KR960001231B1 - 차량용 4단 자동변속기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 4단 자동변속기

제1도는 본 발명에 따른 자동변속기의 길방향을 따른 단면도.

제2도는 본 발명 자동변속기의 레비뉴기어유닛과 각 작동요소와의 관계를 개략적으로 도시한 계통도.

제3도는 본 발명에 따른 자동변속기가 제 1 변속단일때의 레비뉴기어유닛과 각 작동요소가 작동되는 상채를 나타낸 사시도.

제4도는 제 2 변속단일때의 작동상태를 나타낸 사시도.

제5도는 제 3 변속단일때의 작동상태를 나타낸 사시도.

제6도는 제 4 변속단일때의 작동상태를 나타낸 사시도.

제7도는 후진단일때의 작동상태를 나타낸 사시도.

제8도는 중립단일때의 작동상태를 나타낸 사시도.

제9도는 주차단일때의 작동상태를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 토오크컨버터 2 :오일펌프

2a : 펌프카바 2b : 나사

2c : 펌프하우징 2d : 일펠러

3 : 입력축 4 : 레비뉴기어세트

5 : 출력기어 6 : 큰선기어

7 : 작은선기어 8 : 쇼트피니언기어

9 : 롱피니언기어 10 : 링기어

11 : 제 1 연결허브 12 : 연결부재

C₁: 제 1 클러치 13a : 내부접속편

13b : 외부접속편 14 : 연결부재

15 : 제 2 연결허브 16 : 연결부재

C₂: 제 2 클러치 17a : 내부접속편

17b : 외부접속편 18 : 캐리어

19 : 연결부재 F₁: 제 1 일방향클러치

B₁: 제 1 브레이크 22 : 내부접속편

23 : 변속기케이스 24 : 스프래그

F₂: 제 2 일방향클러치 B₂:제 1 브레이크

25a : 내부접속편 25b : 외부접속편

B₃: 제 3 브레이크 28 : 스프래그

29 : 연결부재 30 : 출력기어

31 : 2차축 32 : 차동기어

33 : 화살표 34 : 파킹(parking)기어

본 발명은 차량용 자동변속기에 관한 것으로, 특히 1세트의 레비뉴기어 (Ravigneaux Gear)만으로 4변속단까지의 변속이 가능하게 하고 구조를 컴팩트하게 할 수 있을 뿐 아니라 내부구조의 변경없이도 간단하게 전륜 및 후륜 구동으로 적용시킬 수 있도록 된 차량용 자동변속기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 자동변속기는 차량의 주행상태에 따라 각각 알맞은 변속단으로 자동변속하도록 된 것인바, 따라서 임의의 적절한 변속단이 얻어지도록 하기 위해 종래의 자동변속기에서는 대개 2 세트의 유성기어를 사용하여 소정의 변속비를 얻도록 되어 있다.

그런데 이와 같이 2세트의 유성기어를 사용함으로 인해 필요한 부품의 체적이 크기에 되므로 자동변속기 자체는 컴펙트화 시키는데 어려움이 있게 된다.

또한 자동변속기의 변속가능 단수가 3단으로 배열결정되고 나면 이를 다시 4단등으로 쉽게 바꿔줄 수가 없는 불편함이 있고, 또 각 작동요소를 제어해 주는 작동요소 제어기구가 밴드(Band)타입으로 된 경우에는 밴드가 변속기케이스와 유압에 의해 작동되는 서어보에 설치되어 밴드설치에 따로 일정이상의 공간이 확보되야만 하고, 이 밴드작동시 작동부위에 변형이 일어나지 않도록 드럼이 충분한 두께를 갖는 해야할 뿐만 아니라, 이 드럼 외부를 정밀가공 해야 하고, 드럼의 면적이 충분히 넓어야 하기 때문에 소형 경량화시키는 데에는 상당한 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 1세트의 레비뉴기어만을 사용하여 구조가 컴팩트하면서 4단까지의 변속이 가능하고, 상기 래비뉴어의 각 기어를 변속단에 따라 적절하게 제어해 주는 작동요소를 변속기의 드럼에 간단하게 설치해 줄 수 있는 한편, 이들 작동요소중의 일부를 변속기의 오일펌프커버에 설치함으로써 자동변속기의 전체구조를 소형 경량화시킬 수 있도록 한 차량용 4단 자동변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상기 레비뉴기어세트의 작은선기어와 큰선기어가 각각의 클러치를 매개하여 입력축과 연결되고, 상기 큰선기어와 연결된 클러치의 바깥쪽 접속편이 제 2 브레이크와 연결되어 있는 한편, 제 2 일방향클러치와 연결되어 있으며, 이 제 2 일방향클러치의 내부접속편은 제 2 브레이크와 연결되어 있는 한편, 제 2 일방향클러치의 외부접속편은 제 3 브레이크와 접속되어 이 제 3 브레이크 접속상태에 따라 상기 제 2 일방향클러치의 록크상태를 결정지워 큰선기어의 무부하 내지는 고정작동 상태를 결정 지우도록 하고, 또 상기 제 2 브레이크와 접속상태에 따라 엔진브레이크효과가 나타나도록 되어 있다.

또한, 상기 레비뉴기어세트의 롱피니언기어의 회전중심축 한쪽에 제 1 브레이크와 제 1 일방향클러치가 연결되어, 이들 제 1 브레이크와 제 1 일방향클러치의 접속상태에 따라 상기 롱피니언기어의 회전상태 및 회전방향을 조절하여 이 롱피니언기어바깥쪽에 맞물려 있는 링기어로 출력되는 토오크를 조절해 주도록 되어 있다.

한편, 상기 롱피니언기어와 쇼트피니언기어를 연결시키고 있는 캐리어는 상기 레비뉴기어세트뒷쪽으로 뻗은 입력축에 끼워진 제 3 연결허브를 매개하여 제 3 클러치와 연결되고, 이 제3 클러치의 내부 접속편은 연결부재를 통해 상기 제 3 연결허브와 직접연결되며, 제 3 클러치의 외부접속편은 연결부재를 통해 입력축과 직접연결되어 있다.

그리고, 상기 각 작동요소중에서 제 1 브레이크와 제 1 일방향클러치는 변속기드럼의 몸체내부에 직접설치하고, 상기 제 2 브레이크 및 제 3 브레이크를 토오크컨버터의 구동력으로 가동되는 오일펌프의 펌프커버 벽면 뒤쪽에 설치해줌으로써 전체 변속기의 체적을 컴팩트 하게 해 줄 수 있게 된다.

또한 상기한 바와같이 각 작동요소에 의해 출력축으로 배출되는 구동력이 제어되게 함으로써 이 출력축에 2차축과 차동기어만을 연결해 줌으로써 변속기 내부구조를 변경시키지 않고도 간단하게 전륜 및 후륜구동으로 적용시킬 수 있도록 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 전륜구동형으로 배치시킨 본 발명에 따른 자도변속기의 내부가 나타나도록 길의 방향을 따라 자른 단면도이고, 제2도는 제1도의 자동변속기 내부상태를 간단하게 알아볼 수 있도록 각 작동부분을 상하대칭의 반쪽만 도시한 개략도이며, 제3도는 제2도의 개략 도시된 상태에서 토오크컨버트(1)와 오일펌프(2)만을 제외한 나머지 변속작동요소부 뿐만을 입체적으로 도시한 개략사시도이다.

본 발명의 자동변속기는 엔진(도시안됨)의 구동력에 의해 직접 가동되는 토오크컨버터(1) 바로 뒷쪽에 이 자동변속기의 각 작동요소를 제어 및 윤활하는데 필요한 오일을 공급해 주는 오일 펌프(2)가 설치되고 상기 토오크컨버터(1)를 통해 출력되는 구동력을 전달받아 구동되면서 자동변속기의 전체중심부분에서 길이방향으로 뻗어 있는 입력축(3)의 중간부분에 1세트의 레비뉴기어세트(4)가 설치되며, 이 레비뉴기어세트(4)에는 변속된 구동력을 출력해주는 출력기어(5)가 연결된 구조로 되어 있다.

여기서 레비뉴기어세트(4)는 입력축(3)의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 배열되어 있는 큰선기어(6)와 작은선기어(7), 이 작은선기어(7)에 맞물려 있는 쇼트피니언기어(8), 이 쇼트피니언기어(8)와 상기 큰선기어(6) 양쪽에 걸쳐 맞물려 있는 롱피니언기어(9), 이 롱피니언기어(9)의 바깥쪽에서 맞물려지도록 내부치차가 형성된 링기어(10)로 구성되어진 일반적으로 많이 사용되고 있는 컴파운드 유성기어세트(Compound planet gear set)중의 1 종류로서 구조가 컴팩트한 것이 그 장점이다.

또한 상기 레비뉴기어세트(4)의 선기어(7)는 제2도와 제3도 등에 명확하게 도시된 바와같이, 링기어(10)의 회전중심점에 위치하면서 입력축(3)의 바깥쪽으로 끼워진 제 1 연결허브(11)와 연결부재(12)를 통해 제 1 클러치(C₁)의 내부접속편(13a)과 연결되는 한편, 상기 제 1 클러치(C₁)의 외부접속핀(13b)은 연결부재(14)를 매개하여 입력축(3)과 연결되어 있다. 또한, 상기 큰선기어(6)는 작은선기어(7)의 제 1 연결허브 (11) 바깥쪽으로 끼워진 제 2 연결허브(15)와 연결부재(16)를 통해 제 2 클러치(C₂)의 외부접속편(17b)과 연결되는 한편, 상기 제 2 클러치(C₂)의 내부접속편(17a)은 입력축(3)과 연결된 연결부재(14)와 연결되어 있다.

따라서 상기 제 1 클러치(C₁) 또는 제 2 클러치(C₂)의 단속작동에 따라 토오크컨버터(1)로부터 동력을 직접 전달받아 항상회전하고 있는 입력축(3)으로부터 전달된 회전력에 의해 상기 작은선기어(7) 또는 큰선기어(6)가 회전자전하면서 레비뉴기어세트(4)자체를 작동시켜주게 된다.

여기서, 상기 레비뉴기어세트(4)의 쇼트피니언기어(8)는 작은선기어(7)에 외접한 상태에서 그 축(8a)을 중심으로 하여 저전함과 더불어 상기 작은선기어(7)를 중심으로 하여 공전할 수 있도록 되어 있고, 상기 롱피니언기어(9)는 그 축(9a)을 중심으로하여 자전함과 더불어 큰선기어(6)에 외접하고 링기어(10)에 내접한 상태에서 상기 쇼트피니언기어(8)와 작은선기어(7)의 중심연결선에 대해 소정각도를 갖도록 상기 쇼트피니언기어(8)에 인접한 상태로 배열되어 있는 한편, 상기 쇼트피니언기어(8)와 롱피니언기어(9)의 회전중심축(8a,9a)이 캐리어(18)를 통해 서로 연결된 상태로 이루어져 있다.

그리고 또한 상기 롱피니언기어(9)의 회전중심축(9a) 다른 한쪽은 연결부재 (19)를 통해 제 1 일방향클러치(F₁)와 제1브레이크(B₁)에 연결되어 있고, 이 제 1 일방향클러치(F₁)와 제 1 브레이크(B₁)의 내부접속편(22)의 1개의 부품으로 이루어져 공동으로 작용하도록 연결되어 있으며, 상기 제 1 브레이크(F₁)의 외부접속편(21a)과 제 1 일방향클러치(F₁)의 외부접속편(20a)은 변속기케이스(23)의 내면에 설치되어 있는 한편, 상기 제 1 방향클러치(F₁)의 외부접속편(20a)과 내부접속편(22) 사이에는 한쪽방향으로만 화전력을 전달하는 스프래그(24)기 삽입설치된 구조로 되어 있다.

한편, 상기 롱선기어(6)의 제 2 연결허브(15)로부터 연결된 연결부재(16)는 그 중간부분에서 상기한 제 2 클러치(C₂)의 외부접속편(17a)과연결되고, 그 선단부분에 제 2 일방향클러치(F₂)가 연결되어 있으며, 이 제 2 일방향클러치(F₂)의 내부접속편 (25a)은 제 2 브레이크(B₂)와, 연결되는 한편, 제 2 일방향클러치(F₂)의 외부접속편 (25b)은 제 3 브레이크(B₃)와 연결되고, 이들 내·외부접속편(25a,25b)사이에는 그프래그(28)가 삽입설치되어, 상기 제 2 일방향클러치(F₂)가 한쪽방향으로는 회전력을 전달시켜주고 다른 한쪽방향으로는 자유로이 회전하도록 되어 있다.

여기서 상기 제2 및 제 3 브레이크(B₂,B₃)는 토오크건버터(1) 바로 뒷쪽에 배치된 오일펌프(2)의 펌프카바(2a)바깥쪽면에 설치함으로써, 이들 브레이크(B₂,B₃)의 설치로 인한 공간확보문제를 해결해 주고 또 그만큼 변속기케이스(23)의 길이를 줄여줄 수 있도록 되어 있는 한편, 상기 오일펌프(2)는 변속기케이스(23)의 내부로 삽입되어 있는 펌프카바(2a)와 이 펌프카바(2a)에 나사(2b)로 결합되는 펌프하우징(2c) 및 이 펌프하우징(2c)속에 설치되어 상기 입력축(3)으로부터 전달받은 동력으로 가동되는 임펠러(2d)로 구성되어 변속기의 각 작동요소 및 윤활에 필요한 오일을 공급해 주도록 되어 있다.

또한 상기 레비뉴기어세트(4)에서 변속된 최종동력을 출력받는 출력기어(5)는 링기어(10)와 연결부재(29)로 연결되고, 이 출력기어(5)는 2차축(31)을 통해 차동기어(33)와 연결되어 차량의 앞바퀴쪽으로 동력을 전댈해 주도록 되어 있다.

한편, 상기 롱피니언기어(6)와 쇼트피니언기어(8)을 연결시키고 있는 캐리어(18)는 상기 레비뉴기어세트(4) 뒤쪽으로 뻗은 입력축(3)에 끼워진 제 3 연결허브(40)를 매개하여 제 3 클러치(C₃)와 연결되어 있는데, 이 제 3 클러치(C₃)의 내부접속편(41a)은 연력부재(42)를 통해 상기 제 3 연결허브(40)와 직접연결되고, 제 3 클러치(C₃)의 외부 접속편(41b)은 연결부재(43)를 통해 입력축(3)과 직접연결되어 있다.

그리고 상기한 바에서 입력축(3)에 끼워진 제 3 연결허브(40)와 이 연결허브(40)바깥쪽에 배치된 출력기어(5)는 상호의 동작에 간접을 주지 않도록 배치되어 있어 각각 별개의 작동을 이루도록 되어 있다.

이상에서와 같이 1개의 레비뉴기어세트(4)로 이루어진 본 발명 자동변속기는 차량의 주행상태에 따라 상기 오일펌프(2)에서 가압된 압유를 각 동력전달제어요소, 즉, 제1 및 제 2클러치(C₁,C₂)와 제1,2,3브레이크(B₁,B₂,B₃)를 작동시키는 각각의 유압피스톤(CP₁,CP₂,BP₁,BP₂,BP₃)에 차량의 주행상태에 따 전자적으로 제어되는 제어신호에 부합하도록 공급해줌으로써 소정의 필요한 변속단으로 자동변속되게 되는 것이다.

이하 본 발명이 작동을 상세히 설명한다.

본 발명에서 해당변속단에 따라 작동하는 각 동력전달요소의 작동 및 동력전달경로는, 각 변속단에서 작동하는 동력전달제어요소를 나타낸 다음의 표 1을 참조하여 설명한다.

[표 1]

상기 표-1에서 자동차를 주·정차시킬때에는 선택레버를 P레인지에 두고, 후진할때에는 R레인지, 기어의 맞물림이 없는 중립상태에 두고자 할 때에는 N레인지에 둔다. 그리고 자동차가 주행할때에는 그 주행상태에 따라 D레인지와 3,2,1레인지를 선택해 주어야 하는데, 상기 D레인지에 있어서는 1,2,3,4단의 기어변속단이 있고, 3레인지어내는 1,2,3단, 2레인지에서는 1,2단, 1레인지에 있어서는 1단만의 기어변속단이 있는바, 이들 1,2,3,4단의 기어변속단은 그 레인지에 상관없이 동일한 기어변속배열을 이루게 되므로, 이하의 설명에서 D,3,2,1레인지에서는 해당 레인지별로 구별하여 설명하지 않고 각 기어변속단별로 구분하여 설명한다.

그리고 또 표-1에서 각 동력전달요소별로 ○표로 해당 작동요소가 그 기어변속단에서 작동되는 것을 의미하고, △표는 해당 변속단에서 지접 작동효과를 미치는 것이 아니고 해당 변속단의 앞뒤변속단으로의 변속이 쉽게 이루어지게 함과 더불어 변속감을 향상시키기 위해 미리 그 작동요소가 맞물려 있는 것을 나타낸다.

먼저 D,3,2,1레인지에서의 기어변속단이 1단인 경우를 제3도와 표 1을 참조하여 설명한다.

이 1단의 기어변속단은 자동차가 시동을 걸고 스타트하거나 부하가 큰 경우의 동력전달이 이루어지는 기어배열상태인바. 이 1단에서는 차량의 주행상태에 따라 전자제어부어부에 의해 작동되는 유압시스템에서 압유가 제 1 클러치(CP₁)으로 공급되어 해당 제 1 클러치(C₁)가 접속되게 되면, 토오크컨버터(1)로부터 항상 동력을 전달받아 회전하고 있는 입력축(3)이 상기 제 1 클러치(C₁)를 매개하여 작은 선기어(7)와 연결되어 이 작은선기어(7)를 자전구동시키게 된다.

이렇게 작은선기어(7)가 회전하면, 이 작은선기어(7)에 직·간접적으로 맞물러 있는 쇼트피니언기어(8)와 롱피니언기어(9) 및 큰선기어(6)가 회전하게 되는데, 상기 쇼트피니언기어(8)와 롱피니언기어(9)가 작은선기어(7)의 회전력에 의해 이 작은선기어(7)를 중심으로 공전할려고 하면 롱피니언기어(9)와 연결부재(19) 및 제 3 연결허브(40)를 통해 제 3 클러치(C₃)의 내부 접속편(41a)과 연결되어 있는 제 1 일방향클러치(F₁)가 록크되어 공전을 저지하게 되므로, 결국 상기 쇼트피니언기어(8)와 롱피니언기어(9)는 자전만 하게 된다.

그리고, 상기 롱피니언기어(9)와 맞물려 있는 큰기어(6)는 제 2 일방향클러치 (F₂)가 록크되지 않는 방향으로 회전하고, 제 2 클러치(C₂)와 제 2 브레이크(B₂)가 록크되지 않기 때문에 이 큰선기어(6)가 연결부재(16)와 함께 공전하게 된다.

따라서, 상기 롱피니언기어(9) 바깥쪽에 맞물려 있는 링기어(10)와 연결부재 (29)를 통해 충격되는 회전속도는 작은선기어(7)와 링기어(10)의 잇빨수의 비례에 따라 결정되어 지게 되므로 제일 저속인 변속단으로 되게 된다.

즉,

[수학식 1]

에서

③식에서

N₀=0이므로,

N_S2Z_R84

N_RZ_S230

여기서 N_R: 링기어(10)회전수

N_S: 캐리어(18)회전수

Z_R: 링기어(10)있빨수

Z_P1: 롱기피언기어(9)있빨수

N_S1: 큰선기어(6)회전수

Z_S1: 큰선기어(6)있빨수

N_S2: 작은선기어(7)회전수

Z_S2: 작은선기어(7)있빨수

이다. 그리고 이들 이니셜 문자 표시는 이하의 관계식에서 전부 동일하다.

그런데 상기한 바와같이 작동하는 1단에서 레인지가 1레인지로 선택되어 있을 경우에는 1단에서 발휘할 수 있는 최고속도가 되면, 역시 전자제어부의 선호에 의해 유압시스템에서 가해지는 압유가 제 1 브레이크(B₁)로 공급되어져, 연결부재(19)를 통해 롱피언기어(9)와 쇼트피니언기어(8)를 확실하게 제위치에 붙잡아 줌으로써 엔진브레이크가 이루어지게 된다.

다음 D,3,2레인지의 기어 변속단이 2단인 경우를 제4도와 표 1을 참조하여 설명한다.(1레인지에서는 2단이 이루어질 수가 없으므로 고려할 필요가 없다).

차량의 속도가 1단에서 점점 증가하면 전자제어부에서 이를 감지하여 유압시스템으로부터 압유가 제 3 브레이크실린더(BP₃)에 추가 공급되면, 1단에서 제 1 클러치(C₁)가 이미 접속되어 있는 상태에서 제 3 브레이크(B₃)가 추가 접속되어 제 2일방향클러치(F₂)의 록크동작이 이루어질 수 있게 해준다.

즉, 상기한 제 1 제 1 변속단의 작동에서는 큰선기어(6)가 상기 제 2 일방향클러치(F₂)가 록크되는 방향으로 회전하기는 하지만 상기 제 3 브레이크(B₃)가 해제되어 있는 상태이므로 큰선기어(6)가 연결부재(16) 및 제 2 일방향클러치(F₂)가 함께 무부하상태로 회전하게 되게 때문에 롱피니언기어(9)에 의해 제 1 일방향클러치(F₁)가 록크되게 되나, 이 2변속단에서는 상기한 바와같이 제 3 클러치(B₃)가 접속되면서 큰선기어(6)의 회전방향에 따라 이 큰선기어(6)에 연결부재(16)를 통해 연결된 제 2 일방향클러치(F₂)가 록크되게 되므로 결국 큰선기어(6)는 회전을 하지 못하고 정지되게 된다.

따라서, 이 큰선기어(6)에 맞물려 있는 롱피니언기어(9)가 연결부재(19)와 함께 화살펴(31)방향으로 회전하면서 링기어(10)를 함께 회전시키게 되므로, 출력축(5)으로 구동력을 전달해 주는 회전속도비가 다음식과 같이 2변속단이 되게 된다.

즉,

[수학식 2]

이러한 2변속단 상태로 작동될 때 레인지가 2레인지로 선택되어 있으면, 전자제어부와 유압시스템에 의해 제 2 브레이크(B₂)가 록크 작동되어 상기 큰선기어(6)를 확실하게 붙잡아 줌으로써 2변속단에서의 최고속도이상이 되면 엔지브레이크가 이루어지게 된다.

다음은 제5도를 참조하여, D,3레인지에서의 제 3 변속단인 경우를 설명한다. 차량속도가 점점증가하면 상기한 제 2 변속단의 상태에서 전자제어부와 유압시스템에 의해 제 3 클러치(C₃)가 추가접속되어지므로, 입력축(3)의 구동력이 제1클러치(C₃)를 통해 작은선기어(7)로 전달되는 한편, 상기 제 3 클러치(C₂)와 제 3연결허브(40)을 통해 쇼트피니언기어(8)와 롱피니언기어(6)로도 전달되게 되므로, 상기 롱피니언기어(9)와 맞물려 있는 큰선기어(6)는 무부하회전하는 상태(제 2 일방향클러치해제(F₂))에서, 이 롱피니언기어(9)와 다른쪽에서 맞물려 있는 쇼트피니언기어(8) 및 입력축(3)의 동력을 직접 전달받은 작은선기어(7)등이 함께 화살표(33)방향으로 회전하면서 입력축(3)으로 전달된 엔진의 출력이 그대로 링기어(10)에 전달되게 됨으로써 1 : 1의 변속비가 얻어지게 된다.

다음은 제6도를 참조하여 4변속단인 경우를 설명한다(이 제 4 변석단은 D레인지에서만 가능).

차량의 속도가 점점증가하면 역시 전자제어부에 의해 제어되는 유압시스템에 의해 제 3 브레이크피스톤(BP₂)에 압유가 공급되어 제 2 브레이크(B₂)를 록크시켜 주고, 이에 앞서 3변속단에서 록크되어 있던 제1클러치(C₁)는 해제되게 되므로, 입력축(3)의 구동력이 제 3 클러치(C₃)를 통해 쇼트피니언기어(8)와 롱피니언기어(9)로 전달되어 이들 피니언기어(8,9)가 회전하게 되는데, 상기한 바에서와 같이 이미 제 2 브레이크(B₂)가 록크되어 있으므로 큰선기어(6)는 어떠한 방향으로도 회전하지 못하게 되고, 상기 롱피니언기어(9)가 큰선기어(6)주위를 화살표(33)방향으로 회전하면서 이 롱피니언기어(9)에 외접하고 있는 링기어(10)도 함께 회전하게 된다.

따라서 이 링기어(10)에 연결부재(20)를 매개하여 연결된 출력기어(5)를 통해 출력되는 구동력은 엔진의 회전수보다, 높은 4단의 오우버드라이버(over driver)상태가 된다.

즉, 상기 ③식에서부터

[수학식 3]

한편, 차량을 후진시키고자 하는 경우 R레인지를 선택하면 제6도에 도시된 바와같이, 전자제어부와 유압시스템에 의해 제 1 브레이크(B₁)와 제 2 클러치(C₂)만 접속되게 되므로, 제 1 브레이크(B₁)의 록크(lock)에 의해 롱피니언기어(9)가 제위치에 고정된 상태에서 회전(자전)만할 수 있게 되고, 동력은 입력축(3)으로부터 상기 제 2 클러치(C₂)를 통해 큰선기어(6)에만 입력되게 되므로 상기 롱피니언기어(9)의 회전방향이 큰선기어(6)의 회전방향이 반대로 되고, 이 큰선기어(6)의 바깥에 맞물려 있는 링기어(10)의 회전방향역시 큰선기어(6)와 동일한 방향이 되므로, 결국 링기어(10)의 회전방향과 큰선기어(6)의 회전방향에 바뀌어져 역전되므로 후진이 이루어지게 된다.

그리고 변속기를 중립상태로 두고자 할 경우 N레인지를 선택하면 제7도외 표1에 도시된 바와같이, 어떠한 작동요소도 접속작동되지 않게 되므로 입력축(3)으로부터 레비뉴기어세트(4)에 동력이 전달되지 않게 되고, 단지 출력축(5)이 차량의 바퀴의 주행상태에 따라 공전할 수 있게 된다.

마지막을 주차키시고자 할 경우 주차브레이크를 걸어주기 위해 P레인지를 선택하면 전자제어부와 유압시스템에 의해 2차축(31)에 설치된 파킹기어(31a)가 록크되면서 어떠한 작동요소도 접속되지 않게 되므로 엔진의 동력이 전달되지 않음은 물론 차량의 바퀴도 고정되게 되어 주차브레이킹상태가 되게 된다.

또한, 전륜구동용에 대한 상기한 바의 구조 및 작동설명은 제9도 및 제10도에 도시된 바와같이, 상기 2차측(31)과 차동기어(32)를 제거하고 출력축(5)을 연장시키게 되면 후륜으로 동력이 전달되어지는 후련구동용으로 되어 변속기 내부구조를 변경시키지 않고 간단하게 전류구동형으로 바꾸어 줄 수가 있는 것이다.

이때 상기 전륜구동형에서의 출력기어(30)는 파킹기어(34)역할을 하게 되어 P레인지일때 이 파킹기어(34)가 록크됨으로써 출력축(5)의 회전을 저지해주게 한다.

그리고 이와같이 후륜구동형으로 배치시킨 경우에도 상기 링기어(10)에서부터 출력축(5)으로 출력되는 구동력의 크기 및 그 회전속비가 상기 한바의 전륜구동형과 동일하므로 여기에서는 중복을 피하기 위해 그 자세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 자동변속기는 1개 레비뉴기어세트를 이용함으로써 구조를 콤팩트하게 할 수가 있고, 또 상기 레비뉴기어세트의 각 기어요소를 적절한 작동제어요소와 연결시켜 줌으로써 간단하게 3단까지의 변속이 가능하게 하며, 변속기내부의 기어요소들을 변형시키지 않고 출력축에 간단하게 2차축을 연결시켜 줌으로써 만으로도 후륜용을 전륜용으로 간단하게 변형시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 레비뉴기어세트(4)를 구성하는 큰선기어(6)와 작은선기어(7)에 입력축(3)이 연결되고, 링기어(10)가 파킹기어를 자춘 출력축(5)과 연결됨과 더불어, 상기 입력축(3)에 제 1 클러치(C₁)를 매개로 작은선기어(7)와 제 2 클러치(C₂)를 매개로 큰선기어(6)가 연결되는 한편, 상기 링기어(10)에 내접되면서 큰선기어(6)와 외접함과 더불어 쇼트피니언기어(8)를 매개하여 작은서기어(7)에 간접적으로 맞물려져 있는 롱피니언기어(9)의 중심축 한쪽이 제 1 브레이크(B₁) 및 제 1일방향클러치(F₁)에 연결부재(19)를 매개로 연결됨과 더불어, 상기 입력축(3)에 연결된 제 2 클러치(C₂)의 외부접속편(17b)이 연결부재(16)의 연장부분(16a)을 매개로 제 2 일방향클러치(F₂)에 연결되고, 이 제 2 일방향클러치(F₂)의 내부접속편(25a)에는 제 2 브레이크(B₂)가 연결됨과 더불어, 외부접속편(25b)에 제 3 브레이크(B₃)가 연결된 구조로 된 자동변속기에 있어서, 상기 레비뉴기어세트(4)의 롱피니언기어(6)와 쇼트피니언기어(8)를 연결시키고 있는 캐리어(18)가 상기 레비뉴기어세트(4) 뒤쪽으로 뻗은 입력축(3)에 끼워진 제 3 연결허브(40)를 매개하여 제 3 클러치(C₃)와 연결되어 있고, 이 제 3 클러치(C₃)의 내부접속편(41a)은 연결부재(42)를 통해 상기 제3연결허브(40)와 직접연결되며, 제3클러치(C₃)의으 외부접속편(41b)은 연결부재(43)를 통해 입력축(3)와 직접연결된 것을 특징으로 하는 4단 자동변속기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제 2 브레이크(B₂)와 제 3 브레이크(B₃)가 오일펌프(2)의 펌프카바(2a) 뒤쪽 벽체에 내장 설치된 것을 특징으로 하는 4단 자동변속기.
3. 제2항에 있어서, 상기 오일펌프(2)가 엔진으로부터 동력을 전달받아 입력축(3)으로 전해주는 토오크컨버터(1) 뒷쪽에 설치된 것을 특징으로 하는 4단 자동변속기.