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KR100213162B1 - Power train for automatic transmission - Google Patents

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KR100213162B1
KR100213162B1 KR1019960065151A KR19960065151A KR100213162B1 KR 100213162 B1 KR100213162 B1 KR 100213162B1 KR 1019960065151 A KR1019960065151 A KR 1019960065151A KR 19960065151 A KR19960065151 A KR 19960065151A KR 100213162 B1 KR100213162 B1 KR 100213162B1
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KR
South Korea
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planetary gear
pinion planetary
double pinion
gear set
clutch
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Application number
KR1019960065151A
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Korean (ko)
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KR19980046748A (en
Inventor
박종술
Original Assignee
정몽규
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of KR19980046748A publication Critical patent/KR19980046748A/en
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Abstract

유성기어 셋트의 개수를 감소시킴과 동시에 적은 개수의 마찰요소를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 구현하면서 자동변속기의 소형화를 추구하기 위하여, 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하며 이의 선기어가 입력축에 직결되는 더블 피니언 유성기어 셋트, 이 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소에 고정 및 가변적으로 연결되는 요소를 구비하고 변속기 하우징에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하며 더블 피니언 유성기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하여 출력하는 다른 더블 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 더블 피니언 유성기어 셋트를 통하여 다른 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 그 이상의 요소로 전달하는 작용을 하도록 두 유성기어 셋트의 각 요소사이에 가변적으로 설치되는 클러치 수단, 상기한 다른 더글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 상기 클러치 수단에 의하여 연결된 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 고정시키도록 다른 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소와 변속기 하우징 사이에 가변적으로 설치되는 브레이크 수단, 상기한 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소 사이에 가변적으로 설치되어 이 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 구동되게 하는 다른 클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.In order to reduce the number of planetary gear sets and at the same time, to achieve the 5th forward and the 1st reverse speed by using a small number of friction elements, the engine receives the rotational power from the torque converter's turbine and rotates. The input shaft, the double pinion planetary gear set whose output gear is directly connected to the input shaft, is fixed and variable to the elements of the double pinion planetary gear set. Another double pinion planetary gear set having elements connected to the transmission housing and variablely connected to the transmission housing, and outputting by shifting according to the power transmitted from the double pinion planetary gear set, the rotational force of the input shaft being double pinion planetary gear. Set of other double pinion planetary gear sets Clutch means variably installed between each element of the two planetary gear sets for acting to transmit to one and more elements, a double pinion planetary gear connected by one element of the other set of Douglas pinion planetary gears and the clutch means. Brake means that are variably installed between the elements of the other double pinion planetary gear set and the transmission housing to fix one element of the set, and are variably installed between the two elements of the double pinion planetary gear set described above. A power train for an automatic transmission comprising other clutch means for driving the unit integrally.

Description

자동변속기용 파워 트레인Power train for automatic transmission

본 발명은 차량용 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단순 유성기어 셋트 2개를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 실현하여 자동변속기의 소형화를 추구하는 자동변속기용 파워 트레인에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle, and more particularly, to a power train for an automatic transmission that realizes 5 forward speeds and 1 reverse speed by using two simple planetary gear sets.

일반적으로 차량용 자동 변속장치는 차량의 주행 속도와 엔진 부하의 변동에 따라 변속비를 자동으로 제어하는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)을 구비하고 있다.BACKGROUND ART In general, an automatic transmission for a vehicle includes a transmission control unit (TCU) for automatically controlling a transmission ratio according to a change in a traveling speed and an engine load of a vehicle.

상기한 트랜스밋선 제어 유닛(TCU)은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어 셋트의 3요소(즉,선기어,유성 캐리어,링기어) 중 어느 한 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 제어하여 출력단의 회전수를 조절한다.The transmitter line control unit (TCU) inputs any one of three elements of the planetary gear set (i.e., sun gear, planet carrier, and ring gear) by controlling a plurality of friction elements installed in the gear train in an active or non-operating state. Element, and control the other element as the reaction element to adjust the number of rotation of the output stage.

실질적으로 전진 5속과 후진 1속의 변속비를 출력할 수 있는 파워 트레인은 최소한 주변속부를 구성하는 2개의 유성기어 셋트와 부변속부를 구성하는 1개의 유성기여 셋트를 구비하고, 이 유성기어 셋트들을 작동시키는 6,7개의 마찰요소를 사용하고 있다.A power train capable of outputting a transmission ratio of substantially five forward speeds and one reverse speed has at least two planetary gear sets constituting the peripheral speed and one planetary contribution set constituting the sub transmission, and operates the planetary gear sets. 6,7 friction elements are used.

그러므로 상기와 같은 자동변속기용 파워 트레인은 많은 유성기어 셋트를 사용하고, 이로 인하여 많은 마찰요소를 사용하여야 하기 때문에 자동변속기 소형화의 한계점을 유발시킨다.Therefore, such a power train for automatic transmissions uses a lot of planetary gear sets, and thus requires a large number of friction elements, which causes a limitation of miniaturization of automatic transmissions.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 유성기어 셋트의 개수를 감소시킴과 동시에 적은 개수의 마찰요소를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 구현하면서 자동변속기의 소형화를 추구할 수 있는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been invented to overcome the above problems, the object of the present invention is to reduce the number of planetary gear sets and at the same time using a small number of friction elements to implement the 5 forward and 1 reverse speed automatic The present invention provides a power train for an automatic transmission capable of miniaturizing a transmission.

그리고 본 발명의 구체적인 목적은 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 고정 연결하고, 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어를 다른 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 링기어에 각각 가변 연결하며, 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어를 가변 연결하여, 전진 5속에서 2유성기어 셋트의 회전요소가 입력축 또는 출력축보다 고속으로 회전하는 것을 방지하고, 후진 변속단에서 더블 피니언 유성기어 셋트 전체가 일체로 구동할 수 있게 하여 자동변속기를 소형화함과 동시에 동력손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.A specific object of the present invention is to fix the planetary carrier of the double pinion planetary gear set and the sun gear of the other double pinion planetary gear set, and to connect the ring gear of the double pinion planetary gear set to the planetary carrier and the ring gear of the other double pinion planetary gear set. Variable connection between the double pinion planetary gear set sun gear and the other double pinion planetary gear set ring gear prevents the rotating elements of the two planetary gear sets rotating faster than the input shaft or the output shaft at 5 forward speeds. In addition, the entire double pinion planetary gear set can be driven integrally at the reverse shift stage to provide a power train for an automatic transmission that can minimize the power loss while miniaturizing the automatic transmission.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 토오크컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하며 이의 선기어가 입력축에 직결되는 더블 피니언 유성기어 셋트, 이 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소에 고정 및 가변적으로 연결되는 요소를 구비하고 변속기 하우징에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하며 더블 피니언 유성기어 셋트부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하여 출력하는 다른 더블 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 더블 피니언 유성기어 셋트를 통하여 다른 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 그 이상의 요소로 전달하는 작용을 하도록 두 유성기어 셋트의 각 요소사이에 가변적으로 설치되는 클러치 수단, 상기한 다른 더글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 상기 클러치 수단에 의하여 연결된 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 고정시키도록 다른 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소와 변속기 하우징 사이에 가변적으로 설치되는 브레이크 수단, 상기한 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소 사이에 가변적으로 설치되어 이 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 구동되게 하는 다른 클러치 수단을 포함한다.In order to realize this, the power train for an automatic transmission according to the present invention adjusts the number of rotations of the output to the input according to the number of the input shaft rotates by receiving the rotational power of the engine from the turbine of the torque converter, the rotational power of the input shaft is transmitted. It has a double pinion planetary gear set whose sun gear is directly connected to the input shaft, an element fixedly and variably connected to the element of the double pinion planetary gear set, and an element that is variably connected to the transmission housing. Another double pinion planetary gear set that shifts and outputs according to the transmitted power, and transmits the rotational power of the input shaft to one element and the other elements of the other double pinion planetary gear set through the double pinion planetary gear set. Between each element of two planetary gear sets Between the transmission means and the transmission housing, the element of the other double pinion planetary gear set described above, and the element of the other double pinion planetary gear set connected by the clutch means to secure one element of the set of double pinion planetary gear sets connected by the clutch means. And a brake means that is variably installed, and other clutch means that is variably installed between the two elements of the double pinion planetary gear set described above to integrally drive the double pinion planetary gear set.

상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 파워 트레인은 클러치 수단과 브레이크 수단을 작동 또는 비작동시켜 전진 5속과 후진 1속을 구현하고, 전진 5속에서는 2유성기어 셋트의 회전요소가 입력축 또는 출력축보다 고속으로 회전하는 것을 방지하고, 후진 변속단에서는 더블 피니언 유성기어 셋트 전체를 일체로 구동시킨다.The power train for the automatic transmission configured as described above operates 5 speeds forward and 1 reverse speed by actuating or deactivating the clutch means and the brake means, and at 5 forward speeds, the rotating elements of the two planetary gear sets are faster than the input shaft or the output shaft. Rotation is prevented, and the reverse gear stage drives the entire double pinion planetary gear set integrally.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제1구성도.1 is a first configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

제2도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제2구성도.2 is a second configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

제3도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제3구성도이다.3 is a third configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제1구성도로서, 엔진(E)의 회전 동력을 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환시켜 기어 트레인의 입력축(1)으로 전달할 수 있는 구조로 이루어져 있다.FIG. 1 is a first configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention, in which a rotational power of the engine E is torque converted from a torque converter T to be transmitted to an input shaft 1 of a gear train. consist of.

상기에서 입력축(1)은 토오크 킨버터(T)의 터어빈으로부터 토오크를 전달받아서 기어 트레인의 더블 피니언 유성기어 셋트(3)로 토오크를 전달하고, 이 더블 피니언 유성기어 셋트(3)는 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)로 변속된 토오크를 전달할 수 있도록 클러치 훅-업(Hook-Up)을 이루고 있다.In the above, the input shaft 1 receives torque from the turbine of the torque kin butter T and transmits the torque to the double pinion planetary gear set 3 of the gear train, and the double pinion planetary gear set 3 is the other double pinion. Clutch hook-up is achieved to transmit the shifted torque to the planetary gear set 5.

즉, 상기 입력축(1)은 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)에 고정 결합구조로 연결되어 있다.That is, the input shaft 1 is connected to the sun gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 in a fixed coupling structure.

그리고 이 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(9)와 다른 피니인 기어(11)가 설치되는 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)사이에는 이들 간의 동력 전달 및 차단을 가능케 하는 제1클러치(C1)가 설치되고, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(9)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15)사이에는 이들 간의 동력 전달 및 차단을 가능케 하는 제2클러치(C2)가 설치되며, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15)사이에는 이들 간의 동력 전달 및 차단을 가능케 하는 제3클러치(C3)가 설치되어 기어 트레인을 구성하고 있다.And between the ring gear 9 of the double pinion planetary gear set 3 and the planetary carrier 13 of the other double pinion planetary gear set 5 on which the other pinion gear 11 is installed, transmission and interruption of power between them. The first clutch (C1) is provided to enable the transmission between the ring gear (9) of the double pinion planetary gear set (3) and the ring gear (15) of the other double pinion planetary gear set (5) and A second clutch C2 is provided to enable the shut-off, and between the sun gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 and the ring gear 15 of the other double pinion planetary gear set 5 to transfer power between them and A third clutch C3 is provided to enable the block to constitute a gear train.

상기 제2클러치(C2)와 제3클러치(C3)는 더블 피니언 유성기어 셋트(3)가 2개의 입력요소를 갖을 수 있도록 입력축(1)과 직결된 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 링기어(9)의 상호 연결이 가능하도록 배치된다.The second clutch C2 and the third clutch C3 are sun gears of the double pinion planetary gear set 3 directly connected to the input shaft 1 so that the double pinion planetary gear set 3 can have two input elements. 7) and the ring gear 9 are arranged to enable interconnection.

그리고 피니언 기어(17)가 설치되는 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(19)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)는 항상 일체로 구동될 수 있도록 동력전달부재(23)에 의하여 고정 결합구조로 연결되어 있다.In addition, the planetary carrier 19 of the double pinion planetary gear set 3, on which the pinion gear 17 is installed, and the sun gear 21 of the other double pinion planetary gear set 5 are always driven integrally. (23) is connected in a fixed coupling structure.

한편 상기와 같이 가변 및 고정 결합구조로 연결되는 2유성기어 셋트(3,5)가 변속을 실현할 때, 이들에 반력을 가할 수 있도록 상기 다른 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)와 변속기 하우징(25)사이에는 제1브레이크(Bl)가 설치되고, 이 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)와 변속기 하우징(25)사이에는 제2브레이크(B2)가 각각 설치되어 있다.On the other hand, when the two planetary gear sets 3 and 5 connected in a variable and fixed coupling structure as described above realize shifting, the ring gear 15 of the other double pinion planetary gear set 5 can be applied to them. The first brake Bl is installed between the transmission housing 25 and the second brake B2 between the sun gear 21 and the transmission housing 25 of the planetary gear set 5, respectively.

그리고 상기한 제1, 2, 3클러치(C1,2,3)와 제1, 2브레이크(Bl,2)에 의하여 전진5속 변속을 실현하며, 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)로 입력을 가하여 후진 변속이 가능하도록 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 3요소 중 선택된 2요소를 상호 가변적으로 연결하는 제4클러치(C4)가 설치되어 있다.The first, second and third clutches C1, 2 and 3 and the first and second brakes Bl and 2 realize forward five-speed shifts, and the sun gear of the other double pinion planetary gear set 5 A fourth clutch C4 is provided to variably connect two selected elements among the three elements of the double pinion planetary gear set 3 by applying an input to 21) to enable reverse shift.

상기 제4클러치(C4)는 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 유성 캐 리어(19)사이에 설치된다.The fourth clutch C4 is installed between the sun gear 7 and the planet carrier 19 of the double pinion planetary gear set 3.

한편 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)와 일체로 형성되는 트랜스퍼 드라이브 기어(27)는 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)와 기어 결합되어 최종 감속기어를 통하여 차동장치로 변속된 동력을 전달하는 데, 본 구성에서는 그러한 구조는 공지의 것이 사용될 수 있고, 어떠한 구조의 것이 사용되어도 본 발명이 의도하는 목적을 실현할 수 있으므로 생략되었다.Meanwhile, the transfer drive gear 27 formed integrally with the planetary carrier 13 of the other double pinion planetary gear set 5 is gear-coupled with a transfer driven gear (not shown) and shifted to a differential device through a final reduction gear. In this configuration, such a structure is omitted in the present configuration because a known one can be used, and any structure can be used to realize the intended purpose of the present invention.

상술한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 자동변속기용 파워 트레인은 트랜스밋선 제어 유닛에 의하여 선택적으로 작동 또는 비작동되는 마찰요소(클러치 및 브레이크 수단)에 따라 2유성기어 셋트(3,5)의 3요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어)중 하나 이상의 요소를 입력요소로 하고 다른 하나의 요소를 반력요소로 선택하여, 이후 설명하게 되는 전진 5속과 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The power train for the automatic transmission of the present invention made as described above comprises three elements of the two planetary gear sets 3 and 5 according to friction elements (clutch and brake means) selectively activated or deactivated by the transmission line control unit. At least one element of the sun gear, planet carrier, and ring gear) is selected as the input element, and the other element is selected as the reaction force element, thereby outputting a transmission ratio of 5 forward speeds and 1 reverse speed.

상기 트랜스밋션 제어 유닛은 표 1에 도시된 바와 같이 마찰요소를 작동 또는 비작동시킨다.The transmission control unit activates or deactivates the friction element as shown in Table 1.

변속 레버(미도시)를 전진 D레인지로 선택하고 스로틀 밸브의 개도량을 증가시키면, 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인이 1속의 변속비를 출력할 수 있도록 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)로 유압을 공급하여 이들 마찰요소를 작동시킨다.When the shift lever (not shown) is selected as the forward D-range and the opening amount of the throttle valve is increased, the transmission control unit causes the first clutch C1 and the first brake B1 to allow the gear train to output the first speed ratio. These friction elements are actuated by supplying hydraulic pressure.

이하에서 제1, 2, 3, 4클러치(C1,2,3,4)와 제1, 2브레이크(B1,2)가 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the first, second, third, and fourth clutches C1, 2, 3, and 4 and the first and second brakes B1 and 2 mean that hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.

상기한 제1클러치(C1)와 제1브레이크(Bl)가 작동하게 되면, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(9)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)가 연결된다.When the first clutch C1 and the first brake Bl are operated, the planetary carrier 13 of the ring gear 9 of the double pinion planetary gear set 3 and the other double pinion planetary gear set 5 is different. Is connected.

따라서 제1브레이크(Bl)에 의하여 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15)가 반력요소로 작용하고, 입력축(1)의 회전 동력은 입력요소인 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)로 전달되어 이를 정회전시키고, 피니언 기어(l7)를 통하여 이의 유성 캐리어(19)와 이 유성 캐리어(19)에 동력전달부재(23)로 연결된 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)로 전달되어 이를 역회전시킨다.Therefore, the ring gear 15 of the other double pinion planetary gear set 5 acts as a reaction element by the first brake Bl, and the rotational force of the input shaft 1 is the double pinion planetary gear set 3 which is the input element. It is transmitted to the sun gear (7) of the forward rotation, and the other pinion planetary gear set (5) connected to the planet carrier (19) and the planet carrier (19) by the power transmission member 23 through the pinion gear (7) Is transmitted to the sun gear 21 to reverse the rotation.

그리고 상기 선기어(21)로 전달된 역회전 동력은 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 피니언 기어(11)를 통하여 이의 유성 캐리어(13)로 전달되어 이를 정회전시킨다.And the reverse rotational power transmitted to the sun gear 21 is transmitted to its planet carrier 13 through the pinion gear 11 of the other double pinion planetary gear set 5 to rotate it forward.

이와 동시에 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 피니언 기어(7)를 통하여 링기어(9)로 전달되는 회전 동력은 이 링기어(9)를 정회전시키고, 이 링기어(9)에 제1클러치(C1)로 연결되는 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)로 전달되어 이를 정회전시킨다.At the same time, the rotational power transmitted to the ring gear 9 through the pinion gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 causes the ring gear 9 to rotate forward and the first clutch to the ring gear 9. It is transmitted to the planet carrier 13 of another double pinion planetary gear set 5 connected to (C1) to rotate it forward.

상기와 같이 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)로 전달 되는 회전 동력은 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 1속의 변속비를 출력하게 된다.As described above, the rotational power transmitted to the planet carrier 13 of the other double pinion planetary gear set 5 is transmitted to the transfer drive gear 27 formed integrally therewith to output a speed ratio of one speed.

이러한 1속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 재어 유닛은 제1브레이크(Bl)가 작동하는 상태에서 제1클러치(C1)을 비작동시키고 제2클러치(C2)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the first speed state, the transmission control unit deactivates the first clutch C1 and operates the second clutch C2 while the first brake Bl is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 2유성기어 셋트(3,5)의 링기어(9,15)가 반력요소로 작용하므로, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)로 전달되는 회전 동력은 피니언 기어(17)를 통하여 유성 캐리어(19)와 이에 직결된 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)로 전달되어 이들을 역회전시킨다.Since the ring gears 9 and 15 of the two planetary gear sets 3 and 5 act as reaction elements by the above-described action, the rotational power transmitted to the sun gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 is the pinion. It is transmitted to the sun gear 21 of the planetary carrier 19 and another double pinion planetary gear set 5 directly connected thereto through the gear 17 to reverse the rotation thereof.

이 때 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(9)의 반력으로 피니언 기어(17)가 더 회전하면서, 이 피니언 기어(17)가 더 회전하는 만큼 이 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(l9)를 더 역회전시킨다.At this time, while the pinion gear 17 is further rotated by the reaction force of the ring gear 9 of the double pinion planetary gear set 3, the planet carrier of the planetary gear set 3 is rotated as much as the pinion gear 17 is further rotated. Turn back (l9) further.

따라서 상기 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)로 전달되는 역회전 동력은 이의 피니언 기어(11)를 통하여 유성 캐리어(13)로 전달되어 이를 정회전시키면서 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 2속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the reverse rotational power transmitted to the sun gear 21 of the other double pinion planetary gear set 5 is transmitted to the planet carrier 13 through its pinion gear 11 and is forwardly rotated and formed integrally therewith. It is transmitted to (27) to output the speed ratio of the second speed.

이러한 2속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋선 제어 유닛은 제2클러치(C2)가 작동하는 상태에서 제1브레이크(Bl)를 비작동시키고 제2브레이크(B2)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the second speed state, the transmission line control unit deactivates the first brake Bl and operates the second brake B2 while the second clutch C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(19)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)가 반력요소로 작용하므로, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)로 전달되는 회전 동력은 피니언 기어(17)를 통하여 링기어(9)와 이에 제2클러치(C2)로 연결된 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15)로 전달되어 이를 정회전시킨다.By the above-described action, the planetary carrier 19 of the double pinion planetary gear set 3 and the sun gear 21 of the other double pinion planetary gear set 5 act as reaction elements, so that the double pinion planetary gear set 3 is applied. The rotational power transmitted to the sun gear 7 of the gears is transmitted to the ring gear 9 through the pinion gear 17 and to the ring gear 15 of the other double pinion planetary gear set 5 connected thereto by the second clutch C2. To rotate it forward.

이때 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15)로 전달된 회전 동력은 선기어(21)의 반력으로 이의 피니언 기어(11)를 더 회전시키면서 이의 유성 캐리어(l3)로 전달되어 이를 더 회전시켜, 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 3속의 변속비를 출력하게 된다.At this time, the rotational power transmitted to the ring gear 15 of the other double pinion planetary gear set 5 is transmitted to its planet carrier l3 while further rotating the pinion gear 11 by the reaction force of the sun gear 21, thereby further transmitting it. It rotates and is transmitted to the transfer drive gear 27 formed integrally therewith, and outputs a speed ratio of three speeds.

이러한 3속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치(C2)가 작동하는 상태에서 제2브레이크(B2)를 비작동시키고 제3클러치(C3)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the third speed state, the transmission control unit deactivates the second brake B2 and operates the third clutch C3 while the second clutch C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)가 록킹되면서 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력은 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)로 그대로 전달(변속비 1:1)되면서 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 4속의 변속비를 출력하게 된다.The rotational power of the input shaft 1 transmitted to the sun gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 while the double pinion planetary gear set 3 is locked by the above operation. Is transmitted to the planetary carrier 13 of the other double pinion planetary gear set 5 as it is (transmission ratio 1: 1) while being transferred to the transfer drive gear 27 formed integrally therewith, thereby outputting a transmission ratio of four speeds.

이러한 4속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제3클러치(C3)가 작동하는 상태에서 제2클러치(C2)를 비작동시키고 제2브레이크(B2)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the fourth speed state, the transmission control unit deactivates the second clutch C2 and operates the second brake B2 while the third clutch C3 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(19)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)가 반력요소로 작용하므로, 입력축(1)으로 전달되는 회전 동력은 제3클러치(C3)에 의하여 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15)로 그대로 전달되어 이를 정회전시킨다.By the above-described action, since the planetary carrier 19 of the double pinion planetary gear set 3 and the sun gear 21 of the other double pinion planetary gear set 5 act as reaction elements, the rotation transmitted to the input shaft 1 is achieved. Power is transmitted by the third clutch C3 to the ring gear 15 of the other double pinion planetary gear set 5 as it is and rotates forward.

이때 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15)로 전달된 회전 동력은 선기어(2l)의 반력으로 증속되어 유성 캐리어(13)로 전달되어 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 5속의 변속비를 출력하게 된다.At this time, the rotational power transmitted to the ring gear 15 of the other double-pinion planetary gear set 5 is increased by the reaction force of the sun gear 2l and transmitted to the planet carrier 13 to the transfer drive gear 27 formed integrally therewith. It is transmitted to output a gear ratio of 5 speeds.

상기와 같은 5속 상태에서는 제2브레이크(B2)가 작동하여 동력전달부재(23)에 의하여 고정 연결된 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)를 고정시켜 고속의 회전 요소를 제거하므로 동력손실이 감소된다.In the fifth speed state as described above, the second brake B2 is operated to fix the sun gear 21 of the other double pinion planetary gear set 5 fixedly connected by the power transmission member 23 to remove the high-speed rotating element. Power loss is reduced.

한편 변속 레버로 후진 R레인지를 선택하게 되면, 트랜스밋선 제어 유닛(TCU)은 제4클러치(C4)와 제1브레이크(B1)를 작동시킨다.On the other hand, when the reverse R range is selected by the shift lever, the transmission line control unit TCU operates the fourth clutch C4 and the first brake B1.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)가 록킹되면서 이의 선기어(7)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력은 이의 유성 캐리어(19)와 이에 고정 연결된 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)로 전달되어 이를 정회전시킨다.The rotational force of the input shaft 1 transmitted to the sun gear 7 while the double pinion planetary gear set 3 is locked by the above-described action is transmitted to the planet carrier 19 and another double pinion planetary gear set fixedly connected thereto ( 5) is transmitted to the sun gear 21 to rotate it forward.

이 때 선기어(21)로 전달되는 회전 동력은 이 유성기어 셋트(5) 링기어(15)의 반력으로 피니언 기어(11)를 통하여 유성 캐리어(13)로 역회전 동력을 전달한다.At this time, the rotational power transmitted to the sun gear 21 transmits the reverse rotational power to the planetary carrier 13 through the pinion gear 11 by the reaction force of the planetary gear set 5 ring gear 15.

이 역회전 동력은 유성 캐리어(13)와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)를 통하여 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.This reverse rotational power outputs the gear ratio of reverse 1 speed through the transfer drive gear 27 formed integrally with the planet carrier 13.

상기와 같은 후진 변속단에서는 더블 피니언 유성기어 셋트(3)를 일체로 구동시켜 역회전 요소를 제거하므로 동력손실이 감소된다.In the reverse shift stage as described above, power loss is reduced since the double pinion planetary gear set 3 is integrally driven to remove the reverse rotation element.

한편, 도 2는 본 발명에 관련하는 제2구성으로서, 제1구성과 그 전체적인 구성 및 작용이 동일하므로 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.On the other hand, Figure 2 is a second configuration according to the present invention, and since the first configuration and its overall configuration and operation are the same, a detailed description of the same parts will be omitted, and only the other parts will be described.

즉 제1구성은 후진 변속단에서 작동하는 제4클러치(C4)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 유성 캐리어(19)사이인 데 반하여, 이 제2구성은 제4클러치(C4)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(19)와 링기어(9)사이인 차이가 있을 뿐이다.In other words, while the first configuration of the fourth clutch C4 operating in the reverse shift stage is between the sun gear 7 and the planet carrier 19 of the double-pinion planetary gear set 3, the second configuration There is only a difference that the installation position of the fourth clutch C4 is between the planet carrier 19 and the ring gear 9 of the double pinion planetary gear set 3.

따라서 후진 변속시 제1구성에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 선기어(7)와 유성 캐리어(19)를 연결하여 이 유성기어 셋트(3)를 록킹시키는 데, 제2구성에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 유성 캐리어(19)와 링기어(9)를 연결하여 이 유성기어 셋트(3)를 록킹시키는 차이가 있을 뿐이다.Therefore, in the first shift, the fourth clutch C4 operates to lock the planetary gear set 3 by connecting the sun gear 7 and the planetary carrier 19 in the first configuration. In the second configuration, the fourth clutch C4 is operated. There is only a difference in that C4) is operated to connect the planetary carrier 19 and the ring gear 9 to lock the planetary gear set 3.

또, 도 3은 본 발명에 관련하는 제3구성으로서, 제1구성과 그 전체적인 구성 및 작용이 동일하므로 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.3 is a third configuration according to the present invention, and since the first configuration and its overall configuration and operation are the same, a detailed description of the same parts is omitted and only other parts will be described.

즉 제1구성은 후진 변속단에서 작동하는 제4클러치(C4)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 유성 캐리어(19)사이인 데 반하여, 이 제3 구성은 제4클러치(C4)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 링기어(9)사이인 차이가 있을 뿐이다.In other words, while the first configuration of the fourth clutch C4 operating in the reverse shift stage is between the sun gear 7 and the planet carrier 19 of the double pinion planetary gear set 3, the third configuration There is only a difference that the installation position of the fourth clutch C4 is between the sun gear 7 and the ring gear 9 of the double pinion planetary gear set 3.

따라서 후진 변속시 제1구성에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 선기어(7)와 유성 캐리어(19)를 연결하여 이 유성기어 셋트(3)를 록킹시키는 데, 제3구성에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 선기어(7)와 링기어(9)를 연결하여 이 유성기어 셋트(3)를 록킹시키는 차이가 있을 뿐이다.Therefore, in the first shift, in the first configuration, the fourth clutch C4 is operated to connect the sun gear 7 and the planet carrier 19 to lock the planetary gear set 3. In the third configuration, the fourth clutch C4 is operated. There is only a difference that C4) is actuated to connect the sun gear 7 and the ring gear 9 to lock the planetary gear set 3.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 2개의 유성기어 셋트와 6개의 마찰요소로 전진 5속과 후진 1속을 구현하는 데, 전진 5속에서는 브레이크 수단으로 다른 더블 유성기어 셋트의 선기어를 고정시키고, 후진 변속단에서는 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소 사이에 설치된 다른 클러치 수단으로 이 유성기어 셋트 전체를 일체로 구동시키므로, 자동변속기의 소형화와 동력손실을 최소화할 수 있다.As described above, the power train for the automatic transmission according to the present invention implements five forward speeds and one reverse speed with two planetary gear sets and six friction elements. In the fifth forward speed, a sun gear of another double planetary gear set is used as a brake means. In the reverse shift stage, the entire planet gear set is driven integrally by another clutch means installed between the two elements of the double pinion planetary gear set, thereby minimizing the automatic transmission and minimizing power loss.

Claims (3)

토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축과 동일축상으로 더블 피니언 유성기어셋트와 싱글 피니언 유성기어 셋트를 조합하여 전진 5속 및 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있는 차량용 자동 변속기의 파워트레인을 형성함에 있어서, 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(9)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13) 사이에 제1클러치(C1)를, 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(9)와 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15) 사이에 제2클러치(C2)를, 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 다른 더블피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15) 사이에 제3클러치(C3)를 각각 설치하여 각 요소들 사이를 가변적으로 연결하고, 상기 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(15)와 변속기 하우징(25) 사이에 제1브레이크(Bl)를, 상기 다른 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)와 변속기 하우징(25) 사이에 제2브레이크(B2)를 각각 설치하여 면속기 하우징(25)에 각 요소들을 가번적으로 고정하며, 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 유성 캐리어(19) 사이에 제4클러치(C4)를 설치하여 두 요소 사이를 가번적으로 연결하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동빈속기용 파워 트레인.An automatic transmission for vehicles that can achieve 5 forward and 1 reverse speed by combining a double pinion planetary gear set and a single pinion planetary gear set on the same axis as the input shaft that receives engine rotation power from the torque converter's turbine. In forming the powertrain, the first clutch C1 is connected between the ring gear 9 of the double pinion planetary gear set 3 and the planetary carrier 13 of the other double pinion planetary gear set 5. The second clutch C2 is connected between the ring gear 9 of the pinion planetary gear set 3 and the ring gear 15 of the other double pinion planetary gear set 5 and the sun gear of the double pinion planetary gear set 3. A third clutch C3 is installed between the seventh gear and the ring gear 15 of the other double pinion planetary gear set 5 so as to variably connect each element, and the other double pinion planetary gear set 5 Ring gear (15) and sides The first brake Bl is installed between the shorthand housing 25 and the second brake B2 is installed between the sun gear 21 and the transmission housing 25 of the other double pinion planetary gear set 5, respectively. Each element is fixedly fixed to the housing 25, and a fourth clutch C4 is installed between the sun gear 7 and the planet carrier 19 of the double pinion planetary gear set 3 so as to interpose the two elements. Powertrain for automatic transmission machines, characterized by a series of connections. 제1항에 있어서, 상기 제4클러치 수단(C4)은 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(19)와 링기어(9) 사이에 설치되는 자동변속기용 파워트레인.The powertrain for an automatic transmission as set forth in claim 1, wherein said fourth clutch means (C4) is installed between the planetary carrier (19) and the ring gear (9) of said double pinion planetary gear set (3). 제1항에 있어서, 상기 제4클러치 수단(C4)은 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 링기어(9) 사이에 설치되는 자동변속기용 파워 트레인.The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein said fourth clutch means (C4) is installed between the sun gear (7) and the ring gear (9) of said double pinion planetary gear set (3).
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