JP6122715B2 - 車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン - Google Patents
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Description
本発明は、車両用自動変速機の遊星ギヤトレインに係り、より詳しくは、搭載性と動力伝達性能を向上させ、燃費を低減することができる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインに関する。
最近、世界的な原油高と排気ガス排出規制が強化されるに伴って、自動車メーカーは燃費を向上させる技術開発に総力を傾けている。
自動変速機における燃費の改善は実現可能な変速段が多い多段変速メカニズムを通じて達成され、通常の自動変速機の多段変速メカニズムは複数の遊星ギヤセットと摩擦要素の組み合わせで実現される。
このような多段変速メカニズムは、実現可能な変速段が多いほど、より適切な変速比の設計が可能であるばかりか、動力性能および燃費の面で優れた車両を実現することができるため、より多い変速段を実現できる自動変速機用遊星ギヤトレインに対する不断な研究が行われている。
自動変速機における燃費の改善は実現可能な変速段が多い多段変速メカニズムを通じて達成され、通常の自動変速機の多段変速メカニズムは複数の遊星ギヤセットと摩擦要素の組み合わせで実現される。
このような多段変速メカニズムは、実現可能な変速段が多いほど、より適切な変速比の設計が可能であるばかりか、動力性能および燃費の面で優れた車両を実現することができるため、より多い変速段を実現できる自動変速機用遊星ギヤトレインに対する不断な研究が行われている。
このような多段変速メカニズムを構成する遊星ギヤトレインは、同一の変速段を実現しても回転要素（サンギヤ、遊星キャリア、リングギヤ）の連結構成により耐久性、動力伝達効率、大きさなどが変わるため、より堅固で、動力損失がなく、コンパクトに製作するための研究開発が行われている。
しかし、変速段が増えるほど、自動変速機内の部品数も増加して搭載性、コスト、重量および動力伝達効率が悪化することがある。
特に、部品数が多い遊星ギヤトレインは、前輪駆動用車両に搭載することが難しくなるため、部品数を最少にすることが自動変速機の競争力の必須要件のうちの一つである。
しかし、変速段が増えるほど、自動変速機内の部品数も増加して搭載性、コスト、重量および動力伝達効率が悪化することがある。
特に、部品数が多い遊星ギヤトレインは、前輪駆動用車両に搭載することが難しくなるため、部品数を最少にすることが自動変速機の競争力の必須要件のうちの一つである。
本発明は、一つの複合遊星ギヤセットの回転要素を第１軸と多数の外接ギヤを通じて連結して前進９速と後進１速の変速段を実現し、部品数と全長を最少にして搭載性を向上させる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインを提供すること、
また、多数の外接ギヤを適用して自由なギヤ歯数の変更で最適のギヤ比を設定でき、これによる動力伝達性能および燃費を向上させる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインを提供することにその目的がある。
また、多数の外接ギヤを適用して自由なギヤ歯数の変更で最適のギヤ比を設定でき、これによる動力伝達性能および燃費を向上させる車両用自動変速機の遊星ギヤトレインを提供することにその目的がある。
本発明の車両用自動変速機の遊星ギヤトレインは、エンジンの動力を伝達する第１軸と、前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸と、
前記第２軸上に配置されており、前記第１軸とそれぞれ外接ギヤを含む２つの経路を通じて選択的に連結される第１回転要素と、出力ギヤと連結されて出力要素として作動する第２回転要素と、前記第１軸と外接ギヤを含む１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第３回転要素と、前記第１軸と外接ギヤを含む１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセットと、前記外接ギヤを形成する４個のトランスファギヤと、前記第１、第３、第４回転要素を選択的に前記第１軸と連結するクラッチおよび前記第３、第４回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素と、を含むことを特徴とする。
前記第２軸上に配置されており、前記第１軸とそれぞれ外接ギヤを含む２つの経路を通じて選択的に連結される第１回転要素と、出力ギヤと連結されて出力要素として作動する第２回転要素と、前記第１軸と外接ギヤを含む１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第３回転要素と、前記第１軸と外接ギヤを含む１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセットと、前記外接ギヤを形成する４個のトランスファギヤと、前記第１、第３、第４回転要素を選択的に前記第１軸と連結するクラッチおよび前記第３、第４回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素と、を含むことを特徴とする。
前記複合遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットとダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットとを組み合わせ、リングギヤと遊星キャリアを共有する遊星ギヤセットであり、第１回転要素は第２サンギヤ、第２回転要素は共有リングギヤ、第３回転要素は共有遊星キャリア、第４回転要素は第１サンギヤからなることを特徴とする。
前記４個のトランスファギヤは、
第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤと、
第１軸と第３回転要素の間に配置される第２トランスファギヤと、
第１軸と第１回転要素の間に配置される第３トランスファギヤと、
第１軸と第１回転要素の間に配置される第４トランスファギヤと、
を含むことを特徴とする。
第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤと、
第１軸と第３回転要素の間に配置される第２トランスファギヤと、
第１軸と第１回転要素の間に配置される第３トランスファギヤと、
第１軸と第１回転要素の間に配置される第４トランスファギヤと、
を含むことを特徴とする。
前記第４トランスファギヤのギヤ比は、第３トランスファギヤのギヤ比と異なることを特徴とする。
前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
前進１速変速段は、前記第１クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現され、前進２速変速段は、前記第１クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、前進３速変速段は、前記第１クラッチと第２クラッチが同時に作動して実現され、前進４速変速段は、前記第１クラッチと第３クラッチが同時に作動して実現され、前進５速変速段は、前記第２クラッチと第３クラッチが同時に作動して実現され、前進６速変速段は、前記第３クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、前進７速変速段は、前記第３クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、前進８速変速段は、前記第４クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、前進９速変速段は、前記第２クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、後進変速段は、前記第２クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現されることを特徴とする。
前記摩擦要素は、
第１軸と第３トランスファギヤの間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
第１軸と第３トランスファギヤの間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１トランスファギヤと第４回転要素の間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１トランスファギヤと第４回転要素の間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第２トランスファギヤと第３回転要素の間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第２トランスファギヤと第３回転要素の間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第４トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第４トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第３回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第３回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第１トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第１トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする。
前記複合遊星ギヤセットは、それぞれシングルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第２サンギヤ、第２回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第３回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第４回転要素が第１サンギヤからなることを特徴とする。
また、本発明は、エンジンの動力を伝達する第１軸と、
前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸と、
前記第２軸上に配置されており、前記第１軸と２つの経路を通じて選択的に連結される第１回転要素と、出力ギヤと連結されて出力要素として作動する第２回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第３回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセットと、
前記第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤと、
前記第１軸と第３回転要素の間に配置される第２トランスファギヤと、
前記第１軸と第１回転要素の間に配置される第３トランスファギヤと、
前記第１軸と第１回転要素の間に配置される第４トランスファギヤ、および
前記第１、第３、第４回転要素を選択的に前記第１軸と連結するクラッチおよび前記第３、第４回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素と、
を含むことを特徴とする。
前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸と、
前記第２軸上に配置されており、前記第１軸と２つの経路を通じて選択的に連結される第１回転要素と、出力ギヤと連結されて出力要素として作動する第２回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第３回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセットと、
前記第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤと、
前記第１軸と第３回転要素の間に配置される第２トランスファギヤと、
前記第１軸と第１回転要素の間に配置される第３トランスファギヤと、
前記第１軸と第１回転要素の間に配置される第４トランスファギヤ、および
前記第１、第３、第４回転要素を選択的に前記第１軸と連結するクラッチおよび前記第３、第４回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素と、
を含むことを特徴とする。
本発明の車両用自動変速機の遊星ギヤトレインによれば、搭載性と動力伝達性能を向上させ、燃費を低減することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
ただし、本発明の実施形態を明確に説明するために、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については同一の図面符号を付与して説明する。
以下の説明で構成の名称を第１、第２などに区分したのは、その構成の名称が同一で、これを区分するためであり、必ずしもその順序に限定されるわけではない
ただし、本発明の実施形態を明確に説明するために、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については同一の図面符号を付与して説明する。
以下の説明で構成の名称を第１、第２などに区分したのは、その構成の名称が同一で、これを区分するためであり、必ずしもその順序に限定されるわけではない
図１は、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図１に示す通り、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインは、互いに一定の間隔を置いて平行に配置される第１軸ＩＳ１および第２軸ＩＳ２と、第２軸ＩＳ２上に配置される複合遊星ギヤセットＣＰＧと、４個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４と、４個のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４および２個のブレーキＢ１Ｂ２からなる摩擦要素とを含む。
これによって、第１軸ＩＳ１から入力される回転動力は、４個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４と、複合遊星ギヤセットＣＰＧとの相互補完作動により前進９速および後進１速に変速されて出力ギヤＯＧを通じて出力される。
図１に示す通り、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインは、互いに一定の間隔を置いて平行に配置される第１軸ＩＳ１および第２軸ＩＳ２と、第２軸ＩＳ２上に配置される複合遊星ギヤセットＣＰＧと、４個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４と、４個のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４および２個のブレーキＢ１Ｂ２からなる摩擦要素とを含む。
これによって、第１軸ＩＳ１から入力される回転動力は、４個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４と、複合遊星ギヤセットＣＰＧとの相互補完作動により前進９速および後進１速に変速されて出力ギヤＯＧを通じて出力される。
第１軸ＩＳ１は、入力部材であって、エンジンのクランクシャフトの回転動力がトルクコンバーターを通じてトルク変換が行われて第１軸ＩＳ１に入力される。
第２軸ＩＳ２は、複合遊星ギヤセットＣＰＧを支持すると同時に第１軸ＩＳ１から伝達される回転動力を複合遊星ギヤセットＣＰＧのいずれか一つの回転要素に伝達する。
複合遊星ギヤセットＣＰＧは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットＰＧ１と、ダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットＰＧ２とを組み合わせ、リングギヤと遊星キャリアを共有するレベニュータイプの複合遊星ギヤセットからなる。
第２軸ＩＳ２は、複合遊星ギヤセットＣＰＧを支持すると同時に第１軸ＩＳ１から伝達される回転動力を複合遊星ギヤセットＣＰＧのいずれか一つの回転要素に伝達する。
複合遊星ギヤセットＣＰＧは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットＰＧ１と、ダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットＰＧ２とを組み合わせ、リングギヤと遊星キャリアを共有するレベニュータイプの複合遊星ギヤセットからなる。
これによって、複合遊星ギヤセットＣＰＧは、説明の便宜上、リングギヤを共有リングギヤＲ１２、遊星キャリアを共有遊星キャリアＰＣ１２、ロングピニオンＰ１と噛合するサンギヤを第１サンギヤＳ１、ショットピニオンＰ２と噛合するサンギヤを第２サンギヤＳ２と称す。また、複合遊星ギヤセットＣＰＧは、第２サンギヤＳ２からなる第１回転要素Ｎ１、共有リングギヤＲ１２からなる第２回転要素Ｎ２、共有遊星キャリアＰＣ１２からなる第３回転要素Ｎ３、そして第１サンギヤＳ１からなる第４回転要素Ｎ４を含む。
また、複合遊星ギヤセットＣＰＧは、第２回転要素Ｎ２が出力ギヤＯＧと連結されて出力要素として作用し、第１、第３、第４回転要素Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４は、４個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４と６個の摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２を通じて第１軸ＩＳ１と変速機ハウジングＨに選択的に連結される。
また、複合遊星ギヤセットＣＰＧは、第２回転要素Ｎ２が出力ギヤＯＧと連結されて出力要素として作用し、第１、第３、第４回転要素Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４は、４個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４と６個の摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２を通じて第１軸ＩＳ１と変速機ハウジングＨに選択的に連結される。
第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４は、それぞれ互いに外接する第１、第２、第３、第４トランスファドライブギヤＴＦ１ａ、ＴＦ２ａ、ＴＦ３ａ、ＴＦ４ａと第１、第２、第３、第４トランスファドリブンギヤＴＦ１ｂ、ＴＦ２ｂ、ＴＦ３ｂ、ＴＦ４ｂを含んで構成される。
第１トランスファギヤＴＦ１は、第１軸ＩＳ１と第４回転要素Ｎ４の間に配置される。
第２トランスファギヤＴＦ２は、第１軸ＩＳ１と第３回転要素Ｎ３の間に配置される。
第３トランスファギヤＴＦ３は、第１軸ＩＳ１と第１回転要素Ｎ１の間に配置される。
第４トランスファギヤＴＦ４は、第１軸ＩＳ１と第１回転要素Ｎ１の間に配置される。
これによって、第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４により第１軸ＩＳ１に連結される回転要素は、それらのギヤ比に応じて第１軸ＩＳ１の回転方向と反対方向に回転するようになる。
第１トランスファギヤＴＦ１は、第１軸ＩＳ１と第４回転要素Ｎ４の間に配置される。
第２トランスファギヤＴＦ２は、第１軸ＩＳ１と第３回転要素Ｎ３の間に配置される。
第３トランスファギヤＴＦ３は、第１軸ＩＳ１と第１回転要素Ｎ１の間に配置される。
第４トランスファギヤＴＦ４は、第１軸ＩＳ１と第１回転要素Ｎ１の間に配置される。
これによって、第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４により第１軸ＩＳ１に連結される回転要素は、それらのギヤ比に応じて第１軸ＩＳ１の回転方向と反対方向に回転するようになる。
そして、第１軸ＩＳ１と選択された回転要素とを選択的に連結する４個のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と、選択された回転要素を変速機ハウジングＨと選択的に連結する２個のブレーキＢ１Ｂ２とは次の通り配置される。
第１クラッチＣ１は、第３トランスファギヤＴＦ３と第１回転要素Ｎ１の間に配置されており、第１軸ＩＳ１の回転動力を選択的に第１回転要素Ｎ１に伝達する。
第２クラッチＣ２は、第１軸ＩＳ１と第４回転要素Ｎ４の間に配置されており、第１軸ＩＳ１の回転動力を選択的に第４回転要素Ｎ４に伝達する。
第３クラッチＣ３は、第１軸ＩＳ１と第３回転要素Ｎ３の間に配置されており、第１軸ＩＳ１の回転動力を選択的に第３回転要素Ｎ３に伝達する。
第４クラッチＣ４は、第１軸ＩＳ１と第４トランスファギヤＴＦ４の間に配置されており、第１軸ＩＳ１の回転動力を選択的に第１回転要素Ｎ１に伝達する。
第１ブレーキＢ１は、第２トランスファドライブギヤＴＦ２ａと変速機ハウジングＨの間に配置されており、選択的に第３回転要素Ｎ３を停止する。
第２ブレーキＢ２は、第４回転要素Ｎ４と変速機ハウジングＨの間に配置されており、選択的に第４回転要素Ｎ４を停止する。
第１クラッチＣ１は、第３トランスファギヤＴＦ３と第１回転要素Ｎ１の間に配置されており、第１軸ＩＳ１の回転動力を選択的に第１回転要素Ｎ１に伝達する。
第２クラッチＣ２は、第１軸ＩＳ１と第４回転要素Ｎ４の間に配置されており、第１軸ＩＳ１の回転動力を選択的に第４回転要素Ｎ４に伝達する。
第３クラッチＣ３は、第１軸ＩＳ１と第３回転要素Ｎ３の間に配置されており、第１軸ＩＳ１の回転動力を選択的に第３回転要素Ｎ３に伝達する。
第４クラッチＣ４は、第１軸ＩＳ１と第４トランスファギヤＴＦ４の間に配置されており、第１軸ＩＳ１の回転動力を選択的に第１回転要素Ｎ１に伝達する。
第１ブレーキＢ１は、第２トランスファドライブギヤＴＦ２ａと変速機ハウジングＨの間に配置されており、選択的に第３回転要素Ｎ３を停止する。
第２ブレーキＢ２は、第４回転要素Ｎ４と変速機ハウジングＨの間に配置されており、選択的に第４回転要素Ｎ４を停止する。
第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４は、全て第１軸ＩＳ１を第１回転要素Ｎ１に選択的に連結する役割を果たすが、第３トランスファギヤＴＦ３と第４トランスファギヤＴＦ４のギヤ比が互いに異なるため、第１回転要素Ｎ１に伝達される回転速度は変わる。
第１、第２、第３、第４クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と第１、第２ブレーキＢ１Ｂ２からなる摩擦要素のそれぞれは、油圧により摩擦結合される多板式油圧摩擦結合ユニットにすることができる。
第１、第２、第３、第４クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と第１、第２ブレーキＢ１Ｂ２からなる摩擦要素のそれぞれは、油圧により摩擦結合される多板式油圧摩擦結合ユニットにすることができる。
図２は、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインに適用される摩擦要素の各変速段別作動表である。
図２に示すように、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインは、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行われる。
前進１速変速段（１ＳＴ）は、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１の同時作動により達成される。
前進２速変速段（２ＮＤ）は、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２の同時作動により達成される。
前進３速変速段（３ＲＤ）は、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の同時作動により達成される。
前進４速変速段（４ＴＨ）は、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３の同時作動により達成される。
前進５速変速段（５ＴＨ）は、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３の同時作動により達成される。
前進６速変速段（６ＴＨ）は、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２の同時作動により達成される。
前進７速変速段（７ＴＨ）は、第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４の同時作動により達成される。
前進８速変速段（８ＴＨ）は、第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２の同時作動により達成される。
前進９速変速段（９ＴＨ）は、第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４の同時作動により達成される。
後進変速段（ＲＥＶ）は、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１の同時作動により達成される。
図２に示すように、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインは、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行われる。
前進１速変速段（１ＳＴ）は、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１の同時作動により達成される。
前進２速変速段（２ＮＤ）は、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２の同時作動により達成される。
前進３速変速段（３ＲＤ）は、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の同時作動により達成される。
前進４速変速段（４ＴＨ）は、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３の同時作動により達成される。
前進５速変速段（５ＴＨ）は、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３の同時作動により達成される。
前進６速変速段（６ＴＨ）は、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２の同時作動により達成される。
前進７速変速段（７ＴＨ）は、第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４の同時作動により達成される。
前進８速変速段（８ＴＨ）は、第４クラッチＣ４と第２ブレーキＢ２の同時作動により達成される。
前進９速変速段（９ＴＨ）は、第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４の同時作動により達成される。
後進変速段（ＲＥＶ）は、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１の同時作動により達成される。
図３は、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの各変速段別変速線図であり、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの変速過程をレバー解釈法で示している。
図３に示す通り、４個の縦線は、左側から第１、第２、第３、第４回転要素Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４に設定される。
太い横線は、回転速度「０」を示し、上側の横線は、正回転を示し、下側の横線は逆回転を示す。
そして、図３で「−」は、エンジンの回転方向と反対方向に回転することを意味する。第１軸ＩＳ１と複合遊星ギヤセットＣＰＧがアイドリングギヤ（Ｉｄｌｉｎｇ Ｇｅａｒ）なしに第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４を通じて外接で連結されるためである。
また、縦線の間の間隔は、複合遊星ギヤセットＣＰＧのギヤ比（サンギヤの歯数とリングギヤの歯数の比）により設定される。
図３に示す通り、４個の縦線は、左側から第１、第２、第３、第４回転要素Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４に設定される。
太い横線は、回転速度「０」を示し、上側の横線は、正回転を示し、下側の横線は逆回転を示す。
そして、図３で「−」は、エンジンの回転方向と反対方向に回転することを意味する。第１軸ＩＳ１と複合遊星ギヤセットＣＰＧがアイドリングギヤ（Ｉｄｌｉｎｇ Ｇｅａｒ）なしに第１、第２、第３、第４トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４を通じて外接で連結されるためである。
また、縦線の間の間隔は、複合遊星ギヤセットＣＰＧのギヤ比（サンギヤの歯数とリングギヤの歯数の比）により設定される。
以下、図２と図３を参照して本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインの各変速段別変速過程を説明する。
［前進１速］
図２に示す通り、前進１速変速段（１ＳＴ）では、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１クラッチＣ１の作動により第３トランスファギヤＴＦ３のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第１ブレーキＢ１の作動により第３回転要素Ｎ３が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第１変速線ＳＰ１を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ１が出力される。
［前進１速］
図２に示す通り、前進１速変速段（１ＳＴ）では、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１クラッチＣ１の作動により第３トランスファギヤＴＦ３のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第１ブレーキＢ１の作動により第３回転要素Ｎ３が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第１変速線ＳＰ１を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ１が出力される。
［前進２速］
前進２速変速段（２ＮＤ）では、前進１速変速段（１ＳＴ）の状態で作動していた第１ブレーキＢ１の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１クラッチＣ１の作動により第３トランスファギヤＴＦ３のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第２ブレーキＢ２の作動により第４回転要素Ｎ４が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第２変速線ＳＰ２を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ２が出力される。
前進２速変速段（２ＮＤ）では、前進１速変速段（１ＳＴ）の状態で作動していた第１ブレーキＢ１の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１クラッチＣ１の作動により第３トランスファギヤＴＦ３のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第２ブレーキＢ２の作動により第４回転要素Ｎ４が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第２変速線ＳＰ２を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ２が出力される。
［前進３速］
前進３速変速段（３ＲＤ）では、前進２速変速段（２ＮＤ）の状態で作動していた第２ブレーキＢ２の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１クラッチＣ１の作動により第３トランスファギヤＴＦ３のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力されると同時に、第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第３変速線ＳＰ３を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ３が出力される。
前進３速変速段（３ＲＤ）では、前進２速変速段（２ＮＤ）の状態で作動していた第２ブレーキＢ２の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１クラッチＣ１の作動により第３トランスファギヤＴＦ３のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力されると同時に、第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第３変速線ＳＰ３を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ３が出力される。
［前進４速］
前進４速変速段（４ＴＨ）では、前進３速変速段（３ＲＤ）の状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第３クラッチＣ３が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１クラッチＣ１の作動により第３トランスファギヤＴＦ３のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力されると同時に、第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第３回転要素Ｎ３に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第４変速線ＳＰ４を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ４が出力される。
前進４速変速段（４ＴＨ）では、前進３速変速段（３ＲＤ）の状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第３クラッチＣ３が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第１クラッチＣ１の作動により第３トランスファギヤＴＦ３のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力されると同時に、第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第３回転要素Ｎ３に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第４変速線ＳＰ４を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ４が出力される。
［前進５速］
前進５速変速段（５ＴＨ）では、前進４速変速段（４ＴＨ）の状態で作動していた第１クラッチＣ１の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力されると同時に、第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第３回転要素Ｎ３に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第５変速線ＳＰ５を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ５が出力される。
前進５速変速段（５ＴＨ）では、前進４速変速段（４ＴＨ）の状態で作動していた第１クラッチＣ１の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力されると同時に、第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第３回転要素Ｎ３に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第５変速線ＳＰ５を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ５が出力される。
［前進６速］
前進６速変速段（６ＴＨ）では、前進５速変速段（５ＴＨ）の状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第３回転要素Ｎ３に逆回転速度で入力され、第２ブレーキＢ２の作動により第４回転要素Ｎ４が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第６変速線ＳＰ６を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ６が出力される。
前進６速変速段（６ＴＨ）では、前進５速変速段（５ＴＨ）の状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第３回転要素Ｎ３に逆回転速度で入力され、第２ブレーキＢ２の作動により第４回転要素Ｎ４が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第６変速線ＳＰ６を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ６が出力される。
［前進７速］
前進７速変速段（７ＴＨ）では、前進６速変速段（６ＴＨ）の状態で作動していた第２ブレーキＢ２の作動が解除され、第４クラッチＣ４が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第３回転要素Ｎ３に逆回転速度で入力されると同時に、第４クラッチＣ４の作動により第４トランスファギヤＴＦ４のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第７変速線ＳＰ７を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ７が出力される。
前進７速変速段（７ＴＨ）では、前進６速変速段（６ＴＨ）の状態で作動していた第２ブレーキＢ２の作動が解除され、第４クラッチＣ４が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第３クラッチＣ３の作動により第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比に応じて変換されて第３回転要素Ｎ３に逆回転速度で入力されると同時に、第４クラッチＣ４の作動により第４トランスファギヤＴＦ４のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第７変速線ＳＰ７を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ７が出力される。
［前進８速］
前進８速変速段（８ＴＨ）では、前進７速変速段（７ＴＨ）の状態で作動していた第３クラッチＣ３の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第４クラッチＣ４の作動により第４トランスファギヤＴＦ４のギヤ比により増速されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第２ブレーキＢ２の作動により第４回転要素Ｎ４が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第８変速線ＳＰ８を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ８が出力される。
前進８速変速段（８ＴＨ）では、前進７速変速段（７ＴＨ）の状態で作動していた第３クラッチＣ３の作動が解除され、第２ブレーキＢ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第４クラッチＣ４の作動により第４トランスファギヤＴＦ４のギヤ比により増速されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力され、第２ブレーキＢ２の作動により第４回転要素Ｎ４が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第８変速線ＳＰ８を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ８が出力される。
［前進９速］
前進９速変速段（９ＴＨ）では、前進８速変速段（８ＴＨ）の状態で作動していた第２ブレーキＢ２の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力されると同時に、第４クラッチＣ４の作動により第４トランスファギヤＴＦ４のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第９変速線ＳＰ９を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ９が出力される。
前進９速変速段（９ＴＨ）では、前進８速変速段（８ＴＨ）の状態で作動していた第２ブレーキＢ２の作動が解除され、第２クラッチＣ２が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力されると同時に、第４クラッチＣ４の作動により第４トランスファギヤＴＦ４のギヤ比に応じて変換されて第１回転要素Ｎ１に逆回転速度で入力される。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は第９変速線ＳＰ９を形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＤ９が出力される。
［後進］
後進変速段（Ｒｅｖ）では、図２に示すように、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力され、第１ブレーキＢ１の作動により第３回転要素Ｎ３が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は後進変速線ＲＳを形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＲＥＶが出力される。
後進変速段（Ｒｅｖ）では、図２に示すように、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１が作動する。
図３に示すように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２クラッチＣ２の作動により第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比に応じて変換されて第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力され、第１ブレーキＢ１の作動により第３回転要素Ｎ３が固定要素として作動する。
したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は後進変速線ＲＳを形成し、出力要素である第２回転要素Ｎ２を通じてＲＥＶが出力される。
前述したように、本発明の第１実施形態による遊星ギヤトレインは、一つの複合遊星ギヤセットＣＰＧと外接ギヤである４個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４、そして６個の摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２の組み合わせにより前進９速および後進１速の変速段を実現する。
また、遊星ギヤセット以外に外接ギヤである４個のトランスファギヤを適用することによって、自由なギヤ歯数の変更で車両別最適のギヤ比を設定することができ、要求性能条件に合うようにギヤ歯数の変更が可能であるため、発進性能、動力伝達性能および燃費を向上させることができる。したがって、既存のトルクコンバーターを削除して発進クラッチの適用が可能になる。
そして、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行われ、互いに隣接した変速段への順次変速時に一つの摩擦要素の作動が解除され、他の一つの摩擦要素が作動する。したがって、変速作動制御条件を十分に満たすことができる。
また、遊星ギヤセット以外に外接ギヤである４個のトランスファギヤを適用することによって、自由なギヤ歯数の変更で車両別最適のギヤ比を設定することができ、要求性能条件に合うようにギヤ歯数の変更が可能であるため、発進性能、動力伝達性能および燃費を向上させることができる。したがって、既存のトルクコンバーターを削除して発進クラッチの適用が可能になる。
そして、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行われ、互いに隣接した変速段への順次変速時に一つの摩擦要素の作動が解除され、他の一つの摩擦要素が作動する。したがって、変速作動制御条件を十分に満たすことができる。
図４は、本発明の第２実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図４に示す通り、第１実施形態では、第１クラッチＣ１を第３トランスファギヤＴＦ３と第１回転要素Ｎ１の間に配置しているが、第２実施形態では、第１クラッチＣ１を第１軸ＩＳ１と第３トランスファギヤＴＦ３の間に配置した。
このような第２実施形態の場合、第１実施形態と比較して第１クラッチＣ１の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図４に示す通り、第１実施形態では、第１クラッチＣ１を第３トランスファギヤＴＦ３と第１回転要素Ｎ１の間に配置しているが、第２実施形態では、第１クラッチＣ１を第１軸ＩＳ１と第３トランスファギヤＴＦ３の間に配置した。
このような第２実施形態の場合、第１実施形態と比較して第１クラッチＣ１の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図５は、本発明の第３実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図５に示す通り、第１実施形態では、第２クラッチＣ２を第１軸ＩＳ１と第１トランスファギヤＴＦ１の間に配置しているが、第３実施形態では、第２クラッチＣ２を第１トランスファギヤＴＦ１と第４回転要素Ｎ４の間に配置した。
このような第３実施形態の場合、第１実施形態と比較して第２クラッチＣ２の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図５に示す通り、第１実施形態では、第２クラッチＣ２を第１軸ＩＳ１と第１トランスファギヤＴＦ１の間に配置しているが、第３実施形態では、第２クラッチＣ２を第１トランスファギヤＴＦ１と第４回転要素Ｎ４の間に配置した。
このような第３実施形態の場合、第１実施形態と比較して第２クラッチＣ２の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図６は、本発明の第４実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図６に示す通り、第１実施形態では、第３クラッチＣ３を第１軸ＩＳ１と第２トランスファギヤＴＦ２の間に配置しているが、第４実施形態では、第３クラッチＣ３を第２トランスファギヤＴＦ２と第３回転要素Ｎ３の間に配置した。
このような第４実施形態の場合、第１実施形態と比較して第３クラッチＣ３の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図６に示す通り、第１実施形態では、第３クラッチＣ３を第１軸ＩＳ１と第２トランスファギヤＴＦ２の間に配置しているが、第４実施形態では、第３クラッチＣ３を第２トランスファギヤＴＦ２と第３回転要素Ｎ３の間に配置した。
このような第４実施形態の場合、第１実施形態と比較して第３クラッチＣ３の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図７は、本発明の第５実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図７に示す通り、第１実施形態では、第４クラッチＣ４を第１軸ＩＳ１と第４トランスファギヤＴＦ４の間に配置しているが、第５実施形態では、第４クラッチＣ４を第４トランスファギヤＴＦ４と第１回転要素Ｎ１の間に配置した。
このような第５実施形態の場合、第１実施形態と比較して第４クラッチＣ４の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図７に示す通り、第１実施形態では、第４クラッチＣ４を第１軸ＩＳ１と第４トランスファギヤＴＦ４の間に配置しているが、第５実施形態では、第４クラッチＣ４を第４トランスファギヤＴＦ４と第１回転要素Ｎ１の間に配置した。
このような第５実施形態の場合、第１実施形態と比較して第４クラッチＣ４の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図８は、本発明の第６実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図８に示す通り、第１実施形態では、第１ブレーキＢ１を第２トランスファギヤＴＦ２と変速機ハウジングＨの間に配置しているが、第６実施形態では、第１ブレーキＢ１を第３回転要素Ｎ３と変速機ハウジングＨの間に配置した。
このような第６実施形態の場合、第１実施形態と比較して第１ブレーキＢ１の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図８に示す通り、第１実施形態では、第１ブレーキＢ１を第２トランスファギヤＴＦ２と変速機ハウジングＨの間に配置しているが、第６実施形態では、第１ブレーキＢ１を第３回転要素Ｎ３と変速機ハウジングＨの間に配置した。
このような第６実施形態の場合、第１実施形態と比較して第１ブレーキＢ１の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図９は、本発明の第７実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図９に示す通り、第１実施形態では、第２ブレーキＢ２を第４回転要素Ｎ４と変速機ハウジングＨの間に配置しているが、第７実施形態では、第２ブレーキＢ２を第１トランスファドライブギヤＴＦ１ａと変速機ハウジングＨの間に配置した。
このような第７実施形態の場合、第１実施形態と比較して第２ブレーキＢ２の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図９に示す通り、第１実施形態では、第２ブレーキＢ２を第４回転要素Ｎ４と変速機ハウジングＨの間に配置しているが、第７実施形態では、第２ブレーキＢ２を第１トランスファドライブギヤＴＦ１ａと変速機ハウジングＨの間に配置した。
このような第７実施形態の場合、第１実施形態と比較して第２ブレーキＢ２の配置位置のみが異なり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図１０は、本発明の第８実施形態による遊星ギヤトレインの構成図である。
図１０に示す通り、第１実施形態では、複合遊星ギヤセットＣＰＧがシングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットＰＧ１とダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットＰＧ２との組み合わせからなるが、第８実施形態では、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２がそれぞれシングルピニオン遊星ギヤセットである。
これによって、第１回転要素Ｎ１が第２サンギヤＳ２、第２回転要素Ｎ２が第１リングギヤＲ１および第２遊星キャリアＰＣ２、第３回転要素Ｎ３が第１遊星キャリアＰＣ１および第２リングギヤＲ２、第４回転要素Ｎ４が第１サンギヤＳ１に設定される。
このような第８実施形態の場合、第１実施形態と比較して第２、第３回転要素Ｎ２、Ｎ３を構成する回転要素のみが変わり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
図１０に示す通り、第１実施形態では、複合遊星ギヤセットＣＰＧがシングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットＰＧ１とダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットＰＧ２との組み合わせからなるが、第８実施形態では、第１、第２遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２がそれぞれシングルピニオン遊星ギヤセットである。
これによって、第１回転要素Ｎ１が第２サンギヤＳ２、第２回転要素Ｎ２が第１リングギヤＲ１および第２遊星キャリアＰＣ２、第３回転要素Ｎ３が第１遊星キャリアＰＣ１および第２リングギヤＲ２、第４回転要素Ｎ４が第１サンギヤＳ１に設定される。
このような第８実施形態の場合、第１実施形態と比較して第２、第３回転要素Ｎ２、Ｎ３を構成する回転要素のみが変わり、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
本発明の実施形態は、１個の複合遊星ギヤセットと４個のトランスファギヤ、そして６個の摩擦要素を組み合わせて前進９速および後進１速の変速段を実現する。
そして、１個の複合遊星ギヤセットを第１軸と平行に配置される第２軸に配置し、複合遊星ギヤセットの回転要素を第１軸とトランスファギヤで連結することによって、全長が縮小されて搭載性を向上させる。
また、複合遊星ギヤセット以外に外接ギヤを適用することによって、自由なギヤ歯数の変更で車両別最適のギヤ比を設定することができ、要求性能条件に合うようにギヤ歯数の変更が可能であるため、発進性能、動力伝達性能および燃費を向上させることができる。したがって、既存のトルクコンバーターを削除して発進クラッチの適用が可能になる。
そして、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行われ、互いに隣接した変速段への順次変速時に一つの摩擦要素の作動が解除され、他の一つの摩擦要素が作動する。したがって、変速作動制御条件を十分に満たすことができる。
そして、１個の複合遊星ギヤセットを第１軸と平行に配置される第２軸に配置し、複合遊星ギヤセットの回転要素を第１軸とトランスファギヤで連結することによって、全長が縮小されて搭載性を向上させる。
また、複合遊星ギヤセット以外に外接ギヤを適用することによって、自由なギヤ歯数の変更で車両別最適のギヤ比を設定することができ、要求性能条件に合うようにギヤ歯数の変更が可能であるため、発進性能、動力伝達性能および燃費を向上させることができる。したがって、既存のトルクコンバーターを削除して発進クラッチの適用が可能になる。
そして、各変速段で２個の摩擦要素が作動しながら変速が行われ、互いに隣接した変速段への順次変速時に一つの摩擦要素の作動が解除され、他の一つの摩擦要素が作動する。したがって、変速作動制御条件を十分に満たすことができる。
以上で本発明の好適な一実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により容易に変更されて均等であると認められる範囲のすべての変更を含む。
ＣＰＧ…複合遊星ギヤセット
ＰＧ１、ＰＧ２…第１、第２遊星ギヤセット
Ｓ１、Ｓ２…第１、第２サンギヤ
ＰＣ１２…共有遊星キャリア
Ｒ１２…共有リングギヤ
ＩＳ１、ＩＳ２…第１、第２軸
ＯＧ…出力ギヤ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４…第１、第２、第３、第４回転要素
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４…第１、第２、第３、第４クラッチ
Ｂ１、Ｂ２…第１、第２ブレーキ
ＰＧ１、ＰＧ２…第１、第２遊星ギヤセット
Ｓ１、Ｓ２…第１、第２サンギヤ
ＰＣ１２…共有遊星キャリア
Ｒ１２…共有リングギヤ
ＩＳ１、ＩＳ２…第１、第２軸
ＯＧ…出力ギヤ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４…第１、第２、第３、第４回転要素
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４…第１、第２、第３、第４クラッチ
Ｂ１、Ｂ２…第１、第２ブレーキ
Claims (23)
- エンジンの動力を伝達する第１軸と、
前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸と、
前記第２軸上に配置されており、前記第１軸とそれぞれ外接ギヤを含む２つの経路を通じて選択的に連結される第１回転要素と、出力ギヤと連結されて出力要素として作動する第２回転要素と、前記第１軸と外接ギヤを含む１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第３回転要素と、前記第１軸と外接ギヤを含む１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセットと、
前記外接ギヤを形成する４個のトランスファギヤと、
前記第１、第３、第４回転要素を選択的に前記第１軸と連結するクラッチおよび前記第３、第４回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素と、
を含むことを特徴とする車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記複合遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットとダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットとを組み合わせ、リングギヤと遊星キャリアを共有する遊星ギヤセットであり、第１回転要素は第２サンギヤ、第２回転要素は共有リングギヤ、第３回転要素は共有遊星キャリア、第４回転要素は第１サンギヤからなることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
- 前記４個のトランスファギヤは、
第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤと、
第１軸と第３回転要素の間に配置される第２トランスファギヤと、
第１軸と第１回転要素の間に配置される第３トランスファギヤと、
第１軸と第１回転要素の間に配置される第４トランスファギヤと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記第４トランスファギヤのギヤ比は、第３トランスファギヤのギヤ比と異なることを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
- 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前進１速変速段は、前記第１クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現され、
前進２速変速段は、前記第１クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、
前進３速変速段は、前記第１クラッチと第２クラッチが同時に作動して実現され、
前進４速変速段は、前記第１クラッチと第３クラッチが同時に作動して実現され、
前進５速変速段は、前記第２クラッチと第３クラッチが同時に作動して実現され、
前進６速変速段は、前記第３クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、
前進７速変速段は、前記第３クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進８速変速段は、前記第４クラッチと第２ブレーキが同時に作動して実現され、
前進９速変速段は、前記第２クラッチと第４クラッチが同時に作動して実現され、
後進変速段は、前記第２クラッチと第１ブレーキが同時に作動して実現されることを特徴とする請求項５に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第１軸と第３トランスファギヤの間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１トランスファギヤと第４回転要素の間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第２トランスファギヤと第３回転要素の間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第４トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第３回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第１トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記複合遊星ギヤセットは、それぞれシングルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第２サンギヤ、第２回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第３回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第４回転要素が第１サンギヤからなることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
- エンジンの動力を伝達する第１軸と、
前記第１軸と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸と、
前記第２軸上に配置されており、前記第１軸と２つの経路を通じて選択的に連結される第１回転要素と、出力ギヤと連結されて出力要素として作動する第２回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第３回転要素と、前記第１軸と１つの経路を通じて選択的に連結されると同時に選択的に固定要素として作動する第４回転要素とを保有する複合遊星ギヤセットと、
前記第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤと、
前記第１軸と第３回転要素の間に配置される第２トランスファギヤと、
前記第１軸と第１回転要素の間に配置される第３トランスファギヤと、
前記第１軸と第１回転要素の間に配置される第４トランスファギヤ、および
前記第１、第３、第４回転要素を選択的に前記第１軸と連結するクラッチおよび前記第３、第４回転要素を変速機ハウジングと選択的に連結するブレーキからなる摩擦要素と、
を含むことを特徴とする車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 複合遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットである第１遊星ギヤセットとダブルピニオン遊星ギヤセットである第２遊星ギヤセットとを組み合わせ、リングギヤと遊星キャリアを共有する遊星ギヤセットであり、第１回転要素は第２サンギヤ、第２回転要素は共有リングギヤ、第３回転要素は共有遊星キャリア、第４回転要素は第１サンギヤからなることを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
- 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第１軸と第３トランスファギヤの間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１トランスファギヤと第４回転要素の間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第２トランスファギヤと第３回転要素の間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第４トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第３回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第４回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記摩擦要素は、
第３トランスファギヤと第１回転要素の間に配置される第１クラッチと、
第１軸と第１トランスファギヤの間に配置される第２クラッチと、
第１軸と第２トランスファギヤの間に配置される第３クラッチと、
第１軸と第４トランスファギヤの間に配置される第４クラッチと、
第２トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキと、
第１トランスファギヤと変速機ハウジングの間に配置される第２ブレーキと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。 - 前記複合遊星ギヤセットは、それぞれシングルピニオン遊星ギヤセットである第１、第２遊星ギヤセットの組み合わせからなり、第１回転要素が第２サンギヤ、第２回転要素が第１リングギヤおよび第２遊星キャリア、第３回転要素が第１遊星キャリアおよび第２リングギヤ、第４回転要素が第１サンギヤからなることを特徴とする請求項１４に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
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