KR0145492B1 - 자동변속기용 기어변속장치 - Google Patents

Abstract

제1선기어와 제1의 선기에 대하여 동심원상에 배치한 제1링기어와 이들의 선기어 및 링기어에 맞물린 피니언을 지지하는 제1캐리어를 가진 싱글피니언형의 제1유성기어기구와, 제2선기어와 제2선기어에 대하여 동심원상에 배치되고 또한 상기 캐리어에 연결된 제2링기어와 이들 제2선기어 및 제2링기어에 맞물린 피니언을 지지하고 또한 상기 제1링기어에 연결된 제3선기어와 그 제3선기어에 대하여 동심원상에 배치한 제3링기어와 제3선기어에 맞물린 피니언 및 그 피니언과 제3링기어에 맞물린 다른 피니언을 지지한 제3캐리어를 가진 더블피니언형의 제3유성기어기구를 갖춘 자동변속기용 기어변속장치이다. 상기 제1캐리어가 제3링기어에 연결되고, 또 상기 제1캐리엄 LC 제3링기어의 적어도 어느 한쪽에 출력요소가 연결되고, 또한 상기 제3캐리어를 고정시키는 브레이크가 설치되어 있다.

Description

자동변속기용 기어변속장치

제1도는 본 발명의 1실시예를 도시한 개략도,

제2도는 그 걸어맞춤 작동표를 도시한 도면,

제3도는 그 공통선도,

제4도는 1방향클러치를 추가 설치한 다른 실시예를 도시한 개략도,

제5도는 그 걸어맞춤 작동표를 도시한 도표,

제6도는 제4도에 도시한 기어변속장치를 보다 구체적으로 도시한 부분 단면도,

제7도는 제1유성기어기구의 링기어와 제2유성기어기구의 캐리어와의 연결을 선택적으로 해제할 수 있도록 구성한 예의 개략도,

제8도는 제7도에 도시한 기어변속장치에 대한 공통선도,

제9도는 그 걸어맞춤 작동표를 도시한 도표,

제10도는 인접하는 변속단의 사이에서의 모든 변속에서 1방향클러치를 작용시키도록 구성한 예를 도시한 개략도,

제11도는 그 걸어맞춤 작동표를 도시한 도표,

제12도는 본 발명의 1실시예를 도시한 개략도,

제13도는 그 각 변속단을 설정하기 위한 마찰 걸어맞춤 장치의 걸어맞춤 작동표를 도시한 도표,

제14도는 제12도에 도시한 기어변속장치에 대한 공통선도,

제15도는 클러치수단으로서, 다판클러치와 이에 직렬로 배열한 1방향클러치를 제3클러치에 대하여 병렬로 배치한 예를 도시한 부분적인 개략도,

제16도는 브레이크수단으로서, 다판구조의 제1브레이크에 대하여 다른 다판브레이크와 이에 직렬로 배열한 1방향클러치를 병렬로 배치한 예를 도시한 부분적인 개략도,

제17도는 브레이크수단으로서 다판브레이크와 이에 직렬로 배열한 1방향클러치를 제2브레이크에 대하여 병렬로 배치한 예를 도시한 부분적인 개략도,

제18도는 종래의 전진 6단·후진 1단을 설정가능한 기어변속장치의 1예를 도시한 개략도.

[발명이 속하는 기술분야]

본 발명은 차량에 탑재되는 자동변속기에서 사용할 수 있는 기어변속장치에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제]

차량용 자동변속기의 기어변속장치에 복수조의 유성기어기구가 사용되고 있는 것은 주지되어 있는 바이다. 이 유성기어기구의 사용방법, 구체적으로는 그 수나 각 회전요소의 연결관계를 다르게 함으로써, 설정가능한 변속단수나 변속비 등을 보다 다양하게 변화시킬 수 있고, 또 그 배열방법에 따라서는 기어변속장치의 전체적인 외경이나 길이가 대소로 변화한다. 자동변속기 또는 이에 사용되는 기어변속장치는 기본적으로는 소형경량인 것이 바람직하고, 그래서, 예컨대 2조의 싱글피니온형 유성기어기구를 사용하는 경우, 그들의 캐리어와 링기어를 서로 연결하는 이른바 CR-CR 결합의 구성이 종래 많이 사용되고 있다. 이것은 각각의 유성기어기구를 서로 접근시켜 배치할 수 있고, 또 실용에 적합한 변속비의 전진 4단을 설정하는 것이 가능하다는 등의 이점을 갖추고 있기 때문이다. 또, 한편, 차량의 전체적인 동력성능을 향상시키기 위하여, 자동변속기에서의 설정가능한 변속단을 더 많게 하는 것이 요구되는 경우도 있고, 그래서, 예컨대 일본국 특개평 3-56746호 공보에 기재된 발명에서는 CR-CR 결합의 2조의 싱글피니온형 유성기어기구에 대하여, 다시 더블피니온형의 제3의 유성기어기구를 부가하여, 전체적으로 전진 6단·후진 2단을 설정가능하게 구성하고 있다. 이것을 간단히 설명하면, 제18도에 있어서, 입력축(1)과 출력측(2)이 동일 축선상에 배치되어 있고, 이들 입력축(1)과 출력축(2)의 사이에 입력축(1) 쪽에서 더블피니온형 유성기어기구인 제1유성기어기구(3)와 싱글피니온형 유성기어기구인 제2유성기어기구(4) 및 제3유성기어기구(5)가 동일축선상에 배열되어 있다. 그 제1유성기어기구(3)의 캐리어(3C)와 제2유성기어기구(4)의 캐리어(4C)와 제3유성기어기구(3)의 선기어(3S)와 제2유성기어기구(4)의 선기어(4S)가 서로 일체로 되어 회전하도록 연결되어 있다. 또한, 제2유성기어기구(4)의 링기어(4R)와 제3유성기어기구(5)의 캐리어(5C)가 서로 일체로 되어 회전하도록 연결되어 있고, 그 캐리어(5C)에 출력축(2)이 연결되어 있다. 또, 출력축(2)은 카운터기어쌍(6a,6b)을 통하여 카운터샤프트(7)에 연결되어 있다. 입력축(1)을 소정의 회전요소에 연결하기 위한 복수의 클러치가 설정되어 있고, 구체적으로는 입력축(1)과 제1유성기어기구(3)의 선기어(3S)와의 사이에 제1클러치(C1)가 설치되고, 또 입력축(1)과 제2유성기어기구(4)의 캐리어(4C)와의 사이에 제2클러치(C2)가 설치되고, 또한 입력축(1)과 제3유성기어기구(5)의 선기어(5S)와의 사이에 제3클러치(C3)가 설치되어 있다. 그리고, 서로 직렬로 배열된 제4클러치(C4)와 제1일방향클러치(F1)가 제3클러치(C3)에 대하여 병렬로 배치되어 있다.

또, 소정의 회전요소를 고정시키기 위한 브레이크수단에 대하여 설명하면, 서로 일체화된 제1유성기어기구(3)의 선기어(3S) 및 제2유성기어기구(4)의 선기어(4S)를 고정시키는 제1브레이크(B1)와 제1유성기어기구(3)의 링기어(3R)를 고정시키는 제2브레이크(B2)와, 서로 일체화된 제1유성기어기구(3)의 캐리어(3C) 및 제2유성기어기구(4)의 캐리어(4C) 및 제3유성기어기구(5)의 링기어(5R)의 3자를 고정시키는 제3브레이크(B3)가 설치되어 있다. 그리고, 그 제3브레이크(B3)와 병렬로 제2일방향클러치(F2)가 설치되어 있다.

따라서, 상기 종래의 기어변속장치에서는 각 클러치 및 브레이크를 적절히 걸어맞추고 해방시킴으로써, 전진 6단·후진 2단의 변속단을 설정할 수 있어서, 다단화에 의한 동력성능의 향상이나 연비의 향상을 꾀할 수 있다.

그런데, 복수조의 유성기어기구를 사용한 기어변속장치에서 설정되는 변속비는 변속에 관여한 유성기어기구의 기어비(선기어의 치수와 링기어의 치수와의 비)에 의하여 결정되고, 일반적으로는 차량 전체적인 동력성능을 양호하게 하고, 또한 변속제어를 용이하게 하는 것 등 때문에, 각 변속비가 등비급수에 가까운 관계가 되는 것이 요망된다.

한편, 그 유성기어기구에 있어서의 기어비는 제조가능한 내외직경차나 허용되는 외경 등에 의하여 제약을 받는다.

그런데, 상술한 종래의 기어변속장치에서는 전진 6단의 각 변속단의 변속비를 실용에 제공할 수 있을 정도의 등비급수에 가까운 관계가 되도록 설정하면, 그것에 의거하여 결정되는 각 유성기어기구의 기어비 중 어느 기어비가, 통상, 사용하지 않을 정도로 작은 값이 된다. 유성기어기구의 기어비를 작게하기 위해서는 선기어를 소직경으로 하거나, 링기어를 대직경으로 할 필요가 있으나, 선기어의 내경은 그 내주쪽에 입력축 또는 중간축 등의 회전축을 배치하는 관계상, 어느 정도 이상으로는 작게할 수가 없고, 따라서, 기어비를 작게하려면 링기어의 외경을 크게하지 않을 수 없는 것이 실정이다.

그 때문에, 상기 종래의 기어변속장치에서알맞은 등속비를 얻기 위해선 어느 유성기어기구가 대직경화하여, 기어변속장치 전체를 대형화하게 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 피하기 위하여, 외경이 작고, 따라서 기어비가 일반적으로 사용되고 있는 정도의 유성기어기구를 사용하면, 어느 변속단에서의 변속비가 상정한 값에서 크게 어긋나버려, 환언하면, 변속비의 스텝폭(변속비끼리의 비율)이 어느 변속단에서의 사이에서 다른 스텝폭과는 크게 달라져 버려, 그 결과, 변속쇼크가 증대하거나 또는 변속제어가 어려워지는 등의 염려가 있다.

또, 상술한 기어변속기구에 의한 전진 제6속은 변속비가 1 보다 작은 이른바 오우버드라이브단이고, 이것은 제3클러치(C3)를 걸어맞추게 함과 동시에, 제3브레이크(B3)를 걸어 맞추게 하여 설정된다. 즉, 제1유성기어기구(3)의 캐리어(3C)와 제2유성기어기구(4)의 캐리어(4C)와 제3유성기어기구(5)의 링기어(5R)의 3자가 입력축(1)과 동속도로 회전한다. 이에 대하여 제2유성기어기구(3)에서는 링기어(3R)가 고정됨으로써 선기어(3S)가 입력축(1)과는 반대방향으로 회전(역회전)하고, 이것과 일체인 제2유성기어기구(4)의 선기어(4S)도 똑같이 역회전한다.따라서, 제2유성기어기구(4)에서는 선기어(4S)가 역회전하는 상태에서 캐리어(4C)가 입력축(1)과 함께 회전하므로, 출력요소와 일체인 링기어(4R)가 캐리어(4C) 보다 고속으로, 즉, 입력축(1)보다 고속으로 정회전하고, 그 결과, 오우버 드라이버단이 된다.

그 경우, 제3유성기어기구(5)는 변속에 특히 관여하고 있지 않으나, 링기어(5R)가 입력축(1)과 함께 회전하고, 또한 캐리어(5C)가 제2유성기어기구(4)의 캐리어(4C)와 함께 입력축(1)보다 고속으로 정회전한다. 그 때문에, 제3유성기어기구(5)의 선기어(5S)는 캐리어(5C) 보다 고속으로 정회전하게 되므로, 그 회전수는 입력축(1)의 회전수에 대하여 매우 커진다.

즉, 상기 종래의 기어변속장치에서는3조의 유성기어기구를 사용하여 다단화를 꾀하는 것이 가능하나, 사용 빈도가 비교적 높은 오우버드라이브단에 있어서, 제3유성기어기구(5)의 선기어(5S)의 회전수가 극단으로 커지므로, 이것을 지지하고 있는 부시 등의 축지지부재의 내구성이 저하하거나, 또는 선기어(5S)에 연결되어 있는 1방향클러치(F1)에 대한 윤활유의 공급량을 증대할 필요가 생겨, 그에 따라 펌프용량을 증대하여야 하고, 또한 선기어(5S)에 연결되어 있는 클러치(C3)에 의한 윤활유의 교반에 의한 동력 손실이나 기름온도의 증대 등의 문제점이 생겼다.

[발명의 목적]

본 발명의 주요 목적은 CR-CR 결합의 이점을 살려서 소형경량이고 더욱이 변속쇼크를 저감시키거나 또는 동력성능을 향상시킬 수 있는 기어변속장치를 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 전진 6단을 설정가능하고, 더욱이 특정의 회전요소가 과잉으로 회전하는 일이 없는 기어변속장치를 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 전진 6단을 설정가능하고, 더욱이 특정의 회전요소가 과잉으로 회전하는 일이 없는 기어변속장치를 제공하는데 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단 및 그 작용]

본 발명의 기어변속장치는 캐리어와 링기어를 서로 상시 또는 선택적으로 연결한 2조의 싱글피니온형의 유성기어기구와 더블피니온형의 유성기어기구를 주체로 하여 구성되어 있다. 그 제1의 싱글피니온형 유성기어기구의 선기어와 더블피니온형 유성기어기구의 선기어가 연결되고, 또 제1의 싱글피니온형 유성기어기구의 캐리어와 더블피니온형의 링기어가 연결되어 있다. 그리고, 이 링기어에 출력요소가 연결되고, 또 더블피니온형 유성기어기구의 캐리어를 선택적으로 연결하는 브레이크가 설치되어 있다.

따라서, 각 유성기어기구의 기어비를 일반적으로 사용되는 기어비의 범위로 설정하였더라도 각 변속단에서의 변속비의 스텝폭이 근사한 값이 된다. 그 결과, 본 발명에 의하면, 변속쇼크가 적거나, 또는 변속제어가 용이하고, 더욱이 소형경량의 기어변속장치를 얻을 수 있다.

또, 본 발명에서는 2조의 싱글피니온형 유성기어기구와 1조의 더블피니온형 유성기어기구를 주체로 하여 기어열을 형성하고, 제1의 싱글피니온형 유성기어기구의 링기어와 제2의 싱글피니온형 유성기어기구의 캐리어가 연결되고, 또 제1의 싱글피니온형의 캐리어와 제2의 싱글피니온형 유성기어기구의 링기어가 클러치를 통하여 연결되어 있다.

제1의 싱글 피니온형 유성기어기구의 선기어와 더블피니온형 유성기어기구의 선기어가 서로 연결되어 있고, 이들의 선기어에 대하여 입력축을 선택적으로 연결하는 클러치수단이 설치되어 있다. 또한, 더블피니온형 유성기어기구의 캐리어가 제1의 싱글피니온형 유성기어기구의 캐리어에 연결되어 있다. 그리고, 제2의 싱글피니온형 유성기어기구의 선기어가 입력요소에 상시 연결되고, 제1의 싱글피니온형 유성기어기구의 캐리어를 입력요소에 연결하는 클러치수단이 설치되고, 또한 더블피니온형 유성기어기구의 링기어를 고정하는 브레이크수단이 설치되어 있다.

따라서, 전진 6단을 설정가능한 기어변속장치인데도 불구하고, 회전요소의 과잉적인 고회전을 방지할 수 있고, 그 때문에 내구성을 향상시키고, 또 오일교반에 의한 동력손실을 미연에 방지하는 등, 실용상 뛰어난 효과를 나타내는 기어변속장치를 얻을 수 있다.

[실시예]

다음에, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다. 제1도에 있어서, 각각 싱글피니온형의 유성기어기구인 제1유성기어기구(10)와 제2유성기어기구(20)가 동일축선상에 서로 인접하여 배치되고, 또한 더블피니온형의 제2유성기어기구(30)가 이들 제1 및 제2의 유성기어기구(10,20)에 대하여 동일축선상에 배치되어 있다. 이들 유성기어기구(10,20,30)의 배열순서는 록업클러치 부착 토오크 콘버터(40) 쪽에서, 제3유성기어기구(30), 제1유성기어기구(10), 제2유성기어기구(20)의 순서이다.

그 토오크 콘버터(40)에 대하여 설명하면, 프론트커버(41)와 일체인 펌프임펠러(42)에 대향하여 터빈런너(43)가 배치되어 있고, 입력축(50)이 이 터빈런너(43)에 연결되어 있다. 또, 이 펌프임펠러(42)의 내주부와 터빈런너(43)이 내주부와의 사이에는 1방향클러치(44)에 의하여 지지된 스테이터(45)가 배치되어 있다. 그리고, 프론트커버(41)의 내면에 선택적으로 걸어맞추는 록업클러치(46)가 터빈런너(43)에 일체화되어 있다.

제1유성기어기구(10)는 선기어(11)와 이 선기어(11)에 대하여 동심원상에 배치한 링기어(12)와 이들의 선기어(11) 및 링기어(12)에 맞물리는 피니온(13)을 회전이 자유롭게 지지한 캐리어(14)를 주된 회전요소로 하는 것이다. 또, 제2유성기어기구(20)는 선기어(21)와 이 선기어(21)에 대하여 동심원상에 배치한 링기어(22)와 이들의 선기어(21) 및 링기어(22)에 맞물리는 피니온(23)을 회전이 자유롭게 지지한 캐리어(24)를 주된 회전요소로 하는 것이다. 그리고, 제1유성기어기구(10)의 캐리어(14)와 제2유성기어기구(20)의 링기어(22)가 연결되고, 또 제1유성기어기구(10)의 링기어(12)와 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)가 연결되어 있으며, 이들 제1 및 제2의 유성기어기구(10,20)가 주 변속부를 구성하고 있다.

또, 제3유성기어기구(30)는 선기어(31)와 링기어(32)와 이들 사이에 배치된 적어도 1쌍의 피니온(33)을 회전이 자유롭게 지지하는 캐리어(34)를 주된 회전요소로 하는 것이다.

그 링기어(32)가 제1유성기어기구(10)의 캐리어(14)에 연결됨과 동시에, 이들 링기어(32)와 캐리어(14)가 출력요소인 출력기어(카운터기어)(51)에 연결되고, 또한 선기어(31)가 제1유성기어기구(10)의 선기어(11)에 연결되어 있다.

다음에, 클러치수단 및 브레이크수단에 대하여 설명하면, 상기 토오크 콘버터(40)의 터빈런너(43)로부터 동력이 전달되는 입력축(50)은 각 유성기어기구(10,20,30)의 중심축선을 따라 배치되어 있고, 이 입력축(50)과 제3유성기어기구(30)의 선기어(31)와의 사이에 다판 클러치인 제1클러치(61)가 배치되고, 또 입력축(50)과 제2유성기어기구(20)에 있어서의 캐리어(24)와의 사이에 다파클러치인 제2클러치(62)가 배치되어 있다. 또한, 입력축(50)과 제1유성기어기구(10)의 선기어(11)와의 사이에 다판클러치인 제3클러치(63)가 배치되어 있다.

브레이크수단으로서, 제2유성기어기구(20)에 있어서의 선기어(21)를 선택적으로 고정시키는 제1브레이크(71)와, 제1유성기어기구(10)의 링기어(12) 및 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)를 선택적으로 고정시키는 제2브레이크(72)와 제3유성기어기구(30)의 캐리어(34)를 선택적으로 고정시키는 제3브레이크(73)가 설치되어 있다.

상술한 기어변속장치에 있어서는, 상기의 클러치나 브레이크를 제2도에 도시한 바와 같이 걸어맞춤으로써, 전진 6단·후진 1단의 변속단을 설정할 수 있다. 그리고, 제2도에 있어서 ○표는 걸어맞춤상태, 공란은 해방상태를 각각 표시한다. 또, 제2도에 있어서 변속비의 구체적인 값은 제1유성기어기구(10)의 기어비(ρ1)를 0.48, 제2유성기어기구(20)의 기어비(ρ2)를 0.37, 제3유성기어기구(30)의 기어비(ρ3)를 0.47로 한 경우의 값이다. 또한, 제1도에 도시한 구성의 기어변속장치에 대한 공통선도를 제3도에 도시하였다. 이하, 각 변속단에 대하여 간단히 설명한다.

전진 제1속은 제1클러치(61) 및 제2브레이크(72)를 고정시킴으로써 설정한다. 즉, 제1의 선기어(11)에 입력함과 동시에, 그 링기어(12)를 고정시킴으로써 설정한다. 따라서, 제1유성기어기구(10)에 있어서는 링기어(12)를 고정시킨 상태에서 선기어(11)를 입력축(50)과 함께 회전시키게 되므로, 캐리어(14) 및 이와 일체인 출력기어(51)가 입력축(50)에 대하여 크게 감속되어 정회전(입력축(50)과 같으느방향의 회전)하여, 전진단에서 가장 변속비가 큰 제1속이 된다. 따라서, 제1속은 주 변속부의 제1유성기어기구(10)만에 의하여 설정되게 된다.

제2속은 상기의 제1속의 상태에서, 제2브레이크(72)로 바꾸어 제3브레이크(73)를 걸어 맞춤으로서 설정한다. 즉, 제3유성기어기구(30)의 선기어(31)에 입력함과 동시에, 제3유성기어기구(30)의 캐리어(34)를 고정시킨다. 따라서, 제3유성기어기구(30)에서는 캐리어(34)를 고정시킨 상태에서 선기어(31)가 입력축(50)과 함께 회전하므로, 링기어(32) 및 이와 일체인 출력기어(51)가 제3유성기어기구(30)의 기어비(ρ3)에 따라 감속되어 정회전하여, 제1속보다 변속비가 약간 작은 제2속이 된다. 즉, 이 제2속은 제3유성기어기구(30)만에 의하여 설정된다.

제3속은 제2속의 상태에서 제3브레이크(73)로 바꾸어 제1브레이크(71)를 걸어맞춤으로써 설정한다. 즉, 제1유성기어기구(10)의선기어(11)에 입력함과 동시에, 제2유성기어기구(20)의 선기어(21)를 고정시킨다. 따라서, 제1유성기어기구(10)에서는 캐리어(14)에 출력기어(51)로부터의 부하가 걸려 있으므로, 링기어(12)가 역회전(입력축(50)과는 반대방향의 회전)하려고 하며, 그에 따라 제2유성기어기구(20)에서는 링기어(22)에 출력기어(51)로부터의 부하가 걸린 상태에서 캐리어(24)가 역회전하려고 하므로, 선기어(21)가 역회전하려고 한다. 그러나, 이 선기어(21)가 제1브레이크(71)에서 고정되어 있으므로, 결국, 캐리어(24)는 정회전하고, 또 링기어(22) 및 이와 일체인 출력기어(51)가 제1속의 경우 보다 고속으로 정회전한다. 즉, 제2속이 설정된다.따라서, 이 제3속은 주변속부만에 의하여 설정된다.

제4속은 제1클러치(51) 및 제2클러치(62)를 걸어맞춘다. 그 결과, 제1유성기어기구(10)에서는 선기어(11)와 링기어(12)가 입력축(50)과 함께 회전하게 되므로, 그 전체가 일체로 되어 회전하고, 출력기어(51)가 입력축(50)과 같은 속도로 회전한다. 즉, 직결단인 제4속이 된다. 이 경우에도 주 변속부만에 의하여 제4속이 설정된다.

제5속은 제2클러치(62)와 제1브레이크(71)를 걸어맞춤으로써 설정한다. 즉, 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)에 입력함과 동시에, 그 선기어(21)를 고정시킨다.

그 결과, 캐리어(24) 및 이에 연결되어 있는 출력기어(51)는 캐리어 및 입력축(50)보다 고속으로 정회전하고, 오우버드라이브단인 제5속이 된다. 따라서, 이 제5속도 주 변속부만에 의하여 설정된다.

제6속은 제5속의 상태에서 제1브레이크(71)로 바꾸어 제3브레이크(73)를 걸어맞춤으로써 설정한다. 즉, 제5속의 상태에서는 제3유성기어기구(30)에 있어서 링기어(32)가 출력기어(51)와 함께 정회전하고, 그에 따라 선기어(31)가 다시 고속으로 정회전하며, 이에 대하여 캐리어(34)가 입력축(50) 보다 저속으로 정회전하고 있다. 따라서, 이 상태에서 캐리어(34)를 제3브레이크(73)로 고정시키면, 링기어(32) 및 선기어(31)가 다시 증속되며, 그 결과, 제2의 오우버드라이브단인 제6속이 설정된다.

또한, 후진단에 대하여 설명하면, 후진단은 제3클러치(63) 및 제2브레이크(72)를 걸어맞춤으로써 설정된다. 즉, 제2유성기어기구(20)에 있어서의 선기어(21)를 입력축(50)에 연결하는 한편, 그 캐리어(24)를 고정시킨다. 그 결과, 링기어(22) 및 이것과 일체인 출력기어(51)가 입력축(50)에 대하여 반전되어 회전하고, 후진단이 된다.

상술한 제1도에 도시한 기어변속장치에 있어서도, 변속제어를 용이하게 하기 위하여 1방향클러치를 적절히 부가하는 것이 가능하고, 그 1예를 제4도에 도시하고 있다. 즉, 제1브레이크(71)와 직렬로 제4클러치(64)가 배치되어 있고, 또 이 제1브레이크(71)와 제2유성기어기구(20)에 있어서의 캐리어(24)와의 사이에 제1일방향클러치(65)가 직렬로 배열되어 있다. 또한, 제1브레이크(71)에 대하여 제2일방향클러치(66)가 병렬로 배치되어 있다. 즉, 제1일방향클러치(65)와 제2일방향클러치(66)가 제2유성기어기구(20)에 있어서의 캐리어(24)와 소정의 고정부와의 사이에 직렬로 배열되어 있다.

제4도에 도시한 기어변속장치에 대한 걸어맞춤 작동표를 제5도에 도시하고 있다. 그리고, 제5도에 있어서 ◎표는 엔진브레이크시에 걸어맞추어지는 것을 표시한 것이다. 전술한 바와 같이, 제1속은 제1유성기어기구(10)의 링기어(12) 및 이와 일체인 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)를 고정시켜 설정하나, 제4도에 도시한 구성에 있어서는 제1일방향클러치(65)와 제2일방향클러치(66)가 걸어맞추어져서, 이들 링기어(12)와 캐리어(24)를 고정시킨다. 그 때문에, 엔진브레이크시에는 토오크 전달의 방향성이 없는 다판브레이크인 제2브레이크(72)를 걸어맞추게 된다. 또, 제3속에 있어서는 제2유성기어기구(20)의 선기어(21)를 고정시켜 설정하므로, 제4클러치(64)를 걸어맞추게함에 따라 제2일방향클러치(66)를 걸어맞추게 하고, 선기어(21)를 고정시킨다. 이 경우, 제2일방향클러치(66)에 작용하는 토오크의 방향이 반전하면, 이 1방향클러치(66)가 해방되어 버리므로, 엔진브레이크시에는 제2일방향클러치(66)와 병렬의 관계에 있는 제1브레이크(71)를 걸어맞춘다. 또한, 제4속은 제1클러치(61)와 제2클러치(62)를 걸어맞추어 제1유성기어기구(10)의 전체를 일체로 회전시키면 되나, 이 상태에서 제4클러치(64)를 걸어맞춤에 따라 제2유성기어기구(20)의 전체가 일체로 회전하여, 그 링기어(22)로부터 출력기어(51)에 토오크가 전달되게 된다. 따라서, 제1유성기어기구(10)에 걸리는 토오크를 감소시킬 수 있다. 그리고, 다른 변속단에 대해서는 제1도에 도시한 기어변속장치와 똑같이하여 설정할 수 있다.

제4도에 도시한 기어변속장치를 더 구체화한 1예를 제6도에 도시하고 있다.

제6도에 있어서, 케이싱(80)의 축선방향에 있어서의 대략 중간부에는 그 내부를 좌우로 구분하도록 원환상의 센터 서포오트부(81)가 중심부를 향하여 돌출설치되어 있다.

이 센터 서포오트부(81)에 대하여 제6도의 좌측(토오크 콘버터(40)와는 반대쪽)에 주변속부가 배치되고, 또 센터 서포오트부(81)의 우측(토오크 콘버터(40쪽)에 출력기어(51)와 제3유성기어기구(30)가 배치되어 있다. 즉, 센터 서포오트부(81)의 왼쪽에 인접하여 제1유성기어기구(10)가 배치되어 있고, 또한 이에 인접하여 제2유성기어기구(20)가 배치되어 있다. 제1유성기어기구(10)에 있어서의 링기어(12)의 원통부분이 제2유성기어기구(20)의 외주쪽으로 뻗어 있고, 그 선단부분이 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)에 일체로 회전하도록 연결되어 있다. 또, 제2유성기어기구(20)의 링기어(22)는 제1유성기어기구(10)에 있어서의 링기어(12)의 원통부분의 내주쪽에 있고, 그 단부가 제1유성기어기구(10)의 캐리어(14)에 일체로 회전하도록 연결되어 있다.

중심축선을 따라 배치된 입력축(인터미디에트샤프트)(50)의 외주쪽에는 선기어축(52)과 제1의 연결축(53)이 회전이 자유롭게 배치되어 있다. 제1의 연결축(53)은 선기어축(52) 보다 제6도의 좌측(축단부쪽)에 배치되어 있고, 그 일단부에 제2유성기어기구(20)에 있어서의 캐리어(24)가 스플라인 끼워맞추어짐과 동시에, 이 제1의 연결축(53)의 다른쪽의 단부는 제2클러치(62)에 연결되어 있다. 또, 이 제1의 연결축(53)의 외주쪽에 제2의 연결축(54)이 회전이 자유롭게 배치되어 있고, 이 제2의 연결축(54)의 한쪽의 단부에는 제2유성기어기구(20)에 있어서의 선기어(21)가 형성되고, 또 그 제2의 연결축(54)의 다른쪽의 단부는 제3클러치(63) 및 제4클러치(64)에 연결되어 있다.

상기 선기어축(52)의 1단부에는 제3유성기어기구(30)에 있어서의 선기어(31)가 형성됨과 동시에, 그 선기어축(52)의 다른쪽의 단부에는 제1유성기어기구(10)에 있어서의 선기어(11)가 스플라인 끼워맞추어져 있다. 이 선기어축(52)의 외주쪽에는 제1유성기어기구(10)에 있어서의 캐리어(14)의 원통축부가 회전이 자유롭게 끼워맞추어져 있고, 그 캐리어(14)의 원통축부의 외주쪽에 출력기어(51)의 원통축부가 스플라인 끼워맞추어져 있다.

그리고, 이들 출력기어(61)의 원통축부 및 캐리어(14)의 원통축부는 상기 센터 서포오트부(81)의 내주부에 배치한 1쌍의 테이퍼로울러 베어링(82)에 의하여 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

상기 제1유성기어기구(10)에 있어서의 링기어(12)의 외주면에 복수의 마찰판이 스플라인 끼워맞추어져 있고, 이들의 마찰판과 교호로 배치한 다른 마찰판이 케이싱(80)의 내주면에 스플라인 끼워맞추어져 있고, 여기에 제2브레이크(72)가 형성되어 있다. 이 제2브레이크(72)에 있어서 마찰판을 가압하는 피스톤(83)은 상기 센터 서포오트부(81)의 측면에 형성된 실린더부에 전후 움직임이 자유롭게 수용되어 있다. 또, 상기 제3유성기어기구(30)에 있어서의 캐리어(34)에는 원통상의 브레이크허브(84)가 일체적으로 연결되어 있고, 그 브레이크허브(84)의 외주면에 복수의 마찰판이 스플라인 끼워맞추어짐과 동시에, 이들의 마찰판에 대하여 교호로 배치한 다른 마찰판이 케이싱(80)의 내주면에 스플라인 끼워맞추어져 있고, 여기에 제3브레이크(73)가 형성되어 있다. 그리고, 이 제3브레이크(73)에 있어서의 마찰판을 가압하는 피스톤(85)은 상기 센터 서포오트부(81)의 측면에 형성한 실린더부에 전후 움직임이 자유롭게 수용되어 있다.

또한, 상기 선기어축(52)의 토오크 콘버터 쪽의 단부는 반경방향에서 바깥쪽으로 뻗어 클러치허브(86)를 형성하고 있고, 이 클러치허브(86)와 동심원상에 배치된 클러치드럼(87)이 상기 입력축(50)에 스플라인 끼워맞추어져 있다. 그리고, 축선방향에 서로 교호로 배치한 복수의 마찰판 중의 한쪽이 클러치허브(86)의 외주면에 스플라인 끼워맞추어지고, 또 다른쪽이 클러치드럼(87)의 내주면에 스플라인 끼워맞추어져 있고, 여기에 제1클러치(61)가 형성되어 있다. 이 제1클러치(61)에 있어서의 마찰판을 가압하는 피스톤(88)은 클러치드럼(87)에 의하여 형성된 실린더부에 전후 움직임이 자유롭게 수용되어 있다.

제7도는 제1도에 도시한 기어변속장치를 개량하여 각 유성기어기구(10,20,30)의 배열을 바꿈과 동시에, 인접하는 변속단의 사이에서의 변속으로 1방향클러치를 작용시키도록 구성한 기어변속장치를 도시하고 있다. 즉, 토오크 콘버터(40) 쪽에서, 제2유성기어기구(20), 제1유성기어기구(10), 제3유성기어기구(30)의 순으로 배열되어 있고, 그 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)를 선택적으로 고정시키는 제2브레이크(72)와 병렬로 1방향클러치(67)가 배치되어 있고, 또 이 캐리어(24)와 제1유성기어기구(10)의 링기어(12)와의 사이에는 다판클러치인 제5클러치(68)와 1방향클러치(69)가 직렬로 배열되어 있다.

또한, 이들 제5클러치(68) 및 1방향클러치(69)에 대하여 다판클러치인 제6클러치(70)가 병렬로 배치되어 있다. 또, 한편, 제3유성기어기구(30)의 캐리어(34)를 선택적으로 고정시키는 제3브레이크(73)에 대하여 서로 직렬로 배열한 다판브레이크인 제4브레이크(74)와 1방향클러치(75)가 병렬로 배열되어 있다. 그리고, 제1유성기어기구(10)의 선기어(11)와 제3유성기어기구(30)의 선기어(31)가 입력축(50)에 직접연결되어 있다.

다른 구성은 제1도에 도시한 구성과 똑같으므로, 제7도에 제1도와 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

제7도에 도시한 기어변속장치에서는 전진 5단·후진 1단의 변속단을 설정할 수 있고, 그 공통선도를 제8도에 도시하고, 또 걸어맞춤 작동표를 제9도에 도시하고 있다.

그리고, 제9도의 걸어맞춤 작동표에 있어서, △표는 걸어맞추게 하여도 토오크의 전달에 관여하지 않는 것을 표시한 것이다.

이들 도면에 알 수 있는 바와 같이, 전진 제1속은 제5클러치(68)를 걸어맞추게 함에 따라 이와 직렬의 1방향클러치(69)가 걸어맞추어져서, 제1유성기어기구(10)와 제2유성기어기구(20)와의 CR-CR 결합이 성립하여, 이 상태에서 제3일방향클러치(67)가 걸어맞추어져서 제1유성기어기구(10)의 링기어(12)와 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)가 고정된다.

즉, 제1유성기어기구(10)에 있어서, 그 링기어(12)를 고정시킨 상태에서 선기어(11)를 입력요소로 하여 회전시키므로, 전술한 제1도에 도시한 기어변속장치와 똑같이 제1속이 설정된다.

이 제1속의 상태에서 제4브레이크(74)를 걸어맞추게함에 따라 이와 직렬로 배열한 제5일방향클러치(75)가 걸어맞추어져서 제3유성기어기구(30)에 있어서의 캐리어(34)가 고정되고, 그에 따라 제1유성기어기구(10)의 링기어(12)와 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)가 정회전함으로써, 이들을 고정시키고 있던 제3일방향클러치(67)가 해방된다.

이 상태에 있어서도 제4일방향클러치(69)가 걸어맞추어져 있어서 제1유성기어기구(10)와 제2유성기어기구(20)와의 CR-CR 결합이 성립하고 있다. 따라서, 제3유성기어기구(20)에 있어서는 캐리어(34)를 고정시킨 상태에서 선기어(31)가 입력요소로서 회전하기 위하여 전술한 제1도에 도시한 기어변속장치와 똑같이 전진 제2속이 달성된다. 즉, 제1속부터 제2속으로의 업시프트가 제4브레이크(74)를 걸어맞추게 함으로서 달성된다.

제3속은 제2속의 상태에서 제1브레이크(71)를 걸어맞추게하여 제2유성기어기구(20)에 있어서의 선기어(21)를 고정시킴으로써 달성된다. 이 경우에도 제1유성기어기구(10)와 제2유성기어기구(20)와의 CR-CR 결합이 성립하고 있고, 제1브레이크(71)를 걸어맞추게 함으로써 제3유성기어기구(30)에 있어서의 캐리어(34)가 정회전하기 시작하므로, 이것을 고정시키고 있던 1방향클러치(75)가 해방되고, 그 결과, 제1유성기어기구(10)의 선기어(11)를 입력요소로 하고, 또한 제2유성기어기구(20)의 선기어(21)를 고정시킨 상태가 성립하며, 전술한 제1도에 도시한 기어변속장치에 있어서와 똑같이 전진 제3속이 설정된다.

제4속은 이른바 직결단으로서, 제3속의 상태에서 제1브레이크(71)를 해방함과 동시에, 제2클러치(62)를 걸어맞춤으로써 설정된다. 이 경우에 있어서도 제1유성기어기구(10)와 제2유성기어기구(20)와의 CR-CR 결합이 성립하고 있고, 따라서, 제1유성기어기구(10)에 있어서는 그 선기어(11)와 링기어(12)가 입력축(50)에 연결되게 되어, 그 결과, 각 유성기어기구(10,20,30)가 일체로 되어 입력축(50)과 함께 회전하여 직결단이 된다.

전진 제5속은 제4속의 상태에 있어서는 선기어(21)를 고정시킨 상태에서 캐리어(24)가 입력요소로 되어 입력축(50)과 함께 회전하고, 따라서, 그 링기어(22)가 입력축(50)에 대하여 증속되어 정회전한다. 이 링기어(22)는 제1유성기어기구(10)의 캐리어(14)에 연결되어 있으므로, 제1유성기어기구(10)에 있어서는 그 선기어(11)가 입력축(50)과 함께 회전하고, 또한 캐리어(14)가 입력축(50) 보다 증속되어 정회전하므로, 그 링기어(12)는 캐리어(24) 보다 더욱 고속으로 정회전하고, 그 결과, 제4일방향클러치(69)가 해방되어 링기어(12)와 캐리어(20)의 링기어(22)와 연결되어 있는 출력기어(51)가 입력축(51)가 입력축(50) 보다 증속되어 정회전하고, 오우버드라이브단인 제5속이 설정된다.

후진단은 제3클러치(63)와 제2브레이크(72)를 걸어맞추어 설정한다. 따라서, 제2유성기어기구(20)에 있어서는 캐리어(24)를 고정시킨 상태에서 선기어(21)를 입력축(50)과 함께 회전시키게 되므로, 그 링기어(22) 및 이에 연결되어 있는 출력기어(51)가 입력축(50)과는 반대방향으로 회전하여, 후진단이 설정된다. 그 경우, 제1유성기어기구(10)에 있어서는 링기어(12)가 출력기어(51) 보다 더욱 고속으로 역회전하나, 제5클러치(68)가 해방되어 제2유성기어기구(20)와의 연결이 풀려 있다.

상술한 제7도에 도시한 기어변속장치에서는 제3속과 제4속과의 사이의 변속시에 제2클러치(62)와 제1브레이크(71)와의 걸어맞춤해방상태를 함께 변경할 필요가 있으나, 이것을 해소하도록 구성할 수도 있고, 그 1예를 제10도에 도시하고 있다. 즉, 제10도에 도시한 예는 제1브레이크(71)에 대하여 다판브레이크인 제5브레이크(77)와 이에 직렬로 배열한 1방향클러치(76)를 병렬로 배열하고, 다시 이른바 FR차(전치엔진 후륜구동차)에 적합하도록 배열을 바꾼 것이다. 따라서, 토오크 콘버터(40)가 각 유성기어기구(10,20,30)의 중심축선과 평행한 축선상에 배치되어 있고, 그 터빈런너와 입력축(50)이 사일런트체인 등의 전동기구(55)에 의하여 연결되어 있다. 다른 구성은 제7도에 도시한 기어변속장치와 똑같으므로, 제10도에 제7도와 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

이 제10도에 도시한 기어변속장치에 대한 공통선도는 상기의 제8도와 똑같이 되고, 또 그 걸어맞춤 작동표를 제11도에 도시하고 있다. 이 제11도에서 알 수 있는 바와 같이, 제10도에 도시한 기어변속장치에 있어서는 제5브레이크(77) 및 1방향클러치(76)가 제1브레이크(71)와 병렬로 배치되어 있으므로, 제3속을 설정하는 경우, 파워온 상태이면, 제5브레이크(77)를 걸어맞춤에 따라 1방향클러치(76)가 걸어맞추어져서 제2유성기어기구(20)의 선기어(21)를 고정시킬 수 있다. 그리고, 이 상태에서 제2클러치(62)를 걸어맞추면, 제2유성기어기구(20)의 선기어(21)가 정회전하기 때문에, 1방향클러치(76)가 해방된다. 즉, 제3속으로부터 제4속으로 업시프트하는 경우, 제2클러치(62)를 걸어맞추게하면 되고, 그 결과, 제1속부터 제5속의 모든 변속단에 있어서 1방향클러치를 작용시켜 변속을 실행할 수 있다. 그리고, 다른 변속단을 설정하는 경우의 마찰 걸어맞춤장치의 걸어맞춤 해방의 제어는 전술한 제7도에 도시한 기어변속장치와 똑같다.

본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다. 제12도에 있어서, 싱글피니온형 유성기어기구인 제1유성기어기구(10) 및 제2유성기어기구(20)와 더블피니온형 유성기어기구인 제3유성기어기구(30)가 동일축선상에 배열되어 있다. 그 배열순서는 전술한 실시예와 똑같이, 토오크 콘버터(40) 쪽에서 제3유성기어기구(30), 제1유성기어기구(10), 제2유성기어기구(20)의 순이다.

그 제3유성기어기구(30)의 캐리어(34)와 제1유성기어기구(10)의 캐리어(14)가 일체로 되어 회전하도록 연결되어 있다. 또, 제3유성기어기구(30)의 선기어(31)와 제1유성기어기구(10)의 선기어(10)가 서로 일체로 되어 회전하도록 연결되어 있다.

또한, 제1유성기어기구(10)의 링기어(12)와 제3유성기어기구(20)의 캐리어(24)가 서로 일체로되어 회전하도록 연결되어 있다.

그리고, 제2유성기어기구(20)의 선기어(21)가 입력축(50)에 일체로 회전하도록 연결되어 있다. 그리고, 이 입력축(50)은 전술한 실시예와 똑같이, 토오크 콘버터(40)의 터빈런너(43)에 연결되어 있다. 또, 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24)가 출력축(56)에 연결되어 있다. 또한, 이 출력축(56)이 서로 맞물려 있는 1쌍의 카운터기어(57a,57b)를 통하여 카운터 샤프트(58)에 연결되고, 이 카운터 샤프트(58)가 프론트 디퍼렌셜(59)에 연결되어 있다.

상기 입력축(50)과 제3유성기어기구(30)의 선기어(31)와의 사이에 제1클러치(91)가 설치되고, 또 입력축(50)과 제1유성기어기구(10)의 캐리어(14)와의 사이에 제2클러치(92)가 설치되어 있다. 또한, 제2유성기어기구(20)의 링기어(22)와 제1유성기어기구(10)의 캐리어(24) 또는 제3유성기어기구(30)의 캐리어(34)를 연결하는 제3클러치(93)가 설치되어 있다.

또, 소정의 회전요소를 고정시키기 위한 브레이크수단에 대하여 설명하면, 서로 일체화된 제3유성기어기구(30)의 선기어(31) 및 제1유성기어기구(10)의 선기어(11)를 고정시키는 제1브레이크(94)와 제3유성기어기구(30)의 링기어(32)를 고정시키는 제2브레이크(95)와 서로 일체화된 제3유성기어기구(30)의 캐리어(34) 및 제1유성기어기구(10)의 캐리어(14)를 고정시키는 제3브레이크(96)가 설치되어 있다. 그리고, 그 제3브레이크(96)와 병렬로 제2일방향클러치(97)가 설치되어 있다.

그리고, 제1브레이크(94)는 밴드브레이크에 의하여 구성되어 있고, 입력축(50)과 선기어(31,11)를 선택적으로 연결하는 제1클러치(91)의 클러치드럼의 외주쪽에 배치되어 있다.

상기의 기어변속장치에 의하면, 전진 6단과 후진 1단 또는 후진 2단으르 설정할 수 있다. 제13도는 그 변속단을 설정하기 위한 각 마찰 걸어맞춤장치의 걸어맞춤 작동표를 도시하고, 또 제14도는 공통선도를 도시하고 있다. 그리고, 제13도에 있어서 ○표는 걸어맞추어져 있는 것을 표시하고, ◎표는 엔진브레이크시에 거러맞추는 것을 표시하고, 또한 공란은 해방상태를 표시하고 있다. 이하, 각 변속단에 대하여 설명한다.

전진 제1속은 제3클러치(93)를 걸어맞추게함에 따라 1방향클러치(97)가 걸어맞추어짐으로써 설정된다. 즉, 제2유성기어기구(20)에 있어서는 선기어(21)가 입력축(50)에 연결되어 입력축(50)와 함께 회전하고, 이에 대하여 링기어(22)가 제3클러치(93)를 통하여 1방향클러치(97)에 의하여 고정된 상태에 있다. 따라서, 캐리어(24) 및 이에 연결된 출력축(56)은 선기어(21) 즉 입력축(50)에 대하여 감속되어 정회전(입력축(50)과 같은 방향의 회전)한다.

그리고, 출력축(56)쪽에서 동력이 입력되는 엔진브레이크시에는 1방향클러치(97)와 병렬의 관계로 배치되어 있는 제3브레이크(96)를 걸어맞추게 함으로써 제1속상태를 유지하여 엔진브레이크를 작용시킬 수 있다.

전진 제2속은 제3클러치(93)와 제2브레이크(95)를 걸어맞추어 설정한다. 따라서, 제2유성기어기구(20)에 있어서는 캐리어(24)에 출력축(56)으로부터의 부하가 걸린상태에서 선기어(21)가 정회전하므로, 링기어(22)가 역회전하려고 하며, 그에 따라 제3유성기어기구(30)에 있어서의 캐리어(34) 및 선기어(31)와 링기어(32)가 역회전하려고 한다. 그러나, 링기어(32)는 제2브레이크(95)에 의하여 고정되어 있으므로, 캐리어(34)가 저속으로 정회전하고, 또 선기어(31)가 저속으로 역회전한다. 또, 똑같이 제1유성기어기구(10)에 있어서는 선기어(11)가 저속으로 역회전하고, 또 캐리어(14)가 저속으로 정회전하므로, 링기어(12)가 제1속의 경우 보다 약간 빠른 속도로 정회전한다. 즉, 이 링기어(12)와 일체인 캐리어(24) 및 출력축(56)이 제1속의 경우 보다 약간 보다 약간 빠른 속도로 정회전하여 제2속이 된다.

전진 제3속은 제3클러치(93)와 제1브레이크(94)를 걸어맞추어 설정한다. 이 경우도 제2유성기어기구(20)에 있어서는 캐리어(24)에 출력축(56)으로부터의 부하가 걸려 있으므로, 링기어(22)가 역회전하려고 하며, 그에 따라 제1유성기어기구(10)에 있어서의 캐리어(14)도 역회전하려고 한다. 그러나, 선기어(11)가 제1브레이크(94)에 의하여 고정되어 있으므로, 캐리어(14)는 정회전하고, 그 결과, 제1유성기어기구(10)에 있어서의 링기어(12)는 캐리어(14) 보다 빠른 속도로 정회전한다. 즉, 이 링기어(12)와 이에 연결되어 있는 제2유성기어기구(20)의 캐리어(24) 및 출력축(56)이 제2속의 경우 보다 약간 빠른 속도로 정회전하여, 제3속이 된다.

전진 제4속은 제2클러치(92) 및 제3클러치(93)를 걸어맞추어 설정한다. 따라서, 제2유성기어기구(20)에 있어서는 그 선기어(21)와 링기어(22)가 입력축(50)에 연결되어 입력축(50)과 함께 회전하게 되므로, 그 전체가 일체로 되어 회전한다. 즉, 캐리어(24)에 연결되어 있는 출력축(56)은 입력축(50)과 같은 속도로 회전하여, 변속비가 1인 직결단이 된다. 그리고, 이 경우, 제3유성기어기구(30) 및 제1유성기어기구(10)에 있어서는 그들의 각 회전요소가 일체로 되어 회전한다.

전진 제5속은 제2클러치(92)와 제1브레이크(94)를 걸어맞추어 설정한다. 따라서,, 제1유성기어기구(10)에 있어서는 선기어(11)를 제1브레이크(94)로 고정시킨 상태에서, 캐리어(14)를 입력축(50)과 함께 정회전시키게 되므로, 링기어(12)는 이 제1유성기어기구(10)의 기어비(선기어의 치수와 링기어의 치수와의 비)에 따라 증속되어 정회전한다.

즉, 출력측(56)은 입력축(50)의 회전수를 제1유성기어기구(10)에 의하여 증속한 회전수로 회전하고, 변속ㅂ가 1 보다 작은 전진 제5속이 된다. 이 경우, 제2유성기어기구(20)의 선기어(21)가 입력축(50)과 함께 회전하고, 또 캐리어(24)가 그 보다 고속으로 정회전하므로, 링기어(22)가 입력축(50) 및 출력축(56) 보다 고속으로 정회전하지만, 그 회전수는 출력축(56)의 회전수를 제2유성기어기구(20)의 기어비에 따라 증대된 회전수이므로, 특히 큰 값으로는 되지 않는다.

전진 제6속은 제2클러치(92)와 제2브레이크(95)를 걸어맞추어 설정한다. 따라서, 제3유성기어기구(30)에 있어서는 링기어(32)를 고정시킨 상태에서 캐리어(34)를 입력축(50)과 함께 회전시키게 되므로, 선기어(31)가 역회전한다. 또, 제1유성기어기구(10)에 있어서는 상기 선기어(31)와 일체인 선기어(11)가 역회전하고, 또 캐리어(14)가 입력축(50)과 함께 정회전하므로, 링기어(12)는 입력추게50)에 대하여 크게 증속되어 정회전한다.

즉, 출력축(2)은 입력축(50)의 회전수를 제3유성기어기구(30) 및 제1유성기어기구(10)의 기어비에 따라 증속된 회전수로 회전하여, 전진 제5속의 경우 보다 변속비가 작은 오우버드라이브단이 된다.

그리고, 이 전진 제6속에 있어서도 제2유성기어기구(20)에 있어서는 선기어(21)가 입력축(50)과 함께 정회전함과 동시에, 캐리어(24)가 그보다 고속으로 정회전하므로, 링기어(22)는 출력축(56) 및 이와 일체인 캐리어(24) 보다 고속으로 정회전하게 된다.

그러나, 그 증속비율은 제2유성기어기구(20)의 기어비에 따른 것이므로, 특히 커지지는 않고, 따라서, 링기어(22)의 회전수가 극단으로 커지는 일은 없다.

후진단은 제1클러치(91)와 제3브레이크(96)를 걸어맞추어 설정한다. 따라서, 제1유성기어기구(10)에 있어서는 캐리어(14)를 제3브레이크(96)로 고정시킨 상태에서 선기어(11)를 입력축(50)과 함께 회전시키게 된다. 그 때문에, 링기어(12) 및 이에 연결되어 있는 출력측(56)은 입력축(50)에 대하여 감속되어 역회전하여 후진단이 된다.

그리고, 제3브레이크(96) 대신에 제2브레이크(95)를 걸어맞추면, 제1유성기어기구(10)의 링기어(12) 및 이것과 일체인 출력축(56)의 회전수가 역회전방향으로 증속되므로, 변속비가 작은 제2의 후진단으로 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제13도에 도시한 기어변속장치에 있어서는 오우버드라이브단인 제5속과 제6속에 있어서, 제3클러치(93)를 해방하여 캐리어(34,14)와 링기어(22)와의 연결을 해제하므로, 제3유성기어기구(20)에 있어서의 회전요소의 회전수가 이상하게 증대하는 것이 회피된다. 그 때문에, 제13도에 도시한 기어변속장치에 있어서는 회전요소를 지지하는 부시 등의 축지지부재의 내구성의 저하를 방지할 수 있고, 또 윤활유를 과잉으로 교반하거나, 그에 따라 유온이 상승하건, 혹은 윤활유가 열화하는 등의 일을 미연에 방지할 수 있다.

그리고, 상기의 실시예에서는 클러치나 브레이크를 다판구조의 것을 예시한 심볼로 표시하고, 또 제1브레이크(94)를 밴드브레이크로 하였으나, 본 발명에 있어서의 브레이크수단이나 클러치수단 등의 마찰 걸어맞춤장치는 다판구조의 것에 한정되지 않고, 또 토오크의 전달방향에 방향성이 없는 걸어맞추장치와 1방향클러치를 병.용한 것이라도 좋다.

그 예를 예시하면, 제15도는 다판클러치(100)와 이에 직렬로 배열한 1방향클러치(101)를 제3클러치(93)에 대하여 병렬로 배치한 예이다. 또한, 제17도는 다판브레이크(104)와 이에 직렬로 배열한 1방향클러치(105)를 제2브레이크(95)에 대하여 병렬로 배치한 예이다.

또, 제12도에 도시한 예에서는 이른바 FF차(프론트엔진·프론트드라이브차)에 적합하도록 구성한 예를 예시하였으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않으므로, 예컨대, 제12도에 도시한 출력축(56)을 그 축방향으로 연장하여, 이에 프로펠러샤프트를 연결하도록 구성하면, FR차(프론트엔진·리어드라이브)에 알맞도록 구성할 수 있다.

그리고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니므로, 1방향클러치 또는 다판식의 마찰걸어맞춤장치를 더 추가할 수도 있고, 또 각 유성기어기구는 상술한 실시예 이외의 순서로 배열하여도 좋으며, 예컨대, 토오크 콘버터(40) 쪽에서 제2유성기어기구(20), 제3유성기어기구(30), 제1유성기어기구(10)의 순서로 배열하여도 좋다.

[발명의 효과]

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 이른바 CR-CR 걸어맞춘 1쌍의 싱글피니온형 유성기어기구로 된 주 변속부에 대하여 더블피니온형의 제3의 유성기어기구를 추가하여, 그 링기어를 출력요소 및 주 변속부에 있어서의 한쪽의 캐리어에 연결하고, 또한 선기어를 주 변속부에 있어서의 한쪽의 선기어에 연결하고, 그리고 제3유성기어기구의 캐리어를 브레이크에 의하여 선택적으로 고정시키도록 구성하였으므로, 각 유성기어기구의 기어비를 일반적으로 사용되는 기어비의 범위로 설정하더라도, 각 변속단에서의 변속비의 스텝폭이 근사한 값이 된다. 그 결과, 본 발명에 의하면, 변속쇼크가 적거나 또는 변속제어가 용이하고, 더욱이 소형경량의 기어변속장치를 얻을 수 있다.

또, 본 출원에 의한 다른 발명에 의하면, 2조의 싱글피니온형 유성기어기구의 캐리어와 링기어를 연결함에 있어서, 한쪽의 유성기어기구의 캐리어와 다른쪽의 유성기어기구의 링기어와의 사이에 클러치를 배치하였으므로, 전진 6단을 설정가능한 기어변속장치임에도 불구하고, 회전요소의 과잉한 고회전을 방지할 수 있으며, 따라서, 본 발명에 의하면, 내구성을 향상시키고, 또 오일교반에 의한 동력손실을 미연에 방지하는 등 실용상 뛰어난 효과를 나타내는 기어변속장치를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 제1선기어와 제1선기어에 동심원상에 배치한 제1링기어와 이들 선기어 및 링기어에 맞물린 피니온을 지지하는 제1캐리어를 가진 싱글피니온형의 제1유성기어기구와, 제2선기어와 제2선기어에 대하여 동심원상에 배치되고 또한 상기 제1캐리어에 연결된 제2링기어와 이들 제2선기어 및 제2링기어에 맞물린 피니온을 지지하고 또한 상기 제1링기어에 연결된 제2캐리어를 가진 싱글피니온형의 제2유성기어기구와, 상기 제1선기어에 연결된 제3선기어와 제3선기어에 대하여 동심원상에 배치한 제3링기어와 제3선기어에 맞물린 피니온 및 피니온과 제3링기어에 맞물린 다른 피니온을 지지한 제3캐리어를 가진 더블피니온형의 제3유성기어기구를 구비한 자동변속기용 기어변속장치에 있어서, 상기 제1캐리어 및 제3링기어의 적어도 어느 한 쪽에 연결된 출력요소와, 상기 제3캐리어를 고정시키는 브레이크수단을 갖추고, 상기 제1캐리어가 제3링기어에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자동변속기어용 기어변속장치.
2. 제1선기어와 제1선기어에 대하여 동심원상에 배치한 제1링기어와 이들의 선기어 및 링기어에 맞물린 피니온을 지지하는 제1캐리어를 가진 싱글피니온형의 제1유성기어기구와, 제2선기어와 제2선기어에 대하여 동심원상에 배치된 제2링기어와 이들 제2선기어 및 제2링기어에 맞물린 피니온을 지지하고, 또한 상기 제1링기어에 연결된 제2캐리어를 가진 싱글피니온형의 제2유성기어기구와, 상기 제1선기어에 연결된 제3선기어와 제3선기어에 대하여 동심원상에 배치한 제3링기어와 제3선기어에 맞물린 피니온 및 피니온과 제3링기어에 맞물린 다른 피니온을 지지하고, 또한 제1캐리어에 연결된 제3캐리어를 가진 더블피니온형의 제3유성기어기구와, 서로 연결된 상기 제1선기어와 제3선기어를 입력요소에 선택적으로 연결하는 제1클러치수단과, 서로 연결된 제1캐리어와 제3캐리어를 상기 입력요소에 선택적으로 연결하는 제3클러치수단과, 서로 연결된 제1선기거와 제3선기어를 선택적으로 고정시키는 제1브레이크수단과, 상기 제3링기어를 선택적으로 고정시키는 제2브레이크수단과, 서로 연결된 제1캐리어와 제3캐리어를 선택적으로 고정시키는 제3브레이크수단을 구비한 자동변속기용 기어변속자치에 있어서, 서로 연결된 제1캐리어와 제3캐리어를 제2링기어에 선택적으로 연결하는 제3클러치수단을 더 구비하고, 상기 제2선기어가 상기 입력요소에 상시 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 기어변속장치.