KR0183079B1 - Power train of auto-transmission - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동변속기의 기어배열에 이용되는 래이샤프트(Layshaft)타입의 기어배열을 이용함으로써, 전장이 짧고 소형 경량화를 실현시키고, 각 변속단에 일방향 클러치를 적용함으로써, 변속감을 향상시킬 목적으로; 엔진과 토오크컨버터를 통하여 연결되어 있으며, 전측으로부터 4속 입력기어와 3속 입력기어, 그리고 메인 드라이브 기어가 배열되고, 상기 4속 및 3속 입력기어는 각각의 마찰요소들에 의해서 선택적으로 동작되도록 한 제1축과; 상기 제1축과 이웃하여 평행하게 병렬로 배치되며, 전측으로부터 출력기어, 4속기어, 1속기어, 2속기어, 3속기어, 그리고 아리들러 기어가 순차적으로 배열되어 상기 4속 기어와 아이들러 기어는 제1축의 4속 입력기어와 메인 드라이브 기어와 치합되는 제2축과; 상기 제2축과 이웃하여 평행하게 병렬로 배치되며, 전측으로부터 1속, 2속기어 및 구도기어와 후진 입력기어가 배열되어 상기 1,2속 입력기어는 상기 1,2속 기어와 치합되고, 구동기어는 아이들러 기어와 그리고 후진 입력기어는 상기 제2축의 후진기어와 후진용 아이들러 기어(56)를 개재시켜 치합되며, 상기 1,2소및 후진 입력기어는 각각의 마찰요소에 의하여 선택적으로 동작되도록 한 제3축을 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 파워트레인을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to improve the feeling of shifting by utilizing a layshaft type gear arrangement used for the gear arrangement of a manual transmission, by shortening the overall length and miniaturization, and by applying a one-way clutch to each shift stage; It is connected through the engine and the torque converter, and the four-speed input gear, the three-speed input gear and the main drive gear are arranged from the front side, and the four-speed and three-speed input gear are selectively operated by respective friction elements. A first axis; It is arranged in parallel and parallel to the first axis, and the output gear, four-speed gear, one-speed gear, two-speed gear, three-speed gear, and an adler gear are sequentially arranged from the front side so that the four-speed gear and idler The gear includes a second shaft engaged with the fourth speed input gear of the first shaft and the main drive gear; It is arranged in parallel and parallel to the second axis, the first speed, second speed gear and composition gear and the reverse input gear is arranged from the front side so that the first and second speed input gear meshes with the first and second speed gears, The drive gear is engaged with the idler gear, and the reverse input gear is interposed between the reverse gear of the second shaft and the reverse idler gear 56, and the first and second small and reverse input gears are selectively operated by respective friction elements. It provides a power train of an automatic transmission for a vehicle comprising a third shaft as possible.

Description

차량용 자동 변속기의 파워트레인Powertrain of Automotive Automatic Transmission

제1도는 본 발명에 의한 파워트레인의 스틱 다이어그램.1 is a stick diagram of a powertrain according to the present invention.

제2도는 제1도의 파워트레인을 운용하기 위한 각 변속 단별 마찰요소의 작동표이다.FIG. 2 is an operation table of friction elements for each shift stage for operating the power train of FIG.

본 발명은 차량용 자동변속기의 파워트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수동변속기의 기어배열에 이용되는 래이샤프트(Layshaft) 타입의 기어배열을 이용함으로써, 전장이 짧고 소형 경량화를 실현시키고, 각 변속단에 일방향 클러치를 적용함으로써, 변속감을 향상시킬 수 있도록 한 자동변속기의 파워트레인에 관한 것이다.The present invention relates to a power train of an automatic transmission for a vehicle. More specifically, by using a layshaft type of gear arrangement used for the gear arrangement of a manual transmission, the overall length is short and small and light weight is realized. The present invention relates to a powertrain of an automatic transmission in which a one-way clutch is applied to improve the feeling of shifting.

주지하다시피, 차량용 자동변속기는 엔진으로부터 동력을 전달받는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터와 피동축(Driven Shaft) 사이에 연결된 기어장치를 포함하여 이루어진다.As is well known, an automatic transmission for a vehicle includes a torque converter which receives power from an engine and a gear device connected between the torque converter and a driven shaft.

상기한 기어장치는 변속을 행하는 가장 중요한 요소로서, 그것의 기어배열과 기어 잇수비는 변속비를 결정하는 중요한 요소이다.The gear device described above is the most important element for shifting, and its gear arrangement and gear tooth ratio are important factors for determining the speed ratio.

이러한 기어장치는 통상 다수개의 유성기어 및 이들 유성기어를 연결하는 유성 캐리어, 그리고 링기어를 포함하여 이루어지는 복합 또는 단순 유성기어 세트가 주로 이용되어 왔다.Such a gear device has been mainly used a complex or simple planetary gear set including a plurality of planetary gears, planetary carriers connecting these planetary gears, and ring gears.

그러나 상기한 유성기어 세트의 이용은 그 구조가 복잡하고 설계가 이려워 최든에는 수동 변속기에서 이용되는 래이샤프트 타입의 기어배열을 이용한 자동변속기가 연구되고 잇다.However, since the use of the planetary gear set is complicated and difficult to design, an automatic transmission using a lay shaft type gear arrangement used in a manual transmission is being studied.

본 발명은 이러한 래이샤프트 타입을 적용한 자동변속기에 관한 것으로서, 상기한 유성기어 세트의 경우 이것이 구성하는 기어들은 선택적으로 고정 및 입력요소로 작동하는데 반하여, 래이샤프트의 경우 각각 다른 기어잇수로서 생성되는 동력을 선택적으로 전달하여 변속을 행하고 있다.The present invention relates to an automatic transmission employing such a type of shaft, and in the case of the planetary gear set described above, the gears constituting it are selectively operated as fixed and input elements. Is shifted by selectively transmitting.

그리고 이러한 차량용 자동 변속기는, 고출력의 엔진에서 엔진의 효율을 충분히 활용하지 못하게 되면 연비 및 동력성능 그리고 구동성능이 좋지 않게된다.And such automatic transmission for vehicles, if the engine of the high power is not fully utilized the efficiency of the fuel economy, power performance and driving performance is poor.

따라서, 고출력 엔진에서 엔진의 성능을 충분히 활용하기 위하여 변속비를 다단으로 출력할 수 있도록 하는 방안이 제안되고 있다.Therefore, in order to fully utilize the performance of the engine in a high-power engine, a method of outputting a gear ratio in multiple stages has been proposed.

이러한 관점에서 종래기술을 살펴보면 일본 공개특허공보 소54-42561호는 다단의 변속비를 출력할 수 있는 래이샤프트 타입의 자동변속기를 제공하고 있다.Looking at the prior art in this respect, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-42561 provides a lay shaft type automatic transmission capable of outputting a gear ratio of multiple stages.

상기 '561호의 발명은 상호 병렬 상태로 각각 케이싱에 대하여 회전 자제 가능하게 축 지지되는 입력축 및 출력축과, 상기 입력축과 출력축 사이에 각각 동력을 전달하는 저속단 변속용 치차장치, 중속변속용 치차장치, 역전변속용 치차장치 및 고속단 변속용 치차장치와, 상기 입력축상에 배치되어 있으며, 상기 저속단 변속용 치차장치를 작용하기 위한 저속단 변속용 크러치와, 마찬가지로 상기 입력축상에 배치되어 있으며, 상기 중속용 변속 치차장치를 작동시키기 위한 중속단 변속용 크러치장치와, 상기 저속단 변속용 치차장치 또는 상기 중속단 변속용 치차장치으심지어 어느쪽 하나가 일방향 치차장치와 상기 역전변속용 치차장치를 연동시키기 위한 연동장치등으로 구성되어 있다.The invention of No. 561 is an input shaft and an output shaft which are rotatably rotatably supported with respect to a casing in parallel with each other, and a low speed gearbox for transmitting power between the input shaft and the output shaft, a gear for a medium speed gearbox, respectively. It is disposed on the input shaft in the same manner as the reverse gear and the gear for the high speed gear shift, and the gear for the low speed gear for actuating the gear for the low gear. Intermediate speed gear clutch for operating the medium speed gear, and either the low gear gear or the gear gear for middle gear, one of which interlocks the one-way gear and the reverse gear. It consists of an interlocking device to make it work.

그러나, 상기와 같은 '561특허의 경우에는 2개의 축에 다수의 기어들을 배열하여야 하는 바, 전장이 길어지고 그 구조가 복잡해지는 단점이 있다.However, in the case of the '561 patent as described above, it is necessary to arrange a plurality of gears on two axes, which results in a long length and complicated structure.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 수동변속기의 기어배열에 이용되는 래이샤프트(Layshaft) 타입의 기어배열을 이용함으로써, 전장이 짧고 소형 경량화를 실현시키고, 각 변속단에 일방향 클러치를 적용함으로써, 변속감을 향상시킬 수 있도록 한 자동변속기의 파워트레인을 제공하려는 것이다.Therefore, the present invention was devised to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to use a layshaft type gear arrangement used for the gear arrangement of a manual transmission, thereby shortening the overall length and reducing the weight. To achieve this, and to apply a one-way clutch to each gear, it is intended to provide a power train of an automatic transmission that can improve the feeling of shift.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진과 토오크컨버터를 통하여 연결되어 있으며, 전측으로부터 4속 입력기어와 3속 입력기어, 그리고 메인 드라이브 기어가 배열되고, 상기 4속 및 3속 입력기어는 각각의 마찰요소들에 의해서 선택적으로 동작되도록 한 제1축과; 상기 제1축과 이웃하여 평행하게 병렬로 배치되며, 전측으로부터 출력기어, 4속기어, 1속기어, 2속기어, 3속기어, 그리고 아이들러 기어가 순차적으로 배열되어 상기 4속 기어와 아이들어 기어는 제1축의 4속 입력기어와 메인 드라이브 기어와 치합되는 제2축과; 상기 제2축과 이웃하여 평행하게 병렬로 배치되며, 전측으로부터 1속, 2속기어 및 구동기어와 후진 입력기어가 배열되어 상기 1,2속 입력기어는 상기 1,2속 기어와 치합되고, 구동기어는 아이들러 기어와 그리고 후진 입력기어는 상기 제2축의 후진기어와 후진용 아이들러 기어(56)를 개재시켜 치합되며, 상기 1,2속 및 후진 입력기어는 각각의 마찰요소에 의하여 선택적으로 동작되도록 한 제3축을 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 파워트레인을 제공한다.In order to realize this, the present invention is connected through an engine and a torque converter, and a four-speed input gear, a three-speed input gear, and a main drive gear are arranged from the front side, and the four-speed and three-speed input gears have respective friction elements. A first axis adapted to be selectively operated by the motors; It is arranged in parallel and parallel to the first axis, the output gear, four-speed gear, one-speed gear, two-speed gear, three-speed gear, and idler gear are sequentially arranged from the front side to the four-speed gear and idle gear The gear includes a second shaft engaged with the fourth speed input gear of the first shaft and the main drive gear; The first and second speed gears, the drive gear and the reverse input gear are arranged in parallel and parallel to and adjacent to the second axis so that the first and second speed input gears are meshed with the first and second speed gears. The drive gear is engaged with the idler gear, and the reverse input gear is interposed between the reverse gear of the second shaft and the reverse idler gear 56, and the 1,2 speed and reverse input gears are selectively operated by respective friction elements. It provides a power train of an automatic transmission for a vehicle comprising a third shaft as possible.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

제1도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동변속기의 기어 트레인을 나타내는 개략도로서, 제1,2,3축(2)(4)(6)이 상호 병렬로 배치되는 3축의 래이샤프트 타입으로 되어 있다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a gear train of an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention, wherein the first, second and third axes (2), (4) and (6) are arranged in parallel with each other in a three-axis lay shaft type. It is.

상기에서 제1축(2)은 입력축으로서, 3속과 4속의 변속이 이루어지며, 출력축인 제2축(4)에서는 각 변속단의 변속 기어가 배치되어 변속된 동력을 출력하게 되고, 제3축(6)에서는 1속 및 2속과 후진 변속이 이루어지는 구조로 형성된다.In the above, the first shaft (2) is the input shaft, the three-speed and four-speed shift is made, the output shaft of the second shaft (4) is shifted gear is arranged to output the shifted power, the third The shaft 6 is formed in a structure in which the first speed, the second speed, and the reverse shift are made.

상기에서 제1축(2)은 엔진(E)과 토오크 컨버터(8)을 통하여 연결되어 있으며, 이 제1축(2)상에는 전측으로부터 4속 입력기어(10)와 3속 입력기어(12), 그리고 메인 드라이브 기어(14)가 배열되는데, 상기 4속 및 3속 입력기어(10)(12)는 제1축(2)과 회전간섭이 발생되지 않도록 중공축에 형성되어 제4 마찰요소(C4)와 제3 마찰요소(C3)들에 의해서 선택적으로 제1축(20과 연결이 이루어진다.In the above, the first shaft 2 is connected to the engine E and the torque converter 8, and on the first shaft 2, the fourth speed input gear 10 and the third speed input gear 12 from the front side. And, the main drive gear 14 is arranged, the four-speed and three-speed input gear (10, 12) is formed in the hollow shaft so that rotation interference with the first shaft (2) is the fourth friction element ( The connection with the first shaft 20 is optionally made by C4) and the third friction elements C3.

상기 제1축(2)과 이웃하여 평행하게 병렬로 배열되는 제2축(4)은 출력축 역활을 수행하며, 이의 제2축(4)에는 전측으로부터 상기 출력기어(16), 4속기어(18), 1속기어(20), 2속기어(22), 3속기어(24), 그리고 아리들러 기어(26)가 순차적으로 배열되는데, 상기 4속 기어(18)와 아이The second shaft 4 arranged in parallel and adjacent to the first shaft 2 performs an output shaft, and the output shaft 16 and the fourth speed gear (2) from the front side thereof are formed on the second shaft 4. 18, the first speed gear 20, the second speed gear 22, the third speed gear 24, and the adler gear 26 are sequentially arranged, the four speed gear 18 and the eye

들러 기어(26)는 제1축(2)의 4속 입력기어(10)와 메인 드라이브 기어(14)와 치합 상태를 유지한다.The stop gear 26 is engaged with the fourth speed input gear 10 of the first shaft 2 and the main drive gear 14.

그리고 상기 1,2,3속 기어(20)(22)(24)는 각각 중간부에 일방향 클러치(28)(30)(32)를 두고 내, 외륜(34)(36)(38)(40)(42)(44)으로 이루어지며, 상기 1속기어(20)의 외륜(36)은 홀드 마찰요소(CH)를 통해 제2축(4)과 선택적으로 연결될 수 있도록 하였으며, 내륜(34)은 2속기어(22)의 외륜(40)과 연결된다.In addition, the 1,2,3 speed gears 20, 22, 24 have one-way clutches 28, 30, 32 in the middle portion, respectively, and inner and outer rings 34, 36, 38, 40 ), The outer ring 36 of the first gear 20 is to be selectively connected to the second shaft 4 through the holding friction element (CH), the inner ring (34) Is connected to the outer ring 40 of the second gear (22).

또한, 상기 2속기어(22)의 내륜(38)은 제3속기어(24)의 외륜(44)과 연결이 이루어지며, 상기 외륜(44)은 상기 제1축(2)의 3속 입력기어(12)와 치합된 상태를 유지하고 내륜(42)은 제2축(4)과 일체로 형성되며, 상기에서 1속기어920)와 2속기어(22)의 내륜(34)(38)은 제2축(4)과는 회전에 간섭이 발생되지 않도록 배치된다.In addition, the inner ring 38 of the second speed gear 22 is connected to the outer ring 44 of the third speed gear 24, and the outer ring 44 is the third speed input of the first shaft 2. The inner ring 42 is maintained integrally with the gear 12 and the inner ring 42 is integrally formed with the second shaft 4, and the inner ring 34 and 38 of the first gear 920 and the second gear 22 are formed above. Is arranged so that interference with the second shaft 4 does not occur.

상기에서 일방향 클러치(28)(30)(32)는 엔진측에서 보았을 때 각각의 외륜(36)(40)(44)이 반시계방향으로 회전할 때 내륜(34)(38)(42)이 함께 회전할 수 있도록 형성된다.In the above, the one-way clutches 28, 30, 32 are the inner wheels 34, 38, 42 when each outer ring 36, 40, 44 rotates counterclockwise when viewed from the engine side. It is formed to rotate together.

그리고 상기 출력기어(10)는 디프렌션(D)과 연결된다.The output gear 10 is connected to the deflection D.

상기 제3축(6)에는 전측으로부터 1속, 2속기어(46)(48) 및 제3축 구동기어(50)와 후진 입력기어(52)가 배열되어 상기 1,2속 입력기어(46)(48)는 상기 제2축(4)의 1,2속 기어(20)(22)와 치합되고, 구동기어(50)는 아이들러기어(26)와 치합되고, 후진 입력기어(52)는 상기 제2축(4)의 후진기어(54)와 후진용 아이들러 기어(56)를 개재시켜 치합된다.The first and second speed gears 46 and 48, the third axis drive gear 50, and the reverse input gear 52 are arranged on the third shaft 6 so that the first and second speed input gears 46 are arranged. 48 is engaged with the first and second speed gears 20 and 22 of the second shaft 4, the driving gear 50 is engaged with the idler gear 26, and the reverse input gear 52 is The second gear 4 is engaged with the reverse gear 54 and the reverse idler gear 56.

그리고 상기 1,2속기어(46)(48) 및 후진용 입력기어(52)는 제3축(6)과 회전 간섭이 발생되지 않도록 중공축에 형성되며, 이들은 각각 제1,2 마찰요소(C1)(C2)와 후진용 마찰요소(CR)의 선택적인 장용에 의하여 제3축(6)과 연결된다.In addition, the first and second speed gears 46 and 48 and the reverse input gear 52 are formed in the hollow shaft such that rotation interference with the third shaft 6 is not generated. It is connected to the third shaft 6 by selective mounting of the C1) C2 and the reversing friction element CR.

상기에서 마찰요소들은 일반적인 자동변속기에 사용되는 다판 클러치가 적용된다.In the above friction elements are applied to a multi-plate clutch used in a general automatic transmission.

이와 같이 구성되는 본 발명의 파워트레인은 제2도에서 나타낸 각 변속단별 마찰요소의 작동표와 같이 다수개의 마찰요소들이 선택적으로 작동함에 의해 전진 4속과 후진의 변속비를 출력하게 되는데 이의 작동 요소표에 따라 각단별로의 동력전달 경로를 설명하면 다음과 같다.The powertrain of the present invention configured as described above outputs the transmission ratios of the fourth forward speed and the reverse speed by selectively operating a plurality of friction elements as shown in the operation table of the friction elements for each shift stage shown in FIG. 2. According to the power transmission path for each stage as follows.

[중립제인지 (N)][Neutral] (N)

변속레버가 중립위치(N)에 있을때에는 미도시된 트랜스미션 컨트롤 유닛에 의해서 유압이 어느 마찰요소에도 작용하지 않음으로써, 제1축(2)과 제3축(6)만 공회전할 뿐 출력축인 제2축(4)에는 전달되지 않아 중립의 상태를 유지하게 된다.When the shift lever is in the neutral position (N), the hydraulic pressure does not act on any friction element by the transmission control unit (not shown), so that only the first shaft (2) and the third shaft (6) are idling but the output shaft It is not transmitted to the two shafts 4 to maintain a neutral state.

[주차레인지 (P)][Parking Range (P)]

주차레인지(P)에서도 상기 중립과 마찬가지로 트랜스미션 컨트롤 유닛에 의해서 유압이 어느 마찰요소에도 작용하지 않음으로써, 제1축(2)과 제3축(6)만 공회전할 뿐 출력축인 제2축(4)에는 전달되지 않으며, 이의 제2축(4)은 파킹폴(Parking Pawl)에 의해서 록킹되어 파킹의 상태가 유지된다.In the parking range P, similarly to the above-mentioned neutrals, the hydraulic pressure does not act on any friction elements by the transmission control unit, so that only the first shaft 2 and the third shaft 6 idle and the second shaft 4 as an output shaft. ) Is not transmitted, its second shaft (4) is locked by the parking pawl (Parking Pawl) to maintain the state of the parking.

[ D 레인지 ][D range]

[ 1속 ][1 speed]

1속에서는 트랜스밋션 컨트롤 유닛은 1속 마찰요소(C1)를 동작시켜 1속 입력기어(46)를 제3축(6)과 연결한다.At first speed, the transmission control unit operates the first speed friction element C1 to connect the first speed input gear 46 to the third shaft 6.

그러면 엔진의 회전동력은 토오크 컨버터(8)을 거쳐 제1축(2)으로 전달되며, 제1축(2)의 회전동력은 메인 드라이브 기어(14)와 아이들러 기어(26)를 거쳐 제3축 구동기어(50)를 구동시킴으로써, 제3축(6)을 구동시키게 된다.Then, the rotational power of the engine is transmitted to the first shaft 2 via the torque converter 8, and the rotational power of the first shaft 2 is transferred to the third shaft via the main drive gear 14 and the idler gear 26. By driving the drive gear 50, the third shaft 6 is driven.

그리고 상기 제2축(4)의 아이들러 기어(26)으로부터 전달받은 제3축(6)의 회전동력은 제3축(6)이 제1 마찰요소(C1)에 의하여 1속 입력기어(46)에 의하여 연결되어 있는 바, 1속 입력기어(46)를 통해 제2축(4)의 1속기어(20)의 외륜(36)으로 전달된다.In addition, the rotational power of the third shaft 6 transmitted from the idler gear 26 of the second shaft 4 is the first speed input gear 46 of the third shaft 6 by the first friction element C1. It is connected by the bar, and is transmitted to the outer ring 36 of the first speed gear 20 of the second shaft 4 through the first speed input gear 46.

이와 같은 경로로 1속기어(20)의 외륜(36)이 회전을 하면 일방향 클러치(28)가 작동되면서 내륜(34)이 함께 회전하고, 이의 내륜(34)은 이에 연결되어 있는 2속기어(22)의 외륜(40)을 구동시키고, 이의 외륜(40)은 일방향 클러치(30)의 작동에 의하여 내륜(38)을 동작시키며, 이의 니륜(38)은 3속기어(24)의 외륜(44)을 구동시키고, 이의 외륜(44)은 일방향 클러치(32)의 작동에 의하여 내륜(42)을 구동시킴으로써, 출력축인 제2축(4)을 구동시키게 된다.When the outer ring 36 of the first speed gear 20 rotates in this manner, the one-way clutch 28 is operated while the inner ring 34 rotates together, and the inner ring 34 thereof is connected to the second speed gear ( 22 drives the outer ring 40, and the outer ring 40 thereof operates the inner ring 38 by the operation of the one-way clutch 30, and the knee ring 38 thereof is the outer ring 44 of the three-speed gear 24. ), And the outer ring 44 thereof drives the second shaft 4, which is the output shaft, by driving the inner ring 42 by the operation of the one-way clutch 32.

상기와 같은 제2축(4)의 회전동력은 출력기어(16)를 통해 디프렌셜(D)로 전달되어 제1속의 변속비로 차량을 전진 주행시키게 된다.The rotational power of the second shaft 4 is transmitted to the differential D through the output gear 16 to drive the vehicle forward at the speed ratio of the first speed.

상기에서와 같은 1속의 변속은 기어비가 다른 제1,2,3속 기어(20)(22)(24)를 거치면서 변속비가 커짐으로써, 제1 변속이 이루어지게 되는 것이다.As described above, the first speed shift is performed by increasing the speed ratio while passing through the first, second, and third speed gears 20, 22, and 24 with different gear ratios.

[ 2속 ][2 speed]

상기와 같은 전진 제1속의 상태에서 차속이 점점 빨라지면서 스로틀밸브의 개도가 증가하게 되면, 트랜스밋션 컨트롤 유닛은 2속의 감속비를 출력하기 위해 제1 마찰요소(C1)가 작동되고 있는 상태에서 제2 마찰요소(C2)를 동작시킴으로써, 제3측(6)과 2속 입력기어(48)을 연결시킨다.In the state of the first forward speed as described above, when the vehicle speed increases and the opening degree of the throttle valve increases, the transmission control unit generates the second friction element C1 while the first friction element C1 is operated to output the reduction ratio of the second speed. By operating the friction element C2, the third side 6 and the second speed input gear 48 are connected.

그러면 제3축(6)이 구동되고 있는 상태에서 제2 마찰요소(C2)에 작동에 의하여 2속 입력기어(48)가 연결되는 바, 2속 입력기어(46)는 제3축(6)의 회전 동력을 제2축(4)의 2속기어(22)의 외륜(40)으로 전달된다.Then, the second speed input gear 48 is connected to the second friction element C2 by operating the second friction element C2 while the third shaft 6 is driven, and the second speed input gear 46 is connected to the third shaft 6. Is transmitted to the outer ring 40 of the second speed gear 22 of the second shaft 4.

이와 같이 2속기어(22)의 외륜(40)이 구동되면 이의 외륜(40)은 일방향 클러치(30)의 작동에 의하여 내륜(38) 을 동작시키며, 이의 내륜(38)은 3속기어(24)의 외륜(44)을 구동시키고, 이의 외륜(44)은 일방향 클러치(32)의 작동에 의하여 내륜(42)을 구동시킴으로써, 출력축인 제2축(4)을 구동시키게 된다.As such, when the outer ring 40 of the second speed gear 22 is driven, the outer ring 40 thereof operates the inner ring 38 by the operation of the one-way clutch 30, and the inner ring 38 thereof has the third speed gear 24. Drive the outer ring (44), and the outer ring (44) drives the second shaft (4), which is the output shaft, by driving the inner ring (42) by the operation of the one-way clutch (32).

상기와 같은 제2축(4)의 회전동력은 출력기어(16)를 통해 디프렌셜(D)로 전달되어 제2속의 변속비로 차량을 전진 주행시키게 된다.The rotational power of the second shaft 4 is transmitted to the differential D through the output gear 16 to drive the vehicle forward at the speed ratio of the second speed.

상기에서와 같은 1속의 변속은 기어비가 다른 2,3속 기어(22)(24)를 거치면서 제1속 보다는 변속비가 작아짐으로써, 제1 변속이 이루어지게 되는 것이다.As described above, in the first speed shift, the speed ratio becomes smaller than the first speed while passing through the second and third speed gears 22 and 24 with different gear ratios.

이때, 제1 마찰요소(C1)의 계속적인 작동으로 1속 입력기어(46)를 통해서도 제3축(6)의 회전 동력이 1속기어(20)로 입력되지만 2속 변속비에 의하여 1속기어(20)의 내륜(34) 외전수가 외륜(36)의 회전수보다 빠르므로 일방향 클러치(28)가 프리 휠링상태가 되어 2속 동력전달에는 아무런 영향을 미치지 않는다.At this time, the rotational power of the third shaft 6 is input to the first speed gear 20 even through the first speed input gear 46 by the continuous operation of the first friction element C1, but the first speed gear by the second speed ratio. Since the outer ring of the inner ring 34 of 20 is faster than the rotational speed of the outer ring 36, the one-way clutch 28 is in a freewheeling state and does not affect the second speed power transmission.

[ 3속 ][3 speed]

상기와 같은 전진 제3속의 상태에서 차속이 점점 빨라지면서 스로틀밸브의 개도가 증가하게 되면, 트랜스밋션 컨트롤 유닛은 3속의 감속비를 출력하기 위해 상기 제1,2 마찰요소(C1)(C2)의 작동을 유지시킨 상태에서 제3 마찰요소(C3)를 동작시킨다.In the state of the third forward speed, when the vehicle speed becomes faster and the opening degree of the throttle valve increases, the transmission control unit operates the first and second friction elements C1 and C2 to output the reduction ratio of the third speed. The third friction element C3 is operated in the state of maintaining.

그러면 제1축(2)이 제3 마찰요소(C3)의 작동에 의하여 3속 입력기어(12)와 연결되므로 이의 3속 입력기어(12)의 회전동력은 이에 치합되어 있는 3속기어(24)의 외륜(44)을 회전시켜 주게 된다.Then, since the first shaft 2 is connected to the third speed input gear 12 by the operation of the third friction element C3, the rotational power of the third speed input gear 12 is matched to the third speed gear 24. Rotating the outer ring 44 of the).

이와 같이 3속 기어(24)의 외륜(44)에 회전 동력이 전달되면 이의 회전력은 일방향 클러치(32)의 작동에 의하여 내륜(42)을 통해 제2축(4)을 구동시키게 되며, 제2축(4)의 회전동력은 출력기어(16)를 통해 디프렌셜(D)로 전달되어 제3속의 변속비로 차량을 전진 주행시키게 된다.As such, when rotational power is transmitted to the outer ring 44 of the third speed gear 24, the rotational force drives the second shaft 4 through the inner ring 42 by the operation of the one-way clutch 32. The rotational power of the shaft 4 is transmitted to the differential D through the output gear 16 to drive the vehicle forward at the third speed ratio.

이때, 제1,2 마찰요소(C1)(C2) 계속적인 작동으로 1,2속 입력기어(46)(48)를 통해서도 제3축(6)의 회전 동력이 1,2속기어(20)(22)로 입력되지만 3속 변속비에 의하여 2속기어(22)의 내륜(38) 회전수가 외륜(40) 회전수가 보다 크고, 1속기어(20)의 내륜(34) 회전수가 외륜(36)의 회전수보다 빠르므로 일방향 클러치(30)(28)가 프리 휠링상태가 되어 3속 동력전달에는 아무런 영향을 미치지 않는다.At this time, the rotational power of the third shaft 6 is also transmitted to the first and second friction elements C1 and C2 through the first and second speed input gears 46 and 48. Although the speed of the inner ring 38 of the second speed gear 22 is greater than that of the outer ring 40, the rotation speed of the inner ring 34 of the first speed gear 20 is greater than the outer ring 36. Since it is faster than the number of revolutions of the one-way clutch 30, 28 is in the freewheeling state has no effect on the three-speed power transmission.

[ 4속 ][4th speed]

상기와 같은 전진 제3속의 상태에서 차속이 점점 빨라지면서 스로틀 밸브의 개도가 증가하게 되면, 트랜스밋션 콘트롤 유닛은 4속의 감속비를 출력하기 위해 상기 제1,2,3 마찰요소(C1)(C2)(C3)의 작동을 유지시킨 상태에서 제4 마찰요소(C4)를 동작시킨다.When the vehicle speed increases in the state of the third forward speed as described above, and the opening degree of the throttle valve increases, the transmission control unit outputs the reduction ratio of the fourth speed so that the first, second, and third friction elements C1 and C2 are output. The fourth friction element C4 is operated while the operation of the C3 is maintained.

그러면 제1축(2)이 제4 마찰요소(C4)의 작동에 의하여 4속 입력기어(10)와 연결되므로 이의 4속 입력기어(10)의 회전동력은 이에 치합되어 있는 4속기어(18)를 구동시키게 된다.Then, since the first shaft 2 is connected to the fourth speed input gear 10 by the operation of the fourth friction element C4, the rotational power of the fourth speed input gear 10 thereof is engaged with the fourth speed gear 18. ) Will be driven.

이와 같은 4속기어(18)에 회전 동력이 전달되면 이는 직접 출력축인 제2축(4)을 구동시키므로써, 출력기어(16)를 통해 디프렌셜(D)로 전달되어 제4속의 변속비로 차량을 전진 주행시키게 된다.When rotational power is transmitted to the four-speed gear 18, it drives the second shaft 4, which is a direct output shaft, and is transmitted to the differential D through the output gear 16 to the fourth speed ratio. Drive the vehicle forward.

이때, 1,2,3 마찰요소(C1)(C2)(C3)의 계속적인 작동으로 1,2,3속 입력기어(46)(48)(12)를 통해서도 제1축(2)과 제3축(6)의 회전 동력이 3속기어(24) 및 1,2속 기어(20)(22)로 입력되지만 4속 변속비에 의하여 3속기어(24)의 내륜(42) 회전수가 외륜(44)의 회전수보다 크고, 2속기어(22)의 내륜(38) 회전수가 외륜(40) 회전수가 보다 크고, 1속기어(20)의 내륜(34) 회전수가 외륜(36)의 회전수 보다 빠르므로 일방향 클러치(32)(30)(28)가 프리 휠링상태가 되어 4속 동력전달에는 아무런 영향을 미치지 않는다.At this time, the first and second shafts 2 and 3 are also provided through the 1,2,3 speed input gears 46, 48, and 12 by the continuous operation of the 1,2,3 friction elements C1, C2 and C3. The rotational power of the three shafts 6 is input to the three speed gears 24 and the first and second speed gears 20 and 22, but the rotation speed of the inner ring 42 of the three speed gears 24 is reduced by the four speed ratio. The rotation speed of the inner ring 34 of the 2nd speed gear 22 is larger than the rotation speed of 44, and the rotation speed of the inner ring 34 of the 1st speed gear 20 is larger than the rotation speed of the outer ring 36. Since it is faster, the one-way clutches 32, 30 and 28 are in the freewheeling state and have no effect on the four-speed power transmission.

상기 전진 2,3,4 속에서 전변속단에서 동작되던 마찰요소의 동작을 정지시키지 않고, 계속적으로 동작되게한 상태에서 현재 변속단을 작동시키기 위한 마찰요소를 작동시키도록 한것은 변속단의 변환시 유연하게 변속이 이루어지도록 하기 위함이다.It is possible to operate the friction element for operating the current shift stage in a state in which it is continuously operated without stopping the operation of the friction element operated at the front shift stage in the forward 2, 3 and 4, so that it is flexible when the shift stage is changed. This is to make a shift.

[ 후진레인지(R) ]Reverse Range (R)

운전자가 후진을 위하여 변속레버를 후진 레인지로 변환하면 트랜스밋션 컨트롤 유닛은 후진 출력을 위해 후진용 마찰요소(CR)를 동작시켜제3축(6)과 후진 입력기어(52)를 연결한다.When the driver converts the shift lever to the reverse range for reversing, the transmission control unit connects the third shaft 6 and the reverse input gear 52 by operating the reverse friction element CR for the reverse output.

그러면 제1축(2)의 메인 드라이브 기어(14)와 제2축(4)의 아이들러 기어(26), 그리고 제3축 구동기어(50)를 통해 입력되는 회전동력이 이에 치합되어 있는 후진용 아이들러 기어(56)를 통해 후진기어(54)를 구동시킴으로써, 제2축(4)을 전진 주행과는 반대로 역회전시키고, 이의 역회전 동력을 출력기어(16)를 통해 디프렌셜(D)로 출력하여 후진이 이루어지게 한다.Then, the reverse driving force, which is inputted through the main drive gear 14 of the first shaft 2, the idler gear 26 of the second shaft 4, and the third shaft drive gear 50, is engaged therewith. By driving the reversing gear 54 through the idler gear 56, the second shaft 4 is reversely rotated as opposed to the forward travel, and its reverse rotational power is transmitted through the output gear 16 to the differential D. To reverse the output.

그리고 3,2,1 레인지에서는 상기와같은 작동중에 홀드 클러치(CH)를 동작시키게 되는데, 이는 상기의 변속상태에서 일방향 클러치를 배제한 기어들의 연결에 의하여 구동휠로부터 엔진측으로 역으로 동력이 전달되는 엔진 브레이크가 작동되게 한것이며, 다른 변속작용은 상기와 동일하게 이루어지므로 그의 설명은 생략한다.In the 3, 2, and 1 range, the hold clutch (CH) is operated during the above operation, which is an engine in which power is transmitted from the driving wheel to the engine side by the connection of gears excluding the one-way clutch in the shift state. Since the brake is operated, other shifting operations are performed in the same manner as above, and thus description thereof is omitted.

이상에서와 같이 본 발명의 파워 트레인은 3축에 전진 4속과 후진1속을 위한 기어들을 배치함으로써, 전장을 짧게하면서도 4속화를 실현할 수 있고, 부품수를 줄여 구조를 간단히하고 소형 경량화할 수 있게 된다.As described above, the power train of the present invention can realize four speeds while shortening the overall length by arranging gears for the forward 4 speed and the reverse 1 speed on three axes, and can reduce the number of parts to simplify the structure and reduce the size and weight. Will be.

그리고 제2축에서 제3,4속의 변속이 이루어지도록 하여 동력 전달경로를 짧게함으로써, 연비를 향상시키고, 제3축에서 제1,2속 및 후진 변속이 이루어지도록 하여 내구성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.In addition, it is possible to improve fuel economy by shortening the power transmission path by shifting the third and fourth speeds on the second axis, and to improve durability by allowing the first, second and reverse speedshifts on the third axis. There is this.

또한, 각 변속기어마다 일방향 클러치를 적용하고, 전변속단에서 동작되던 마찰요소의 동작을 정지시키지 않고, 현재 변속단을 작동시키기 위한 마찰요소를 추가 작동시킴으로써, 연속적인 작동에 의한 훅업(Hook - Up)작용으로 변속감을 크게 향상시킬 수 있는 발명인것이다.In addition, by applying a one-way clutch to each transmission gear, and without additionally stopping the operation of the friction element that was operated at the front shift stage, by additionally operating the friction element for operating the current shift stage, hook-up by continuous operation (Hook-Up) This is an invention that can greatly improve the feeling of shifting.

Claims (3)

엔진과 토오크컨버터를 통하여 연결되어 있으며, 전측으로부터 4속 입력기어와 3속 입력기어, 그리고 메인 드라이브 기어가 배열되고, 상기 4속 및 3속 입력기어는 각각의 마찰요소들에 의해서 선택적으로 동작되도록 한 제1축과; 상기 제1축과 이웃하여 평행하게 병렬로 배치되며, 전측으로부터 출력기어, 4속기어, 1속기어, 2속기어, 3속기어, 그리고 아이들러 기어가 순차적으로 배열되어 상기 4속 기어와 아이들러 기어는 제1축의 4속 입력기어와 메인 드라이브 기어와 치합되는 제2축과; 상기 제2축과 이웃하여 평행하게 병렬로 배치되며, 전측으로부터 1속, 2속기어 및 구동기어와 후진 입력기어가 배열되어 상기 1,2속 입력기어는 상기 1,2속 기어와 치합되고, 구동기어는 아이들러 기어와 그리고 후진 입력기어는 상기 제2축의 후진기어와 후진용 아이들러 기어(56)를 개재시켜 치합되며, 상기 1,2소및 후진 입력기어는 각각의 마찰요소에 의하여 선택적으로 동작되도록 한 제3축을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워트레인.It is connected through the engine and the torque converter, and the four-speed input gear, the three-speed input gear and the main drive gear are arranged from the front side, and the four-speed and three-speed input gear are selectively operated by respective friction elements. A first axis; It is arranged in parallel and parallel to the first axis, the output gear, four-speed gear, one-speed gear, two-speed gear, three-speed gear, and idler gear are sequentially arranged from the front side, the four-speed gear and idler gear A second shaft engaged with the fourth speed input gear and the main drive gear of the first shaft; The first and second speed gears, the drive gear and the reverse input gear are arranged in parallel and parallel to and adjacent to the second axis so that the first and second speed input gears are meshed with the first and second speed gears. The drive gear is engaged with the idler gear, and the reverse input gear is interposed between the reverse gear of the second shaft and the reverse idler gear 56, and the first and second small and reverse input gears are selectively operated by respective friction elements. A power train of an automatic transmission for a vehicle, characterized in that it comprises a third shaft as possible. 제1항에 있어서, 1,2,3속 기어는 각각 중간부에 일방향 클러치를 두고 내, 외륜으로 이루어지며, 상기 1속기어의 외륜은 홀드 마찰요소를 통해 제2축과 선택적으로 연결되며, 이의 내륜은 2속기어의 외륜과, 상기 2속기어의 내륜은 3속기어의 외윤과, 3속기어의 외륜은 상기 제1축의 3속 입력기어와, 이의 내륜은 제2축과 일체가 되도록 연결함을 특징으로 차량용 자동 변속기의 파워트레인.According to claim 1, the 1,2,3 speed gears are each made of an inner and outer ring with a one-way clutch in the middle portion, the outer ring of the first gear is selectively connected to the second shaft through the holding friction element, Its inner ring is the outer ring of the second speed gear, the inner ring of the second speed gear is the outer wheel of the third speed gear, the outer ring of the third speed gear is the third speed input gear of the first axis, and its inner ring is integral with the second axis. Powertrain for automatic transmission for vehicles, characterized by a junction box. 제2항에 있어서, 일방향 클러치는 엔진측에서 보았을때 각각의 외륜이 반시계방향으로 회전할 때 작동하여 내륜과 함께 회전할 수 있도록 형성함을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워트레인.3. The powertrain of an automatic transmission for a vehicle according to claim 2, wherein the one-way clutch is configured to rotate when the outer ring rotates counterclockwise when viewed from the engine side so as to rotate together with the inner ring.