KR100502875B1

KR100502875B1 - 자동 변속기용 기어 변속 장치

Info

Publication number: KR100502875B1
Application number: KR10-2003-0037729A
Authority: KR
Inventors: 스기하라쯔요시; 야마구찌도시오; 오구리가즈오
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2005-07-21
Also published as: JP3855200B2; EP1371877A3; US20030232685A1; EP1371877B1; US6905434B2; EP1371877A2; KR20030096035A; DE60336521D1; JP2004069050A

Abstract

본 발명의 과제는 자동 변속기의 소형화를 달성하여 차량 탑재성을 향상시켜 기어비 선택의 자유도를 확보할 수 있고, 또한 운전성이나 연비가 악화되지 않는 자동 변속기용 기어 변속 장치를 제공하는 것이다.

회전 구동력이 입력되는 입력축(Input)과, 회전 구동력을 구동륜에 전달하는 출력축(Output)과, 입력축측에 배치한 입력 회전을 항상 감속하는 제1 유성 기어(G1)와, 출력축측에 배치한 제2 유성 기어(G2) 및 제3 유성 기어(G3)와, 제1 내지 제3 클러치(C1, C2, C3), 제1 및 제2 브레이크(B1, B2)를 구비하고 있다. 제1 유성 기어는 싱글 피니언형 유성 기어이다. 제2 유성 기어는 싱글 피니언형 유성 기어이다. 제3 유성 기어는 2개의 제3 링 기어(R3), 제4 링 기어(R4) 사이로부터 회전을 입력 또는 출력하는 것이 가능한 제3 캐리어(PC3)를 갖는 더블링 기어형 유성 기어이다.

Description

자동 변속기용 기어 변속 장치{Gear Transmission For Automatic Transmission}

본 발명은, 전진 6속 및 후퇴 1속을 얻는 자동 변속기용 기어 변속 장치에 관한 것이다.

종래의 전진 6속 및 후퇴 1속을 얻는 자동 변속기용 기어 변속 장치로서, 입력축과, 1 세트의 싱글 피니언형 유성 기어와, 2 세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 조합한 유성 기어열과, 3개의 클러치와, 2개의 브레이크와, 출력축을 구비하여 구성되고, 변속 요소인 3개의 클러치와 2개의 브레이크를 적절하게 체결 및 개방하는 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

이 특허문헌 1의 장치는, 오버 드라이브의 변속단을 얻기 위해서는 유성 기어열의 캐리어 및 링 기어에의 입력이 필요하지만, 입력축과 출력축을 동축에 설치하면 회전 부재가 3 부재에 한정되는 싱글 피니언형 유성 기어에서는 캐리어 및 링 기어에의 입력 경로가 성립되지 않게 된다. 따라서, 캐리어에의 입력 경로를 성립시키기 위해 입력축과 출력축을 다른 축선 상에 평행축 배치로 설치할 필요가 있어, 그 결과 자동 변속기의 대형화를 초래한다.

자동 변속기의 대형화를 해소하는 기어 변속 장치로서, 입력축과 출력축을 동축에 배치하고, 2 세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 조합한 유성 기어열 대신에, 라비니오형 복합 유성 기어열(더블 피니언에 각각 선 기어를 맞물리게 한 복합 유성 기어열)을 구비한 장치(이하, 라비니오형 변속 장치라 칭함)가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2).

그러나, 이 라비니오형 변속 장치는 한 쪽측 유성 기어가 더블 피니언 구성으로 되어 있으므로, 동력 전달을 행함에 있어서 맞물림 부위가 증대되어 버려 기어 노이즈나 진동이 발생되기 쉽다는 문제가 있다. 이를 방지하고자 하면, 기어의 고정밀도인 가공이나 부착이 요구되어 제조 및 부착성이 악화된다는 새로운 문제가 생겨 버린다.

그래서, 자동 변속기의 대형화를 해소할 수 있는 동시에, 기어 노이즈나 진동이 발생되기 쉬운 더블 피니언의 유성 기어를 채용하지 않는 전진 6속 및 후퇴 1속의 자동 변속기용 기어 변속 장치로서, 서로 동축에 배치한 입력축 및 출력축과, 1 세트의 감속 유성 기어와, 2 세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 조합한 유성 기어열과, 3개의 클러치와, 2개의 브레이크를 구비한 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 3).

[특허문헌 1]

일본 특허 공개 평4-219553호 공보(도5)

[특허문헌 2]

일본 특허 공개 평4-219553호 공보(도3)

[특허문헌 3]

일본 특허 공개 2001-349390호 공보(도9, 도10, 도13, 도34)

그러나, 특허문헌 3의 장치는 1 세트의 감속 유성 기어와, 2 세트의 싱글 피니언형 유성 기어의 각각의 유성 기어비[선 기어 이수(齒數)/링 기어 이수]를 바람직한 범위로 설정해도, 전진 1속으로부터 전진 6속까지의 레시오 커버리지(전진 1속의 변속비/전진 6속의 변속비)의 범위가 좁아지거나, 후퇴 1속의 변속비와 전진 1속의 변속비의 비(후퇴 1속의 변속비/전진 1속의 변속비 : 이하, 「1-R 레시오」라 칭함)를 적절한 값으로 설정할 수 없는 경우가 있다.

레시오 커버리지의 범위가 좁아진다라고 함은, 변속 장치를 다단화하고 있음에도 불구하고 1속으로부터 6속까지의 변속비를 비교적 좁은 범위의 값으로 밖에 설정할 수 없다는 것이고, 이와 같이 1속으로부터 6속까지의 변속비가 비교적 좁은 범위가 되면, 변속비의 선택 자유도가 좁아져 운전성 및 연비가 악화되어 버린다. 또, 레시오 커버리지의 최대치를 큰 값으로 설정할 수 없어도 연비 및 운전성이 악화되어 버린다.

또한, 1-R 레시오를 적절한 값으로 설정할 수 없는 경우, 예를 들어 1-R 레시오가 작은 값이 되면, 전진 1속과 후퇴 1속에서 액셀레이터 개방도에 대한 출력 토크가 다르므로 운전성이 악화되어 버린다. 다시 말하면, 예를 들어 적절한 전진 1속의 변속비를 설정한 경우에는, 후퇴 1속의 변속비가 고속이므로 고속단에 있어서 액셀레이터 개방도를 고개방도로 하지 않으면 충분한 토크를 얻을 수 없고, 반대로 적절한 후퇴 1속의 변속비를 설정한 경우에는, 전진 1속이 필요 이상으로 저속화되어 버려 연비 및 운전성이 악화되어 버린다.

그래서, 본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 입력축과 출력축과의 동축 배치에 의한 자동 변속기의 소형화를 달성하여 차량 탑재성을 향상시키는 동시에, 기어비 선택의 자유도를 확보할 수 있고, 또한 운전성이나 연비가 악화되지 않는 자동 변속기용 기어 변속 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은 구동원으로부터의 회전을 입력하는 입력부와, 입력부와 동축 배치되어 변속된 회전을 출력하는 출력부와, 3 세트의 유성 기어와, 복수의 회전 요소 사이를 일체적으로 연결하는 복수의 부재와, 상기 입력부, 상기 출력부, 상기 부재 및 상기 3 세트의 유성 기어의 각 회전 요소 사이에 배치되어 선택적으로 단락 접속 가능한 3개의 클러치를 선택적으로 고정하는 2개의 브레이크와, 상기 3개의 클러치와 상기 2개의 브레이크를 적절하게 체결 및 개방함으로써, 적어도 전진 6속 및 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 갖는 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서, 상기 3 세트의 유성 기어 중 1 세트를 입력 회전을 항상 감속하는 감속 장치로 하는 한편, 다른 2 세트의 유성 기어 중 1 세트를 2개의 링 기어와, 상기 링 기어의 각각과 맞물리는 1개의 피니언과, 상기 2개의 링 기어 사이에 배치되어 회전을 입력 또는 출력하는 센터 부재를 갖는 캐리어와, 상기 피니언에 맞물리는 1개의 선 기어를 갖는 더블링 기어형 유성 기어로 한 장치이다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서, 상기 3 세트의 유성 기어 중 상기 감속 장치를 제1 유성 기어, 상기 더블링 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어, 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어라 하였을 때, 상기 제2 유성 기어 및 상기 제3 유성 기어는 상기 제2 유성 기어의 회전 부재와 상기 제3 유성 기어의 회전 부재를 일체적으로 연결하는 연결 부재를 포함하여 5개의 회전 부재로 구성되는 유성 기어 세트이며, 상기 5개의 회전 부재는 상기 제3 유성 기어에 있어서의 상기 2개의 링 기어의 한 쪽 링 기어 및 상기 제2 유성 기어의 캐리어를 포함하여 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크에 연결하는 제1 회전 부재와, 상기 제3 유성 기어의 상기 2개의 링 기어의 다른 쪽 링 기어를 포함하여 상기 링 기어 및 상기 제1 유성 기어의 1개의 부재를 선택적으로 단락 접속 가능한 제3 클러치에 연결하는 제2 회전 부재와, 상기 제2 유성 기어의 링 기어와 상기 제3 유성 기어의 캐리어를 포함하여 상기 출력부에 연결하는 제3 회전 부재와, 상기 제1 유성 기어의 다른 부재를 선택적으로 단락 접속 가능한 제2 클러치 및 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크에 연결하는 제4 회전 부재, 상기 제1 유성 기어의 다른 부재를 선택적으로 단락 접속 가능한 제1 클러치에 연결하는 제5 회전 부재를 갖고, 상기 변속 제어 수단은 상기 제1 클러치 및 상기 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 상기 제1 클러치 및 상기 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 상기 제1 클러치 및 상기 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 상기 제2 클러치 및 상기 제3 클러치의 체결에 의해 5속, 상기 제3 클러치 및 상기 제2 브레이크의 체결에 의해 6속, 상기 제2 클러치 및 상기 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속의 제어를 행하도록 하였다.

이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다.

도1은, 일실시 형태로서의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 도시한 골격도이다.

이 골격도 중 부호 Input은, 구동원인 엔진(도시하지 않음)으로부터의 회전 구동력이 토크 컨버터(도시하지 않음) 등을 거쳐서 입력하는 입력축(입력부)이고, 부호 Output은, 회전 구동력을 파이널 기어 등을 거쳐서 구동륜에 전달하는 출력축(출력부)이고, 이들 입력축(Input) 및 출력축(Output)은 동축에 배치되어 있다.

입력축(Input)측에는, 입력 회전을 항상 감속하는 감속 장치로서의 제1 유성 기어(G1)가 배치되고, 출력축(Output)에는, 제2 유성 기어(G2) 및 더블링 기어형의 제3 유성 기어(G3)가 배치되어 있다.

또한, 부호 C1은 제1 클러치, 부호 C2는 제2 클러치, 부호 C3은 제3 클러치, 부호 B1은 제1 브레이크, 부호 B2는 제2 브레이크이고, 부호 M1은 제1 회전 부재, 부호 M2는 제2 회전 부재, 부호 M3은 제3 회전 부재, 부호 M4는 제4 회전 부재, 부호 M5는 제5 회전 부재이다.

제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.

제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.

제3 유성 기어(G3)는 제3 선 기어(S3)와, 2개의 제3 링 기어(R3) 및 제4 링 기어(R4)와, 이들 제3 링 기어(R3) 및 제4 링 기어(R4)와 맞물리는 피니언(P3)과, 이 피니언(P3)을 지지하는 동시에, 2개의 제3 링 기어(R3) 및 제4 링 기어(R4) 사이에 배치된 센터 부재(CM)를 갖는 제3 캐리어(PC3)를 구비한 더블링 기어형의 유성 기어이다. 또한, 센터 부재(CM)는 제3 캐리어(PC3)의 원주 상에 인접하는 제3 피니언(P3)의 공간 위치에 있어서, 제3 캐리어(PC3)에 결합되어 있다.

또, 제1 클러치(C1)는 제1 유성 기어(G1)의 제1 캐리어(PC1)와, 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다. 제2 클러치(C2)는 제1 유성 기어(G1)의 제1 캐리어(PC1)와 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다. 제3 클러치(C3)는 제1 유성 기어(G1)의 제1 링 기어(R1)와 제3 유성 기어(G3)의 제3 링 기어(R3)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다.

또한, 제1 브레이크(B1)는 제2 유성 기어(G2)의 제2 캐리어(PC2)를 선택적으로 정지시키는 브레이크이다. 제2 브레이크(B2)는 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 정지시키는 브레이크이다.

또, 제1 회전 부재(M1)는 제3 유성 기어(G3)의 제4 링 기어(R4)와 제2 유성 기어(G2)의 제2 캐리어(PC2)를 포함하여 제1 브레이크(B1)에 연결하는 부재이다.

제2 회전 부재(M2)는 제3 유성 기어(G3)의 제3 링 기어(R3)를 포함하여, 이 제3 링 기어(R3)와 제3 클러치(C3)에 연결하는 부재이다.

제3 회전 부재(M3)는 제2 유성 기어(G2)의 제2 링 기어(R2)와 제3 유성 기어(G3)의 제3 캐리어(PC3)를 포함하여 출력축(Output)에 연결하는 부재이다.

제4 회전 부재(M4)는 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)를 포함하여, 제2 클러치(C2)와 제2 브레이크(B2)에 연결하는 부재이다.

제5 회전 부재(M5)는 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)를 포함하여, 제1 클러치(C1)에 연결하는 부재이다.

그리고, 제1 내지 제3 클러치(C1, C2, C3) 및 제1, 제2 브레이크(B1, B2)에는 도시하지 않은 변속 유압 제어 장치(변속 제어 수단)가 접속되어 있고, 이 변속 유압 제어 장치가 도2의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 각 변속단에서 체결압(● 표)이나 해방압(무표)을 만들어 낸다. 또한, 변속 유압 제어 장치로서는 유압 제어 타입, 전자 제어 타입, 유압 ＋ 전자 제어 타입 등이 고려된다.

다음에, 본 실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 각 변속단의 작용에 대해, 도3의 공선도 및 도4 내지 도10의 토크 흐름을 참조하여 설명한다. 또한, 도4 내지 도10에 있어서 클러치 및 브레이크의 토크 전달 경로는 해칭으로 나타내고, 토크 전달 부재의 경로는 굵은 선으로 나타낸다.

(전진 1속)

전진 1속(1st)은, 도2에 도시한 바와 같이 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 얻을 수 있다.

제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)를 체결한 전진 1속에서는, 도4에 도시한 바와 같이 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 플러스 방향의 감속 회전이 제5 회전 부재(M5)를 거쳐서 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)에 입력된다.

한편, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 제2 캐리어(PC2)가 케이스에 고정된다. 또, 제2 캐리어(PC2)와 제1 회전 부재(M1)를 거쳐서 연결되어 있는 제3 유성 기어(G3)의 제4 링 기어(R4)도 고정된다.

따라서, 제3 유성 기어(G3)는 제3 선 기어(S3)에 플러스 방향의 감속 회전이 입력되지만 제4 링 기어(R4)가 고정되므로, 더욱 감속된 회전이 제3 캐리어(PC3)로부터 센터 부재(CM)를 경유하여 출력축(Output)에 전달된다.

따라서, 전진 1속에서는 도3의 공선도(共線圖)에 도시한 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)에의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제2 유성 기어(G2)의 제2 캐리어(PC2)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전이 감속되어 출력축(Output)으로 출력한다.

(전진 2속)

전진 2속(2nd)은, 도2에 도시한 바와 같이 전진 1속시의 제1 브레이크(B1)를 해방하고 제2 브레이크(B2)를 체결한다. 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻을 수 있다.

이 전진 2속에서는, 도5에 도시한 바와 같이 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터 플러스 방향의 감속 회전이 제5 회전 부재(M5)를 거쳐서 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)에 입력되고, 제3 캐리어(PC3)로부터 센터 부재(CM)를 거쳐서 전달된다.

제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 브레이크(B2)의 체결에 의해 제2 선 기어(S2)가 케이스에 고정된다. 그리고, 제2 피니언(P2)에는 제3 유성 기어(G3)의 제4 링 기어(R4)로부터 제1 회전 부재(M1)를 거쳐서 플러스 방향의 감속 회전이 입력되고 제2 선 기어(S2)가 케이스에 고정되어 있으므로, 제2 링 기어(R2)는 증속한 플러스 방향의 회전이 된다. 그리고, 이 제2 링 기어(R2)의 회전은 제3 회전 부재(M3)에 전달된다.

따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는 제3 캐리어(PC3)로부터 센터 부재(CM)을 거쳐서 플러스 방향의 감속 회전이 전달되고, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는 제2 링 기어(R2)로부터 제3 회전 부재(M3)를 거쳐서 증속한 플러스 방향의 회전이 전달됨으로써, 전진 1속보다 고속의 회전이 출력축(Output)에 전달된다.

따라서, 전진 2속에서는, 도3의 공선도에 도시한 바와 같이 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)에의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)의 회전을 정지하는 제2 브레이크(B2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력한 감속 회전을 전진 1속보다 고속으로 한 감속 회전으로 하여 출력축(Output)으로 출력한다.

(전진 3속)

전진 3속(3rd)은, 도2에 도시한 바와 같이 전진 2속시의 제2 브레이크(B2)를 해방하고 제2 클러치(C2)를 체결한다. 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 체결함으로써 얻을 수 있다.

이 전진 3속에서는, 도6에 도시한 바와 같이 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터 플러스 방향의 감속 회전이 제5 회전 부재(M5)를 거쳐서 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)에 입력되고, 제3 캐리어(PC3)로부터 센터 부재(CM)를 거쳐서 출력축(Output)측으로 전달된다. 동시에, 제2 클러치(C2)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)로부터의 플러스 방향의 감속 회전이 제4 회전 부재(M4)를 거쳐서 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에 입력되고, 제2 링 기어(R2)로부터 제3 회전 부재(M3)를 거쳐서 출력축(Output)측으로 전달된다.

따라서, 전진 3속에서는 도3의 공선도에 도시한 바와 같이 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)에의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력한 감속 회전을 감속[제1 유성 기어(G1)의 감속비]하여 출력축(Output)으로 출력한다.

(전진 4속)

전진 4속(4th)은, 도2에 도시한 바와 같이 전진 3속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고 제3 클러치(C3)를 체결한다. 즉, 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻을 수 있다.

이 전진 4속에서는, 도7에 도시한 바와 같이 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터 플러스 방향의 감속 회전이 제5 회전 부재(M5)를 거쳐서 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)에 입력된다. 또한, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)의 회전이 제2 회전 부재(M2)를 거쳐서 제3 유성 기어(G3)의 제3 링 기어(R3)에 입력된다.

이로 인해, 제3 유성 기어(G3)는 제3 선 기어(S3)에 감속 회전이 입력되고, 제3 링 기어(R3)로부터 증속 회전이 입력되게 되어, 제3 선 기어(S3)로부터의 감속 회전을 증속한 회전(입력 회전보다도 저회전)이 제3 캐리어(PC3)로부터 센터 부재(CM)를 거쳐서 출력축(Output)으로 출력된다.

따라서, 전진 4속에서는, 도3의 공선도에 도시한 바와 같이 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제3 유성 기어(G3)의 제3 선 기어(S3)에의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 입력축(Input)의 회전을 제3 유성 기어(G3)의 제3 링 기어(R3)에의 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력한 회전을 약간 증속하여 출력축(Output)으로 출력한다.

(전진 5속)

전진 5속(5th)은, 도2에 도시한 바와 같이 전진 4속에서의 제1 클러치(C1)를 해방하고 제2 클러치(C2)를 체결한다. 즉, 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻을 수 있다.

이 전진 5속에서는, 도8에 도시한 바와 같이 제2 클러치(C2)의 체결에 의해 제2 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제4 회전 부재(M4)를 거쳐서 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에 입력된다. 동시에, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)의 회전이 제2 회전 부재(M2)를 거쳐서 제3 유성 기어(G3)의 제3 링 기어(R3)에 입력된다.

이로 인해, 제2 유성 기어(G2)는 감속 회전이 제2 선 기어(S2)에 입력되고, 입력축(Input)의 회전이 제1 회전 부재(M1)를 거쳐서 제2 캐리어(PC2)에 입력되므로, 입력축(Input)의 회전보다 증속한 회전이 제2 링 기어(R2)로부터 제3 회전 부재(M3)를 거쳐서 출력축(Output)으로 출력된다.

따라서, 전진 5속에서는, 도3의 공선도에 도시한 바와 같이 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점과, 입력축(Input)의 회전을 제3 유성 기어(G3)의 제3 링 기어(R3)에의 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력한 회전을 증속하여 출력축(Output)으로 출력한다.

(전진 6속)

전진 6속(6th)은, 도2에 도시한 바와 같이 전진 5속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고 제2 브레이크(B2)를 체결한다. 즉, 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻을 수 있다.

이 전진 6속에서는, 도9에 도시한 바와 같이 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 입력축(Input)의 회전이 제2 회전 부재(M2)를 거쳐서 제3 유성 기어(G3)의 제3 링 기어(R3)에 입력된다. 또한, 제2 브레이크(B2)의 체결에 의해 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)가 케이스에 고정된다.

이로 인해, 제2 유성 기어(G2)는 입력축(Input)의 회전이 제3 유성 기어(G3)의 제4 링 기어(R4)로부터 제1 회전 부재(M1)를 거쳐서 제2 캐리어(PC2)에 입력되는 동시에, 제2 선 기어(S2)를 고정함으로써 입력축(Input)의 회전보다도 더욱 증속된 회전이 제2 링 기어(R2)로부터 제3 회전 부재(M3)를 거쳐서 출력축(Output)으로 출력된다.

따라서, 전진 6속에서는, 도3의 공선도에 도시한 바와 같이 입력축(Input)의 회전을 제3 유성 기어(G3)의 제3 링 기어(R3)에의 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점과, 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)를 케이스에 고정하는 제2 브레이크(B2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력한 회전을 더욱 증속하여 출력축(Output)으로 출력한다.

(후퇴 1속)

후퇴 1속(Rev)은, 도2에 도시한 바와 같이 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻을 수 있다.

이 후퇴 1속에서는, 도10에 도시한 바와 같이 제2 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에 입력된다. 또한, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)가 케이스에 고정된다.

따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는 제2 선 기어(S2)에 플러스 방향의 감속 회전이 입력되고 제2 캐리어(PC2)가 케이스에 고정되어, 역방향의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)로부터 제3 회전 부재(M3)를 거쳐서 출력축(Output)으로 출력된다.

따라서, 후퇴 1속에서는, 도3의 공선도에 도시한 바와 같이 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점과, 제2 유성 기어(G2)의 제2 캐리어(PC2)의회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력한 회전을 역방향으로 감속하여 출력축(Output)으로 출력한다.

다음에, 본 실시 형태의 변속 장치[싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2) 및 더블링 기어형의 제3 유성 기어(G3)의 복합 유성 기어열을 구비한 장치]와, 특허문헌 2에 기재한 1 세트의 싱글 피니언형 유성 기어 및 라비니오형 유성 기어열(더블 피니언에 각각 선 기어를 맞물리게 한 복합유성 기어열)을 구비한 종래의 기어 변속 장치(이하, 라비니오형 변속 장치라 칭함)와, 특허문헌 3에 기재한 1 세트의 감속 유성 기어와, 2 세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 조합한 유성 기어열을 구비한 종래의 기어 변속 장치를 대비하면서, 본 실시 형태의 기어 변속 장치의 우위성에 대해 서술한다.

또한, 도11은 라비니오형 변속 장치(특허문헌 2)의 골격도를 도시한 것으로, 1 세트의 싱글 피니언형 유성 기어(G4)와, 1 세트의 라비니오형 유성 기어열(G5)을 구비하고 있다(다른 클러치 및 브레이크는 본 실시 형태와 동일한 부호를 부여하고 있음). 싱글 피니언형 유성 기어(G4)는 선 기어(S4)와, 링 기어(R4)와, 양 기어(S4, R4)에 맞물리는 피니언(P4)을 지지하는 캐리어(PC4)를 갖는다. 또한, 라비니오형 유성 기어열(G5)은 2개의 선 기어(S5a, S5b)와, 이들 선 기어(S5a, S5b)에 각각 맞물리는 피니언(P5a, P5b)과, 링 기어(R5) 및 캐리어(PC5)를 구비한 기어열이다.

(1) 변속기의 소형화에 대해

오버 드라이브의 변속단을 얻기 위해서는 캐리어 및 링 기어의 입력이 필요하지만, 도11에 도시한 라비니오형 변속 장치에서는 캐리어(PC5) 및 링 기어(R5)의 입력을 달성하면서, 입력축(Input) 및 출력축(Output)이 동축에 배치되어 있으므로, 직경 방향의 치수가 증대되지 않아 자동 변속기의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 변속 장치도 오버 드라이브를 포함하는 고변속단이 성립되는 캐리어 및 링 기어의 입력이 달성되는 동시에, 입력축(Input) 및 출력축(Output)이 동축에 배치되어 있으므로, 직경 방향의 치수가 증대되지 않아 자동 변속기의 소형화를 도모할 수 있다. 즉, 도1에 도시한 바와 같이 싱글 피니언형 제2 유성 기어(G2) 및 더블링 기어형 제3 유성 기어(G3)로 이루어지는 복합 유성 기어열은, 많은(5개의) 회전 부재[제3 링 기어(R4)와 제2 피니언(P2) 사이의 제1 회전 부재(M1), 제3 링 기어(R3)에 연결하는 제2 회전 부재(M2), 제2 링 기어(R2)에 연결하는 제3 회전 부재(M3), 제2 선 기어(S2)에 연결하는 제4 회전 부재(M4), 제3 선 기어(S3)에 연결하는 제5 회전 부재(M5)]를 구비하고 있고, 특히 2개의 링 기어[제3 링 기어(R3), 제4 링 기어(R4)] 사이에 배치한 센터 부재(CM)로부터 직경 방향으로 출력을 행함으로써, 오버 드라이브를 포함하는 고변속단이 성립되는 캐리어 및 링 기어의 입력이 달성된다.

(2) 노이즈나 소음의 발생에 대해

라비니오형 변속 장치에서는 라비니오형 유성 기어열(G5)에 더블 피니언[피니언(P5a, P5b)]이 존재하고 있으므로, 동력 전달시에 맞물림 부위가 증대되어 버려 기어 노이즈나 진동이 발생하기 쉽다. 이 문제를 방지하고자 하면, 기어의 고정밀도인 가공이나 부착이 요구되어 제조 및 부착성이 악화되어 버린다.

한편, 본 실시 형태의 더블링 기어형의 제3 유성 기어(G3)를 포함하는 변속 장치는 싱글 피니언형 유성 기어로 구성되어 있으므로, 동력 전달시에 맞물림 부위가 증대되는 부위가 존재하지 않아 기어 노이즈나 진동이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 기어의 고정밀도 가공이나 부착성이 그다지 요구되지 않아 용이하게 제조 및 부착을 행할 수 있다.

(3) 변속비의 와이드화의 비교

도12는, 본 실시 형태의 변속 장치와 라비니오형 변속 장치와의 성능 비교를 나타낸 표이다. 본 발명 1, 본 발명 2는 유성 기어비를 변화시킨 본 실시 형태의 변속 장치이고, 라비니오형 1, 라비니오형 2는 유성 기어비를 변화시킨 라비니오형 변속 장치이다. 본 발명 1, 본 발명 2의 α1은, 도1에서 도시한 제1 유성 기어(G1)의 유성 기어비이고, α2는 제2 유성 기어(G2)의 유성 기어비이고, α3은 제3 유성 기어(G3)의 유성 기어비이다. 또, 라비니오형 1, 라비니오형 2의 α1은, 도11에서 도시한 유성 기어(G4)의 유성 기어비이고, α2는 유성 기어(G5)의 선 기어(S5a)측 유성 기어비이고, α3은 유성 기어(G5)의 선 기어(S5b)측 유성 기어비이다.

우선, 라비니오형 변속 장치에 대해 고찰하면, 일반적으로 적용 가능한 유성 기어비(선 기어 이수/링 기어 이수)의 범위(α ＝ 0.35 내지 0.65)이고, 또한 바람직하다고 일컬어지고 있는 고속단이 될수록 단간비가 작다는 조건을 고려하면서 변속비를 와이드하게 하고자 하면, 유성 기어(G5)를 배치하고 있는 측의 케이스의 직경 방향 치수가 증대되어 차량의 탑재성이 악화된다는 문제가 있다. 즉, 라비니오형 유성 기어열의 경우, 유성 기어비(α1)를 작은 값으로 설정하면서, 상술한 조건이 성립되는 변속비의 와이드화를 도모할 수 없다. 그래서, 유성 기어비(α3)를 작은 값으로 하면(예를 들어, 도12의 ※1란의 α3 ＝ 0.37, ※2란의 α3 ＝ 0.35), 변속비의 와이드화를 도모할 수 있다. 그러나, 라비니오형 유성 기어열의 축심 위치에 회전 전달축이 배치되어 있으므로, 선 기어(S5b)의 직경을 작게 하기 위해서는 한계가 있어, 링 기어(R5)의 직경을 크게 하여 유성 기어비(α3)를 작은 값으로 해야만 한다. 그런데, 링 기어(R5)의 직경을 크게 하면 유성 기어(G5)를 배치하고 있는 측의 케이스의 직경 방향 치수가 증대되어 버리고, 특히 FR(전방 엔진 및 후방 엔진) 방식의 자동차 변속기에서는, 변속기의 후단부측이 대경이 되면 플로어 패널이 있기 때문에 차량 탑재성이 악화되어 버린다. 따라서, 라비니오형 변속 장치는 차량 탑재성의 면에서 변속비의 와이드화를 도모하는 것이 어렵다.

한편, 본 실시 형태의 변속 장치는 일반적으로 적용 가능한 유성 기어비의 범위(α ＝ 0.35 내지 0.65)이고, 또한 바람직한 고속단이 될수록 단간비가 작다는 조건으로 변속비를 와이드하게 하고자 하면, 유성 기어비(α3)를 비교적 큰 값(예를 들어, 도12의 ※3란의 α3 ＝ 0.59)으로 설정하면서, 상술한 조건이 성립되는 변속비의 와이드화를 도모할 수 있다. 따라서, 제3 유성 기어(G3)의 축심 위치에 회전 전달축이 배치되어 있어도 제3 선 기어(S3)의 직경을 작게 할 필요가 없으므로, 링 기어(R3, R4)의 직경도 크게 할 필요가 없어, 제3 유성 기어(G3)를 배치하고 있는 측의 케이스의 직경 방향 치수는 증대하지 않는다. 이로 인해, 특히 FR 방식의 자동차 변속기에서는 변속기의 후단부측이 대경이 되지 않으므로, 차량 탑재성에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 본 실시 형태의 변속 장치는 용이하게 변속비의 와이드화를 도모할 수 있다.

(4-1) 단간비를 고려하지 않은 경우의 레시오 커버리지의 비교

일반적으로 적용 가능한 유성 기어비(α)의 범위는 α ＝ 0.35 내지 0.65이지만, 바람직한 유성 기어비(α)의 범위는 α ＝ 0.38 내지 0.60이다. 도13의 상단에 바람직한 유성 기어비(α ＝ 0.38 내지 0.60)로 하고, 또한 단간비를 고려하지 않은 경우의 레시오 커버리지(전진 1속의 변속비/전진 6속의 변속비)의 범위를 본 실시 형태의 변속 장치, 라비니오형 변속 장치(특허문헌 2) 및 특허문헌 3의 장치에 대해 나타냈다. 이 도13의 본 발명은, 본 실시 형태의 변속 장치를 나타내고, 라비니오형은 라비니오형 변속 장치를 나타내고, 제1 비교예는 특허문헌 3의 도9의 변속 장치를 나타내고, 제2 비교예는 특허문헌 3의 도10의 변속 장치를 나타내고, 제3 비교예는 특허문헌 3의 도13의 변속 장치를 나타내고, 제4 비교예는 특허문헌 3의 도34의 변속 장치를 나타내고 있다.

또한, 도14는 본 실시 형태의 변속 장치, 라비니오형 변속 장치 및 특허문헌 3의 장치에 대해 유성 기어비(α1, α2, α3) 중 어느 하나가 변화되었을 때의 레시오 커버리지가 변화되는 범위를 그래프화한 것이다. 여기서, 특허문헌 3의 유성 기어비(α1)는 입력축측에 배치한 감속 유성 기어의 유성 기어비이고, 특허문헌 3의 유성 기어비(α3)는 출력축측에 배치한 싱글 피니언형 유성 기어의 유성 기어비이고, 특허문헌 3의 유성 기어비(α2)는 입력축측에 배치한 감속 유성 기어와 출력축측에 배치한 싱글 피니언형 유성 기어 사이에 배치한 싱글 피니언형 유성 기어의 유성 기어비이다.

도13의 상단 및 도14를 참조하여 각각의 변속 장치의 레시오 커버리지를 비교하여 고찰한다.

라비니오형은 레시오 커버리지의 범위를 최소치가 3.2, 최대치가 6.7인 범위까지의 비교적 좁은 범위로 밖에 설정할 수 없어 기어비 선택의 자유도가 낮은 동시에 최대치도 6.7로 작으므로, 변속비의 와이드화를 도모할 수 없다.

제1 비교예 내지 제3 비교예는, 레시오 커버리지의 범위가 좁아 변속비 설정의 자유도가 좁다. 또한, 최대치도 5.81로 작아 다단화해도 변속비를 와이드화하는 것이 곤란하다.

한편, 제4 비교예는 레시오 커버리지의 범위를 최소치가 6.1, 최대치가 15.3인 넓은 범위(도14의 굵은 파선으로 나타낸 범위)로 설정할 수 있으므로, 충분한 변속비의 자유도와 변속비의 와이드화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 제4 비교예와 비교하여 레시오 커버리지의 범위가 좁지만, 최소치가 5.1, 최대치가 9.3인 범위(도14의 굵은 실선으로 나타낸 범위)로 설정할 수 있으므로, 충분한 변속비의 자유도와 변속비의 와이드화를 도모할 수 있다.

(4-2) 단간비를 고려한 경우의 레시오 커버리지의 비교

유성 기어비(α)의 범위를 일반적으로 적용 가능한 범위(α ＝ 0.35 내지 0.65)로 하고, 바람직하다고 일컬어지고 있는 고속단이 될수록 단간비가 작다는 조건을 고려한 경우의 본 실시 형태의 변속 장치와 라비니오형 변속 장치의 레시오 커버리지를 도12를 참조하여 고찰한다.

라비니오형 1은, 유성 기어비의 설정시에 링 기어(R5)의 이수가 일정하다는 규제가 있으므로, 적용할 수 있는 변속비 폭인 레시오 커버리지는 도12의 ※4의 란, ※5의 란에서 나타낸 바와 같이, 최소치가 4.81, 최대치가 7.20으로 범위가 좁다.

한편, 본 발명 1은 2 세트의 유성 기어열인 제2 유성 기어(G2), 제3 유성 기어(G3)의 유성 기어비(α2, α3)를 서로 독립하여 설정할 수 있으므로, 적용할 수 있는 레시오 커버리지는 도12의 ※6의 란, ※6의 란에서 나타낸 바와 같이, 최소치가 4.74, 최대치가 7.80으로 확대되어 변속비의 선택 자유도를 높일 수 있다.

또한, 라비니오형 1에 대해 라비니오형 2의 레시오 커버리지의 값이 커지면(도12의 ※8의 란 ＝ 6.12로, ※9의 란 ＝ 6.95로 나타냄), 라비니오형 1의 유성 기어비(α3)(도12의 ※1의 란 ＝ 0.37)에 대해 라비니오형 2의 유성 기어비(α3)(도12의 ※2의 란)가 0.35로 작아진다. 이와 같이, 레시오 커버리지의 값을 크게 해도 유성 기어비(α3)의 값이 작아지면, 전술한 바와 같이 유성 기어(G5)를 배치하고 있는 측의 케이스의 직경 방향 치수가 증대되어 버린다.

또, 본 발명과 라비니오형 1을 비교하여 명백한 바와 같이, 변속비가 전진 1속으로부터 전진 6속까지 대략 동일하면서, 라비니오형 1의 유성 기어비(α3)(도12의 ※3, ※1의 란)가 매우 작아지므로, 라비니오형 변속 장치는 유성 기어(G5)를 배치하고 있는 측의 케이스의 직경 방향 치수가 증대되어 버릴 우려가 있다.

(5) 1-R 레시오의 비교

1-R 레시오(후퇴 1속의 변속비/전진 1속의 변속비)가 작아진다라고 함은, 전진 1속과 후퇴 1속에서 액셀레이터 개방도에 대한 출력 토크가 다르므로 운전성이 악화되는 것을 의미하고 있고, 일반적으로는 0.8 내지 1.2 정도가 바람직하다.

도13의 하단에 본 실시 형태의 변속 장치, 라비니오형 변속 장치(특허문헌 2) 및 특허문헌 3의 장치의 1-R 레시오의 범위를 나타냈다.

또한, 도15는 본 실시 형태의 변속 장치, 라비니오형 변속 장치 및 특허문헌 3의 장치에 대해, 유성 기어비(α1, α2, α3) 중 어느 하나가 변화되었을 때의 1-R 레시오가 변화되는 범위를 그래프화한 것이다. 여기서, 제4 비교예의 변속 장치는 유성 기어비(α2)의 변화만으로 1-R 레시오의 범위를 설정하는 구성으로 되어 있다.

도13의 하단 및 도15를 참조하여 각각의 변속 장치의 1-R 레시오를 비교하여 고찰한다.

라비니오형, 제1 비교예 및 제3 비교예는 1-R 레시오의 범위를 0.7 내지 1.2로 설정할 수 있다. 즉, 1-R 레시오만을 보면 전진 1속의 변속비, 후퇴 1속의 변속비를 적절한 값으로 설정할 수 있다.

제2 비교예는 1-R 레시오를 1.22 이하의 값으로 설정할 수 없다. 즉, 후퇴 1속의 변속비가 전진 1속의 변속비에 대해 큰 값이 되어 버려 운전성이 악화되어 버린다.

또한, 제4 비교예는 1-R 레시오를 유성 기어비(α2)의 변화만으로 결정하게 되므로 큰 값을 설정할 수 없다. 즉, 도15에도 나타낸 바와 같이, 제4 비교예는 전진 1속의 변속비, 후퇴 1속의 변속비를 적절한 값으로 설정할 수 없으므로 운전성이나 연비의 향상을 도모할 수 없다.

한편, 본 발명은 1-R 레시오의 범위를 0.46 내지 0.99로 설정할 수 있어 라비니오형, 제1 비교예 및 제3 비교예와 마찬가지로 전진 1속의 변속비에 대해 적절한 후퇴 1속의 변속비를 설정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항 1에 기재된 자동 변속기용 기어 변속 장치에 따르면, 더블링 기어형 유성 기어를 구성하는 2개의 링 기어 사이에 배치되고, 회전을 입력 또는 출력하는 센터 부재에 의해 직경 방향으로 출력을 행할 수 있게 되어, 오버 드라이브를 포함하는 고변속단이 성립되는 캐리어 및 링 기어 입력을 달성할 수 있다. 또한, 입력부와 출력부를 동축 배치함으로써 자동 변속기의 소형화를 도모할 수 있는 동시에, 라비니오형 복합 유성 기어열을 이용하는 경우와 비교하여 기어 노이즈나 소음의 저감을 도모할 수 있다.

또, 청구항 2에 기재된 자동 변속기용 기어 변속 장치에 따르면, 청구항 1의 효과를 얻을 수 있는 동시에, 일반적으로 적용 가능한 유성 기어비의 범위이고 또한 바람직한 고속단이 될수록 단간비가 작다는 조건으로 변속비를 와이드하게 하고자 하는 경우에는, 더블링 기어형 유성 기어인 제3 유성 기어의 유성 기어비를 비교적 큰 값으로 설정할 수 있으므로, 제3 유성 기어의 더블링 기어의 직경을 크게 설계하지 않게 된다. 따라서, 제3 유성 기어를 배치한 측의 장치 케이스의 직경 방향 치수를 증대하지 않고, 즉 차량 탑재성에 영향을 미치지 않고 용이하게 변속비의 와이드화를 도모할 수 있다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 제2 유성 기어, 제3 유성 기어의 유성 기어비를 서로 독립하여 설정 가능하므로, 레시오 커버리지(1속의 변속비/6속의 변속비)의 범위를 확대하여 유성 기어비의 선택 자유도를 높일 수 있는 동시에, 1-R 레시오(후퇴속의 변속비/1속의 변속비)의 범위도 확대하여 1속의 변속비에 대하여 적절한 후퇴속의 변속비를 설정할 수 있으므로, 운전성이나 연비의 향상을 도모할 수 있다.

도1은 본 발명에 관한 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 도시한 골격도.

도2는 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 체결표.

도3은 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 공선도.

도4는 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서의 전진 1속의 토크 흐름도.

도5는 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서의 전진 2속의 토크 흐름도.

도6은 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서의 전진 3속의 토크 흐름도.

도7은 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서의 전진 4속의 토크 흐름도.

도8은 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서의 전진 5속의 토크 흐름도.

도9는 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서의 전진 6속의 토크 흐름도.

도10은 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서의 후진 1속의 토크 흐름도.

도11은 라비니오형 유성 기어열을 구비한 자동 변속기용 기어 변속 장치를 도시한 골격도.

도12는 본 발명에 관한 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치와 라비니오형 유성 기어열을 구비한 자동 변속기용 기어 변속 장치와의 성능 비교를 나타낸 도면.

도13은 본 발명에 관한 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치와, 라비니오형 유성 기어열을 구비한 자동 변속기용 기어 변속 장치와, 입력축 및 출력축이 서로 동축에 배치되고, 또한 1 세트의 감속 유성 기어 및 2 세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 구비한 자동 변속기용 기어 변속 장치와의 레시오 커버리지 및 1-R 레시오의 비교를 나타낸 도면.

도14는 본 발명에 관한 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치와, 라비니오형 유성 기어열을 구비한 자동 변속기용 기어 변속 장치와, 입력축 및 출력축이 서로 동축에 배치되고, 또한 1 세트의 감속 유성 기어 및 2 세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 구비한 자동 변속기용 기어 변속 장치와의 유성 기어비가 변화되었을 때에 레시오 커버리지가 변화되는 범위를 나타낸 그래프.

도15는 본 발명에 관한 일실시 형태의 자동 변속기용 기어 변속 장치와, 라비니오형 유성 기어열을 구비한 자동 변속기용 기어 변속 장치와, 입력축 및 출력축이 서로 동축에 배치되고, 또한 1 세트의 감속 유성 기어 및 2 세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 구비한 자동 변속기용 기어 변속 장치와의 유성 기어비가 변화되었을 때에 1-R 레시오가 변화되는 범위를 나타낸 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

B1 : 제1 브레이크

B2 : 제2 브레이크

C1 : 제1 클러치

C2 : 제2 클러치

C3 : 제3 클러치

CM : 센터 부재

G1 : 제1 유성 기어

G2 : 제2 유성 기어

G3 : 제3 유성 기어

M1 : 제1 회전 부재

M2 : 제2 회전 부재

M3 : 제3 회전 부재

M4 : 제4 회전 부재

M5 : 제5 회전 부재

Input : 입력축

Output : 출력축

P1 : 제1 피니언

P2 : 제2 피니언

P3 : 제3 피니언

PC1 : 제1 캐리어

PC2 : 제2 캐리어

PC3 : 제3 캐리어

R1 : 제1 링 기어

R2 : 제2 링 기어

R3 : 제3 링 기어

R4 : 제4 링 기어

S1 : 제1 선 기어

S2 : 제2 선 기어

S3 : 제3 선 기어

Claims

구동원으로부터의 회전을 입력하는 입력부와, 입력부와 동축 배치되어 변속된 회전을 출력하는 출력부와, 3 세트의 유성 기어와, 복수의 회전 요소 사이를 일체적으로 연결하는 복수의 부재와, 상기 입력부, 상기 출력부, 상기 부재 및 상기 3 세트의 유성 기어의 각 회전 요소 사이에 배치되고, 선택적으로 단락 접속 가능한 3개의 클러치를 선택적으로 고정하는 2개의 브레이크와, 상기 3개의 클러치와 상기 2개의 브레이크를 적절하게 체결 및 개방함으로써, 적어도 전진 6속 및 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 갖는 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서,

상기 3 세트의 유성 기어 중 1 세트를 입력 회전을 항상 감속하는 감속 장치로 하는 한편, 다른 2 세트의 유성 기어 중 1 세트를 2개의 링 기어와, 상기 링 기어의 각각과 맞물리는 1개의 피니언과, 상기 2개의 링 기어 사이에 배치되어 회전을 입력 또는 출력하는 센터 부재를 갖는 캐리어와, 상기 피니언에 맞물리는 1개의 선 기어를 갖는 더블링 기어형 유성 기어로 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
제1항에 있어서, 상기 3 세트의 유성 기어 중 상기 감속 장치를 제1 유성 기어, 상기 더블링 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어, 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어라 하였을 때, 상기 제2 유성 기어 및 상기 제3 유성 기어는 상기 제2 유성 기어의 회전 부재와 상기 제3 유성 기어의 회전 부재를 일체적으로 연결하는 연결 부재를 포함하여 5개의 회전 부재로 구성되는 유성 기어 세트이며,

상기 5개의 회전 부재는, 상기 제3 유성 기어에 있어서의 상기 2개의 링 기어의 한 쪽 링 기어 및 상기 제2 유성 기어의 캐리어를 포함하여 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크에 연결하는 제1 회전 부재와, 상기 제3 유성 기어의 상기 2개의 링 기어의 다른 쪽 링 기어를 포함하여 상기 링 기어 및 상기 제1 유성 기어의 1개의 부재를 선택적으로 단락 접속 가능한 제3 클러치에 연결하는 제2 회전 부재와, 상기 제2 유성 기어의 링 기어와 상기 제3 유성 기어의 캐리어를 포함하여 상기 출력부에 연결하는 제3 회전 부재와, 상기 제1 유성 기어의 다른 부재를 선택적으로 단락 접속 가능한 제2 클러치 및 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크에 연결하는 제4 회전 부재, 상기 제1 유성 기어의 다른 부재를 선택적으로 단락 접속 가능한 제1 클러치에 연결하는 제5 회전 부재를 구비하고,

상기 변속 제어 수단은 상기 제1 클러치 및 상기 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 상기 제1 클러치 및 상기 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 상기 제1 클러치 및 상기 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 상기 제2 클러치 및 상기 제3 클러치의 체결에 의해 5속, 상기 제3 클러치 및 상기 제2 브레이크의 체결에 의해 6속, 상기 제2 클러치 및 상기 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.