KR101417670B1

KR101417670B1 - Automated manual transmission

Info

Publication number: KR101417670B1
Application number: KR1020130095239A
Authority: KR
Inventors: 어순기; 이민욱; 홍한기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2014-07-08

Abstract

An automated manual transmission is disclosed. The automated manual transmission includes: an input shaft rotated by receiving torque from an engine; an output shaft arranged in parallel with the input shaft; a gearshift device which has a pair of external gears provided to be regularly engaged with the input shaft and the output shaft; a plurality of planetary gear devices provided on the input shaft or the output shaft to vary a transmission ratio, with which respective three rotating elements are rotatably provided, wherein respective one rotating element is connected to the input shaft or the output shaft and one of the remaining rotating elements is connected to the input shaft or the output shaft to share an external gear arranged to be relatively rotated with the input shaft or the output shaft, among the pair of external gears; and friction members provided to respectively brake other rotating elements among the remaining rotating elements to deliver torque, transmitted to the input shaft upon braking the other rotating elements, to the output shaft through the pair of external gears.

Description

자동화 수동변속기{AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION}[0001] AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION [0002]

본 발명은 자동화 수동변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동화 수동변속기의 변속과정에서 변속 중 끌어당기는 듯한 변속감 저하현상을 개선하고, 변속단 구현을 위해 설치되는 외접기어를 공유하여 변속기의 전장 및 중량을 감소시키도록 한 자동화 수동변속기에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an automatic manual transmission, and more particularly, to an automatic manual transmission, which improves the phenomenon of drop in transmission feeling that is pulled during shifting in an automatic manual transmission and shares the external gear installed to realize a speed change stage, To an automatic manual transmission.

자동화 수동변속기는 차량의 운전중 액츄에이터에 의해 자동적으로 변속이 이루어져서 자동변속기와 유사한 운전 편의성을 제공하고, 자동변속기보다 우수한 동력 전달 효율로 차량의 연비향상에 기여할 수 있다.
An automatic manual transmission provides automatic transmission shifting by an actuator during the operation of the vehicle, thereby providing a driving convenience similar to that of an automatic transmission, and contributing to fuel efficiency improvement of the vehicle with superior power transmission efficiency than an automatic transmission.

그러나, 동기치합식 변속메커니즘을 기반으로 하는 자동화 수동변속기의 경우, 액츄에이터에 의해 자동적으로 변속이 이루어지는 중간에도 기어의 변속 중에는 엔진의 동력이 단절되는 순간이 필연적으로 존재하게 되며, 이에 따라 발생되는 토크 저하에 의해 마치 차량을 후방으로 끌어당기는 듯한 변속감 저하현상이 수반되는 문제점이 있다.
However, in the case of an automatic manual transmission that is based on a synchromesh mechanism, there is inevitably a moment when the power of the engine is disconnected during shifting of the gear, even during automatic shifting by the actuator, There is a problem in that a reduction in transmission feeling is caused by pulling the vehicle backward due to the drop.

이같은 문제점을 해결하기 위해, 엔진과 변속메커니즘 사이에 복수의 유성기어장치를 설치하여, 엔진의 동력을 차량의 주행 상태에 따라 변속메커니즘이나 출력축으로 선택하여 전달되도록 하는 기술을 제안한 바 있다. In order to solve such a problem, a technology has been proposed in which a plurality of planetary gear sets are provided between the engine and the speed change mechanism, and the power of the engine is selected and transmitted to the speed change mechanism or the output shaft according to the running state of the vehicle.

도 1을 참조하면, 주행 중에는 제1유성기어장치(PG1)에 의해 엔진(1)에서 공급되는 동력을 입력축(INPUT)을 통해 변속메커니즘에 전달하고, 변속 중에는 제2유성기어장치(PG2)에 의해 엔진(1)의 동력이 출력축(OUTPUT)으로 전달되도록 함으로써, 변속 중 토크 저하에 따른 변속감을 개선하도록 한다. 이때, 주행 중 또는 변속 중에는 제1유성기어장치(PG1) 또는 제2유성기어장치(PG2)에 설치된 링기어(R1,R2)를 선택적으로 제한함으로써, 캐리어(C1,C2)의 회전에 의해 선기어(S1,S2)를 선택적으로 회전시키게 된다.
1, during running, the power supplied from the engine 1 by the first planetary gear set PG1 is transmitted to the speed change mechanism via the input shaft INPUT, while the second planetary gear set PG2 So that the power of the engine 1 is transmitted to the output shaft OUTPUT, thereby improving the shifting feeling due to torque reduction during shifting. At this time, by selectively limiting the ring gears R1 and R2 provided in the first planetary gear set PG1 or the second planetary gear set PG2 during traveling or shifting, the rotation of the carriers C1, (S1, S2).

그러나, 상기한 종래기술은 각 변속단을 구현하기 위한 모든 변속과정에서 주행속도에 적합한 변속단을 동기 및 치합하는 방식의 동기장치가 사용됨으로써, 변속동작이 느린 문제가 있었다.
However, in the above-mentioned prior art, a synchronizing device of a type that synchronizes and meshes the gear positions suitable for the running speed in all the shifting processes for realizing the respective gear positions has been used, so that the shifting operation is slow.

한편, 종래 기술로서 한국 공개특허공보 공개번호 10-2009-0132758호의 "자동화 수동변속기를 갖춘 하이브리드 전기자동차의파워트레인" 이 소개된바 있다.On the other hand, as a prior art, "Powertrain of hybrid electric vehicle equipped with an automatic manual transmission" of Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0132758 has been introduced.

그러나, 상기한 방식에 의하면 두 개의 모터가 별도 장착되어야 함으로써, 원가 및 중량이 크게 증대되는 문제가 있었다.
However, according to the above-described method, since the two motors must be separately mounted, there is a problem that the cost and the weight are greatly increased.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KRKR 10-2009-013275810-2009-0132758 AA

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 자동화 수동변속기의 변속과정에서 변속 중 끌어당기는 듯한 변속감 저하현상을 개선하고, 변속단 구현을 위해 설치되는 외접기어를 공유하여 변속기의 전장 및 중량을 감소시키도록 한 자동화 수동변속기를 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, and it is an object of the present invention to provide an automatic manual transmission in which a transmission gear drop phenomenon, And to reduce the overall length and weight of the automatic manual transmission.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 엔진으로부터 회전동력을 전달받아 회전 가능하게 구성된 입력축; 상기 입력축과 평행하게 배치된 출력축; 상기 입력축 및 출력축에 외접기어짝이 상시 치합 상태로 마련된 변속단기어장치; 상기 입력축 또는 출력축 상에 변속비를 달리하여 복수 마련되며, 각각 세 개의 회전요소가 회전 가능하게 마련되며, 상기 각각의 한 회전요소는 입력축 또는 출력축과 연결되며, 나머지 회전요소 중 한 회전요소는 상기 외접기어짝 중 입력축 또는 출력축과 상대 회전이 가능하게 설치된 외접기어를 공유하도록 연결된 복수의 유성기어장치; 및 나머지 회전요소 중 다른 회전요소를 각각 제동 가능하도록 마련됨으로써, 제동시 입력축에 전달되는 회전동력을 상기 외접기어짝을 통해 출력축으로 전달되도록 구성된 마찰부재;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine comprising: an input shaft configured to be rotatable by receiving a rotational power from an engine; An output shaft disposed parallel to the input shaft; A speed change stage gear device provided on the input shaft and the output shaft in a state in which an external gear pair is normally meshed with each other; Wherein a plurality of rotation elements are rotatably provided on the input shaft or the output shaft, respectively, and each one of the rotation elements is connected to an input shaft or an output shaft, A plurality of planetary gear devices connected to share an input shaft of the gear pair or an external gear provided to be capable of relatively rotating with the output shaft; And a friction member that is provided to be able to brakes other rotary elements of the other rotary elements and is configured to transmit rotational power transmitted to the input shaft during braking to the output shaft through the external gear pair.

상기 유성기어장치는, 상기 외접기어의 양측에 각각 배치될 수 있다.The planetary gear device may be disposed on both sides of the external gear.

상기 복수의 유성기어장치 간의 상호 동일한 회전요소들이 입력축 또는 출력축 및 외접기어에 각각 연결됨과 아울러, 마찰부재에 의해 제동 가능하게 구성될 수 있다.The same rotary elements of the plurality of planetary gear sets may be connected to the input shaft, the output shaft, and the external gear, respectively, and may be configured to be braked by a friction member.

상기 유성기어장치에서, 상기 출력축과 연결되는 회전요소는 캐리어이며; 상기 외접기어를 공유하도록 연결된 회전요소는 선기어이고; 상기 마찰부재에 의해 제동 가능한 회전요소는 링기어일 수 있다.In the above-mentioned planetary gear device, the rotary element connected to the output shaft is a carrier; The rotary element connected to share said external gear is a sun gear; The rotary element that can be braked by the friction member may be a ring gear.

상기 유성기어장치에서, 상기 입력축과 연결되는 회전요소는 선기어이며; 상기 외접기어를 공유하도록 연결된 회전요소는 캐리어이고; 상기 마찰부재에 의해 제동 가능한 회전요소는 링기어일 수 있다.In the above-mentioned planetary gear device, the rotary element connected to the input shaft is a sun gear; The rotary element connected to share said external gear is a carrier; The rotary element that can be braked by the friction member may be a ring gear.

상기 유성기어장치는 싱글피니언 유성기어장치일 수 있다.The planetary gear set may be a single pinion planetary gear set.

상기 변속단기어장치에서 상기 외접기어짝은 변속비를 달리하여 복수 마련되며; 상기 유성기어장치는 감속 변속비를 구현하는 외접기어짝에 연결될 수 있다.The plurality of external gear pairs in the speed change gear device are provided at different speed ratios; The planetary gear device may be connected to an external gear pair that implements a reduction gear ratio.

상기 엔진의 회전력을 상기 입력축에 선택적으로 연결 또는 차단하도록 구성된 클러치; 상기 입력축 또는 출력축 상에서 직선변위에 의해 1:1 변속비 또는 증속 변속비를 구현하는 외접기어짝을 선택하여 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 출력축에 전달하는 변속기구;를 더 포함할 수 있다.A clutch configured to selectively connect or disconnect the rotational force of the engine to the input shaft; And a transmission mechanism for selecting an external gear pair that realizes a 1: 1 speed ratio or a speed increasing speed ratio by linear displacement on the input shaft or the output shaft and transmitting the rotational power transmitted from the input shaft to the output shaft.

상기 입력축 및 출력축에 각각 구비된 후진구동기어 및 후진피동기어; 상기 입력축 및 출력축에 평행하게 배치된 후진아이들러축; 상기 후진아이들러축에 회전 가능하게 설치되며, 후진구동기어 및 후진피동기어에 치합 상태로 설치되는 후진아이들러기어; 및 상기 후진아이들러축 상에서 직선변위에 의해 상기 후진아이들러기어를 상기 후진아이들러축에 연결하는 상태와 차단하는 상태를 전환할 수 있도록 구비된 후진변속기구;를 더 포함할 수 있다.
A reverse drive gear and a reverse driven gear provided on the input shaft and the output shaft, respectively; A reverse idler shaft disposed parallel to the input shaft and the output shaft; A reverse idler gear rotatably installed on the reverse idler shaft and meshed with the reverse drive gear and the reverse driven gear; And a reverse transmission mechanism capable of switching between a state connecting the reverse idler gear to the reverse idler shaft by a linear displacement on the reverse idler shaft and a state of blocking the reverse idler gear to the reverse idler shaft.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 하나의 변속단 외접기어짝에 변속비를 달리하는 복수의 유성기어장치가 공유되어 연결됨으로써, 서로 다른 변속비의 구현을 위해 설치되는 외접기어의 개수를 줄여 변속기의 전장을 줄이고, 중량을 감소시키는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of planetary gear sets having different speed ratios are shared and connected to one speed change external gear pair, thereby reducing the number of external gears installed for different speed change ratios, Thereby reducing the total length and reducing the weight.

또한, 복수의 유성기어장치를 이용하여 입력축에 전달되는 엔진의 동력을 출력축에 전달함으로써, 변속시간을 크게 줄이는 것은 물론, 변속 중 발생되는 토크 저하 현상을 방지하여 변속감을 개선시키는 효과도 있다.
Further, by transmitting the power of the engine, which is transmitted to the input shaft, to the output shaft using a plurality of planetary gear devices, the shift time is greatly reduced, and the torque reduction phenomenon generated during the shift is prevented.

도 1은 종래 기술에 의한 자동화 수동변속기 구조에서 수동변속 메커니즘과 함께 싱글피니언 유성기어장치가 설치된 상태의 변속기 구조를 나타낸 모식도.
도 2는 본 발명에 의한 자동화 수동변속기의 구조를 나타낸 모식도.
도 3은 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 1단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도.
도 4는 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 2단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도.
도 5는 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 3단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도.
도 6은 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 4단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도.1 is a schematic view showing a transmission structure in a state where a single pinion planetary gear device is installed together with a manual transmission mechanism in an automatic manual transmission structure according to a related art;
2 is a schematic diagram showing the structure of an automatic manual transmission according to the present invention.
3 is a schematic view for explaining a power transmission path in a single-stage drive in the automatic manual transmission structure according to the present invention.
4 is a schematic diagram for explaining a power transmission path in a two-stage drive in the automatic manual transmission structure according to the present invention.
5 is a schematic view for explaining a power transmission path in a three-stage drive in the automatic manual transmission structure according to the present invention.
6 is a schematic view for explaining a power transmission path in four-step drive in the automatic manual transmission structure according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 자동화 수동변속기의 구조를 나타낸 모식도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 1단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 2단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도이며, 도 5는 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 3단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도이고, 도 6은 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 4단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도이다.
3 is a schematic view for explaining a power transmission path in a single step drive in the structure of an automatic manual transmission according to the present invention, FIG. 5 is a schematic view for explaining a power transmission path in a three-stage drive in the automatic manual transmission according to the present invention, and FIG. Is a schematic diagram for explaining a power transmission path in four-step driving in the automatic manual transmission structure according to the present invention.

본 발명의 자동화 수동변속기는 크게, 입력축(3)과, 출력축(5)과, 변속단기어장치(7)와, 유성기어장치(PG1~PG4) 및 마찰부재(B)를 포함하여 구성된다.
The automatic manual transmission of the present invention mainly comprises an input shaft 3, an output shaft 5, a speed change stage gear set 7, planetary gear sets PG1 to PG4, and a friction member B.

도 2를 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 엔진(1)으로부터 회전동력을 전달받아 회전 가능하게 구성된 입력축(3); 상기 입력축(3)과 평행하게 배치된 출력축(5); 상기 입력축(3) 및 출력축(5)에 외접기어짝(G1,G2)이 상시 치합 상태로 마련된 변속단기어장치(7); 상기 입력축(3) 또는 출력축(5) 상에 변속비를 달리하여 복수 마련되며, 각각 세 개의 회전요소가 회전 가능하게 마련되고, 상기 각각의 한 회전요소는 입력축(3) 또는 출력축(5)과 연결되며, 나머지 회전요소 중 한 회전요소는 상기 외접기어짝(G1,G2) 중 입력축(3) 또는 출력축(5)과 상대 회전이 가능하게 설치된 외접기어를 공유하도록 연결된 복수의 유성기어장치(PG1~PG4); 및 나머지 회전요소 중 다른 회전요소를 각각 제동 가능하도록 마련됨으로써, 제동시 입력축(3)에 전달되는 회전동력을 상기 외접기어짝(G1,G2)을 통해 출력축(5)으로 전달되도록 구성된 마찰부재(B);를 포함하여 구성된다.
Referring to FIG. 2, an input shaft 3 configured to be rotatable by receiving a rotational power from an engine 1; An output shaft 5 disposed in parallel with the input shaft 3; A speed change gear device 7 in which the input shaft 3 and the output shaft 5 are provided with circumscribed gear pairs G1 and G2 in a normally meshed state; (3) or an output shaft (5), and each of the three rotary elements is rotatable, and each one of the rotary elements is connected to the input shaft (3) or the output shaft (5) And one of the other rotary elements is connected to a plurality of planetary gear sets PG1 to PG3 connected to share the external gear provided on the input shaft 3 or the output shaft 5 among the external gear pairs G1 and G2, PG4); And the other rotary elements of the other rotary elements are respectively brakable so that rotational power transmitted to the input shaft 3 during braking is transmitted to the output shaft 5 through the external gear pair G1 and G2 B).

즉, 기존의 수동변속메커니즘에서 변속을 위해 사용되었던 동기장치 대신에 유성기어장치(PG1~PG4)를 이용하여 입력축(3)에 전달되는 엔진(1)의 동력을 출력축(5)에 전달함으로써, 변속시간을 크게 줄이는 것은 물론, 변속 중 발생되는 토크 저하 현상을 방지하여 변속감을 개선시키게 된다.That is, the power of the engine 1 transmitted to the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 5 by using the planetary gear sets PG1 to PG4 in place of the synchronizing device used for shifting in the existing manual transmission mechanism, The shifting time is greatly reduced and the torque reduction phenomenon generated during shifting is prevented to improve the shifting feeling.

특히, 하나의 변속단 외접기어짝(G1,G2)에 변속비를 달리하는 복수의 유성기어장치(PG1~PG4)가 공유되어 연결됨으로써, 서로 다른 변속비의 구현을 위해 설치되는 외접기어의 개수를 줄여 변속기의 전장을 줄이고, 중량을 감소시키게 된다.
Particularly, since a plurality of planetary gear devices PG1 to PG4 having different speed change ratios are shared and connected to one speed change stage external gear pair G1 and G2, the number of external gears installed for different speed change ratios is reduced Reducing the overall length of the transmission and reducing its weight.

상기 복수의 유성기어장치(PG1~PG4)는, 상기 외접기어의 양측에 각각 배치될 수 있다. 이하에서, 1속 및 2속의 변속비 구현을 위한 두 개의 유성기어장치는 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)로 설명하며, 3속 및 4속의 변속비 구현을 위한 두 개의 유성기어장치는 제3유성기어장치(PG3) 및 제4유성기어장치(PG4)로 설명하기로 한다.The plurality of planetary gear devices PG1 to PG4 may be disposed on both sides of the external gear, respectively. Hereinafter, the two planetary gear sets for implementing the first and second speed ratios will be described as the first planetary gearset PG1 and the second planetary gearset PG2, and two planetary gear sets PG1 and PG2 for the third- and fourth- The planetary gear device will be described as the third planetary gear device PG3 and the fourth planetary gear device PG4.

즉, 본 발명에서는 출력축(5)에 설치된 외접기어의 양측으로 1속 및 2속의 변속을 위해 변속비를 달리하는 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)가 설치될 수 있으며, 입력축(3)에 설치된 외접기어의 양측으로 3속 및 4속의 변속을 위해 제3유성기어장치(PG3) 및 제4유성기어장치(PG4)가 설치될 수 있다.
That is, in the present invention, the first planetary gearset PG1 and the second planetary gearset PG2 may be provided on both sides of the external gear provided on the output shaft 5 for varying the speed ratio for first and second gears A third planetary gear device PG3 and a fourth planetary gear device PG4 may be provided for the third and fourth speed shifts to both sides of the external gear provided on the input shaft 3. [

그리고, 상기 복수의 유성기어장치(PG1~PG4) 간의 상호 동일한 회전요소들이 입력축(3) 또는 출력축(5) 및 외접기어에 각각 연결됨과 아울러, 마찰부재(B)에 의해 제동 가능하게 구성될 수 있다. 여기서, 상기 마찰부재(B)는 변속기하우징에 마련된 브레이크일 수 있다.The same rotary elements of the plurality of planetary gear sets PG1 to PG4 are connected to the input shaft 3 or the output shaft 5 and the external gear respectively and can be braked by the friction member B have. Here, the friction member B may be a brake provided in the transmission housing.

즉, 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)의 경우, 각 선기어(S)가 외접기어에 연결되며, 각 캐리어(Cr)가 출력축(5)에 연결되며, 각 링기어(R)는 개별 마찰부재(B)에 의해 제동 가능하게 연결될 수 있다.
That is, in the case of the first planetary gearset PG1 and the second planetary gearset PG2, each sun gear S is connected to an external gear, each carrier Cr is connected to the output shaft 5, The gear R can be brakably connected by the individual friction member B.

본 발명의 경우, 상기 유성기어장치에서, 상기 출력축(5)과 연결되는 회전요소는 캐리어(Cr)이며; 상기 외접기어를 공유하도록 연결된 회전요소는 선기어(S)이고; 상기 마찰부재(B)에 의해 제동 가능한 회전요소는 링기어(R)일 수 있다.In the case of the present invention, in the planetary gear set, the rotary element connected to the output shaft 5 is a carrier (Cr); The rotary element connected to share the external gear is a sun gear (S); The rotary element that can be braked by the friction member (B) may be a ring gear (R).

즉, 1속 및 2속 변속을 위한 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)에서 캐리어(Cr)는 출력축(5)과 연결되며, 선기어(S)는 외접기어를 공유하도록 연결되고, 링기어(R)는 마찰부재(B)에 의해 제동 가능하게 구성될 수 있다.
That is, the carrier Cr is connected to the output shaft 5 in the first planetary gear set PG1 and the second planetary gear set PG2 for the first and second speed shifts, and the sun gear S is shared And the ring gear R can be configured to be brakable by the friction member B.

아울러, 상기 유성기어장치에서, 상기 입력축(3)과 연결되는 회전요소는 선기어(S)이며; 상기 외접기어를 공유하도록 연결된 회전요소는 캐리어(Cr)이고; 상기 마찰부재(B)에 의해 제동 가능한 회전요소는 링기어(R)일 수 있다.Further, in the above-mentioned planetary gear set, the rotary element connected to the input shaft 3 is a sun gear S; The rotary element connected to share said external gear is a carrier (Cr); The rotary element that can be braked by the friction member (B) may be a ring gear (R).

즉, 3속 및 4속 변속을 위한 제3유성기어장치(PG3) 및 제4유성기어장치(PG4)에서, 선기어(S)는 입력축(3)과 연결되며, 캐리어(Cr)는 외접기어를 공유하도록 연결되고, 링기어(R)는 마찰부재(B)에 의해 제동 가능하게 구성될 수 있다.
That is, in the third planetary gear set PG3 and the fourth planetary gear set PG4 for the third and fourth speed shifts, the sun gear S is connected to the input shaft 3, and the carrier Cr is connected to the external gear And the ring gear R can be configured to be brakable by the friction member B.

한편, 상기 유성기어장치(PG1~PG4)는 싱글피니언 유성기어장치일 수 있다. 즉, 제1유성기어장치(PG1) 내지 제4유성기어장치(PG4)가 싱글피니언 유성기어장치일 수 있다.
Meanwhile, the planetary gear devices PG1 to PG4 may be a single pinion planetary gear device. That is, the first to fourth planetary gear devices PG1 to PG4 may be single pinion planetary gear devices.

본 발명은, 상기 변속단기어장치(7)에서 상기 외접기어짝(G1,G2)은 변속비를 달리하여 복수 마련되며; 상기 유성기어장치(PG1~PG4)는 감속 변속비를 구현하는 외접기어짝(G1,G2)에 연결될 수 있다.In the present invention, the plurality of external gear pairs (G1, G2) in the speed change gear device (7) are provided with different speed ratios; The planetary gear devices PG1 to PG4 may be connected to the external gear pairs G1 and G2 that implement the reduction gear ratio.

즉, 상기 외접기어짝(G1,G2)은 여러 변속단의 구현을 위해 변속단기어장치(7)에 복수 마련되나, 고속단보다 저속단에서 변속 중 토크 저하에 의해 변속감 저하가 특히 두드러지는바, 감속 변속비를 구현하는 외접기어짝(G1,G2)에 설치될 수 있을 것이다. 본 발명에서는 1속 내지 4속의 변속단 구현을 위한 외접기어짝(G1,G2)에 유성기어장치(PG1~PG4)가 설치되는 것으로 설명 및 도시하고 있지만, 이는 외접기어의 변속비에 따라 달라질 수 있을 것이다.
That is, although a plurality of the external gear pairs G1 and G2 are provided in the speed change gear device 7 for implementing various speed change stages, a reduction in the speed change feeling is particularly remarkable due to the torque reduction during the speed change at the low speed end , And the external gear pair (G1, G2) implementing the reduction gear ratio. In the present invention, the planetary gear sets PG1 to PG4 are provided in the external gear pairs G1 and G2 for the first to fourth speed change gear steps, but this may be varied depending on the speed ratio of the external gear will be.

본 발명은, 상기 엔진(1)의 회전력을 상기 입력축(3)에 선택적으로 연결 또는 차단하도록 구성된 클러치(C); 상기 입력축(3) 또는 출력축(5) 상에서 직선변위에 의해 1:1 변속비 또는 증속 변속비를 구현하는 외접기어짝(G3,G4)을 선택하여 입력축(3)으로부터 전달되는 회전동력을 출력축(5)에 전달하는 변속기구(9);를 더 포함하여 구성될 수 있다.A clutch (C) configured to selectively connect or disconnect the rotational force of the engine (1) to the input shaft (3); The external gear pair G3 and G4 that realize the 1: 1 speed ratio or the speed increasing speed ratio is selected by the linear displacement on the input shaft 3 or the output shaft 5 and the rotational power transmitted from the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 5, And a transmission mechanism (9) for transmitting the transmission signal to the transmission mechanism.

즉, 상기 변속기구(9)는 외접기어에 동기 및 치합되는 동기장치일 수 있는 것으로, 중고속 이상의 변속단에서 유성기어장치를 이용하여 변속 동작되는 경우, 상대적으로 고속단은 주행시간이 긴데, 주행 중 계속해서 유압을 가해야 함으로써 연비가 저하되고, 또한 고속에서의 변속시에는 변속감의 문제발생이 적으므로, 1:1변속비 이상의 고속 변속단에서는 변속기구(9)가 사용되는 것이다.
That is, the transmission mechanism 9 may be a synchronizing device that synchronizes with and engages with the external gear. When the transmission is operated using the planetary gear device at the speed range of the medium speed or more, the relatively long- Since the hydraulic pressure must be applied continuously during running, the fuel economy is lowered. In addition, the transmission gear mechanism 9 is used at a high speed gear stage having a 1: 1 speed ratio or higher,

본 발명은, 상기 입력축(3) 및 출력축(5)에 각각 구비된 후진구동기어(11) 및 후진피동기어(13); 상기 입력축(3) 및 출력축(5)에 평행하게 배치된 후진아이들러축(15); 상기 후진아이들러축(15)에 회전 가능하게 설치되며, 후진구동기어(11) 및 후진피동기어(13)에 치합 상태로 설치되는 후진아이들러기어(17); 및 상기 후진아이들러축(15) 상에서 직선변위에 의해 상기 후진아이들러기어(17)를 상기 후진아이들러축(15)에 연결하는 상태와 차단하는 상태를 전환할 수 있도록 구비된 후진변속기구(19);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
The present invention is characterized by comprising a reverse drive gear (11) and a reverse driven gear (13) respectively provided on the input shaft (3) and the output shaft (5); A reverse idler shaft 15 disposed parallel to the input shaft 3 and the output shaft 5; A reverse idler gear 17 rotatably installed on the reverse idler shaft 15 and meshed with the reverse drive gear 11 and the reverse driven gear 13; And a reverse transmission mechanism (19) capable of switching between a state of connecting and disconnecting the reverse idler gear (17) to the reverse idler shaft (15) by linear displacement on the reverse idler shaft (15). As shown in FIG.

도 3은 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 1단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도이다.3 is a schematic diagram for explaining a power transmission path in a single-stage drive in the automatic manual transmission structure according to the present invention.

도 3을 참조하면, 엔진(1)으로부터 입력축(3)에 회전동력이 전달되고, 입력축(3)에 전달된 회전동력은 1-2단공용 외접기어짝(G1)을 통해 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)의 선기어(S)에 전달된다. 이때, 상기 제1유성기어장치(PG1)의 링기어(R)를 마찰부재(B)에 의해 제동하면, 입력축(3)에서 전달되는 회전동력이 상기 제1유성기어장치(PG1)의 캐리어(Cr)를 통해 출력축(5)으로 변속되어 출력됨으로써, 1속 변속단을 구현할 수 있게 된다.
3, the rotational power is transmitted from the engine 1 to the input shaft 3, and the rotational power transmitted to the input shaft 3 is transmitted to the first planetary gear set G1 through the first- (PG1) and the sun gear S of the second planetary gear set (PG2). At this time, when the ring gear R of the first planetary gear set PG1 is braked by the friction member B, the rotational power transmitted from the input shaft 3 is transmitted to the carrier of the first planetary gearset PG1 Cr, and output to the output shaft 5, thereby realizing a 1-speed shift stage.

도 4는 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 2단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도이다.4 is a schematic diagram for explaining a power transmission path in two-step driving in the automatic manual transmission structure according to the present invention.

도 4를 참조하면, 엔진(1)으로부터 입력축(3)에 전달된 회전동력은 1-2단공용 외접기어짝(G1)을 통해 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)의 선기어(S)에 전달된다. 이때, 상기 제2유성기어장치(PG2)의 링기어(R)를 마찰부재(B)에 의해 제동하면, 입력축(3)에서 전달되는 회전동력이 상기 제2유성기어장치(PG2)의 캐리어(Cr)를 통해 출력축(5)으로 변속되어 출력됨으로써, 2속 변속단을 구현할 수 있게 된다.
4, the rotational power transmitted from the engine 1 to the input shaft 3 is transmitted to the first planetary gearset PG1 and the second planetary gearset PG2 (S). At this time, when the ring gear R of the second planetary gear set PG2 is braked by the friction member B, the rotational power transmitted from the input shaft 3 is transmitted to the carrier of the second planetary gear set PG2 Cr, and output to the output shaft 5, thereby realizing a second-speed shift stage.

도 5는 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 3단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도이다.5 is a schematic view for explaining a power transmission path in three-stage driving in the automatic manual transmission structure according to the present invention.

도 5를 참조하면, 엔진(1)으로부터 입력축(3)에 전달된 회전동력은 제3유성기어장치(PG3) 및 제4유성기어장치(PG4)의 선기어(S)에 전달된다. 이때, 상기 제3유성기어장치(PG3)의 링기어(R)를 마찰부재(B)에 의해 제동하면, 제3유성기어장치(PG3)의 캐리어(Cr) 및 3-4단공용 외접기어짝(G2)을 통해 출력축(5)으로 변속되어 출력됨으로써, 3단 변속단을 구현할 수 있게 된다.
5, the rotational power transmitted from the engine 1 to the input shaft 3 is transmitted to the sun gear S of the third planetary gear set PG3 and the fourth planetary gear set PG4. At this time, when the ring gear R of the third planetary gear set PG3 is braked by the friction member B, the carrier Cr of the third planetary gear set PG3 and the three- Is shifted to the output shaft 5 through the output shaft G2 and output, thereby realizing a three-speed gear stage.

도 6은 본 발명에 따른 자동화 수동변속기 구조에서 4단 구동시의 동력전달경로를 설명하기 위한 모식도이다.6 is a schematic view for explaining a power transmission path in four-step drive in the automatic manual transmission structure according to the present invention.

도 6을 참조하면, 엔진(1)으로부터 입력축(3)에 전달된 회전동력은 제3유성기어장치(PG3) 및 제4유성기어장치(PG4)의 선기어(S)에 전달된다. 이때, 상기 제4유성기어장치(PG4)의 링기어(R)를 마찰부재(B)에 의해 제동하면, 제4유성기어장치(PG4)의 캐리어(Cr) 및 3-4단공용 외접기어짝(G2)을 통해 출력축(5)으로 변속되어 출력됨으로써, 4단 변속단을 구현할 수 있게 된다.
6, the rotational power transmitted from the engine 1 to the input shaft 3 is transmitted to the sun gear S of the third planetary gear set PG3 and the fourth planetary gear set PG4. At this time, when the ring gear R of the fourth planetary gear set PG4 is braked by the friction member B, the carrier Cr of the fourth planetary gear set PG4 and the three- Is shifted to the output shaft 5 through the output shaft G2 and output, thereby realizing a four-speed gear stage.

특히, 상기한 도 3 내지 도 6과 같이 유성기어장치(PG1~PG4)를 이용하여 1속 내지 4속의 변속단으로 변속하는 경우, 상기 변속과정에서 하나의 유성기어장치의 링기어(R)를 제동 해제하는 조작과, 다른 하나의 유성기어장치의 링기어(R)를 제동하는 조작이 거의 동시에 이루어지도록 슬립 제어하는 것은 물론, 클러치(C)를 조작하지 않고 변속이 이루어지게 됨으로써, 신속한 변속이 이루어지며, 변속충격을 방지하여 변속감을 향상시키게 된다.
Particularly, when the speed change gears are shifted from the first speed to the fourth speed gear by using the planetary gear devices PG1 to PG4 as shown in Figs. 3 to 6, the ring gear R of one planetary gear set is shifted The slip control is performed such that the braking release operation and the operation of braking the ring gear R of the other planetary gear device are performed at substantially the same time as well as shifting is performed without operating the clutch C, So that a shock in the shift shock is prevented and the shift feeling is improved.

한편, 5속 및 6속의 변속은 5단 변속단 외접기어짝(G3) 및 6단 변속단 외접기어짝(G4) 사이에 마련된 변속기구(9)가 출력축(5) 상에서 직선 이동되어 해당 변속단 외접기어에 선택적으로 체결됨으로써, 5단 또는 6단 변속단의 구현이 가능하게 된다.On the other hand, the transmission mechanism 9 provided between the 5-speed transmission outer race gear pair G3 and the 6-speed transmission outer race gear pair G4 is linearly moved on the output shaft 5, By being selectively fastened to the external gear, it is possible to implement a 5-speed or 6-speed gear stage.

그리고, 후진단 변속은 후진변속기구(19)가 후진아이들러축(15) 상에서 직선 이동되어 후진아이들러기어(17)를 후진아이들러축(15)과 연결되도록 함으로써, 입력축(3)에 엔진(1)의 회전동력이 출력축(5)으로 역전되어 출력되는바, 후진 변속의 구현이 가능하게 된다.
The rear differential gear mechanism is configured such that the rear transmission idler gear 19 is linearly moved on the reverse idler shaft 15 to connect the reverse idler gear 17 to the reverse idler shaft 15, The reverse power is output to the output shaft 5 in reverse, so that it is possible to implement the reverse shift.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the specific embodiments set forth herein; rather, .

1 : 엔진 3 : 입력축
5 : 출력축 7 : 변속단기어장치
9 : 변속기구 11 : 후진구동기어
13 : 후진피동기어 15 : 후진아이들러축
17 : 후진아이들러기어 19 : 후진변속기구
C : 클러치 G1, G2 : 외접기어짝
PG1 ~ PG4 : 제1 내지 제4유성기어장치
S : 선기어 Cr : 캐리어
R : 링기어1: engine 3: input shaft
5: Output shaft 7: Shift gear device
9: Transmission mechanism 11: Reverse drive gear
13: Reverse driven gear 15: Reverse idler shaft
17: reverse idler gear 19: reverse transmission
C: clutch G1, G2: external gear pair
PG1 to PG4: First to fourth planetary gear devices
S: Sun gear Cr: Carrier
R: Ring gear

Claims

엔진으로부터 회전동력을 전달받아 회전 가능하게 구성된 입력축;
상기 입력축과 평행하게 배치된 출력축;
상기 입력축 및 출력축에 외접기어짝이 상시 치합 상태로 마련된 변속단기어장치;
상기 입력축 또는 출력축 상에 변속비를 달리하여 복수 마련되며, 각각 세 개의 회전요소가 회전 가능하게 마련되며, 상기 각각의 한 회전요소는 입력축 또는 출력축과 연결되며, 나머지 회전요소 중 한 회전요소는 상기 외접기어짝 중 입력축 또는 출력축과 상대 회전이 가능하게 설치된 외접기어를 공유하도록 연결된 복수의 유성기어장치; 및
나머지 회전요소 중 다른 회전요소를 각각 제동 가능하도록 마련됨으로써, 제동시 입력축에 전달되는 회전동력을 상기 외접기어짝을 통해 출력축으로 전달되도록 구성된 마찰부재;를 포함하는 자동화 수동변속기.An input shaft configured to be rotatable by receiving rotational power from an engine;
An output shaft disposed parallel to the input shaft;
A speed change stage gear device provided on the input shaft and the output shaft in a state in which an external gear pair is normally meshed with each other;
Wherein a plurality of rotation elements are rotatably provided on the input shaft or the output shaft, respectively, and each one of the rotation elements is connected to an input shaft or an output shaft, A plurality of planetary gear devices connected to share an input shaft of the gear pair or an external gear provided to be capable of relatively rotating with the output shaft; And
And a friction member that is provided to be able to braked other rotational elements of the other rotational elements so that rotational power transmitted to the input shaft during braking is transmitted to the output shaft through the external gear pair.

청구항 1에 있어서,
상기 유성기어장치는, 상기 외접기어의 양측에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기.The method according to claim 1,
Wherein the planetary gear set is disposed on both sides of the external gear.

청구항 1에 있어서,
상기 복수의 유성기어장치 간의 상호 동일한 회전요소들이 입력축 또는 출력축 및 외접기어에 각각 연결됨과 아울러, 마찰부재에 의해 제동 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기.The method according to claim 1,
Wherein the same rotational elements of the plurality of planetary gear sets are connected to the input shaft, the output shaft, and the external gear, respectively, and are capable of braking by a friction member.

청구항 1에 있어서,
상기 유성기어장치에서,
상기 출력축과 연결되는 회전요소는 캐리어이며;
상기 외접기어를 공유하도록 연결된 회전요소는 선기어이고;
상기 마찰부재에 의해 제동 가능한 회전요소는 링기어인 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기.The method according to claim 1,
In the above-mentioned planetary gear device,
The rotating element connected to the output shaft is a carrier;
The rotary element connected to share said external gear is a sun gear;
And the rotational element that can be braked by the friction member is a ring gear.

청구항 1에 있어서,
상기 유성기어장치에서,
상기 입력축과 연결되는 회전요소는 선기어이며;
상기 외접기어를 공유하도록 연결된 회전요소는 캐리어이고;
상기 마찰부재에 의해 제동 가능한 회전요소는 링기어인 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기.The method according to claim 1,
In the above-mentioned planetary gear device,
The rotary element connected to the input shaft is a sun gear;
The rotary element connected to share said external gear is a carrier;
And the rotational element that can be braked by the friction member is a ring gear.

청구항 1에 있어서,
상기 유성기어장치는 싱글피니언 유성기어장치인 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기.The method according to claim 1,
Wherein the planetary gear set is a single pinion planetary gear set.

청구항 1에 있어서,
상기 변속단기어장치에서 상기 외접기어짝은 변속비를 달리하여 복수 마련되며;
상기 유성기어장치는 감속 변속비를 구현하는 외접기어짝에 연결된 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기.The method according to claim 1,
The plurality of external gear pairs in the speed change gear device are provided at different speed ratios;
Wherein said planetary gear device is connected to an external gear pair that implements a reduction gear ratio.

청구항 1에 있어서,
상기 엔진의 회전력을 상기 입력축에 선택적으로 연결 또는 차단하도록 구성된 클러치;
상기 입력축 또는 출력축 상에서 직선변위에 의해 1:1 변속비 또는 증속 변속비를 구현하는 외접기어짝을 선택하여 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 출력축에 전달하는 변속기구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기.The method according to claim 1,
A clutch configured to selectively connect or disconnect the rotational force of the engine to the input shaft;
And a transmission mechanism for selecting an external gear pair that realizes a 1: 1 speed ratio or a speed increasing speed ratio by linear displacement on the input shaft or the output shaft and transmitting the rotational power transmitted from the input shaft to the output shaft. .

청구항 1에 있어서,
상기 입력축 및 출력축에 각각 구비된 후진구동기어 및 후진피동기어;
상기 입력축 및 출력축에 평행하게 배치된 후진아이들러축;
상기 후진아이들러축에 회전 가능하게 설치되며, 후진구동기어 및 후진피동기어에 치합 상태로 설치되는 후진아이들러기어;
상기 후진아이들러축 상에서 직선변위에 의해 상기 후진아이들러기어를 상기 후진아이들러축에 연결하는 상태와 차단하는 상태를 전환할 수 있도록 구비된 후진변속기구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기.The method according to claim 1,
A reverse drive gear and a reverse driven gear provided on the input shaft and the output shaft, respectively;
A reverse idler shaft disposed parallel to the input shaft and the output shaft;
A reverse idler gear rotatably installed on the reverse idler shaft and meshed with the reverse drive gear and the reverse driven gear;
Further comprising: a reverse transmission mechanism configured to switch between a state connecting the reverse idler gear to the reverse idler shaft by a linear displacement on the reverse idler shaft and a state of blocking the reverse idler gear to the reverse idler shaft.