KR19980017002A - Gear train of 6-speed automatic transmission - Google Patents

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Abstract

반경방향으로 조합되는 복합 유성기어셋트를 적용함으로써, 전장이 매우 짧은 자동 변속기의 설계가 가능하여 그 구성을 간단히 함과 동시에 변속단을 다단화하여 엔진의 출력을 효과적으로 이용할 수 있는 차량용 6속 자동변속기의 기어 트레인을 제공할 목적으로; 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어 외측에 제 2 단순 유성기어셋트가 둘러 쌓여져 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어가 제 2 단순 유성기어셋트의 선기어로도 작용할 수 있도록 반경방향으로 조합함으로써, 5개의 작동요소를 보유하면서 이들 작동요소 중 각 변속단에서 적어도 2개의 요소가 입력요소와 반력요소로 선택 설정되면서 전진 6속 후진 1 속의 변속이 이루어지도록 하는 복합 유성기어셋트와; 상기 제 1 단순 유성기어셋트의 유성 캐리어와 링기어, 그리고 제 2 단순 유성기어셋트의 링기어가 선택적으로 입력요소가 되도록 작동하는 클러치 수단들과; 상기 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어, 유성 캐리어, 선기어가 각각 선택적으로 반력요소가 되도록 작동하는 브레이크 수단들과;를 포함하는 차량용 6속 자동 변속기의 기어트레인을 제공한다.By applying a compound planetary gear set that is combined in the radial direction, it is possible to design an automatic transmission with a very short overall length, simplifying its configuration, and multiplying the gear stage to effectively utilize the engine output. For the purpose of providing a gear train of; By enclosing the second simple planetary gearset outside the ring gear of the first simple planetary gearset so that the ring gear of the first simple planetary gearset can act as the sun gear of the second simple planetary gearset, A compound planetary gear set having shifting speeds of 6 forward and 1 reverse speeds while retaining two operating elements and at least two of the operating elements are selected and set as input elements and reaction force elements; Clutch means operable to selectively input the planetary carrier and ring gear of the first simple planetary gearset and the ring gear of the second simple planetary gearset; And a brake means for actuating each of the ring gear, the planet carrier and the sun gear of the first simple planetary gear set to selectively react as a reaction element, thereby providing a gear train for a six-speed automatic transmission for a vehicle.

Description

차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인Gear train of 6-speed automatic transmission

제 1 도는 본 발명에 의한 기어 트레인의 구성도.1 is a block diagram of a gear train according to the present invention.

제 2 도는 본 발명의 작동설명을 레버 해석법으로 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining the operation of the present invention by lever analysis method.

제 3 도는 제 2 도 기어 트레인의 전진 6속과 후진 1속의 변속비를 얻기 위한 각 변속단별 마찰요소의 작동표이다.3 is an operating table of friction elements for each shift stage to obtain a gear ratio of 6th forward gear and 1st reverse speed of a 2nd gear train.

본 발명은 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반경방향으로 조합되는 복합 유성기어셋트를 적용함으로써, 전장이 매우 짧은 자동 변속기의 설계가 가능하여 그 구성을 간단히 함과 동시에 변속단을 다단화하여 엔진의 출력을 효과적으로 이용할 수 있는 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인에 관한 것이다.The present invention relates to a gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle. More specifically, by applying a compound planetary gear set that is radially combined, the design of an automatic transmission having a very short length is possible, and the configuration thereof is simplified. The present invention relates to a gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle that can utilize the output of an engine effectively by multiplexing a gear stage.

일반적으로 차량동 자동 변속장치는, 차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 변속비를 자동적으로 제어하는 트랜스밋션 제어유닛을 구비하고 있다.BACKGROUND ART In general, a vehicle automatic transmission includes a transmission control unit that automatically controls a speed ratio in accordance with a change in a traveling speed and a load of a vehicle.

상기한 트랜스밋션 제어유닛은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어셋트의 3요소(선기어, 링기어, 유성 캐리어)중 어느 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 선택하여 출력단 회전수를 조절하게 된다.The transmission control unit controls a plurality of friction elements installed in the gear train in an active or non-operating state so that any one of the three elements (sun gear, ring gear, planet carrier) of the planetary gear set is an input element, and the other element. Select as the reaction force element to adjust the output speed.

이러한 차량용 자동변속장치로 사용되는 복합 유성기어장치로는 라비뉴 타입과, 심프슨 타입, 그리고 2심프슨 타입의 유성기어장치가 있다.The composite planetary gear device used as the automatic transmission device for the vehicle includes a lavender type, a Simpson type, and a two-simpson type planetary gear device.

그리고 상기와 같은 복합 유성기어장치는 차량의 변속수단으로 사용되기 위하여 유성 캐리어가 서로 연결되는 구조를 갖거나, 선기어를 공용으로 하고 유성 캐리어와 링기어가 직결되는 구조를 갖거나, 유성 캐리어와 링기어가 상호간 직결되는 구조 즉, 2개의 유성기어셋트가 축방향으로 연결되는 구조를 갖는다.And the composite planetary gear device as described above has a structure in which the planetary carriers are connected to each other in order to be used as a transmission means of the vehicle, or having a structure in which the sun gear is shared and the planetary carrier and the ring gear is directly connected, The gears are directly connected to each other, that is, the two planetary gear sets are connected in the axial direction.

이에 따라 축방향으로의 길이가 길어져 변속기의 전장이 길어지기 때문에 특히 횡치 전륜 구동형 자동변속기의 경우 탑재성 측면에서 매우 불리하게 작용하여 설계시 이의 전장 단축을 위한 많이 노력이 요구되고 있다.Accordingly, since the length in the axial direction is increased, the transmission length becomes long, particularly in the case of the lateral front wheel drive type automatic transmission, which is very disadvantageous in terms of mountability, much effort is required to shorten the length of the design.

또한, 차량용 자동 변속기는, 고출력의 엔진에서 엔진의 성능을 충분히 활용하지 못하게 되면, 잘 알려진 바와 같이, 연비 및 동력성능 그리고 구동성능이 좋지 않게 된다.In addition, when the automatic transmission for a vehicle fails to fully utilize the performance of the engine in a high-power engine, as is well known, the fuel efficiency, power performance and driving performance are poor.

따라서 고출력 엔진에서 엔진의 성능을 충분히 활용하기 위하여 변속비를 보다 다단화할 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 making the gear ratio more multistage has been proposed.

그러나 종래의 자동 변속기에 있어서는 입력요소를 어느 하나에 한정하고 있기 때문에 적어도 2개 이상의 유성기어셋트를 구비하여야만 하는 바, 유성기어셋트의 제조에 따른 제작 비용이 크게 상승되고, 내부 구성 또한 매우 복잡해진다는 문제점을 내포하고 있다.However, in the conventional automatic transmission, since the input element is limited to any one, at least two planetary gear sets must be provided. Therefore, the manufacturing cost of the planetary gear set is greatly increased, and the internal configuration becomes very complicated. Has a problem.

이에 따라 보다 구성이 간단하면서 엔진의 출력을 보다 효율적으로 이용할 수 있도록 변속단을 다단화할 수 있는 방안이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a method that can be configured in multiple stages so that the configuration is simpler and the engine output can be used more efficiently.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 반경방향으로 조합되는 복합 유성기어셋트를 적용함으로써, 전장이 매우 짧은 자동 변속기의 설계가 가능하여 그 구성을 간단히함과 동시에 변속단을 다단화하여 엔진의 출력을 효과적으로 이용할 수 있는 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been invented to meet the requirements as described above, the object of the present invention is to apply a complex planetary gear set that is radially combined, it is possible to design an automatic transmission with a very short electric field, simplifying its configuration At the same time, to provide a gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle that can effectively utilize the output of the engine by multiplexing the gear stage.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어 외측에 제 2 단순 유성기어셋트가 둘러 쌓여져 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어가 제 2 단순 유성기어셋트의 선기어로도 작용할 수 있도록 반경방향으로 조합함으로써, 5개의 작동요소를 보유하면서 이들 작동요소 중 각 변속단에서 적어도 2개의 요소가 입력요소와 반력요소로 선택 설정되면서 전진 6속 후진1 속의 변속이 이루어지도록 하는 복합 유성기어셋트와; 상기 제 1 단순 유성기어셋트의 유성 캐리어와 링기어, 그리고 제 2 단순 유성기어셋트의 링기어가 선택적으로 입력요소가 되도록 작동하는 클러치 수단들과; 상기 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어, 유성 캐리어, 선기어가 각각 선택적으로 반력요소가 되도록 작동하는 브레이크 수단들과;를 포함하는 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인을 제공한다.In order to realize the above object, the present invention provides a second simple planetary gear set surrounded by a ring gear of the first simple planetary gear set so that the ring gear of the first simple planetary gear set is also a sun gear of the second simple planetary gear set. By combining radially so that it can act, it is possible to have five operating elements, and at least two of them are selected as input elements and reaction force elements in each shift stage, so that shifting in six forward speeds and one reverse speed is achieved. Planetary gear sets; Clutch means operable to selectively input the planetary carrier and ring gear of the first simple planetary gearset and the ring gear of the second simple planetary gearset; And a brake means for actuating each of the ring gear, the planet carrier and the sun gear of the first simple planetary gear set to selectively react as a reaction force element, thereby providing a gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described in detail.

제 1 도는 본 발명에 의한 실시예의 기어 트레인을 나타내는 도면으로서, 엔진(2)으로부터 발생된 동력은 토오크 컨버터(4)를 통해 토오크 변환이 이루어져 복합 유성기어셋트(6)로 입력되어 변속이 이루어지게 된다.1 is a view showing the gear train of the embodiment according to the present invention, the power generated from the engine (2) is a torque conversion through the torque converter 4 is input to the composite planetary gear set (6) to make a shift do.

이때, 상기 복합 유성기어셋트(6)는 다수의 클러치(8)(10)(12)로 이루어지는 클러치 수단의 선택적인 작동으로 적어도 하나의 요소에 입력이 이루어지고, 다수의 브레이크(14)(16)(18)로 이루어지는 브레이크 수단의 선택적인 작동으로 전진 4속을 제외한 모든 운전영역에서 적어도 하나의 요소가 반력요소로 작동하면서 변속이 이루어지게 된다.At this time, the composite planetary gear set 6 is input to at least one element by the selective operation of the clutch means consisting of a plurality of clutches (8), (10), (12), and a plurality of brakes (14) (16). By the selective operation of the brake means consisting of 18) at least one element is operated as a reaction force element in all the driving range except for the forward 4 speed, the shift is made.

상기에서 엔진(2)으로부터 발생되는 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터(4)는 엔진(2)의 트랭크축에 직결되어 회전하는 펌프 임펠러(20)와; 이 펌프 임펠러(20)와 대향 배치되어 분출되는 오일에 의하여 함께 회전하는 터어빈 런너(22)와; 이들 펌프 임펠러(20)와 터어빈 런너(22) 사이에 배치되어 오일의 흐름을 바꾸어주어 펌프 임펠러(20)의 회전력을 증가시켜 주는 스테이터(24)를 포함하여 이루어진다.Torque converter (4) for converting the torque generated from the engine (2) in the above is a pump impeller (20) which is directly connected to the torque shaft of the engine (2); A turbine runner 22 which is disposed to face the pump impeller 20 and rotates together by oil ejected; It comprises a stator 24 disposed between the pump impeller 20 and the turbine runner 22 to change the flow of oil to increase the rotational force of the pump impeller 20.

이에 따라 엔진이 회전을 하면 상기 토오크 컨버터(4)내에 충진된 오일이 펌프 임펠러(20)에서 분출되어 터어빈 런너(22)로 공급되면서 터어빈 런너(22)를 구동시킨 다음 스테이터(24)로 유입된다.Accordingly, when the engine rotates, the oil filled in the torque converter 4 is ejected from the pump impeller 20 and supplied to the turbine runner 22 to drive the turbine runner 22 and then flow into the stator 24. .

또한, 상기 스테이터(24)로 유입된 오일은 그 방향을 바꾸어 다시 펌프 임펠러(20)로 유입되는 작용을 반복하게 되는데, 이때 스테이터(24)의 회전에 의하여 스테이터(24)가 분담하는 터어빈 런너(22)의 회전력과 펌프 임펠러(20)의 회전력과의 사이에 차이가 생겨 토오크 변환이 이루어지게 되는 것이다.In addition, the oil introduced into the stator 24 changes the direction and repeats the flow into the pump impeller 20. At this time, the turbine runner shared by the stator 24 is rotated by the rotation of the stator 24. The difference between the rotational force of 22 and the rotational force of the pump impeller 20 is to be the torque conversion is made.

그리고 상기 토오크 컨버터(4)로부터 동력을 전달받는 복합 유성기어셋트(6)는 상기 토오크 컨버터(4)의 터어빈 런너(22)에 연결되는 입력축(26)의 후측에 동일선상으로 배치된다.The composite planetary gear set 6, which receives power from the torque converter 4, is disposed in line with the rear side of the input shaft 26 connected to the turbine runner 22 of the torque converter 4.

상기 복합 유성기어셋트(6)는 반경방향으로 조합되는 제 1, 2 단순 유성기어셋트(28)(30)로 이루어지는데, 이는 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32) 외측에 또 다른 제 2 단순 유성기어셋트(30)가 둘러 쌓여져 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32)가 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 선기어로도 작용할 수 있도록 이루어진다.The composite planetary gear set 6 is composed of first and second simple planetary gear sets 28 and 30 which are combined radially, which is outside the ring gear 32 of the first simple planetary gear set 28. Another second simple planetary gear set 30 is enclosed so that the ring gear 32 of the first simple planetary gear set 28 may also act as a sun gear of the second simple planetary gear set 30.

이에 따라 상기 복합 유성기어셋트(6)는 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 선기어(34) 및 유성 캐리어(36)와 링기어(32), 그리고 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 유성 캐리어(38)와 링기어(40)로 이루어지는 5 개의 작동요소를 보유하게 된다.Accordingly, the composite planetary gear set 6 may include the sun gear 34 and the planet carrier 36 and the ring gear 32 of the first simple planetary gear set 28, and the planetary gear set 30 of the second simple planetary gear set 30. It holds five actuating elements consisting of a carrier 38 and a ring gear 40.

상기 복합 유성기어셋트(6)에 엔진(2)의 동력을 전달하기 위한 클러치 수단으로 작용하는 제 1 클러치(8)는 입력축(26)과 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 링기어(40) 사이에 개재되고, 제 2 클러치(10)는 입력축(26)과 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32) 사이에 개재되며, 제 3 클러치(12)는 입력축(26)과 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 유성 캐리어(36) 사이에 개재된다.The first clutch 8, which acts as a clutch means for transmitting power of the engine 2 to the composite planetary gear set 6, has a ring gear 40 of the input shaft 26 and the second simple planetary gear set 30. ), The second clutch 10 is interposed between the input shaft 26 and the ring gear 32 of the first simple planetary gear set 28, and the third clutch 12 is connected to the input shaft 26. It is interposed between the planetary carriers 36 of the first simple planetary gearset 28.

이에 따라 상기 클러치(8)(10)(12)들의 선택적인 작동으로 이에 연결되는 요소들이 선택적 또는 2개의 요소가 동시에 입력요소로 작용하게 되는 것이다.Accordingly, the selective operation of the clutches 8, 10 and 12 allows the elements connected thereto to be selective or two elements acting simultaneously as input elements.

그리고 브레이크 수단을 형성하는 제 1 브레이크(14)는 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32)와 변속기 하우징(42) 사이에 개재되며, 제 2 브레이크(16)는 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 유성 캐리어(36)와 변속기 하우징(42) 사이에 개재되고, 제 3 브레이크(18)는 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 선기어(34)와 변속기 하우징(42) 사이에 개재되어 상기 요소들이 선택적인 반력요소로 작용할 수 있도록 하였으며, 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 유성 캐리어(38) 말단부에는 출력기어(44)를 장착하여 출력요소로 작용할 수 있도록 하였다.The first brake 14 forming the brake means is interposed between the ring gear 32 of the first simple planetary gear set 28 and the transmission housing 42, and the second brake 16 is the first simple planetary. Interposed between the planetary carrier 36 of the gearset 28 and the transmission housing 42, the third brake 18 is located between the sun gear 34 and the transmission housing 42 of the first simple planetary gearset 28. Interposed on the elements to act as a selective reaction element, the planetary carrier 38 of the second simple planetary gear set 30, the output gear 44 is mounted to the output element 44 to act as an output element.

상기에서 클러치 수단을 형성하는 제 1, 2, 3 클러치(8)(10)(12)는 다판 클러치가 사용될 수 있으며, 브레이크 수단을 형성하는 제 1, 2, 3 브레이크(14)(16)(18)는 통상의 밴드 브레이크가 사용될 수 있다.The first, second and third clutches 8 and 10 and 12 for forming the clutch means may be a multi-plate clutch, and the first, second and third brakes 14 and 16 for forming the brake means ( 18, conventional band brakes may be used.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 기어 트레인은 제 2 도의 마찰요소 작동표와 같이 마찰요소가 작동하면서 변속이 이루어지게 되는데, 이의 작동요소표와 제 3 도의 레버 해석표를 보면서 변속과정을 설명하면 다음과 같다.The gear train of the present invention made as described above is shifted while the friction element is operated as in the friction element operation table of FIG. 2, and the shift process is described below while looking at the operation element table and the lever analysis table of FIG. 3. .

먼저, 복합 유성기어셋트를 레버방식으로 해석하기 위하여는 레버(L)상의 제 1 노드(N1)는 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 선기어(34), 제 2 노드(N2)는 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 유성 캐리어(36), 제 3 노드(N3)는 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32), 제 4 노드(N4)는 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 유성 캐리어(38), 제 5 노드(N5)는 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 링기어(40)로 설정됨을 전제한다.First, in order to interpret the composite planetary gear set in the lever method, the first node N1 on the lever L is the sun gear 34 of the first simple planetary gear set 28, and the second node N2 is the first. The planetary carrier 36 of the simple planetary gearset 28, the third node N3 is the ring gear 32 of the first simple planetary gearset 28, and the fourth node N4 is the second simple planetary gearset. It is assumed that the planetary carrier 38 and the fifth node N5 of 30 are set to the ring gear 40 of the second simple planetary gearset 30.

상기 노드에 대한 요소는 복합 유성기어셋트의 조합에 의하여 설정되는 것으로서, 이에 관련되는 기술은 공지이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The element for the node is set by the combination of the composite planetary gear set, and the related technology is well known and thus the detailed description thereof will be omitted.

이러한 점을 고려하여 전진 1속의 작동과정을 설명하면, 제 1 속에서는 제 1 클러치(8)와, 제 1 브레이크(14)가 작동 제어된다.Considering this point, the operation of the first forward speed will be described. In the first, the first clutch 8 and the first brake 14 are operated and controlled.

그러면 엔진(2)에 의하여 회전하는 입력축(26)의 동력은 제 1 클러치(8)의 작동에 의하여 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 링기어(40)가 입력요소로 작용하고, 이와 동시에 제 1 브레이크(14)의 작동에 의하여 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32)가 반력요소로 작용하면서 제 1 속의 변속이 이루어져 출력요소인 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 유성 캐리어(38)를 통해 출력이 이루어지게 된다.Then, the power of the input shaft 26 rotated by the engine 2 causes the ring gear 40 of the second simple planetary gear set 30 to act as an input element by the operation of the first clutch 8. As the ring gear 32 of the first simple planetary gear set 28 acts as a reaction element by the operation of the first brake 14, the first gear shift is performed to produce the second simple planetary gear set 30 as an output element. The output is made via the planetary carrier 38.

이러한 변속과정을 제 3 도를 보면서 살펴보면, 제 4 노드(N4)로 입력되는 제 1 입력 속도선(S1)과, 반력요소로 작용하는 제 3 노드(N3)를 연결하는 직선(L1)을 출력요소인 제 4 노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 제 1 속의 출력 속도선(D1)이 되는 것이다.Referring to FIG. 3, the shift process outputs a straight line L1 connecting the first input speed line S1 input to the fourth node N4 and the third node N3 acting as a reaction force element. The line that most closely connects with the fourth node N4, which is an element, becomes the output speed line D1 of the first speed.

즉, 이는 입력 회전수 보다 출력 회전수가 아주 작아지게 되어 제 1 속의 변속비로 감속이 이루어짐을 알 수 있다.That is, it can be seen that the output rotation speed becomes much smaller than the input rotation speed, so that the deceleration is performed at the first speed ratio.

상기와 같은 제 1 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 증가하면 트랜스 제어유닛에서는 제 1 브레이크(14)의 작동은 해제하고, 제 2 브레이크(16)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed and the throttle opening degree increase in the state of the first speed as described above, the transformer control unit releases the operation of the first brake 14 and operates the second brake 16.

그러면 제 1 속과 같은 입력의 상태에서 제 2 브레이크(16)의 작동에 의하여 반력요소가 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 유성 캐리어(36)로 이루어지면서 제 2 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the reaction force is made of the planetary carrier 36 of the first simple planetary gear set 28 by the operation of the second brake 16 in the state of the input such as the first speed, so that the second speed is shifted.

이러한 제 2 속의 변속과정을 제 3 도를 보면서 살펴보면, 제 4 노드(N4)의 제 1 입력 속도선(S1)과, 반력요소로 작용하는 제 2 노드(N2)를 연결하는 직선(L2)을 출력요소인 제 4 노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 제 2 속의 출력 속도선(D2)이 되면서 제 1 속 보다는 빠른 속도로 출력이 이루어지게 된다.Looking at the second speed shift process as shown in FIG. 3, a straight line L2 connecting the first input speed line S1 of the fourth node N4 and the second node N2 acting as a reaction force element is shown. The line connecting the fourth node N4 that is the output element closest to the second output speed line D2 becomes faster than the first speed.

상기와 같은 제 2 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 증가하면 트랜스 제어유닛에서는 제 2 브레이크(16)의 작동은 해제하고, 제 3 브레이크(18)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed and the throttle opening degree increase in the state of the second speed as described above, the operation of the second brake 16 is released from the transformer control unit, and the third brake 18 is operated.

그러면 상기 제 2 속과 같은 입력의 상태에서 제 3 브레이크(18)의 작동에 의하여 반력요소가 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 선기어(34)로 변환되면서 제 3 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the reaction force is converted into the sun gear 34 of the first simple planetary gear set 28 by the operation of the third brake 18 in the state of the input such as the second speed, so that the third speed is shifted.

이러한 제 3 속의 변속과정을 제 3 도를 보면서 살펴보면, 제 4 노드(N4)의 제 1 입력 속도선(S1)과, 반력요소로 작용하는 제 1 노드(N1)를 연결하는 직선(L3)을 출력요소인 제 4 노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 제 3 속의 출력 속도선(D3)이 되면서 제 2 속 보다는 빠른속도로 출력이 이루어지게 된다.Referring to FIG. 3, the third speed shift process includes a straight line L3 connecting the first input speed line S1 of the fourth node N4 and the first node N1 acting as a reaction element. As the line connecting the fourth node N4 that is the output element closest to the third output speed line D3, the output is performed at a higher speed than the second speed.

상기와 같은 제 3 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 증가되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 제 3 브레이크(18)의 작동을 해제하고, 제 2 클러치(10)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed and the throttle opening degree are increased in the third speed state as described above, the transmission control unit releases the operation of the third brake 18 and operates the second clutch 10.

그러면 제 3 속의 입력의 상태에서 제 2 클러치(10)의 작동에 따른 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32)가 입력요소로 작동하게 되는 바, 제 2 의 입력이 이루어지게 되어 2개의 입력요소로 갖게 되므로, 유성기어셋트의 특성상 직결의 상태가 되면서 제 4 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the ring gear 32 of the first simple planetary gear set 28 according to the operation of the second clutch 10 is operated as an input element in the state of the third speed input, so that the second input is made. Since it has two input elements, the fourth gear shift is achieved while being directly connected due to the characteristics of the planetary gear set.

이러한 제 4 속의 변속과정을 제 3 도를 보면서 살펴보면, 제 4 노드(N4)로 입력되는 제 1 입력 속도선(S1)과, 또 다른 입력요소로 작용하는 제 3 노드(N3)의 제 2 입력 속도선(S2)를 연결하는 직선(L4)을 출력요소인 제 4 노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 제 4 속의 출력 속도선(D4)이 되는 것이다.Referring to FIG. 3, the fourth speed shifting process includes a first input speed line S1 input to the fourth node N4 and a second input of the third node N3 serving as another input element. The line connecting the straight line L4 connecting the speed line S2 to the fourth node N4 that is the output element most closely becomes the output speed line D4 of the fourth speed.

상기와 같은 제 4 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 더욱 증대되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 제 4 속에서 작동하고 있던 제 1 클러치(8)의 작동은 해제하고, 제 3 브레이크(18)를 작동 제어하게 된다.When the vehicle speed and the throttle opening degree are further increased in the state of the fourth speed as described above, the transmission control unit releases the operation of the first clutch 8 operating in the fourth, and controls the operation of the third brake 18. Done.

그러면 제 1 단순유성기어셋트(28)의 링기어(32)를 통한 입력이 이루어지는 상태에서 제 3 브레이크(18)의 작동으로 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 선기어(34)가 반력요소로 작용하면서 제 5 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, when the input of the first simple planetary gear set 28 is made through the ring gear 32, the third gear 18 acts as the sun gear 34 of the first simple planetary gear set 28 as a reaction element. In operation, the fifth shift is achieved.

이러한 제 5 속의 변속과정을 제 3 도를 보면서 살펴보면, 제 3 노드(N3)의 제 2 입력 속도선(S2)과, 반력요소로 작용하는 제 1 노드(N1)를 연결하는 직선(L5)을 출력요소인 제 4 노드(N4)와 연결하는 선이 제 5 속의 출력 속도선(D5)이 되는 것이다.Referring to FIG. 3, the fifth shifting process includes a straight line L5 connecting the second input speed line S2 of the third node N3 and the first node N1 acting as a reaction element. The line connecting to the fourth node N4, which is an output element, becomes the output speed line D5 of the fifth speed.

즉, 상기에서의 제 5 속은 입력속도 보다 빠른 출력이 이루어지는 오버 드라이브 상태가 된다.That is, the fifth speed is in the overdrive state in which the output is faster than the input speed.

상기와 같은 제 5 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 더욱 증대되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 제 5 속에서 작동하고 있던 제 3 브레이크(18)의 작동은 해제하고, 제 2 브레이크(16)를 작동 제어하게 된다.When the vehicle speed and the throttle opening degree are further increased in the fifth speed state as described above, the transmission control unit releases the operation of the third brake 18 that is operating in the fifth, and controls the operation of the second brake 16. Done.

그러면 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32)를 통한 입력의 상태에서 제 2 브레이크(16)의 작동으로 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 유성 캐리어(36)가 반력요소로 작용하면서 제 6 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the operation of the second brake 16 in the state of input through the ring gear 32 of the first simple planetary gear set 28 causes the planetary carrier 36 of the first simple planetary gear set 28 to act as a reaction element. In operation, the sixth speed shift is achieved.

이러한 제 5 속의 변속과정을 제 3 도를 보면서 살펴보면, 제 3 노드(N3)의 제 2 입력 속도선(S2)과, 반력요소로 작용하는 제 2 노드(N2)를 연결하는 직선(L6)을 출력요소인 제 4 노드(N4)와 연결하는 선이 제 6 속의 출력 속도선(D6)이 되는 것이다.Referring to FIG. 3, the fifth shifting process includes a straight line L6 connecting the second input speed line S2 of the third node N3 and the second node N2 acting as a reaction element. The line connecting the fourth node N4 which is the output element becomes the sixth output speed line D6.

물론 이의 제 6 속에서도 상기 제 5 속과 마찬가지로 오버 드라이브 상태이다.Of course, in the sixth of them, as in the fifth, it is in an overdrive state.

그리고 운전자가 후진을 위하여 셀렉터 레버를 후진 레인지(R)로 변환시키면, 트랜스 제어유닛에서는 제 3 클러치(12)와 제 1 브레이크(14)를 작동 제어하게 된다.When the driver changes the selector lever to the reverse range R for reversing, the transformer control unit operates to control the third clutch 12 and the first brake 14.

그러면 제 3 클러치(12)의 작동으로 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 유성 캐리어(36)를 통해 입력이 이루어지고, 이와 동시에 제 1 브레이크(14)의 작동에 의하여 제 1 단순 유성기어셋트(28)의 링기어(32)가 반력요소로 작용하게 되면서 후진 변속이 이루어져 출력요소인 제 2 단순 유성기어셋트(30)의 유성 캐리어(38)를 통해 출력이 이루어지게 된다.Then, the input is made through the planetary carrier 36 of the first simple planetary gear set 28 by the operation of the third clutch 12, and at the same time, the first simple planetary gear set by the operation of the first brake 14. As the ring gear 32 of (28) acts as a reaction force element, the reverse shift is made, and the output is made through the planet carrier 38 of the second simple planetary gear set 30 which is the output element.

즉, 제 3 도에서와 같이, 제 2 노드(N2)의 제 3 입력 속도선(S3)과, 반력요소로 작용하는 제 3 노드(N3)를 연결하는 직선(L7)을 출력요소인 제 4 노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 후진 출력 속도선(R)이 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 3, the fourth straight line L7 connecting the third input speed line S3 of the second node N2 and the third node N3 acting as a reaction force element is the fourth output element. The line that most closely connects with the node N4 becomes the reverse output speed line R.

이상에서와 같이, 본 발명에 의하면, 반경방향으로 조합되는 복합 유성기어셋트를 적용함으로써, 전장이 매우 짧은 자동 변속기의 설계가 가능하며, 그 구성을 간단히 할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, by applying the composite planetary gear set combined in the radial direction, it is possible to design an automatic transmission having a very short electric field, and the configuration can be simplified.

그리고 변속단을 전진 6속 후진 1속으로 다단화함으로써, 엔진의 출력을 보다 효율적으로 이용할 수 있게 된다.In addition, by multiplying the shift stage to 6 forward speeds and 1 reverse speed, the engine output can be used more efficiently.

Claims (4)

제 1 단순 유성기어셋트의 링기어 외측에 제 2 단순 유성기어셋트가 둘러 쌓여져 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어가 제 2 단순 유성기어셋트의 선기어로도 적용할 수 있도록 반경방향으로 조합함으로써, 5개의 작동요소를 보유하면서 이들 작동요소 중 각 변속단에서 적어도 2개의 요소가 입력요소와 반력요소로 선택 설정되면서 전진 6속 후진 1 속의 변속이 이루어지도록 하는 복합 유성기어셋트와;By enclosing the second simple planetary gear set outside the ring gear of the first simple planetary gear set so that the ring gear of the first simple planetary gear set can be applied to the sun gear of the second simple planetary gear set, A composite planetary gear set having five operating elements, wherein at least two elements of each of the operating elements are selected and set as the input element and the reaction force element, so that the shift of the forward sixth speed and the first forward speed is made; 상기 제 1 단순 유성기어셋트의 유성 캐리어와 링기어, 그리고 제 2 단순 유성기어셋트의 링기어가 선택적으로 입력요소가 되도록 작동하는 클러치 수단들과;Clutch means operable to selectively input the planetary carrier and ring gear of the first simple planetary gearset and the ring gear of the second simple planetary gearset; 상기 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어, 유성 캐리어, 선기어가 각각 선택적으로 반력요소가 되도록 작동하는 브레이크 수단들과;Brake means for actuating each of the ring gear, the planet carrier and the sun gear of the first simple planetary gear set to be a reaction force element; 를 포함하는 차량용 6속 자동 변속기의 기어트레인.Gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle comprising a. 제 1 항에 있어서, 복합 유성기어셋트에 엔진의 동력을 전달하기 위한 클러치 수단은 제 2 단순 유성기어셋트의 링기어와 입력축 사이에 개재되는 제 1 클러치와;2. The clutch of claim 1, wherein the clutch means for transmitting power of the engine to the composite planetary gearset comprises: a first clutch interposed between the ring gear and the input shaft of the second simple planetary gearset; 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어와 입력축 사이에 개재되는 제 2 클러치와A second clutch interposed between the ring gear and the input shaft of the first simple planetary gear set; 제 1 단순 유성기어셋트의 유성 캐리어와 입력축 사이에 개재되는 제 3 클러치와;A third clutch interposed between the planetary carrier of the first simple planetary gear set and the input shaft; 를 포함하여 이루어지는 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인Gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle comprising a 제 1 항에 있어서, 브레이크 수단은 제 1 단순 유성기어셋트의 링기어와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제 1 브레이크와;2. The brake device according to claim 1, wherein the brake means comprises: a first brake interposed between the ring gear of the first simple planetary gear set and the transmission housing; 제 1 단순 유성기어셋트의 유성 캐리어와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제 2 브레이크와;A second brake interposed between the planetary carrier of the first simple planetary gearset and the transmission housing; 제 1 단순 유성기어셋트의 선기어와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제 3 브레이크와;A third brake interposed between the sun gear of the first simple planetary gear set and the transmission housing; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 6속 자동변속기의 기어트레인.Gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle comprising a. 제 1 항에 있어서, 클러치 수단을 형성하는 클러치는 다판 클러치가 사용되고, 브레이크 수단을 형성하는 브레이크 밴드 브레이크가 사용됨을 특징으로 하는 차량용 4속 자동 변속기의 기어 트레인.2. The gear train of claim 4, wherein the clutch forming the clutch means is a multi-plate clutch and the brake band brake forming the brake means is used.
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