KR19980017003A - Gear train of 6-speed automatic transmission - Google Patents

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Abstract

반경방향으로 조합되는 복합 유성기어 셋트를 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; 제1 단순 유성기어 셋트의 링기어 외측에 제2 단순 유성기어 셋트가 둘러 쌓여져 제1 단순 유성기어 셋트의 링기어가 제2 단순 유성기어 셋트의 선기어로도 작용 할 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 유성기어 셋트와; 상기 제1 단순 유성기어 셋트의 선기어 및 유성 캐리어와 링기어가 선택적으로 입력요소가 되도록 작동하는 클러치 수단들과; 상기 제2 단순 유성기어 셋트의 링기어와, 제1 단순 유성기어 셋트의 선기어 및 유성 캐리어, 그리고 링기어가 각각 선택적으로 반력요소가 되도록 작동하는 브레이크 수단들과;를 포함하는 차량용 6속 자동 변속기의 기어트레인을 제공한다.By applying a combination of planetary planetary gear sets combined in the radial direction, it is possible to design an automatic transmission with a very short overall length, simplifying its construction, and multiplying the gear stage to effectively use the engine output. For the purpose of providing a gear train of; By enclosing the second simple planetary gear set around the ring gear of the first simple planetary gear set so that the ring gear of the first simple planetary gear set can act as 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; Clutch means for actuating the sun gear and the planet carrier and the ring gear of the first simple planetary gear set to selectively be input elements; A sixth automatic transmission for a vehicle, comprising: a ring gear of the second simple planetary gear set, a sun gear and a planet carrier of the first simple planetary gear set, and brake means for selectively acting as a reaction force element, respectively; To provide the gear train.

Description

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

제1도는 본 발명에 의한 기어 트레인의 구성도.1 is a block diagram of a gear train according to the present invention.

제2도는 본 발명의 작동설명을 레버 해석법으로 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining the operation of the present invention by lever analysis method.

제3도는 제2도 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 6 forward speeds and 1 reverse speed of the gear train of FIG. 2.

본 발명은 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반경방향으로 조합되는 복합 유성기어 셋트를 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 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, thereby simplifying its configuration. 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 유성기어 셋트의 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 of the planetary gear set (sun gear, ring gear, planet carrier) is an input element, and other elements. Select as the reaction force element to adjust the output speed.

이러한 차량용 자동 변속장치로 사용되는 복합 유성기어 장치로는 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 유성기어 장치는 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 유성기어 셋트가 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, or the planetary carrier and the ring Gears are directly connected to each other, that is, 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 유성기어 셋트를 구비하여야만 하는 바, 유성기어 셋트의 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 is also 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 유성기어 셋트를 적용함으로써, 전장이 매우 짧은 자동 변속기의 설계가 가능하여 그 구성을 간단히함과 동시에 변속단을 다단화하여 엔진의 출력을 효과적으로 이용할 수 있는 차량용 6속 자동변속기의 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 to simplify the 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, 제1 단순 유성기어 셋트의 링기어 외측에 제2 단순 유성기어 셋트가 둘러 쌓여져 제1 단순 유성기어 셋트의 링기어가 제2 단순 유성기어 셋트의 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 유성기어 셋트와; 상기 제1 단순 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 링기어가 선택적으로 입력요소가 되도록 작동하는 클러치 수단들과; 상기 제2 단순 유성기어 셋트의 링기어와, 제1 단순 유성기어 셋트의 선기어 및 유성 캐리어, 그리고 링기어가 각각 선택적으로 반력요소가 되도록 작동하는 브레이크 수단들과;를 포함하는 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인을 제공한다.In order to achieve 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. A planetary gear set; Clutch means for actuating said planetary carrier and ring gear of said first set of simple planetary gears selectively to be input elements; A sixth automatic transmission for a vehicle, comprising: a ring gear of the second simple planetary gear set, a sun gear and a planet carrier of the first simple planetary gear set, and brake means for selectively acting as a reaction force element, respectively; To provide the gear train.

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.

제1도는 본 발명에 의한 실시예의 기어 트레인을 나타내는 도면으로서, 엔진(2)으로부터 발생된 동력은 토오크 컨버터(4)를 통해 토오크 변환이 이루어져 복합 유성기어 셋트(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 유성기어 셋트(6)는 다수의 클러치(8)(10)(12)로 이루어지는 클러치 수단의 선택적인 작동으로 적어도 하나의 요소에 입력이 이루어지고, 다수의 브레이크(14)(16)(18)(20)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). In the selective operation of the brake means consisting of 18) and 20), at least one element is operated as a reaction force element in all driving regions except for the fourth forward speed.

상기에서 엔진(2)으로부터 발생되는 토오크를 변환시키는 토오크 컨버터(4)는 엔진(2)의 트랭크축에 직결되어 회전하는 펌프 임펠러(20)와; 이 펌프 임펠러(22)와 대향 배치되어 분출되는 오일에 의하여 함께 회전하는 터어빈 런너(24)와; 이들 펌프 임펠러(22)와 터어빈 런너(24) 사이에 배치되어 오일의 흐름을 바꾸어주어 펌프 임펠러(22)의 회전력을 증가시켜 주는 스테이터(26)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 24 which is disposed to face the pump impeller 22 and rotates together by oil ejected; It includes a stator 26 disposed between the pump impeller 22 and the turbine runner 24 to change the flow of oil to increase the rotational force of the pump impeller 22.

이에 따라 엔진이 회전을 하면 상기 토오크 컨버터(4)내에 충진된 오일이 펌프 임펠러(22)에서 분출되어 터어빈 런너(24)로 공급되면서 터어빈 런너(24)를 구동시킨 다음 스테이터(26)로 유입된다.Accordingly, when the engine rotates, the oil filled in the torque converter 4 is ejected from the pump impeller 22 and supplied to the turbine runner 24 to drive the turbine runner 24 and then flow into the stator 26. .

또한, 상기 스테이터(26)로 유입된 오일은 그 방향을 바꾸어 다시 펌프 임펠러(22)로 유입되는 작용을 반복하게 되는데, 이때 스테이터(26)의 회전에 의하여 스테이터(26)가 분담하는 터어빈 런너(24)의 회전력과 펌프 임펠러(22)의 회전력과의 사이에 차이가 생겨 토오크 변환이 이루어지게 되는 것이다.In addition, the oil introduced into the stator 26 changes the direction and repeats the flow of the oil into the pump impeller 22. At this time, the turbine runner shared by the stator 26 is rotated by the rotation of the stator 26. The difference between the rotational force of 24 and the rotational force of the pump impeller 22 is to be the torque conversion is made.

그리고 상기 토오크 컨버터(4)로부터 동력을 전달받는 복합 유성기어 셋트(6)는 상기 토오크 컨버터(4)의 터어빈 런너(24)에 연결되는 입력축(28)의 후측에 동일선상으로 배치된다.The composite planetary gear set 6, which receives power from the torque converter 4, is arranged in line with the rear side of the input shaft 28 connected to the turbine runner 24 of the torque converter 4.

상기 복합 유성기어 셋트(6)는 반경방향으로 조합되는 제1, 2 단순 유성기어 셋트(30)(32)로 이루어지는데, 이는 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34) 외측에 또 다른 제2 단순 유성기어 셋트(32)가 둘러 쌓여져 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34)가 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 선기어로도 작용할 수 있도록 이루어진다.The composite planetary gear set 6 consists of first and second simple planetary gear sets 30 and 32 which are radially combined, which is outside the ring gear 34 of the first simple planetary gear set 30. Another second simple planetary gear set 32 is enclosed so that the ring gear 34 of the first simple planetary gear set 30 can also act as a sun gear of the second simple planetary gear set 32.

이에 따라 상기 복합 유성기어 셋트(6)는 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 선기어(36) 및 유성 캐리어(38)와 링기어(34), 그리고 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 유성 캐리어(40)와 링기어(42)로 이루어지는 5 개의 작동요소를 보유하게 되며, 제1, 2 단순 유성기어 셋트(30)(32)의 반경방향 조합으로 축방향으로의 길이를 크게 줄일 수 있게 된다.Accordingly, the composite planetary gear set 6 includes the sun gear 36 and the planet carrier 38 and the ring gear 34 of the first simple planetary gear set 30, and the planetary gear set 32 of the second simple planetary gear set 32. It has five operating elements consisting of the carrier 40 and the ring gear 42, and the radial combination of the first and second simple planetary gear sets 30 and 32 can greatly reduce the length in the axial direction. do.

상기 복합 유성기어 셋트(6)에 엔진(2)의 동력을 전달하기 위한 클러치 수단으로 작용하는 제1 클러치(8)는 입력축(28)과 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 선기어(34) 사이에 개재되고, 제2 클러치(10)는 입력축(28)과 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 유성 캐리어(38) 사이에 개재되며, 제 3 클러치(12)는 입력축(28)과 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34) 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 an input shaft 28 and sun gear 34 of the first simple planetary gear set 30. Interposed therebetween, the second clutch 10 is interposed between the input shaft 28 and the planet carrier 38 of the first simple planetary gear set 30, and the third clutch 12 is interposed between the input shaft 28 and the first clutch. 1 is interposed between the ring gear 34 of the simple planetary gear set 30.

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 제1 브레이크(14)는 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 링기어(42)와 변속기 하우징(44) 사이에 개재되며, 제2 브레이크(16)는 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 선기어(36)와 변속기 하우징(44) 사이에 개재되고, 제 3 브레이크(18)는 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 유성 캐리어(38)와 변속기 하우징(44) 사이에 개재되며, 제4 브레이크(20)는 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34)와 변속기 하우징(44) 사이에 개재되어 상기 요소들이 선택적인 반력요소로 작용할 수 있도록 하였으며, 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 유성 캐리어(40) 말단부에는 출력기어(46)를 장착하여 출력요소로 작용할 수 있도록 하였다.The first brake 14 forming the brake means is interposed between the ring gear 42 of the second simple planetary gear set 32 and the transmission housing 44, and the second brake 16 is the first simple planetary. Interposed between the sun gear 36 of the gear set 30 and the transmission housing 44, the third brake 18 is between the planet carrier 38 and the transmission housing 44 of the first simple planetary gear set 30. The fourth brake 20 is interposed between the ring gear 34 of the first simple planetary gear set 30 and the transmission housing 44 to allow the elements to act as selective reaction elements. 2, the output gear 46 is mounted on the end of the planetary carrier 40 of the planetary gear set 32 to act as an output element.

상기에서 클러치 수단을 형성하는 제1, 2, 3 클러치(8)(10)(12)는 다판 클러치가 사용될 수 있으며, 브레이크 수단을 형성하는 제1, 2, 3, 4 브레이크(14)(16)(18)(20)는 통상의 밴드 브레이크가 사용될 수 있다.The first, second, third clutches 8, 10, 12 forming the clutch means may be a multi-plate clutch, and the first, second, third, fourth brakes 14, 16 forming the brake means. 18 and 20 may be a conventional band brake.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 기어트레인은 제2도의 마찰요소 작동표와 같이 마찰요소가 작동하면서 변속이 이루어지게 되는데, 이의 작동요소표와 제3도의 레버 해석표를 보면서 변속과정을 설명하면 다음과 같다.As described above, the gear train of the present invention is shifted while the friction element is operated as in the friction element operation table of FIG. 2, and the shifting process is explained by looking at the operation element table and the lever analysis table of FIG. 3. .

먼저, 복합 유성기어 셋트를 레버방식으로 해석하기 위하여는 레버(L)상의 제1 노드(N1)는 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 선기어(36), 제2 노드(N2)는 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 유성 캐리어(38), 제3 노드(N3)는 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34), 제4 노드(N4)는 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 유성 캐리어(40), 제5 노드(N5)는 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 링기어(42)로 설정됨을 전제한다.First, in order to interpret the composite planetary gear set in a lever manner, the first node N1 on the lever L is the sun gear 36 of the first simple planetary gear set 30, and the second node N2 is the first. The planetary carrier 38 of the simple planetary gear set 30, the third node N3 are the ring gear 34 of the first simple planetary gear set 30, and the fourth node N4 is the second simple planetary gear set. It is assumed that the planetary carrier 40 and the fifth node N5 of 32 are set to the ring gear 42 of the second simple planetary gear set 32.

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

이러한 점을 고려하여 전진 1속의 작동과정을 설명하면, 제1 속에서는 제1 클러치(8)와, 제1 브레이크(14)가 작동 제어된다.Considering this point, the operation process 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(28)의 동력은 제1 클러치(8)의 작동에 의하여 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(36)가 입력요소로 작용하고, 이와 동시에 제1 브레이크(14)의 작동에 의하여 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 링기어(42)가 반력요소로 작용하면서 제1 속의 변속이 이루어져 출력요소인 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 유성 캐리어(40)를 통해 출력이 이루어지게 된다.Then, the power of the input shaft 28 rotated by the engine 2 is driven by the operation of the first clutch 8 so that the ring gear 36 of the first simple planetary gear set 30 acts as an input element. As the ring gear 42 of the second simple planetary gear set 32 acts as a reaction force element by the operation of the first brake 14, the gear shift of the second simple planetary gear set 32, which is an output element, is performed. The output is made through the planetary carrier 40.

이러한 변속과정을 제3도를 보면서 살펴보면, 제1 노드(N1)로 입력되는 제1 입력 속도선(S1)과, 반력요소로 작용하는 제5노드(N5)를 연결하는 직선(L1)을 출력요소인 제4노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 제1 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 first node N1 and the fifth node N5 acting as a reaction force element. The line connecting most closely with the fourth node N4 as the element becomes the output speed line D1 in the first gen.

즉, 이는 입력 회전수 보다 출력 회전수가 아주 작아지게 되어 제1 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 제1 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 증가하면 트랜스 제어유닛에서는 제1 클러치(8)의 작동은 해제하고, 제2 브레이크(10)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 clutch 8 and operates the second brake 10.

그러면 제2 클러치(10)의 작동에 따라 입력요소가 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 유성 캐리어(38)로 변환되면서 제2 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the input element is converted into the planetary carrier 38 of the first simple planetary gear set 30 according to the operation of the second clutch 10, and thus the second speed is shifted.

이러한 제2 속의 변속과정을 제3도를 보면서 살펴보면, 제2노드(N2)의 제2 입력 속도선(S2)과, 반력요소로 작용하는 제5노드(N5)를 연결하는 직선(L2)을 출력요소인 제4노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 제2 속의 출력 속도선(D2)이 되면서 제1속 보다는 빠른 속도로 출력이 이루어지게 된다.Looking at the second speed shift process as shown in FIG. 3, the straight line L2 connecting the second input speed line S2 of the second node N2 and the fifth node N5 acting as a reaction force element are shown. As the line connecting the fourth node N4 that is the output element closest to the output speed line D2 of the second speed, the output is performed at a higher speed than the first speed.

상기와 같은 제2 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 증가하면 트랜스 제어유닛에서는 제2 클러치(10)의 작동은 해제하고, 제3 클러치(12)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 clutch 10 is released from the transformer control unit, and the third clutch 12 is operated.

그러면 상기 제3 클러치(12)의 작동에 따라 입력요소가 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34)로 변환되면서 제3 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, as the input element is converted into the ring gear 34 of the first simple planetary gear set 30 according to the operation of the third clutch 12, a third speed shift is performed.

이러한 제3 속의 변속과정을 제3도를 보면서 살펴보면, 제3노드(N3)의 제3 입력 속도선(S3)과, 반력요소로 작용하는 제5노드(N5)를 연결하는 직선(L3)을 출력요소인 제4노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 제3 속의 출력 속도선(D3)이 되면서 제2속 보다는 빠른속도로 출력이 이루어지게 된다.Referring to FIG. 3, the third shifting process includes a straight line L3 connecting the third input speed line S3 of the third node N3 and the fifth node N5 acting as a reaction force element. The line connecting the fourth node N4 that is the output element closest to the third output speed line D3 becomes the output at a higher speed than the second speed.

상기와 같은 제3 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 증가되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 제1 브레이크(14)의 작동을 해제하고, 제1 클러치(8)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed and the throttle opening degree increase in the third speed state as described above, the transmission control unit releases the operation of the first brake 14 and operates the first clutch 8.

그러면 제3 속의 입력의 상태에서 반력이 해제되고, 제1 클러치(8)의 작동에 따른 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 선기어(36)가 입력요소로 작동하게 되는 바, 제2의 입력이 이루어지게 되어 2개의 입력요소로 갖게 되므로, 유성기어 셋트의 특성상 직결의 상태가 되면서 제4 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the reaction force is released in the state of the third speed input, and the sun gear 36 of the first simple planetary gear set 30 according to the operation of the first clutch 8 is operated as an input element. Since it is made to have two input elements, the fourth gear shift is made while being in a direct connection due to the characteristics of the planetary gear set.

이러한 제4 속의 변속과정을 제3도를 보면서 살펴보면, 제1노드(N1)로 입력되는 제1 입력 속도선(S1)과, 또 다른 입력요소로 작용하는 제3노드(N3)의 제3 입력 속도선(S3)를 연결하는 직선(L4)을 출력요소인 제4노드(N4)와 가장 가깝게 연결하는 선이 제4 속의 출력 속도선(D4)이 되는 것이다.Referring to FIG. 3, the fourth shifting process includes a first input speed line S1 input to the first node N1 and a third input of the third node N3 serving as another input element. The line connecting the straight line L4 connecting the speed line S3 to the fourth node N4 that is the output element most closely becomes the output speed line D4 of the fourth speed.

상기와 같은 제4 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 더욱 증대되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 제4 속에서 작동하고 있던 제1 클러치(8)의 작동은 해제하고, 제2 브레이크(16)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 second brake 16. Done.

그러면 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34)를 통한 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(16)의 작동으로 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 선기어(36)가 반력요소로 작용하면서 제5 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the sun gear 36 of the first simple planetary gear set 30 acts as a reaction element by the operation of the second brake 16 while the input is made through the ring gear 34 of the first simple planetary gear set 30. In operation, the fifth shift is achieved.

이러한 제5 속의 변속과정을 제3도를 보면서 살펴보면, 제3노드(N3)의 제3 입력 속도선(S3)과, 반력요소로 작용하는 제1노드(N1)를 연결하는 직선(L5)을 출력요소인 제4노드(N4)와 연결하는 선이 제5 속의 출력 속도선(D5)이 되는 것이다.Looking at the shifting process of the fifth speed as shown in FIG. 3, a straight line L5 connecting the third input speed line S3 of the third node N3 and the first node N1 acting as a reaction force element is shown. The line connecting the fourth node N4 which is the output element becomes the output speed line D5 of the fifth speed.

즉, 상기에서의 제5 속은 입력속도 보다 빠른 출력이 이루어지는 오버 드라이브 상태가 된다.That is, the fifth speed is in an overdrive state in which output is faster than the input speed.

상기와 같은 제5 속의 상태에서 차속과 스로틀 개도가 더욱 증대되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 제5속에서 작동하고 있던 제2 브레이크(16)의 작동은 해제하고, 제3 브레이크(18)를 작동 제어하게 된다.If the vehicle speed and the throttle opening degree are further increased in the state of the fifth speed as described above, the transmission control unit releases the operation of the second brake 16 that is operating at the fifth speed, and controls the operation of the third brake 18. Done.

그러면 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34)를 통한 입력의 상태에서 제3 브레이크(18)의 작동으로 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 유성 캐리어(38)가 반력요소로 작용하면서 제6 속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the planetary carrier 38 of the first simple planetary gear set 30 acts as a reaction element by the operation of the third brake 18 in the state of input through the ring gear 34 of the first simple planetary gear set 30. In operation, the sixth speed shift is achieved.

이러한 제5 속의 변속과정을 제3도를 보면서 살펴보면, 제3노드(N3)의 제3 입력 속도선(S3)과, 반력요소로 작용하는 제2노드(N2)를 연결하는 직선(L6)을 출력요소인 제4노드(N4)와 연결하는 선이 제6 속의 출력 속도선(D6)이 되는 것이다.Looking at the shifting process of the fifth speed as shown in FIG. 3, a straight line L6 connecting the third input speed line S3 of the third node N3 and the second node N2 acting as a reaction force element are shown. The line connecting the fourth node N4, which is an output element, becomes the output speed line D6 of the sixth speed.

물론 이의 제6속에서도 상기 제5속과 마찬가지로 오버 드라이브 상태이다.Of course, the sixth speed is in an overdrive state similarly to the fifth speed.

그리고 운전자가 후진을 위하여 셀렉터 레버를 후진 레인지(R)로 변환시키면, 트랜스 제어유닛에서는 제1 클러치(8)와 제4 브레이크(20)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 first clutch 8 and the fourth brake 20.

그러면 제1 클러치(8)의 작동으로 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 선기어(36)를 통해 입력이 이루어지고, 이와 동시에 제4 브레이크(20)의 작동에 의하여 제1 단순 유성기어 셋트(30)의 링기어(34)가 반력요소로 작용하게 되면서 후진 변속이 이루어져 출력요소인 제2 단순 유성기어 셋트(32)의 유성 캐리어(40)를 통해 출력이 이루어지게 된다.Then, the input is made through the sun gear 36 of the first simple planetary gear set 30 by the operation of the first clutch 8, and at the same time, the first simple planetary gear set (by the operation of the fourth brake 20) As the ring gear 34 of 30 acts as a reaction force element, the reverse shift is made and the output is made through the planet carrier 40 of the second simple planetary gear set 32 that is the output element.

즉, 제3도에서와 같이, 제1노드(N1)의 제1 입력 속도선(S1)과, 반력요소로 작용하는 제3노드(N3)를 연결하는 직선(L7)을 출력요소인 제4노드(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 first input speed line S1 of the first node N1 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 유성기어 셋트를 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 a combination of planetary gear sets radially combined, it is possible to design an automatic transmission having a very short electric field, and simplify its configuration.

그리고 변속단을 전진 6속 후진1속으로 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)

제1 단순 유성기어 셋트의 링기어 외측에 제2 단순 유성기어 셋트가 둘러 쌓여져 제1 단순 유성기어 셋트의 링기어가 제2 단순 유성기어 셋트의 선기어로도 작용 할 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 유성기어 셋트와;By enclosing the second simple planetary gear set around the ring gear of the first simple planetary gear set so that the ring gear of the first simple planetary gear set can act as 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 제1 단순 유성기어 셋트의 선기어 및 유성 캐리어와 링기어가 선택적으로 입력요소가 되도록 작동하는 클러치 수단들과;Clutch means for actuating the sun gear and the planet carrier and the ring gear of the first simple planetary gear set to selectively be input elements; 상기 제2 단순 유성기어 셋트의 링기어와, 제1 단순 유성기어 셋트의 선기어 및 유성 캐리어, 그리고 링기어가 각각 선택적으로 반력요소가 되도록 작동하는 브레이크 수단달과;A brake means for activating the ring gear of the second simple planetary gear set, the sun gear and the planet carrier of the first simple planetary gear set, and the ring gear, respectively, to selectively react as reaction elements; 를 포함하는 차량용 6속 자동 변속기의 기어트레인.Gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle comprising a. 제1항에 있어서, 복합 유성기어 셋트에 엔진의 동력을 전달하기 위한 클러치 수단은 제1 단순 유성기어 셋트의 선기어와 입력축 사이에 개재되는 제1 클러치와;2. The clutch of claim 1, wherein the clutch means for transmitting power of the engine to the composite planetary gear set comprises: a first clutch interposed between the sun gear and the input shaft of the first simple planetary gear set; 제1 단순 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 입력축 사이에 개재되는 제2 클러치와;A second clutch interposed between the planetary carrier of the first simple planetary gear set and the input shaft; 제1 단순 유성기어 셋트의 링기어와 입력축 사이에 개재되는 제3 클러치와;A third clutch interposed between the ring gear and the input shaft of the first simple planetary gear set; 를 포함하여 이루어지는 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인.Gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle comprising a. 제1항에 있어서, 브레이크 수단은 제2 단순 유성기어 셋트의 링기어와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크와;2. The brake system of claim 1, wherein the brake means comprises: a first brake interposed between the ring gear of the second simple planetary gear set and the transmission housing; 제1 단순 유성기어 셋트의 선기어와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크와;A second brake interposed between the sun gear of the first simple planetary gear set and the transmission housing; 제1 단순 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제3 브레이크와;A third brake interposed between the planetary carrier of the first simple planetary gear set and the transmission housing; 제1 단순 유성기어 셋트의 링기어와 변속기 하우징 사이에 배치되는 제4 브레이크와;A fourth brake disposed between the ring gear of the first simple planetary gear set and the transmission housing; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 6속 자동 변속기의 기어 트레인.Gear train of a six-speed automatic transmission for a vehicle comprising a. 제1항에 있어서, 클러치 수단을 형성하는 클러치는 다판 클러치가 사용되고, 브레이크 수단을 형성하는 브레이크는 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 forming the brake means is a band brake.
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KR101310065B1 (en) * 2012-07-03 2013-09-24 현대 파워텍 주식회사 Continuously variable transmission

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