KR20120132021A

KR20120132021A - 차량용 자동변속기의 유성기어트레인

Info

Publication number: KR20120132021A
Application number: KR1020110050584A
Authority: KR
Inventors: 서강수; 심휴태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-12-05
Also published as: JP2012247058A; CN102797813B; DE102011057113A9; US20120302394A1; US8597152B2; CN102797813A; DE102011057113A1

Abstract

차량용 자동변속기의 유성기어트레인이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 자동변속기의 유성기어트레인은 엔진의 동력을 전달받는 입력축; 변속된 회전동력을 출력하는 출력기어; 제1, 제2 유성기어세트의 조합에 의해 4개의 회전요소를 보유하면서 2개의 입력경로를 통해 입력되는 회전동력을 5개의 변속단으로 1차 변속하여 출력하는 제1 복합유성기어세트; 제3, 제4 유성기어세트의 조합에 의해 4개의 회전요소를 보유하면서 상기 제1 복합유성기어세트로부터 입력되는 회전동력과 1개의 경로를 통해 상기 입력축의 회전동력을 전달받아 전진 9속 및 후진 1속의 변속단으로 2차 변속하여 출력하는 제2 복합유성기어세트; 상기 제1, 제2 복합유성기어세트의 각 회전요소 중, 2개의 회전요소를 연결하거나 1개의 회전요소로 이루어지는 8개의 회전축; 및 상기 회전축 중, 선택된 회전축과 상기 입력축 사이에 개재되어 동력을 단속하는 3개의 클러치, 및 상기 회전축 중, 선택된 회전축을 변속기 하우징에 가변적으로 연결하는 3개의 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함한다.

Description

차량용 자동변속기의 유성기어트레인{PLANETARY GEAR TRAIN OF AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 자동변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동력 전달 성능을 향상시키고 연비를 저감시킬 수 있도록 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인에 관한 것이다.

통상적으로 자동변속기의 유성기어트레인은 복수의 유성기어세트 조합에 의하여 구현되며, 토크 컨버터로부터 전달되는 회전동력을 다단으로 자동 변속하여 출력축에 전달하는 기능을 한다.

이러한 자동변속기의 유성기어트레인은 구현 가능한 변속단이 많을수록 보다 적절한 변속비의 설계가 가능할 뿐만 아니라 동력성능 및 연비 면에서 우수한 차량을 구현할 수 있기 때문에 보다 많은 변속단을 구현할 수 있도록 꾸준한 연구가 이루어지고 있다.

상기 유성기어트레인은 동일 변속단을 구현하더라도 회전요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어)의 연결 구성에 따라 상이한 작동 메카니즘을 갖는다.

또한, 유성기어트레인은 그 연결 구성에 따라 내구성, 동력전달효율, 크기 등이 달라지는 특성이 있다. 이에, 자동변속기 분야에서는 보다 견고하고, 동력손실이 없으며, 콤팩트(Compact)한 유성기어트레인의 제작을 위해 연구 개발이 지속되고 있다.

또한, 유성기어트레인은 다수의 변속단을 구현하되, 변속제어 관점에서 이웃하는 변속단으로의 순차 변속 시, 하나의 마찰부재를 해제하고 다른 하나의 마찰부재를 작동하는 작동조건 만족시켜야 한다.

이러한 측면에서 현재 통상적으로 사용되고 있는 자동변속기는 4속 및 5속 자동변속기가 주류를 이루고 있으나, 최근에는 6속 자동변속기가 상용화되고 있는 추세이며, 그 이상의 변속단(8속 내지 10속)을 구현할 수 있는 유성기어트레인의 연구 개발도 활발하게 진행되고 있다.

본 발명의 실시 예는 다수의 유성기어세트와 다수의 마찰부재의 조합으로, 전진 9속 및 후진 1속의 변속단을 구현하되, 각 변속단에서 3개의 마찰부재가 작동되면서 변속이 이루어지도록 함으로써, 작동하지 않는 마찰부재의 숫자를 줄여 마찰 드래그 손실을 줄일 수 있도록 한 차량용 자동 변속기의 유성기어트레인을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진의 동력을 전달받는 입력축; 변속된 회전동력을 출력하는 출력기어; 제1, 제2 유성기어세트의 조합에 의해 4개의 회전요소를 보유하면서 2개의 입력경로를 통해 입력되는 회전동력을 5개의 변속단으로 1차 변속하여 출력하는 제1 복합유성기어세트; 제3, 제4 유성기어세트의 조합에 의해 4개의 회전요소를 보유하면서 상기 제1 복합유성기어세트로부터 입력되는 회전동력과 1개의 경로를 통해 상기 입력축의 회전동력을 전달받아 전진 9속 및 후진 1속의 변속단으로 2차 변속하여 출력하는 제2 복합유성기어세트; 상기 제1, 제2 복합유성기어세트의 각 회전요소 중, 2개의 회전요소를 연결하거나 1개의 회전요소로 이루어지는 8개의 회전축; 및 상기 회전축 중, 선택된 회전축과 상기 입력축 사이에 개재되어 동력을 단속하는 3개의 클러치, 및 상기 회전축 중, 선택된 회전축을 변속기 하우징에 가변적으로 연결하는 3개의 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 복합유성기어세트는 제1 선기어, 제1 유성 캐리어, 제1 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제1 유성기어세트; 제2 선기어, 제2 유성 캐리어, 제2 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제2 유성기어세트; 상기 제1 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제1 회전축; 상기 제1 유성 캐리어와 제2 링기어를 포함하는 제2 회전축; 상기 제1 링기어와 제2 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되거나, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전축; 상기 제2 선기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전축; 상기 입력축과 제4 회전축 사이에 개재되는 제1 클러치; 상기 입력축과 제3 회전축 사이에 개재되는 제2 클러치; 상기 제3 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크; 상기 제1 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 복합유성기어세트는 제3 선기어, 제3 유성 캐리어, 제3 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제3 유성기어세트; 제4 선기어, 제4 유성 캐리어, 제4 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제4 유성기어세트; 상기 제4 선기어를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 복합유성기어세트의 출력측과 직접 연결되는 제5 회전축; 상기 제3 링기어와 제4 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제6 회전축; 상기 제3 유성 캐리어와 제4 링기어를 포함하여 이루어지며, 출력기어와 직접 연결되는 제7 회전축; 상기 제3 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제8 회전축; 상기 입력축과 제6 회전축 사이에 개재되는 제3 클러치; 상기 제8 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제3 브레이크를 포함할 수 있다.

또한, 상기 변속단은 상기 제1 클러치와 제2 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 1속 변속단; 상기 제2 클러치와 제2 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 2속 변속단; 상기 제1 클러치와 제2 클러치, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 3속 변속단; 상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 4속 변속단; 상기 제1 클러치와 제2 클러치, 및 제3 클러치의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 5속 변속단; 상기 제2 클러치와 제3 클러치, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 6속 변속단; 상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 7속 변속단; 상기 제3 클러치와 제1 브레이크, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 8속 변속단; 상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제1 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 9속 변속단; 상기 제1 클러치와 제1 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 후진 변속단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서, 상기 제1 복합유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트인 제1 유성기어세트와 싱글 피니언 유성기어세트인 제2 유성기어세트를 조합하되, 링기어와 유성 캐리어를 공유하는 복합유성기어세트로서, 숏 피니언과 치합되는 제1 선기어, 롱피니언과 치합되는 제2 선기어, 및 공유 유성 캐리어와, 공유 링기어를 보유하며, 상기 제1 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제1 회전축; 상기 공유 링기어를 포함하는 제2 회전축; 상기 공유 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되거나, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전축; 상기 제2 선기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전축; 상기 입력축과 제4 회전축 사이에 개재되는 제1 클러치; 상기 입력축과 제3 회전축 사이에 개재되는 제2 클러치; 상기 제3 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크; 상기 제1 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제2 복합유성기어세트는 제3 선기어, 제3 유성 캐리어, 제3 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제3 유성기어세트; 제4 선기어, 제4 유성 캐리어, 제4 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제4 유성기어세트; 상기 제3 링기어를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 복합유성기어세트의 제2 회전축과 직접 연결되는 제5 회전축; 상기 제3 유성 캐리어와 제4 링기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제6 회전축; 상기 제4 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 출력기어와 직접 연결되는 제7 회전축; 상기 제3 선기어와 제4 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제8 회전축; 상기 입력축과 제6 회전축 사이에 개재되는 제3 클러치; 상기 제8 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제3 브레이크를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 단순유성기어세트로 이루어지는 4개의 유성기어세트를 6개의 마찰부재로 조합하여 전진 9속의 변속단을 구현하여 동력전달성능 및 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 각 변속단별 3개의 마찰부재가 작동되도록 함으로써, 작동하지 않는 마찰부재의 숫자를 최소화하여 마찰 드래그 손실을 줄임으로써, 동력전달효율 및 연비를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인에 적용되는 각 마찰부재의 각 변속단별 작동표이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 변속선도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.

단, 본 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인은 동일 축선 상에 배치되는 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4), 입력축(IS), 출력기어(OG), 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 각 회전요소를 상호 직접 연결하거나 가변 연결하여 형성되는 8개의 회전축(TM1 ~ TM8), 6개의 마찰부재(C1 ~ C3)(B1 ~ B3), 변속기 하우징(H)을 포함한다.

이에 따라 입력축(IS)으로부터 입력되는 회전동력이 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 상호 보완작동에 의해 변속되어 출력기어(OG)을 통해 출력된다.

그리고 상기 각 유성기어세트는 후방 측으로부터 엔진 측으로 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 순으로 배치된다.

상기 입력축(IS)은 입력부재로서, 엔진의 크랭크샤프트를 통하여 전달되어 토크 컨버터를 통해 토크 변환이 이루어진 회전동력이 입력된다.

상기 출력기어(OG)는 출력부재로서, 차동장치를 통해 구동륜을 구동시키도록 구동력을 전달한다.

상기 제1 유성기어세트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어(S1), 상기 제1 선기어(S1)와 외접으로 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 유성 캐리어(PC1), 및 상기 제1 피니언(P1)과 내접으로 맞물리는 제1 링기어(R1)를 회전요소로 포함한다.

상기 제2 유성기어세트(PG2)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어(S2), 상기 제2 선기어(S2)와 외접으로 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 유성 캐리어(PC2), 및 상기 제2 피니언(P2)과 내접으로 맞물리는 제2 링기어(R2)를 회전요소로 포함한다.

상기 제3 유성기어세트(PG3)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제3 선기어(S3), 상기 제3 선기어(S3)와 외접으로 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 유성 캐리어(PC3), 및 상기 제3 피니언(P3)과 내접으로 맞물리는 제3 링기어(R3)를 회전요소로 포함한다.

상기 제4 유성기어세트(PG4)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제4 선기어(S4), 상기 제4 선기어(S4)와 외접으로 맞물리는 제4 피니언(P4)을 지지하는 제4 유성 캐리어(PC4), 및 상기 제4 피니언(P4)과 내접으로 맞물리는 제4 링기어(R4)를 회전요소로 포함한다.

그리고 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)는 2개의 복합 유성기어세트(Compound Planetary Gear Set; CPG1,CPG2)로 조합되어 입력축으로부터 전달되는 회전동력을 전진 9속의 변속단으로 출력한다.

상기 제1 복합유성기어세트(CPG1)는 제1, 제2 유성기어세트(PG1)(PG2)가 조합되고, 상기 제2 복합유성기어세트(CPG2)는 제3, 제4 유성기어세트(PG3)(PG4)가 조합된다.

상기 제1 복합유성기어세트(CPG1)는 제1 유성 캐리어(PC1)와 제2 링기어(R2)가 직접 연결되고, 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC1)가 직접 연결되어 4개의 회전요소로 작동하면서 제1, 제2, 제3, 제4 회전축(TM1)(TM2)(TM3)(TM4)을 보유한다.

그리고 상기 제2 복합유성기어세트(CPG2)는 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 링기어(R4)가 직접 연결되고, 제3 링기어(R3)와 제4 유성 캐리어(PC4)가 직접 연결되어 4개의 회전요소로 작동하면서 제5, 제6, 제7, 제8 회전축(TM5)(TM6)(TM7)(TM8)을 보유한다.

이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인은 8개의 회전축(TM1~TM8)을 보유하여 작동한다.

상기 제1 회전축(TM1)은 제1 선기어(S1)를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

상기 제2 회전축(TM2)은 제1 유성 캐리어(PC1)와 제2 링기어(R2)를 포함하여 이루어진다.

상기 제3 회전축(TM3)은 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC2)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 선택적으로 연결되거나, 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

상기 제4 회전축(TM4)은 제2 선기어(S2)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 선택적으로 연결된다.

상기 제5 회전축(TM5)은 제4 선기어(S4)를 포함하여 이루어지며, 상기 제2 회전축(TM2)와 직접 연결된다.

상기 제6 회전축(TM6)은 제3 링기어(R3)와 제4 유성 캐리어(PC4)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 선택적으로 연결된다.

상기 제7 회전축(TM7)은 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 링기어(S4)를 포함하여 이루어지며, 동시에 출력기어(OG)와 연결된다.

상기 제8 회전축(TM8)은 제3 선기어(S3)를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

그리고 상기 회전축(TM1 ~ TM8) 중, 입력축(IS)과 선택적으로 연결되어 가변 입력요소로 작동하는 제3, 제4, 제6 회전축(TM3)(TM4)(TM6)은 각각 마찰부재인 클러치(C2)(C1)(C3)를 통해 입력축(IS)과 연결된다.

또한, 상기 회전축(TM1 ~ TM8) 중, 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결되어 가변 고정요소로 작동하는 제1, 제3, 제8 회전축(TM1)(TM3)(TM8)은 각각 브레이크(B2)(B1)(B3)를 통해 변속기 하우징(H)과 연결된다.

상기 제1 클러치(C1)는 입력축(IS)과 제4 회전축(TM4) 사이에 개재되어 제4 회전축(TM4)이 선택적인 입력요소로 작동하도록 한다.

상기 제2 클러치(C2)는 입력축(IS)과 제3 회전축(TM3) 사이에 개재되어 제3 회전축(TM3)이 선택적인 입력요소로 작동하도록 한다.

상기 제3 클러치(C3)는 입력축(IS)과 제6 회전축(TM6) 사이에 개재되어 제6 회전축(TM6)이 선택적인 입력요소로 작동하도록 한다.

상기 제1 브레이크(B1)는 제3 회전축(TM3)과 변속기 하우징(H) 사이에 개재되어 제3 회전축(TM3)이 선택적인 고정요소로 작동하도록 한다.

상기 제2 브레이크(B2)는 상기 제1 회전축(TM1)과 변속기 하우징(H) 사이에 개재되어 상기 제1 회전축(TM1)이 선택적인 고정요소로 작동하도록 한다.

상기 제3 브레이크(B3)는 상기 제8 회전축(TM8)과 변속기 하우징(H) 사이에 개재되어 제8 회전축(TM8)이 선택적인 고정요소로 작동하도록 한다.

또한, 상기 제8 회전축(TM8)과 변속기 하우징(H) 사이에는 상기 제1 브레이크(B1)와 병렬로 배치되는 원웨이 클러치(F1)를 더 포함할 수 있다.

상기 구성에 의하여 제1 복합유성기어세트(CPG1)에는 제1, 제2 클러치(C1)(C2)와 제1, 제2 브레이크(B1)(B2)가 적용되며, 상기 제1, 제2 클러치(C1)(C2)를 통해 2개의 경로로 입력되는 회전동력이 상기 제1, 제2 브레이크(B1)(B2)의 작동 여부에 따라 5개의 변속단으로 변속된다.

이때, 상기 5개의 변속단은 2개의 감속, 1개의 동속, 1개의 고정, 1개의 역회전 변속단으로 이루어진다.

그리고 상기 제2 복합유성기어세트(CPG2)에는 제3 클러치(C3)와 제3 브레이크(B3)가 적용되며, 상기 제3 클러치(C3)를 통해 입력축(IS)으로부터 직접 입력되는 회전동력과 제1 복합유성기어세트(CPG2)로부터 5개의 변속단으로 변속되어 입력되는 회전동력이 제3 브레이크(B3)의 작동 여부에 따라 전진 9속 및 후진 1속으로 최종 변속되어 출력된다.

상기에서 제1, 제2, 제3 클러치(C1)(C2)(C3)와 제1, 제2, 제3 브레이크(B1)(B2)(B3)로 이루어지는 각 마찰부재는 유압에 의하여 마찰 결합되는 다판식 유압마찰결합유닛으로 이루어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인에 적용되는 각 마찰부재의 각 변속단별 작동표이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인은 각 변속단에서 3개의 마찰부재가 작동하면서 변속이 이루어진다.

전진 1속 변속단(1ST)은 제1 클러치(C1), 제2 브레이크(B2), 및 제3 브레이크(B3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진 2속 변속단(2ND)은 제2 클러치(C2), 제2 브레이크(B2), 및 제3 브레이크(B3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진 3속 변속단(3RD)은 제1 클러치(C1), 제2 클러치(C2), 및 제3 브레이크(B3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진 4속 변속단(4TH)은 제1 클러치(C1), 제3 클러치(C3), 및 제3 브레이크(B3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진 5속 변속단(5TH)은 제1 클러치(C1), 제2 클러치(C2), 및 제3 클러치(C3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진 6속 변속단(6TH)은 제2 클러치(C2), 제3 클러치(C3), 및 제2 브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진 7속 변속단(7TH)은 제1 클러치(C1), 제3 클러치(C3), 및 제2 브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진 8속 변속단(8TH)은 제3 클러치(C3), 제1 브레이크(B1), 및 제2 브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진 9속 변속단(9TH)은 제1 클러치(C1), 제3 클러치(C3), 및 제1 브레이크(B1)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

후진 변속단(REV)은 제1 클러치(C1), 제1 브레이크(B1), 및 제3 브레이크(B3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

상기 전진 1속에서 제1 클러치(C1)와 제2, 제3 브레이크(B2)(B3)가 작동된다고 설명하고 있으나, 일반적인 주행 시에는 제3 브레이크(B3) 대신 원웨이 클러치(F1)가 작동될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 변속선도이며, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 유성기어트레인의 변속과정을 레버 해석법으로 도시하고 있다.

도 3을 참조하면, 하측의 가로선은 회전속도 "0"을 나타내고, 상측의 가로선은 회전속도 "1.0" 즉, 입력축(IS)과 동일 회전속도를 나타낸다.

제1 복합유성기어세트(CPG1)의 4개의 세로선은 좌측으로부터 차례로 제1, 제2, 제3, 제4 회전축(TM1)(TM2)(TM3)(TM4)으로 설정된다.

여기서, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 회전축(TM1)(TM2)(TM3)(TM4) 사이의 간격은 제1, 제2 유성기어세트(PG1)(PG2)의 각 기어비(선기어의 잇수/링기어의 잇수)에 따라 설정된다.

제2 복합유성기어세트(CPG2)의 4개의 세로선은 좌측으로부터 차례로 제5, 제6, 제7, 제8 회전축(TM5)(TM6)(TM7)(TM8)으로 설정된다.

여기서, 상기 제5, 제6, 제7, 제8 회전축(TM5)(TM6)(TM7)(TM8) 사이의 간격은 제3, 제4 유성기어세트(PG3)(PG4)의 각 기어비(선기어의 잇수/링기어의 잇수)에 따라 설정된다.

이하, 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 각 변속단별 변속과정을 설명한다.

[전진 1속]

도 2를 참조하면, 전진 1속 변속단(1ST)에서는 제1 클러치(C1) 및 제2, 제3 브레이크(B2)(B3)가 작동된다.

그러면 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제4 회전축(TM4)으로 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제1 회전축(TM1)이 고정요소로 작동한다.

이에 따라 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 제1 감속 속도선(T1)을 형성하면서 제2 회전축(TM2)을 통해 제1 감속 출력이 이루어진다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)을 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제8 회전축(TM8)이 고정요소로 작동하여 제1 변속선(SP1)을 형성한다.

그러면 상기 제1 변속선(SP1)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D1 만큼의 출력이 이루어져 전진 1속의 변속이 이루어진다.

[전진 2속]

전진 2속 변속단(2ND)에서는 상기 전진 1속의 상태에서 작동하던 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되고, 제2 클러치(C2)가 작동된다.

그러면 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제3 회전축(TM3)으로 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제1 회전축(TM1)이 고정요소로 작동한다.

이에 따라 제1복합유성기어세트(CPG1)에서는 제2 감속 속도선(T2)을 형성하면서 제2 회전축(TM2)을 통해 제2 감속 출력이 이루어진다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)을 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제8 회전축(TM8)이 고정요소로 작동하여 제2 변속선(SP2)을 형성한다.

그러면 상기 제2 변속선(SP2)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D2 만큼의 출력이 이루어져 전진 2속의 변속이 이루어진다.

[전진 3속]

전진 3속에서는 상기 전진 2속의 상태에서 작동하던 제2 브레이크(B2)의 작동이 해제되고, 제1 클러치(C1)가 작동된다.

그러면 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 제1, 제2 클러치(C1)(C2)가 동시에 작동하여 제3, 제4 회전축(TM3)(TM4)으로 동시 입력이 이루어지면서 직결의 상태가 되어 직결 속도선(T3)과 같이 입력 그대로 제2 회전축(TM2)을 통해 출력이 이루어진다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)을 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제8 회전축(TM8)이 고정요소로 작동하여 제3 변속선(SP3)을 형성한다.

그러면 상기 제3 변속선(SP3)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D3 만큼의 출력이 이루어져 전진 3속의 변속이 이루어진다.

[전진 4속]

전진 4속에서는 상기 전진 3속의 상태에서 작동하던 제2 클러치(C2)의 작동이 해제되고, 제3 클러치(C3)가 작동된다.

그러면 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제4 회전축(TM4)으로 입력이 이루어지지만 변속에는 아무런 작동을 하지 않는다.

그리고 제2복합 유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제3 클러치(C3)의 작동에 의하여 제6 회전축(TM6)을 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제8 회전축(TM8)이 고정요소로 작동하여 제4 변속선(SP4)을 형성한다.

그러면 상기 제4 변속선(SP4)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D4 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 4속의 변속이 이루어진다.

[전진 5속]

전진 5속에서는 상기 전진 4속의 상태에서 작동하던 제3 브레이크(B3)의 작동이 해제되고, 제2 클러치(C2)가 작동된다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)을 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제3 클러치(C3)의 작동에 의하여 직결의 상태가 되어 제5 변속선(SP5)을 형성한다.

그러면 상기 제5 변속선(SP5)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D5 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 5속의 변속이 이루어진다.

즉, 입력 그대로 출력이 이루어지게 된다.

[전진 6속]

전진 6속에서는 상기 전진 5속의 상태에서 작동하던 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되고, 제2 브레이크(B2)가 작동된다.

이에 따라 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 제2 감속 속도선(T2)을 형성하면서 제2 회전축(TM2)을 통해 제2 감속 출력이 이루어진다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)을 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제3 클러치(C3)의 작동으로 제6 회전축(TM6)으로 입력이 이루어지면서 제6 변속선(SP6)을 형성한다.

그러면 상기 제6 변속선(SP6)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D6 만큼의 출력이 이루어져 오버 드라이브 상태인 전진 6속의 변속이 이루어진다.

[전진 7속]

전진 7속에서는 상기 전진 6속의 상태에서 작동하던 제2 클러치(C2)의 작동이 해제되고, 제1 클러치(C1)가 작동된다.

그러면 도 3에서와 같이, 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제4 회전축(TM4)으로 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제1 회전축(TM1)이 고정요소로 작동한다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)을 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제3 클러치(C3)의 작동으로 제6 회전축(TM6)으로 입력이 이루어지면서 제7 변속선(SP7)을 형성한다.

그러면 상기 제7 변속선(SP7)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D7 만큼 입력 그대로 출력이 이루어져 오버 드라이브 상태인 전진 7속의 변속이 이루어진다.

[전진 8속]

전진 8속에서는 상기 전진 7속의 상태에서 작동하던 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되고, 제1 브레이크(B1)가 작동된다.

그러면 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 제1, 제2 브레이크(B1)(B2)가 동시에 작동함으로써, 전체가 고정 상태가 되어 고정 속도선(T4)을 형성하게 된다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)이 고정요소로 작동하고 있는 상태에서 제3 클러치(C3)의 작동으로 제6 회전축(TM6)으로 입력이 이루어지면서 제8 변속선(SP8)을 형성한다.

그러면 상기 제8 변속선(SP8)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D8 만큼 입력 그대로 출력이 이루어져 오버 드라이브 상태인 전진 8속의 변속이 이루어진다.

[전진 9속]

전진 9속에서는 상기 전진 8속의 상태에서 작동하던 제2 브레이크(B2)의 작동이 해제되고, 제1 클러치(C1)가 작동 제어된다.

그러면 제1복합 유성기어세트(CPG1)에서는 제1클러치(C1)의 작동에 의하여 제4 회전축(TM4)으로 입력이 이루어지는 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동으로 제3 회전축(TM3)이 고정요소로 작동된다.

이에 따라 제1복합 유성기어세트(CPG1)에서는 역회전 속도선(T5)을 형성하면서 제2 회전축(TM2)을 통해 역회전 출력이 이루어진다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)이 역회전하고 있는 상태에서 제3 클러치(C3)의 작동으로 제6 회전축(TM6)으로 입력이 이루어지면서 제9 변속선(SP9)을 형성한다.

그러면 상기 제9 변속선(SP9)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 D9 만큼 입력 그대로 출력이 이루어져 오버 드라이브 상태의 최고 변속단인 전진 9속의 변속이 이루어진다.

[후진]

후진 변속단에서는 제1 클러치(C1)와 제1, 제3 브레이크(B1)(B3)가 작동된다.

그리고 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제2 회전축(TM2)과 직결되어 있는 제5 회전축(TM5)이 역회전하고 있는 상태에서 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제8 회전축(TM8)이 고정요소로 작동하면서 후진 변속선(SR)을 형성한다.

그러면 상기 후진 변속선(SR)과 출력요소인 제7 회전축(TM7)의 세로선이 교차되는 REV 만큼의 출력이 이루어지면서 후진 변속이 이루어진다.

상기와 같이 본 발명의 제1 실시 예에 의하면, 4개의 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)를 2개의 복합유성기어세트(CPG1)(CPG2)로 조합하고, 3개의 클러치(C1)(C2)(C3)와 3개의 브레이크(B1)(B2)(B3)의 작동 제어를 통하여 전진 9속 및 후진 1속의 변속단을 실현할 수 있다.

즉, 상기 제1 복합유성기어세트(CPG1)에서는 2개의 감속, 1개의 동속, 1개의 고정, 1개의 역전으로 1차 변속하여 출력하며, 상기 제2 복합유성기어세트(CPG2)에서는 상기 제1 복합유성기어세트(CPG1)로부터 5개의 출력을 선택적으로 전달받아 전진 9속 및 후진 1속으로 2차 변속하여 출력하게 된다.

이에 따라 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인은 자동변속기의 다단화로 동력전달효율 및 연비를 향상시킬 수 있다.

그리고 각 변속단별 3개의 마찰부재가 작동되도록 함으로써, 작동하지 않는 마찰부재의 숫자를 최소화하여 마찰 드래그 손실을 줄임으로써, 동력전달효율 및 연비를 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에서는 제1 복합유성기어세트(CPG1)를 더블 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제1 유성기어세트(PG1), 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제2 유성기어세트(PG2)를 조합하여 구성하였다.

보다 구체적으로 상기 제1 복합유성기어세트(CPG1)는 더블 피니언 유성기어세트인 제1 유성기어세트(PG1), 싱글 피니언 유성기어세트인 제2 유성기어세트(PG2)를 조합하되, 링기어와 유성 캐리어를 공유하는 래비뉴 타입의 복합유성기어세트로 이루어진다.

이에 따라 링기어와 유성 캐리어 그리고 2개의 선기어를 포함하여 4개의 회전요소로 작동하게 되는데, 설명의 편의상 상기 링기어를 공유 링기어(R), 유성 캐리어를 공유 유성 캐리어(PC), 숏 피니언(P2)와 치합되는 선기어를 제1 선기어(S1), 롱 피니언(P2)과 치합되는 선기어를 제2 선기어(S2)로 지칭한다.

상기 구성에 의하여 제1 복합유성기어세트(CPG1)는 4개의 회전요소로 작동하면서 제1, 제2, 제3, 제4 회전축(TM1)(TM2)(TM3)(TM4)을 보유한다.

그리고 상기 제2 복합유성기어세트(CPG2)는 상기 제1 실시 예와 마찬가지로 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제3 유성기어세트(PG3)와, 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제4 유성기어세트(PG4)의 조합으로 이루어진다.

상기 제2 복합유성기어세트(CPG2)는 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 링기어(R4)가 직접 연결되고, 제3 선기어(S3)와 제4 선기어(S4)가 직접 연결되어 4개의 회전요소로 작동하면서 제5, 제6, 제7, 제8 회전축(TM5)(TM6)(TM7)(TM8)을 보유한다.

이에 따라 제2 실시 예에 따른 유성기어트레인은 8개의 회전축(TM1~TM8)을 보유하여 작동한다.

즉, 상기 제1 회전축(TM1)은 제1 선기어(S1)를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

상기 제2 회전축(TM2)은 공유 링기어(R)를 포함하여 이루어진다.

상기 제3 회전축(TM3)은 공유 유성 캐리어(PC)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 선택적으로 연결됨과 동시에, 변속기 하우징(H)과도 선택적으로 연결된다.

상기 제5 회전축(TM5)은 제3 링기어(R3)를 포함하여 이루어지며, 상기 제2 회전축(TM2)와 직접 연결된다.

상기 제6 회전축(TM6)은 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 링기어(R4)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 선택적으로 연결된다.

상기 제7 회전축(TM7)은 제4 유성 캐리어(PC4)를 포함하여 이루어지며, 동시에 출력기어(OG)와 연결된다.

상기 제8 회전축(TM8)은 제3 선기어(S3)와 제4 선기어(S4)를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

그리고 상기 회전축(TM1 ~ TM8)중, 입력축(IS)과 선택적으로 연결되어 가변 입력부재로 작동하는 제3, 제4, 제6 회전축(TM3)(TM4)(TM6)은 각각 마찰부재인 클러치(C2)(C1)(C3)를 통해 입력축(IS)과 연결된다.

또한, 상기 회전축(TM1 ~ TM7) 중, 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결되어 가변 고정부재로 작동하는 제1, 제3, 제8 회전축(TM1)(TM3)(TM8)은 각각 브레이크(B2)(B1)(B3)를 통해 변속기 하우징(H)과 연결된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2 실시 예는 제1 복합유성기어세트(CPG1)의 구성이 제1 실시 예와 다르고, 그에 따라 제2 복합유성기어세트(CPG2)의 연결관계도 달라진다.

이에 따라 상기 8개 회전축의 구성요소가 도 3 및 도 4와 같이 달라지지만, 각 변속단에서 작동하는 마찰부재와 변속과정은 상기 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예들로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

CPG1, CPG2... 제1, 제2 복합유성기어세트
PG1, PG2, PG3, PG4... 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트
S1, S2, S3, S4... 제1, 제2, 제3, 제4 선기어
PC1, PC2, PC3, PC4... 제1, 제2, 제3, 제4 유성 캐리어
R1, R2, R3, R4... 제1, 제2, 제3, 제4 링기어
IS... 입력축
OS... 출력축
R... 공유 링기어
PC.. 공유 유성 캐리어
TM1, TM2, TM3, TM4, TM5, TM6, TM7, TM8...제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 회전축

Claims

엔진의 동력을 전달받는 입력축;
변속된 회전동력을 출력하는 출력기어;
제1, 제2 유성기어세트의 조합에 의해 4개의 회전요소를 보유하면서 2개의 입력경로를 통해 입력되는 회전동력을 5개의 변속단으로 1차 변속하여 출력하는 제1 복합유성기어세트;
제3, 제4 유성기어세트의 조합에 의해 4개의 회전요소를 보유하면서 상기 제1 복합유성기어세트로부터 입력되는 회전동력과 1개의 경로를 통해 상기 입력축의 회전동력을 전달받아 전진 9속 및 후진 1속의 변속단으로 2차 변속하여 출력하는 제2 복합유성기어세트;
상기 제1, 제2 복합유성기어세트의 각 회전요소 중, 2개의 회전요소를 연결하거나 1개의 회전요소로 이루어지는 8개의 회전축; 및
상기 회전축 중, 선택된 회전축과 상기 입력축 사이에 개재되어 동력을 단속하는 3개의 클러치, 및 상기 회전축 중, 선택된 회전축을 변속기 하우징에 가변적으로 연결하는 3개의 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제1항에 있어서,
상기 제1 복합유성기어세트는
제1 선기어, 제1 유성 캐리어, 제1 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제1 유성기어세트;
제2 선기어, 제2 유성 캐리어, 제2 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제2 유성기어세트;
상기 제1 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제1 회전축;
상기 제1 유성 캐리어와 제2 링기어를 포함하는 제2 회전축;
상기 제1 링기어와 제2 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되거나, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전축;
상기 제2 선기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전축;
상기 입력축과 제4 회전축 사이에 개재되는 제1 클러치;
상기 입력축과 제3 회전축 사이에 개재되는 제2 클러치;
상기 제3 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크;
상기 제1 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제1항에 있어서,
상기 제2 복합유성기어세트는
제3 선기어, 제3 유성 캐리어, 제3 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제3 유성기어세트;
제4 선기어, 제4 유성 캐리어, 제4 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제4 유성기어세트;
상기 제4 선기어를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 복합유성기어세트의 출력측과 직접 연결되는 제5 회전축;
상기 제3 링기어와 제4 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제6 회전축;
상기 제3 유성 캐리어와 제4 링기어를 포함하여 이루어지며, 출력기어와 직접 연결되는 제7 회전축;
상기 제3 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제8 회전축;
상기 입력축과 제6 회전축 사이에 개재되는 제3 클러치;
상기 제8 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제3 브레이크;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 변속단은
상기 제1 클러치와 제2 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 1속 변속단;
상기 제2 클러치와 제2 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 2속 변속단;
상기 제1 클러치와 제2 클러치, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 3속 변속단;
상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 4속 변속단;
상기 제1 클러치와 제2 클러치, 및 제3 클러치의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 5속 변속단;
상기 제2 클러치와 제3 클러치, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 6속 변속단;
상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 7속 변속단;
상기 제3 클러치와 제1 브레이크, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 8속 변속단;
상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제1 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 9속 변속단;
상기 제1 클러치와 제1 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 후진 변속단;
을 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제1항에 있어서,
상기 제1 복합유성기어세트는
더블 피니언 유성기어세트인 제1 유성기어세트와 싱글 피니언 유성기어세트인 제2 유성기어세트를 조합하되, 링기어와 유성 캐리어를 공유하는 복합유성기어세트로서, 숏 피니언과 치합되는 제1 선기어, 롱피니언과 치합되는 제2 선기어, 및 공유 유성 캐리어와, 공유 링기어를 보유하며,
상기 제1 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제1 회전축;
상기 공유 링기어를 포함하는 제2 회전축;
상기 공유 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되거나, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전축;
상기 제2 선기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전축;
상기 입력축과 제4 회전축 사이에 개재되는 제1 클러치;
상기 입력축과 제3 회전축 사이에 개재되는 제2 클러치;
상기 제3 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크;
상기 제1 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제5항에 있어서,
상기 제2 복합유성기어세트는
제3 선기어, 제3 유성 캐리어, 제3 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제3 유성기어세트;
제4 선기어, 제4 유성 캐리어, 제4 링기어를 보유하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 제4 유성기어세트;
상기 제3 링기어를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 복합유성기어세트의 제2 회전축과 직접 연결되는 제5 회전축;
상기 제3 유성 캐리어와 제4 링기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제6 회전축;
상기 제4 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 출력기어와 직접 연결되는 제7 회전축;
상기 제3 선기어와 제4 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제8 회전축;
상기 입력축과 제6 회전축 사이에 개재되는 제3 클러치;
상기 제8 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제3 브레이크;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 변속단은
상기 제1 클러치와 제2 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 1속 변속단;
상기 제2 클러치와 제2 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 2속 변속단;
상기 제1 클러치와 제2 클러치, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 3속 변속단;
상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 4속 변속단;
상기 제1 클러치와 제2 클러치, 및 제3 클러치의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 5속 변속단;
상기 제2 클러치와 제3 클러치, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 6속 변속단;
상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 7속 변속단;
상기 제3 클러치와 제1 브레이크, 및 제2 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 8속 변속단;
상기 제1 클러치와 제3 클러치, 및 제1 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 전진 9속 변속단;
상기 제1 클러치와 제1 브레이크, 및 제3 브레이크의 동시 작동에 의하여 달성되는 후진 변속단;
을 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
엔진의 동력을 전달받는 입력축;
변속된 회전동력을 출력하는 출력기어;
각각 회전요소인 제1, 제2 선기어, 제1, 제2 유성 캐리어, 제1, 제2 링기어를 보유하는 제1, 제2 유성기어세트의 결합으로 구성되는 제1 복합유성기어세트;
각각 회전요소인 제3, 제4 선기어, 제3, 제4 유성 캐리어, 제3, 제4 링기어를 보유하는 제3, 제4 유성기어세트의 결합으로 구성되는 제2 복합 유성기어세트;
상기 제1 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제1 회전축;
상기 제1 유성 캐리어와 제2 링기어를 포함하는 제2 회전축;
상기 제1 링기어와 제2 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되거나, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전축;
상기 제2 선기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전축;
상기 제4 선기어를 포함하여 이루어지며, 상기 제2 회전축과 직접 연결되는 제5 회전축;
상기 제3 링기어와 제4 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제6 회전축;
상기 제3 유성 캐리어와 제4 링기어를 포함하여 이루어지며, 출력기어와 직접 연결되는 제7 회전축;
상기 제3 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제8 회전축;
상기 회전축 중, 선택된 회전축과 상기 입력축 사이에 개재되어 동력을 단속하는 3개의 클러치, 및 상기 회전축 중, 선택된 회전축을 변속기 하우징에 가변적으로 연결하는 3개의 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제8항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 구성되는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제8항에 있어서,
상기 마찰부재는
상기 입력축과 제4 회전축 사이에 개재되는 제1 클러치;
상기 입력축과 제3 회전축 사이에 개재되는 제2 클러치;
상기 입력축과 제6 회전축 사이에 개재되는 제3 클러치;
상기 제3 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크;
상기 제1 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크;
상기 제8 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제3 브레이크;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
엔진의 동력을 전달받는 입력축;
변속된 회전동력을 출력하는 출력기어;
숏 피니언과 치합되는 제1 선기어, 롱 피니언과 치합되는 제2 선기어, 공유 유성 캐리어, 및 공유 링기어로 구성되는 제1 복합유성기어세트;
각각 회전요소인 제3, 제4 선기어, 제3, 제4 유성 캐리어, 및 제3, 제4 링기어를 보유하는 제3, 제4 유성기어세트의 결합으로 구성되는 제2복합 유성기어세트;
상기 제1 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제1 회전축;
상기 공유 링기어를 포함하는 제2 회전축;
상기 공유 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되거나, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전축;
상기 제2 선기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전축;
상기 제3 링기어를 포함하여 이루어지며, 상기 제2 회전축과 직접 연결되는 제5 회전축;
상기 제3 유성 캐리어와 제4 링기어를 포함하여 이루어지며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제6 회전축;
상기 제4 유성 캐리어를 포함하여 이루어지며, 출력기어와 직접 연결되는 제7 회전축;
상기 제3 선기어와 제4 선기어를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제8 회전축;
상기 회전축 중, 선택된 회전축과 상기 입력축 사이에 개재되어 동력을 단속하는 3개의 클러치, 및 상기 회전축 중, 선택된 회전축을 변속기 하우징에 가변적으로 연결하는 3개의 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제11항에 있어서,
상기 제2 복합유성기어세트를 형성하는 제3, 제4 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 구성되는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제11항에 있어서,
상기 마찰부재는
상기 입력축과 제4 회전축 사이에 개재되는 제1 클러치;
상기 입력축과 제3 회전축 사이에 개재되는 제2 클러치;
상기 입력축과 제6 회전축 사이에 개재되는 제3 클러치;
상기 제3 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크;
상기 제1 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크;
상기 제8 회전축과 변속기 하우징 사이에 개재되는 제3 브레이크;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.