KR20130003981A - Planetary gear train of automatic transmission for vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 자동변속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동력 전달 성능을 향상시키고 연비를 저감시킬 수 있도록 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle, and more particularly, to a planetary gear train of an automatic transmission for a vehicle to improve power transmission performance and reduce fuel consumption.
통상적으로 자동변속기의 유성기어트레인은 복수의 유성기어세트 조합에 의하여 구현되며, 토크 컨버터로부터 전달되는 회전동력을 다단으로 자동 변속하여 출력축에 전달하는 기능을 한다. Typically, the planetary gear train of the automatic transmission is implemented by a combination of a plurality of planetary gear sets, and functions to automatically transmit the rotational power transmitted from the torque converter to the output shaft in multiple stages.
이러한 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.As the planetary gear train has more shift stages, more suitable transmission ratios can be designed, as well as excellent performances in terms of power performance and fuel economy, and thus, continuous studies are being made to implement more shift stages.
상기 유성기어트레인은 동일 변속단을 구현하더라도 회전요소(선기어, 유성캐리어, 링기어)의 연결 구성에 따라 상이한 작동 메카니즘을 갖는다. The planetary gear trains have different operating mechanisms depending on the connection configuration of the rotating elements (sun gear, planet carrier, ring gear) even if the same gear stage is implemented.
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.In addition, the planetary gear train has characteristics such that durability, power transmission efficiency, size, etc. vary depending on the connection configuration. Accordingly, in the field of automatic transmission, research and development is continued for the production of more robust, no power loss, and compact planetary gear train.
또한, 유성기어트레인은 다수의 변속단을 구현하되, 변속제어 관점에서 이웃하는 변속단으로의 순차 변속 시, 하나의 마찰부재를 해제하고 다른 하나의 마찰부재를 작동하는 작동조건 만족시켜야 한다.In addition, the planetary gear train implements a plurality of shift stages, but in order to sequentially shift to a neighboring shift stage from a shift control point of view, the planetary gear train must satisfy an operating condition of releasing one friction member and operating another friction member.
그리고 유성기어트레인은 이웃하는 변속단간의 단간비가 적절한 수준으로 구현되어야 한다.And the planetary gear train should be implemented at an appropriate level of ratio between neighboring gears.
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.In this aspect, the automatic transmission that is commonly used in the present is the four-speed and five-speed automatic transmission is the mainstream, but in recent years the six-speed automatic transmission is a trend that is commercialized, and more than the transmission stage (8 to 10 speed) to implement. The research and development of the planetary gear train, which is also possible, is also actively underway.
본 발명의 실시 예는 다수의 유성기어세트와 다수의 마찰부재의 조합에 의하여 마찰부재의 작동조건 및 단간비가 우수한 전진 9속 및 후진 1속의 변속단을 구현함으로써, 동력 전달 성능을 향상시키고 연비를 저감시킬 수 있도록 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인을 제공하고자 한다.Embodiment of the present invention by implementing a combination of a plurality of planetary gear set and a plurality of friction member to implement a shift stage of the forward 9 speed and reverse 1 speed excellent in the operating conditions and the step ratio of the friction member, thereby improving the power transmission performance and fuel economy To provide a planetary gear train of an automatic transmission for a vehicle that can be reduced.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축; 변속된 회전동력을 출력하는 출력축; 항상 고정요소로 작동하는 하나의 회전요소와, 출력요소로 작동하는 다른 하나의 회전요소와, 상기 입력축과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하거나 선택적인 고정요소로 작동하는 또 다른 하나의 회전요소를 포함하는 제1 유성기어세트; 상기 입력축과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하는 하나의 회전요소와, 항상 고정요소로 작동하는 다른 하나의 회전요소와, 상기 제1 유성기어셋트의 출력요소와 직접 연결됨과 동시에 출력요소로 작동하는 또 다른 하나의 회전요소를 포함하는 제2 유성기어세트; 제3, 4 유성기어세트를 구성하는 회전요소 중, 각각 2개씩의 회전요소가 상호 직접 연결되어 4개의 회전요소를 보유하되, 상기 제2 유성기어세트의 출력요소와 직접 연결되어 입력요소로 작동하는 첫 번째 회전요소와, 상기 입력축과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하거나 고정요소로도 작동하는 두 번째 회전요소와, 상기 출력축과 직접 연결되어 출력요소로 작동하는 세 번째 회전요소와, 상기 입력축과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하는 네 번째 회전요소를 포함하는 복합유성기어세트; 상기 제1, 제2 유성기어세트 및 복합유성기어세트의 각 회전요소 중, 2개 이상의 회전요소를 연결하거나 1개의 회전요소로 이루어지는 8개의 회전멤버; 및 상기 8개의 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 상기 입력축 사이에 개재되는 클러치와, 상기 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인을 제공할 수 있다. In one or more embodiments of the present invention, the input shaft receives the rotational power of the engine; An output shaft for outputting a rotational power to be shifted; One rotary element which always acts as a stationary element, another rotary element which acts as an output element, and another rotary element which is variably connected to the input shaft and acts as an optional input element or as an optional stationary element A first planetary gear set including a; One rotary element variably connected to the input shaft to operate as an optional input element, another rotary element always acting as a stationary element, and directly connected to the output element of the first planetary gear set and acting as an output element A second planetary gear set including another rotating element; Of the rotating elements constituting the third and fourth planetary gear sets, each of the two rotating elements is directly connected to each other to hold four rotating elements, and is directly connected to the output elements of the second planetary gear set to operate as an input element. A first rotating element, a second rotating element variably connected to the input shaft to operate as an optional input element or a fixed element, a third rotating element directly connected to the output shaft to operate as an output element, and A composite planetary gear set including a fourth rotating element variably connected to the input shaft and operating as an optional input element; Eight rotating members each of which connects two or more rotating elements or consists of one rotating element among the rotating elements of the first and second planetary gear sets and the composite planetary gear set; And six friction members including a clutch interposed between the selected rotation member and the input shaft among the eight rotation members, and a brake interposed between the rotation member and the transmission housing among the rotation members. Planetary gear trains can be provided.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축; 변속된 회전동력을 출력하는 출력축; 제1 선기어, 제1 유성캐리어, 제1 링기어를 보유하는 제1 유성기어세트; 제2 선기어, 제2 유성캐리어, 제2 링기어를 보유하는 제2 유성기어세트; 제3 선기어, 제3 유성캐리어, 제3 링기어를 보유하는 제3 유성기어세트와, 제4 선기어, 제4 유성캐리어, 제4 링기어를 보유하는 제4 유성기어세트를 결합하여 이루어지는 복합유성기어세트; 상기 제1 선기어를 포함하며, 변속기 하우징과 직접 연결되는 제1 회전멤버; 상기 제1 링기어와 제2 유성캐리어 및 제3 선기어를 포함하는 제2 회전멤버; 상기 제1 유성캐리어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전멤버; 상기 제2 선기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전멤버; 상기 제2 링기어를 포함하며, 변속기 하우징과 직접 연결되는 제5 회전멤버; 상기 제3 유성캐리어와 제4 링기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제6 회전멤버; 상기 제3 링기어와 제4 유성캐리어를 포함하며, 출력축과 직접 연결되는 제7 회전멤버; 상기 제4 선기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제8 회전멤버; 상기 8개의 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 상기 입력축 사이에 개재되는 클러치와, 상기 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하여 다단 변속단을 구현하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인을 제공할 수 있다. In one or more embodiments of the present invention, the input shaft receives the rotational power of the engine; An output shaft for outputting a rotational power to be shifted; A first planetary gear set having a first sun gear, a first planet carrier, and a first ring gear; A second planetary gear set having a second sun gear, a second planet carrier, and a second ring gear; A composite planet comprising a third planetary gear set having a third sun gear, a third planet carrier and a third ring gear, and a fourth planetary gear set having a fourth sun gear, a fourth planet carrier and a fourth ring gear. Gear set; A first rotating member including the first sun gear and directly connected to the transmission housing; A second rotating member including the first ring gear, the second planet carrier, and the third sun gear; A third rotating member including the first planetary carrier and selectively connected to the input shaft or selectively connected to the transmission housing; A fourth rotating member including the second sun gear and selectively connected to the input shaft; A fifth rotating member including the second ring gear and directly connected to the transmission housing; A sixth rotating member including the third planet carrier and the fourth ring gear, the sixth rotating member being selectively connected to the input shaft or selectively connected to the transmission housing; A seventh rotation member including the third ring gear and the fourth planet carrier and directly connected to the output shaft; An eighth rotation member including the fourth sun gear and selectively connected to the input shaft; Implementing a multi-speed stage including six friction members consisting of a clutch interposed between the selected rotating member and the input shaft of the eight rotating members, and a brake interposed between the selected rotating member and the transmission housing among the rotating members. The planetary gear train of the vehicle automatic transmission can be provided.
또한, 상기 제1, 제2 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어지고, 제3, 제4 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어질 수 있다. In addition, the first and second planetary gear sets may include a double pinion planetary gear set, and the third and fourth planetary gear sets may include a single pinion planetary gear set.
또한, 상기 마찰부재는 상기 입력축과 제3 회전멤버 사이에 개재되는 제1 클러치; 상기 입력축과 제4 회전멤버 사이에 개재되는 제2 클러치; 상기 입력축과 제6 회전멤버 사이에 개재되는 제3 클러치; 상기 입력축과 제8 회전멤버 사이에 개재되는 제4 클러치; 상기 제3 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크; 상기 제6 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크로 이루어질 수 있다. The friction member may include a first clutch interposed between the input shaft and a third rotation member; A second clutch interposed between the input shaft and a fourth rotating member; A third clutch interposed between the input shaft and the sixth rotation member; A fourth clutch interposed between the input shaft and an eighth rotation member; A first brake interposed between the third rotating member and the transmission housing; The second brake may be interposed between the sixth rotation member and the transmission housing.
또한, 상기 다단 변속단은 상기 제2 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제1 변속단; 상기 제4 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제2 변속단; 상기 제2 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제3 변속단; 상기 제4 클러치와 제1 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제4 변속단; 상기 제1 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제5 변속단; 상기 제3 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제6 변속단; 상기 제1 클러치와 제3 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제7 변속단; 상기 제3 클러치와 제1 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제8 변속단; 상기 제2 클러치와 제3 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제9 변속단; 상기 제1 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 후진 변속단을 포함할 수 있다.In addition, the multi-stage gear stage is a first gear stage is achieved by the simultaneous operation of the second clutch and the second brake; A second shift stage achieved by simultaneous operation of the fourth clutch and the second brake; A third shift stage achieved by simultaneous operation of the second clutch and the fourth clutch; A fourth shift stage achieved by simultaneous operation of the fourth clutch and the first brake; A fifth shift stage achieved by simultaneous operation of the first clutch and the fourth clutch; A sixth gear stage achieved by simultaneous operation of the third clutch and the fourth clutch; A seventh gear stage which is achieved by simultaneous operation of the first clutch and the third clutch; An eighth gear stage achieved by simultaneous operation of the third clutch and the first brake; A ninth shift stage achieved by simultaneous operation of the second clutch and the third clutch; It may include a reverse gear stage is achieved by the simultaneous operation of the first clutch and the second brake.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축; 변속된 회전동력을 출력하는 출력축; 제1 선기어, 제1 유성캐리어, 제1 링기어를 보유하는 제1 유성기어세트; 제2 선기어, 제2 유성캐리어, 제2 링기어를 보유하는 제2 유성기어세트; 싱글 피니언 유성기어세트인 제3 유성기어세트와 더블 피니언 유성기어세트인 제4 유성기어세트의 조합으로 제3 선기어, 제4 선기어, 공유 유성캐리어, 공유 링기어를 보유하는 복합유성기어세트; 상기 제1 선기어를 포함하며, 변속기 하우징과 직접 연결되는 제1 회전멤버; 상기 제1 링기어와 제2 유성캐리어 및 제3 선기어를 포함하는 제2 회전멤버; 상기 제1 유성캐리어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전멤버; 상기 제2 선기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전멤버; 상기 제2 링기어를 포함하며, 변속기 하우징과 직접 연결되는 제5 회전멤버; 상기 공유 유성캐리어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제6 회전멤버; 상기 공유 링기어를 포함하며, 출력축과 직접 연결되는 제7 회전멤버; 상기 제4 선기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제8 회전멤버; 상기 8개의 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 상기 입력축 사이에 개재되는 클러치와, 상기 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하여 다단 변속단을 구현하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인을 제공할 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, the input shaft receives the rotational power of the engine; An output shaft for outputting a rotational power to be shifted; A first planetary gear set having a first sun gear, a first planet carrier, and a first ring gear; A second planetary gear set having a second sun gear, a second planet carrier, and a second ring gear; A composite planetary gear set having a third sun gear, a fourth sun gear, a shared planet carrier, and a shared ring gear in a combination of the third planetary gear set, which is a single pinion planetary gear set, and the fourth planetary gear set, which is a double pinion planetary gear set; A first rotating member including the first sun gear and directly connected to the transmission housing; A second rotating member including the first ring gear, the second planet carrier, and the third sun gear; A third rotating member including the first planetary carrier and selectively connected to the input shaft or selectively connected to the transmission housing; A fourth rotating member including the second sun gear and selectively connected to the input shaft; A fifth rotating member including the second ring gear and directly connected to the transmission housing; A sixth rotating member including the shared planetary carrier and selectively connected to the input shaft or selectively connected to the transmission housing; A seventh rotation member including the shared ring gear and directly connected to the output shaft; An eighth rotation member including the fourth sun gear and selectively connected to the input shaft; Implementing a multi-speed stage including six friction members consisting of a clutch interposed between the selected rotating member and the input shaft of the eight rotating members, and a brake interposed between the selected rotating member and the transmission housing among the rotating members. The planetary gear train of the vehicle automatic transmission can be provided.
또한, 상기 제1, 제2 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어질 수 있다. In addition, the first and second planetary gear sets may include a double pinion planetary gear set.
또한, 상기 복합유성기어세트는 롱 피니언과 치합되는 제3 선기어와, 숏 피니언과 치합되는 제4 선기어와, 상기 롱 피니언과 숏 피니언을 지지하는 공유 유성캐리어와, 상기 롱 피니언과 치합되는 공유 링기어를 포함할 수 있다.In addition, the composite planetary gear set includes a third sun gear meshed with the long pinion, a fourth sun gear meshed with the short pinion, a shared planet carrier supporting the long pinion and the short pinion, and a shared ring meshed with the long pinion. It may include a gear.
또한, 상기 복합유성기어세트는 상기 롱 피니언을 대경부와 소경부로 2단으로 구성하여 상기 대경부에 제3 선기어가 치합되고, 상기 소경부에 공유 링기어와 제4 선기어가 치합될 수 있다. In addition, the composite planetary gear set may include the long pinion in two stages of a large diameter portion and a small diameter portion so that a third sun gear may be engaged with the large diameter portion, and a shared ring gear and a fourth sun gear may be engaged with the small diameter portion.
또한, 상기 복합유성기어세트는 상기 롱 피니언을 대경부와 소경부로 2단으로 구성하여 상기 대경부에 제3 선기어와 공유 링기어가 치합되고, 상기 소경부에 제4 선기어가 치합될 수 있다. In addition, the composite planetary gear set may include the long pinion in two stages of a large diameter portion and a small diameter portion so that a third sun gear and a shared ring gear are engaged with the large diameter portion, and a fourth sun gear is fitted with the small diameter portion.
본 발명의 실시 예는 4개의 유성기어세트를 6개의 마찰부재를 이용하여 조합하고, 각 변속단에서 선택된 2개의 마찰부재가 작동되면서 전진 9속 및 후진 1속의 변속단을 구현할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, four planetary gear sets may be combined using six friction members, and two friction members selected from each shift stage may be operated to implement a shift stage of 9 forward speed and 1 reverse speed.
또한, 6개의 마찰부재만을 적용함으로써, 이들을 제어하는 유압제어시스템의 단순화가 가능하고, 원가 및 중량과 탑재성이 우수하다. In addition, by applying only six friction members, it is possible to simplify the hydraulic control system for controlling them, and is excellent in cost, weight and mountability.
그리고 순차 변속이 이루어질 때 하나의 마찰부재의 작동을 해제하고, 다른하나의 마찰부재를 작동시키는 방법으로 제어가 이루어짐으로써, 변속 제어가 용이하다.And since the control is made by releasing the operation of one friction member and operating the other friction member when sequential shift is made, shift control is easy.
또한, 차량 동력성능에서 요구하는 변속비 특성 및 저속단/고속단에서의 이웃하는 변속단간의 단간비가 도 3과 같이 거의 균일하게 이루어진다.In addition, the speed ratio characteristic required for the vehicle power performance and the speed ratio between neighboring speed shift stages at the low speed stage / high speed stage are almost uniform as shown in FIG. 3.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 연결 관계도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인에 적용되는 각 마찰부재의 각 변속단별 작동표이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다. 1 is a block diagram of a planetary gear train according to a first embodiment of the present invention.
2 is a connection relationship diagram of the planetary gear train according to the first embodiment of the present invention.
3 is an operation table for each shift stage of each friction member applied to the planetary gear train according to the first embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a planetary gear train according to a second embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of a planetary gear train according to a third embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of a planetary gear train according to a fourth embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 제1 실시 예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
단, 본 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.However, in order to clearly describe the present embodiment, parts irrelevant to the description are omitted, and the same or similar elements will be described with the same reference numerals throughout the specification.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following description, the names of the configurations are divided into first, second, and the like to distinguish the names of the configurations, which are not necessarily limited to the order.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인의 연결 관계도이다. 1 is a configuration diagram of a planetary gear train according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a connection diagram of the planetary gear train according to a first embodiment of the present invention.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인은 동일 축선상에 배치되는 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)와, 입력축(IS)과, 출력축(OS)과, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 각 회전요소를 상호 직접 연결하거나 가변 연결하여 형성되는 8개의 회전멤버(TM1 ~ TM8)와, 6개의 마찰부재(C1 ~ C4)(B1 ~ B2)와, 변속기 하우징(H)을 포함한다. 1 and 2, the planetary gear train according to the first embodiment of the present invention is the first, second, third, fourth planetary gear set (PG1) (PG2) (PG3) disposed on the same axis (PG4), the input shaft (IS), the output shaft (OS), and each rotating element of the first, second, third, and fourth planetary gear set (PG1) (PG2) (PG3) (PG4) Eight rotation members (TM1 ~ TM8), six friction members (C1 ~ C4) (B1 ~ B2), and the transmission housing (H) formed by direct connection or variable connection to each other.
이에 따라 입력축(IS)으로부터 입력되는 회전동력이 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 상호 보완작동에 의해 변속되어 출력축(OS)을 통해 출력된다.The rotational power input from the input shaft IS is shifted by the complementary operation of the first, second, third and fourth planetary gear sets PG1, PG2, PG3 and PG4, .
그리고 상기 각 유성기어세트는 엔진측에서 후측으로 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 순으로 배치된다.The planetary gear sets are arranged in the order of the first, second, third and fourth planetary gear sets PG1, PG2, PG3 and PG4 from the engine side to the rear side.
상기 입력축(IS)은 입력부재로서, 엔진의 크랭크샤프트로부터 입력되어 토크 컨버터를 통해 토크 변환이 이루어진 회전동력이 입력된다.The input shaft IS is an input member, and is input from a crankshaft of the engine, and receives a rotational power in which torque conversion is performed through a torque converter.
상기 출력축(OS)은 출력부재로서, 차동장치를 통해 구동륜을 구동시킬 수 있도록 구동력을 전달한다.The output shaft OS is an output member, and transmits a driving force to drive the driving wheel through the differential device.
상기 제1 유성기어세트(PG1)는 더블 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어(S1)와, 제1 링기어(R1)와, 상기 제1 선기어(S1)와 상기 제1 링기어(R1)에 각각 치합되는 한 쌍의 제1 피니언(P1)을 회전 지지하는 제1 유성캐리어(PC1)를 포함한다.The first planetary gear set PG1 is a double pinion planetary gear set, and includes a first sun gear S1, a first ring gear R1, a first sun gear S1, and a first ring gear R1. And a first planet carrier PC1 for rotationally supporting the pair of first pinions P1 meshed with each other.
상기 제2 유성기어세트(PG2)는 더블 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어(S2)와, 제2 링기어(R2)와, 상기 제2 선기어(S2)와 상기 제2 링기어(R2)에 각각 치합되는 한 쌍의 제2 피니언(P2)을 회전 지지하는 제2 유성캐리어(PC2)를 포함한다.The second planetary gear set PG2 is a double pinion planetary gear set, and includes a second sun gear S2, a second ring gear R2, a second sun gear S2, and a second ring gear R2. And a second planet carrier PC2 for rotationally supporting the pair of second pinions P2 meshed with each other.
상기 제3 유성기어세트(PG3)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제3 선기어(S3)와, 제3 링기어(R3)와, 상기 제3 선기어(S3)와 상기 제3 링기어(R3) 사이에서 치합되는 제3 피니언(P3)을 회전 지지하는 제3 유성캐리어(PC3)를 포함한다.The third planetary gear set PG3 is a single pinion planetary gear set, and includes a third sun gear S3, a third ring gear R3, a third sun gear S3, and a third ring gear R3. And a third planetary carrier PC3 for rotationally supporting the third pinion P3 meshed therebetween.
상기 제4 유성기어세트(PG4)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제4 선기어(S4)와, 제4 링기어(R4)와, 상기 제4 선기어(S4)와 상기 제4 링기어(R4) 사이에서 치합되는 제4 피니언(P4)을 회전 지지하는 제4 유성캐리어(PC4)를 포함한다.The fourth planetary gear set PG4 is a single pinion planetary gear set, and includes a fourth sun gear S4, a fourth ring gear R4, a fourth sun gear S4, and a fourth ring gear R4. And a fourth planetary carrier PC4 for rotationally supporting the fourth pinion P4 engaged therebetween.
그리고 상기 제1, 제2 유성기어세트(PG1)(PG2)는 각각 독립적인 유성기어세트로서 작동하고, 제3, 제4 유성기어세트(PG3)(PG4)는 상호 조합되어 하나의 복합 유성기어세트(Compound Planetary Gear Set ; CPG))로 작동하면서 입력축(IS)으로부터 전달되는 회전동력을 전진 9속의 변속단으로 출력한다.The first and second planetary gear sets PG1 and PG2 operate as independent planetary gear sets, respectively, and the third and fourth planetary gear sets PG3 and PG4 are combined with each other to form one composite planetary gear. It operates as a set (Compound Planetary Gear Set (CPG)) and outputs the rotational power transmitted from the input shaft IS to the 9th speed gear.
상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)는 순차적으로 적어도 하나 이상의 회전요소가 상호 직접 연결된다.The first, second, third, and fourth planetary gear sets PG1, PG2, PG3, and PG4 are sequentially connected with at least one or more rotating elements.
구체적으로는 상기 제1 유성기어세트(PG1)는 제1 링기어(R1)가 제2 유성기어세트(PG2)의 제2 유성캐리어(PC1)와 연결되고, 상기 제2 유성기어셋트(PG2)의 제2 유성캐리어(PC2)는 다시 제3 유성기어세트(PG3)의 제3 선기어(S3)와 연결된다.Specifically, in the first planetary gear set PG1, the first ring gear R1 is connected to the second planetary carrier PC1 of the second planetary gear set PG2, and the second planetary gear set PG2 is connected. The second planetary carrier PC2 may be connected to the third sun gear S3 of the third planetary gear set PG3.
그리고 상기 제3 유성기어세트(PG3)는 제3 유성캐리어(PC3)와 제3 링기어(R3)가 각각 제4 유성기어세트(PG4)의 제4 링기어(R4)와 제4 유성캐리어(PC4)와 연결된다.In addition, the third planetary gear set PG3 includes a third planetary carrier PC3 and a third ring gear R3 of the fourth ring gear R4 and the fourth planetary carrier of the fourth planetary gear set PG4, respectively. PC4).
이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인은 상기의 연결 구성에 의하여 모두 8개의 회전멤버(TM1 ~ TM8)를 보유하면서 작동한다.Accordingly, the planetary gear train according to the embodiment of the present invention operates while retaining all eight rotating members TM1 to TM8 by the above connection configuration.
상기 제1 회전멤버(TM1)는 제1 선기어(S1)를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징(H)과 직접 연결된다. The first rotating member TM1 includes the first sun gear S1 and is directly connected to the transmission housing H.
상기 제2 회전멤버(TM2)는 제1 링기어(R1)와 제2 유성캐리어(PC2) 및 제3 선기어(S3)를 포함하여 이루어진다.The second rotating member TM2 includes a first ring gear R1, a second planet carrier PC2, and a third sun gear S3.
상기 제3 회전멤버(TM3)는 제1 유성캐리어(PC1)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 가변 연결되거나 변속기 하우징(H)에 가변 연결된다.The third rotating member TM3 includes the first planet carrier PC1 and is variably connected to the input shaft IS or variably connected to the transmission housing H.
상기 제4 회전멤버(TM4)는 제2 선기어(S2)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 가변 연결된다.The fourth rotating member TM4 includes the second sun gear S2 and is variably connected to the input shaft IS.
상기 제5 회전멤버(TM5)는 제2 링기어(R2)를 포함하여 이루어지며, 변속기 하우징(H)과 직접 연결된다.The fifth rotating member TM5 includes the second ring gear R2 and is directly connected to the transmission housing H.
상기 제6 회전멤버(TM6)는 제3 유성캐리어(PC3)와 제4 링기어(R4)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결된다.The sixth rotation member TM6 includes the third planet carrier PC3 and the fourth ring gear R4 and is selectively connected to the input shaft IS or selectively to the transmission housing H.
상기 제7 회전멤버(TM7)는 제3 링기어(R3)와 제4 유성캐리어(PC4)를 포함하여 이루어지며, 출력축(OS)과 직접 연결된다.The seventh rotation member TM7 includes the third ring gear R3 and the fourth planet carrier PC4 and is directly connected to the output shaft OS.
상기 제8 회전멤버(TM8)는 제4 선기어(S4)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과 가변 연결된다.The eighth rotation member TM8 includes the fourth sun gear S4 and is variably connected to the input shaft IS.
그리고 상기 회전멤버(TM1 ~ TM8)중, 입력축(IS)과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하는 제3, 제4, 제6, 제8 회전멤버(TM3)(TM4)(TM6)(TM8)는 각각 마찰부재인 클러치(C1)(C2)(C3)(C4)를 통해 입력축(IS)과 연결된다.The third, fourth, sixth, and eighth rotation members TM3, TM4, TM6, and TM8, which are variably connected to the input shaft IS and operate as an optional input element, among the rotation members TM1 to TM8. Are respectively connected to the input shaft IS through the clutches C1, C2, C3 and C4, which are friction members.
또한, 상기 회전멤버(TM1 ~TM8) 중, 변속기 하우징(H)과 가변 연결되어 선택적인 고정요소로 작동하는 제3, 제6 회전멤버(TM3)(TM6)는 각각 브레이크(B1)(B2)를 통해 변속기 하우징(H)과 연결된다.In addition, among the rotary members TM1 to TM8, the third and sixth rotary members TM3 and TM6 that are variably connected to the transmission housing H and operate as an optional fixing element are respectively brakes B1 and B2. It is connected to the transmission housing (H) through.
상기 제1 클러치(C1)는 입력축(IS)과 제3 회전멤버(TM3) 사이에 개재되어 제3 회전멤버(TM3)가 선택적인 입력요소로 작동할 수 있도록 한다.The first clutch C1 is interposed between the input shaft IS and the third rotation member TM3 to allow the third rotation member TM3 to operate as an optional input element.
상기 제2 클러치(C2)는 입력축(IS)과 제4 회전멤버(TM4) 사이에 개재되어 제4 회전멤버(TM4)가 선택적인 입력요소로 작동할 수 있도록 한다.The second clutch C2 is interposed between the input shaft IS and the fourth rotary member TM4 to allow the fourth rotary member TM4 to operate as an optional input element.
상기 제3 클러치(C3)는 입력축(IS)과 제6 회전멤버(TM6) 사이에 개재되어 제6 회전멤버(TM6)가 선택적인 입력요소로 작동할 수 있도록 한다.The third clutch C3 is interposed between the input shaft IS and the sixth rotation member TM6 to allow the sixth rotation member TM6 to operate as an optional input element.
상기 제4 클러치(C4)는 입력축(IS)과 제8 회전멤버(TM8) 사이에 개재되어 제8 회전멤버(TM8)가 선택적인 입력요소로 작동할 수 있도록 한다.The fourth clutch C4 is interposed between the input shaft IS and the eighth rotary member TM8 to allow the eighth rotary member TM8 to operate as an optional input element.
상기 제1 브레이크(B1)는 제3 회전멤버(TM3)와 변속기 하우징(H) 사이에 개재되어 제3 회전멤버(TM3)가 선택적인 고정요소로 작동할 수 있도록 한다.The first brake B1 is interposed between the third rotary member TM3 and the transmission housing H to allow the third rotary member TM3 to operate as an optional fixing element.
상기 제2 브레이크(B2)는 상기 제6 회전멤버(TM6)와 변속기 하우징(H) 사이에 개재되어 상기 제6 회전멤버(TM6)가 선택적인 고정요소로 작동할 수 있도록 한다.The second brake B2 is interposed between the sixth rotation member TM6 and the transmission housing H to allow the sixth rotation member TM6 to operate as an optional fixing element.
상기에서 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(C1)(C2)(C3)(C4)와 제1, 제2 브레이크(B1)(B2)로 이루어지는 각 마찰부재는 유압에 의하여 마찰 결합되는 다판식 유압마찰결합유닛으로 이루어질 수 있다. In the above, each friction member composed of the first, second, third and fourth clutches C1, C2, C3 and C4 and the first and second brakes B1 and B2 is frictionally engaged by hydraulic pressure. It can be made of a multi-plate hydraulic friction coupling unit.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인에 적용되는 각 마찰부재의 각 변속단별 작동표이다.3 is an operation table for each shift stage of each friction member applied to the planetary gear train according to the first embodiment of the present invention.
도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유성기어트레인은 각 변속단에서 2개의 마찰부재가 작동하면서 변속이 이루어진다. As shown in FIG. 3, the planetary gear train according to the first embodiment of the present invention is shifted while two friction members are operated at each shift stage.
전진 1속 변속단(D1)은 제2 클러치(C2)와 제2 브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The forward 1 speed shift stage D1 is achieved by simultaneously operating the second clutch C2 and the second brake B2.
전진 2속 변속단(D2)은 제4 클러치(C4)와 제2 브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The forward two speed shift stage D2 is achieved by simultaneously operating the fourth clutch C4 and the second brake B2.
전진 3속 변속단(D3)은 제2 클러치(C2)와 제4 클러치(C4)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The third forward speed stage D3 is achieved by simultaneously operating the second clutch C2 and the fourth clutch C4.
전진 4속 변속단(D4)은 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The fourth forward speed stage D4 is achieved by simultaneously operating the fourth clutch C4 and the first brake B1.
전진 5속 변속단(D5)은 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The forward five speed shift stage D5 is achieved by simultaneously operating the first clutch C1 and the fourth clutch C4.
전진 6속 변속단(D6)은 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The sixth forward speed stage D6 is achieved by simultaneously operating the third clutch C3 and the fourth clutch C4.
전진 7속 변속단(D7)은 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The seventh forward speed stage D7 is achieved by simultaneously operating the first clutch C1 and the third clutch C3.
전진 8속 변속단(D8)은 제3 클러치(C3)와 제1 브레이크(B1)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The eighth forward speed D8 is achieved by simultaneously operating the third clutch C3 and the first brake B1.
전진 9속 변속단(D9)은 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)의 동시 작동에 의하여 달성된다. The forward 9 speed shift stage D9 is achieved by simultaneously operating the second clutch C2 and the third clutch C3.
후진 변속단(REV)은 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다.The reverse shift stage REV is achieved by simultaneously operating the first clutch C1 and the second brake B2.
상기와 같은 마찰부재의 작동 제어에 의하여 상기 제1 유성기어세트(PG1)는 전진 5, 7속 및 후진 변속단에서 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제3 회전멤버(TM3)로 입력이 이루어지는 상태에서 제1 회전멤버(TM1)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 회전요소(TM2)를 통해 감속 출력이 이루어진다.By the operation control of the friction member as described above, the first planetary gear set PG1 is input to the third rotation member TM3 by the operation of the first clutch C1 at the 5th forward, 7th speed and the reverse shift stage. The first rotation member TM1 is operated as the fixed element in the state where it is made, so that the deceleration output is made through the second rotation element TM2.
상기 제2 유성기어세트(PG2)는 전진 1, 3, 9속에서 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제4 회전멤버(TM4)로 입력이 이루어지는 상태에서 제5 회전멤버(TM5)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 회전멤버(TM2)를 통해 역회전 출력이 이루어진다.The second planetary gear set PG2 is fixed to the fifth rotary member TM5 in a state where an input is made to the fourth rotary member TM4 by the operation of the second clutch C2 at the forward 1, 3, and 9 speeds. As the element is operated, the reverse rotation output is made through the second rotation member TM2.
상기 복합유성기어세트(CPG)는 상기 제2 회전멤버(TM2)와 상기 제6 회전멤버(TM6) 및 제8 회전멤버(TM8)를 통해 입력되는 회전동력을 변속하여 전진 9속 및 후진 1속 변속단을 구현하게 된다.The composite planetary gear set CPG shifts the rotational power input through the second rotation member TM2, the sixth rotation member TM6, and the eighth rotation member TM8, and thus, forward 9 speed and reverse 1 speed. Implement the gearshift.
상기에서와 같이 본 발명의 제1 실시 예에 의한 유성기어트레인은 4개의 유성기어세트를 6개의 마찰부재를 이용하여 조합하고, 각 변속단에서 선택된 2개의 마찰부재가 작동되면서 전진 9속 및 후진 1속의 변속단을 구현할 수 있다.As described above, the planetary gear train according to the first embodiment of the present invention combines four planetary gear sets using six friction members, and the two friction members selected at each shift stage are operated at 9 speed forward and backward. One speed shift stage can be realized.
또한, 6개의 마찰부재만을 적용함으로써, 이들을 제어하는 유압제어시스템의 단순화가 가능하고, 원가 및 중량과 탑재성이 우수하다는 특징이 있다. In addition, by applying only six friction members, it is possible to simplify the hydraulic control system for controlling them, and it is characterized by excellent cost, weight and mountability.
그리고 순차 변속이 이루어질 때 하나의 마찰부재의 작동을 해제하고, 다른하나의 마찰부재를 작동시키는 방법으로 제어가 이루어짐으로써, 변속 제어가 용이하다는 특징이 있다.And since the control is made by releasing the operation of one friction member and operating the other friction member when the sequential shift is made, the shift control is easy.
또한, 차량 동력성능에서 요구하는 변속비 특성 및 저속단/고속단에서의 이웃하는 변속단간의 단간비가 도 3과 같이 거의 균일하게 이루어지는 특징이 있다. In addition, the speed ratio characteristic required for the vehicle power performance and the speed ratio between neighboring speed shift stages at the low speed stage / high speed stage are substantially uniform as shown in FIG. 3.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 유성기어트레인의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a planetary gear train according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 제1 실시 예에서는 복합유성기어세트(CPG)를 2개의 싱글 피니언 유성기어세트로 구성하고 있으나, 제2 실시 예에서는 래비뉴 타입의 복합유성기어세트로 구성하고 있다.Referring to FIG. 4, the composite planetary gear set (CPG) is composed of two single pinion planetary gear sets in the first embodiment. However, in the second embodiment, the composite planetary gear set of the lavender type is configured.
즉, 제2 실시 예에 적용되는 복합유성기어세트(CPG)는 싱글 피니언 유성기어세트인 제3 유성기어세트(PG3)와, 더블 피니언 유성기어세트인 제4 유성기어세트(PG4)를 조합하되, 링기어와 유성 캐리어가 각각 공유하는 래비뉴 타입으로 이루어진다.That is, the composite planetary gear set CPG applied to the second embodiment combines the third planetary gear set PG3, which is a single pinion planetary gear set, and the fourth planetary gear set PG4, which is a double pinion planetary gear set. In addition, the ring gear and the planetary carrier are made of a shared type of a shared.
이에 따라, 링기어와 유성 캐리어 그리고 2개의 선기어를 포함하여 4개의 회전요소로 작동하게 되는데, 설명의 편의상 상기 링기어를 공유 링기어(R34), 유성 캐리어를 공유 유성캐리어(PC34), 롱 피니언(P3)과 치합되는 선기어를 제3 선기어(S3), 숏 피니언(P4)과 치합되는 선기어를 제4 선기어(S4)로 지칭한다.Accordingly, it operates as four rotating elements, including a ring gear, a planet carrier and two sun gears. For convenience of description, the ring gear is shared ring gear (R34), a planet carrier is shared with a planet carrier (PC34), and long pinion. The sun gear meshed with P3 is referred to as a third sun gear S3 and the sun gear meshed with the short pinion P4 as a fourth sun gear S4.
상기 구성에 의하여 복합유성기어세트(CPG)는 4개의 회전요소로 작동하면서 제2, 제6, 제7, 제8 회전멤버(TM2)(TM6)(TM7)(TM8)를 보유한다.With this arrangement, the composite planetary gear set CPG holds the second, sixth, seventh and eighth rotating members TM2, TM6, TM7 and TM8 while operating with four rotating elements.
즉, 상기 제2 회전멤버(TM2)는 상기 제1 실시 예와 마찬가지로 제1 링기어(R1)와, 제2 유성캐리어(PC2)와, 제3 선기어(S3)를 포함하여 이루어진다.That is, the second rotating member TM2 includes the first ring gear R1, the second planet carrier PC2, and the third sun gear S3, as in the first embodiment.
상기 제6 회전멤버(TM6)는 공유 유성캐리어(PC34)를 포함하여 이루어지며, 제3 클러치(C3)를 통하여 입력축(IS)과 가변 연결되거나 제2 브레이크(B2)를 통하여 변속기 하우징(H)과 가변 연결된다.The sixth rotating member TM6 includes a shared planet carrier PC34 and is variably connected to the input shaft IS through the third clutch C3 or the transmission housing H through the second brake B2. And variable connection.
상기 제7 회전멤버(TM7)는 공유 링기어(R34)를 포함하여 이루어지며, 출력축(OS)과 직접 연결된다.The seventh rotation member TM7 includes a shared ring gear R34 and is directly connected to the output shaft OS.
상기 제8 회전멤버(TM8)는 제4 선기어(S3)를 포함하여 이루어지며, 입력축(IS)과의 사이에 제4 클러치(C4)를 개재시켜 연결된다.The eighth rotation member TM8 includes the fourth sun gear S3, and is connected to the eighth rotation member TM8 through the fourth clutch C4.
상기와 같이 이루어지는 제2 실시 예에 의한 유성기어트레인은 제6 회전멤버(TM6)와 제7 회전멤버(TM7)의 구성이 제1 실시 예와는 다르지만, 각 변속단에서의 마찰부재 작동과 변속과정이 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. In the planetary gear train according to the second embodiment made as described above, the configuration of the sixth rotary member TM6 and the seventh rotary member TM7 is different from that of the first embodiment, but the friction member operation and the shift of each shift stage are performed. Since the process is the same as in the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 유성기어트레인의 구성도이다.5 is a configuration diagram of a planetary gear train according to a third embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 제3 실시 예는 복합유성기어세트(CPG)를 상기 제2 실시 예와 같이 래비뉴 타입의 복합유성기어세트를 적용하되, 롱 피니언(P3)이 2단으로 구성된다.Referring to FIG. 5, in the third embodiment, the composite planetary gear set CPG is applied to the composite planetary gear set of the laminate type as in the second embodiment, but the long pinion P3 is configured in two stages.
즉, 상기 롱 피니언(P3)은 대경부(d1)와 소경부(d2)로 이루어져 상기 대경부(d1)와 제3 선기어(S3)가 치합되고, 소경부(d2)에 공유 링기어(R34)와 숏 피니언(P2)이 치합되는 구성이다.That is, the long pinion P3 includes a large diameter portion d1 and a small diameter portion d2, and the large diameter portion d1 and the third sun gear S3 are engaged with each other, and the shared ring gear R34 is connected to the small diameter portion d2. ) And the short pinion (P2).
상기와 같이 구성되는 제3 실시 예는 마찰부재의 작동과 변속과정이 제2 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. In the third embodiment configured as described above, since the operation and the shifting process of the friction member are the same as in the second embodiment, detailed description thereof will be omitted.
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 의한 유성기어트레인의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a planetary gear train according to a fourth embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 제4 실시 예는 복합유성기어세트(CPG)를 상기 제3 실시 예와 같이 롱 피니언(P3)을 2단으로 한 래비뉴 타입의 복합유성기어세트를 적용하였다.Referring to FIG. 6, in the fourth embodiment, a composite planetary gear set having a combination of planetary gear sets including CPG having two long pinions P3 as in the third embodiment may be used.
그리고 롱 피니언(P3)의 대경부(d1)는 공유 링기어(R34)와 제3 선기어(S3)가 치합되고, 소경부(d2)는 숏 피니언(P4)이 치합되는 구성이다.In the large diameter portion d1 of the long pinion P3, the shared ring gear R34 and the third sun gear S3 are engaged with each other, and the small diameter portion d2 is configured with the short pinion P4.
상기와 같이 구성되는 제4 실시 예는 마찰부재의 작동과 변속과정이 제2 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. In the fourth embodiment configured as described above, since the operation and the shifting process of the friction member are the same as in the second embodiment, detailed description thereof will be omitted.
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.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and easily changed and equivalent to those skilled in the art from the embodiments of the present invention. Includes all changes to the acceptable scope.
CPG... 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 유성캐리어
R1,R2,R3,R4... 제1, 제2, 제3, 제4 링기어
IS... 입력축
OS... 출력축
R34... 공유 링기어
PC34.. 공유 유성캐리어
TM1,TM2,TM3,TM4,TM5,TM6,TM7,TM8...제1,제2,제3,제4,제5,제6,제7,제8 회전멤버CPG ... Composite Planetary Gear Set
PG1, PG2, PG3, PG4 ... First, second, third and fourth planetary gear sets
S1, S2, S3, S4 ... First, second, third, and fourth sun gear
PC1, PC2, PC3, PC4 ... 1st, 2nd, 3rd, 4th planet carrier
R1, R2, R3, R4 ... First, second, third, and fourth ring gears
IS ... input shaft
OS ... Output shaft
R34 ... Shared Ring Gears
PC34 .. Meteor Carrier
TM1, TM2, TM3, TM4, TM5, TM6, TM7, TM8 ... 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th, 8th rotating member
Claims (12)
변속된 회전동력을 출력하는 출력축;
항상 고정요소로 작동하는 하나의 회전요소와, 출력요소로 작동하는 다른 하나의 회전요소와, 상기 입력축과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하거나 선택적인 고정요소로 작동하는 또 다른 하나의 회전요소를 포함하는 제1 유성기어세트;
상기 입력축과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하는 하나의 회전요소와, 항상 고정요소로 작동하는 다른 하나의 회전요소와, 상기 제1 유성기어셋트의 출력요소와 직접 연결됨과 동시에 출력요소로 작동하는 또 다른 하나의 회전요소를 포함하는 제2 유성기어세트;
제3, 4 유성기어세트를 구성하는 회전요소 중, 각각 2개씩의 회전요소가 상호 직접 연결되어 4개의 회전요소를 보유하되, 상기 제2 유성기어세트의 출력요소와 직접 연결되어 입력요소로 작동하는 첫 번째 회전요소와, 상기 입력축과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하거나 고정요소로도 작동하는 두 번째 회전요소와, 상기 출력축과 직접 연결되어 출력요소로 작동하는 세 번째 회전요소와, 상기 입력축과 가변 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하는 네 번째 회전요소를 포함하는 복합유성기어세트;
상기 제1, 제2 유성기어세트 및 복합유성기어세트의 각 회전요소 중, 2개 이상의 회전요소를 연결하거나 1개의 회전요소로 이루어지는 8개의 회전멤버; 및
상기 8개의 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 상기 입력축 사이에 개재되는 클러치와, 상기 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재;
를 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.An input shaft that receives rotational power of the engine;
An output shaft for outputting a rotational power to be shifted;
One rotary element which always acts as a stationary element, another rotary element which acts as an output element, and another rotary element which is variably connected to the input shaft and acts as an optional input element or as an optional stationary element A first planetary gear set including a;
One rotary element variably connected to the input shaft to operate as an optional input element, another rotary element always acting as a stationary element, and directly connected to the output element of the first planetary gear set and acting as an output element A second planetary gear set including another rotating element;
Of the rotating elements constituting the third and fourth planetary gear sets, each of the two rotating elements is directly connected to each other to hold four rotating elements, and is directly connected to the output elements of the second planetary gear set to operate as an input element. A first rotating element, a second rotating element variably connected to the input shaft to operate as an optional input element or a fixed element, a third rotating element directly connected to the output shaft to operate as an output element, and A composite planetary gear set including a fourth rotating element variably connected to the input shaft and operating as an optional input element;
Eight rotating members each of which connects two or more rotating elements or consists of one rotating element among the rotating elements of the first and second planetary gear sets and the composite planetary gear set; And
Six friction members including a clutch interposed between the selected rotation member and the input shaft among the eight rotation members, and a brake interposed between the rotation member and the transmission housing among the rotation members;
And the planetary gear train of the automatic transmission.
변속된 회전동력을 출력하는 출력축;
제1 선기어, 제1 유성캐리어, 제1 링기어를 보유하는 제1 유성기어세트;
제2 선기어, 제2 유성캐리어, 제2 링기어를 보유하는 제2 유성기어세트;
제3 선기어, 제3 유성캐리어, 제3 링기어를 보유하는 제3 유성기어세트와, 제4 선기어, 제4 유성캐리어, 제4 링기어를 보유하는 제4 유성기어세트를 결합하여 이루어지는 복합유성기어세트;
상기 제1 선기어를 포함하며, 변속기 하우징과 직접 연결되는 제1 회전멤버;
상기 제1 링기어와 제2 유성캐리어 및 제3 선기어를 포함하는 제2 회전멤버;
상기 제1 유성캐리어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전멤버;
상기 제2 선기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전멤버;
상기 제2 링기어를 포함하며, 변속기 하우징과 직접 연결되는 제5 회전멤버;
상기 제3 유성캐리어와 제4 링기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제6 회전멤버;
상기 제3 링기어와 제4 유성캐리어를 포함하며, 출력축과 직접 연결되는 제7 회전멤버;
상기 제4 선기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제8 회전멤버;
상기 8개의 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 상기 입력축 사이에 개재되는 클러치와, 상기 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재;
를 포함하여 다단 변속단을 구현하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.An input shaft that receives rotational power of the engine;
An output shaft for outputting a rotational power to be shifted;
A first planetary gear set having a first sun gear, a first planet carrier, and a first ring gear;
A second planetary gear set having a second sun gear, a second planet carrier, and a second ring gear;
A composite planet comprising a third planetary gear set having a third sun gear, a third planet carrier and a third ring gear, and a fourth planetary gear set having a fourth sun gear, a fourth planet carrier and a fourth ring gear. Gear set;
A first rotating member including the first sun gear and directly connected to the transmission housing;
A second rotating member including the first ring gear, the second planet carrier, and the third sun gear;
A third rotating member including the first planetary carrier and selectively connected to the input shaft or selectively connected to the transmission housing;
A fourth rotating member including the second sun gear and selectively connected to the input shaft;
A fifth rotating member including the second ring gear and directly connected to the transmission housing;
A sixth rotating member including the third planet carrier and the fourth ring gear, the sixth rotating member being selectively connected to the input shaft or selectively connected to the transmission housing;
A seventh rotation member including the third ring gear and the fourth planet carrier and directly connected to the output shaft;
An eighth rotation member including the fourth sun gear and selectively connected to the input shaft;
Six friction members including a clutch interposed between the selected rotation member and the input shaft among the eight rotation members, and a brake interposed between the rotation member and the transmission housing among the rotation members;
Planetary gear train of the automatic transmission for a vehicle to implement a multi-speed transmission stage including.
상기 제1, 제2 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어지고, 제3, 제4 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.The method of claim 2,
And the first and second planetary gear sets are formed of a double pinion planetary gear set, and the third and fourth planetary gear sets are formed of a single pinion planetary gear set.
상기 마찰부재는
상기 입력축과 제3 회전멤버 사이에 개재되는 제1 클러치;
상기 입력축과 제4 회전멤버 사이에 개재되는 제2 클러치;
상기 입력축과 제6 회전멤버 사이에 개재되는 제3 클러치;
상기 입력축과 제8 회전멤버 사이에 개재되는 제4 클러치;
상기 제3 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크;
상기 제6 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.The method of claim 2,
The friction member is
A first clutch interposed between the input shaft and a third rotating member;
A second clutch interposed between the input shaft and a fourth rotating member;
A third clutch interposed between the input shaft and the sixth rotation member;
A fourth clutch interposed between the input shaft and an eighth rotation member;
A first brake interposed between the third rotating member and the transmission housing;
A second brake interposed between the sixth rotation member and the transmission housing;
Planetary gear train of a vehicle automatic transmission, characterized in that consisting of.
상기 다단 변속단은
상기 제2 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제1 변속단;
상기 제4 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제2 변속단;
상기 제2 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제3 변속단;
상기 제4 클러치와 제1 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제4 변속단;
상기 제1 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제5 변속단;
상기 제3 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제6 변속단;
상기 제1 클러치와 제3 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제7 변속단;
상기 제3 클러치와 제1 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제8 변속단;
상기 제2 클러치와 제3 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제9 변속단;
상기 제1 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 후진 변속단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.5. The method of claim 4,
The multi-speed gear stage
A first gear shift stage achieved by simultaneous operation of the second clutch and the second brake;
A second shift stage achieved by simultaneous operation of the fourth clutch and the second brake;
A third shift stage achieved by simultaneous operation of the second clutch and the fourth clutch;
A fourth shift stage achieved by simultaneous operation of the fourth clutch and the first brake;
A fifth shift stage achieved by simultaneous operation of the first clutch and the fourth clutch;
A sixth gear stage achieved by simultaneous operation of the third clutch and the fourth clutch;
A seventh gear stage which is achieved by simultaneous operation of the first clutch and the third clutch;
An eighth gear stage achieved by simultaneous operation of the third clutch and the first brake;
A ninth shift stage achieved by simultaneous operation of the second clutch and the third clutch;
A reverse shift stage achieved by simultaneous operation of the first clutch and the second brake;
Planetary gear train of the automatic transmission for a vehicle comprising a.
변속된 회전동력을 출력하는 출력축;
제1 선기어, 제1 유성캐리어, 제1 링기어를 보유하는 제1 유성기어세트;
제2 선기어, 제2 유성캐리어, 제2 링기어를 보유하는 제2 유성기어세트;
싱글 피니언 유성기어세트인 제3 유성기어세트와 더블 피니언 유성기어세트인 제4 유성기어세트의 조합으로 제3 선기어, 제4 선기어, 공유 유성캐리어, 공유 링기어를 보유하는 복합유성기어세트;
상기 제1 선기어를 포함하며, 변속기 하우징과 직접 연결되는 제1 회전멤버;
상기 제1 링기어와 제2 유성캐리어 및 제3 선기어를 포함하는 제2 회전멤버;
상기 제1 유성캐리어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제3 회전멤버;
상기 제2 선기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제4 회전멤버;
상기 제2 링기어를 포함하며, 변속기 하우징과 직접 연결되는 제5 회전멤버;
상기 공유 유성캐리어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되거나 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 제6 회전멤버;
상기 공유 링기어를 포함하며, 출력축과 직접 연결되는 제7 회전멤버;
상기 제4 선기어를 포함하며, 입력축과 선택적으로 연결되는 제8 회전멤버;
상기 8개의 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 상기 입력축 사이에 개재되는 클러치와, 상기 회전멤버 중, 선택된 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재;
를 포함하여 다단 변속단을 구현하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.An input shaft that receives rotational power of the engine;
An output shaft for outputting a rotational power to be shifted;
A first planetary gear set having a first sun gear, a first planet carrier, and a first ring gear;
A second planetary gear set having a second sun gear, a second planet carrier, and a second ring gear;
A composite planetary gear set having a third sun gear, a fourth sun gear, a shared planet carrier, and a shared ring gear in a combination of the third planetary gear set, which is a single pinion planetary gear set, and the fourth planetary gear set, which is a double pinion planetary gear set;
A first rotating member including the first sun gear and directly connected to the transmission housing;
A second rotating member including the first ring gear, the second planet carrier, and the third sun gear;
A third rotating member including the first planetary carrier and selectively connected to the input shaft or selectively connected to the transmission housing;
A fourth rotating member including the second sun gear and selectively connected to the input shaft;
A fifth rotating member including the second ring gear and directly connected to the transmission housing;
A sixth rotating member including the shared planetary carrier and selectively connected to the input shaft or selectively connected to the transmission housing;
A seventh rotation member including the shared ring gear and directly connected to the output shaft;
An eighth rotation member including the fourth sun gear and selectively connected to the input shaft;
Six friction members including a clutch interposed between the selected rotation member and the input shaft among the eight rotation members, and a brake interposed between the rotation member and the transmission housing among the rotation members;
Planetary gear train of the automatic transmission for a vehicle to implement a multi-speed transmission stage including.
상기 제1, 제2 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.The method according to claim 6,
The first and second planetary gear sets are planetary gear trains of a vehicle automatic transmission, characterized in that the double pinion planetary gear set.
상기 복합유성기어세트는 롱 피니언과 치합되는 제3 선기어와, 숏 피니언과 치합되는 제4 선기어와, 상기 롱 피니언과 숏 피니언을 지지하는 공유 유성캐리어와, 상기 롱 피니언과 치합되는 공유 링기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.The method according to claim 6,
The composite planetary gear set includes a third sun gear meshed with the long pinion, a fourth sun gear meshed with the short pinion, a shared planet carrier supporting the long pinion and the short pinion, and a shared ring gear meshed with the long pinion. The planetary gear train of the automatic transmission for a vehicle comprising a.
상기 복합유성기어세트는 상기 롱 피니언을 대경부와 소경부로 2단으로 구성하여 상기 대경부에 제3 선기어가 치합되고, 상기 소경부에 공유 링기어와 제4 선기어가 치합되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.9. The method of claim 8,
In the composite planetary gear set, the long pinion includes two large diameter parts and a small diameter part, and a third sun gear is engaged with the large diameter part, and a shared ring gear and a fourth sun gear are engaged with the small diameter part. Planetary gear train of automatic transmission.
상기 복합유성기어세트는 상기 롱 피니언을 대경부와 소경부로 2단으로 구성하여 상기 대경부에 제3 선기어와 공유 링기어가 치합되고, 상기 소경부에 제4 선기어가 치합되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.9. The method of claim 8,
In the composite planetary gear set, the long pinion includes two large diameter parts and a small diameter part, and the third sun gear and the shared ring gear are engaged with the large diameter part, and the fourth sun gear is engaged with the small diameter part. Planetary gear train of automatic transmission.
상기 마찰부재는
상기 입력축과 제3 회전멤버 사이에 개재되는 제1 클러치;
상기 입력축과 제4 회전멤버 사이에 개재되는 제2 클러치;
상기 입력축과 제6 회전멤버 사이에 개재되는 제3 클러치;
상기 입력축과 제8 회전멤버 사이에 개재되는 제4 클러치;
상기 제3 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크;
상기 제6 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.The method according to claim 6,
The friction member is
A first clutch interposed between the input shaft and a third rotating member;
A second clutch interposed between the input shaft and a fourth rotating member;
A third clutch interposed between the input shaft and the sixth rotation member;
A fourth clutch interposed between the input shaft and an eighth rotation member;
A first brake interposed between the third rotating member and the transmission housing;
A second brake interposed between the sixth rotation member and the transmission housing;
Planetary gear train of an automatic transmission for a vehicle comprising a.
상기 다단 변속단은
상기 제2 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제1 변속단;
상기 제4 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제2 변속단;
상기 제2 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제3 변속단;
상기 제4 클러치와 제1 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제4 변속단;
상기 제1 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제5 변속단;
상기 제3 클러치와 제4 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제6 변속단;
상기 제1 클러치와 제3 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제7 변속단;
상기 제3 클러치와 제1 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 제8 변속단;
상기 제2 클러치와 제3 클러치의 동시 작동에 의해 달성되는 제9 변속단;
상기 제1 클러치와 제2 브레이크의 동시 작동에 의해 달성되는 후진 변속단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.The method of claim 11,
The multi-speed gear stage
A first gear shift stage achieved by simultaneous operation of the second clutch and the second brake;
A second shift stage achieved by simultaneous operation of the fourth clutch and the second brake;
A third shift stage achieved by simultaneous operation of the second clutch and the fourth clutch;
A fourth shift stage achieved by simultaneous operation of the fourth clutch and the first brake;
A fifth shift stage achieved by simultaneous operation of the first clutch and the fourth clutch;
A sixth gear stage achieved by simultaneous operation of the third clutch and the fourth clutch;
A seventh gear stage which is achieved by simultaneous operation of the first clutch and the third clutch;
An eighth gear stage achieved by simultaneous operation of the third clutch and the first brake;
A ninth shift stage achieved by simultaneous operation of the second clutch and the third clutch;
A reverse shift stage achieved by simultaneous operation of the first clutch and the second brake;
Planetary gear train of the automatic transmission for a vehicle comprising a.
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