KR950011261B1 - Auto transmission in vehicle - Google Patents

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김재수
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현대자동차주식회사
전성원
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles

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Abstract

The automatic transmission for vehicles includes a torque converter, a first planetary gear system and a second planetary gear system. A forward sun gear and a rearward sun gear are fixed at forward and rearward gear axles, resp. front and rear clutches for controlling the forward and rearward gear axles are installed at the input axles and rearward gear axles. A first planetary gear system having a short pinion, a long pinion and an annulus gear, a kick down band brake for controlling the rearward gear axles, a one way clutch and a wet multiplate brake for controlling a carrier and an end clutch for transferring the rotation power to the carrier are also provided. An annulus gear of a second planetary gear system is fixed at a transfer driven gear for allowing a power transfer. A pinion is engaged with the annulus gear to rotate, and a one way clutch and a wet multiplate brake for controlling the rotation of the carrier and a 5-speed clutch are provided.

Description

자동차용 자동 변속기Automotive automatic transmission

제1도는 본 발명에 의한 변속기의 변속기구를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing a transmission mechanism of a transmission according to the present invention.

제2도는 본 발명에 의한 5속 변속단의 유압회로도이다.2 is a hydraulic circuit diagram of a five speed shift stage according to the present invention.

제3도는 본 발명에 의한 변속기구의 각 변속단에서의 브레이크 및 클러치들의 작동요소표이다.3 is an operating element table of brakes and clutches at each shifting stage of the shifting mechanism according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 엔진 2 : 토오크 컴버터1: engine 2: torque converter

6 : 입력축 7 : 제1유성기어장치6: input shaft 7: first planetary gear device

8 : 캐리어 9 : 전진 선기어축8 carrier 9 forward sun gear shaft

10 : 전진선기어 11 : 숏 피니온(Short pinion)10: forward gear 11: short pinion

12 : 롱 피니온(Long pinion) 13 : 에뉼러스 기어(Annulus gear)12 long pinion 13 annulus gear

14 : 후진 선기어축 15 : 후진 선기어14: reverse sun gear shaft 15: reverse sun gear

20 : 제2유성기어장치 21 : 에뉼러스 기어20: second planetary gear device 21: ennurs gear

22 : 트랜스퍼 샤프트 23 : 피니온22: transfer shaft 23: pinion

24 : 캐리어 215 : 선기어24 carrier 215 sun gear

26 : 선기어축26: sun gear shaft

B1 : 킥 다운 밴드 브레이크(Kick down band brake)B1: Kick down band brake

B2, B3 : 습식다판 브레이크 C1, C2 : 앞, 뒤 클러치B2, B3: wet multi-plate brake C1, C2: front, rear clutch

C3 : 엔드 클러치 C4 : 5속 클러치C3: end clutch C4: 5-speed clutch

OC1, OC2 : 일방향 클러치 D : 차동장치OC1, OC2: One-way clutch D: Differential

본 발명은 자동차용 자동 변속기에 관한 것으로서, 차량의 연비와 가속성능을 향상시킴과 아울러 변속충격을 줄일 수 있는 변속기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission for an automobile, and more particularly to a transmission that can improve fuel economy and acceleration performance of a vehicle and reduce shift shock.

변속기는 자동차의 주행상태나 변화에 따른 엔진의 회전력을 증대시키거나 감소시키는 역할을 하며 차량을 후진시키는 역진장치도 갖추고 있다.The transmission increases or decreases the rotational force of the engine according to the driving condition or changes of the vehicle, and has a reverse device for reversing the vehicle.

이러한 변속기에는 변속조작을 운전자가 직접 행하는 수동변속기와 주행상태에 따라 자동으로 변속이 행하여지는 자동 변속기가 있다.Such a transmission includes a manual transmission in which a shift operation is directly performed by a driver and an automatic transmission in which a shift is automatically performed according to a driving state.

따라서 자동 변속기는 차의 주행속도와 엔진의 부하 및 변속레버의 위치에 따라 자동적으로 킥 다운 밴드 브레이크(Kick Down Band Brake)와, 앞, 뒤 클러치 등을 작용시키거나 해방시켜 차가 원활한 주행이 되도록 하는 유압변속제어장치를 갖추고 있다.Therefore, the automatic transmission automatically activates or releases the kick down band brake, the front and rear clutches according to the driving speed of the car, the load of the engine and the position of the shift lever so that the car can run smoothly. It is equipped with hydraulic shift control device.

유압변속 제어장치는 오일펌프에서 발생한 유압을 레귤레이터밸브(Regulator Valve), 거버너 밸브(Governor Valve), 매뉴얼 밸브(Manual Valve), 압력조절밸브(Pressure Control Valve) 등을 통하여 각 클러치와 브레이크 등으로 보내어 변속조작을 하게 된다.Hydraulic shift control device sends hydraulic pressure from oil pump to each clutch and brake through regulator valve, governor valve, manual valve, pressure control valve, etc. The shifting operation is performed.

이러한 변속기는 엔진 작동시에 함께 작동하는 토오크 컨버터의 토오크에 의해 구동력을 얻는다.Such a transmission is driven by the torque of the torque converter that works together when the engine is running.

토오크 컨버터는 엔진의 크랭크 축에 고정되어 함께 회전하는 펌프와, 변속기의 입력축에 스플라인으로 결합되어 펌프와 대향 배치되는 터어빈과, 상기한 펌프와 터어빈 사이에 위치되어 오일의 흐름방향을 바꾸어 주는 스테이터로 구성되어 있다.The torque converter is a pump that is fixed to the crank shaft of the engine and rotates together, a turbine coupled to the input shaft of the transmission by a spline and disposed opposite to the pump, and a stator positioned between the pump and the turbine to change the flow direction of oil. Consists of.

이러한 토오크 컨버터는 엔진이 작동하게 되면 펌프가 회전을 시작하여 오일을 순환시키게 된다.In this torque converter, when the engine is running, the pump starts to rotate and circulate oil.

이때 오일은 펌프에서 터어빈쪽으로 분출되어 터어빈에 회전력을 주면서 터어빈의 안쪽으로 들어가 스테이터로 들어가게 된다.At this time, the oil is ejected from the pump toward the turbine, and the turbine enters the inside of the turbine and enters the stator while giving rotation to the turbine.

이 오일은 스테이터에서 방향이 바뀌어 다시 펌프를 뒤에서 밀게되므로 그만큼 터어빈에 가해지는 힘은 커져 터어빈의 회전력을 증대하게 된다.Since the oil is reversed in the stator and pushes the pump back, the force applied to the turbine increases, increasing the torque of the turbine.

스테이터는 일방향 클러치(One Way Clutch)를 사이에 두고 고정축에 설치되어 있기 대문에 펌프가 터어빈의 속도가 빠른 동안에는 스테이터는 고정축에 고정되어 오일의 흐름을 바꾸게 된다.Since the stator is installed on the fixed shaft with a one way clutch in between, the stator is fixed on the fixed shaft while the pump speeds up the turbine to change the flow of oil.

그러나 터어빈의 속도가 펌프속도의 0.8 정도로 접근하게 되면 오일의 흐름이 스테이터의 뒷면에 작용하여 스테이터도 펌프나 터어빈의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하게 된다.However, when the speed of the turbine approaches 0.8 of the pump speed, the flow of oil acts on the back of the stator so that the stator rotates in the same direction as the rotation direction of the pump or turbine.

이때 토오크 컨버터는 유체 클러치로서 작용을 하게 된다.At this time, the torque converter acts as a fluid clutch.

일반적으로 스용자동차에 사용되고 있는 자동 변속기는 1개의 래비뉴(Ravigneaux)식 유성기어장치나, 심프슨(Simpson)식 유성기어장치를 사용하여 전진 3단과 후진 1단, 또는 전진 4단과 후진 1단의 변속단을 얻도록 되어 있다.In general, the automatic transmission used in a SUV is a single gear shift gear and a single gear forward, or a four-speed forward and one reverse gear, using a single Ragneeaux planetary gear or a Simpson planetary gear. It is supposed to get sweets.

그러나 근자에 이르러 자동차의 다용도화와 대형화가 요구되고 있으며, 연속적이 고속운전이 행하여지기 때문에, 종래의 전진 3단 또는 전진 4단의 변속기는 고출력 에진의 동력성능에 대응하는 신뢰성과 내구성이 부족할 뿐만 아니라 저연비와 저소음의 주행이 원활하게 이루어지지 않는다.However, in recent years, the versatility and large size of automobiles are required, and since the continuous high speed operation is performed, the conventional three-speed forward or four-speed transmission lacks the reliability and durability corresponding to the power performance of the high-output vibration. But low fuel economy and low noise running is not smooth.

게다가 각 변속단의 변속비의 차가 크기 때문에 변속충격이 발생되어 승차감을 저하시키는 요인이 되고 있다.In addition, since the shift ratio of each shift stage is large, shift shock is generated, which causes a deterioration of ride comfort.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 승차감을 향상시킴과 아울러 저연비 및 저소음의 주행이 가능한 자동차용 자동 변속기를 제공하는데 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention to improve the ride comfort and to provide an automatic transmission for a vehicle capable of driving of low fuel consumption and low noise.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 엔진의 회전력을 전달하는 토오크 컨버터의 터어빈을 변속기의 입력축과 연결하고, 이 입력축의 동력을 전달하거나 제어하는 앞, 뒤 클러치에 의해 전진 선기어축 및 후진 선기어축을 제어토록 하여 전진 선기어와 후진 선기어가 제1유성기어장치의 숏 피니온 및 롱 피니온과 치차결합시키고, 이 롱 피니온을 애뉼러스 기어와 치차결합하여 트랜스퍼 드라이브 기어로 동력전달이 이루어지도록 하여 제2유성기어장치를 구성시키도록 하고 있다.In order to realize this, the present invention connects the turbine of the torque converter that transmits the rotational force of the engine with the input shaft of the transmission, and controls the forward sun gear shaft and the reverse sun gear shaft by front and rear clutches that transmit or control the power of the input shaft. The forward sun gear and the reverse sun gear are geared with the short pinion and the long pinion of the first planetary gear device, and the long pinion is geared with the annulus gear so that power is transferred to the transfer drive gear. The gear unit is configured.

상기한 제2유성기어장치는 일방향 클러치와 습식다판 브레이크, 그리고 선기어축으로 동력을 전달하는 5속 클러치에 의해 변속이 이루어지도록 되어 있다.The second planetary gear device is configured to shift by a one-way clutch, a wet multi-plate brake, and a five-speed clutch that transmits power to the sun gear shaft.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 변속기구의 동력전달 계통도로서, 보호(1)은 엔진을 지칭한다.1 is a power transmission system diagram of a transmission mechanism according to the present invention, in which protection 1 refers to an engine.

상기한 엔진(1)의 크랭크축은 토오크 컨버터(2)의 펌프(3)와 연결되어 회전력을 전달할 수 있도록 되어 있다.The crankshaft of the engine 1 is connected to the pump 3 of the torque converter 2 so as to transmit the rotational force.

상기한 펌프(3)와 스테이퍼(4)를 사이에 두고 대향위치하는 터어빈(5)은 변속장치의 입력축(6)과 연결되어 회전력을 전달하도록 되어 있다.The turbine 5 opposedly positioned with the pump 3 and the stepper 4 interposed therebetween is connected to the input shaft 6 of the transmission so as to transmit rotational force.

상기한 스테이퍼(4)는 터어빈(5)으로부터 흘러 나오는 오일의 흐름을 바꾸어 펌프(3)의 회전력을 증대시키는 작용을 하게 된다.The stepper 4 serves to increase the rotational force of the pump 3 by changing the flow of oil flowing out of the turbine 5.

상기한 입력축(6)의 끝단부에는 앤드(End) 클러치(C3)가 설치되어 제1유성기어장치(7)의 캐리어(8)로 동력을 전달하거나 단속하도록 되어 있다.An end clutch C3 is provided at the end of the input shaft 6 so as to transmit or interrupt power to the carrier 8 of the first planetary gear device 7.

또한 입력축(6)의 선단부에는 뒤 클러치(C2)가 설치되어 전진 선기어축(9)으로 동력을 전달하거나 단속하도록 되어 있다.In addition, a rear clutch C2 is provided at the front end of the input shaft 6 so as to transmit or control power to the forward sun gear shaft 9.

상기한 전진 선기어축(9)에는 전진 선기어(10)가 설치되어 제1유성기어장치(7) 내의 숏(Short) 피니온(11)과 치차결합되어 동력을 전달하도록 되어 있다.The forward sun gear shaft 9 is provided with a forward sun gear 10 so as to be geared with the short pinion 11 in the first planetary gear device 7 to transmit power.

이 숏 피니온(11)은 캐리어(8)로부터 직교방향으로 연장되는 로드에 3등분 배치되어 회전가능하게 설치되고 있으며, 캐리어(8)에 3등분 배치되는 롱(Long) 피니온(12)과 치치결합되어 있다.The short pinion 11 is rotatably disposed in three portions on a rod extending in the orthogonal direction from the carrier 8, and is provided with a long pinion 12 disposed in three portions on the carrier 8. It is combined.

이 롱 피니온(12)은 애뉼러스 기어(Annulus Gerar)(13)의 내측에 치차결합되어 상기한 제1유성기어장치(7)를 이루고 있다.The long pinion 12 is geared to the inside of the annulus gerar 13 to form the first planetary gear device 7 described above.

상기한 전진 선기어축(9)의 외주에는 중공으로 된 후진 선기어축(14)이 회전가능하게 설치되어 있으며, 입력쪽에 앞 클러치(C1)가 설치되어 입력축(6)과 동력전달이 이루어지도록 되어 있다.A hollow reverse sun gear shaft 14 is rotatably installed on the outer circumference of the forward sun gear shaft 9, and a front clutch C1 is installed on the input side to transmit power to the input shaft 6. .

후진 선기어축(14)의 끝단에 설치되는 후진 선기어(15)는 롱 피니온(12)과 치차결합되어 이 롱 피니온(12)을 반시계방향으로 회전시키도록 되어 있다.The reverse sun gear 15 provided at the end of the reverse sun gear shaft 14 is gear-coupled with the long pinion 12 to rotate the long pinion 12 counterclockwise.

또한 후진 선기어축(15)은 변속기 하우징(16)에 설치되어 있는 킥 다운 밴드 브레이크(Kick down band brake)(B1)에 의해 제어되도록 이루어져 있으며, 변속기 하우징(16)에 설치되어 있는 습식다판 브레이크(B2)와 일방향 클러치(OC1)는 상기한 제1유성기어장치(7)의 캐리어(8)를 제어할 수 있도록 되어 있다.In addition, the reverse sun gear shaft 15 is controlled by a kick down band brake B1 installed in the transmission housing 16, and is a wet multi-plate brake installed in the transmission housing 16. B2) and the one-way clutch OC1 can control the carrier 8 of the first planetary gear device 7 described above.

상기한 애뉼러스 기어(13)의 후단부에는 트랜스퍼 드라이브 기어(17)가 설치되어 트랜스퍼 드라이븐(Driven) 기어(18)와 아이들 기어(19)를 개재하여 동력전달이 이루어지도록 되어 있다.At the rear end of the annular gear 13, a transfer drive gear 17 is installed to transfer power via the transfer driven gear 18 and the idle gear 19.

상기한 트랜스퍼 드라이븐 기어(18)는 제2유성기어장치(20)의 애뉼러스 기어(21)와 연결되어 트랜스퍼 샤프트(22)로 동력전달을 하도록 되어 있다.The transfer driven gear 18 is connected to the annular gear 21 of the second planetary gear device 20 to transmit power to the transfer shaft 22.

애뉼러스 기어(21)의 내치차에는 다수개의 피니온(23)이 치차결합되어 회전하도록 되어 있는데, 이들 피니온(23)은 트랜스퍼 샤프트(22)에 일체로 형성된 캐리어(24)에 의해 등분 배치되어 있다.In the inner tooth of the annular gear 21, a plurality of pinions 23 are geared and rotated. These pinions 23 are equally disposed by a carrier 24 integrally formed on the transfer shaft 22. It is.

상기한 피니온(23)들은 트랜스퍼 샤프트(22)에 설치되어 있는 선기어(25)의 외주에 치차결합되어 함께 회전하도록 되어 있으며, 캐리어(24)에는 5속클러치(C4)가 설치되어 여변속기 하우징(16)에 설치된 습식다판 브레이크(B3)에 의해 제어되도록 이루어져 있다.The pinions 23 are geared to rotate together with the outer circumference of the sun gear 25 installed on the transfer shaft 22, the carrier 24 has a five-speed clutch (C4) is installed to the transmission transmission housing It is made to be controlled by the wet multi-plate brake B3 provided in (16).

상기한 선기어(25)가 설치되는 선기어축(26)은 변속기 하우징(16)에 설치된 일방향 클러치(OC2)에 의해 한쪽방향으로만 회전할 수 있도록 되어 있다.The sun gear shaft 26 in which the sun gear 25 is provided is rotatable only in one direction by the one-way clutch OC2 provided in the transmission housing 16.

트랜스퍼 샤프트(22)의 종단에는 종동기어(27)가 설치되어 차동장치(D)로 동력을 전달하여 구동축(28)을 회전시키도록 되어 있다.A driven gear 27 is provided at the end of the transfer shaft 22 to transmit power to the differential device D to rotate the drive shaft 28.

제3도는 본 발명에 의한 5속변속단의 유압회로도로서, 변속 제어밸브만을 도시하고 있다.3 is a hydraulic circuit diagram of a five speed shift stage according to the present invention, showing only a shift control valve.

도시하고 있지 않은 매뉴얼 밸브와 연결되는 제1라인(29)은 밸브본체(30)와 연통되어 스풀(31)의 이동방향에 따라 습식다판 브레이크(B3)나 5속 클러치(C4)와 연결되는 제2 및 제3라인(32)(33)과 선택적으로 연결되도록 이루어져 있다.The first line 29 connected to the manual valve (not shown) communicates with the valve body 30 and is connected to the wet multi-plate brake B3 or the 5-speed clutch C4 according to the moving direction of the spool 31. It is configured to selectively connect with the second and third lines (32) (33).

밸브본체(30)의 일측에는 유압을 조절하는 압력조절밸브(34)가 설치되어 있다.One side of the valve body 30 is provided with a pressure control valve 34 for adjusting the hydraulic pressure.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 변속기구는, 토오크 컨버터(2)를 통하여 입력축(6)으로 엔진(1)의 회전력이 전달되면 오일펌프의 유압으로 밸브바디가 유압에 의해 콘트롤되어 변속레버의 위치에 따른 앞, 뒤클러치(C1)(C2)와 킥 다운 밴드 브레이크(B1) 및 습식다판 브레이크(B2)의 선택작용에 따라 차동장치(D)로 동력을 전달하여 구동축(28)을 구동시키는 것으로서, 각 변속단의 작용을 제2도를 통하여 설명한다.According to the shifting mechanism of the present invention, when the rotational force of the engine 1 is transmitted to the input shaft 6 through the torque converter 2, the valve body is controlled by the hydraulic pressure of the oil pump so that the front according to the position of the shift lever According to the selection action of the rear clutch (C1) (C2) and the kick-down band brake (B1) and the wet multi-plate brake (B2), the drive shaft 28 is driven by transmitting power to the differential device (D). The operation of the stage will be described with reference to FIG.

[P(주차) 레인지와 N(중립) 레인지][P (parking) range and N (neutral) range]

모든 클러치와 브레이크가 유압제어장치의 해제작동에 따라 해방되어 입력축(6)의 회전력은 어느곳에도 전달되지 않는다.All clutches and brakes are released in accordance with the release operation of the hydraulic control device so that the rotational force of the input shaft 6 is not transmitted anywhere.

따라서 이 위치에서는 구동축(28)으로 동력전달이 이루어지지 않게 되므로 차량은 정지상태가 된다.Therefore, power is not transmitted to the drive shaft 28 in this position, and thus the vehicle is stopped.

그리고 P레인지에서는 변속기 내의 별도의 록킹장치에 의해 차륜의 회전이 방지된다.And in the P range, the rotation of the wheel is prevented by a separate locking device in the transmission.

[D(주행) 레인지 1속][D (driving) range 1 speed]

유압변속 제어장치에 의해 뒤 클러치(C2)가 작용하여 입력축(6)의 회전력은 전진 선기어축(9)에 전달되어 전진 선기어(10)가 시계방향으로 회전을 시작한다.The rear clutch C2 is acted on by the hydraulic shift control device so that the rotational force of the input shaft 6 is transmitted to the forward sun gear shaft 9 so that the forward sun gear 10 starts to rotate clockwise.

전진 선기어(10)에 전달된 구동력은 숏 피니온(11)을 반시계방향으로 회전시키고, 이 숏 피니온(11)은 롱 피니온(12)을 반시계방향으로 회전시키게 된다,The driving force transmitted to the forward sun gear 10 rotates the short pinion 11 counterclockwise, and the short pinion 11 rotates the long pinion 12 counterclockwise.

이 롱 피니온(12)은 애뉼러스 기어(13)의 내치차에 치차결합되어 있음에 기인하여 애뉼러스 기어(13)를 동일한 방향으로 회전시켜 1속의 감속비를 얻게 된다.Since the long pinion 12 is geared to the inner tooth of the annular gear 13, the long pinion 12 is rotated in the same direction to obtain a reduction ratio of one speed.

이때 구동력의 일부는 롱 피니온(12)이 설치된 캐리어(8)의 축에 전달되어 회전하려고 하나, 일방향 클러치(OC1)에 의해 반시계방향의 회전이 제어되기 때문에 구동력 전부가 애뉼러스 기어(13)에 전달된다.At this time, a part of the driving force is transmitted to the shaft of the carrier 8 in which the long pinion 12 is installed and tries to rotate. However, since the counterclockwise rotation is controlled by the one-way clutch OC1, all the driving force is the annular gear 13. Is delivered).

반대로 애뉼러스 기어(13)로부터 전달되는 구동력은 롱 피니온(12)을 경유하여 캐리어(8)에 전달되며, 이때 캐리어(8)가 공전 가능하므로 "D" 또는 "2"레인지 일 경우는 강력한 엔진 브레이크가 작동하지 않게 된다.On the contrary, the driving force transmitted from the annular gear 13 is transmitted to the carrier 8 via the long pinion 12. In this case, since the carrier 8 is idle, the driving force is strong in the "D" or "2" range. The engine brake will not work.

이러한 변속단의 작용요소는 2레인지 1속과 동일하다.The acting element of this shift stage is the same as in the 2 range 1 speed.

이러한 작용에 의해 애뉼러스 기어(13)가 회전을 하게 되면 이와 일체로 형성되어 있는 트랜스퍼 드라이브 기어(17)가 회전을 하게 되므로 아이들 기어(19)와 트랜스퍼 드라이븐 기어(18)를 통하여 제2유성기어 장치(20)의 애뉼러스 기어(21)로 동력이 전달된다.When the annulus gear 13 rotates by this action, the transfer drive gear 17 formed integrally with the annular gear 13 rotates so that the second planetary body is rotated through the idle gear 19 and the transfer drive gear 18. Power is transmitted to the annular gear 21 of the gear device 20.

따라서 이 애뉼러스 기어(21)의 내측에 치차결합되어 있는 피니온(23)이 회전하여 선기어(25)에 동력을 전달하게 된다.Accordingly, the pinion 23, which is geared to the inside of the annular gear 21, rotates to transmit power to the sun gear 25.

선기어(25)가 회전함에 의해 트랜스퍼 샤프트(22)가 회전하여 종동기어(27)를 통하여 차동장치(D)를 구동시킴으로서 구동축(28)이 회전을 시작하게 되므로 차량이 1속으로 주행을 시작하게 된다.As the sun gear 25 rotates, the transfer shaft 22 rotates to drive the differential device D through the driven gear 27 so that the drive shaft 28 starts to rotate so that the vehicle starts to run at one speed. do.

이때 일방향 클러치(OC2)가 작용을 하게 되므로 선기어축(26)이 회전을 하지 않게 되므로 캐리어(24)만이 회전을 하는 상태가 된다.At this time, since the one-way clutch OC2 acts, the sun gear shaft 26 does not rotate, so only the carrier 24 rotates.

[D(주행) 레인지 2속][D (driving) range second speed]

이 변속단에서는 뒤 클러치(C2)와 킥 다운 밴드 브레이크(B1)가 작동을 하는 상태가 되므로 입력축(6)의 회전력은 1속시와 동일하게 전진 선기어축(9)을 통하여 전진 선기어(10)에 전달된다.Since the rear clutch C2 and the kick-down band brake B1 are operated at this shift stage, the rotational force of the input shaft 6 is transmitted to the forward sun gear 10 through the forward sun gear shaft 9 as in the first speed. Delivered.

전진 선기어(10)에 전달된 구동력은 숏 피니온(11)과 롱 피니온(12)을 통하여 제1유성기어장치(7)에 애뉼러스 기어(13)를 회전시키게 된다.The driving force transmitted to the forward sun gear 10 rotates the annular gear 13 to the first planetary gear device 7 through the short pinion 11 and the long pinion 12.

이때 킥 다운밴드 브레이크(B1)가 작용을 하고 있기 때문에 후진 선기어축(14)이 고정되므로 후진 선기어(15)는 회전을 하지 않는 상태가 된다.In this case, since the reverse sun gear shaft 14 is fixed because the kick down band brake B1 is acting, the reverse sun gear 15 is not rotated.

따라서 롱 피니온(12)은 후진 선기어(15) 위를 공전하는 상태가 되므로 애뉼러스 기어(13)는 이 회전분만큼 1속시 보다 빨리 회전하여 2속의 감속비를 얻게 된다.Therefore, since the long pinion 12 revolves on the reverse sun gear 15, the annular gear 13 rotates faster than the first speed by this rotation, thereby obtaining a reduction ratio of two speeds.

애뉼러스 기어(13)가 회전함에 의해 1속시와 동일하게 제2유성기어장치(20)로 동력이 전달되는데, 습식 다판 브레이크(B3)와 일방향 클러치(OC2)가 작동을 하게 되므로 선기어축(26)의 회전이 중지된 상태로 트랜스퍼 샤프트(22)에 동력이 전달되어 차동장치(D)를 구동시키게 된다.As the annular gear 13 rotates, power is transmitted to the second planetary gear device 20 in the same manner as in the first speed, and the wet multi-plate brake B3 and the one-way clutch OC2 operate to act on the sun gear shaft 26. Power is transmitted to the transfer shaft 22 in a state in which the rotation of) is stopped to drive the differential device D.

이 변속단은 "2"레인지 2속과 동일한 변속비를 얻게 되며 작동상태도 같다.This shift stage has the same speed ratio as the 2nd range "2" range and has the same operating condition.

[D(주행) 레인지 3속][D (driving) range third speed]

이 변속단에서는 앞, 뒤 클러치(C1)(C2)가 동시에 작동하여 입력축(6)의 회전력이 전진 선기어축(9)과 후진 선기어축(14)에 전달되어 전진 선기어(10) 및 후진 선기어(15)를 회전시키게 된다.In this shifting stage, the front and rear clutches C1 and C2 are operated simultaneously so that the rotational force of the input shaft 6 is transmitted to the forward sun gear shaft 9 and the reverse sun gear shaft 14 so that the forward sun gear 10 and the reverse sun gear ( 15) is rotated.

이때 전진 선기어(10)와 후진 선기어(15)는 동일 방향으로 회전을 하기 때문에 숏 피니온(11) 및 롱 피니온(12)은 잠김 상태가 되어 제1유성기어장치(7)는 일체화 상태로 회전을 하게 된다.At this time, since the forward sun gear 10 and the reverse sun gear 15 rotate in the same direction, the short pinion 11 and the long pinion 12 are locked so that the first planetary gear device 7 is integrated. The rotation is made.

이와 함게 엔드 클러치(C3)가 동시에 작용을 하여 캐리어(8)를 잡고 있는데, 이것은 동력전달에는 관계하지 않고 4속에서의 변속을 원활하게 하는 초기작동이다.At the same time, the end clutch C3 acts at the same time to hold the carrier 8, which is an initial operation that smoothly shifts at four speeds regardless of power transmission.

상기한 제1유성기어장치(7)가 일체로 회전함에 의해 애뉼러스 기어(13)가 회전을 하게 되므로 아이들 기어(19)를 경유하여 제2유성기어장치(20)로 동력이 전달된다.Since the annular gear 13 rotates as the first planetary gear device 7 rotates integrally, power is transmitted to the second planetary gear device 20 via the idle gear 19.

이곳에서는 열방향 클러치(OC2)와 습식다판 브레이크(B3가 작용을 하기 때문에 선기어축(26)이 고정되어 선기어(25)위를 피니온(23)이 공전하게 되므로 제2유성기어장치(20)가 일체로 회전하는 상태가 된다.In this case, since the thermal clutch OC2 and the wet multi-plate brake B3 act, the sun gear shaft 26 is fixed so that the pinion 23 revolves on the sun gear 25 so that the second planetary gear device 20 can operate. Is in a state of rotating integrally.

이 회전력이 트랜스퍼 샤프트(22)로 전달되어 차동장치(D)를 구동시켜 구동축(28)을 회전시키게 된다.This rotational force is transmitted to the transfer shaft 22 to drive the differential device D to rotate the drive shaft 28.

[D(주행) 레인지 4속][D (driving) range 4 speed]

이 변속단에서는 엔드 클러치(C3)와 킥 다운 밸드 브레이크(B1)가 작용을 하게 되므로 입력측(6)의 회전력은 엔드 클러치(C3)를 경유하여 제1유성기어장치(7)의 캐리어(8)로 전달된다.In this shift stage, the end clutch C3 and the kick down ball brake B1 act, so that the rotational force of the input side 6 is transmitted to the carrier 8 of the first planetary gear device 7 via the end clutch C3. Is passed to.

이때 캐리어(8)는 롱 피니온(12)을 사이에 두고 애뉼러스 기어(13)를 구동하지만, 킥 다운 밴드 브레이크(B1)가 작용하여 후진 선기어축(14)을 잡고 있기 때문에 후진 선기어(15)가 고정상태로 되어 롱 피니온(12)은 후진 선기어(15)위를 캐리어(8)와 동일한 속도로 회전을 하게 된다.At this time, the carrier 8 drives the annular gear 13 with the long pinion 12 interposed therebetween, but the reverse sun gear 15 because the kick down band brake B1 acts to hold the reverse sun gear shaft 14. ), The long pinion 12 rotates on the reverse sun gear 15 at the same speed as the carrier 8.

따라서 애뉼러스 기어(13)에는 롱 피니온(12)의 자전과 공전이 가산된 회전이 전달되어 4속의 감속비를 얻게 된다.Therefore, the rotation of the long pinion 12 is added to the annulus gear 13 and the rotation is added to obtain a reduction ratio of four speeds.

이러한 작동으로 애뉼러스 기어(13)가 회전함에 의해 트랜스퍼 드라이브 기어(17)를 통하여 제2유성기어장치(20)로 회전력이 전달된다.In this operation, the rotation force is transmitted to the second planetary gear device 20 through the transfer drive gear 17 by the rotation of the annular gear 13.

이곳에서의 작동요소는 습식다판 브레이크(B3)와 일방향 클러치(OC2)이므로 2속 및 3속에서와 같은 작용이 이루어져 차동장치(D)를 구동시키게 된다.The actuation elements here are wet multi-plate brakes (B3) and one-way clutch (OC2), so the same action is performed as in the second and third speeds to drive the differential device (D).

[D(주행) 레인지 5속][D (driving) range 5 speed]

이 변속단에서는 엔드 클러치(C3)가 작용을 하여 입력축(6)의 회전력이 캐리어(8)를 통하여 제1유성기어장치(7)로 전달된다.At this shifting stage, the end clutch C3 acts so that the rotational force of the input shaft 6 is transmitted to the first planetary gear device 7 via the carrier 8.

캐리어(8)가 회전함에 의해 롱 피니온(12)이 공전과 자전을 하게 되는데, 이 롱 피니온(12)과 치차결합되어 있는 후진 선기어(15)와 숏 피니온(11)이 회전을 하게 되므로 이들의 회전이 가산되어 애뉼러스 기어(13)에 전달된다.As the carrier 8 rotates, the long pinion 12 rotates and rotates, and the reverse sun gear 15 and the short pinion 11 which are geared to the long pinion 12 rotate. As such, their rotation is added and transmitted to the annular gear 13.

애뉼러스 기어(13)가 회전함에 의해 트랜스퍼 드라이브 기어(17)를 통하여 제2유성기어장치(20)로 회전력이 전달되는데, 5속 클러치(C4)가 작동을 하게 되므로 선기어축(26)이 함께 회전되면서 캐리어(24)와 일체로 회전을 하게 된다.As the annular gear 13 rotates, the rotational force is transmitted to the second planetary gear device 20 through the transfer drive gear 17. Since the 5-speed clutch C4 is operated, the sun gear shaft 26 is together. As it is rotated, it is rotated integrally with the carrier 24.

따라서 애뉼러스 기어(21)에는 이들의 회전이 가산되어 전달되므로 트랜스퍼 샤프트(22)에는 5속의 감속비가 전달되어 차동장치(D)를 구동시키게 된다.Therefore, since the rotation is added to and transmitted to the annular gear 21, a reduction ratio of five speeds is transmitted to the transfer shaft 22 to drive the differential device D.

[R(후진) 레인지][R (reverse) range]

변속레버가 후진위치에 있게 되면 앞 클러치(C1)가 작동을 하게 되므로 입력축(6)의 회전력은 후진 선기어축(14)으로 전달되어 후진 선기어(15)를 회전시키게 된다.Since the front clutch C1 is operated when the shift lever is in the reverse position, the rotational force of the input shaft 6 is transmitted to the reverse sun gear shaft 14 to rotate the reverse sun gear 15.

따라서 후진 선기어(15)와 치차결합되어 있는 롱 피니온(12)이 회전시키게 되는데, 후진 선기어(15)가 시계방향으로 회전을 하기 때문에 롱 피니온(12)은 반시계 방향으로 회전을 하게 된다.Therefore, the long pinion 12, which is geared to the reverse sun gear 15, rotates. The long pinion 12 rotates counterclockwise because the reverse sun gear 15 rotates clockwise. .

이때 습식다판 브레이크(B2)가 작동을 하고 있기 때문에 캐리어(8)가 고정되므로 롱 피니온(12)의 회전력은 애뉼러스 기어(13)에 그대로 전달되어 애뉼러스 기어(13)도 반시계방향의 회전을 하게 된다.At this time, since the wet multi-plate brake B2 is operating, the carrier 8 is fixed, so that the rotational force of the long pinion 12 is transmitted to the annular gear 13 as it is, and the annular gear 13 is also counterclockwise. The rotation is made.

이 애뉼러스 기어(13)의 회전은 트랜스퍼 드라이브 기어(17)를 통하여 제2유성기어장치(20)로 전달되어 애뉼러스 기어(21)를 회전시키게 되는데, 습식다판 브레이크(B3)와 일방향 클러치(OC2)가 작용을 하기 때문에 선기어축(26)이 고정되어 피니온(23)은 선기어(25)위를 캐리어(24)와 동일한 속도로 회전을 하게 된다.The rotation of the annular gear 13 is transmitted to the second planetary gear device 20 through the transfer drive gear 17 to rotate the annular gear 21. The wet multi-plate brake B3 and the one-way clutch ( Since the OC2 acts, the sun gear shaft 26 is fixed so that the pinion 23 rotates on the sun gear 25 at the same speed as the carrier 24.

따라서 트랜스프 샤프트(22)에는 이들의 회전이 전달되어 차동장치(D)를 구동시키게 된다.Therefore, their rotation is transmitted to the transfer shaft 22 to drive the differential device (D).

[L(저속) 레인지][L (low speed) range]

이 변속단에서는 뒤 클러치(C2)와 습식다판 브레이크(B2)가 작용을 하기 때문에 입력축(6)의 회전력은 전진 선기어축(9)을 통하여 전진 선기어(10)에 전달된다.Since the rear clutch C2 and the wet multi-plate brake B2 act at this shift stage, the rotational force of the input shaft 6 is transmitted to the forward sun gear 10 through the forward sun gear shaft 9.

이 전진 선기어(10)가 회전함에 의해 숏 피니온(11)이 회전하여 롱피니온(12)을 회전시키게 되는데, 습식다판 브레이크(B2)에 의해 캐리어(8)가 고정되기 때문에 롱 피니온(12)은 자전 운동만이 애뉼러스 기어(13)에 전달된다.As the forward sun gear 10 rotates, the short pinion 11 rotates to rotate the long pinion 12. Since the carrier 8 is fixed by the wet multi-plate brake B2, the long pinion ( 12, only the rotating motion is transmitted to the annular gear 13.

이 회전력은 트랜스퍼 드라이브 기어(17)를 통하여 제2유성기어장치(20)로 전달되어 애뉼러스 기어(21)를 회전시키게 된다.This rotational force is transmitted to the second planetary gear device 20 through the transfer drive gear 17 to rotate the annular gear 21.

그런데 습식다판 브레이크(B3)와 일방향 클러치(OC2)가 작용하고 있기 때문에 애뉼러스 기어(21)로 전달된 회전력은 "D"레인지 2, 3, 4속의 경우와 같이 작용되어 트랜스퍼 샤프트(22)에 구동력이 전달된다.However, since the wet multi-plate brake B3 and the one-way clutch OC2 are acting, the rotational force transmitted to the annular gear 21 acts as in the case of the "D" range 2, 3, and 4 speeds to the transfer shaft 22. Drive force is transmitted.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의한 자동차용 자동 변속기는 5속의 변속단을 추가함으로써 각 변속비간의 차이를 줄일 수 있으므로 변속시의 충격을 최소화시킬 수 있으며 1, 2속에서 전진 선기어를 회전시키기 때문에 가속성능을 향상시킬 수 있고, 고속에서 2개의 클러치만을 작동시키기 때문에 연비를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the automatic transmission for automobiles according to the present invention can reduce the difference between each transmission ratio by adding a five speed shift stage, thereby minimizing the impact during shifting and accelerating performance by rotating the forward sun gear at 1 and 2 speeds. It is possible to improve the fuel efficiency and improve fuel efficiency because only two clutches are operated at high speed.

Claims (1)

차체에 대하여 횡방향으로 설치된 엔진의 출력축에 연결되어 동력을 전달하는 토크 컨버터와, 이 토크 컨버터의 터어빈에 연결되어 회전하는 입력축과, 이 입력축의 동력을 전달받거나 제어하는 브레이크 및 클러치의 작동상태에 따라 변속을 행하는 유성기어장치를 구비하는 자동 변속기에 있어서, 상기한 입력축(6)의 외주에 회전가능하게 삽입되는 전진 선기어축(9) 및 후진 선기어축(14)에 각각 전진 선기어(10)와 후진 선기어(15)가 고정설치되고, 이들 전진 및 후진 선기어축(9)(14)을 제어하는 앞, 뒤 클러치(C1)(C2)가 입력축(6) 및 후진 선기어축(14)에 설치되며, 상기한 전진 및 후진 선기어(10)(15)에 각각 치차결합되며 캐리어(8)에 회전가능하게 설치되는 숏 피니온(11)과 통 피니온(12)을 보유하며, 롱 피니온(12)이 내접되는 애뉼러스 기어(13)를 포함하여 제1유성기어장치(7)를 형성하고, 상기한 후진 성기어축(14)을 제어하는 킥 다운 밴드 브레이크(B1)와, 캐리어(8)를 제어하는 습식다판 브레이크(B2) 및 일방향 클러치(OC1)와, 상기한 입력축(6)에 설치되어 캐리어(8)로 회전력을 전달하는 엔드 클러치(C3)를 구비하고, 상기한 에뉼러스 기어(13)와 아이들 기어(19)를 개재하여 동력전달이 이루어지는 트랜스퍼 드라이븐 기어(18)에, 제2유성기어장치(20)의 애뉼러스 기어(21)가 고정되어 동력전달이 가능하게 되며, 이 애뉼러스 기어(21)의 내측에 캐리어(24)에 의해 등분 배치되며 선기어(25)와 치차결합되는 피니온(23)이 맞물려 회전이 가능하게 되고, 상기한 캐리어(24)의 회전을 제어하는 일방향 클러치(OC2) 및 습식다판 브레이크(B3)와, 선기어 축(26)을회전시켜 5속의 변속이 이루어지도록 하는 5속 클러치(C4)를 포함하는 자동차용 자동 변속기.Torque converter connected to the output shaft of the engine installed transverse to the vehicle body to transmit power, the input shaft is connected to the turbine of the torque converter to rotate, and the operating state of the brake and clutch to receive or control the power of the input shaft In the automatic transmission having a planetary gear device for shifting accordingly, the forward sun gear 10 and the forward sun gear shaft 9 and the reverse sun gear shaft 14 are rotatably inserted into the outer circumference of the input shaft 6, respectively. The reverse sun gear 15 is fixedly installed, and the front and rear clutches C1 and C2 for controlling these forward and reverse sun gear shafts 9 and 14 are installed on the input shaft 6 and the reverse sun gear shaft 14. And a pinion (11) and barrel pinion (12), which are geared to the forward and reverse sun gears (10) and (15), respectively, rotatably installed on the carrier (8), and the long pinion (12). ) Includes an annular gear 13 inscribed therein. (1) A kick down band brake (B1) for forming the planetary gear device (7) and controlling the reverse gear shaft (14), a wet multi-plate brake (B2) for controlling the carrier (8), and a one-way clutch (OC1). And an end clutch (C3) installed on the input shaft (6) for transmitting rotational force to the carrier (8), and power transmission is carried out via the encapsulation gear (13) and the idle gear (19). The annular gear 21 of the second planetary gear device 20 is fixed to the transfer driven gear 18 formed therein, so that power transmission is possible, and the carrier 24 is provided inside the annular gear 21. And a pinion 23 which is disposed equally by the gears and is gear-coupled with the sun gear 25 to be rotatable, and the one-way clutch OC2 and the wet multi-plate brake B3 for controlling the rotation of the carrier 24; It includes a five-speed clutch (C4) for rotating the sun gear shaft 26 to achieve a five-speed shift East borrower automatic transmission.
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