(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の遊星歯車式多段変速機であって，８本の回転軸及び４組の遊星歯車セット（4, 5, 6, 7）を収容するハウジング（１）と，少なくとも１個のブレーキ（8, 9, 10; 8, 9; 8, 29; 8）及びクラッチ（11, 12, 13; 11, 12, 13, 21; 11, 12, 13, 24; 11, 12, 13, 27; 11, 12, 13, 27, 30; 11, 12, 13, 27, 31）により構成される少なくとも６個のシフト要素を備え，これらシフト要素を目標に応じて作動させることにより入力軸（２）及び出力軸（3; 20）間で異なる変速比が実現可能であり，第１遊星歯車セット（４）のキャリアが第３軸（14）と結合され，該第３軸（14）は，第１ブレーキ（８）を介してハウジング（１）に固定可能であり，更に，第１クラッチ（11）により第4軸（15; 23）と解除可能に結合可能であり，該第４軸（15; 23）は更に，第３遊星歯車セット（６）の内歯歯車と結合され，その際に第５軸（16）は，第２遊星歯車セット（５）の内歯歯車を第３遊星歯車セット（６）の太陽歯車に結合し，更に第２クラッチ（12）を介して出力軸（3; 20）と連結可能であり，その際に第６軸（17; 26）は第１遊星歯車セット（４）の内歯歯車と結合され，又その際に入力軸（２）は，第３クラッチ（13）を介して第３軸（14）と結合可能であり，第２遊星歯車セット（５）のキャリアと連結されていることを特徴とする多段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の多段変速機であって，第６軸（17）は，更に第２遊星歯車セット（５）の太陽歯車及び第３遊星歯車セット（６）のキャリアと結合され，その際に第１遊星歯車セット（４）の太陽歯車は第７軸（18）と連結され，該第７軸（18）は第２ブレーキ（９）によりハウジング（１）に固定可能であることを特徴とする多段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の多段変速機であって，第４軸（15）は，更に第４遊星歯車セット（７）の太陽歯車と結合され，その際に該第４遊星歯車セット（７）の内歯歯車は第８軸（１９）と連結され，該第８軸（１９）は第３ブレーキ（10）を介してハウジング（１）に固定可能であり，その際に出力軸（３）は更に，第４遊星歯車セット（７）のキャリアと連結されることを特徴とする多段変速機。
【請求項４】
請求項３に記載の多段変速機であって，前進第１段は，第２ブレーキ（９）及び第３ブレーキ（10）と第１クラッチ（11）の締結により得られ，前進第２段は，第３ブレーキ（10）と第１クラッチ（11）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第３段は，第２ブレーキ（９）及び第３ブレーキ（10）と第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第４段は，第３ブレーキ（10）と第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第５段は，第２ブレーキ（９）と第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第６段は，全てのクラッチ（11, 12, 13）の締結により得られ，前進第７段は，第２ブレーキ（９）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第８段は，第１ブレーキ（８）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第９段は，第１ブレーキ（８）及び第２ブレーキ（９）と第２クラッチ（12）の締結により得られ，後退段は，全てのブレーキ（8, 9, 10）の締結により得られることを特徴とする多段変速機。
【請求項５】
請求項２に記載の多段変速機であって，第４軸（15）は更に，第４遊星歯車セット（７）の太陽歯車と結合され，その際に出力軸（20）は更に，第４クラッチ（21）を介して第８軸（22）と解除可能に結合可能であり，該第８軸（22）は第４遊星歯車セット（７）のキャリアと連結され，その際に該第４遊星歯車セット（７）の内歯歯車は回り止め状態でハウジング（１）に固定されることを特徴とする多段変速機。
【請求項６】
請求項５に記載の多段変速機であって，前進第１段は，第２ブレーキ（９）と第１クラッチ（11）及び第４クラッチ（21）の締結により得られ，前進第２段は，第１クラッチ（11），第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（21）の締結により得られ，前進第３段は，第２ブレーキ（９）と第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（21）の締結により得られ，前進第４段は，第２クラッチ（12），第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（21）の締結により得られ，前進第５段は，第２ブレーキ（９）と第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第６段は，第１クラッチ（11），第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第７段は，第２ブレーキ（９）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第８段は，第１ブレーキ（８）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第９段は，全てのブレーキ（8, 9）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，
後退段は，全てのブレーキ（8, 9）及び第４クラッチ（21）の締結により得られることを特徴とする多段変速機。
【請求項７】
請求項２に記載の多段変速機であって，第４軸（23）は更に，第４クラッチ（24）により第８軸（25）と解除可能に結合可能であり，該第８軸（25）は第４遊星歯車セット（７）の太陽歯車と連結され，該第４遊星歯車セット（７）のキャリアは出力軸（３）と結合され，該第４遊星歯車セット（７）の内歯歯車は回り止め状態でハウジング（１）に固定されてることを特徴とする多段変速機。
【請求項８】
請求項７に記載の多段変速機であって，前進第１段は，第２ブレーキ（９）と第１クラッチ（11）及び第４クラッチ（24）の締結により得られ，前進第２段は，第１クラッチ（11），第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（24）の締結により得られ，前進第３段は，第２ブレーキ（９）と第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（24）の締結により得られ，前進第４段は，第２クラッチ（12），第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（24）の締結により得られ，前進第５段は，第２ブレーキ（９）と第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第６段は，第１クラッチ（11），第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第７段は，第２ブレーキ（９）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第８段は，第１ブレーキ（８）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第９段は，全てのブレーキ（8, 9）と第２クラッチ（12）の締結により得られ，後退段は，全てのブレーキ（8, 9）及び第４クラッチ（24）の締結により得られることを特徴とする多段変速機。
【請求項９】
請求項１に記載の多段変速機であって，第６軸（26）は更に，第４クラッチ（27）により第７軸（28）と結合可能であり，該第７軸（28）は更に，第２遊星歯車セット（５）の太陽歯車を第３遊星歯車セット（６）のキャリアに結合し，その際に第１遊星歯車セット（４）の太陽歯車は回り止め状態でハウジング（１）に固定されることを特徴とする多段変速機。
【請求項１０】
請求項９に記載の多段変速機であって，第４軸（15）は更に，第４遊星歯車セット（７）の太陽歯車と結合され，その際に該第４遊星歯車セット（７）のキャリアは出力軸（３）と連結され，該第４遊星歯車セット（７）の内歯歯車は第８軸（19）と連結され，該第８軸（19）は第２ブレーキ（29）を介してハウジング（１）に固定可能であることを特徴とする多段変速機。
【請求項１１】
請求項１０に記載の多段変速機であって，前進第１段は，第２ブレーキ（29）と第１クラッチ（11）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，前進第２段は，第２ブレーキ（29）と第１クラッチ（11）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第３段は，第２ブレーキ（29）と第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，前進第４段は，第２ブレーキ（29）と第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第５段は，第２クラッチ（12），第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，前進第６段は，第１クラッチ（11），第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第７段は，第１クラッチ（11），第２クラッチ（12）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，前進第８段は，第１ブレーキ（８）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第９段は，第１部ブレーキ（８）と第２クラッチ（12）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，
後退段は，全てのブレーキ（8, 29）と第４クラッチ（27）の締結により得られることを特徴とする多段変速機。
【請求項１２】
請求項９に記載の多段変速機であって，第４軸（15）は更に，第４遊星歯車セット（７）の太陽歯車と結合され，その際に該第４遊星歯車セット（７）のキャリアは第８軸（22）と連結され，該第８軸（22）は第５クラッチ（30）を介して出力軸（20）と結合可能であり，その際に第４遊星歯車セット（７）の内歯歯車は回り止め状態でハウジング（１）に固定されることを特徴とする多段変速機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の多段変速機であって，前進第１段は，第１クラッチ（11），第４クラッチ（27）及び第５クラッチ（30）の締結により得られ，前進第２段は，第１クラッチ（11），第３クラッチ（13）及び第５クラッチ（30）の締結により得られ，前進第３段は，第３クラッチ（13），第４クラッチ（27）及び第５クラッチ（30）の締結により得られ，前進第４段は，第２クラッチ（12），第３クラッチ（13）及び第５クラッチ（30）の締結により得られ，前進第５段は，第２クラッチ（12），第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，前進第６段は，第１クラッチ（11），第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第７段は，第１クラッチ（11），第２クラッチ（12）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，前進第８段は，第１ブレーキ（８）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第９段は，第１ブレーキ（８）と第２クラッチ（12）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，後退段は，第１ブレーキ（８）と第４クラッチ（27）及び第５クラッチ（30）の締結により得られることを特徴とする多段変速機。
【請求項１４】
請求項９に記載の多段変速機であって，第４軸（23）は更に，第５クラッチ（31）により第８軸（25）と結合可能であり，該第８軸（25）は第４遊星歯車セット（７）の太陽歯車と連結され，その際に該第４遊星歯車セット（７）のキャリアは出力軸（３）と結合され，該第４遊星歯車セット（７）の内歯歯車は回り止め状態でハウジング（１）に固定されることを特徴とする多段変速機。
【請求項１５】
請求項１４に記載の多段変速機であって，
前進第１段は，第１クラッチ（11），第４クラッチ（27）及び第５クラッチ（31）の締結により得られ，前進第２段は，第１クラッチ（11），第３クラッチ（13）及び第５クラッチ（31）の締結により得られ，前進第３段は，第３クラッチ（13），第４クラッチ（27）及び第５クラッチ（31）の締結により得られ，前進第４段は，第２クラッチ（12），第３クラッチ（13）及び第５クラッチ（31）の締結により得られ，前進第５段は，第２クラッチ（12），第３クラッチ（13）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，前進第６段は，第１クラッチ（11），第２クラッチ（12）及び第３クラッチ（13）の締結により得られ，前進第７段は，第１クラッチ（11），第２クラッチ（12）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，前進第８段は，第１ブレーキ（８）と第１クラッチ（11）及び第２クラッチ（12）の締結により得られ，前進第９段は，第１ブレーキ（８）と第２クラッチ（12）及び第４クラッチ（27）の締結により得られ，後退段は，第１ブレーキ（８）と第４クラッチ（27）及び第５クラッチ（31）の締結により得られることを特徴とする多段変速機。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れか一項に記載の多段変速機であって，少なくとも１組の遊星歯車セットがマイナス遊星歯車セットとして構成されていることを特徴とする多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遊星歯車式多段変速機，特に車両用の多段変速機に関するものである。この多段変速機は，８本の回転軸及び４組の遊星歯車セットを収容するハウジングと，少なくとも１個のブレーキ及びクラッチを含む少なくとも６個のシフト要素を備え，これらのシフト要素を目標に応じて作動させることにより，入力軸及び出力軸間で異なる変速比を実現可能である。
【背景技術】
【０００２】
このような形式の多段変速機は，車両用の自動変速機として搭載するのに好適であり，シフト要素を目標に応じて作動させることにより，各変速段において遊星歯車セットを通過するパワーフローを効果的に定める。その際，自動変速機の遊星歯車セットは，通常はスリップ作用の影響を受けると共にロックアップクラッチが選択的に設けられた発進要素，例えば流体トルクコンバータ又は流体クラッチ等が前置接続されている。
【０００３】
ドイツ特許出願公開第10 2008 000 428号公報は遊星歯車式多段変速機を開示しており，この多段変速機においては，ハウジング内に４組の遊星歯車セットと，変速機の入力軸及び出力軸を含む計８本の回転軸とが配置されている。更に，軸領域には少なくとも６個のシフト要素が設けられており，これらのシフト要素を目標に応じて作動させて４組の遊星歯車セットを通過するパワーフローを変化させることにより，入力軸及び出力軸間で異なる変速比が達成され，全体として前進９段及び後退１段が切換可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第10 2008 000 428号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は，冒頭で述べた形式の多段変速機において，少なくとも前進９段及び後退１段を実現可能とし，特に構成部品点数を低減させることにより，重量及び製造コストを最小限に抑えて提供することである。更に，良好な変速比列が実現され，変速機の各構成要素に対する負荷を低減すると共に，高い噛合い効率を達成可能とすることも意図するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題は，請求項１に記載した特徴により解決される。なお，本発明の有利な各実施形態は，従属請求項に記載したとおりである。
【０００７】
本発明は，ハウジング内に入力軸，出力軸及び更なる６本の回転軸と，４組の遊星歯車セットとを収容した遊星歯車式多段変速機を提案するものである。これらの遊星歯車セットは，軸方向に見て，第１遊星歯車セット，第２遊星歯車セット，第３遊星歯車セット，第４遊星歯車セットの順序で配置されている。この場合，好適には，各遊星歯車セットをマイナス遊星歯車セットとして構成する。しかしながら，結合が許容可能な場合には，マイナス遊星歯車セットの１組又は複数をプラス遊星歯車セットに替え，同時にキャリア及び内歯歯車の結合を交換して固定変速比の値を１だけ上げることも想定可能である。
【０００８】
既知のとおり，簡単な構成のマイナス遊星歯車セットは，太陽歯車，内歯歯車及びキャリアを有し，キャリアにより遊星歯車が回転可能に支承され，各遊星歯車は太陽歯車及び内歯歯車と噛み合っている。キャリアが固定された場合には，内歯歯車が太陽歯車に対して逆方向に回転する。
【０００９】
これに対して，簡単な構成のプラス遊星歯車セットは，太陽歯車，内歯歯車及びキャリアを有し，キャリア上に内側遊星歯車及び外側遊星歯車が回転可能に支承されている。この場合，全ての内側遊星歯車が太陽歯車と噛み合い，全ての外側遊星歯車は内歯歯車と噛み合い，更に各内側遊星歯車と各外側遊星歯車が互いに係合する。キャリアが固定された場合には，内歯歯車が太陽歯車に対して同一方向に回転する。
【００１０】
本発明によれば，第１遊星歯車セットのキャリアは第３軸と結合され，第３軸は第１ブレーキを介してハウジングに固定され，更に，第１クラッチにより第４軸と結合可能である。第４軸は更に，第３遊星歯車セットの内歯歯車と連結され，その際に第５軸は，第２遊星歯車セットの内歯歯車を第３遊星歯車セットの太陽歯車に結合し，更に，第２クラッチを介して出力軸と結合可能である。更に，第６軸は第１遊星歯車セットの内歯歯車と結合され，入力軸は，第３クラッチを介して第３軸と結合可能であると共に，第２遊星歯車セットのキャリアと結合される。
【００１１】
本発明の実施形態に対応して，第６軸は更に，第２遊星歯車セットの太陽歯車及び第３遊星歯車セットのキャリアと結合される。更に，第１遊星歯車セットの太陽歯車は第７軸と結合され，第７軸は第２ブレーキによりハウジングに固定可能である。
【００１２】
本発明の発展形態においては，更に，第４軸は第４遊星歯車セットの太陽歯車と結合され，第４遊星歯車セットの内歯歯車は第８軸と連結され，第８軸は第３ブレーキを介してハウジングに固定可能である。更に，出力軸は第４遊星歯車セットのキャリアと連結される。
【００１３】
この場合，前進第１段は，第２ブレーキ及び第３ブレーキと第１クラッチの締結により得られ，それに対して前進第２段へは，第３ブレーキと第１及び第２クラッチの作動により切り換えられる。前進第３段は，第２及び第３ブレーキと第３クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第４段は第３ブレーキならびに第２及び第３クラッチの作動により得られ，前進第５段は，第２ブレーキと第２及び第３クラッチの締結により得られる。前進第６段へは，全てのクラッチの作動により切り換えられ，前進第７段は，第２ブレーキと第１及び第２クラッチクラッチの締結により選択可能である。更に，前進第８段は第１ブレーキと第１及び第２クラッチの作動により得られ，それに対して前進第９段は，第１及び第２ブレーキと第２クラッチの締結により切り換えられる。最後に，後退段は全てのブレーキの締結により得られる。
【００１４】
本発明の代替実施形態に従って，更に，第４軸は第４遊星歯車セットの太陽歯車と結合され，一方出力軸は更に，第４クラッチを介して第８軸と結合可能であり，第８軸は第４遊星歯車セットのキャリアと連結される。最後に，第４遊星歯車セットの内歯歯車は回り止め状態でハウジングに固定される。
【００１５】
この実施形態の場合，前進第１段は，第２ブレーキと第１及び第４クラッチの締結により得られ，それに対して前進第２段へは，第１，第３及び第４クラッチの作動により切り換えられる。前進第３段は，第２ブレーキと第３及び第４クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第４段は第２，第３及び第４クラッチの作動により得られ，前進第５段は，第２ブレーキと第２及び３クラッチの締結により得られる。前進第６段へは，第１，第２及び第３クラッチの作動により切り換えられ，前進第７段は，第２ブレーキと第１及び第２クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第８段は第１ブレーキと第１及び第２クラッチの作動により得られ，それに対して前進第９段へは，全てのブレーキ及び第２クラッチの締結により切り換えられる。最後に，後退段は全てのブレーキ及び第４クラッチの締結により得られる。
【００１６】
本発明の更なる実施形態に対応して，更に，第４軸は第４クラッチにより第８軸と解除可能に結合可能であり，第８軸は第４遊星歯車セットの太陽歯車と連結され，第４遊星歯車セットのキャリアは出力軸と結合し，第４遊星歯車セットの内歯歯車は回り止め状態でハウジングに固定される。
【００１７】
この実施形態の場合，前進第１段は，第２ブレーキと第１及び第４クラッチの締結により得られ，それに対して前進第２段へは，第１，第３及び第４クラッチの作動により切り換えられる。前進第３段は，第２ブレーキと第３及び第４クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第４段は，第２，第３及び第４クラッチの作動により得られ，前進第５段は，第２ブレーキと第２及び３クラッチの締結により得られる。更に，前進第６段へは，第１，第２及び第３クラッチの作動により切り換えられ，前進第７段は，第２ブレーキと第１及び第２クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第８段は第１ブレーキと第１及び第２クラッチの作動により得られ，それに対して前進第９段へは，全てのブレーキ及び第２クラッチの締結により切り換えられる。最後に，後退段は全てのブレーキ及び第４クラッチの締結により得られる。
【００１８】
本発明の代替実施形態に従って，更に，第６軸は第４クラッチにより第７軸と結合可能であり，第７軸は更に，第２遊星歯車セットの太陽歯車を第３遊星歯車セットのキャリアに結合する。更に，第１遊星歯車セット４の太陽歯車は回り止め状態でハウジングに固定される。
【００１９】
この実施形態の発展形態において，更に，第４軸は第４遊星歯車セットの太陽歯車と結合され，その際に第４遊星歯車セットのキャリアは出力軸と連結され，第４遊星歯車セットの内歯歯車は第８軸と連結され，第８軸は第２ブレーキを介してハウジングに固定可能である。
【００２０】
この場合，前進第１段は，第２ブレーキと第１及び第４クラッチの締結により得られ，それに対して前進第２段へは，第２ブレーキと第１及び第３クラッチの作動により切り換えられる。前進第３段は，第２ブレーキと第３及び第４クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第４段は第２ブレーキならびに第２及び第３クラッチの作動により得られ，前進第５段は，第２，第３及び第４クラッチの締結により得られる。更に，前進第６段へは，第１，第２及び第３クラッチの作動により切り換えられ，前進第７段は，第１，第２及び第４クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第８段は第１ブレーキと第１及び第２クラッチの作動により得られ，それに対して前進第９段へは，第１ブレーキと第２及び第４クラッチの締結により切り換えられる。最後に，後退段は全てのブレーキと第４クラッチの締結により得られる。
【００２１】
本発明の更なる実施形態に対応して，更に，第４軸は第４遊星歯車セットの太陽歯車と結合され，その際に第４遊星歯車セットのキャリアは第８軸と連結され，第８軸は第５クラッチを介して出力軸と結合可能である。最後に，第４遊星歯車セットの内歯歯車は回り止め状態でハウジングに固定される。
【００２２】
この実施形態の場合，前進第１段は第１，第４及び第５クラッチの締結により得られ，前進第１段に接続する前進第２段へは，第１，第３及び第５クラッチの作動により切り換えられる。更なる前進第３段は第３，第４及び第５クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第４段は，第２，第３及び第５クラッチの作動により得られ，前進第５段は，第２，第３及び第４クラッチの締結により得られる。更に，前進第６段へは，第１，第２及び第３クラッチの作動により切り換えられ，前進第７段は，第１，第２及び第４クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第８段は第１ブレーキと第１及び第２クラッチの作動により得られ，それに対して前進第９段へは，第１ブレーキと第２及び第４クラッチの締結により切り換えられる。最後に，後退段は第１ブレーキと第４及び第５クラッチの締結により得られる。
【００２３】
本発明による多段変速機の更なる実施形態に従って，更に，第４軸は第５クラッチにより第８軸と結合可能であり，第８軸は第４遊星歯車セットの太陽歯車と結合され，その際に第４遊星歯車セットのキャリアは出力軸と結合され，第４遊星歯車セットの内歯歯車は回り止め状態でハウジングに固定される。
【００２４】
この場合，前進第１段は，第１，第４及び第５クラッチの締結により得られ，それに対して前進第２段は，第１，第３及び第５クラッチの作動により選択される。前進第２段に続く前進第３段へは，第３，第４及び第５クラッチの締結により切り換えられる。更に，前進第４段は，第２，第３及び第５クラッチの作動により得られ，前進第５段は，第２，第３及び第４クラッチの締結により得られる。前進第６段へは，第１，第２及び第３クラッチの作動により切り換えられ，前進第７段は，第１，第２及び第４クラッチの締結により選択可能である。更に，前進第８段は，第１ブレーキと第１及び第２クラッチの作動により得られ，それに対して前進第９段へは，第１ブレーキと第２及び第４クラッチの締結により切り換えられる。最後に，後退段は第１ブレーキと第４及び第５クラッチの締結により得られる。
【００２５】
本発明による多段変速機の実施形態によれば，全体として10段の選択可能な変速段を，構成部品数を低減させて実現可能であり，それにより製造コスト及び重量が節減できる。更に，特に乗用車に適切な変速比と，多段変速機における拡大された総合変速比幅が得られ，これによって走行快適性が改善され，燃料消費が削減される。
【００２６】
更に，本発明による多段変速機は，絶対速度及び相対速度が低いこと，並びに遊星歯車セット及びシフト要素のトルクが低いことが特徴であり，これは多段変速機のサイズ及び寿命に肯定的に作用する。全体的には更に，変速比列が良好かつ軽快に進行し，噛み合い効率が効果的に改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
以下，本発明を図示の好適な実施形態について更に詳説する。
【図１】本発明に係る多段変速機の第１実施形態を示す概略図である。
【図２】図１の多段変速機のための例示的なシフトスキームである。
【図３】本発明に係る多段変速機の第２実施形態を示す概略図である。
【図４】本発明に係る多段変速機の第３実施形態を示す概略図である。
【図５】本発明に係る多段変速機の第４実施形態を示す概略図である。
【図６】本発明に係る多段変速機の第５実施形態を示す概略図である。
【図７】本発明に係る多段変速機の第６実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は本発明に係る多段変速機の第１実施形態の概略図を示し，この実施形態では入力軸２，出力軸３及び４組の遊星歯車セット4, 5, 6, 7がハウジング１に内蔵されている。この場合，遊星歯車セット4, 5, 6, 7はマイナス遊星歯車セットとして構成されているが，少なくとも遊星歯車セット4, 5, 6, 7の１組をプラス遊星歯車セットとすることも同様に想定可能であり，その場合同時に各々の，キャリア及び内歯歯車の接続を交換し，固定変速比の値は，マイナス遊星歯車セットとして構成した場合と比較して１だけ増加する。
【００２９】
図１からは，本発明による多段変速機が更に，全体として６個のシフト要素，即ち３個のブレーキ8, 9, 10及び３個のクラッチ11, 12, 13を備え，これら各々が多板シフト要素として構成されることが分かる。この場合，これらシフト要素の空間的配置は随意に決定可能であり，シフト要素のサイズ及び外形形状によってのみ制約される。更に，噛み合いシフト要素とする実施形態も想定可能である。
【００３０】
シフト要素を目標に応じて作動させることにより，遊星歯車セット4, 5, 6, 7を介するパワーフローが変化され，入力軸２と出力軸３の間で全体として前進９段及び後退１段が実現される。
【００３１】
本発明による多段変速機は，更に，全体として８本の回転軸，即ち入力軸２及び出力軸３に加えて第３軸14，第４軸15，第５軸16，第６軸17，第７軸18及び第８軸19を備える。
【００３２】
更に，図１からは第３軸14が，第１遊星歯車セット４のキャリアと連結され，更に，第１ブレーキ８を介してハウジング１に固定されることが明らかである。更に，第３軸14は第１クラッチ11を介して第4軸15と解除可能に結合可能であり，第4軸15は更なるプロセスにおいて，第３遊星歯車セット６の内歯歯車を第４遊星歯車セット７の太陽歯車に結合する。
【００３３】
第５軸16は，第２遊星歯車セット５の内歯歯車及び第３遊星歯車セット６の太陽歯車と結合され，更に，第２クラッチ12により出力軸３と結合可能であり，出力軸３は更に，第４遊星歯車セット７のキャリアと結合される。更に，第６軸17は，第１遊星歯車セット４の内歯歯車を，第２遊星歯車セット５の太陽歯車及び第３遊星歯車セット６のキャリアに結合する。
【００３４】
更に，図１からは入力軸２が，第２遊星歯車セット５のキャリアと連結され，更に，第３クラッチ13により第３軸14と結合可能であることが分かる。更に，第１遊星歯車セット４の太陽歯車は第７軸18と連結され，第７軸18は第２ブレーキ９を介してハウジングに固定可能である。最後に，第４遊星歯車セット７の内歯歯車も第８軸19と作動接続し，第８軸19は更なる第３ブレーキ10を介して，同様にハウジング１に固定可能である。
【００３５】
図２には，図１による多段変速機の例示的なシフトスキームを示す。この場合，各変速段の実現のために６個のシフト要素のうちの各３個が締結され，隣接する変速段に切り換えるためには２種のシフト要素の状態を各々変化させる。更に，この例示的なシフトスキームから各変速段の各変速比ｉ及び直上の各変速段との間のステップ比φが例示的に読み取れる。更に，総合的な変速比幅は，図２から8.988と読み取れる。
【００３６】
図１の実施形態の場合，前進第１段は，第２ブレーキ９及び第３ブレーキ10と，第１クラッチ11の締結により実現される。直上の前進第２段へ切り換えるには，第２ブレーキ９を解放し，第３クラッチ13を締結する。前進第２段から前進第３段へは，第１クラッチ11を解放し，第２ブレーキ９を締結して切り換える。前進第４段へとアップシフトするには，第２ブレーキ９を再び解放し，第２クラッチ12を作動する。前進第４段から前進第５段を選択するには，第３ブレーキ10を解放し，第２ブレーキ９を作動する，一方更にアップシフトして前進第６段へ切り換えるには，第２ブレーキ９を再び解放し，第１クラッチ11を締結する。前進第７段に切り換えるには，第３クラッチ13を解放し，第２ブレーキ９を作動する。それに対して前進第８段を選択するには，第２ブレーキ９を再び解放し，第１ブレーキ８を締結する。最後に，前進第９段へ高く切り換えるには，第１クラッチ11を解放し，第２ブレーキ９を作動する。これに対し，後退段は３個のブレーキ8, 9, 10を全て締結することによって得られる。
【００３７】
図３は，本発明による多段変速機の第２実施形態を示す。図１の実施形態とは異なり，この実施形態において出力軸20が，第２クラッチ12により第５軸16と結合可能であることに加えて，第４クラッチ21を介して第８軸22と連結可能である。その際に第８軸22は，更に，第４遊星歯車セット７のキャリアと結合する。更に，第４遊星歯車セット７の内歯歯車は，回り止め状態でハウジング１に固定される。
【００３８】
図３による第２実施形態の構成においては図１の第１実施形態と同様の効果が発揮され，従って各変速段において変速比ｉ及びステップ比φが，図２の例示的なシフトスキームに準じて達成される。各変速段への切り換えに関して図２のシフトスキームに加えられる変更点は，図１の第３ブレーキ10に換えて，図３の第４クラッチ21をその都度作動させることのみである。
【００３９】
図４は，本発明による多段変速機の第３実施形態を示す。図１の実施形態とは異なり，この実施形態においては第４軸23が，第３遊星歯車セット６の内歯歯車と結合すること及び第１クラッチ11を介して第３軸14と結合可能であることに加えて，第４クラッチ24により第８軸25と結合可能である。その際に第８軸25は更に，第４遊星歯車セット７の太陽歯車と連結する。最後に，第４遊星歯車セット７の内歯歯車は回り止め状態でハウジング１に固定される。
【００４０】
図４による第３実施形態の場合でも，再び各変速段における変速比ｉ及び変速段の間のステップ比φが，図２の例示的なシフトスキームに準じて達成される。各変速段への切り換えに関しては，この変形形態においては図２のシフトスキームと異なり，図１の第３ブレーキ10に換えて，図４の第４クラッチ24をその都度作動させる。
【００４１】
図５は，本発明による多段変速機の第４実施形態を示す。図１に示された実施形態と異なり，第６軸26は第１遊星歯車セット４の内歯歯車と結合されることに加えて，第４クラッチ27を介して第７軸28と結合可能であり，第７軸28はその際に更なるプロセスにおいて，第２遊星歯車セット５の太陽歯車を第３遊星歯車セット６のキャリアに結合する。更に，第４遊星歯車セット７の内歯歯車と結合される第８軸19は，第２ブレーキ29を介してハウジング１に固定可能である。更に，第１遊星歯車セット４の太陽歯車は回り止め状態でハウジング１に固定される。
【００４２】
この実施形態の場合に達成可能である変速比i及びステップ比φは，図２のシフトスキームで例示された値と再び一致する。各変速段へ切り換えるためのシフト要素の作動に関しては，図５の実施形態においては，図２のシフトスキームを変更し，図１の第２ブレーキ９に換えて，図５の第４クラッチ27をその都度作動させ，図１の第３ブレーキ10に換えて，図５の第２ブレーキ29をその都度作動させる。
【００４３】
更に，図６は本発明による多段変速機の第５実施形態を示す。この場合，図１の多段変速機と異なり，図５の実施形態におけると同様に，第６軸26が第４クラッチ27により第７軸28と解除可能に結合可能であり，その際に第７軸28は，第２遊星歯車セット５の太陽歯車を第３遊星歯車セット６のキャリアと結合する。更に，出力軸20は第２クラッチ12を介して第５軸16に連結可能であることに加えて，第５クラッチ30により第８軸22と結合可能であり，第８軸22は更なるプロセスにおいて，第４遊星歯車セット７のキャリアと連結される。最後に，第１遊星歯車セット４の太陽歯車も第４遊星歯車セット７の内歯歯車も，各々回り止め状態でハウジング１に固定される。
【００４４】
前述した実施形態におけると同様，図６による変形実施形態で達成可能な変速比i及びステップ比φは，図２のシフトスキームで例示された値と一致する。各変速段へ切り換えるためには，図２の例示的なシフトスキームが以下の点のみ変更され，図１の第２ブレーキ９に換えて，図６の第４クラッチ27をその都度作動させ，図１の第３ブレーキ10に換えて，図６の第５クラッチ30をその都度作動させる。
【００４５】
最後に，図７は，本発明による多段変速機の好適な第６実施形態を示す。この実施形態は，図１の多段変速機とは異なり，図５及び６の変形実施形態のおけると同様に，第６軸26が，第１遊星歯車セット４の内歯歯車と結合することに加えて，第４クラッチ27により第７軸28と結合可能であり，その際，第７軸28は第２遊星歯車セット５の太陽歯車を第３遊星歯車セット６のキャリアと結合する。更に，第４軸23は第５クラッチ31を介して第８軸25と解除可能に結合可能であり，第８軸25は更に，第４遊星歯車セット７の太陽歯車と連結される。最後に，第１遊星歯車セット４の太陽歯車も第４遊星歯車セット７の内歯歯車も，各々回り止め状態でハウジング１に固定される。
【００４６】
図７の多段変速機の実施形態が図１の実施形態と同様の効果を発揮するため，変速比i及びステップ比φに関して，図２のシフトスキームと同様の例示的な値が達成される。各変速段への切り換えに関しては，図２の例示的なシフトスキームが変更され，図１の第２ブレーキ９に換えて，図７の第４クラッチ27をその都度作動させ，図１の第３ブレーキ10に換えて，図７の第５クラッチ31をその都度作動させる。
【００４７】
本発明による多段変速機の実施形態により，製造コスト及び重量が節減した自動変速機が達成される。更に，本発明による多段変速機においては絶対速度及び相対速度が低く，遊星歯車セット及びシフト要素に作用するトルクを低下させることができる，最終的に，変速比列及び噛み合い効率が良好に実現される。
【００４８】
その際に本発明による多段変速機は，標準的な縦置き構造に好適であるが，フロント横置き構造も想定可能である。
【００４９】
更に，本発明においては必要に応じて入力軸２を結合要素により車両用の駆動エンジンから分離することができ，その結合要素としては，流体コンバータ，流体クラッチ，乾式発進クラッチ，湿式発進クラッチ，磁性粉クラッチ，又は遠心力クラッチが利用可能である。更に，そのような発進要素は多段変速機の後方にも配置することができるため，入力軸２は駆動エンジンのクランクシャフトに常時結合される。双方の場合において，エンジンと変速機の間にねじれ振動ダンパを，更に配置することが想定可能である。
【００５０】
また，各軸，好適には入力軸２及び出力軸３又は20には，無磨耗ブレーキ，例えば流体式又は電気式リターダなどを配置することができる。このような配置は，商用車において特に意味がある。また，各軸には，補助ユニットを駆動するための動力取出装置を設けることもできる。
【００５１】
言うまでもなく，いかなる構造上の形態も，特に遊星歯車セット４,５,６,７及びシフト要素のそれ自体並びに相互のいかなる空間的配置も，特許請求の範囲に記載した変速機の機能に影響を与えることなく技術的に有意である限り，明細書や図面に明示されていなくとも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１     ハウジング
２     入力軸
３     出力軸
４     第１遊星歯車セット
５     第２遊星歯車セット
６     第３遊星歯車セット
７     第４遊星歯車セット
８     第１ブレーキ
９     第２ブレーキ
10     第３ブレーキ
11     第１クラッチ
12     第２クラッチ
13     第３クラッチ
14     第３軸
15     第４軸
16     第５軸
17     第６軸
18     第７軸
19     第８軸
20     出力軸
21     第4クラッチ
22     第８軸
23     第４軸
24     第４クラッチ
25     第８軸
26     第６軸
27     第４クラッチ
28     第７軸
29     第２ブレーキ
30     第５クラッチ
31     第５クラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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