(57)【要約】  無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置は、機関に相対回動不能に結合するための少なくとも１つの駆動軸と、分配伝動装置と、バリエータと、出力軸とを有している。この場合、分配伝動装置は遊星歯車伝動装置であり、駆動軸は遊星歯車伝動装置のリングギヤに直接連結可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置（１０）において、機関に相対回動不能に結合するための駆動軸（１４）と、分配伝動装置（３０）と、バリエータ（２０）と、出力軸（１８）とが設けられており、分配伝動装置が、遊星歯車伝動装置（３０）であり、駆動軸（１４）が、遊星歯車伝動装置のリングギヤ（３２）に直接連結可能であることを特徴とする、無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置。
【請求項２】
駆動軸（１４）と遊星歯車伝動装置（３０）のリングギヤ（３２）とが、クラッチ（１３）によって機関（ＶＭ）に相対回動不能に結合可能である、請求項１記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項３】
バリエータ（２０）が、分配伝動装置（３０）と出力軸（１８）との間の出力伝達路に設けられている、請求項１または２記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項４】
電気機械（４０）が設けられており、該電気機械（４０）が、分配伝動装置（３０）と被駆動軸（１６）との間に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項５】
バリエータ（２０）が、分配伝動装置（３０）と電気機械（４０）との間の出力伝達路に配置されている、請求項４記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項６】
出力軸（１８）が、バリエータ（２０）を迂回して駆動軸（１４）に結合可能であり、出力軸（１８）が、バリエータ（２０）を介して駆動軸（１４）に結合可能であり、出力の分割が不均一であるように、分配伝動装置（３０）で出力伝達路の分岐が生ぜしめられるようになっている、請求項５記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項７】
電気機械（４０）が、遊星歯車伝動装置のサンギヤ（３３）に相対回動不能に結合された軸（３５）に結合されている、請求項４から６までのいずれか１項記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項８】
電気機械（４０）が、伝動装置ハウジング（４４，４６）内に組み込まれており、該伝動装置ハウジング（４４，４６）が、バリエータ（２０）および分配伝動装置（３０）も収容しており、駆動軸（１４）から出力軸（１８）への当該伝動装置の長手方向で見て、電気機械（４０）が、バリエータ（２０）の一方の側に位置決めされており、分配伝動装置（３０）が、バリエータ（２０）の他方の側に位置決めされている、請求項４から７までのいずれか１項記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項９】
電気機械（４０）が、別個の伝動装置ハウジング部分（４６）内に収納されており、該伝動装置ハウジング部分（４６）が、バリエータ（２０）および分配伝動装置（３０）を収容する伝動装置ハウジング部分（４４）にフランジ結合可能である、請求項８記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項１０】
バリエータ軸（２４，２６）が、１つの平面を展開しており、駆動軸（１４）と出力軸（１８）とが、前記平面の外部にかつ前記平面に対して平行に延びている、請求項８または９記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項１１】
遊星歯車伝動装置（３０）が、逆転遊星歯車伝動装置として形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項１２】
クラッチ（１７，１９）が設けられており、該クラッチ（１７，１９）によって、選択的に、遊星歯車伝動装置（３０）のサンギヤ（３３）に相対回動不能に結合された軸（３５）または遊星歯車伝動装置（３０）のプラネタリキャリヤ（３２）に相対回動不能に結合された軸（１６）が、被駆動軸（１８）に結合可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項１３】
バリエータ（２０）の一方の軸（２６）が、クラッチ（２８）によって、遊星歯車伝動装置（３０）のサンギヤ（３３）に相対回動不能に結合された軸（１６）に連結可能であり、バリエータ（２０）の他方の軸（２６）が、遊星歯車伝動装置（３０）のプラネタリキャリヤ（３４）に結合されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項１４】
無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置に用いられる切換アッセンブリ（１００）において、第１の軸（１２０）と第２の軸（１２１）とが設けられており、両軸（１２０，１２１）が、共通の軸線に沿って配置されており、両軸（１２０，１２１）の外周面が、少なくとも第１の軸と第２の軸との間の境界領域にそれぞれ歯形（１２３，１２４）を備えていて、整合しており、さらに、中空軸（１１１）が設けられており、該中空軸（１１１）が、第１の軸（１２０）と第２の軸（１２１）とを取り囲んでいて、少なくとも第１の軸または第２の軸の境界領域に内側歯列（１１７）を備えており、さらに、環状の切換エレメント（１１０）が設けられており、該切換エレメント（１１０）が、内側歯列（１１６）と外側歯列（１１８）とを有しており、内側歯列（１１６）が、第１の軸（１２０）および／または第２の軸（１２１）の歯形（１２３，１２４）に噛合い可能であり、外側歯列（１１８）が、中空軸（１１１）の内側歯列（１１７）に噛合い可能であり、切換エレメント（１１０）が、操作装置によって第１の軸（１２０）および第２の軸（１２１）および中空軸（１１１）の軸方向に移動可能であり、これによって、切換エレメント（１１０）が、ニュートラル領域を通走することなしに、同時に中空軸（１１１）の内側歯列（１１７）と、第１の軸（１２０）または第２の軸（１２１）の外側歯列（１２３，１２４）とに噛み合っているかまたは同時に第１の軸（１２０）および第２の軸（１２１）の外側歯列（１２３，１２４）とに噛み合っていることを特徴とする、無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置に用いられる切換アッセンブリ。
【請求項１５】
切換エレメント（１１０）が、ハイドロリック的に操作されるようになっている、請求項１４記載の切換アッセンブリ。
【請求項１６】
中空軸（１１１）と同期的に回転するスライディングスリーブ（１１３）が設けられており、該スライディングスリーブ（１１３）が、ピン（１１２）を有しており、該ピン（１１２）が、中空軸（１１１）に設けられた長孔を貫通していて、切換エレメント（１１０）の軸方向移動を生ぜしめるように、該切換エレメント（１１０）に係合している、請求項１４記載の切換アッセンブリ。
【請求項１７】
スライディングスリーブ（１１３）の操作のために、軸に対して定置の切換フォーク（１１４）が設けられており、該切換フォーク（１１４）が、定置の圧力チャンバ（１１５）によってハイドロリック的に操作されるようになっている、請求項１６記載の切換アッセンブリ。
【請求項１８】
特に出力軸と、遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤと共に回転する軸と、遊星歯車伝動装置のサンギヤと共に回転する軸との間のクラッチアッセンブリ（１７，１９）に対する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の伝動装置への、請求項１４から１７までのいずれか１項記載の切換アッセンブリ（１００）の使用。
【請求項１９】
出力を摩擦接続的に伝達するためにバリエータ（２３１）を対応構成部材に結合するためのバリエータクラッチユニット（２００）において、摩擦面アッセンブリ（２３０）が設けられており、一方のクラッチ側の摩擦面が、バリエータの一方のディスク（２３１）に固く結合されていることを特徴とする、出力を摩擦接続的に伝達するためにバリエータを対応構成部材に結合するためのバリエータクラッチユニット。
【請求項２０】
摩擦面（２３０）が、バリエータの固定ディスク（２３１）の切欠き内に組み込まれている、請求項１９記載のバリエータクラッチユニット。
【請求項２１】
摩擦面アッセンブリ（２３０）と対応構成部材との間に、バリエータ軸の変形を補償するために、変形補償構成部材（２３２）が設けられている、請求項１９または２０記載のバリエータクラッチユニット。
【請求項２２】
変形補償構成部材（２３２）が、差込み歯列である、請求項２１記載のバリエータクラッチユニット。
【請求項２３】
さらに、ポンプユニット（２４０）が設けられており、該ポンプユニット（２４０）が、変形補償構成部材（２３２）を介在して対応構成部材および／またはバリエータに結合されている、請求項１９から２２までのいずれか１項記載のバリエータクラッチユニット。
【請求項２４】
請求項１から１３までのいずれか１項記載の伝動装置（１０）への、請求項１９から２３までのいずれか１項記載のバリエータクラッチユニット（２００）の使用。
【請求項２５】
バリエータ（２０）が、範囲変換変速比（５４）を超えて制御される場合に、ワンウェイクラッチ（３０２）によって、全ての回転数が、分配伝動装置（３０）で等しくされるようになっている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の出力分岐式の伝動装置。
【請求項２６】
バリエータ（２０）が、範囲変換変速比（５４）を超えて制御される場合に、切換アッセンブリ（１００）が操作されるようになっている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の出力分岐式の伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置に用いられる切換アッセンブリに関する。
【０００３】
さらに、本発明は、出力を摩擦接続的に伝達するためにバリエータを対応構成部材に結合するためのバリエータクラッチユニットに関する。
【０００４】
連続的に調節可能な変速比を備えた自動的な伝動装置は、それに伴う高い走行快適性と、特に自動車に設けられた、プラネタリセットによって作業する慣用の有段式の自動的な伝動装置に比べて僅かな燃料消費とのため、ますます関心を引きつつある。このような無段式の伝動装置は一般的にバリエータを有している。このバリエータは、巻掛け手段によって巻き掛けられた２つの円錐形ディスク対によって形成されている。この場合、両円錐形ディスク対の円錐形ディスクの間の間隔は、変速比調節のために、逆方向に調節可能である。
【０００５】
このバリエータにおける問題は、その制限された変速比調節範囲と、制限されたトルク伝達能とにある。伝動装置変速比幅、すなわち、変速比調節範囲とトルク伝達能とを拡大するために、出力分岐式の自動的な伝動装置が提供された。この伝動装置では、バリエータが少なくとも１つのクラッチを介して種々異なる形式で歯車伝動装置に結合可能となる。バリエータの調節範囲は、クラッチ位置に応じて全伝動装置の変速比の変化時に一方の方向でまたは他方の方向で走破され、これによって、拡大された伝動装置変速比幅が、同じバリエータ変速比幅で生ぜしめられるかまたは減少させられたバリエータ変速比幅でさえ生ぜしめられる。さらに、バリエータは、少なくとも駆動モーメントの一部がバリエータに対して平行にクラッチを介して歯車伝動装置または被駆動装置に直接伝達される出力分岐式の伝動装置において、全駆動モーメントを伝達する必要がない。これによって、伝動装置のトルク伝達能が拡大される。
【０００６】
このような無段調節可能な出力分岐式の伝動装置は、ハイブリッド機械としても、すなわち、組み込まれた電気機械を備えた機械によっても知られている。
【０００７】
米国特許第３３４０７４９号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第１２３２８３４号明細書に基づき、出力分岐式の無段式の伝動装置、いわゆる「ＣＶＴ伝動装置」が公知である。この公知の伝動装置は、バリエータのほかに、遊星歯車伝動装置を有している。この場合、プラネタリセットは、被駆動装置とバリエータとの間に配置されているように伝動装置内に組み込まれている。この伝動装置の駆動装置は、バリエータ軸の一方に相対回動不能に結合されているが、バリエータ軸のいずれも被駆動装置には相対回動不能に結合されていない。
【０００８】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２４７１７４号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３５８１１４号明細書に基づき、バリエータと遊星歯車伝動装置とを備えた伝動装置構造体が公知である。この公知の伝動装置構造体では、プラネタリセットが、バリエータと駆動装置との間に配置されているように組み付けられている。これは、バリエータ軸のいずれも駆動装置には相対回動不能に結合されていないが、バリエータ軸の一方は伝動装置の被駆動装置に相対回動不能に結合されていることを意味している。特に駆動装置は、前述した構造体の場合、遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤに結合されており、遊星歯車伝動装置はマイナス伝動装置として形成されている。したがって、この構造体は均一な出力分割に関して有利である。このことは、伝動装置入力体へのプラネタリキャリヤの結合に帰せられる。これに対して、後退ギヤ段の実現は比較的複雑になり、これによって、通常、付加的な軸が回転数逆転のために必要となる。
【０００９】
ここから出発して、本発明の課題は、無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置を改良して、出力分割が、乗用車伝動装置における異なる変速比の使用に適合されているようにすることである。さらに、複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置に用いられる、短い切換路を確保する切換アッセンブリが提供されることが望ましい。さらに、バリエータの適切な操作と協働して円滑な切換を可能にするワンウェイクラッチが提供されている。さらに、コンパクトにバリエータユニット内に組込み可能であるバリエータクラッチユニットが提供されることが望ましい。
【００１０】
これらの課題は、請求項１の特徴を備えた出力分岐式の伝動装置、請求項１４の特徴を備えた切換アッセンブリ、請求項２５の特徴を備えたワンウェイクラッチおよび請求項１９の特徴を備えたバリエータクラッチユニットによって解決される。有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明の出力分岐式の伝動装置によれば、機関に相対回動不能に結合するための駆動軸と、分配伝動装置と、バリエータと、出力軸とが設けられており、分配伝動装置が、遊星歯車伝動装置であり、駆動軸が、遊星歯車伝動装置のリングギヤに直接連結可能である。
【００１２】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、駆動軸と遊星歯車伝動装置のリングギヤとが、クラッチによって機関に相対回動不能に結合可能である。
【００１３】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、バリエータが、分配伝動装置と出力軸との間の出力伝達路に設けられている。
【００１４】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、電気機械が設けられており、該電気機械が、分配伝動装置と被駆動軸との間に配置されている。
【００１５】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、バリエータが、分配伝動装置と電気機械との間の出力伝達路に配置されている。
【００１６】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、出力軸が、バリエータを迂回して駆動軸に結合可能であり、出力軸が、バリエータを介して駆動軸に結合可能であり、出力の分割が不均一であるように、分配伝動装置で出力伝達路の分岐が生ぜしめられるようになっている。
【００１７】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、電気機械が、遊星歯車伝動装置のサンギヤに相対回動不能に結合された軸に結合されている。
【００１８】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、電気機械が、伝動装置ハウジング内に組み込まれており、該伝動装置ハウジングが、バリエータおよび分配伝動装置も収容しており、駆動軸から出力軸への当該伝動装置の長手方向で見て、電気機械が、バリエータの一方の側に位置決めされており、分配伝動装置が、バリエータの他方の側に位置決めされている。
【００１９】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、電気機械が、別個の伝動装置ハウジング部分内に収納されており、該伝動装置ハウジング部分が、バリエータおよび分配伝動装置を収容する伝動装置ハウジング部分にフランジ結合可能である。
【００２０】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、バリエータ軸が、１つの平面を展開しており、駆動軸と出力軸とが、前記平面の外部にかつ前記平面に対して平行に延びている。
【００２１】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、遊星歯車伝動装置が、逆転遊星歯車伝動装置として形成されている。
【００２２】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、クラッチが設けられており、該クラッチによって、選択的に、遊星歯車伝動装置のサンギヤに相対回動不能に結合された軸または遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤに相対回動不能に結合された軸が、被駆動軸に結合可能である。
【００２３】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、バリエータの一方の軸が、クラッチによって、遊星歯車伝動装置のサンギヤに相対回動不能に結合された軸に連結可能であり、バリエータの他方の軸が、遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤに結合されている。
【００２４】
本発明の切換アッセンブリによれば、第１の軸と第２の軸とが設けられており、両軸が、共通の軸線に沿って配置されており、両軸の外周面が、少なくとも第１の軸と第２の軸との間の境界領域にそれぞれ歯形を備えていて、整合しており、さらに、中空軸が設けられており、該中空軸が、第１の軸と第２の軸とを取り囲んでいて、少なくとも第１の軸または第２の軸の境界領域に内側歯列を備えており、さらに、環状の切換エレメントが設けられており、該切換エレメントが、内側歯列と外側歯列とを有しており、内側歯列が、第１の軸および／または第２の軸の歯形に噛合い可能であり、外側歯列が、中空軸の内側歯列に噛合い可能であり、切換エレメントが、操作装置によって第１の軸および第２の軸および中空軸の軸方向に移動可能であり、これによって、切換エレメントが、ニュートラル領域を通走することなしに、同時に中空軸の内側歯列と、第１の軸または第２の軸の外側歯列とに噛み合っているかまたは同時に第１の軸および第２の軸の外側歯列とに噛み合っている。
【００２５】
本発明の切換アッセンブリの有利な構成によれば、切換エレメントが、ハイドロリック的に操作されるようになっている。
【００２６】
本発明の切換アッセンブリの有利な構成によれば、中空軸と同期的に回転するスライディングスリーブが設けられており、該スライディングスリーブが、ピンを有しており、該ピンが、中空軸に設けられた長孔を貫通していて、切換エレメントの軸方向移動を生ぜしめるように、該切換エレメントに係合している。
【００２７】
本発明の切換アッセンブリの有利な構成によれば、スライディングスリーブの操作のために、軸に対して定置の切換フォークが設けられており、該切換フォークが、定置の圧力チャンバによってハイドロリック的に操作されるようになっている。
【００２８】
本発明のバリエータクラッチユニットによれば、摩擦面アッセンブリが設けられており、一方のクラッチ側の摩擦面が、バリエータの一方のディスクに固く結合されている。
【００２９】
本発明のバリエータクラッチユニットの有利な構成によれば、摩擦面が、バリエータの固定ディスクの切欠き内に組み込まれている。
【００３０】
本発明のバリエータクラッチユニットの有利な構成によれば、摩擦面アッセンブリと対応構成部材との間に、バリエータ軸の変形を補償するために、変形補償構成部材が設けられている。
【００３１】
本発明のバリエータクラッチユニットの有利な構成によれば、変形補償構成部材が、差込み歯列である。
【００３２】
本発明のバリエータクラッチユニットの有利な構成によれば、さらに、ポンプユニットが設けられており、該ポンプユニットが、変形補償構成部材を介在して対応構成部材および／またはバリエータに結合されている。
【００３３】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、バリエータが、範囲変換変速比を超えて制御される場合に、ワンウェイクラッチによって、全ての回転数が、分配伝動装置で等しくされるようになっている。
【００３４】
本発明の出力分岐式の伝動装置の有利な構成によれば、バリエータが、範囲変換変速比を超えて制御される場合に、切換アッセンブリが操作されるようになっている。
【００３５】
特に無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置は、機関に相対回動不能に結合するための駆動軸と、分配伝動装置と、バリエータと、出力軸とを有している。この場合、分配伝動装置は遊星歯車伝動装置であり、駆動軸は遊星歯車伝動装置のリングギヤに直接連結可能である。
【００３６】
この場合、本発明の根底には、遊星歯車伝動装置での不均一な出力分割が意識的に使用され、したがって、伝動装置が、乗用車伝動装置の異なる変速比の不均一な使用に適合されるという思想がある。したがって、最も頻繁に使用される変速比でバリエータを特に負荷軽減することができる、すなわち、バリエータが比較的少なくトルクを伝達しなければならないように、バリエータを適合させることができる。このことは、問題、たとえば円錐形ディスク内への巻掛け手段の進入を減少させ、特に遊星歯車伝動装置が慣用のマイナス伝動装置ではなく、プラス伝動装置として、すなわち、逆転プラネタリセットを備えて形成される場合に達成される。なぜならば、この場合、遊星歯車伝動装置によって、特に有利な出力伝達を達成することができ、トルクの一部が、遊星歯車伝動装置での不均一な出力分割後、たとえば遊星歯車伝動装置によって実現可能な２つの運転範囲でバリエータを迂回して被駆動装置に伝達されるからである。
【００３７】
有利には、駆動軸と遊星歯車伝動装置のリングギヤとの間にクラッチが設けられている。このことは、特に同時に電気機械が設けられており、これによって、伝動装置が、駆動軸とリングギヤとの間のクラッチを介した出力伝達なしに、純粋に電気的な操車可能性を提案する場合に有利である。同時に、クラッチは適切な構造で機関と駆動軸との間の振動減衰手段として作用する。
【００３８】
この場合、バリエータは分配伝動装置と出力軸との間の出力伝達路に位置しており、これによって、走行運転中に遊星歯車伝動装置で内燃機関の出力が、有利には不均一に分割され、これによって、第１の部分が被駆動装置に直接伝達され得るのに対して、別の部分はバリエータを介して被駆動装置に伝達される。
【００３９】
有利には、伝動装置内に電気機械（電動モータ）が組み込まれている。この電気機械は分配伝動装置と被駆動軸との間に有利な構成により配置されている。電気機械は、１つには、走行運転中の内燃機関の出力をアシストし、これによって、出力の一部を電気機械によって加えるために使用することができ、もう１つには、たとえば内燃機関の出力が要求されない電気的な操車のために使用することもできる。さらに、電気機械の適切な組込みによって、場合により極めて低温の内燃機関の電気的な機関始動も可能となる。各運転モードを切り換えるためには、モーメント伝達路を相応に誘導する適切なクラッチが設けられている。内燃機関の適切な始動可能性は、たとえば異なる機関温度の場合に考慮され得る。
【００４０】
電動モータが設けられている場合、出力軸がバリエータを迂回して駆動軸に結合可能であり、出力軸がバリエータを介して駆動軸に結合可能であるように、分配伝動装置で出力伝達路の分岐は有利である。これによって、二種類の運転範囲を提供することができる。この場合、被駆動は、遊星歯車伝動装置のサンギヤに結合された軸またはプラネタリピニオンのプラネタリキャリヤに結合された軸を介して行われる。
【００４１】
したがって、有利には、電気機械が、遊星歯車伝動装置のサンギヤに相対回動不能に結合された軸に結合されている。
【００４２】
有利な構成によれば、電動モータが伝動装置ハウジング内に組み込まれている。この伝動装置ハウジング内には、バリエータおよび分配伝動装置も収容されている。この場合、駆動軸から出力軸への伝動装置の長手方向で見て、有利には、電気機械がバリエータの一方の側に位置決めされており、分配伝動装置がバリエータの他方の側に位置決めされている。ここから、モジュールに適した有利な構成スペース使用が得られる。なぜならば、一般的に適合させる必要がない構成要素が伝動装置部分の一方の側に配置されているからである。伝動装置の主要なコスト貢献を成す電気機械は、バリエータの他方の側での長さに基づくサイズおよび構成スペース制限に関して、通常寸法設定したくない構成要素から分離されて、適切に車両タイプもしくは顧客要望に適合可能となる。これによって、この配置事例により、コンパクトな伝動装置を提供することができる。この伝動装置では、電動モータが伝動装置ハウジング内に組み込まれている。にもかかわらず、この伝動装置ハウジングは顧客要望に対してフレキシブルである。
【００４３】
有利には、伝動装置ハウジングは少なくとも２つの伝動装置ハウジング部分から成っている。この場合、電動モータもしくは電気機械は別個の伝動装置ハウジング部分内に収納されている。この伝動装置ハウジング部分は、バリエータおよび分配伝動装置を収容する伝動装置ハウジング部分にフランジ結合可能である。
【００４４】
この場合、駆動軸および／または出力軸が、バリエータ軸によって展開される平面に対して平行にかつ平面の外部に延びるような、バリエータ軸と、駆動軸と、出力軸との配置が特に有利である。通常、駆動軸と出力軸とはバリエータ軸に対して直接平行にも延びている。
【００４５】
有利な構成によれば、遊星歯車伝動装置が逆転遊星歯車伝動装置として形成されている。
【００４６】
伝動装置におけるそれぞれ異なるモーメント伝達路に応じるために、有利な構成によれば、クラッチが設けられている。このクラッチによって、選択的に、遊星歯車伝動装置のサンギヤに相対回動不能に結合された軸または遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤに相対回動不能に結合された軸が被駆動軸に結合可能となる。これによって、２つの運転範囲を実現することが可能となる。両運転範囲のうち、一方の運転範囲は、遊星歯車伝動装置のサンギヤに相対回動不能に結合された軸を介して取り出され、他方の運転範囲は、遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤに相対回動不能に結合された軸を介して取り出される。
【００４７】
無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置に用いられる切換アッセンブリは、第１の軸と第２の軸とを有している。両軸は共通の軸線に沿って配置されている。両軸の外周面は、少なくとも第１の軸と第２の軸との間の境界領域にそれぞれ歯形を備えている。両軸は整合している。さらに、切換アッセンブリは中空軸を有している。この中空軸は第１の軸と第２の軸とを取り囲んでいて、少なくとも第１の軸または第２の軸の境界領域に内側歯列を備えている。さらに、環状の切換エレメントが設けられている。この切換エレメントは第１の軸および／または第２の軸を取り囲んでいて、内側歯列を有している。この内側歯列は、第１の軸および／または第２の軸の各歯形に噛合い可能である。切換エレメントの外側歯列は中空軸の内側歯列に噛合い可能である。切換エレメントは、操作装置によって第１の軸および第２の軸および中空軸の軸方向に移動可能であり、これによって、切換エレメントが、同時に中空軸の内側歯列と、第１の軸または第２の軸の外側歯列とに噛合い可能となるかまたは同時に第１の軸および第２の軸の外側歯列とに噛合い可能となる。それぞれ異なる噛合い状態の間では、切換エレメントは、特に提供されたニュートラル領域を通走しない。これは、有利には第１の軸と第２の軸とが直接互いに隣接して配置されており、軸方向で中空軸の内側歯列領域が切換エレメントの切換路の長さに相当しているように、中空軸の内側歯列が両軸の一方の外側歯列領域に整合して位置決めされていることを意味している。これによって、切換エレメントの切換時のニュートラル領域を回避することができる。したがって、切換路が短くなる。切換エレメントは、取外し時の引っ掛かりを阻止するために、有利には、セットバック部もしくはアンダカット部なしに形成される。同時に、セットバック部の除去によって、構成スペース要求が増加することなしに、トルクに対する伝達面を増加させることができる。
【００４８】
切換エレメントの操作は、たとえばハイドロリック的に行われる。この場合、ハイドロリック圧チャンバは定置に、すなわち、軸と一緒に回転せずに設けることができる。
【００４９】
有利には、切換エレメントを操作するために、中空軸と同期的に回転するスライディングスリーブが設けられている。このスライディングスリーブはピンを有している。このピンは、中空軸に設けられた長孔を貫通している。ピンは、切換エレメントの軸方向移動を生ぜしめるように、この切換エレメントに係合している。
【００５０】
スライディングスリーブを操作するために、有利には、軸に対して相対回動不能な切換フォークが設けられている。この切換フォークは、同じく定置の圧力チャンバによってハイドロリック的に操作される。この圧力チャンバは、有利には軸に対して同心的に配置されたシリンダである。
【００５１】
このような切換アッセンブリは、有利には、クラッチアッセンブリが、出力軸と、遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤと共に回転する軸と、遊星歯車伝動装置のサンギヤと共に回転する軸との間に切換アッセンブリによって形成されるように、無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲を備えた出力分岐式の伝動装置に使用される。この場合、伝動装置は、分配伝動装置として無段調節のためのバリエータに対して付加的に遊星歯車伝動装置を有している。これによって、このクラッチアッセンブリに対して短い切換路を実現することができ、同時に、切換エレメントが負荷下で飛び出さず、操作され続けるように、慣用の切換エレメントでは必要となるセットバック部を省略することができる。むしろ、本発明によるクラッチアッセンブリによって、クラッチの確実な解除を保証することができる。
【００５２】
切換アッセンブリを操作するためには、連結したい軸が同期することが必要となる。この同期は、バリエータによって範囲変換変速比が調整される場合に付与される。切換操作と、範囲変換変速比の発生との正確な時間的な合致は、制御技術的な困難を成す。この問題を解決するために、本発明によれば、伝動装置内にワンウェイクラッチが設けられている。このワンウェイクラッチのロックは同期を強制する。これによって、切換アッセンブリを問題なく操作することができることが確保されている。
【００５３】
ワンウェイクラッチは、一方の軸のオーバランを阻止し、したがって、全プラネタリピニオンセットに同期を強制するように、分配伝動装置に使用されている。「試されたオーバラン」のこの状況は、バリエータが切換変速比だけを制御するのではなく、切換変速比をも超えて調節されるように制御されることによって形成される。
【００５４】
出力を摩擦接続的に伝達するためにバリエータを対応構成部材に結合するためのバリエータクラッチユニットは、摩擦面アッセンブリを有している。この場合、一方のクラッチ側の摩擦面は、バリエータの一方のディスクに固く結合されている。クラッチアッセンブリは、たとえば単板クラッチ、多板クラッチまたは円錐クラッチであってよい。この場合、ディスククラッチが有利になる。この場合、たとえば外摩擦板がバリエータの一方のディスクに固く結合されているのに対して、内摩擦板は対応構成部材に設けられている。
【００５５】
バリエータに設けられた摩擦面は、有利には、バリエータの固定ディスクの切欠き内に挿入されている。これによって、特にスペース節約的な配置が可能となる。バリエータ軸の比較的強い撓みと、クラッチフェーシングの、これに伴う局所的な不均一負荷とは、クラッチのこの配置事例では甘受される。意識的にクラッチの一方の側が極めて剛性的にバリエータ、特に固定ディスクに結合される。
【００５６】
変形のより良好な補償のために、有利には、摩擦面アッセンブリと対応構成部材との間に変形補償構成部材が挿入されている。この変形補償構成部材はバリエータ軸の変形を補償する。たとえば、変形補償構成部材は差込み歯列として形成されていてよい。このことは、たとえば対応構成部材に設けられた歯列が十分にバリエータ変形から切り離されており、これによって、歯当たり変化が許容可能となることを保証する。
【００５７】
ポンプユニットも、たとえばこのような変形補償構成部材を介して結合されていてよく、これによって、ポンプユニットがバリエータ軸の完全な変形にさらされていない。
【００５８】
以下に、本発明を添付の図面の例で説明する。
【００５９】
図１には、無段調節可能な変速比を有する複数の変速比範囲、特に２つの運転範囲を備えた出力分岐式の伝動装置の第１の構成が示してある。特にこの出力分岐式の伝動装置１０は、バリエータユニット２０と、遊星歯車逆転伝動装置として形成された遊星歯車伝動装置３０と、電気機械４０とを有している。たとえば自動車の内燃機関（図示せず）から出発して、機関出力軸１２と伝動装置の駆動軸１４との間のクラッチ１３が接続されている場合には、トルクを機関出力軸１２を介して駆動軸１４に伝達することができる。さらに、この駆動軸１４は遊星歯車伝動装置３０のリングギヤ３２に相対回動不能に結合されている。遊星歯車伝動装置３０のサンギヤ３３は中空軸１６に相対回動不能に結合されている。この中空軸１６はクラッチ１７を介して伝動装置の出力軸１８に相対回動不能に結合可能である。電気機械４０は中空軸１６に装着されている。遊星歯車伝動装置３０のプラネタリキャリヤ３４は軸３５に相対回動不能に結合されている。この軸３５はクラッチ１９を介して伝動装置の出力軸１８に結合可能である。プラネタリピニオン３６は、知られているように、リングギヤ３２もしくはサンギヤ３３に噛み合っている。
【００６０】
バリエータ２０は２つの円錐形ディスク対２１，２２を有している。両円錐形ディスク対２１，２２は巻掛け手段２３によって巻き掛けられている。各円錐形ディスク対２１；２２は、固定ディスク２１ａ，２２ａと、調節可能なディスク２１ｂ，２２ｂとを有している。この調節ディスク２１ｂ，２２ｂの調節によって、バリエータユニット２１，２２の間の変速比が調整可能となる。
【００６１】
第１の円錐形ディスク対２１は軸２４に相対回動不能に結合されている。この軸２４は、この軸２４に対して相対回動不能な歯列を備えているかもしくは中間歯車２５を備えている。この中間歯車２５はプラネタリキャリヤ３４に噛み合っている。
【００６２】
第２の円錐形ディスク対２２は軸２６に相対回動不能に結合されている。この軸２６はクラッチ装置２８を介して中間歯車２７に結合可能である。この中間歯車２７は、中空軸１６に相対回動不能に設けられた歯列２９に噛み合っていて、たとえば歯車として形成されている。
【００６３】
最後に、中空軸１６にさらに、調節をハイドロリック的な圧力によって実現することができるようにするために、ポンプユニット４２が設けられている。
【００６４】
図２に示した構成では、図１に示した構成（この構成の場合、その位置決めに関して、バリエータユニット２０と、遊星歯車伝動装置３０と、電気機械４０とが、この配置事例では伝動装置長手方向軸線、すなわち、軸１２，１４，１６，１８の軸方向に沿って配置されている）と異なり、スペース有利な配置のために、一般的に顧客変更を受けない部材が、比較的嵩張るバリエータアッセンブリ２０の一方の側（図２で見て左側）に設けられているのに対して、しばしば変更を受ける電気機械４０は他方の側（図２で見て右側）に設けられている。特に軸１４，１６，１８の軸方向には、遊星歯車伝動装置３０、バリエータユニット２０および電気機械４０がこの順序で設けられている。さらに、あとで説明するように、この配置事例は、中空軸１６とバリエータの第２の円錐形ディスク対２２との間の出力伝達結合部も同じく遊星歯車伝動装置とバリエータとの間に構成スペース技術的に組み込むことができ、特に第２の円錐形ディスク対２２の軸２６と中空軸１６との間のトルク伝達を許容するかもしくは阻止するクラッチ２８をバリエータの第２の円錐形ディスク対の固定ディスク２２ａに組み込むことができるという利点を有している。この事例では、第１のバリエータユニットの中間歯車２５も第１の円錐形ディスク対２１の調節ディスク２１ｂに直接結合することができる。このことも、スペース節約的な配置を許容する。最後に、ポンプアッセンブリ４２は、構成スペース技術的に有利に収納可能であり、直接的にまたは間接的にポンプユニットによってハイドロリック流体で負荷されるハイドロリックチャンバが相対回動不能に配置されるように形成することができる。
【００６５】
図３に示した構成では、図１または図２に示した構成（この構成の場合、その位置決めに関して、切換エレメント１７；１９が伝動装置出力軸１８のすぐ近くに配置されている）と異なり、スペース有利な配置のために、切換エレメントが電気機械４０の一方の側でさらに伝動装置の内部に配置されている。いま、図３に示した構成エレメントの配置によって、電気機械４０も伝動装置出力軸１８のすぐ近くに存在している。
【００６６】
図１または図２に示した構成に対する図３に示した構成の更なる違いは、ポンプ（４２）の組付け箇所である。図１または図２では、ポンプが、中心に配置された軸（１６）に対して同心的であると共に機能的であるのに対して、ポンプは、図３では、構成スペース理由から、ディスクセット軸（２６）に対して同心的であるものの、機能的には、歯車（２９）と歯車（２７）とを介して不変に軸（１６）に結合されている。
【００６７】
図３に示した配置事例では、図４から知ることができるように、図４に概略的に示した出力分岐式の伝動装置１０の、通常変更することができないエレメントが、固有のハウジング部分４４内に組み込まれていると特に有利である。したがって、特にバリエータ２０と、遊星歯車伝動装置３０と、所属の軸と、クラッチと、ハイドロリック的な制御手段（図示せず）とが、モジュールとしてハウジング部分４４内に配置される。ハイブリッドモジュールとしての電動モータ４０は別個のハウジング部分４６内に収納されている。このハウジング部分４６は、電動モータ４０の、顧客特有に選択可能なサイズに関連して寸法設定することができる。さらに、ハウジング部分４６は、たとえばフランジ４８とねじ締結部とによってハウジング部分４４に位置固定することができる。したがって、適合させる必要がない構成要素が全て、図４に示した左側のハウジング部分４４内に位置しているのに対して、電動モータは右側のハウジング部分４６内に存在している。伝動装置の使用事例において提供された構成スペースと、更なる適合意思とに応じて、比較的大きな電気機械４０または比較的小さな電気機械４０を使用することができる。この事例では、電気機械自体のほかに、この電気機械の、ハウジング部分４６内に組み込まれる冷却手段と、ハウジング部分４６自体とが寸法変更されさえすればよい。
【００６８】
図４に示した構成では、図５から知ることができるように、それぞれ固有の軸として成形されたバリエータディスクセット２１，２２を備えたバリエータは、バリエータ軸２４，２６が、図４の紙面の下方に位置する平面を展開するように配置されている。この場合、バリエータ円錐形ディスク対２１，２２は、図４において、図面に対して垂直に延びている。軸１２，１４，１６はバリエータ軸２４，２６に対して平行に位置しているものの、このバリエータ軸２４，２６によって展開された平面の外部に位置している。
【００６９】
以下に、図１もしくは図２または図３に示した、２つの運転範囲を有する出力分岐式の伝動装置の運転を、図１に示した配置事例につき説明する。しかし、図１、図２または図３に示した伝動装置の機能形式は相応している。
【００７０】
図６から、機関始動と、純粋に電気的な操車と、両運転範囲（ＦＢ１，ＦＢ２）とに対するクラッチの状態を知ることができる。この場合、黒塗りの枠は、接続されたクラッチを意味しており、白塗りの枠は、切断されたクラッチを意味している。
【００７１】
図７には、純粋に電気的な操車に対するトルク伝達路、すなわち、内燃機関の助成なしのトルク伝達路が概略的に示してある。相応して、クラッチ１３が切断されており、これによって、トルクは、内燃機関（図示せず）に結合された軸１２から駆動軸１４に伝達されない。
【００７２】
電気機械４０によって発生させられた出力ＰＥは、中空軸１６と、この中空軸１６に相対回動不能な歯列２９とによって中間歯車２７に伝達され、そこから第２の円錐形ディスク対２２の軸２６に伝達される。このためには、クラッチ２８が接続されている。軸２６から、トルクはバリエータの第２の円錐形ディスク対２２と、巻掛け手段２３と、バリエータの第１の円錐形ディスク対２１とを介して、この第１の円錐形ディスク対２１に結合された軸２４に伝達される。この場合、バリエータの第１の円錐形ディスク対２１とバリエータの第２の円錐形ディスク対２２との間の変速比ｉＡＢは、バリエータの最小の変速比に相当していて、たとえば０．４０８である。最後に、トルクもしくは出力は第１の円錐形ディスク対２１の軸２４から、遊星歯車伝動装置３０のプラネタリキャリヤ３４に噛み合う歯列２５を介して取り出され、プラネタリキャリヤ３４に固く結合された軸１６を介して、接続されたクラッチ１９によって出力軸１８に伝達される。したがって、主として、電動モータ４０によって提供された出力ＰＥを被駆動出力Ｐａｂとして出力軸１８で取り出すことができる。内燃機関は停止していて、クラッチ１３によって切り離されている。
【００７３】
Ｅ−ＣＶＴ運転における、車両が停止している場合に内燃機関が電気機械の出力によって始動される状況は、図８に示してある。このためには、電気機械４０によって発生させられる出力ＰＥが中空軸１６に伝達される。被駆動装置、特に軸３５と出力軸１８とは固定されている。このためには、クラッチ１９が接続されているのに対して、クラッチ１７は切断されており、これによって、中空軸１６が電気機械の出力ＰＥに相応して回転することができる。その後、この出力ＰＥは、プラネタリキャリヤ３４が固定されている場合の遊星歯車伝動装置３０の変速比を考慮して、サンギヤ３３からプラネタリピニオン３６を介して環状歯車３２に伝達される。この場合、遊星歯車伝動装置の変速比は、たとえばｉ＝＋１．７８４である。高い始動モーメントを得るために、変速比が＋１．７〜＋２の間にあると特に有利である。環状歯車もしくはリングギヤ３２から、出力は、このリングギヤ３２に固く結合された駆動軸１４に伝達され、そこからクラッチ１３の接続時に内燃機関の機関出力軸１２に伝達される。小さな電気機械さえ、このような始動過程の場合、遊星歯車伝動装置３０の固定変速比によって、たいていの運転状態において十分に高い始動トルクを発生させることができる。被駆動装置１８は固定されていて、万が一にも逆方向に回転しないので、このような機関始動後、車両を即座に加速させることができる。車両停止時の電気的な機関始動の場合には、バリエータ２０は使用されないままである。機関に加えられた始動出力ＰＶＭＳｔａｒｔは、電気機械の出力ＰＥにほぼ相当している。したがって、クラッチ２８が同じく切断されている。
【００７４】
図９に示した、電気機械４０による機関の始動のために択一的に使用される運転状況では、バリエータ２０の第２の円錐形ディスク対２２の軸２６と中空軸１６との間のクラッチ２８と、機関出力軸１２と駆動軸１４との間のクラッチ１３とが接続されている。中空軸１６もしくは遊星歯車伝動装置３０のプラネタリキャリヤ３４に固く結合された軸３５を出力軸１８に結合するクラッチ１７，１９は切断されている。機関の始動のためには、電気機械４０が出力ＰＥで中空軸１６を回転させる。歯列２９と中間歯車２７とを介して、クラッチ２８の接続時に電気機械４０の出力の一部が、第２の円錐形ディスク対２２に対応配置された軸２６に伝達される。バリエータ２０の変速を使用して、この出力は巻掛け手段２３と第１の円錐形ディスク対２１とを介して、この第１の円錐形ディスク対２１に対応配置された軸２４に伝達される。この軸２４における出力ＰＡは電気機械４０の出力よりも小さい。バリエータ２０の変速の使用後、出力ＰＡは、プラネタリキャリヤ３４に噛み合う歯列２５を介してプラネタリキャリヤ３４に伝達され、そこからプラネタリピニオン３６を介してリングギヤ３２に伝達される。これは、プラネタリキャリヤ３４と、このプラネタリキャリヤ３４に固く結合された軸３５とが伝動装置被駆動軸として回転させられることを意味している。リングギヤ３２から、このリングギヤ３２に固く結合された軸１４によって、クラッチ１３の接続時に出力が内燃機関に始動出力ＰＶＭＳｔａｒｔとして伝達される。遊星歯車伝動装置では、歯列２９およびクラッチ２８ひいてはバリエータを介して案内された分岐された出力を備えた変速出力が、中空軸１６から遊星歯車伝動装置３０に直接伝達される出力とまとめられるので、機関始動出力はやはり電気機械の出力にほぼ相当している。しかし、前述したように、伝動装置被駆動軸３５が回転するので、車両の発進のためには、クラッチ２８が切断されていて、クラッチ１９が接続されていなければならない。
【００７５】
図１０には、操車からの電気的な機関始動が行われる状況が示してある。図９に相俟って説明した運転状況と異なり、付加的にクラッチ１９が接続されている。すなわち、出力軸１８と、プラネタリキャリヤに固く結合された軸としての伝動装置被駆動軸３５との間に結合部が形成されている。これは、電気機械４０の出力ＰＥの一方の部分が被駆動出力Ｐａｂとして取り出され得るのに対して、電気機械４０の出力ＰＥの他方の部分は機関始動出力ＰＶＭＳｔａｒｔとして使用されることを意味している。機関出力軸１２と駆動軸１４との間のクラッチ１３ならびに中空軸１６と、第２の円錐形ディスク対２２に対応配置された軸２６との間のクラッチ２８は接続されている。被駆動軸１８と中空軸１６との間のクラッチ１７しか切断されていない。
【００７６】
バリエータの変速比ｉＢＡは第２の円錐形ディスク対２２と第１の円錐形ディスク対２１との間で最大である。すなわち、たとえばｉＶｍａｘ＝２．４５１である。逆に、これは、バリエータ２０の第１の円錐形ディスク対２１と第２の円錐形ディスク対２２との間の変速比ｉＡＢが最小である（たとえばｉＶｍｉｎ＝０．４０８）ことを意味している。したがって、機関始動の間、始動出力が付加的に電気機械によって、たとえば図７で説明した電気的な操車過程後に加えられる場合には、加速圧が回避される。図７に示した状況に比べてクラッチ１３を接続することによって、電気機械４０は内燃機関に対する始動出力の付与によって短時間過負荷される。このことは、運転温度下にある内燃機関でしか可能とならない。
【００７７】
図１１には、第１の運転範囲におけるＥ−ＣＶＴ運転が示してある。内燃機関（図示せず）によって発生させられた出力ＰＶＭは、機関出力軸１２を介して、クラッチ１３の接続時に駆動軸１４に放出され、そこから、遊星歯車伝動装置３０の、駆動軸１４に固く結合されたリングギヤ３２を介して遊星歯車伝動装置３０に伝達される。内燃機関の駆動出力ＰＶＭの、遊星歯車伝動装置３０で分岐される部分（ＰＳｔｅｇ）は、リングギヤ３２からプラネタリピニオン３６を介してプラネタリキャリヤ３４に伝達され、そこから、このプラネタリキャリヤ３４に固く結合された軸３５と、接続されたクラッチ１９とを介して出力軸１８に移送されることによって、同じく遊星歯車伝動装置３０で分岐される、バリエータ２０を介して伝達される出力ＰＡに比べて小さくなる。すなわち、ＰＳｔｅｇ＜ＰＡである。バリエータ２０を介して伝達される出力は、出力をリングギヤ３２からプラネタリピニオン３６を介してサンギヤ３３に伝達し、引き続き、このサンギヤ３３に固く結合された中空軸１６と、歯車２９として中空軸１６に形成された、この中空軸１６に相対回動不能な歯列と、中間歯車２７とを介して、クラッチ２８の接続時に、バリエータ２０の第２の円錐形ディスク対２２に結合された軸２６に伝達することによって伝達される。バリエータを介して伝達される出力ＰＡは、単に内燃機関の出力ＰＶＭの一部ではなく、電気機械の出力ＰＥによって補足される。この出力ＰＥも同じく中空軸１６と、この中空軸に連結された、歯車２９と中間歯車２７とから成る変速構成とを介して軸２６に伝達される。
【００７８】
したがって、内燃機関の出力ＰＶＭが遊星歯車伝動装置３０で分割される。この場合、小さい方の部分ＴＳｔｅｇは被駆動装置、特に出力軸１８に直接伝達され、大きい方の部分は、電気機械４０の出力ＰＥを加えてバリエータ２０を介して、適切なバリエータ変速の使用下で被駆動装置に伝達される。クラッチ１７は切断されており、クラッチ１３，１９，２８は接続されている。この場合、全アッセンブリの変速比は、図６から知ることができるように、１までの最大の変速比の範囲、たとえばｉ＝３．８．．．１にあり、したがって、アンダドライブに相当している。変速比ｉは伝動装置出力軸（ｎａｂ）１８と機関出力軸（ｎＶＭ）１２との間の回転数比を規定する。すなわち、ｉ＝ｎａｂ／ｎＶＭである。
【００７９】
最後に、図１２には、特に変速比ｉ＜１、たとえば０．１．．．０．６３３に対するオーバドライブとして形成された第２の運転範囲が示してある。図１１に示した第１の運転状況と異なり、図１２に示した第２の運転範囲では、クラッチが１９が切断されているのに対して、クラッチ１７は接続されている。これは、出力軸１８と、遊星歯車伝動装置のサンギヤ３３に相対回動不能に結合された中空軸１６との間に直接的な結合部が形成され、トルクがこの結合部を介して取り出されることを意味している。
【００８０】
第１の運転範囲のように、内燃機関の出力ＰＶＭが遊星歯車伝動装置で分割される。この場合、内燃機関の出力ＰＶＭの大きい方の部分（ＰＳｏｎｎｅ）は、電気機械４０の出力（ＰＥ）を加えて直接被駆動装置に、接続されたクラッチ１７を介して伝達される。小さい方の部分（ＰＡ）はバリエータを介して被駆動装置に伝達され、しかも、プラネタリキャリヤ３２と、バリエータの第１の円錐形ディスク対２１の軸２４に結合された歯車２５とを介してバリエータ２０の第１の円錐形ディスク対２１に伝達され、巻掛け手段２３を介してバリエータ２０の第２の円錐形ディスク対２２に伝達され、そこで、接続されたクラッチ２８を介して中空軸１６に伝達される。この運転範囲では、バリエータを介して伝達される出力としてのＰＡが、サンギヤ３３を介して伝達される出力よりも小さい。つまり、ＰＡ＜ＰＳｏｎｎｅである。
【００８１】
設けられた２つの運転範囲に基づき、バリエータには、比較的に小さな作動範囲しか必要とならない。さらに、バリエータ２０を介して平均的に極めて僅かな出力割合しか伝達されない。これは、バリエータを可能な限り高いモーメントに対して防護しかつバリエータ構成要素の寿命を高めることに貢献する。運転範囲の数は２つに減少させられている。このことは、伝動装置制御の複雑さを減少させ、動的に高い要求が課せられる構成要素も減少させる。この場合、出力分割は、伝動装置の最も頻繁な運転状態において、バリエータを介して伝達されるモーメントが最小になるように、常に不均一に行われる。
【００８２】
図１３には、Ｘ軸に示した変速比ｉ＝ｎａｂ／ｎａｎ、すなわち、機関出力軸１２のトルクに対する出力軸１８のトルクに対して、線５０によって、その都度の運転範囲（第１の運転範囲および第２の運転範囲）が示してあり、線５１によって、所属のバリエータ変速比が示してある。線５４は、どのバリエータ変速比で伝動装置を特に有利に変速比ジャンプなしに一方の運転範囲から他方の運転範囲に変換することができるのかを表示している。バリエータ変速比が両運転範囲で逆であることが分かる。２．４５１の最大のバリエータ変速比（線５４）と、０．４０８の最小のバリエータ変速比とに対する事例が図示してある。このことは、最小のバリエータ変速比に対する最大のバリエータ変速比の約６の比に相当している。
【００８３】
図１４には、絶対的な作動出力割合がバリエータのパーセントで示してある。最も頻繁な運転状況では、バリエータの作動出力割合は低い。これは、第１の運転範囲でも、第２の運転範囲でも、不均一な出力分割が常に遊星歯車伝動装置３０で生ぜしめられることによって得られる。すなわち、内燃機関の出力は半分に分割されるのではなく、バリエータの可能な限り大きな負荷軽減が可能となり、バリエータの作動出力割合が最も頻繁な運転状況で低くなるように分割される。
【００８４】
図１５、図１６および図１７には、クラッチ構成部材に対する切換アッセンブリ、バリエータクラッチユニットもしくは切換点安定化のためのワンウェイクラッチが示してある。これらは、特に図１〜図１４に相俟って説明したような出力分岐式の伝動装置に使用するために適している。しかし、基本的には、アッセンブリは一般的にＣＶＴ伝動装置または別の形式の伝動装置に対しても使用可能である。
【００８５】
図１５に示した切換アッセンブリは、たとえば中空軸１６と、遊星歯車伝動装置３０のプラネタリキャリヤ３４に固く結合された軸３５と、被駆動軸１８との間のクラッチ配置事例に対して、クラッチ１７，１９から成る使用されるクラッチアッセンブリのために使用可能となる。図４に示した詳細部分図が考慮される。
【００８６】
切換アッセンブリ１００は、環状の切換エレメント１１０が、切換路の通走時にニュートラル領域を有していないように移動可能であり、クラッチエレメントとして作用するように形成されている。これによって、切換路が可能な限り短くなる。このことは、前記説明によるＥ−ＣＶＴ伝動装置に対して、そこに必要となる高い動特性に基づき有利である。特にアッセンブリは第１の軸１２０と第２の軸１２１とを有している。両軸１２０，１２１は共通の回転軸線を中心として回転し、少なくとも部分的に、つまり、切換エレメント１１０が係合する領域に、ほぼ共通の整合する外側構成を備えている。第１の軸１２０だけでなく、第２の軸１２１も外側歯列１２３，１２４を有している。この外側歯列１２３，１２４は、環状の切換エレメント１１０の内側歯列１１６のリングに噛合い可能である。この場合、軸１２０，１２１の軸方向での切換エレメント１１０の長さは、この切換エレメントが同時に両歯列領域に１２３，１２４に係合することができ、したがって、軸１２０，１２１の間のトルク伝達を可能にするように寸法設定されている。
【００８７】
軸１２０，１２１と切換エレメント１１０とを含めて、さらに、中空軸１１１が設けられている。この中空軸１１１は、軸１２０，１２１の歯列領域１２３，１２４に向かい合って位置する領域に内側歯列１１７を有している。図示の構成では、歯列領域１２４だけでなく、歯列領域１２３にも向かい合って、歯列１１７が設けられている。中空軸１１１の内側歯列１１７は、切換エレメントに設けられた外側歯列１１８に噛み合うことができ、これによって、軸１２０，１２１および中空軸１１１の軸方向への切換エレメント１１０の移動時に、この切換エレメントが、軸１２０の歯列１２３と中空軸１１１の内側歯列１１７との間に結合部を形成することができるかもしくは、図面において完全に左方に押し進められている場合には、軸１２１の外側歯列１２４と中空軸１１１の内側歯列１１７との間に結合部を形成することができ、これによって、選択的に軸１２０，１２１の一方と中空軸１１１との間のトルク伝達が可能となる。必要に応じて、結合機能の一方を省略することができ、これによって、たとえば切換エレメント１１０が軸１２１，１２０の間の結合部しか形成することができないかまたは軸１２０と中空軸１１１との間の結合部しか形成することができないものの、中空軸１１１と軸１２１との間の結合部は形成することができない。
【００８８】
軸１２０，１２１，１１１の軸方向への切換エレメント１１０の移動のためには、ピン１１２が設けられている。このピン１１２は切換エレメント１１０に係合していて、中空軸１１１と同期的に回転する、この中空軸１１１に対して同軸的に設けられたスライディングスリーブ１１３から出発して、中空軸１１１に設けられた長孔（図示せず）を通して案内されていて、切換エレメント１１０に係合している。切換フォーク１１４は定置であり、つまり、軸方向に可動であるものの、相対回動不能に配置されていて、同じく定置の圧力チャンバ１１５によってハイドロリック的に軸方向に操作され、これによって、スライディングスリーブ１１３が軸方向に移動させられ、これによって、中空軸１１１に設けられた長孔を貫通したピン１１２が一緒に移動させられる。このことは、切換エレメント１１０を操作する。不動の圧力チャンバ１１５に基づき、軸と一緒に回転する圧力チャンバに対する簡略化が達成されている。なぜならば、ロータリガイドが必要なくなり、ハイドロリック的な流体における遠心力の補償が不要になるからである。
【００８９】
さらに、図１６には、バリエータクラッチユニット２００が示してある。このバリエータクラッチユニット２００は、直接バリエータの固定ディスク内に組み込むことができる。特に図２に示したＥ−ＣＶＴ伝動装置の配置事例では、たとえばバリエータクラッチユニット２００を、円錐形ディスク対２２の固定ディスクである円錐形ディスク２２ａ内にクラッチアッセンブリ２８として組み込むことができる。
【００９０】
基本的には、バリエータ軸の強い撓みと、ハイドロリック的な操作エレメントに対する孔をバリエータ軸に加工するための制限された可能性とが、１つのバリエータ軸への別の構成エレメントの配置時の難点を成している。たとえば、図１、図２および図３にも示したように、クラッチと、場合により所属の逆転セットとが、分離された構成セットとして形成される。このためには、時として、固有の軸も設けられる。
【００９１】
これに対して、図１６に示したバリエータクラッチユニット２００に対する構成では、撓みと、バリエータの固定ディスク２３１に設けられた切欠き内に組み込まれたクラッチフェーシング２３０の周方向の不均一負荷とが意識的に甘受される。クラッチ２３０は、たとえばディスククラッチとして形成されている。しかし、この場合、別のクラッチ、特に摩擦接続的なクラッチが使用されてもよい。必要となるモーメントを伝達することができる限り、単板クラッチまたは多板クラッチも同じく可能となる。この場合、一方のクラッチ側の摩擦フェーシングはバリエータ、特にバリエータの固定ディスク２３１に固く結合されている。したがって、このことは、固定ディスクによる一方のクラッチ側もしくは一方の摩擦面側２３０の極めて剛性的な配置を成している。対応構成部材に対する結合部を形成する他方のクラッチ側は差込み歯列２３２に案内されている。この差込み歯列２３２は変形をばね弾性的に吸収し、これによって、たとえば、引き続き出力伝達路に設けられた歯列２３３が、バリエータ軸の撓みによって生ぜしめられる歯当たり変化を補償するために、十分に切り離されている。
【００９２】
相応して、たとえばポンプユニット２４０、たとえば図１に示したポンプアッセンブリ４２が差込み歯列を介して接続されてもよい。したがって、バリエータの切欠き内へのディスククラッチ２３０の剛性的な配置は、構成スペースの節約に対する貢献を成している。変形は、別個の構成部材、つまり、この事例では、差込み歯列２３２を介して補償される。
【００９３】
図１７には、ワンウェイクラッチ３０２の組付け状況が示してある。このワンウェイクラッチ３０２は、本発明によれば、切換変速比を正確に調整することができ、これによって、切換を衝撃なしに形状接続的な切換エレメント１００によって行うことができるために働く。切換エレメントの問題なしのこの操作は可能になる。なぜならば、ワンウェイクラッチ３０２のロック時に構成部材１１１，１２１が同じ回転数を有しているからである。
【００９４】
ワンウェイクラッチ３０２は、ここでは、構造的にリングギヤ３２もしくはリングギヤ３２に結合された支持部材３０１と、プラネタリキャリヤ３４との間で有効となる。ワンウェイクラッチは、リングギヤ３２がプラネタリキャリヤ３４を追い越す恐れがあるやいなやロックする。これは、プラネタリキャリヤ３４もしくはプラネタリキャリヤ３４に結合された軸３５自体がサンギヤ３３を追い越す恐れがある場合の事例である。
【００９５】
ワンウェイクラッチのロックのこの状態は、バリエータが意識的に切換変速比５４（図１３参照）を上回る所定の変速比に制御されることによって発生させられる。たとえば圧力負荷によるこの制御によって、ディスクセット軸２１がディスクセット軸２２に対して加速させられる。ディスクセット軸２１；２２は平歯車段を介してプラネタリキャリヤ３４もしくはサンギヤ３３に結合されているので、ロック条件が満たされる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明による伝動装置の概略図である。
【図２】本発明による伝動装置の択一的な配置事例の概略図である。
【図３】本発明による伝動装置の別の択一的な配置事例の概略図である。
【図４】図３に示した伝動装置の横断面図である。
【図５】図４に示した伝動装置の主要な構成要素の側面図である。
【図６】図１または図２または図３に示した伝動装置のそれぞれ異なる走行状況に置けるそれぞれ異なる切換エレメントの切換状態を示す図である。
【図７】電気的な操車時の図１に示した伝動装置によるモーメント伝達路を概略的に示す図である。
【図８】車両停止時の電気的な機関始動の事例における図１に示した伝動装置によるモーメント伝達路を示す図である。
【図９】択一的な電気的な機関始動時の図１に示した伝動装置におけるモーメント伝達路を概略的に示す図である。
【図１０】図１に示した伝動装置における操車からの電気的な機関始動を概略的に示す図である。
【図１１】第１の運転範囲における図１に示した伝動装置におけるモーメント伝達路を概略的に示す図である。
【図１２】第２の運転範囲における図１に示した伝動装置におけるモーメント伝達路を概略的に示す図である。
【図１３】図１に示した伝動装置における第１の運転範囲および第２の運転範囲におけるバリエータ変速比を示す図である。
【図１４】第１の運転範囲および第２の運転範囲における図１に示した伝動装置における作動出力割合を示す図である。
【図１５】本発明による切換エレメントを示す図である。
【図１６】本発明によるバリエータクラッチユニットを示す図である。
【図１７】切換点を安定化させるための本発明によるワンウェイクラッチを示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  出力分岐式の伝動装置、  １２  機関出力軸、  １３  クラッチ、  １４  駆動軸、  １６  中空軸、  １７  クラッチ、  １８  出力軸、  １９  クラッチ、  ２０  バリエータ、  ２１  円錐形ディスク対、  ２１ａ  固定ディスク、  ２１ｂ  調節ディスク、  ２２  円錐形ディスク対、  ２２ａ  固定ディスク、  ２２ｂ  調節ディスク、  ２３  巻掛け手段、  ２４  軸、  ２５  中間歯車、  ２６  軸、  ２７  中間歯車、  ２８  クラッチ、  ２９  歯列、  ３０  遊星歯車伝動装置、  ３２  リングギヤ、  ３３  サンギヤ、  ３４  プラネタリキャリヤ、  ３５  軸、  ３６  プラネタリピニオン、  ４０  電気機械、  ４２  ポンプユニット、  ４４  ハウジング部分、  ４６  ハウジング部分、  ４８  フランジ、  ５０  線、  ５１  線、  ５４  線、  １００  切換アッセンブリ、  １１０  切換エレメント、  １１１  中空軸、  １１２  ピン、  １１３  スライディングスリーブ、  １１４  切換フォーク、  １１５  圧力チャンバ、  １１６  内側歯列、  １１７  内側歯列、  １１８  外側歯列、  １２０  軸、  １２１  軸、  １２３  外側歯列、  １２４  外側歯列、  ２００  バリエータクラッチユニット、  ２３０  クラッチ、  ２３１  固定ディスク、  ２３２  差込み歯列、  ２３３  歯列、  ２４０  ポンプユニット、  ３０１  支持部材、  ３０２  ワンウェイクラッチ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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