(57)【要約】変速機（１）は、変速機軸（２）と、第１軸（３）と、第１軸（３）に割り当てられた第１遊び歯車（５）と、第１軸（３）に割り当てられた第１の他の遊び歯車（６）と、第２軸（４）と、第２軸（４）に割り当てられた第２遊び歯車（７）と、第２軸（４）に割り当てられた第２の他の遊び歯車（８）と、を備える。変速機軸（２）は、第１軸（３）及び／又は第２軸（４）と作動接続可能である。変速機（１）が変速機出力軸（１３）を備える。変速機出力軸（１３）が第１軸（３）及び第２軸（４）と作動接続されている。変速機（１）が第１シフト要素（Ｓ２）を備える。第１遊び歯車（５）を、第１シフト要素（Ｓ２）を用いて第１の他の遊び歯車（６）と回転不能に接続可能である。変速機（１）は、第１シフト要素（Ｓ２）が締結された状態で、選択的に、前進走行駆動用の前進１速又は前進走行駆動用の前進６速を実現可能であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の変速機（１）であって、変速機軸（２）と、第１軸（３）と、第１軸（３）に割り当てられた第１遊び歯車（５）と、第１軸（３）に割り当てられた第１の他の遊び歯車（６）と、第２軸（４）と、第２軸（４）に割り当てられた第２遊び歯車（７）と、第２軸（４）に割り当てられた第２の他の遊び歯車（８）と、を備え、変速機軸（２）が、第１軸（３）及び／又は第２軸（４）と作動接続可能であり、変速機（１）が変速機出力軸（１３）を備え、変速機出力軸（１３）が第１軸（３）及び第２軸（４）と作動接続されており、変速機（１）が第１シフト要素（Ｓ２）を備え、第１遊び歯車（５）を、第１シフト要素（Ｓ２）を用いて第１の他の遊び歯車（６）と回転不能に接続可能である変速機（１）において、前記第１シフト要素（Ｓ２）が締結された状態で、選択的に、前進走行駆動用の前進１速又は前進走行駆動用の前進６速を実現可能であることを特徴とする変速機（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機（１）であって、第１シフト要素（Ｓ２）が解放された状態で、前進３速が第１遊び歯車（５）に、前進４速が第１の他の遊び歯車（６）に、前進５速が第２遊び歯車（７）に、前進２速が第２の他の遊び歯車（８）に、割り当てられていることを特徴とする変速機（１）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の変速機（１）であって、第１シフト要素（Ｓ２）が締結された状態で、
ａ、第１遊び歯車（５）は、前進１速又は前進６速に割り当てられており、及び／又は、
ｂ、第１の他の遊び歯車（６）は、前進１速又は前進６速に割り当てられており、及び／又は、
ｃ、第２遊び歯車（７）は、前進６速に割り当てられており、及び／又は、
ｄ、第２の他の遊び歯車（８）は、前進１速に割り当てられていることを特徴とする変速機（１）。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の変速機（１）であって、
ａ、第２の他の遊び歯車（８）を、第２シフト要素（Ｓ４）を用いて第２軸（４）と回転不能に接続可能であり、及び／又は、
ｂ、第２遊び歯車（７）を、第３シフト要素（Ｓ５）を用いて第２軸（４）と回転不能に接続可能であり、及び／又は
ｃ、第１の他の遊び歯車（６）を、第４シフト要素（Ｓ１）を用いて第１軸（３）と回転不能に接続可能であり、及び／又は、
ｄ、第１遊び歯車（５）を、第５シフト要素（Ｓ３）を用いて第１軸（３）と回転不能に接続可能であることを特徴とする変速機（１）。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の変速機（１）であって、変速機軸（２）は、少なくとも２つの、特に厳密の２つの、固定歯車を備え、固定歯車（１１）は第１遊び歯車（５）及び第２遊び歯車（７）と噛合い、他の固定歯車（１２）は第１の他の遊び歯車（６）及び第２の他の遊び歯車（８）と噛合うことを特徴とする変速機（１）。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか一項に記載の変速機（１）であって、変速機軸（２）は、少なくとも３つの、特に厳密に３つの、固定歯車を備え、
ａ、固定歯車（１１）は第２遊び歯車（７）と、更なる固定歯車（２１）は第１遊び歯車（５）と、他の固定歯車（１２）は第１の他の遊び歯車（６）及び第２の他の遊び歯車（８）と、噛合い、又は、
ｂ、固定歯車（１１）は第１遊び歯車（５）及び第２遊び歯車（７）と、更なる固定歯車（２１）は第１の他の遊び歯車（６）と、他の固定歯車（１２）は第２の他の遊び歯車（８）遊び歯車（８）と、噛合うことを特徴とする変速機（１）。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の変速機（１）であって、変速機軸（２）は、中空軸（９）及び中実軸（１０）を備えることを特徴とする変速機（１）。
【請求項８】
請求項７に記載の変速機（１）であって、
ａ、固定歯車（１１）は中空軸（９）と、他の固定歯車（１２）は中実軸（１０）と、回転不能に接続されており、又は、
ｂ、固定歯車（１１）は中実軸（１０）と、他の固定歯車（１２）は中空軸（９）と、回転不能に接続されており、又は、
ｃ、固定歯車（１１）は中空軸（９）と、他の固定歯車（１２）は中実軸（１０）と、回転不能に接続されており、更なる固定歯車（２１）は中実軸（１０）又は中空軸（９）と回転不能に接続されており、又は、
ｄ、固定歯車（１１）は中実軸（１０）と、他の固定歯車（１２）は中空軸（９）と、回転不能に接続されており、更なる固定歯車（２１）は中実軸（１０）又は中空軸（９）と回転不能に接続されていることを特徴とする変速機（１）。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の変速機（１）であって、変速機（１）は入力軸（１９）を備え、入力軸（１９）が内燃機関（ＶＭ）と作動接続可能であり、
ａ、変速機（１）が第６シフト要素（Ｋ１）を備え、入力軸（１９）が第６シフト要素（Ｋ１）を用いて他の固定歯車（１２）と回転不能に接続可能であり、及び／又は、
ｂ、変速機（１）が第７シフト要素（Ｋ２）を備え、入力軸（１９）が第７シフト要素（Ｋ２）を用いて固定歯車（１１）と回転不能に接続可能であることを特徴とする変速機（１）。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の変速機（１）であって、変速機（１）は更なる入力軸（２０）を備え、更なる入力軸（２０）が電気機械（ＥＭ）と回転不能に接続可能であることを特徴とする変速機（１）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の変速機（１）であって、
ａ、更なる入力軸（２０）が、入力軸（１９）と回転不能に接続されており、又は、
ｂ、更なる入力軸（２０）が、中空軸（９）と回転不能に接続されていることを特徴とする変速機（１）。
【請求項１２】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の変速機（１）であって、変速機（１）は、変速機出力軸（１３）と作動接続されている第３軸（１６）と、第３軸（１６）に割り当てられた第３遊び歯車（１７）であって、第１遊び歯車（５）又は第２遊び歯車（７）と噛合う第３遊び歯車（１７）と、第３遊び歯車（１７）を第３軸（１６）と回転不能に接続可能な第８シフト要素（ＳＲ）と、を備えることを特徴とする変速機（１）。
【請求項１３】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の変速機（１）であって、変速機は、第１軸（３）に割り当てられて第２の他の遊び歯車（８）と噛合う第４遊び歯車（２２）と、第４遊び歯車（２２）を第１軸（３）と回転不能に接続可能な第８シフト要素（ＳＲ）と、を備えることを特徴とする変速機（１）。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の変速機（１）を備えるハイブリッド駆動機構であって、内燃機関（ＶＭ）は、変速機（１）と、特に変速機（１）の入力軸（１９）と、作動接続されており、電気機械（ＥＭ）は更なる入力軸（２０）と回転不能に接続されていることを特徴とするハイブリッド駆動機構。
【請求項１５】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の変速機（１）及び／又は請求項１４に記載のハイブリッド駆動機構、を備える自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用の変速機に関する。変速機が、変速機軸と、第１軸と、第１軸に割り当てられた第１遊び歯車と、第１軸に割り当てられた第１の他の遊び歯車と、第２軸と、第２軸に割り当てられた第２遊び歯車と、第２軸に割り当てられた第２の他の遊び歯車と、を備える。変速機軸が、第１軸及び／又は第２軸と作動接続可能である。変速機が変速機出力軸を備える。変速機出力軸が、第１軸及び第２軸と作動接続されている。変速機が第１シフト要素を備える。第１遊び歯車を、第１シフト要素を用いて第１の他の遊び歯車と回転不能に接続可能である。
【０００２】
本発明はまた、このような変速機を備えるハイブリッド駆動機構、及びこの変速機又はこのハイブリッド駆動機構を備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来技術から、特に小型車両をも含む様々な車両において変速機を使用することが既知である。しかしながら、変速機用に使用可能な構造スペースが僅かしかない小型車両が多数存在する。変速機の構造サイズ、特にハイブリッド駆動機構において使用される変速機の構造サイズは、時に極めて大きい。そのためこれらの変速機は、小型車両に搭載することができない。特に、フロント横置きレイアウトのハイブリッド車両においては、使用可能な軸方向構造スペースが極めて限られている。さらに、変速機用に必要な構造スペースは、変速機によって提供される速度の数と共に増大する。そのため、小型車両において使用される変速機は、速度の数が少ないことが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って本発明の課題は、構造サイズが小さいために小型車両に搭載することができて、かつ多数の速度を提供する、自動車用の変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、上述の種類の変速機によって解決される。変速機は、第１シフト要素が締結された状態で、選択的に、前進走行駆動用の前進１速又は前進走行駆動用の前進６速を実現可能である。
【０００６】
第１シフト要素を装備することによって、第１遊び歯車及び第１の他の遊び歯車は、シフト要素が解放された際に両方の遊び歯車に割り当てられた速度以外の他の速度のためにも、つまり前進１速又は前進６速のために、使用可能となる。これは、両方の遊び歯車を異なる速度のために多重に使用することができる、また変速機の出力密度を上昇させる、という利点を提供する。特に、合計で４つの遊び歯車を備える変速機は、前進走行駆動用の６つの前進速を提供することができる。その結果、４つの遊び歯車を２つの軸に分配し、各２つの遊び歯車が１つの歯車面で作動接続するよう４つの遊び歯車を配置することによって、高い多重使用効率を有するコンパクトな変速機を提供することができる。
【０００７】
本発明の更なる利点は、少なくとも２つの、特に厳密に２つ又は厳密に３つの、歯車面を駆動のために装備し、また１つのみの歯車面を出力のために装備することによって、軸方向でコンパクトな変速機を実現できることである。特に変速機を、軸方向構造スペースが少ないフロント横置きレイアウトの車両に、搭載することができる。歯車面は、入力軸が第１軸及び／又は第２軸と作動接続されている作動面、又は第１軸及び／又は第２軸が変速機出力軸と作動接続されている作動面、に対応する。
【０００８】
本発明により遊び歯車は、例えば、以下の歯車又は平歯車に対応する。つまり歯車又は平歯車は、１つの軸に割り当てられているが、その軸と、回転不能には接続されていない。これは、軸が遊び歯車に対して回転できることを意味する。遊び歯車と軸との間は、シフト要素によって回転不能に接続される。シフト要素が、シフト位置において、遊び歯車と軸との間で回転不能な接続を実現する。それに対して、固定歯車は軸と回転不能に接続されている。固定歯車は、同様に、歯車又は平歯車として構成されてよい。この場合、固定歯車を軸と回転不能に接続するために、シフト要素は不要である。
【０００９】
回転不能な接続とは、２つの構成部分の間の接続であり、両方の相互接続された構成部分が常に同一の回転数及び回転方向を有するよう構成されている接続、と理解される。例えば、シフト要素が両方の相互接続された構成部分の間に配置されており、そのシフト要素が解放された状態にある場合は、回転不能な接続には当たらない。
【００１０】
変速機は、第１シフト要素が締結されている際に、選択的に、前進１速又は前進６速を実現できるよう設計されている。これは、第１シフト要素が締結された状態で、前述の両方の前進速のうちの１つのみの前進速を実現できて、前進１速又は前進６速以外の他の前進速は実現できないことを意味する。前進１速又は前進６速を実現するには、第１シフト要素に加えて更に、少なくとも１つのシフト要素、特に厳密に２つのシフト要素を、締結しなければならない。
【００１１】
本発明により、軸とは、例えばトルクを伝達する円筒状の回転可能に支承された機械要素のみを意味する、とは理解されない。むしろ軸とは、個々の構成部分を相互接続する一般的な接続要素、特に複数の構成部分を回転不能に相互接続する接続要素、と理解される。
【００１２】
変速機出力軸は、作動歯車装置を介して、特にデファレンシャルギヤ機構を介して、車輪と作動接続する。
【００１３】
特定の実施形態において、第１シフト要素が解放された状態で、前進走行駆動用の前進３速は第１遊び歯車に割り当てられ、前進走行駆動用の前進４速は第１の他の遊び歯車に割り当てられ、前進走行駆動用の前進５速は第２遊び歯車に割り当てられ、前進走行駆動用の前進２速は第２の他の遊び歯車に割り当てられている。
【００１４】
第１シフト要素が締結された状態で、前進走行駆動用の以下の前進速は、個々の遊び歯車に割り当てられている。前進１速又は前進６速は、第１遊び歯車に割り当てることができる。前進１速又は前進６速は、第１の他の遊び歯車に割り当てることができる。前進６速は第２遊び歯車に割り当てることができ、及び／又は前進１速は第２の他の遊び歯車に割り当てることができる。第１シフト要素が締結された際に実現可能な前進１速又は前進６速は、シフト要素が解放された際に第１遊び歯車及び第１の他の遊び歯車に割り当てられた前進速に隣接していない。そのため、個々の変速を、変速機において駆動力を中断せずに行なうことができる。この場合、遊び歯車が速度に割り当てられ、変速機がその速度にシフトする際に、その速度に割り当てられたその遊び歯車が、各軸と回転不能に接続される。遊び歯車が軸と回転不能に接続することは、特に簡単にシフト要素によって実現できる。
【００１５】
特に有利には、第１シフト要素が締結されると、第１遊び歯車及び他の遊び歯車を、両方のパワーフロー方向で使用できる。特に、第１遊び歯車及び第１の他の遊び歯車は、前進走行駆動用のみでなく、後退走行駆動用にも使用できる。その結果、変速機の出力密度が上昇される。
【００１６】
前進１速は、第１遊び歯車、第１の他の遊び歯車、及び第２の他の遊び歯車を介して回転できる。前進５速は、第１の他の遊び歯車、第１遊び歯車、及び第２遊び歯車を介して回転できる。第１遊び歯車と第１の他の遊び歯車との間の回転不能な接続は、簡単に、専ら第１シフト要素を締結することによって実現できる。前進１速及び前進６速は、ワインディングギヤとすることができる。ワインディングギヤでは、残りの速度と比較して、動力が内燃機関から出力軸へと、追加の歯車係合、特に少なくとも２つの歯車係合を介して供給される。
【００１７】
この場合、第２の他の遊び歯車を、第２シフト要素を用いて第２軸と回転不能に接続することができる。第２遊び歯車を、第３シフト要素を用いて第２軸と回転不能に接続することができる。及び／又は第１の他の遊び歯車を、第４シフト要素を用いて第１軸と回転不能に接続することができる。さらに第１遊び歯車を、第５シフト要素を用いて第１軸と回転不能に接続することができる。
【００１８】
極めて特に有利には、第１シフト要素及び第４シフト要素は、複式シフト要素へと組み合わされている。代替的に、第１シフト要素及び第５シフト要素を、複式シフト要素へと組み合わせることができる。さらに、第２シフト要素及び第３シフト要素は、複式シフト要素として構成することができる。それに対して、第５シフト要素は、単式シフト要素として構成することができる。複式シフト要素の装備は、両方のシフト要素を単式シフト要素として装備するのと比較して、複式シフト要素を作動させるために装備しなければならないのが、１つのみのアクチュエータでよい、という利点を提供する。
【００１９】
特定の実施形態において、変速機軸は、少なくとも２つの、特に厳密に２つの、固定歯車を備えることができる。この場合、固定歯車は第１遊び歯車及び第２遊び歯車と噛合うことができる。また他の固定歯車は第１の他の遊び歯車及び第２の他の遊び歯車と噛合うことができる。これは、固定歯車及び他の固定歯車を多重に使用するという利点を提供する。特に、同一の固定歯車及び同一の他の固定歯車を、異なる速度を調整するために使用できる。その結果、２つの軸及び変速機出力軸を備える設計によって、極めてコンパクトな変速機コンセプトが実現される。
【００２０】
代替的な実施形態において、変速機軸は、少なくとも３つの、特に厳密に３つの、固定歯車を備えることができる。この場合、固定歯車は第２遊び歯車と、更なる固定歯車は第１遊び歯車と、他の固定歯車は第１の他の遊び歯車及び第２の他の遊び歯車と、噛合うことができる。代替的に、固定歯車は第１遊び歯車及び第２遊び歯車と、更なる固定歯車は第１の他の遊び歯車と、他の固定歯車は第２の他の遊び歯車と、噛合うことができる。この実施形態では、更なる固定歯車を装備することによって、固定歯車及び他の固定歯車を多重に使用する課題が解決される。これによって、所望される変速レンジを実現する際の柔軟性が高まる。
【００２１】
この場合、軸方向にコンパクトな設計の利点が失われないよう、課題解決の際に生じる更なる固定歯車を、単式シフト要素に対して平行に配置することが、極めて特に有利である。更なる固定歯車が通過する面が、第５シフト要素が通過する面に対して平行であるとき、更なる遊び歯車は、単式シフト要素に対して、特に第５シフト要素に対して、平行に配置されている。
【００２２】
特定の実施形態において、変速機軸は、中空軸及び中実軸を備えることができる。中空軸及び中実軸は、相互に同軸に配置されてよい。中空軸は、少なくとも部分的に中実軸を包囲する。第１軸及び第２軸は、それぞれ副軸とすることができる。変速機軸並びに第１軸及び第２軸は、相互に軸方向で平行に配置することができる。変速機軸並びに第１軸及び第２軸は、相互に径方向で離間させて配置することができる。
【００２３】
固定歯車は中空軸と、他の固定歯車は中実軸と、回転不能に接続されてよい。代替的な実施形態において、固定歯車は中実軸と、他の固定歯車は中空軸と、回転不能に接続されてよい。さらに代替的に、固定歯車は中空軸と、他の固定歯車は中実軸と、回転不能に接続されてよく、更なる固定歯車は中実軸または中空軸と回転不能に接続されてよい。代替的に、固定歯車は中実軸と、他の固定歯車は中空軸と、回転不能に接続されてよく、更なる固定歯車は中実軸または中空軸と回転不能に接続されてよい。固定歯車、他の固定歯車、及び／又は更なる固定歯車を前述のように配置し、中実軸又は中空軸と連結することによって、特に簡単に、コンパクトな変速機が実現される。
【００２４】
変速機は入力軸を備えることができる。入力軸が、変速機に属さない内燃機関と回転不能に接続可能である。入力軸を、第６シフト要素及び／又は第７シフト要素を用いて変速機軸と回転不能に接続することができる。特に入力軸を、第６シフト要素を用いて他の固定歯車と回転不能に接続することができる。さらに又は代替的に入力軸を、第７シフト要素を用いて固定歯車と回転不能に接続することができる。第６シフト要素及び第７シフト要素は、複式シフト要素として、特にデュアルクラッチとして構成することができる。
【００２５】
本発明による変速機は、変速機が前進１速乃至前進６速まで完全にパワーシフト可能である、という利点を有する。特に変速機は、６つの完全にパワーシフト可能な前進速を、つまりは第６シフト要素及び第７シフト要素である２つのパワーシフト要素、及び好適にはパワーシフト可能なシフト要素でない５つの更なるシフト要素、によって実現できる、という利点を有する。第１シフト要素乃至第５シフト要素は、同期機構、摩擦結合クラッチ、又は爪として構成することができる。
【００２６】
極めて特に有利な実施形態において、変速機は更なる入力軸を備える。更なる入力軸が、変速機に属さない電気機械と回転不能に接続可能である。これによって、簡単に、変速機及び電気機械を備えるハイブリッド駆動機構が実現される。従って、前進走行駆動を、６つの前進速を用い純粋に内燃機関を使用して実現可能である、又は前進走行駆動を内燃機関及び電気機械を使用して実現可能である。更なる入力軸を、入力軸又は中空軸と回転不能に接続することができる。これによって、特に簡単に、電気機械の変速機への連結が実現される。
【００２７】
極めて特に有利な実施形態において、変速機は第３軸を備えることができる。第３軸が第３遊び歯車を備える。第３遊び歯車が、第１遊び歯車又は第２遊び歯車と噛合う。さらに変速機は、第８シフト要素を備える。第３遊び歯車は、第８シフト要素を用いて第３軸と回転不能に接続可能である。第３軸を装備することによって、簡単に、後退走行駆動が実現される。そのためには、第８シフト要素が締結され、第３遊び歯車と第３軸との間に回転不能な接続が形成されなければならない。第３軸は、変速機出力軸と作動接続されてよい。
【００２８】
代替的に、変速機は第４遊び歯車を備えることができる。第４遊び歯車が、第１軸に割り当てられ、第２の他の遊び歯車と噛合う。さらに変速機は、第８シフト要素を備えてよい。第４遊び歯車は、第８シフト要素を用いて第１軸と回転不能に接続可能である。この種の変速機は、後退速を実現するために追加の軸が不要である、という利点を有する。さらに、複数の後退速を提供することができる。第８シフト要素及び第４シフト要素は、複式シフト要素へと組み合わせることができる。これは、第８シフト要素のために追加のアクチュエータを装備する必要がない、という利点を提供する。
【００２９】
特に有利な点は、自動車用のハイブリッド駆動機構である。ハイブリッド駆動機構を、自動変速機であってよい本発明による変速機とすることができる。ハイブリッド駆動機構が内燃機関及び電気機械を備える。変速機の入力軸は内燃機関と接続されている。更なる入力軸は、電気機械と回転不能に接続されている。内燃機関が、分離クラッチを介して変速機と回転不能に接続可能であるのが、特に有利である。さらに自動車が、本発明による変速機及び／又はハイブリッド駆動機構を備えることが、特に有利である。
【００３０】
本発明の主題を、図面において概略的に示し、以下に詳説する。通常、同一要素又は同一に作用する要素には、同一の符号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による自動車用の変速機の第１実施形態の概略図である。
【図２】本発明による自動車用の変速機の第２実施形態の概略図である。
【図３】本発明による自動車用の変速機の第３実施形態の概略図である。
【図４】本発明による自動車用の変速機の第４実施形態の概略図である。
【図５】ハイブリッド駆動機構の構成部分である、本発明による自動車用の変速機の第５実施形態の概略図である。
【図６】ハイブリッド駆動機構の構成部分である、本発明による自動車用の変速機の第６実施形態の概略図である。
【図７】ハイブリッド駆動機構の構成部分である、本発明による自動車用の変速機の第７実施形態の概略図である。
【図８】ハイブリッド駆動機構の構成部分である、本発明による自動車用の変速機の第８実施形態の概略図である。
【図９】本発明による自動車用の変速機の第９実施形態の概略図である。
【図１０】本発明による自動車用の変速機の第１０実施形態の概略図である。
【図１１】本発明による自動車用の変速機の第１１実施形態の概略図である
【図１２】本発明による自動車用の変速機の第１２実施形態の概略図である。
【図１３】本発明による自動車用の変速機の第１３実施形態の概略図である。
【図１４】図１、２、及び５乃至１２に示す自動車用の変速機のシフトロジック説明図である。
【図１５】図３に示す自動車用の変速機のシフトロジック説明図である。
【図１６】図４及び１３に示す自動車用の変速機のシフトロジック説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、本発明による自動車用の変速機の第１実施形態の概略図を示す。変速機１は、変速機軸２、第１軸３、及び第２軸４を備える。第１遊び歯車５及び第１の他の遊び歯車６は、第１軸３に割り当てられている。第２遊び歯車７及び第２の他の遊び歯車８は、第２軸４に割り当てられている。入力軸２を、後述するシフト要素の締結によって、第１軸３及び第２軸４と作動接続することができる。変速機１は、更に、変速機出力軸１３を備える。変速機出力軸１３が、第１軸３及び第２軸４と作動接続されている。また変速機１は、第１シフト要素Ｓ２を備える。第１遊び歯車５及び第１の他の遊び歯車６は、第１シフト要素Ｓ２を用いて回転不能に相互接続可能である。これは、第１シフト要素Ｓ１が締結された状態で、第１遊び歯車５及び第１の他の遊び歯車６が、同一の回転数で同一の回転方向に回転することを意味する。
【００３３】
第１シフト要素Ｓ２が締結されていると、その場合、前進走行駆動用の２つの異なる前進速を実現することができる。特に、シフト要素Ｓ２が締結されると、選択的に、前進走行駆動用の前進１速又は前進走行駆動用の第６速を実現可能である。
【００３４】
変速機軸２は、中空軸９及び中実軸１０を備える。固定歯車１１は、中空軸９と回転不能に接続されている。他の固定歯車１２は、中実軸１０と回転不能に接続されている。固定歯車１１は、第１歯車面において第１遊び歯車５及び第２遊び歯車７と噛合う。また他の固定歯車１２は、第２歯車面において第１の他の遊び歯車６及び第２の他の遊び歯車８と噛合う。
【００３５】
変速機１は、第２シフト要素Ｓ４を備える。第２の他の遊び歯車８を、第２シフト要素Ｓ４を用いて第２軸４と回転不能に接続することができる。さらに変速機１は、第３シフト要素Ｓ５を備える。第２遊び歯車７を、第３シフト要素Ｓ５を用いて第２軸４と回転不能に接続することができる。この場合、第２シフト要素Ｓ４及び第３シフト要素Ｓ５は、複式シフト要素へと組み合わされている。そのため、両方のシフト要素を作動させるために必要なのは、１つのみのアクチュエータである。
【００３６】
また変速機１は、第４シフト要素Ｓ１を備える。第１の他の遊び歯車６を、第４シフト要素Ｓ１を用いて第１軸３と回転不能に接続することができる。第１シフト要素Ｓ２及び第４シフト要素Ｓ１は、他の複式シフト要素へと組み合わされている。そのため、第１シフト要素Ｓ２及び第４シフト要素Ｓ１を作動させるために必要なのは、１つのみのアクチュエータである。さらに変速機１は、第５シフト要素Ｓ３を備える。第１遊び歯車５を、第５シフト要素Ｓ３を用いて第１軸３と回転不能に接続することができる。第５シフト要素Ｓ３は、単式シフト要素として構成されている。第４シフト要素Ｓ１及び／又は第５シフト要素Ｓ３が締結された状態で、入力軸２は第１軸３と作動接続されている。
【００３７】
変速機軸２は、変速機１の第６シフト要素Ｋ１及び／又は第７シフト要素Ｋ２を用いて入力軸１９と回転不能に接続可能である。入力軸１９は、内燃機関ＶＭと回転不能に接続されている。この場合、中実軸１０及び他の固定歯車１２は、第６シフト要素Ｋ１を用いて入力軸１９と回転不能に接続可能である。中空軸９及び固定歯車１１は、第７シフト要素Ｋ２を用いて入力軸１９と回転不能に接続可能である。第６シフト要素Ｋ１及び第７シフト要素Ｋ２は、更なる複式シフト要素として、特にデュアルクラッチとして、構成されている。デュアルクラッチは、パワーシフト可能であるように構成されている。
【００３８】
第１軸３は第１固定歯車１４を備える。第１軸３は、第１固定歯車１４を用いて変速機出力軸１３と作動接続する。第２軸４は第２固定歯車１５を備える。第２軸４は、第２固定歯車１５を用いて変速機出力軸１３と作動接続する。
【００３９】
前進走行駆動用の異なる前進速は、第１シフト要素Ｓ２のシフト状態に応じて、個々の遊び歯車に割り当てられている。従って、第１シフト要素Ｓ２が締結された状態で、前進１速又は前進６速は、第１遊び歯車５に割り当てられている。前進１速又は前進６速は、第１の他の遊び歯車６に割り当てられている。前進６速は第２遊び歯車７に割り当てられている。また、前進１速は第２の他の遊び歯車８に割り当てられている。
【００４０】
解放された状態で、前進走行駆動用の以下の前進速は、遊び歯車に割り当てられている。前進３速は第１遊び歯車５に、第４速は第１の他の遊び歯車に、第５速は第２遊び歯車に、第２速は第２の他の遊び歯車に、割り当てられている。
【００４１】
図２は、本発明による自動車用の変速機の第２実施形態の概略図を示す。第２実施形態は、図１に示す第１実施形態と、固定歯車１１が中実軸１０と、他の固定歯車１２が中空軸９と、回転不能に接続されている点で異なる。この場合、第１実施形態に類似して、固定歯車１１は第１遊び歯車５及び第２遊び歯車７と噛合う。また他の固定歯車１２は第１の他の遊び歯車６及び第２の他の遊び歯車８と噛合う。更なる違いは、中実軸１０が、第７シフト要素Ｋ２を用いて入力軸１９と回転不能に接続可能なことである。また中空軸９は、第６シフト要素Ｋ１を用いて入力軸１９と回転不能に接続可能である。
【００４２】
図３は、本発明による変速機の第３実施形態の概略図を示す。変速機は、図１に示す実施形態に基づく。変速機１は第３軸１６を備える。第３軸１６が、第３遊び歯車１７及び第３固定歯車１８を備える。第３遊び歯車１７は第１遊び歯車５と噛合う。また第３固定歯車１８は、破線で示すように、変速機出力軸１３と作動接続する。さらに変速機１は、第８シフト要素ＳＲを備える。第３遊び歯車１７を、第８シフト要素ＳＲを用いて第３軸１６と回転不能に接続することができる。第８シフト要素ＳＲ及び第３遊び歯車１７を備える第３軸１６を装備することにより、変速機１が機械的な後退速を提供することが可能になる。
【００４３】
図４は、本発明による変速機の第４実施形態の概略図を示す。変速機は、図２に示す実施形態に基づく。変速機１は第３軸１６を備える。第３軸１６が。第３遊び歯車１７及び第３固定歯車１８を備える。第３遊び歯車１７は第２遊び歯車７と噛合う。また第３固定歯車１８は、破線で示すように、変速機出力軸１３と作動接続する。さらに変速機１は、第８シフト要素ＳＲを備える。第３遊び歯車１７を、第８シフト要素ＳＲを用いて第３軸１６と回転不能に接続することができる。第８シフト要素ＳＲ及び第３遊び歯車１７を備える第３軸１６を装備することにより、変速機１が機械的な後退速を提供することが可能になる。
【００４４】
図５は、本発明による変速機の第５実施形態の概略図を示す。変速機は、図１に示す実施形態に基づいており、ハイブリッド駆動機構の構成部分である。入力軸１９は、分離クラッチＫ０を用いて、トーションダンパを介して内燃機関ＶＭと回転不能に接続可能である。ハイブリッド駆動機構は、変速機１に加えて電気機械ＥＭを備える。電気機械ＥＭが、更なる入力軸２０を用いて入力軸１９と、特に直接に、回転不能に接続されている。
【００４５】
図６は、ハイブリッド駆動機構の構成部分である、本発明による変速機の第６実施形態の概略図を示す。この実施形態は、図５に示す変速機１と、分離クラッチＫ０が存在せず、入力軸１９が直に、つまり動力の遮断無しで、内燃機関ＶＭと回転不能に接続されている点で異なる。
【００４６】
図７は、ハイブリッド駆動機構に使用されている、本発明による変速機の第７実施形態の概略図を示す。第７実施形態は、第６実施形態と、電気機械ＥＭが中空軸９と回転不能に接続されている点で異なる。
【００４７】
図８は、ハイブリッド駆動機構に使用されている、本発明による変速機の第４実施形態の概略図を示す。この実施形態は、図７に示す第７実施形態と、固定歯車１１が中実軸１０と、他の固定歯車１２が中空軸９と、回転不能に接続されている点で異なる。この場合、第７実施形態に類似して、固定歯車１１は第１遊び歯車５及び第２遊び歯車７と噛合う。また他の固定歯車１２は第１の他の遊び歯車６及び第２の他の遊び歯車８と噛合う。
【００４８】
図９は、本発明による変速機の第９実施形態の概略図を示す。この実施形態は、図１に示す第１実施形態と、第５シフト要素Ｓ３及び第２シフト要素Ｓ２が、デュアルクラッチとして構成されている点で異なる。第４シフト要素Ｓ１は、単式シフト要素として構成されている。
【００４９】
図１０は、本発明による変速機の第１０実施形態を示す。第１０実施形態は、第９実施形態と、固定歯車１１が中実軸１０と、他の固定歯車１２が中空軸９と、回転不能に接続されている点で異なる。この場合、第９実施形態に類似して、固定歯車１１は第１遊び歯車５及び第２遊び歯車７と噛合う。また他の固定歯車１２は第１の他の遊び歯車６及び第２の他の遊び歯車８と噛合う。
【００５０】
図１１は、本発明による変速機の第１１実施形態の概略図を示す。この実施形態は、図１に示す第１実施形態と、固定歯車１１が第２遊び歯車７のみと噛合う点で異なる。変速機１は、さらに、更なる固定歯車２１を備える。更なる固定歯車２１が、第１遊び歯車５と噛合う。更なる固定歯車２１は、中空軸９と回転不能に接続されている。他の固定歯車１２は、更に、第１の他の遊び歯車６及び第２の他の遊び歯車８と噛合う。
【００５１】
図１２は、本発明による変速機の第１２実施形態の概略図を示す。この実施形態は、図１に示す第１実施形態と、他の固定歯車１２が第２の他の遊び歯車８のみと噛合う点で異なる。変速機１は、更なる固定歯車２１を備える。更なる固定歯車２１が、第１の他の遊び歯車６と噛合う。固定歯車１１は、更に、第１遊び歯車５及び第２遊び歯車７と噛合う。
【００５２】
図１３は、本発明による変速機の第１３実施形態の概略図を示す。この実施形態は、図１２に示す第１２実施形態と、第１軸３に割り当てられた第４遊び歯車２２が存在する点で異なる。第４遊び歯車２２は、破線で示すように、第２の他の遊び歯車８と噛合う。さらに、更なる相違は、第４シフト要素Ｓ１が、もはや単式シフト要素として構成されておらず、複式シフト要素が存在する点で異なる。複式シフト要素が、第４シフト要素Ｓ１及び第８シフト要素ＳＲを備える。第４遊び歯車２２を、第８シフト要素ＳＲを用いて第１軸３と回転不能に接続することができる。これによって、後退走行駆動を実現することができる。
【００５３】
図１４は、図１、２、及び５乃至１２に示す自動車用の変速機のためのシフトロジック説明図を示す。この場合、図１４のシフトロジック説明図及び以下のシフトロジック説明図において、締結されたシフト要素には「Ｘ」の符号が付されている。前進走行駆動用の前進１速は、第７シフト要素Ｋ２、第１シフト要素Ｓ２、及び第２シフト要素Ｓ４の締結によって実現することができる。残りのシフト要素は解放されている。前進１速から前進２速への変速は、第７シフト要素Ｋ２及び第１シフト要素Ｓ２の解放、及び第６シフト要素Ｋ１の締結によって行なわれる。残りのシフト要素は解放されている。前進２速から前進３速へ変速するために、第６シフト要素Ｋ１及び第２シフト要素Ｓ４が解放され、第７シフト要素Ｋ２及び第５シフト要素Ｓ３が締結される。残りのシフト要素は解放されている。
【００５４】
前進３速から前進４速への変速は、第７シフト要素Ｋ２及び第５シフト要素Ｓ３の解放、並びに第６シフト要素Ｋ１及び第４シフト要素Ｓ１の締結によって行なわれる。残りのシフト要素は解放されている。前進４速から前進５速への変速は、第６シフト要素Ｋ１及び第４シフト要素Ｓ１の解放、並びに第７シフト要素Ｋ２及び第３シフト要素Ｓ５の締結によって行なわれる。残りのシフト要素は解放されている。前進５速から前進６速への変速は、第７シフト要素Ｋ２の解放、並びに第６シフト要素Ｋ１及び第１シフト要素Ｓ２の締結によって行なわれる。残りのシフト要素は解放されている。
【００５５】
図１５は、図３に示す自動車用の変速機のためのシフトロジック説明図である。図１３について論じた速度に加えて、図３に示す変速機によって、２つの後退速が実現される。後退走行駆動用の後退１速は、第７シフト要素Ｋ２の締結、及び第８シフト要素ＳＲの締結によって実現される。残りのシフト要素は解放されている。後退走行駆動用の後退２速は、第６シフト要素Ｋ１、第１シフト要素Ｓ２、及び第８シフト要素ＳＲの締結によって実現される。残りのシフト要素は解放されている。
【００５６】
図１６は、図４及び１３に示す自動車用の変速機のためのシフトロジック説明図である。図１４について論じた速度に加えて、図３に示す変速機によって、２つの後退速が実現される。後退走行駆動用の後退１速は、第７シフト要素Ｋ２、第１シフト要素Ｓ２、及び第８シフト要素ＳＲの締結によって実現される。残りのシフト要素は解放されている。後退走行駆動用の後退２速は、第６シフト要素Ｋ１の締結、及び第８シフト要素ＳＲの締結によって実現される。残りのシフト要素は解放されている。
【符号の説明】
【００５７】
１  変速機
２  変速機軸
３  第１軸
４  第２軸
５  第１遊び歯車
６  第１の他の遊び歯車
７  第２遊び歯車
８  第２の他の遊び歯車
９  中空軸
１０  中実軸
１１  固定歯車
１２  他の固定歯車
１３  変速機出力軸
１４  第１固定歯車
１５  第２固定歯車
１６  第３軸
１７  第３遊び歯車
１８  第３固定歯車
１９  入力軸
２０  更なる入力軸
２１  更なる固定歯車
２２  第４遊び歯車
Ｓ１  第４シフト要素
Ｓ２  第１シフト要素
Ｓ３  第５シフト要素
Ｓ４  第２シフト要素
Ｓ５  第３シフト要素
Ｋ０  分離クラッチ
Ｋ１  第６シフト要素
Ｋ２  第７シフト要素
ＥＭ  電気機械
ＳＲ  第８シフト要素
ＶＭ  内燃機関
【図１】
2019520529.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019520529.tif 000007
【図６】
2019520529.tif 000008
【図７】
2019520529.tif 000009
【図８】
2019520529.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019520529.tif 000012
【図１１】
2019520529.tif 000013
【図１２】
2019520529.tif 000014
【図１３】
2019520529.tif 000015
【図１４】
2019520529.tif 000016
【図１５】
2019520529.tif 000017
【図１６】
2019520529.tif 000018
【国際調査報告】
2019520529.tif 000019
2019520529.tif 000020
2019520529.tif 000021
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