(57)【要約】  本発明ギヤボックス装置（２００）は、歯付き要素（Ｅ２、Ｅ４〜Ｅ７、Ｓ１２、Ｓ３４、Ｓ５７〜Ｓ７、Ｄ１〜Ｄ３、ＤＣ、ＦＣ、Ｆ６、ＦＲ、ＳＴ）を備えた回転部材（１、２、４、５、１５）を含み、二つの他の回転部材（１、５；１５、４）の間で動きを伝達してギヤ比を発生させるための少なくとも一つの歯付きギヤ（ＳＴ、Ｅ２、Ｅ４）を回転部材（４；２）と選択的に接続して別のギヤ比を発生させることができる。
2007530881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯付き部品（Ｅ１〜Ｅ７、Ｓ１２、Ｓ３４、Ｓ５、Ｓ５７、Ｓ６、Ｓ７、Ｄ１〜Ｄ４、Ｄ７、ＤＣ、ＦＣ、Ｆ６、ＦＲ、ＳＴ、ＳＢ）を保持する回転部品（１、２、４、５、１５）を含むギヤボックス装置（１００、２００）であって、歯付き部品の、ギヤ比を発生させるために二つの回転部品の間で動きを伝達するように働く少なくとも一つのカウンタギヤ（ＳＴ、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）を別の回転部品と選択的に連結させて別のギヤ比を発生させることができることを特徴とする装置。
【請求項２】
カウンタギヤ（ＳＴ）が、前記別のギヤ比を発生させるためにカウンタギヤを連結させることができる回転出力部品（４）によって保持されることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
カウンタギヤ（Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）が、前記別のギヤ比を発生させるためにカウンタギヤを連結させることができる回転入力部品によって保持されることを特徴とする、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
少なくとも一つのカウンタギヤ（ＳＴ）が、回転入力部品（１、２）と回転中間部品（５）との間で動きを伝達するように働くことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
少なくとも一つのカウンタギヤ（Ｅ２、Ｅ４）が、中間回転部品（１５）と回転出力部品（４）との間で動きを伝達するように働くことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
カウンタギヤが、その伝達機能において、それを保持する回転部品から連結を解かれることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
一つのギヤ比の場合に回転出力部品（４）のある回転方向を生じさせる少なくとも一つのカウンタギヤ（ＳＴ）が、別のギヤ比の場合に、前記回転出力部品の回転方向に関して後退ギヤ機能も有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
少なくとも一つのカウンタギヤが、前記回転部品の一方に接続された歯のセットとそれぞれが係合する２セットの歯（Ｓ５、ＴＣ）を有し、係合する歯の間で動きを伝達するクラスタギヤ（ＳＴ）を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
カウンタギヤ（ＳＴ）及びいくつかの他の歯付き出力部品（Ｓ１２〜Ｓ３４）が、回転出力部品（４）に取り付けられ、それぞれ、少なくとも一つの回転入力部品（１、２）に取り付けられたそれぞれの歯付き入力部品（Ｅ１〜Ｅ４）及び中間回転部品（５）に取り付けられたそれぞれの中間歯付き部品（ＤＣ、Ｄ１〜Ｄ４）と係合し、少なくとも一つの回転入力部品（１、２）から回転出力部品（４）への伝達を直接的又はカウンタギヤ（ＳＴ）及び中間回転部品（５）を介して選択的に実施するための連結手段（Ｃ１３、Ｃ６、Ｃ２４）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
ギヤ比を発生させるために別の回転部品と選択的に連結させることができる歯付き部品（Ｅ３）の少なくとも一つが、少なくとも一つの車輪軸に動きを伝達するように働く回転伝達部品（１０）に対するギヤ比に関して比例的な伝達関数を有する伝達部品であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
歯付き入力部品（Ｅ３）の一つが、少なくとも一つのカウンタギヤに属し、少なくとも一つの回転入力部品と連結されて回転入力部品（１）と回転伝達部品（１０）との間に直結比を発生させることもできるし、連結を解かれて回転出力部品（４）から回転伝達部品（１０）に動きを伝達することもできることを特徴とする、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
歯付き入力部品（Ｅ２、Ｅ４）の一つが、少なくとも一つのカウンタギヤに属し、少なくとも一つの回転入力部品（２）と連結されて回転入力部品（２）と回転出力部品（４）との間に直結比を発生させることもできるし、連結を解かれて中間回転部品（１５）と回転出力部品（４）との間で動きを伝達することもできることを特徴とする、請求項５記載の装置。
【請求項１３】
回転入力部品（１）と回転中間部品（１５）とが、互いに係合した別の対の歯のセット（Ｅ６〜ＦＣ）によって接続されていることを特徴とする、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
後退比の場合に、中間回転部品（１５）上の歯付き部品（ＦＲ）と回転出力部品（４）上の歯付き部品（ＴＣ）との間に直接的な係合があることを特徴とする、請求項１２又は１３記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも一つのカウンタギヤが、歯付き出力部品（４）と、歯付き入力部品（Ｅ６）と係合する少なくとも一つの共通の歯付き部品（ＤＣ）を保持する第二の中間回転部品（１５）に取り付けられた歯付き中間部品（Ｆ６、ＦＲ）との間で回転入力部品（１）に取り付けられた第二のカウンタギヤ（Ｅ２、Ｅ４）を含むことを特徴とする、請求項９記載の装置。
【請求項１６】
少なくとも一つの回転入力部品が、二者択一的又は選択的に駆動軸（３）と連結させることができる二つの回転入力部品（１、２）を含み、回転入力部品（２、１）の一方が、回転出力部品（４）によって保持されるカウンタギヤ（ＳＴ）を駆動し、他方（１、２）が、中間歯付き部品（Ｄ２、Ｄ４、Ｄ１、Ｄ３）によって決定される比と交互に生じる比を決定する歯付き入力部品（Ｅ１、Ｅ３、Ｅ２、Ｅ４）を保持することを特徴とする、請求項９〜１５のいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも一つの回転入力部品が、同じエンジンと選択的に係合させることができる二つの回転入力部品（１、２）を含み、一つのギヤ比から隣接するギヤ比へのシフトが、回転入力部品（１、２）の少なくとも一つを係合させ、他方の回転入力部品の係合を解く動作を含むことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項記載の装置。
【請求項１８】
両回転入力部品（１、２）が同軸にあることを特徴とする、請求項１６又は１７記載の装置。
【請求項１９】
回転入力部品が、少なくとも一つのカウンタギヤ（ＳＴ）と係合する歯付き部品（Ｅ５、Ｅ６）を一つだけ含むことを特徴とする、請求項１６〜１８のいずれか１項記載の装置。
【請求項２０】
一つの回転出力部品（４）を含むことを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項記載の装置。
【請求項２１】
第一の歯付き入力部品（Ｅ２、Ｅ４）と歯付き出力部品（Ｓ２、Ｓ４）との直接係合によって発生する二つの直結比、
回転出力部品（４）によって保持される第一のカウンタギヤ（ＳＴ）を通過する一連の係合によって発生する二つの第一の間接比、
回転入力部品（Ｅ４、Ｅ２）によって保持される少なくとも第二のカウンタギヤを通過する一連の係合によって発生する二つの第二の間接比、及び
第一の回転入力部品（１）と、回転出力部品（４）と連結した第一のカウンタギヤ（ＳＴ）との間の直接係合によって発生する比（Ｅ５〜Ｓ５）
を含むことを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項２２】
第一のカウンタギヤ（ＳＴ）を出力部品（４）と連結するために使用されるカプラと同じカプラ（Ｃ５７）を用いる、回転入力部品（１）と回転出力部品（４）との間の直接係合によって発生するさらなる比（Ｅ７〜Ｓ７）を含むことを特徴とする、請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
二つの中間回転部品（５、１５）を含み、少なくとも一つの回転入力部品（１、２）上のダブルカプラ（Ｃ２４）、回転出力部品（４）上のダブルカプラ（Ｃ５７）及び中間回転部品（５、１５）それぞれの上のダブルカプラ（Ｃ６Ｒ、Ｃ１３）を含むことを特徴とする、請求項２１又は２２記載の装置。
【請求項２４】
二つの同心入力部品（１、２）を含み、それらの一方（２）が、第一の中間回転部品（１５）と係合し、第一の二つの歯付き部品（Ｅ２、Ｅ４）を保持し、他方が、第二のカウンタギヤ（ＳＴ）と係合し、好ましくは、別の対の歯のセット（Ｅ７、Ｓ７）を介して回転出力部品（４）と係合することを特徴とする、請求項２１〜２３のいずれか１項記載の装置。
【請求項２５】
少なくとも二つの駆動車軸を有する車のギヤボックスのための、請求項１〜２４のいずれか１項記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車ギヤボックス、特に、限定的ではないが、二つの回転入力手段、たとえば、ダブルクラッチによって一方又は他方を選択するように制御される、同軸にある二つの入力軸を含むタイプの自動車ギヤボックスに関する。
【０００２】
従来、マニュアル又はオートマチックで制御されるギヤボックスは、二つの軸によって保持されるギヤセットの列を含む。ギヤ比は、通常はシンクロ装置であるカプラによってセットのうちどれが動かされるかによって決まる。少なくとも六つの速度を有するギヤボックスに向かう現在の傾向により、これらのギヤボックスは重くなり、長手方向に非常に大きくなる。
【０００３】
特に、伝達される動力の低下を抑えながら連続的なギヤシフトを得るために、二つの入力軸を含むギヤボックスが存在する。たとえば、既存の自動車ギヤボックスは、二つの入力軸を含み、ダブルクラッチを介してそれらの間で選択が行われ、また、二つの出力軸を含み、それぞれが、二つの出力軸に取り付けられたカプラによって選択的に動かされるいくつかのギヤセットを介して二つの入力軸と係合する。このような構成は、どちらの出力軸が活動中であろうと、動きを車輪に伝達することを可能にする分配装置を必要とし、それがギヤボックスを相当に重くする。そのうえ、入力軸の一方は管状であり、他方の入力軸を包囲し、この他方の入力軸は、そのギヤが管状の軸の端部を越えて延びている。これはまた、中央の入力軸が二つの出力軸と係合することができるよう、出力軸の延長を必要とする。その結果、ギヤボックスは相応に延長され、その大きさ、その重さ及びその価格を増す。このようなギヤボックスは、小さな車に設置することはできない。
【０００４】
本発明の目的は、提供されるギヤ比の数に対してコンパクトかつ軽量であるギヤボックスを提案することである。
【０００５】
本発明のもう一つの目的は、軸方向の長さを減らしたギヤボックスを考案することである。
【０００６】
本発明のさらに別の目的は、上記目的の少なくとも一つを満たすダブルクラッチを有するギヤボックスを考案することである。
【０００７】
さらなる目的は、四輪駆動車に設置しやすいダブルクラッチを有するギヤボックスを考案することである。
【０００８】
本発明にしたがって、このような装置は、歯付き部品を保持する回転部品を含み、歯付き部品の、ギヤ比を発生させるために二つの回転部品の間で動きを伝達するように働く少なくとも一つのカウンタギヤを別の回転部品と選択的と連結させて別のギヤ比を発生させることができることを特徴とする。
【０００９】
回転部品は、中実もしくは中空の軸、ハウジング又は歯付き部品を保持することができる他の部品であることができる。歯付き部品は、ピニオンもしくはリングギヤ又は互いに係合することができる他の部品であることができる。
【００１０】
本発明の範囲において、「動きの伝達」とは、第一の軸を中心とする第一の回転部品の動きが、第二の軸を中心に回転する中間歯付き部品又は「カウンタギヤ」との係合によって伝達され、さらに、そのカウンタギヤと、限定的ではないが一般には第一の軸とは異なる第三の軸を中心に回転する別の回転部品との係合によって伝達されることをいう。換言するならば、カウンタギヤは、動きの伝達のための中間要素として働いて、たとえば相対的に互いに離間している二つの回転部品の間で動きの方向を逆転させたり、動きの伝達を許容又は促進したりする。
【００１１】
このようなカウンタギヤは、ギヤ比を発生させるためにカウンタギヤが選択的に連結される回転出力部品又は回転入力部品によって保持されることができる。
【００１２】
カウンタギヤは、回転入力部品と回転中間部品との間又は二つの中間回転部品の間又は中間回転部品と出力部品との間で動きを伝達するように働く。中間回転部品とは、回転入力部品でもないし回転出力部品でもない回転部品をいうために記される。
【００１３】
特定の動き難さを回避するため、その伝達機能において、カウンタギヤを、それを保持する回転部品から連結解除するための手段を設けてもよい。
【００１４】
後退ギヤを発生させるために、あるギヤ比の場合に回転出力部品のある回転方向を生じさせる伝達機能を有するカウンタギヤが、別のギヤ比の場合に、前記回転出力部品の回転方向の後退ギヤ機能を有する。これは、後退ギヤ機能しか有しないさらなるギヤの使用を回避させる。
【００１５】
特に、連続するギヤ比の間隔の選択における自由度を得るために、カウンタギヤは、前記回転部品の一方に接続された歯とそれぞれが係合する２セットの歯を有するクラスタギヤを含むことができる。
【００１６】
有利なことには、カウンタギヤ及びいくつかの他の歯付き出力部品は、回転出力部品に取り付けられ、それぞれ、少なくとも一つの回転入力部品に取り付けられたそれぞれの歯付き入力部品及び中間回転部品に取り付けられたそれぞれの中間歯付き部品と係合し、少なくとも一つの回転入力部品から回転出力部品への伝達を直接的又はカウンタギヤ及び中間回転部品を介して選択的に実施するための連結手段が設けられている。したがって、カウンタギヤが一つの比を発生させ、いくつかの他の歯付き出力部品それぞれが二つの比を発生させる。ギヤボックスは相当に短縮される。
【００１７】
回転部品の長さ、ひいてはギヤボックスの長さを制限するため、二つの中間回転部品を使用することができる。したがって、少なくとも一つのカウンタギヤは、歯付き出力部品と、回転入力部品によって駆動される第二の中間回転部品に取り付けられた中間歯付き部品との間で回転入力部品に取り付けられた第二のカウンタギヤを含むことができる。
【００１８】
ギヤ比を発生させるために回転部品と選択的に連結させることができる歯付き部品の少なくとも一つは、少なくとも一つの車軸に動きを伝達するように働く回転伝達部品に対するギヤ比に関して比例的な伝達関数を有することができる歯付き伝達部品である。したがって、ギヤボックス出力ギヤは、エンジンに対してより良好な方法で配設された軸に配置することができ、特に、四輪駆動変速置の場合に二つの車軸へのより容易な伝達を可能にする。このように、少なくとも一つのカウンタギヤの一部である、歯付き入力部品の一つが、少なくとも一つの回転入力部品と連結されて回転入力部品と回転伝達部品との間に直結比を発生させることもできるし、連結を解かれて回転出力部品から回転伝達部品に動きを伝達することもできる。
【００１９】
歯付き入力部品の一つは、少なくとも一つの回転入力部品と連結されて回転入力部品と回転出力部品との間に直結比を発生させることもできるし、連結を解かれて中間回転部品と回転出力部品との間で動きを伝達することもできる、少なくとも一つのカウンタギヤの一部であることができる。
【００２０】
回転入力部品と中間回転部品とは、選択的に動かすことができる、互いに係合した別の対の歯のセットによって接続することができる。
【００２１】
有利なことには、後退比の場合には、中間回転部品上の歯付き部品と回転出力部品上の歯付き部品との間に直接的な係合を設けることができる。
【００２２】
有利なことには、ギヤチェンジの際の動力の低下を抑制するため、少なくとも一つの回転入力部品は、二者択一的又は選択的にエンジンと連結させることができる二つの回転入力部品を含むことができ、回転入力部品の一方が、回転出力部品によって保持されるカウンタギヤを駆動し、他方が、中間歯付き部品によって決定される比と交互に生じる比を決定する歯付き入力部品を保持する。同じ目的のために、少なくとも一つの回転入力部品は、同じエンジンと選択的に係合させることができる二つの回転入力部品を含むことができ、一つのギヤ比から隣接するギヤ比へのシフトは、回転入力部品の少なくとも一つを係合させ、他方の回転入力部品の係合を解く動作を含む。両回転入力部品は同軸にあることができる。
【００２３】
回転入力部品は、カウンタギヤと係合及び／又はカウンタギヤを保持する歯付き部品を一つだけ含むことができる。
【００２４】
有利なことには、本発明の装置は、ギヤボックスの出力における動力の伝達手段の複雑さを抑えるため、回転出力部品を一つだけ含むことができる。
【００２５】
特定の実施態様では、本発明の装置は、
第一の入力部品と歯付き出力部品との直接係合によって生じる二つの直結比、
回転出力部品によって保持される第一のカウンタギヤを通過する一連の係合によって発生する二つの第一の間接比、
回転入力部品によって保持される少なくとも第二のカウンタギヤを通過する一連の係合によって発生する二つの第二の間接比、及び
第一の回転入力部品と、回転出力部品と連結した第一のカウンタギヤとの間の直接係合によって発生する比
を含むことができる。
【００２６】
これはまた、第一のカウンタギヤを出力部品と連結するために使用されるカプラと同じカプラを用いる、回転入力部品と回転出力部品との間の直接係合によって生じるさらなる比を含むことができる。
【００２７】
これは、二つの歯付き部品及びダブルカプラを含むことができ、すなわち、二つの歯付き部品のいずれかを少なくとも一つの入力部品、回転出力部品及び二つの中間回転部品のそれぞれと連結させることもできるし、それらのいずれをも連結させないこともできる。したがって、８速のギヤ比、たとえば前進８速及び後退１速の比を発生させる場合、ほぼ横並びの四つ軸に沿って設置された四つのカプラだけで十分である。このようなギヤボックスの軸方向長さは、特にその比の多さを考慮すると、特に短縮されている。
【００２８】
装置が二つの同心入力部品を含む場合、一方が、第一の中間回転分と係合し、第一の二つの歯付き部品を保持し、他方が、第一のカウンタギヤと係合し、好ましくは、別の対の歯のセットを介して回転出力部品と係合するように設計することができる。
【００２９】
このように、同じ歯付き部品、たとえばピニオン又は歯付きリングギヤを使用していくつかの比を発生させると、すべての比を発生させるために要する歯付き部品の点数を減らすことができる。
【００３０】
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例に関する以下の説明から明らかになるであろう。
【００３１】
図１は、二つの同軸入力軸、すなわち第一の中心軸１及び中心軸１を中心に自由に回転するように取り付けられた第二の管状軸２を含むギヤボックス装置１００を示す。各入力軸は、入力クラッチディスク６を含み、それに対して回転可能に強固に取り付けられている。ディスク６は互いに対向して取り付けられている。入力軸１、２と同軸にある駆動軸３が、二つの入力ディスク６の間に取り付けられた選択ディスク７を含む。選択ディスクは、入力軸に対して可動的に同軸に取り付けられている。
【００３２】
したがって、三つのディスクを含むダブルクラッチ８は、三つの位置、すなわち、クラッチの係合が解かれ、ディスク６、７のいずれも他方と接触しない第一の位置（図１及び図１０に示す）、駆動軸３が第一の入力軸１と係合するが（図２、４及び６に示す）、第二の入力軸との係合を解かれる第二の位置、及び駆動軸３が第二の入力軸２と係合するが（図３、５、７、８、９、１１及び１２に示す）、第一の入力軸１とは係合を解かれる第三の位置をとることができる。
【００３３】
装置１００はまた、入力軸１、２に対して平行に回転するように取り付けられた出力軸４及び中間軸５を含む。出力軸４は、入力軸１、２と中間軸５との間に機能的に位置している。
【００３４】
四つの軸１、２、４、５は、図示しないハウジングの中で互いに対して固定された位置で回転する。出力軸４は、入力軸１、２に対して、中間軸５からの中心距離ｈ４５よりも小さい中心距離（すなわち、２軸間の距離）ｈ４１を有している。図中、軸は、わかりやすく示すため、同一平面にあるように示す。しかし、このようなギヤボックスの大きさを抑え、それを利用可能な空間に適合させるため、実際の配設は、出力軸４の軸に沿って「折りたたむ」ことができる。
【００３５】
以下、ギヤボックスの、クラッチ８が位置する側の側面、したがって図に選択した表示では左側の側面を「近位」と呼び、反対側、したがって右側を「遠位」と呼ぶ。
【００３６】
出力軸４は、近位側から遠位側への順で、
中間軸５に取り付けられた共通の中間ギヤＤＣと係合する共通の伝達ギヤＴＣ、
管状の入力軸２に取り付けられた６速比入力ギヤＥ６と係合する６速比出力ギヤＳ６、
中央入力軸１によって管状入力軸２の遠位端を越えたところで保持される３速比入力ギヤＥ３及び中間軸５によって保持される４速比中間ギヤＤ４と係合する３速及び４速比出力ギヤＳ３４、
中央入力軸１によって管状入力軸２の遠位端を越えたところで保持される１速比入力ギヤＥ１及び中間軸５によって保持される２速比中間ギヤＤ２と係合する１速及び２速比出力ギヤＳ１２、
中央入力軸１によって管状入力軸２の遠位端を越えたところで保持される５速比入力ギヤＥ５及び中間軸５によって保持される７速比中間ギヤＤ７と係合する５速及び７速比出力ギヤＳ５７
を保持している。
【００３７】
共通の伝達ギヤＴＣ及び６速出力ギヤＳ６は、互いに取り付けられ、異なる歯数及び直径を有し、いっしょになってクラスタギヤＳＴを形成し、このクラスタギヤは、選択的に、出力軸４上で自由に回転するか、クラスタギヤの近位端で出力軸４に取り付けられたカプラＣ６、たとえばシンクロ装置又は係合クラッチを介して出力軸４と連結される。入力ギヤ、たとえばＥ６及び共通の中間ギヤＤＣの両方と係合するＳ６のような単一のギヤを使用することも可能であったが、クラスタギヤの使用は、ギヤボックスの比の間隔を自由に選択することを可能にする。あるいはまた、出力ギヤＳ３４、Ｓ１２、Ｓ５７のいずれかをクラスタギヤで置き換えることも可能であった。
【００３８】
この解決方法を用いて、最初の六つの比を自由に選択することができ、５速比と７速比との間に一定の依存性があるが、６速比が５速と７速との間に望みどおり配置されるため、その依存性は許容される。
【００３９】
出力軸上に一つではなく二つのクラスタギヤを使用することにより、７速比を完全に独立させることができる。
【００４０】
３速比入力ギヤＥ３及び１速比入力ギヤＥ１は、選択的に、入力軸１上で両方が互いに独立して自由に回転するか、入力軸１上でそれらの間に取り付けられたダブルカプラＣ１３により、一方が入力軸１と連結され、他方が入力軸１から連結を解かれる。
【００４１】
４速比中間ギヤＤ４及び２速比中間ギヤＤ２は、選択的に、中間軸５上で両方が互いに独立して自由に回転するか、中間軸５上でそれらの間に取り付けられたダブルカプラＣ２４により、一方が中間軸５と連結され、他方が中間軸５から連結を解かれる。
【００４２】
出力ギヤＳ３４、Ｓ１２及びＳ５７は、出力軸４に回転可能に取り付けられている。
【００４３】
入力ギヤＥ５は、選択的に、中央入力軸１上で自由に回転するか、ギヤＥ５の遠位側で中央入力軸１に取り付けられたカプラＣ５によって中央入力軸と連結される。
【００４４】
入力ギヤＤ７は、選択的に、中間軸５上で自由に回転するか、ギヤＤ７の遠位側で中間軸５に取り付けられたカプラＣ７によって中間軸と連結される。
【００４５】
図示しない車輪軸をそのものが駆動する差動装置（図示せず）の入力を少なくとも間接的に駆動するため、はすば歯を有するギヤボックス出力ＳＢが、出力ギヤＳ３４及びＳ１２の間で出力軸４に取り付けられている。
【００４６】
図１の装置の動作を各比に関して示す図２〜８では、カプラは、連結し、動力を伝達する状態でのみ示されている。これらの図では、対象となる比の発生に関係する部品が太線で示されている。
【００４７】
図２に示すように、１速比を発生させるためには、１速比入力ギヤＥ１をカプラＣ１３によって第一の入力軸１と連結させ、駆動軸３を第一の入力軸１と係合させる。したがって、１速比入力ギヤは、１速及び２速比出力ギヤＳ１２、ひいてはギヤＳ１２が固定されている出力軸４を駆動する。カプラＣ５、Ｃ６は非連結状態にある。カプラＣ２４は、中間ギヤＤ２の連結位置に配置することができる。
【００４８】
これが実施されると、入力クラッチ８を逆転させて駆動軸３を第二の入力軸２と係合させることによって２速比を実効的に発生させることができる。出力軸４を中心に自由に回転するクラスタ伝達ギヤＳＴが入力軸２の動きを中間軸５に伝達する。したがって、２速比中間ギヤＤ２は、１速及び２速比出力ギヤＳ１２、ひいてはギヤＳ１２が固定されている出力軸４を駆動する。カプラＣ１３は、ギヤＥ１の連結位置に残してギヤボックスが１速ギヤにシフトバックするのに備えることもできるし、入力ギヤＥ３の連結位置に配して３速ギヤへのシフトに備えることもできる。
【００４９】
この後者の場合、図４に示すように、クラッチ８を再び逆転させて駆動軸３を第一の入力軸１と係合させるだけで３速比を実効的に発生させることができる。したがって、３速比入力ギヤＥ３は、３速比出力ギヤＳ３、ひいては当該ギヤが固定されている出力軸４を駆動する。この間、カプラＣ２４は、ギヤＤ２の連結位置に残して、クラッチ８を逆転させるだけでギヤボックスを２速ギヤにシフトバックする準備をすることもできるし、中間ギヤＤ４の連結位置にシフトさせることもできる。
【００５０】
この後者の場合、図５に示すように、４速比を実効的に発生させるためには、クラッチ８を再び逆転させて駆動軸３を第二の入力軸２と係合させる。出力軸４を中心に自由に回転するクラスタカウンタギヤＳＴが、中間軸５に固定された共通の中間ギヤＤＣにより、第二の入力軸２の回転動を中間軸５に伝達する。この動きは、中間軸５と連結した４速比中間ギヤＤ４により、適切な速度比で、３速及び４速比出力ギヤＳ３４に伝達される。この間、カプラＣ１３は、クラッチ８の逆転による３速ギヤでの動作への戻りに備えて入力ギヤＥ３の連結位置に残すこともできるし、ニュートラル位置、すなわちギヤＥ１及びＥ３の非連結位置に配することもでき、カプラＣ５は、入力ギヤＥ５の連結位置に配することができる。
【００５１】
後者の場合、図６に示すように、クラッチ８を逆転させて駆動軸３を第一の入力軸１と係合させるだけで、５速比を発生させることができる。したがって、第一の入力軸１に取り付けられた５速比入力ギヤＥ５は、５速及び７速比出力ギヤＳ５７、ひいてはそれが固定されている出力軸４を駆動する。この間、カプラＣ２４は、クラッチ８の逆転による４速ギヤでの動作への戻りに備えて中間ギヤＤ４の連結位置に残すこともできるし、ニュートラル位置に配することもでき、カプラＣ６は、カウンタギヤＳＴと出力軸４との連結位置に配することができる。
【００５２】
後者の場合、図７に示すように、６速比は、クラッチ８を逆転させて駆動軸３を第二の入力軸２と係合させることによって発生させることができる。したがって、第二の入力軸２に固定された６速比入力ギヤＥ６は、６速比出力ギヤＳ６、ひいてはギヤＳ６が連結されている出力軸４を駆動する。この間、カプラＣ５は、クラッチ８の逆転による５速ギヤでの動作への戻りに備えて入力ギヤＥ５と入力軸１との連結位置に残すこともできるし、非連結位置に配することもできる。
【００５３】
後者の場合、図８に示すように、７速比は、クラッチ８をニュートラル位置に配することにより、カプラＣ６を非連結位置に配し、カプラＣ７を連結位置に配したのち、駆動軸３を第二の入力軸２と係合させることにより、実効的に発生させることができる。したがって、第二の入力軸２に固定された６速比入力ギヤＥ６がカウンタギヤＳＴを駆動し、このギヤが、中間軸５に固定され、カウンタギヤＳＴと係合する共通の中間ギヤＤＣにより、第二の入力軸２の回転動を中間軸５に伝達する。この動きが、中間軸５と連結した７速比中間ギヤＤ７により、５速及び７速比出力ギヤＳ５７に伝達される
【００５４】
このように、カウンタギヤＳＴは、入力と出力との直接係合によって比の一つ（この例では６速）を発生させることと、第二の入力軸２の動きを、中間ギヤ（実際には「場所を移した」入力ギヤである）を保持する中間軸５に伝達することとの二重の機能を有している。ギヤボックスの軸方向長さは、そのギヤ比の数の割には、大幅に短縮される。また、二つの異なる比のために三つの出力ギヤＳ１２、Ｓ３４、Ｓ５７が活動するため、ギヤの数が減る。七つの比のうち四つが単一の係合によって発生し、他の三つは三つの連続係合によって発生し、平均で２を相当に下回る値を出し、それは、ダブルクラッチのギヤボックスの場合には注目すべきであり、従来のシングルクラッチギヤボックスの場合でもすばらしいと言えるであろう。
【００５５】
二つの入力軸が独立したままであるため、装置は、理解されたとおり、１速から６速まで六つの連続ギヤ比を有し、そのうち一つの比が、隣接するギヤ比を発生させるために使用される軸とは異なる入力軸と係合することによって常に発生している。したがって、上のギヤにシフトするとき、１速比を使う間に２速比を準備し、２速比を使う間に３速比を準備し、３速比を使う間に４速比を準備し、４速比を使う間に５速比を準備し、５速比を使う間に６速比を準備することが可能である。したがって、一つの比から次に上の比までシフトアップするためには、クラッチ８をその係合位置の一つから他の位置に切り替えるだけで十分である。これが、動力の低下を感じさせることなく、これらの比に関して速やかで滑らかなギヤシフトを可能にする。同じことが下方へのギヤシフトにも当てはまる。準備できているが活動化されていない比は、係合を解かれている入力軸１又は２をエンジン３の速度とは異なる速度で回転させるが、これは欠点ではない。
【００５６】
図９に示す実施態様では、７速前進比が後退比で置き換えられている。このために、７速比中間ギヤＤ７が除かれ、中間後退ギヤＤＲで置き換えられてる。例示する例では、この中間後退ギヤＤＲは、十分な直径を有するよう、５速及び後退出力ギヤＳ５Ｒに対してオフセットされている。後退アイドラーギヤＰＩが中間後退ギヤならびに５速及び後退ギヤ比出力ギヤと常時係合している。
【００５７】
図８の場合と同様に、中間軸５は、カウンタギヤＳＴが６速比入力ギヤ及び共通の中間ギヤＤＣと係合することによって駆動される。中間後退ギヤＤＲは、カプラＣＲによって中間軸５と連結しているため、後退アイドラーギヤＰＩを介して、５速及び後退ギヤ比出力ギヤＳ５Ｒを駆動する。
【００５８】
図９の実施態様との違いの点で説明する図１０に示す実施態様では、７速前進比が追加され、後退比が残されている。このために、第一の入力軸１の上で自由に回転する７速比入力ギヤＥ７が遠位側に加えられ、出力軸４の上に回転可能に固定された７速比出力ギヤＳ７が入力ギヤＥ７と常時係合している。カプラＣ５は、５速及び７速比入力ギヤＥ５、Ｅ７のいずれかを独立して連結させることもできるし、そのいずれをも連結させないこともできるように適合されたダブルカプラＣ５７になっている。
【００５９】
どのギヤ比が実効的に設定されようとも、隣接する比又は、場合によっては、隣接する二つの比のいずれか一方を同時並行的に準備することができ、その後、クラッチ８の逆転によってギヤシフトが実施される。これは、１速の後退範囲にも当てはまる。
【００６０】
そのうえ、ギヤボックス出力ギヤＳＢは、もはや、出力軸４に回転可能に取り付けられておらず、伝達軸１０に取り付けられている。伝達軸に固定された伝達ギヤＲが３速比入力ギヤＥ３と常時係合している。したがって、伝達ギヤは出力軸４の回転速度に一定の係数を加える。
【００６１】
３速比は、カプラＣ１３によって伝達ギヤＲを第一の入力軸１に取り付けられた入力ギヤＥ３と直接係合させることにより、動力を出力軸４に通すことなく、発生させることができる。他の比は、出力軸４の動きが３速比入力ギヤＥ３（入力軸の非連結状態では、出力軸４と伝達軸１０との間に本発明のカウンタギヤを構成する）を介して伝達軸１０に伝達されることを除き、先に記載したように発生させることができる。出力ギヤＳ４は、これまで使用してきた意味においては、４速比のための出力ギヤにすぎない。３速及び４速ギヤ以外の比の場合には、カウンタギヤを形成するギヤＥ３を介して伝達軸１０への動力伝達ギヤとして働く。
【００６２】
二つの駆動車軸、エンジン及びひいては伝達軸を有する車で使用する場合、伝達軸１０は、横置きであるため、縦方向の変速装置軸１１の駆動を可能にするためのベベルギヤＲＣを含む。
【００６３】
実際には、伝達軸１０は入力軸１及び２の下方にあり、軸４及び５は入力軸１及び２の上方にあることが有利である。換言するならば、図１０が、それ自体の面において１８０°回転している。
【００６４】
その場合、伝達軸１０は車の中で比較的低く、それが、特に駆動軸は一般にエンジンよりも低い位置に配設されるため、四輪駆動変速装置に特に適している。
【００６５】
そのうえ、これは、このギヤが、ギヤボックスの中心に位置する軸、たとえば軸４によって保持される場合よりもギヤボックス出力ギヤＳＢをギヤボックス装置に対してより自在に配置することを可能にする。さらには、特にこのギヤが一般に小さな直径を有する場合、ギヤボックス出力ギヤＳＢのはすば歯が、それらの歯を保持する軸に対して実質的な軸方向応力を発生させる。したがって、ギヤボックス出力ギヤがギヤボックス出力軸に直接取り付けられている場合よりも好適である伝達軸１０及びこの軸のベアリングのための準備を設けることができる。
【００６６】
一例として、図１〜１２の実施態様の場合、ギヤは以下の直径を有する（ミリメートル単位）。
Ｅ６：１１７
Ｅ３：８１
Ｅ１：４５
Ｅ５：１０７
Ｓ６：８４
ＴＣ：１０１
Ｓ４又はＳ３４：１２０
Ｓ１２：１５６
Ｓ５Ｒ又はＳ５７：９４
ＤＣ：１１９
Ｄ４：６４
Ｄ７：１２６
ＤＲ：１３０
Ｅ７：１２３
Ｓ７：７８
【００６７】
したがって、得られる比は次のとおりである。
１速比：３．４７
２速比：２．０８
３速比：１．４８
４速比：１．０２
５速比：０．８８
６速比：０．７２
７速比：０．６３
後退比：２．９５
【００６８】
図５のギヤボックスとの違いの点で説明する図１３にギヤボックス２００では、第一及び第二の入力軸の役割が逆転している。より具体的には、カウンタギヤＳＴがここでは出力軸４の遠位端に取り付けられ、その５速比出力ギヤＳ５が、管状の軸２の遠位端を越えたところで第一の入力軸１に強固に固定された入力ギヤＥ５と係合している。
【００６９】
したがって、中間軸５は、ここでは、出力軸４に取り付けられたカウンタギヤＳＴをなおも介して、第一の入力軸１によって駆動され、もはや第二の入力軸２によっては駆動されない。
【００７０】
ここではカウンタギヤＳＴの近位側に位置する出力ギヤＳ１２及びＳ３４は、それぞれ、それらのいずれかを軸５と連結させるか、それらのいずれをも軸５と連結させないカプラＣ１３の各側で中間軸上で自由に回転するように取り付けられた中間ギヤＤ１及びＤ３と係合する。ギヤＳ１２及びＳ３４はまた、それぞれ、それらのいずれかを軸２と連結させるか、それらのいずれをも軸２と連結させないカプラＣ２４の各側で第二の入力軸２上で（もはや第一の軸１上ではない）自由に回転するように取り付けられた入力ギヤＥ２及びＥ４と係合する。
【００７１】
Ｅ２及びＥ４に対して近位側で軸２に固定された６速比入力ギヤＥ６が、軸１５に取り付けられた共通のギヤＦＣと係合することにより、第二の中間軸１５を駆動する。したがって、同軸の入力軸１及び２は、出力軸４と第二の中間軸１５との間に機能的に取り付けられる。
【００７２】
６速比中間ギヤＦ６及び中間後退ギヤＦＲは、Ｆ６及びＦＲのいずれかを軸１５と連結させるか、それらのいずれをも軸１５と連結させないダブルカプラＣ６Ｒの各側で第二の中間軸１５上で自由に回転するように取り付けられている。
【００７３】
ギヤＦ６は、４速比入力ギヤＥ４と係合する。
【００７４】
点線矢印１６によって示すように、中間後退ギヤＦＲは、入力軸１及び２のラインをバイパスすることにより、共通の伝達ギヤＴＣと直接係合する。これは、平坦な形態で示す実施態様が実際には入力軸の軸に沿って「折りたたまれる」理由から可能である（図１４を参照）。
【００７５】
１速〜５速の各比の係合は、二つの入力軸１及び２の役割が逆転していることを除き、図１で２速、１速、４速、３速及び６速の各比に関して記載した方法と同様な方法によって得られる。
【００７６】
６速ギヤ比の場合、カプラＣ２４がニュートラル位置にあり、カプラＣ６Ｒが６速比中間ギヤＦ６を軸１５と連結する状態で、動力は、係合Ｅ６−Ｆ６及びＦ６−Ｅ４−Ｓ２４により、第二の入力軸２から出力軸４に伝達される。入力軸２から連結を解かれた入力ギヤＥ４は、第二の中間軸１５と出力軸４との間でカウンタギヤとして働く。この間、カプラＣ５Ｒは、出力ギヤＳ５、すなわちカウンタギヤＳＴを出力軸４と連結して、図示しないダブル入力クラッチを逆転させるだけで５速ギヤでの動作への戻りに備えることができる。
【００７７】
後退での動作の場合、カプラＣ６Ｒが中間後退ギヤＦＲを第二の中間軸１５と連結し、カプラＣ５Ｒが共通の伝達ギヤＴＣ、すなわちカウンタギヤＳＴを出力軸４から解放し、カプラＣ１３がギヤＤ１を中間軸５と接続する。
【００７８】
図１４は、軸に対して垂直な面から見た図である。例示するように、図１４の平面における軸の突出が四角形を形成している。このように、ギヤボックスはコンパクトである。
【００７９】
図１４はまた、後退ギヤ比を発生するために必要な、ギヤＥ６とＦＣ、ＦＲとＴＣ、ＴＣとＤＣ、Ｄ１とＳ１２の連続的な係合を示す。
【００８０】
一例として、図１３〜１４の実施態様の場合、ギヤは以下の直径を有する（ミリメートル単位）。
Ｅ６：１１８
Ｅ４：１０４
Ｅ２：７０
Ｅ５：１１２
ＦＣ：８６
Ｆ６：１００
ＦＲ：１４０
Ｓ３４：１００
Ｓ１２：１３４
Ｓ５：９２
ＴＣ：７４
ＤＣ：１０２
Ｄ１：４２
Ｄ３：７６
【００８１】
したがって、得られる比は次のとおりである。
１速比：３．６１
２速比：１．９１
３速比：１．４９
４速比：０．９６
５速比：０．８２
６速比：０．７３
後退比：１．６９
【００８２】
図１３の実施態様とのその違いの点でのみ説明する図１５の実施態様では、中間後退ギヤＦＲが、さらなる軸上に空転状態に取り付けられた後退アイドラーギヤＰＩと係合し、この後退アイドラーギヤそのものが２速比入力ギヤＥ２と係合している。このように、１速及び２速比出力ギヤＳ１２は、後退比のための出力ギヤとして働く。
【００８３】
一例として、図１５の実施態様の場合、後退比中間ギヤＦＲは４２ミリメートルの直径を有し、こうして得られる後退比は２．３３である。この構成のおかげで、１速及び２速比出力ギヤＳ１２の場合で、最大直径のギヤは１３４ミリメートルまで縮小される。このおかげでギヤボックスのコンパクトさはさらに増す。
【００８４】
図１５の装置はまた、第一の入力軸１に固定され、７速比出力ギヤＳ７（５速比出力ギヤＳ５、すなわちカウンタギヤＳＴと同じカプラＣ５７を使用して選択的に出力軸４と連結することができる）と係合する７速比入力ギヤＥ７によって発生する７速ギヤ比を含む。
【００８５】
この実施態様は、四つのダブルカプラしか用いず、そのうち一つが連結位置にあるだけで八つの比（前進７速＋後退）を発生させ、それが制御を簡素化するため、特に有利であり、比ごとに、隣接するギヤ比又は、場合によっては、隣接する二つの比のいずれか一方を同時並行的に準備し、その後、図示しないダブル入力クラッチを逆転させるだけでギヤシフトを実施することが可能である。四つのカプラは四つの異なる軸に取り付けられて、カプラの軸方向大きさがどのようにも加算されないようにしている。七つの前進比のうち、四つは一つの負荷下係合しか伴わず、他の三つはそれぞれ三つの係合を伴い、したがって、負荷下係合の平均数は約１．８５でしかなく、７速比が一つの係合しか要しないという追加的な利点が得られる。
【００８６】
この実施態様では、２速比入力ギヤＥ２そのものが、後退動作のために連結を解かれたとき、カウンタギヤとして働く。
【００８７】
図示しないギヤボックス出力ギヤを出力軸４に取り付けることもできる。
【００８８】
当然、本発明は、ここまで記載した実施例に限定されず、本発明の範囲を逸することなくこれらの実施例に数多くの調節を加えることができる。
【００８９】
図１０〜１２の実施態様では、３速比入力ギヤを用いる代わりに、伝達ギヤを、入力軸１、２及び中間軸５上で自由に回転するように取り付けられたギヤＥ１、Ｅ２、Ｅ４の別のギヤと係合させ、出力軸４に固定されたギヤの一つと係合させることも可能である。
【００９０】
図１〜８の例では、中心距離ｈ４１を中心距離ｈ４５よりも大きくして、入力ギヤが、近位から遠位までの順で、軸２に取り付けられた７速比ギヤならびに軸１に取り付けられた４速、２速及び６速の三つの比のギヤになるようにしてもよい。このように、中間軸は、ギヤＤＣから出発して近位から遠位まで順に、３速、１速及び５速比のギヤを含む。この構成を用いると、カプラを同時並行的に配置したのち、クラッチ８を逆転させるだけで新たな比を実効的に設定することにより、６速と７速との間の比を含むすべてのシフトを準備することができる。
【００９１】
実施態様のすべてにおいて、二つの入力軸１、２を一つの軸に置き換え、ダブルクラッチ８を、その一つの入力軸を駆動軸３に対して選択的に係合又は係合解除させる従来のクラッチに置き換えることができる。この場合、実効ギヤ比を設定するために必要なカプラだけが連結位置にくる。比を変更するためには、入力クラッチの係合を解き、カプラの位置を変更したのち、入力クラッチを再び係合させる。
【００９２】
図１０の例では、８速比は、自由に回転する８速比中間ギヤを中間軸５の遠位端に配置し、ギヤＳ７を係合させ、カプラＣＲをダブルカプラに置き換えることによって発生させることもできる。
【００９３】
本発明のギヤボックスはオートマチック化することもできる。制御装置が、所定の論理によって、車の運転者による介入の可能性の有無を問わず、カプラ及び入力クラッチの作動を制御し、運転者からの危険な指令、たとえば車が前進しているときの後退ギヤへのシフトやエンジン及び／又はギヤボックス及び／又は車もしくはその制動の軌跡の制御にとって危険である不適切なギヤの係合の実行を防止又は遅延させる。
【００９４】
図１０の例では、伝達される出力における相対的な改善は、図９及び１０で記載した他の改善から独立している。
【００９５】
さらに図１０の例では、入力ギヤＥ５及びＥ７を中央入力軸１に取り付け、ダブルカプラを出力ギヤＳ５ＲとＳ７との間に配置して、それら二つのいずれかを選択的に出力軸４と連結させることもできるし、いずれをも連結させないこともできる。しかし、その場合、カプラは高い後退トルクを伝達することができる。
【００９６】
図１３〜１５の例は、ギヤボックス出力ギヤ、たとえばＢＳを、たとえば図１３及び１５の面の背後に設置される伝達シャフト、たとえば１０に伝達するように配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】入力軸、出力軸及び中間軸に取り付けられた、七つの前進比を含む本発明のギヤボックス装置の第一の実施態様の略図である。
【図２】図１の装置の動作を七つのギヤの各々に関して示す図である。
【図３】図１の装置の動作を七つのギヤの各々に関して示す図である。
【図４】図１の装置の動作を七つのギヤの各々に関して示す図である。
【図５】図１の装置の動作を七つのギヤの各々に関して示す図である。
【図６】図１の装置の動作を七つのギヤの各々に関して示す図である。
【図７】図１の装置の動作を七つのギヤの各々に関して示す図である。
【図８】図１の装置の動作を七つのギヤの各々に関して示す図である。
【図９】７速前進比を後退ギヤ比で置き換えた第二の実施態様の、その後退動作モードにおける略図である。
【図１０】四輪駆動変速装置に適応した、図９の装置に７速前進比を加えた本発明のギヤボックスの第三の実施態様を示す図である。
【図１１】７速前進比及び後退比の各々における図１０の装置の動作を示す図である。
【図１２】７速前進比及び後退比の各々における図１０の装置の動作を示す図である。
【図１３】第二の中間軸を含む本発明のもう一つの実施態様を示す図である。
【図１４】軸の互いに対する配設、特に後退比を発生させるための係合を示す、図１３の装置をXIVに沿って見た図である。
【図１５】図１３の装置の変形を示す図である。
【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】
2007530881.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2007530881.tif 000017
【国際調査報告】
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2007530881.tif 000019
2007530881.tif 000020
2007530881.tif 000021
2007530881.tif 000022
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