(57)【要約】  インプット部とアウトプット部を備えた多段式トランスミッションは、３シャフトプラネタリギヤセットとして実施された２つのオーバーライドミッションを備え、第１オーバーライドミッションの第１シャフトはインプット部に接続され、第１オーバーライドミッションの第２シャフトと第２オーバーライドミッションの第２シャフトはアウトプット部と接続可能であり、第１、第２オーバーライドミッションの第３シャフトとの間には無段式ミッションが配置され、変速比制御手段を備え、オーバーライドミッションと無段式トランスミッションとの連結が、一つの変速段を備える接続ギヤを介して行われ、第２オーバーライドミッションの第１シャフトが第１切替可能クラッチを介してインプット部と、第１オーバーライドミッションの第２シャフトと第２オーバーライドミッションの第３シャフトが第２切替可能クラッチを介してアウトプット部と接続可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションユニット(１)、特に多段式トランスミッション(２)であって、
一つのトランスミッションインプット(Ｅ)と一つのトランスミッションアウトプット(Ａ)とを備え、
スリーシャフトプラネタリギヤシステム(１１,１２)として構成され、それぞれ一つのサンギヤ(２５,２７)、一つのリングギヤ(２４,２８)、一つのウェブ(２３,２６)と複数のプラネタリギヤを持つ２つのオーバーライドトランスミッション(９,１０)を備え、個々のシャフトはそれぞれサンギヤ(２５,２７)、リングギヤ(２４,２８)、ウェブ(２３,２６)またはこれらとトルク固定式に接続されたエレメントで構成されており、
第１オーバーライドトランスミッション(９)の第１シャフト(１３)がトルク固定式にトランスミッションインプット(Ｅ)に接続されており、
第１オーバーライドトランスミッション(９)の第２シャフト(１４)と第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第２シャフト(１７)が少なくとも間接的にトルク固定式にトランスミッションアウトプット(Ａ)と接続可能であり、
第１および第２オーバーライドトランスミッション(９,１０)の第３シャフト(１５,１８)はトラクショントランスミッション(６)の形で無段式トランスミッション(５)内に配置されており、
トラクショントランスミッション(６)の変速比の制御のための手段を備え、
個々のオーバーライドトランスミッション(９,１０)と無段式トランスミッション(５)との連結がそれぞれ、変速段(１９,２０)を備える接続ギヤ(３９,４０)を介して行われることと、
第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第１シャフト(１６)が第１切替可能クラッチ(２１)を介して選択的にトランスミッションインプット(Ｅ)と接続可能であることと、
第１オーバーライドトランスミッション(９)の第２シャフト(１４)と第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第３シャフト(１８)が少なくとももう一つの第２切替可能クラッチ(２２)を介してトランスミッションアウトプット(Ａ)と選択的に接続可能であることと、を特徴とするトランスミッションユニット(１)。
【請求項２】
第１オーバーライドトランスミッション(９)の第２シャフト(１４)が第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第３シャフト(１８)とトルク固定式に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項３】
個々の接続ギヤ(１９,２０)が一つの反転ギヤから構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項４】
個々の接続ギヤ(１９,２０)が、互いに噛み合う偶数のヘッドギヤ(２９,３０,３７,３８)を備える一つのヘッドギヤ段(３６)から構成されていることを特徴とする請求項３に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項５】
個々の接続ギヤ(１９,２０)の互いに噛み合うヘッドギヤ(２９,３０,３７,３８)が、第１オーバーライドトランスミッション(９)の第３シャフト(１５)および／または第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第３シャフト(１８)から構成されているか、またはこれらと一体構造のユニットを構成していることを特徴とする請求項４に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項６】
第２オーバーライドトランスミッション(１０)のサンギヤ(２７)が、達成すべき全体トランスミッション変速比幅に依存して配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項７】
第１オーバーライドトランスミッション(９)が無段式トランスミッション(５)の変速比で配置されており、これが、無段式トランスミッションの変速比の理論的に可能な最大変速比に相当することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項８】
第１オーバーライドトランスミッション(９)のサンギヤ(２５)が、寸法に関して、第１オーバーライドトランスミッション(９)のリングギヤ(２４)のピッチ円径より２から２.６倍小さい範囲にあることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項９】
第２オーバーライドトランスミッション(１０)のサンギヤ(２７)がその寸法に関して、リングギヤ(２８)のピッチ円径より２から２.６倍小さい範囲にあることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項１０】
以下の特徴を備える請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)：
・第１オーバーライドトランスミッション(９)の第１シャフト(１３)と第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第１シャフト(１６)はそれぞれ第１プラネタリギヤシステム(１１)のウェブ(２３)または第２プラネタリギヤシステム(１２)のウェブ(２６)またはこれらとトルク固定式に連結されたエレメントにより構成されていること；
・第１オーバーライドトランスミッション(９)の第２シャフト(１４)が第１プラネタリギヤシステム(１１)のサンギヤ(２５)により構成され、第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第２シャフト(１７)が第２プラネタリギヤシステム(１２)のリングギヤ(２８)により構成されていること；
・第１オーバーライドトランスミッション(９)の第３シャフト(１５)が第１プラネタリギヤシステム(１１)のリングギヤ(２４)により構成され、第２プラネタリギヤシステム(１２)の第３シャフト(１８)がサンギヤ(２７)またはこれらにトルク固定式に連結されたエレメントにより構成されていること。
【請求項１１】
第１プラネタリギヤシステム(１１)のサンギヤ(２５)と第２プラネタリギヤドライブ(１２)のサンギヤ(２７)が中空シャフトを介して互いにトルク固定式に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項１２】
トランスミッションインプット(Ｅ)と第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第１シャフト(１６)との連結が、第１プラネタリギヤシステム(１１)のウェブ(２３)を介してトルク固定式に、および中空シャフトによりガイドされたシャフトにより行われることを特徴とする請求項１１に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項１３】
以下の特徴を備える請求項１０ないし請求項１２のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)：
・第１接続ギヤの第１ヘッドギヤが第１オーバーライドトランスミッション(９)のリングギヤ(２４)により構成されていること；
・第２接続ギヤ(２０)が、中空シャフトとして具現化された第３シャフト(１８)とトルク固定式に連結されたヘッドギヤ(３８)と、無段式トランスミッション(５)とトルク固定式に接続されたもう一つのヘッドギヤ(３７)により構成されていること。
【請求項１４】
無段式トランスミッション(５)が駆動力を伝達するトラクショントランスミッション(６)として実施されており、トラクション手段(３４)がベルトまたはチェーンで構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項１５】
トラクション手段(３４)をトランスミッションインプット(Ｅ)の回転数にノンスリップ連結するための手段が備わっていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項１６】
トラクション手段(３４)の回転速度をトランスミッションインプット(Ｅ)の回転数にあわせて調整するための手段が、少なくとも間接的にトランスミッションインプット部(Ｅ)に連結され、トラクション手段(３４)により駆動力を伝達するように連結できる一つの伝達リンク(４２)を備えることを特徴とする請求項１５に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項１７】
トラクション手段(３４)の外周(４３)に凹凸(４４)が備わっており、これが、伝達リンク(４２)の外周(４６)の凹凸(４５)と互いにぴったり噛み合うことを特徴とする請求項１６に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項１８】
伝達リンク(４２)がトランスミッションインプットシャフト(Ｅ)と同軸にまたはこれに平行に配置されており、トラクション手段(３４)のテンションを調整するために、無段式トランスミッション(５)のディスク装置(３３,３５)を旋回させるための旋回トランスミッション(４８)と伝達リンク(４２)が備わっていることを特徴とする請求項１７に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項１９】
伝達リンク(４２)がトランスミッションインプットシャフト(Ｅ)に同軸およびトルク固定式にまたはこれと平行に配置されており、テンションを調整するために移動または旋回可能なように取り付けられたテンショナ(４７)がトラクション手段(３４)に割り当てられていることを特徴とする請求項１７に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項２０】
トラクショントランスミッション(６)の変速比の制御を行う手段が、個々のディスク装置(３３,３５)の距離を調整するためのアクチュエータを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１９のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項２１】
第１オーバーライドトランスミッションの第３シャフト(９)と第２オーバーライドトランスミッション(１０)の第３シャフト(１８)との間の変速比が１：２から３、望ましくは１：２.５に調整でき、または２つの個々のディスク装置の変速比が１：２から３に調整できることを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項２２】
インプット部(Ｅ)が切替可能なスタートユニット(４８)に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２１のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項２３】
回転方向反転を実現するための手段が追加的に備わっていることを特徴とする請求項１ないし請求項２２のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項２４】
前記手段が反転スイッチセットを備えていることを特徴とする請求項２３に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項２５】
第１および／または第２の切替可能クラッチ(２１,２２)が摩擦式または同期切替可能クラッチとして具現化されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２４のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項２６】
トランスミッションインプット部(Ｅ)の上流側にスタートエレメント(４８)が接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２５のいずれか１項に記載のトランスミッションユニット(１)。
【請求項２７】
スタートエレメント(４８)が、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータまたはハイドロダイナミッククラッチとして具現化されていることを特徴とする請求項２６に記載のトランスミッション配置(１)。
【請求項２８】
スタートエレメント(４８)にロックアップクラッチが割り当てられていることを特徴とする請求項２７に記載のトランスミッション配置。
【請求項２９】
スタートエレメント(４８)がマルチディスククラッチとして具現化されていることを特徴とする請求項２６に記載のトランスミッション配置(１)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションユニット、特に多段式トランスミッションに関するものであり、それぞれが、請求項１の上位概念に記載された特徴を備えている。
【背景技術】
【０００２】
オーバーライドトランスミッションという形での動力分岐トランスミッションという形でのトランスミッション装置は、多数の実施例で既知である。その代表的なものとして特許文献１および２に記載の装置が挙げられる。
【０００３】
特許文献２による実施例では、一つのトランスミッションインプットシャフト、該トランスミッションインプットシャフトとトランスミッションアウトプットシャフトとに連結された、トラクショントランスミッションの形の一つの無段階変速トランスミッションが記述され、該トランスミッションは一つのインプット部と一つのアウトプット部を備え、該インプット部はトランスミッションインプットシャフトとトルク固定式に接続されており、一つの固定変速段、および一つの第１インプットシャフトを備えた一つのオーバーライドトランスミッションも記述され、これは無段階変速トランスミッションのアウトプット部とトルク固定式に接続されている。さらに一つの第２インプットシャフトが備わっており、これは、第１クラッチにより固定変速段を介してトランスミッションインプットシャフトと選択的に接続可能であり、また、一つのアウトプットシャフトも備わっており、これはトルク固定式にトランスミッションアウトプットシャフトに連結されている。ここでは固定変速段は駆動側でトルク固定式にトランスミッションインプットシャフトに連結されており、該固定変速段に関してアウトプット側で第１クラッチは、これらがオーバーライドトランスミッションの第２インプットシャフトをアウトプット側で選択的に固定変速トランスミッションと接続されるように配置されている。この解決法により、簡単な方法で安定した多段式トランスミッションを提供することができる。この解決法には、無段階変速トランスミッションとオーバーライドトランスミッションとを組み合わせることにより得られた、多段式トランスミッションをいわゆるギヤニュートラル範囲により、第１クラッチの範囲における高い噛み合い速度を避けられるという長所があるが、それは、第１クラッチが、固定変速段によりドライブシャフトの高回転数から低い回転数へ変速されたことに応じた位置に配置されるからである。これにより第１クラッチの磨耗が避けられ、耐用年数が増加する。しかしＣＶＴとも呼ばれる無段式トランスミッションとトランスミッションインプット部およびひいてはドライブシャフトとが直接連結することには大きな短所もある。無段式トランスミッションは常に駆動装置の回転数に連結されている。アウトプットシャフトの高回転数範囲または無段階変速トランスミッションの低変速比範囲においてオーバーライドトランスミッションの負荷を低減するために、第１インプットシャフトをオーバーライドトランスミッションのアウトプットシャフトと選択的に連結する第２クラッチが備わっている。これにより無段階変速トランスミッションのアウトプットシャフトとアウトプットシャフトとが固定連結され、そのためオーバーライドトランスミッションがトルクの流れの中でバイパスされる。無段階変速トランスミッションを介した動力伝達のもう一つの大きな問題は、その寸法に応じて許容最大モーメントのみが伝達され、それ以外は非常に高い負荷において許容されないスリップ状態が観察され、これにより、トラクション手段の磨耗が増加するという点である。無段式トランスミッションがトランスミッションインプット部に直接連結されているため、該インプットはこの変速比に常にさらされている。つまりＣＶＴのインプットはトランスミッションインプット部の回転数、ひいては駆動装置により負荷を与えられている。
【０００４】
多段式トランスミッションはさらに特許文献３で既知である。ここには、トラクショントランスミッションおよび２つのスリーシャフトプラネタリギヤセットの形で、一つのフォーシャフトのプラネタリギヤセットにまとめられている無段式トランスミッションが記載されている。ここでも、個々のシャフトと無段式トランスミッションとの連結は接続ギヤを介して行われる。
【０００５】
特許文献１によりトランスミッションユニットが既知であるが、これは、トラクショントランスミッションの負荷を大幅に低減し、ひいてはより高い動力の伝達、特に、これにより特許文献２のものより高い動力を確実に伝達できるよう構成が改良されている。この実施形態においても、トランスミッションユニットはオーバーライドトランスミッションユニットとして実施されている。ここには一つのトランスミッションインプットと一つのトランスミッションアウトプット、さらに、トランスミッションインプットとトランスミッションアウトプットとの間に配置され、互いに連結された２つのオーバーライドトランスミッションが含まれている。このとき２つのオーバーライドトランスミッションはそれぞれスリーシャフトプラネタリギヤシステムとして実施されている。両者は互いにフォーシャフトプラネタリギヤシステムに連結されている。第１オーバーライドトランスミッションと第２オーバーライドトランスミッションとの間には、さらに一つの無段式トランスミッションがトラクショントランスミッションという形で接続されている。各プラネタリギヤシステムには一つのサンギヤ、一つのリングギヤ、複数のプラネタリギヤ、一つのウェブが含まれている。個々のシャフトはそれぞれのオーバーライドトランスミッションのサンギヤ、リングギヤまたはウェブで構成されている。トランスミッションインプットはこのとき第１オーバーライドトランスミッションの第１シャフトおよび第２オーバーライドトランスミッションの第１シャフトとトルク固定式に接続されている。トランスミッションアウトプットは第１オーバーライドトランスミッションの第２シャフトと第２オーバーライドトランスミッションの第２シャフトとトルク固定式に接続されている。２つのスリーシャフトプラネタリギヤシステムをフォーシャフトプラネタリギヤシステムに連結するには、第１および第２オーバーライドトランスミッションの第１および第２シャフトを連結する。トラクショントランスミッションの形での無段式トランスミッションは、第１および第２オーバーライドトランスミッションの第３シャフトの間に配置される。この場合、シャフトという概念は機能的にとらえる必要があり、サンギヤ、リングギヤまたはウェブといったプラネタリギヤシステムの個々のエレメント、または、たとえばシャフトまたは中空シャフトの形でこれらとトルク固定式に連結されたエレメントのいずれかと解釈できる。個々のシャフトは作動状態に応じてインプット部とアウトプット部の機能を担う。したがって第１オーバーライドトランスミッションは、無段式トランスミッションを介してトランスミッションインプットシャフトからトランスミッションアウトプットシャフトへ動力を伝達する際、一つのインプット部と２つのアウトプット部を備える。該インプット部はこのとき第１シャフトから構成され、無段式トランスミッションに少なくとも間接的に接続されている第１アウトプット部は、第３シャフトから構成されており、トランスミッションアウトプットシャフトがトルク固定式に連結された第２アウトプット部は、第２シャフトで構成されている。この作動状態においては、第２オーバーライドトランスミッションは一つのインプット部と一つのアウトプット部を備えており、該インプット部はトランスミッションインプットシャフトに連結され、また第２オーバーライドトランスミッションの第１シャフトから構成されており、該アウトプット部は第２シャフトから構成されている。第３シャフトは無段式トランスミッションに接続されている。さらにトランスミッションには変速比を変更するための手段が備わっている。２つのオーバーライドトランスミッション、つまり第１または第２オーバーライドトランスミッションには、サンギヤとリングギヤとの間で対になって互いに噛み合うプラネタリギヤがある。これらは、ウェブに回転可能なように取り付けられている。対になって互いに噛み合うプラネタリギヤは、ダブル・プラネタリギヤとも呼ばれる。プラネタリギヤシステムとして構成された第２オーバーライドトランスミッションは、対になって互いに噛み合うプラネタリギヤを備えてダブル・プラネタリギヤシステムとも呼ばれるが、この実施例に基づき、全体作動範囲のうちの部分範囲について、ＣＶＴが最大回転速度で作動することが保証され、最大エンジン回転数において個々のディスクの変速比も変更でき、つまりゼロ位置を超えた回転が可能であり、ひいては本発明のトランスミッションによりギヤニュートラルの他に回転方向変更も実現できる。ダブル・プラネタリギヤの実施形態には、無段式トランスミッションと連結されたアウトプット部、特にプラネタリギヤシステムのリングギヤにおける回転数が、その他のプラネタリギヤシステムの設計に応じて増大することにより、それぞれその他のプラネタリギヤシステム、特にリングギヤの無段式トランスミッションと連結されたアウトプット部が縮小できるという長所がある。この実施例ではしかし、無段式トランスミッションを全体作動範囲にわたって最大回転速度で２回運転させることは不可能である。
【特許文献１】欧州特許第1,333,194号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第197 55 612号明細書
【特許文献３】国際公開第94/15121号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって本発明の課題は、特許文献１に記述された実施例を基に達成されたこれらの長所により改善されたトランスミッション装置を提供することであり、これにより従来の技術の上述の短所を解決することができ、また、同様の実施例に基づいて簡単な方法で安定した多段式トランスミッションを提供することができる。特にトラクショントランスミッションの負荷のさらなる減少を目指すことが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による解決法は、請求項１の特徴により表現されている。望ましい実施形態は従属請求項に記述されている。
【０００８】
本発明の実施形態では、該トランスミッションユニットは多段式トランスミッションとして実施されている。これには一つのトランスミッションインプット部と一つのトランスミッションアウトプット部、さらにトランスミッションインプット部とトランスミッションアウトプット部との間に配置され、互いに連結された２つのオーバーライドトランスミッションが備わっている。２つのオーバーライドトランスミッションのそれぞれはスリーシャフトプラネタリギヤとして実施されている。第１オーバーライドトランスミッションと第２オーバーライドトランスミッションとの間には、一つの無段式トランスミッションがトラクショントランスミッションの形で連結されている。各プラネタリギヤシステムは一つのサンギヤ、一つのリングギヤ、複数のプラネタリギヤ、一つのウェブを備えている。個々のシャフトは、それぞれのオーバーライドトランスミッションのサンギヤ、リングギヤまたはウェブ、またはこれとトルク固定式に連結されたエレメントから構成されている。トランスミッションインプット部は第１オーバーライドトランスミッションの第１シャフトとトルク固定式に接続されている。本発明では、第２オーバーライドトランスミッションの第１シャフトとトランスミッションインプット部との間に一つの切替可能な第１クラッチが備わっている。トランスミッションアウトプット部は第２オーバーライドトランスミッションの第２シャフトとトルク固定式に接続されており、また、もう一つの第２切替可能クラッチを介して第１オーバーライドトランスミッションの第２シャフトとトルク固定式に接続可能である。トラクショントランスミッションの形での無段式トランスミッションは、第１および第２オーバーライドトランスミッションの第３シャフトの間に配置される。シャフトという概念は、機能的に考える必要があり、サンギヤ、リングギヤまたはウェブといったプラネタリギヤシステムの個々のエレメント、またはこれらとトルク固定式に連結されたシャフトまたは中空シャフトといったエレメントととらえる必要がある。
【０００９】
このとき個々のシャフトは、作動範囲に応じてインプット部とアウトプット部の機能を担う。そのため、第１オーバーライドトランスミッションは、トランスミッションインプットシャフトから無段式トランスミッションを介してトランスミッションアウトプットシャフトに動力を伝達する際、一つのインプット部と２つのアウトプット部を備える。該インプット部はこのとき第１シャフトから構成され、無段式トランスミッションと少なくとも間接的に接続された第１アウトプット部は、第３シャフトから構成されており、トランスミッションアウトプットシャフトとトルク固定式に連結された第２アウトプット部は第２シャフトから構成されている。この作動状態では第２オーバーライドトランスミッションは一つのインプット部と一つのアウトプット部を備えており、該インプット部はやはりトランスミッションインプットシャフトと連結されており、第２オーバーライドトランスミッションの第１シャフトから構成されており、該アウトプット部は第２シャフトから構成されている。第３シャフトは無段式トランスミッションと接続されている。さらに変速比変更の手段がトランスミッションに備わっている。
【００１０】
該２つのプラネタリギヤシステムはフォーシャフトのプラネタリギヤシステムに連結されている。連結は、第１オーバーライドトランスミッションの第２シャフトと第２オーバーライドトランスミッションの第３シャフトとの間のトルク固定式の接続により行われる。
【００１１】
オーバーライドトランスミッションと無段式トランスミッションとの間の連結はそれぞれ変速段という形での接続ギヤを介して行われる。最も単純な場合、この連結は偶数個のヘッドギヤを備える単純なヘッドギヤセットを介して行われ、それぞれのインプットヘッドギヤは直接的にオーバーライドトランスミッションのアウトプット部から構成することができる。２つのクラッチは噛み合い可能であり、このとき動力伝達は通常、まず、第１クラッチが入ることにより行われ、第２オーバーライドトランスミッションの第１シャフトと第２オーバーライドトランスミッションの第３シャフトまたは第１オーバーライドトランスミッションの第２シャフトとの間に同期性がある場合は、第２クラッチの切替と第１クラッチの解放により行われる。クラッチの噛み合いは、クラッチの実施形態にしたがって、オーバーラップしながらまたは順次に行われる。しかしこれは動力伝達が遮断されずに行われることが望ましく、また、オーバーライドトランスミッションの第２および第３シャフトとの間に同期性がある場合は、第２クラッチが噛み合うことが望ましい。この実施形態においてもトラクショントランスミッションの形での無段式トランスミッションのインプット部は駆動装置の回転数とは接続されてはいないため、トランスミッションユニットのインプット部と無段式トランスミッションとの間にはトルク固定式の接続は存在しない。これは第１オーバーライドトランスミッションを介してのみ実現される。このトランスミッションのシャフトのうちの一つのシャフトの固定を行うことは不可避的に無理であるため、これにより固定変速比が与えられることはない。無段式トランスミッションはこのとき作動範囲全体にわたって最大エンジン回転数の際の最大回転速度で作動する。２つの切替可能なクラッチがあること、およびこれらが交互に作動することにより、第２オーバーライドトランスミッションがロックアップし、無段式トランスミッションは作動範囲全体を見た場合に回転数に関しては、ほぼ２回、たとえば2000rpmから4800rpmの範囲で変化する。設計により異なるが、ここでは、たとえば２.６以下の変速比幅が可能である。
【００１２】
決定的なことは、第２プラネタリギヤの連結交代が動力伝達の遮断なしに行われることである。このときトランスミッションインプットシャフトと第２オーバーライドトランスミッションの第３シャフトまたは第１オーバーライドトランスミッションの第２シャフトは同期して作動する。
【００１３】
２つのプラネタリギヤセットのリングギヤとサンギヤ設計は恣意的に行える。しかし全体設計、特にアウトプット部と無段式トランスミッションとの接続を考慮する必要がある。第２オーバーライドトランスミッションの設計により、トランスミッションの全体変速比幅が影響を受ける可能性がある。このときたとえばサンギヤのバリエーション、特にリングギヤの設計が同じ場合のサンギヤの直径によりトランスミッションの全体変速比幅が直接的に影響を受ける。直径が大きくなると変速比幅が高くなり、小さくなると低くなる。第１プラネタリギヤセットの設計は、ＣＶＴの変速比幅に依存するため、リングギヤとサンギヤの設計はつまり、ＣＶＴにより目指すべき変速比幅がたとえばおよそ２.５の場合、サンギヤからリングギヤへの比率が、ＣＶＴにより達成すべき比率に対応するように行われる(クラッチ交替の場合、シャフトは同期して作動する)。つまり、リングギヤとサンギヤとの間の変速比は１：２.５となる。このことは、サンギヤはリングギヤの２.５倍の速度で回転することを意味している。構造的設計にとってこのことは、たとえば、リングギヤの噛み合わせ直径がサンギヤの噛み合わせ直径より２.５倍大きいことを表している。
【００１４】
特に長所のある実施形態によると２つのオーバーライドトランスミッションの第１シャフトはそれぞれ個々のオーバーライドトランスミッションのウェブにより構成されている。第１プラネタリギヤの第２シャフトはサンギヤにより、第２プラネタリギヤの第２シャフトはリングギヤから構成されている。少なくとも間接的にトラクショントランスミッションに連結された第３シャフトは、第１プラネタリギヤのリングギヤと第２プラネタリギヤのサンギヤにより構成されている。無段式トランスミッションを介してトランスミッションインプット部からトランスミッションアウトプット部への動力伝達を見ると、第１オーバーライドトランスミッションのウェブが第１オーバーライドトランスミッションのインプット部を構成している。トランスミッションアウトプットシャフトと連結された第１アウトプットは、サンギヤと第１オーバーライドトランスミッションのリングギヤの第２アウトプット部から構成されている。
【００１５】
本発明の解決法は、すべての作動範囲において、トランスミッションインプットシャフトと無段式トランスミッションとの間の連結、特にそれぞれ無段式トランスミッションのインプット部として機能するディスク装置の場合の連結は直接的なトルク固定式連結ではなく、オーバーライドトランスミッションを介して連結されるところに特徴がある。これにより一つの段を介してオーバーライドトランスミッションと無段式トランスミッションとの間の連結により固定変速比が実現できるが、無段式トランスミッションのインプット部の回転数とモーメントという個々の数値は常に第１オーバーライドトランスミッションの比率に依存しており、つまりトラクショントランスミッションを介した動力伝達においてはこれらの数値はトランスミッションアウトプットシャフトの回転数に影響を与え、この回転数が再び第１オーバーライドトランスミッションに影響を与え、ひいては第１オーバーライドトランスミッションの第３シャフトの第１オーバーライドトランスミッションと回転数を介して伝達できる動力の大きさに影響を与える。これにより、回転数が高い場合に無段式トランスミッションに不必要に負荷がかかることを避けられる。無段式トランスミッションのインプット部はこれによりもはや、トランスミッションインプット部の回転数、ひいては、これに連結された駆動装置の回転数に直接的に連結されない。トランスミッションユニットのトランスミッションアウトプット部の回転数は、無段式トランスミッションの制御により変更できる。２つのクラッチが切替可能であるため、無段式トランスミッションの変速範囲を活用することにより、それぞれ個々の作動範囲において特徴を持つ多段式トランスミッションが実現できる。つまり、該無段式トランスミッションは各作動範囲において２つの方向に作動する。これにより、同じ寸法またはより小さい寸法のトラクショントランスミッションにおいてはトランスミッションの全体変速比幅は高くなる。
【００１６】
無段式トランスミッションはさまざまな形で実施することができるが、駆動力を伝達するトラクショントランスミッションとして実施するのが望ましい。これには２つのディスク装置、一つの第１ディスク装置、一つの第２ディスク装置が備わっており、個々のディスクは、少なくとも一つは変速比の変化に比例して互いに位置を移動できることが望ましい。トラクション手段としては、ベルト、チェーン、プッシュベルトが使われる。
【００１７】
変速比の制御のための手段には、２つのディスク装置を備え、ディスク装置のディスクの距離が、一つのディスク装置のディスクの押し付ける力により変更可能であり、この値が直接的な制御値またはこれを少なくとも間接的に特徴づける値として使われるトラクショントランスミッションの場合には、個々のディスクをつなげるためまたはこれの位置を変えるための適切な位置調整装置がある。これはたとえば電気油圧式に行うことができる。この場合、一つのディスク装置のみに、トラクション手段の作動半径を能動的に変更するための適切な位置調整装置が割り当てられており、その他のディスク装置には、たとえば予め負荷がかけられたバネ装置が割り当てられ、これにより、個々のディスクの距離およびその作動半径の変化に対応して、位置調整装置で能動的に制御できるディスク装置により、押付ける力および作動半径の調整が可能になる。もう一つの可能性は、両方のディスク装置を制御することである。具体的な実施形態については、すでに従来の技術より既知の複数の可能性が存在するため、これについては詳述しない。
【００１８】
本発明のトランスミッション装置は以下のように機能する。
トランスミッションインプット部を駆動装置に連結する場合またはスタートユニットが組み込まれている場合は、トランスミッションアウトプットシャフトの第１オーバーライドトランスミッションへのトランスミッションインプット部の連結、つまり全体トランスミッションユニットと、噛み合った第１クラッチのアウトプットの連結においては、第１オーバーライドトランスミッションの比率は、反対方向の力が働く第２シャフトを備えるプラネタリギヤの場合と同じである。第２クラッチは第２オーバーライドトランスミッションから解放されている。そのため、動力伝達は第１オーバーライドトランスミッションを介して、および、変速トランスミッションは、これと連結されたトラクショントランスミッションのディスク装置を介して行われる。第２オーバーライドトランスミッションについても同様であり、その第１シャフトはこの場合ウェブであり、そこにトランスミッションユニットのインプット部が連結されている。つまり、この状態では、無段式トランスミッションの両方のディスク装置が駆動される。したがって第１オーバーライドトランスミッションは、トランスファケースとして機能し、そのインプット部はトランスミッションインプットシャフトと、その第１アウトプット部はトラクショントランスミッションと、その第２アウトプット部は第２オーバーライドトランスミッションのトランスミッションアウトプットシャフトと連結されている。第２オーバーライドトランスミッションユニットはこの状態ではやはりトランスファケースとして機能し、インプット部はトランスミッションインプットシャフトと、アウトプット部は無段式トランスミッションの第２ディスク装置と連結されている。この機能状態においては、第１ディスク装置と第２ディスク装置との間の変速比はたとえば１：２から２.６、特に１：２.４の比率が選択される。第２オーバーライドトランスミッションの第２アウトプット部は、トランスミッションユニットのアウトプット部にトルク固定式に接続されている。このことは、第２オーバーライドトランスミッションと連結された第２ディスク装置は、第１オーバーライドトランスミッションと駆動接続している第１ディスク装置より速く回転していることを表している。無段式トランスミッションにおける変速比が変化して初めて、対応する変速比調整手段を介して、つまり第１および第２ディスク装置の間の変速から、ゆっくりした変速に切替えられ、つまり、たとえば１：２.４から２.４：１に切り替わり(回転数内でのディスクの交替)、それにより、第１ディスク装置を介して伝達されるモーメントが低くなり、動力伝達は、主に、トラクショントランスミッション上の第１オーバーライドトランスミッションを介して行われ、無段階部分を介して伝達された動力は第２オーバーライドトランスミッションに伝えられる。この場合、第２オーバーライドトランスミッションは、第１および第３シャフトから構成された２つのインプット部を備えるサミングアップギヤとして機能する。そのため、第２オーバーライドトランスミッションのリングギヤの駆動とウェブの回転により、トランスミッションアウトプットシャフトが駆動される。ほぼ純粋に無段階の動力伝達範囲をもう一つ実現するために、トランスミッションインプットシャフトと第２オーバーライドトランスミッションの第３シャフトとの間に同期性がある場合、第２切替可能クラッチが入る。次に第１クラッチが解除される。この場合の動力伝達は、サンギヤとリングギヤが連結されていれば、第２オーバーライドトランスミッションでの変速を追加せずに、無段式トランスミッションでの調整された変速にしたがって、第１オーバーライドトランスミッションを介して行われる。第２オーバーライドトランスミッションはロックアップされている。無段式トランスミッションの変速比を変えることにより、特に第１オーバーライドトランスミッションへの無段式トランスミッションの接続からはじめて、ゆっくりから早くへ、早くからゆっくりへ変えると、それにより無段式トランスミッションの可能な作動範囲が再度２回、つまり、変速比の調整により異なるが両方の方向に往復される。トランスミッションの全体作動範囲はしたがって、両方の作動範囲についてそれぞれ２回、個々のクラッチの噛み合わせにより特徴づけられているＣＶＴの作動範囲を往復させることにより拡大する。ＣＶＴ自体は、伝達する動力が同じであればトランスミッション全体にわたって寸法を小さくすることができる。
【００１９】
第１と第２オーバーライドトランスミッションと無段式トランスミッション(ＣＶＴ)との間に設けられた変速段の設計は、ＣＶＴ最大許容回転数に応じて行われる。
【００２０】
本発明の解決法においては、さらに、特に一つのディスク装置のディスク距離を変更することにより、トラクショントランスミッションの変速比を変えるための制御装置が備わっている。これは、たとえばエンジン回転数、アクセルペダル調整のトランスミッションアウトプットシャフトの希望の回転数、およびその他影響を与える数値に依存する。この制御に関しては多くの可能性があり、従来の方法を用いることもできる。
【００２１】
回転方向を反転させるために、追加的に反転ギヤまたはこれに相当する装置が備わっており、トランスミッションインプットシャフトの回転方向を反転させることができる。しかし、後述する第２の解決法でも、変速比幅範囲を十分に活用しオーバーライドトランスミッションを、ゼロ位置を超えて作動させることができる。
【００２２】
本発明のトランスミッションユニットにはさらに一つのスタートユニットを、すでに述べたようにたとえば油圧式コンバータ、油圧式クラッチ、または、湿式マルチディスククラッチの形の機械式クラッチを配置して、スタート状態のうちから全動力を無段式トランスミッションに伝達させないようにする。
【００２３】
特に有利な発展形では、動力が大きい場合に無段式トランスミッションで生じたスリップを、ノンスリップ連結のための手段、ひいてはトラクション手段の回転速度をドライブシャフトの回転数に適合させることにより防止することができる。それにより、もう一度伝達可能な動力を上昇させることができる。
【００２４】
トラクション手段とトランスミッションインプット部の回転数とのノンスリップ連結のための手段には、少なくとも間接的にトランスミッションインプット部と連結され、トラクション手段と駆動力を伝達するよう相互作用する伝達リンクが含まれる。トラクション手段の外周には、ぐるりと凹凸が備わっており、これは、伝達リンクの外周を取り囲む凹凸と互いにぴったり噛み合うようになっている。もう一つの可能性は、トラクション手段を、チェーンとして、またはベルトやチェーンとの結合物として実現することであり、このとき、該伝達リンクはチェーンスプロケットとして構成されているため、この実施状態ではトラクション手段に対する伝達リンクの位置がずっと変化せずに続く。無段式トランスミッションのディスク調整時に作動半径が変化した際のトラクション手段の適合と、トラクション手段回転速度をトランスミッションインプット回転数に同期に適応させることは、テンション装置、特に第１の解決法のテンションローラを介して調整される。該テンションローラはこのとき、トラクション手段に対して旋回可能だが場所は固定して取り付けられている。伝達リンクは少なくとも間接的にトランスミッションインプット部と連結されている。つまり、伝達リンクはトルク固定式にトランスミッションインプット部と連結されているか、またはその他の伝達エレメントを介してこれと連結されている。伝達リンクを、トラクション手段の回転方向と確実に同じ方向に回転させるため、これは直接的にトルク固定式にドライブシャフトまたはトランスミッションインプット部に連結されるか、またはその他の伝達エレメント、たとえばヘッドギヤセットを介して連結されているが、後者の場合、互いに噛み合う伝達エレメントの数は奇数になる。伝達エレメントは、トラクション手段に対して旋回可能なように配置することができる。この場合、これは同時に、テンションエレメントとして、また、トランスミッションインプット部の回転数へのノンスリップ連結のために機能する。駆動するベルトプーリの作動半径がアウトプット側の作動半径より小さい場合、駆動するベルトプーリが伝達するトルクはアウトプット側より小さい。駆動するベルトプーリのスリップ限界に到達し次第、それを超えてアウトプット側のベルトプーリに伝達されるトルクは、ベルトの歯車から、また、そこからアウトプット側のベルトプーリに伝達される。
【００２５】
第２の解決法によると、トラクション手段を弛ませずまたスリップさせずに送るため、２つのディスク装置の調整が異なる場合、つまり調整が均等でない場合に発生する、トラクション手段の周回長さと、理論的にこの状態でトルク伝達を確実に行うために必要な長さとの差の補正は、ディスク装置が伝達リンクを中心に旋回可能なことにより行われる。このとき、ディスク装置にトルク固定式で接続されたシャフトと、これに取り付けられたエレメント、つまり第１固定変速段のアウトプット部と第２固定変速段のインプット部も一緒に旋回する。これにより、旋回半径が固定される。このときの旋回は常に伝達リンクの方向または円周の方向である。
【００２６】
その他の解決法によりトランスミッションが特定の設計である場合、ゼロ位置を超えて作動させることが可能である。その他の場合は、回転方向を反転させるための反転スイッチが備わっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明について以下に図を用いて説明する。
【００２８】
図１は、オーバーライドトランスミッションユニット、特に多段式トランスミッション２の形の、本発明に基づいて構成されたトランスミッションユニット１の基本構造の簡略図である。ここには一つのトランスミッションインプット部Ｅと一つのトランスミッションアウトプット部Ａが含まれている。トランスミッションインプット部Ｅは少なくとも間接的に一つの駆動装置に接続されており、そのアウトプット部は車両に導入する際に少なくとも間接的にトルク固定式で車両の駆動輪に連結可能である。インプット部Ｅとアウトプット部Ａとの間の動力伝達は、個々の作動範囲、望ましくは少なくとも２つの作動範囲においてそれぞれ第１動力分岐部３と第２動力分岐部４という２つの動力分岐部を利用して行われる。このとき本発明では第１動力分岐部３内に無段式トランスミッション５がトラクショントランスミッション６という形で備わっており、少なくとも一つの作動範囲においてインプット部として機能する無段式トランスミッション５のインプット部７は、トランスミッションインプット部Ｅと直接連結されておらず、ひいては駆動装置とも連結されていない。特にトランスミッションインプット部Ｅと無段式トランスミッション５との間には固定の変速比は存在しない。無段式トランスミッション５のそれぞれのアウトプット部８は、トランスミッションアウトプット部Ａと直接連結されていない。この目的のために、トランスミッションインプット部Ｅとトランスミッションアウトプット部Ａとの間には２つのオーバーライドトランスミッション９および１０が備わっている。２つのオーバーライドトランスミッション、第１オーバーライドトランスミッション９と第２オーバーライドトランスミッション１０は、スリーシャフトプラネタリギヤ１１および１２として実施されている。各プラネタリギヤ、つまり第１オーバーライドトランスミッション９を構成するプラネタリギヤ１１と第２オーバーライドトランスミッション１０を構成するプラネタリギヤ１２には、それぞれ第１シャフト、第２シャフト、第３シャフトが備わっている。第１プラネタリギヤ１１の第１シャフトは符号１３で、第２シャフトは符号１４で、第３シャフトは符号１５で示されており、第２プラネタリギヤ１２の第１シャフトは符号１６で、第２シャフトは符号１７で、第３シャフトは符号１８で示されている。このとき第１プラネタリギヤ１１の第１シャフト１３はトランスミッションユニット１のインプット部Ｅとトルク固定式に接続されているか、または、これにより構成されている。第２シャフト１４は第２プラネタリギヤ１２と接続可能であり、第３シャフト１５は無段式トランスミッション５と少なくとも間接的に、望ましくは、変速段１９を備える接続ギヤ３９を介して接続可能である。同様のことが、第２プラネタリギヤ１２の形の第２オーバーライドトランスミッション１０についても言える。第１シャフト１６はトランスミッションユニット１のインプット部Ｅと接続可能であり、図示された場合の接続は、オーバーライドトランスミッション９の第１シャフト１３を介して行われている。第３シャフト１８は少なくとも間接的に無段式トランスミッション５と接続可能である。接続は変速段２０を備える接続ギヤ４０を介して行われる。変速段１９および２０はこのとき固定変速比を持つ。第２シャフト１７はトランスミッションユニット１のアウトプット部Ａとトルク固定式に接続されている。本発明では第１オーバーライドトランスミッション９と第２オーバーライドトランスミッション１０は個々の作動範囲において交互にトランスファケースおよびサミングアップギヤとして使われる。複数範囲での作動を実現するために、第２オーバーライドトランスミッション１０には２つの切替可能クラッチ２１および２２が割り当てられており、これらは選択的に第１シャフト１６をトランスミッションユニット１のインプット部Ｅと、または、第１オーバーライドトランスミッション９と接続し、第２切替可能クラッチ２２は、選択的に第３シャフト１８をトランスミッションユニット１のアウトプット部Ａに、ひいては第２変速段２０を介してアウトプット部Ａを無段式トランスミッション５に接続する。個々のプラネタリギヤ１１,１２の第１シャフト、第２シャフト、第３シャフトの個々の機能は、第１プラネタリギヤ１１についてはウェブ２３により行われ、第２オーバーライドトランスミッション１０およびこれを介してアウトプット部Ａに接続するための第２シャフト１４の機能はサンギヤ２５により行われる。第３シャフト１５はリングギヤ２４により構成されている。第２オーバーライドトランスミッション１０の第１シャフト１６の機能はウェブ２６により構成され、第２シャフト１７の機能はリングギヤ２８により、第３シャフト１８の機能はサンギヤ２７により構成されている。第１切替可能クラッチ２１はこのとき第２オーバーライドトランスミッション１０のウェブ２６とトランスミッションユニット１のインプット部Ｅとの間の接続に使われ、第２切替可能クラッチ２２は、無段式トランスミッション５、特に第２伝達段２０とトランスミッションユニット１のアウトプット部Ａとの間の連結に使われる。無段式トランスミッションはトラクショントランスミッション６として構成されている。ここには２つのディスク装置３３および３５が備わっており、これらはトラクション手段３４を介して互いに接続されている。動力伝達方向にしたがって、第１または第２ディスク装置３３,３５は無段式トランスミッション５のインプット部またはアウトプット部として機能する。以下にその機能方法を説明する。
【００２９】
第１作動範囲においては、第１クラッチ２１は閉じている。この場合、トランスミッションインプット部Ｅと第２オーバーライドトランスミッション１０の第１シャフト１６との間には直接接続が成立している。この場合、第１オーバーライドトランスミッション９はトランスファケースとして、第２オーバーライドトランスミッション１０は純粋なサミングアップギヤとして機能する。動力の流れは、第２オーバーライドトランスミッション１０の第１シャフト１６、第２変速段２０、無段式トランスミッション５を介して伝達され、第１オーバーライドトランスミッション９を介した作用によりトランスミッションユニットのアウトプット部Ａの回転数は第３シャフト１８を介して決定される。この解決法では、一方では、特許文献１で記述された装置の有利な特性を保持しつつ、トラクショントランスミッション６に追加的に負荷がかかることを防げる。オーバーライドトランスミッション９と無段式トランスミッション５との間の連結により変速段１９を介して固定変速比が得られるが、無段式トランスミッション５の回転数とモーメントという個々の数値は常に第１オーバーライドトランスミッション９の比率と個々のクラッチ２１,２２の噛み合いに依存する。トラクショントランスミッション６を介した動力伝達において、ここで調整され、達成された回転数は、トランスミッションアウトプットシャフトＡの回転数に影響を与えるが、それに対する作用としてこれは再び第１オーバーライドトランスミッション９に影響を与え、ひいては第１オーバーライドトランスミッション９を介して伝達できる動力の大きさおよび第１オーバーライドトランスミッション９の第３シャフト１５の回転数に影響を与える。これにより、回転数が高い場合に無段式トランスミッション５の負荷が不必要に大きくなることを防げる。無段式トランスミッションのインプット部５はしたがって駆動装置の回転数にもはや直接的には関係付けられていない。アウトプット部の回転数は無段式トランスミッション５の制御により変更できる。無段式トランスミッション５の個々のディスク装置３３,３５とオーバーライドトランスミッション９,１０との連結はそれぞれ対応する接続ギヤ３９,４０を介して固定変速段１９,２０を使って行われる。２つのディスク装置３３,３５を備えるトラクショントランスミッション６の構成の場合は、ディスク装置３３,３５のディスクの距離はディスクの押付け力により変更可能であり、この数値は直接的な制御値または少なくともこれを間接的に特徴付ける数値として利用されるが、この場合、変速比３３,３５の制御のための手段３１自体には、ディスク装置に、押付け力を変化させる位置調整装置、つまり個々のディスクを押し付けたりずらしたりするための位置調整装置が備わっている。これらはたとえば電気油圧方式で作動させることができる。このとき、トラクション手段の作動半径を能動的に変更するための適切な位置調整装置が割り当てられるのは、ディスク装置３３または３５のいずれか一つのみであり、もう一方のディスク装置３３または３５には、たとえば予め負荷が与えられたバネ装置が割り当てられており、これが個々のディスクの距離を適切に変化させ、それにより、位置調整���置により能動的に制御可能なディスク装置３３または３５の作動半径を変化させるため、押付け力を自動的に適合させることができ、それにより、ホイールの調整が行える。もう一つの可能性としては、ディスク装置、ここではディスク装置３３および３５の制御が挙げられる。具体的な実施形態に関しては、従来の技術で既知の多数の可能性があるが、ここではそれらについては言及しない。さらに、トラクショントランスミッションの作動およびこれを既存の駆動コンセプトに取り入れるための制御方法そのものおよび制御規則およびガイドのための数値についても同様である。無段式トランスミッション５の実施形態に関しては多数の可能性がある。２つのディスク装置３３および３５の連結と動力伝達は、それぞれたとえばベルト、チェーンまたはプッシュベルトの形のトラクション手段３４を介して行われる。
【００３０】
第２作動範囲ＩＩにおいて無段式トランスミッションとトランスミッションアウトプット部Ａとの間の第１クラッチ２１は解放されており、第２クラッチ２２は閉じている。この場合トランスミッションアウトプット部Ａと第２オーバーライドトランスミッション１０の第３シャフト１８、ひいては固定変速段２０との間にトルク固定式接続が成立しており、これがさらに第１オーバーライドトランスミッション９の第２シャフト１４に接続されている。このとき第２オーバーライドトランスミッション１０のリングギヤ２８とサンギヤ２７は互いに連結されている。それにより、無段式トランスミッション５の変速範囲をもう一度使って、さらに大きなトランスミッション変速比幅を実現し、無段式トランスミッションの負荷を低下させる。動力伝達はトランスミッションインプット部Ｅから第１オーバーライドトランスミッション９と第１変速段１９を介して無段式トランスミッション５まで行われる。図では第１変速段１９がヘッドギヤ段として実施されており、第１ヘッドギヤ２９が第１オーバーライドトランスミッション９のリングギヤ２４で構成されており、これと噛み合っている第２ヘッドギヤ３０は、この機能状態においては無段式トランスミッションのインプット部７として機能するシャフト３２またはトルク固定式で第１ディスク装置３３に連結された無段式トランスミッション５のエレメントに接続されている。動力伝達はトラクション手段３４を介して第２ディスク装置３５に伝えられ、そこから第２変速段２０を介してヘッドギヤセット３６の形でオーバーライドトランスミッション１０の第３シャフト１８に接続されている。ヘッドギヤセット３６はここでも２つのヘッドギヤを備えており、第１ヘッドギヤ３７は第２ディスク装置３５と接続されており、第２ヘッドギヤ３８は第２オーバーライドトランスミッション１０の第３シャフト１８に接続されている。この機能状態においても第１および第２ディスク装置３３および３５のディスク距離の調整を行ってそれぞれ希望する変速比が得られる。
【００３１】
サンギヤ２７とリングギヤ２８との間の連結により、第２オーバーライドトランスミッション１０は変速比１：１で機能する。トランスミッション全体の変速比はこの作動範囲においては主に無段式トランスミッション５を介して決定される。このとき、個々のディスク装置の制御にしたがってここで変速比を変化させる。ここでも無段式トランスミッションの作動可能範囲はディスクをそれぞれ調整することにより利用される。これはたとえば第１オーバーライドトランスミッションに連結されたディスク装置から始まってそれぞれ高速へ、また、高速から低速へ変わる。
【００３２】
トランスミッション１は望ましくはスタートユニット４８を介してアウトプット部または駆動装置に連結されている。
【００３３】
第１オーバーライドトランスミッション９と第２オーバーライドトランスミッション１０はすでに記述したようにプラネタリギヤセット１１および１２という形の遊星歯車装置として実施されている。ここにはそれぞれ少なくとも一つのサンギヤ２５、一つのリングギヤ２４および一つのウェブ２３と複数のプラネタリギヤが含まれている。サンギヤ２５とリングギヤ２４はシングルプラネタリギヤを介して互いに接続されている。このことは第２プラネタリギヤ１２についても同様である。
【００３４】
図２は、図１の実施形態をもとにした、多段式トランスミッション２の形で高いモーメントの伝達を実現するための、本発明の構成のトランスミッションユニット１の特に有利な発展形である。基本構造は図１に示されたものと同じであるため、同じエレメントには同じ符号を用いた。無段式トランスミッション５はやはり動力を伝達するトラクショントランスミッション６として構成されている。本発明では外周４３に配されたトラクション手段３４は凹凸４４を備えており、このために、少なくとも間接的にトルク固定式にトランスミッションインプット部Ｅに連結された伝達リンク４２が、凹凸４４と互いにぴったり合わさるようにそれぞれ構成された凹凸４５と噛み合うことができ、それによりトランスミッションインプット部Ｅとトランスミッションアウトプット部Ａとの間の任意の変速比において、トラクション手段３４の回転速度をトランスミッションインプット部Ｅに同期して調整することができる。この方法には、トラクショントランスミッションの寸法が同じであれば、この方法を使わない場合と比較して数倍、たとえばおよそ３倍の動力を伝達できるという長所がある。トラクショントランスミッションのスリップ状態は防止することができる。伝達リンク４２としてトラクション手段の選択に応じて、歯車またはチェーンスプロケットを使用することができる。外周の長さの変化は、図示されていないテンショナ、たとえばテンションローラ４７を介して調整される。歯車により、作動半径の小さいＣＶＴのスリップが防止される。両方のディスク装置がモーメントを伝達する(大きな作動半径と小さな作動半径)。
【００３５】
図３は図２において、ドライブシャフトＥに平行に同一平面上に配置されたトラクショントランスミッションをＡから見たところを非常に簡略化した図である。この図から、トラクション手段３４の外周４３にたとえば凹凸４４が備わっていることがわかる。この凹凸はトラクション手段自体に組み込むことも、または、適切な構成たとえばトラクション手段を複数の層から構成することで実現することができる。望ましくはトラクション手段はコグドベルトとして実施されている。伝達リンク４２は歯車として構成されており、その外周４６には互いにぴったり合わさる凹凸４５が備わっており、これがトラクション手段と噛み合い、駆動力を伝達するように協働する。しかし、チェーンとして構成することも可能である。その場合、伝達リンク４２はチェーンスプロケットとして実施される。
【００３６】
伝達リンク４２は望ましくはトルク固定式でドライブシャフトとして機能するトランスミッションインプット部Ｅに接続されており、テンショナ４７と接続されてトラクション手段の回転速度を駆動装置またはトランスミッションインプット部Ｅの回転数に同期して調整することが可能である。これによりトラクション手段が滑ることを避けられる。しかし、互いに噛み合う複数の伝達エレメントにより、ドライブシャフトの回転数にノンスリップ連結するための手段を実施することも可能であり、このとき常に、対応する変速を選択する必要があるが、トランスミッションインプット部とトラクション手段の走行方向の回転方向が同一になるよう、望ましくは奇数の変速を選択する。このとき噛み合い部は常に前進している。伝達エレメントは旋回可能なように取り付けることも可能である。その場合、これは同時に、トラクション手段をトランスミッションインプット部に同期して連結するためのテンションエレメントとして機能する。
【００３７】
図４には、トラクション手段のテンションとトラクション手段の回転速度を伝達リンク４２の回転数に調整するための、図２のＡから見た図のもう一つの実施可能性が示されている。トラクション手段はここでも、個別に図示されてはいないが凹凸４４が備わっており、これは伝達リンク４２の凹凸４５と互いにぴったり噛み合っている。伝達リンク４２はトルク固定式にドライブシャフトまたはトランスミッションインプット部Ｅに接続されており、トラクション手段の回転速度をドライブシャフトまたはトランスミッションインプット部Ｅの回転数に同期的に調整する。動力伝達のために必要なトラクション手段のテンションを実現するために、少なくとも一つまたは両方のディスク装置を調整する際にこれらを円周方向に旋回させる。該旋回は、伝達リンクの回転軸Ｒ４２について半径上で行われるが、この半径は回転軸Ｒ４２とディスク装置３３,３５の回転軸Ｒ３３,Ｒ３５との距離により決定される。それを実現するためにたとえば旋回トランスミッションが備わっており、これは、ヘッドギヤ段として構成されており、ディスク装置に同軸に配置された２つのヘッドギヤを備えており、これらは、伝達リンク４２に同軸に配置された一つのヘッドギヤと噛み合っている。ヘッドギヤは回転軸に関しては場所を固定して取り付けられている。調整または旋回は、望ましくは個々のディスク装置の距離の調整と同期して行われる。それによりＲ３３,Ｒ３５との距離を半径方向に変更することができる。
【００３８】
図１から図４までの実施形態では多段式トランスミッションが図示されている。第２オーバーライドトランスミッションを持たないことにより、個々の作動範囲について図１から図４までの実施形態より小さいトランスミッション変速比幅を得ることができる。トランスミッションユニットの基本構造は図１に示すとおりであるが、第２オーバーライドトランスミッションは備わっていない。
【００３９】
図１から図４の実施形態においては、オーバーライドトランスミッション、特に第１オーバーライドトランスミッションの寸法は、ディスク装置で調整される比率に応じて決定される。つまり、たとえば無段式トランスミッションで最大変速比１：２.５が達成できる場合、第１オーバーライドトランスミッション、特にサンギヤとリングギヤの配置もこれに応じて決定される。このことは、個別には、該リングギヤがサンギヤより２.５倍ゆっくり回転することを意味している。
【００４０】
ゼロ位置を超えて作動させるために、図５ではもう一つの第２解決法により第２オーバーライドトランスミッションを他の方法で実施している。この場合、第２オーバーライドトランスミッション１０の第１シャフト１６はウェブ２６で構成されており、これは第１クラッチ２１を介してトランスミッションインプット部Ｅと接続可能である。しかし、第２シャフトはサンギヤ２７で構成されており、無段式トランスミッションと接続可能で符号１８で表される第３シャフトは、リングギヤ２８と連結されている。第３シャフト１８は第２クラッチ装置２２を介してトルク固定式にアウトプット部Ａと接続可能である。この場合、リングギヤ２８とサンギヤ２７は互いにトルク固定式に連結されている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のトランスミッションユニットの図である。
【図２】図１の有利な発展形の図である。
【図３】図２のディスク装置をＡから見た図である。
【図４】図２のＡから見た図をもとに、トラクション手段の回転速度と、トランスミッションインプット部または駆動装置の回転数を調整する手段のもう一つの実施形態を簡略に図示したものである。
【図５】無段式トランスミッションにオーバーライドトランスミッションが連結され、ゼロ位置を超えて回転できるもう一つの実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  トランスミッションユニット
２  多段式トランスミッション
３  第１動力分岐部
４  第２動力分岐部
５  無段式トランスミッション
６  トラクショントランスミッション
７  無段式トランスミッションインプット部
８  無段式トランスミッションアウトプット部
９  第１オーバーライドトランスミッション
１０  第２オーバーライドトランスミッション
１１,１２  スリーシャフトプラネタリギヤ
１３,１６  第１シャフト
１４,１７  第２シャフト
１５,１８  第３シャフト
１９,２０  変速段
２１  第１切替可能クラッチ
２２  第２切替可能クラッチ
２３  プラネタリギヤセット１１のウェブ
２４  プラネタリギヤセット１１のリングギヤ
２５  プラネタリギヤセット１１のサンギヤ
２６  プラネタリギヤセット１２のウェブ
２７  プラネタリギヤセット１２のサンギヤ
２８  プラネタリギヤセット１２のリングギヤ
２９  第１ヘッドギヤ
３０  第２ヘッドギヤ
３１  変速比制御のための手段
３２  シャフト
３３  第１ディスク装置
３４  トラクション手段
３５  第２ディスク装置
３６  ヘッドギヤセット
３７  第１ヘッドギヤ
３８  第２ヘッドギヤ
３９,４０  接続ギヤ
４１  手段
４２  伝達リンク
４３  外周
４４〜４６  凹凸
４７  テンショナ
４８  スタートユニット
Ｅ  インプット部
Ａ  アウトプット部
【図１】
2007522405.tif 000002
【図２】
2007522405.tif 000003
【図３】
2007522405.tif 000004
【図４】
2007522405.tif 000005
【図５】
2007522405.tif 000006
【国際調査報告】
2007522405.tif 000007
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