(57)【要約】  変速機システムは、直列に配置された２つの変速機モジュール１および２を有し、第１の変速機モジュール１の出力シャフト１Ｂは、取付点５を介して第２の変速機モジュール２の入力シャフト２Ａに接続される。変速機システムはさらに、取付点に接続される電気モータ７を含む。第１の変速機モジュール１は、２段減速機構によって形成されるとともに、回転部材の１つがブレーキに接続される少なくとも３つの回転部材を持つ遊星歯車セットを有する。第１の変速機モジュール１はさらに、その他の２つの回転部材の間に配置される短絡クラッチ１３を含む。第２の変速機モジュール２は、連続可変変速機によって形成される。短絡クラッチ１３は、連続可変変速機の範囲が２回通過され得るようにレジーム切替を形成するように使用され得る。
2013520632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが少なくとも１つの速度変更ギアおよび少なくとも１つのカップリングおよび／または制御可能な可変速度変更ギアを持つ連続可変変速機を有する第１および第２の変速機モジュールを有し、前記第１の変速機モジュールの入力シャフトが駆動源に結合されることができるとともに前記第２の変速機モジュールの出力シャフトが車両の車輪に接続された端部駆動装置に結合されることができ、一方のまたは両方の前記変速機モジュールに結合された電気モータをさらに含む、車両用変速機システムであって、
両方の前記変速機モジュールは直列に配置され、前記第１の変速機モジュールの出力シャフトは前記第２の変速機モジュールの入力シャフトに接続され、前記電気モータは、取付点を介して、前記第１の変速機モジュールの前記出力シャフトおよび／または前記第２の変速機モジュールの前記入力シャフトに結合される、ことを特徴とする、
変速機システム。
【請求項２】
前記第１および／または前記第２の変速機モジュールは、様々な前進ギアが２つの両極の変速比の間で実現され得る連続可変変速機を有する、ことを特徴とする、
請求項１に記載の変速機システム。
【請求項３】
前記連続可変変速機は、エンドレス可撓性伝達要素を持つ２つのプーリの組を有し、前記伝達要素は前記プーリの間に配置される、ことを特徴とする、
請求項２に記載の変速機システム。
【請求項４】
前記第１および／または前記第２の変速機モジュールは、様々な前進ギアを実現し得る２つの切替可能な速度変更ギアを有する、ことを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変速機システム。
【請求項５】
前記２つの切替可能な速度変更ギアは、クラッチにより選択され得る２つのギアトレーンによって形成される、ことを特徴とする、
請求項４に記載の変速機システム。
【請求項６】
前記２つの切替可能な速度変更ギアは、少なくとも３つの回転部材を有する遊星歯車セットによって形成され、前記３つの回転部材の１つはブレーキに接続されるとともにその他の２つは前記変速機モジュールの前記入力シャフトおよび前記出力シャフトにそれぞれ接続され、
さらに、前記その他の２つの回転部材を互いに接続し得る前記その他の２つの回転部材の間に存在する短絡カップリングがある、ことを特徴とする、
請求項４に記載の変速機システム。
【請求項７】
前記変速機システムが、前記第１の変速機モジュールの前記入力シャフトを前記第２の変速機モジュールの前記出力シャフトに直接結合することができる、さらなるカップリングを有する、ことを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の変速機システム。
【請求項８】
後退ギアが前記第１または前記第２の変速機モジュールに存在する、ことを特徴とする、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の変速機システム。
【請求項９】
クラッチが前記電気モータと前記取付点との間に存在する、ことを特徴とする、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の変速機システム。
【請求項１０】
前記変速機システムは、入力シャフトが前記第２の変速機モジュールの前記出力シャフトに接続されるとともに出力シャフトが前記車両の被駆動輪に結合され得る第１の端部駆動装置、並びに、前記電気モータおよび／または前記取付点に結合され得る入力シャフトを有する第２の端部駆動装置を有する、ことを特徴とする、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の変速機システム。
【請求項１１】
駆動源、端部駆動装置、前記端部駆動装置に接続される被駆動輪、それを通じて前記端部駆動装置が前記駆動源に接続される駆動伝達系を有する車両であって、
前記駆動伝達系は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の変速機システムを有し、
前記第１の変速機モジュールの前記入力シャフトは前記駆動源に接続されるとともに前記第２の変速機モジュールの前記出力シャフトは前記端部駆動装置に接続され、
前記端部駆動装置は前記車両の後輪にのみ接続される、ことを特徴とする、
車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれが少なくとも１つの速度変更ギアおよび少なくとも１つのカップリングおよび／または制御可能な可変速度変更ギアを持つ連続可変変速機を有する第１および第２の変速機モジュールを有する車両用変速機システムに関し、第１の変速機モジュールの入力シャフトは車両の車輪に接続された端部駆動装置に結合されることができ、この変速機システムはさらに、一方のまたは両方の変速機モジュールに結合された電気モータを含む。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの変速機システムは一般的に知られている。既知の変速機システムでは、変速機モジュールは変速機システムの入力および出力の間で互いに並列に配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、第１の変速機モジュールが既知のシステムにおけるものより軽く且つよりコンパクトなバージョンとして作られ得る冒頭の段落に規定されたタイプの変速機システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的のために、本発明による変速機システムは、両変速機モジュールが直列に配置され、第１の変速機モジュールの出力シャフトは第２の変速機モジュールの入力シャフトに接続され、電気モータが、取付点を介して、第１の変速機モジュールの出力シャフトおよび／または第２の変速機モジュールの入力シャフトに結合されることを特徴とする。第１および第２の変速機モジュールを組合せることの利点は、全体の変速範囲が第２の変速機モジュールによって増加するので、第１の変速機モジュールの変速範囲がかなり小さくなることが可能にされることである。これは第１の変速機モジュールにおいてより少ないギアしか必要としないので、より軽くよりコンパクトなバージョンとして設計され得る。
【０００５】
本発明による変速機システムの実施形態は、第１および／または第２の変速機モジュールが、様々な前進ギアが２つの両極の変速比の間で実現され得る連続可変変速機を含むことを特徴とする。第１および第２の変速機モジュールを組合せることの利点は、連続可変変速機の制御範囲が減らされ得るので、第１の変速機モジュールがより良い効率性を有し得るとともにより軽くよりコンパクトなバージョンとなり得ることである。
【０００６】
連続可変変速機は好ましくは、エンドレス可撓性伝達要素を持つ２つのプーリの組を有し、この伝達要素はこれらのプーリの間に配置される。伝達要素は、例えば、チェーン或いはプッシュおよび／またはプルベルトである。
【０００７】
本発明による変速機システムのさらなる実施形態は、第１および／または第２の変速機モジュールが、それによって様々な前進ギアが実現され得る２つの切替可能な速度変更ギアを有することを特徴とする。２つの切替可能な速度変更ギアは好ましくは、クラッチにより選択され得る２つのギアトレーンによって形成される。
【０００８】
有利な変速機システムは、連続可変変速機および自動マニュアル２段ギア変速機を組み合わせることによって得られる。これは、非常にコスト効率が良く快適な自動化されたバージョンである。この変速機システムが車両に使用される場合、２つの速度変更ギア間の変更は、アクセルペダルが放されたときに生じ、このギアの変更は気づかれずに行われる。
【０００９】
本発明による変速機システムのなおさらなる実施形態は、第１および／または第２の変速機モジュールが、少なくとも３つの回転部材を有する遊星歯車セットを有し、この３つの回転部材の１つはブレーキに接続されるとともにその他の２つは変速機モジュールの入力および出力シャフトにそれぞれ接続されることを特徴とし、さらに、これらの２つの回転部材を互いに接続し得るこれらの２つの回転部材の間に存在する短絡カップリングがあることを特徴とする。この変速機システムが車両に使用される場合、ブレーキは車両を発進させるために使用される。さらに、この変速機システムの変速機モジュールが連続可変変速機を有する場合、連続可変変速機の範囲が２回通過され得るように、クラッチはレジーム切替（ｒｅｇｉｍｅ  ｓｗｔｉｃｈ）を形成するように使用され得る。このレジーム切替は、クラッチおよびブレーキの適切な力の補助によってトルクの途切れ無しに実行され得る。
【００１０】
本発明による変速機システムのまた別の実施形態は、変速機システムが、第１の変速機モジュールの入力シャフトを第２の変速機モジュールの出力シャフトに直接結合することができるさらなるカップリングを有することを特徴とする。第１の変速機モジュールの入力シャフトを第２の変速機モジュールの出力シャフトに接続することによって、直結駆動（直結）が形成され得る。
【００１１】
好ましくは、後退ギアが第１または第２の変速機モジュールに存在する。一方の変速機モジュールが連続可変変速機として構成されるとともに、他方の変速機モジュールがクラッチを用いて選択され得る２つのギアトレーンによって構成される場合、後退ギアを後者の変速機モジュールに収容することが好ましい。
【００１２】
さらに、好ましくは、電気モータが動作中でなくしたがって不必要に一体に回転する必要が無い場合に電気モータが接続を解かれ得るように、クラッチが電気モータと取付点との間に存在する。
【００１３】
本発明による変速機システムのさらに別の実施形態は、変速機システムが、入力シャフトが第２の変速機モジュールの出力シャフトに接続されるとともに出力シャフトが車両の被駆動輪に結合され得る第１の端部駆動装置、および電気モータおよび／または取付点に結合され得る入力シャフトを有する第２の端部駆動装置を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明は同様に、駆動源、端部駆動装置、端部駆動装置に接続される被駆動輪、それを通じて端部駆動装置が駆動源に接続される駆動伝達系を有する車両に関する。車両に関して、本発明は、駆動伝達系が本発明による変速機システムを有し、第１の変速機モジュールの入力シャフトは駆動源に接続されるとともに第２の変速機モジュールの出力シャフトは端部駆動装置に接続され、端部駆動装置は車両の後輪にのみ接続される、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、図面に示された本発明による変速機システムの例示の実施形態に基づいて、以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明による変速機システムの第１実施形態の図式的な表示を示す。
【図２】図２は、本発明による変速機システムの第２実施形態の図式的な表示を示す。
【図３】図３は、本発明による変速機システムの第３実施形態の図式的な表示を示す。
【図４】図４は、図３に示された変速機システムの構造的なレイアウトを示す。
【図５】図５は、本発明による変速機システムの第４実施形態の図式的な表示を示す。
【図６】図６は、図５に示された変速機システムの構造的なレイアウトを示す。
【図７】図７は、図５に示された変速機システムの別の構造的なレイアウトを示す。
【図８】図８は、図７に示されたレイアウトの図式的な表示を示す。
【図９】図９は、本発明による変速機システムの第５実施形態のレイアウトを示す。
【図１０】図１０は、図９に示されたレイアウトの図式的な表示を示す。
【図１１】図１１は、本発明による変速機システムの第６実施形態のレイアウトを示す。
【図１２】図１２は、図１１に示されたレイアウトの変形な表示を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、車両に使用される、本発明による変速機システムの第１実施形態の図式的な表示を示す。変速機システムは、互いに直列に接続された２つの変速機モジュール１および２を有し、第１の変速機モジュール１の入力シャフト１Ａが駆動源３に結合されるとともに、第２の変速機モジュール２の出力シャフト２Ｂが端部駆動装置およびそこに結合される車輪によって形成される負荷４に接続される。第１の変速機モジュール１の出力シャフト１Ｂは、取付点５を介して、第２の変速機モジュール２の入力シャフト２Ａに接続される。変速機システムはさらに、取付点５を介して、第１の変速機モジュール１の出力シャフト１Ｂおよび第２の変速機モジュール２の入力シャフト２Ａに接続される、電気モータ７を含む。
【００１８】
第１の変速機モジュール１は、２段ギア減速機構によって形成されるとともに、１つがブレーキ１１に接続されるとともにその他の２つが変速機モジュールの入力シャフト１Ａおよび出力シャフト１Ｂにそれぞれ接続される少なくとも３つの回転部材を有する遊星歯車セット９を有する。第１の変速機モジュール１はさらに、これらの２つの回転部材の間に配置されるとともにこれらの回転部材を互いに接続することができる短絡クラッチ１３を含む。ブレーキ１１が車両を発進させるために使用され得る。第２の変速機モジュール２は連続可変変速機によって形成される。連続可変変速機の範囲が２回通過され得るように、短絡クラッチ１３はレジーム切替を形成するように使用され得る。このレジーム切替は、短絡クラッチ１３およびブレーキ１１の適切な補助によってトルクの中断無しに実行され得る。
【００１９】
図２は、車両に使用される、本発明による変速機システムの第２実施形態の図式的な表示を示す。上記の第１実施形態と比べて、第１の変速機モジュール１はここでは連続可変変速機として構成されるとともに第２の変速機モジュール２は遊星歯車セットを持つ２段減速として構成される。クラッチ１５は電気モータ７と連続可変変速機との間に配置される。その結果として、車両は連続可変変速機が一体に動くことなしに純粋に電気的に駆動され得る。
【００２０】
図３は、車両に使用される、本発明による変速機システムの第３実施形態の図式的な表示を示す。負荷はここでは端部駆動装置４Ａおよびそれに接続されるディファレンシャル４Ｂとして示される。第１の変速機モジュール１は、２つのクラッチ２１および２３によって選択され得る２つの歯車対１７および１９を有する２段ギア減速機構によって形成される。さらに、入力シャフト１Ａに接続されたメインクラッチ２５および連続可変変速機を調整するためのオプションのオイルポンプ２７がある。このメインクラッチ２５は、自動的に操作される乾式板クラッチとして構成される。第１の変速機モジュール１は、２つのギアを有する自動マニュアル変速機として構成される。任意選択で、第１の変速機モジュールは、後退変速機２９を含み得る。図３に示された変速機システムの構造的なレイアウトが示された図４参照。後退変速機２９の中央歯車３０はここでは移動可能であり、前進時、後退変速機の他の２つの歯車との噛み合いの外にされ得る。連続可変変速機は２つのプーリの組３１および３３を含み、この２つのプーリの間にエンドレス可撓性伝達要素３５が配置される。この伝達要素は、例えば、チェーン或いはプッシュベルトである。
【００２１】
連続可変変速機（変速機モジュール２）および２つのギアを有する自動マニュアル変速機（変速機モジュール１）の組合せは、非常にコスト効率が良く快適な自動ギアボックスを提供する。ギアチェンジは、最初にメインクラッチ２５を開放し、次にクラッチ２１および２３を操作することによって、トルク伝達の中断を伴って実行されることができ、その後メインクラッチ２５は再び閉じられ得る。このギアチェンジは好ましくは、クラッチの作動が気付かれずに行われるように、アクセルペダルが運転者によって放されたときに行われる。
【００２２】
図５は、車両に使用される本発明による変速機システムの第４実施形態を示す。上記の第３実施形態と比べて、第１の変速機モジュール１はここでは連続可変変速機３６を含むとともに第２の変速機モジュール２はクラッチ２１および２３によって選択され得る２つの歯車対１７および１９を有する２段変速機として構成される。
【００２３】
２番目に配置された２段変速機の利点は、連続可変変速機３６の入力トルクおよび毎分回転数が上昇しないことである。追加的な利点は、最大出力毎分回転数が低下し、この結果として、ベルト（またはチェーン）の遠心荷重が低下するとともに負荷能力（最大トルク）が上昇することである。
【００２４】
モータを起動するために、クラッチ２１および２３は、メインクラッチ２５が非作動状態において閉じられている場合に、開放される必要がある。あり得る機械的に駆動されるオイルポンプが好ましくはメインクラッチ２５とクラッチ２１または２３との間に接続される。
【００２５】
例示を目的として、図６は図５に示された変速機システムの構造的なレイアウトを示し、図７は図５に示された変速機システムの別の構造的なレイアウトを示す。後者の実施形態は、メインクラッチ２５のアクチュエータ３７が第２の変速機モジュールと平行に配置されているので、図６に示された実施形態より軸方向においてよりコンパクトである。さらに、１つの歯車が省かれるように、第２の変速機モジュールの歯車が端部駆動装置と組み合わされる。加えて、この第２の変速機モジュールには、後退変速機３９が存在し得る。この後退変速機３９は破線で示される。例示を目的として、図８は、図７に示されたレイアウトの図式的な表示を示す。クラッチ２３は、必要に応じて、歯車対１９の右側にも配置することができ、これもまた破線で示されている。
【００２６】
図９は、本発明による変速機システムの第５実施形態のレイアウトを示す。図７に示された変速機システムと比較した違いは、後退変速機４１が代替的な方法で配置されていることである。この結果、さらにもう１つの歯車が省かれる。例示を目的として、図１０は、図９に示されたレイアウトの図式的な表示を示す。
【００２７】
図１１を参照して、クラッチ２１が摩擦クラッチとして構成される場合、２つの前進変速機の間でギアを変更することは、トルクの中断なしに実行され得る。そして、クラッチ２１は好ましくは湿式板クラッチとして構成される。
【００２８】
車両が後退するときだけ歯車は負荷をかけられるので、後退変速機４３を形成する歯車が満足すべき要件は、前述の全ての変形例において低い。しかし、これらの歯車は、負荷をかけられていないときも常に一体となって動くので、これらの歯車は静かに動かなければならない。中間歯車４５が図１２の変形例に示されたようにスライド可能に設置される場合、これは必須ではない。後退変速機４３に中間歯車４５を含めさせることによって、変速機モジュールは確かにやや広くなるが、この利点は、クラッチ２３および４７が今同じシャフト上に存在するので、クラッチ２３および４７の操作が組み合わされ得ることである。
【００２９】
本発明は図面に基づいて前述のように記載されているが、本発明は決して図面に示された実施形態に限定されないことが認められるべきである。本発明はまた、特許請求の範囲によって規定された精神および範囲内で図面に示された実施形態からそれる全ての実施形態にも広がる。
【図１】
2013520632.tif 000003
【図２】
2013520632.tif 000004
【図３】
2013520632.tif 000005
【図４】
2013520632.tif 000006
【図５】
2013520632.tif 000007
【図６】
2013520632.tif 000008
【図７】
2013520632.tif 000009
【図８】
2013520632.tif 000010
【図９】
2013520632.tif 000011
【図１０】
2013520632.tif 000012
【図１１】
2013520632.tif 000013
【図１２】
2013520632.tif 000014
【国際調査報告】
2013520632.tif 000015
2013520632.tif 000016
2013520632.tif 000017
2013520632.tif 000018