(57)【要約】  本発明は、デュアルクラッチギヤボックス（２１）と隣接レンジギヤボックス（２２）とを備えるギヤボックス配列に関する。デュアルクラッチギヤボックス（２１）は、レンジギヤボックス（２２）を使用せずに、プライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）から出力シャフト（４１）に回転運動を伝達する追加の運動伝達接続（ｓ１、Ｈ１、４０、４４）を備え、それにより、ギヤボックス配列は、少なくとも１つのプライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）の追加のギヤを提供する。追加のギヤ（９〜１２）は、レンジギヤボックス（２２）中で低変速比を有するプライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）によって達成されるギヤ（１〜４）よりも高い変速比と、レンジギヤボックス（２２）中で高変速比を有するプライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）によって達成されるギヤ（１７〜２０）よりも低い変速比とを有するように寸法決定される。【選択図】１
2013524118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のギヤボックス（２１）と隣接レンジギヤボックス（２２）とを備えるギヤボックス配列であって、前記第１のギヤボックスが、少なくとも１つの第１の入力シャフト（ａ１、ａ２）と、少なくとも１つの第１のカウンタシャフト（ｓ１、ｓ２）と、これらのシャフトの各々の上の少なくとも１つのギヤホイールとを備え、それらは一緒に、前記入力シャフト（ａ１、ａ２）の速度の第１の変速比を提供する少なくとも１つのプライマリギヤ（Ｉ〜ＶＩＩＩ）と、前記プライマリギヤ（Ｉ〜ＶＩＩＩ）から前記レンジギヤボックス（２２）に回転運動を伝達する少なくとも１つの運動伝達接続（ｓ１、ｓ２、Ｌ１、Ｌ２、Ｈ２、Ｈ３、３６）とを形成し、それにより、前記回転運動が出力シャフト（４１）に導かれる前に低変速比または高変速比が提供され、前記第１のギヤボックス（２１）が、前記レンジギヤボックス（２２）を使用せずに、前記プライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）から前記出力シャフト（４１）に回転運動を伝達する追加の運度伝達接続（Ｓ１、Ｈ１、４０、４４）を備え、それにより、前記ギヤボックス配列が、前記プライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）の追加のギヤを提供し、前記追加のギヤ（９〜１２）は、前記レンジギヤボックス（２２）中で低変速比を有する前記プライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）によって達成される前記ギヤ（１〜４）よりも高い変速比と、前記レンジギヤボックス（２２）中で高変速比を有する前記プライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）によって達成される前記ギヤ（１７〜２０）よりも低い変速比とを有するように寸法決定されるものであり、
前記第１のギヤボックスが、前記追加の運動伝達接続（Ｈ１、４０、４４）によって接続可能である複数のプライマリギヤ（Ｉ〜ＩＶ）を備え、それにより、前記レンジギヤボックス（２２）中の低変速比を有するギヤ（１〜８）と前記レンジギヤボックス（２２）中の高変速比を有するギヤ（１３〜２０）との間の変速比を有するように寸法決定された少なくとも２つの追加のギヤ（９〜１２）を含む複数の追加のギヤ（９〜１２）が作成されることを特徴とする、ギヤボックス配列。
【請求項２】
前記第１のギヤボックスの各々が、前記運動伝達接続（ｓ１、ｓ２、Ｌ１、Ｌ２、Ｈ２、Ｈ３、３６）を介して、前記レンジギヤボックスの対応する低変速比および高変速比にそれぞれ接続可能な複数のプライマリギヤ（Ｉ〜ＶＩＩＩ）を備えており、前記プライマリギヤ（Ｉ〜ＶＩＩＩ）が、前記レンジギヤボックス（２２）中の低変速比を有する前記ギヤ（１〜８）のすべてが、前記レンジギヤボックス（２２）中の高変速比を有する前記ギヤ（１３〜２０）のすべてよりも低い変速比を有するように寸法決定されることを特徴とする、請求項１に記載のギヤボックス配列。
【請求項３】
前記レンジギヤボックス（２２）が、低変速比位置（ＬＲ）と高変速比位置（ＨＲ）との間で移動可能なクラッチ要素（４３）を有するプラネタリギヤを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のギヤボックス配列。
【請求項４】
前記追加の運動伝達接続が、前記レンジギヤボックス（４３）を通って前記出力シャフト（４１）まで延びる要素（４４）を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のギヤボックス配列。
【請求項５】
前記第１のギヤボックスがデュアルクラッチギヤボックス（２１）であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のギヤボックス配列。
【請求項６】
前記デュアルクラッチギヤボックス（２１）が、第１のクラッチデバイス（２４）を用いて係合可能および係合解除可能である第１の入力シャフト（ａ１）と、第２のクラッチデバイス（２６）を用いて係合可能および係合解除可能である第２の入力シャフト（ａ２）とを備えることを特徴とする、請求項５に記載のギヤボックス配列。
【請求項７】
２つの隣接するギヤ間の段階的なギヤチェンジにより、前記クラッチデバイス（２４、２６）が前記入力シャフト（ａ１、ａ２）の交互係合を常に実施するように、前記ギヤボックス配列が構成されることを特徴とする、請求項６に記載のギヤボックス配列。
【請求項８】
前記デュアルクラッチギヤボックス（２１）が、第１のカウンタシャフト（ｓ１）と、第２のカウンタシャフト（ｓ２）と、前記第１の入力シャフト（ａ１）を前記第１のカウンタシャフト（ｓ１）に接続する少なくとも１つのプライマリギヤ（Ｉ、ＩＩＩ）と、前記第１の入力シャフト（ａ１）を前記第２のカウンタシャフト（ｓ２）に接続する少なくとも１つのプライマリギヤ（Ｖ、ＶＩＩ）と、前記第２の入力シャフト（ａ２）を前記第１のカウンタシャフト（ｓ１）に接続する少なくとも１つのプライマリギヤ（ＩＩ、ＩＶ）と、前記第２の入力シャフト（ａ２）を前記第２のカウンタシャフト（ｓ２）に接続する少なくとも１つのプライマリギヤ（ＶＩ、ＶＩＩ）とを備えることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載のギヤボックス配列。
【請求項９】
前記デュアルクラッチギヤボックスが、前記レンジギヤボックス（２２）に接続されたメインシャフト（３６）を備えており、前記第１のカウンタシャフト（ｓ１）が、少なくとも１つのギヤ（Ｌ１、Ｈ３）を用いて前記メインシャフト（３６）に接続可能であり、前記第２のカウンタシャフト（ｓ２）が、少なくとも１つのギヤ（Ｌ２、Ｈ２、Ｒ）を用いて前記メインシャフト（３６）に接続可能であることを特徴とする、請求項８に記載のギヤボックス配列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによる、隣接レンジギヤボックスを有する第１のギヤボックスを備えたギヤボックス配列に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１のギヤボックスは、有利にはデュアルクラッチギヤボックスである。デュアルクラッチギヤボックスは、第１の機械式ギヤボックス中の構成要素に実質的に対応する構成要素の第１のセットと、第２の機械式ギヤボックス中の構成要素に実質的に対応する構成要素の第２のセットとを備える。デュアルクラッチギヤボックスにおいて、構成要素の第１のセットは、すべての奇数番号のギヤに当てはまり、構成要素の第２のセットは、すべての偶数番号のギヤに当てはまる。構成要素の２つのセット間で切り替えることは、構成要素のそれぞれのセットに係合し、それらから係合解除することを可能にするクラッチデバイスが使用されることに関与する。構成要素の２つのセットを交互に使用するという事実により、デュアルクラッチギヤボックスにおいて、トルク中断なく、段階的なシフトアップおよびシフトダウンのギヤチェンジを実施することが可能になる。
【０００３】
多くの大型車両は、しばしば、いわゆるレンジギヤボックスに接続された第１のギヤボックスを有する。レンジギヤボックスは、通常、第１のギヤボックス中の各プライマリギヤに、それぞれの高変速比および低変速比を与えることができるプラネタリギヤを備える。レンジギヤボックスを動作させるために、ドライバは、駆動キャブのギアレバーの周りに固定され得る動作手段を、レンジギヤボックスの所望のギヤ位置を示す位置まで移動させることができる。通常、ドライバが所望の位置まで動作手段を移動させた結果、動作シリンダがアクティブ化され、動作シリンダは、圧縮空気によって制御され、それぞれの高変速比位置と低変速比位置との間でレンジギヤボックスのリングギヤを移動させる。代替的に、ギヤチェンジは、自動システムによって指示され得る。リングギヤは、低変速比位置では静止クラッチコーンに接続され、高変速比位置では回転シャフト上のクラッチコーンに接続されるので、リングギヤの速度に同期させてからリングギヤを２つの位置の間で移動させることができるようにするためには、レンジギヤボックスにおけるギヤチェンジプロセス中にトルク中断が存在しなければならない。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、隣接レンジギヤボックスを有する第１のギヤボックスを備えたギヤボックス配列を提案することであり、それにより、少なくともレンジギヤボックス中のトルク中断なしに、ギヤチェンジを実施することができる。
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴付け部分に示される特徴によって区別される、導入部に記載した種類のギヤボックスを用いて達成される。レンジギヤボックスにおける低変速比と高変速比とのギヤチェンジは、レンジギヤボックスにトルク中断が提供されることを必要とする。本発明によれば、第１のギヤボックスは、レンジギヤボックスを使用せずに、第１のギヤボックス中の少なくとも１つのプライマリギヤから出力シャフトに運動を伝達することができる追加の運動伝達接続を備える。したがって、第１のギヤボックス中のプライマリギヤは追加の変速比を提唱し、および追加のギヤをギヤボックス配列は追加のギヤを提供することができる。追加のギヤは、レンジギヤボックス中の低変速比を有するプライマリギヤによって提供されるギヤよりも高い変速比と、レンジギヤボックス中の高変速比を有するプライマリギヤよりも低い変速比とを有するように寸法決定される。このようにして、追加のギヤは、段階的なシフトアップおよびシフトダウン中に中間ギヤとなる。そのような中間ギヤにより、レンジギヤボックスが低変速比と高変速比とを直接的に切り替える必要がなくなる。追加のギヤがアクティブ化されると、レンジギヤボックスには全く負荷がかからない。この無負荷状態において、レンジギヤボックスのクラッチ要素を所望の位置に移動することができる。この追加のギヤから、レンジギヤボックス中の高変速比または低変速比を有するギヤへのギヤチェンジを行うべきとき、前もって、クラッチ要素を所望の位置に移動することができる。したがって、トルク中断なしに、レンジギヤボックスにおけるギヤチェンジプロセスを行うことができる。第１のギヤボックスは、通常、いくつかのプライマリギヤを備えている。第１のギヤボックス中のプライマリギヤの１つまたは複数のための追加のギヤを作成し、それらに好適な変速比を与えることにより、レンジギヤボックス中の低変速比が、段階的なシフトアップまたはシフトダウン中に、レンジギヤボックス中の高い変速比を有するギヤと隣接しないようにすることが可能になる。
【０００６】
本発明の一実施例によれば、第１のギヤボックスが、レンジギヤボックスのそれぞれの低変速比および高変速比にそれぞれ接続可能ないくつかのギヤを備え、ギヤは、レンジギヤボックス中の低変速比を有するすべてのギヤがレンジギヤボックス中の高変速比を有するすべてのギヤよりも低い変速比を有するように寸法決定される。この場合、レンジギヤボックスにおけるギヤチェンジは、レンジギヤボックス中の低変速比を有する最も高いギヤとレンジギヤボックス中の高変速比を有する最も低いギヤとの間でのみ必要である。この場合、変速比を有する追加のギヤを前記ギヤの間に作成することは、レンジギヤボックス中の低変速比を有するギヤがレンジギヤボックス中の高変速比を有するギヤに直接隣接しないようにするのに十分である。しかしながら、レンジギヤボックス中の低変速比を有する１つまたは複数のギヤが、レンジギヤボックス中の高変速比を有する１つまたは複数のギヤよりも高い変速比を有する場合がある。この場合、レンジギヤボックス中の低変速比を有するギヤが、レンジギヤボックス中の高変速比を有するギヤと隣接しないようにするために、いくつかの追加の中間ギヤを作成する必要がある。
【０００７】
本発明の好適な実施形態によれば、第１のギヤボックスは、追加の運動伝達接続に接続可能であるいくつかのプライマリギヤを備え、それにより、いくつかの追加のギヤが作成され、追加のギヤは、レンジギヤボックス中の低変速比を有するギヤとレンジギヤボックス中の高変速比を有するギヤとの間の変速比を有するように寸法決定された少なくとも２つの追加のギヤを含む。このようにして、レンジギヤボックス中の高変速比を有するギヤから低変速比を有するギヤを離隔するために、いくつかの追加の中間ギヤが作成される。この結果、段階的なギヤチェンジ中に、レンジギヤボックスにおけるギヤチェンジ準備のための時間が長くなる。
【０００８】
本発明の好適な実施形態によれば、レンジギヤボックスは、低変速比位置と高変速比位置との間で移動可能であるクラッチ要素を有するプラネタリギヤを備える。かかるクラッチ要素はリングギヤとすることができる。低変速比位置では、リングギヤは通常、静止クラッチコーンと結合され、高変速比位置では、リングギヤは通常、回転シャフト上のクラッチコーンと結合される。リングギヤが２つのクラッチ位置の間で移動する場合、それは、それぞれ対応するクラッチコーンと同じ速度で回転しなければならない。リングギヤの速度についてのそのような同期プロセスは、レンジギヤボックス中にトルク中断が提供されなければならない。本発明によれば、リングギヤを２つのクラッチ位置との間で移動させる間、追加のギヤを中間ギヤとして使用するとき、ギヤボックス配列中のトルク中断は必要なくなる。クラッチ要素はリングギヤである必要はないが、任意の所望されるが、機能的な構成を有するクラッチ要素であってもよい。
【０００９】
本発明の好適な実施形態によれば、追加の運動伝達接続は、レンジギヤボックスを通って出力シャフトまで延びる要素を備える。レンジギヤボックスは通常、サンホイールとプラネットホイールとプラネットホイールキャリアとを備えるプラネタリギヤを備える。プラネットホイールキャリアには通常、アパーチャが設けられている。したがって、かかる要素は、キャリアアパーチャのうちの少なくとも１つを通って延び、出力シャフトにトルクを伝達することができる。代替的に、追加の運動伝達接続は、プラネタリギヤおよびレンジギヤボックスに加えて出力シャフトまでの長さを有する要素を有し得る。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１のギヤボックスは、デュアルクラッチギヤボックスである。デュアルクラッチギヤボックスは、実質的に、段階的なシフトアップまたはシフトダウン中に交互に使用される平行に接続された２つのギヤボックスを備える。２つの平行なギヤボックスを交替させることにより、トルク中断のないギヤチェンジプロセスが可能になる。したがって、本発明による隣接レンジギヤボックスを有するデュアルクラッチギヤボックスを備えるギヤボックス配列は、完全にトルク中断がない段階的なシフトアップおよびシフトダウンのために使用され得る。デュアルクラッチギヤボックスは、第１のクラッチデバイスを用いて係合可能な第１の入力シャフトと第２のクラッチデバイスを用いて係合可能な第２の入力シャフトとを備え得る。かかるクラッチデバイスおよび入力シャフトにより、平衡に接続された２つのギヤボックスを迅速に係合および係合解除することに可能になる。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、２つの隣接するギヤ間の段階的なギヤチェンジは、常にクラッチデバイスが前記入力シャフトの交互係合を実施すること関与するように、ギヤボックス配列が構成される。これにより、確実に、トルク中断なしにギヤチェンジのあらゆるステップを行うことができるようになる。デュアルクラッチギヤボックスは、有利には、第１のカウンタシャフトと、第２のカウンタシャフトと、第１のカウンタシャフトに第１の入力シャフトを接続する少なくとも１つのプライマリギヤと、第２のカウンタシャフトに第１の入力シャフトを接続する少なくとも１つのプライマリギヤと、第１のカウンタシャフトに第２の入力シャフトを接続する少なくとも１つのプライマリギヤと、第２のカウンタシャフトに第２の入力シャフトを接続する少なくとも１つのプライマリギヤとを備える。この場合、プライマリギヤの数は少なくとも４つである。
【００１２】
別の本発明の実施形態によれば、デュアルクラッチギヤボックスは、レンジギヤボックスに接続されたメインシャフトと、メインシャフトに第１のカウンタシャフトを接続する少なくとも１つのギヤと、メインシャフトに第２のカウンタシャフトを接続する少なくとも１つのギヤとを備える。前記ギヤにより、第１のカウンタシャフトと第２のカウンタシャフトとを、メインシャフトに、したがってレンジギヤボックスに交互に接続すること可能になる。
【００１３】
例として、本発明の好ましい実施形態について添付の図面に関して以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるギヤボックス配列を示す図である。
【図２】図１のギヤボックス配列を用いて達成されるギヤを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態によるギヤボックス配列を示す。この実施形態では、ギヤボックス配列は、車両を前方に推進するための２０個のギヤ１〜２０と、車両を後方へ推進するための４個のギヤＲ１〜Ｒ４とを有する。ギヤボックス配列は、デュアルクラッチギヤボックス２１と隣接レンジギヤボックス２２とを備える。デュアルクラッチギヤボックス２１は、第１の入力シャフトａ１と、第１の入力シャフトａ１の周りに設けられた第２の入力シャフトａ２とを備える。第１の入力シャフトａ１は、第１のクラッチデバイス２４を用いて係合可能および係合解除可能であり、第２の入力シャフトａ２は、第２のクラッチデバイス２６を用いて係合可能および係合解除可能である。入力シャフトａ１、ａ２は、エンジンの図示されていない駆動軸に交互に接続可能である。入力シャフトａ１、ａ２はデュアルクラッチギヤボックス２１へと延び、デュアルクラッチギヤボックス２１中で、第１のカウンタシャフトｓ１と第２のカウンタシャフトｓ２とに交互に接続可能である。入力シャフトａ１、ａ２とカウンタシャフトｓ１、ｓ２との間の交互接続は、様々な変速比を有する８つのプライマリスパーギヤＩ〜ＶＩＩＩを用いて実施される。スパーギヤＩ〜ＶＩＩＩは、同期クラッチ２９〜３２を用いて係合される。第１のそのような同期クラッチ２９は、２つのプライマリスパーギヤＩ、ＩＩＩを用いて第１の入力シャフトａ１を第１のカウンタシャフトｓ１に接続するように適合される。第２の同期クラッチ３０は、２つのプライマリスパーギヤＩＩ、ＩＶを用いて第２の入力シャフトａ２を第１のカウンタシャフトｓ１に接続するように適合される。第３の同期クラッチ３１は、２つのプライマリスパーギヤＶ、ＶＩＩを用いて第１の入力シャフトａ１を第２のカウンタシャフトｓ２に接続するように適合される。第４のそのような同期クラッチ３２は、２つのスパーギヤＶＩ、ＶＩＩＩを用いて第２の入力シャフトａ２を第２のカウンタシャフトｓ２に接続するように適合される。
【００１６】
デュアルクラッチギヤボックス２１は壁要素３３を備え、壁要素３３はギヤボックスを、上述の構成要素を実質的に備える第１の空間３４と第２の空間３５とに分割する。２つのカウンタシャフトｓ１、ｓ２は、第１の空間３４から壁要素３３のアパーチャを通って延び、第２の空間３５に入る。第１のカウンタシャフトｓ１および第２のカウンタシャフトｓ２は、第２の空間３５中に、メインシャフト３６に接続可能なさらなる複数のスパーギヤを備える。第１のカウンタシャフトｓ１は、第１のカウンタシャフトｓ１をメインシャフト３６に接続することができる２つのスパーギヤＬ１、Ｈ３を備える。第２のカウンタシャフトｓ２は、同様に、第２のカウンタシャフトｓ２をメインシャフト３６に接続することができる２つのスパーギヤＲ、Ｈ２、Ｌ２を備える。第５の同期クラッチ３７は、スパーギヤＬ１を用いて第１のカウンタシャフトｓ１をメインシャフト３６に接続するように適合される。代替的には、第５の同期クラッチ３７は、スパーギヤＲを用いて第２のカウンタシャフトｓ２をメインシャフト３６に接続するように適合される。スパーギヤＲは、反対方向のメインシャフト３６の回転を実施し、したがって、バックギヤのために使用される。第６の同期クラッチ３８は、スパーギヤＬ２、Ｈ２を用いて第２のカウンタシャフトｓ２をメインシャフト３６に接続するように適合される。スパーギヤトランスミッションＬ２、Ｈ２は、レンジギヤボックス２２が高変速比を有するときにも、低変速比を有するときにも使用されるので、ここでは２つの符号を有する。第７の同期クラッチ３９は、スパーギヤＨ３を用いて第１のカウンタシャフトｓ１をメインシャフト３６に接続するように適合される。また、第７の同期クラッチ３９は、スパーギヤＨ１を用いて第１のカウンタシャフｓ１を追加のシャフト４０に接続するように適合される。
【００１７】
デュアルクラッチギヤボックスのメインシャフト３６は、レンジギヤボックス２２を介して、ギヤボックス配列の出力シャフト４１に接続される。レンジギヤボックス２２は、サンホイールと、いくつかのプラネットホイールと、プラネットホイールキャリアとを従来の方法で備えるプラネタリギヤ４２を備える。レンジギヤボックス２２におけるギヤチェンジは、リングギヤ４３の形態のクラッチエレメントを、レンジギヤボックス２２中に低変速比をもたらす位置ＬＲと、レンジギヤボックス２２中に高変速比をもたらす位置ＨＲとの間で移動させることに関与する。リングギヤ４３を図１の低変速比位置ＬＲまで移動させると、リングギヤ４３は静止クラッチコーンに接続される。静止クラッチコーンに接続される位置では、リングギヤ４３は動かない。 この場合、メインシャフト３６の動きは、サンホイールとプラネットホイールとプラネットホイールキャリアとを介して出力シャフト４１に伝達される。メインシャフト３６の回転速度は、ここで、シフトダウンとともに出力シャフト４１に伝達される。この場合、レンジギヤボックス２２は、低い変速比を提供する。リングギヤ４３を図１の高い変速比位置ＨＲまで移動させると、リングギヤ４３は、メインシャフト３６のクラッチコーンをプラネットホイールに接続する。この場合、メインシャフト３６の動きは、クラッチコーンとリングギヤとプラネットホイールとプラネットホイールキャリアとを介して、出力シャフト４１に伝達される。プラネタリギヤ全体は、ここではリングギヤ４３と一緒にユニットとして回転し、それにより、メインシャフト３６の回転速度は、出力シャフト４１にそのまま伝達される。この場合、レンジギヤボックス２２は、高変速比を提供する。したがって、デュアルクラッチギヤボックス２１において到達可能なプライマリギヤは、レンジギヤボックス２２に低変速比または高変速比を提供することができる。レンジギヤボックス２２は、ギヤの個数がデュアルクラッチギヤボックスの２倍であるギヤボックス配列を提供する。
【００１８】
また、第７の同期クラッチ３９は、スパーギヤＨ１を用いて第１のカウンタシャフトｓ１を追加のシャフト４０に接続するように適合される。追加のシャフト４０は、概略的に図示された接続要素４４を介して、出力シャフト４１にしっかりと接続される。この場合、接続要素４４は、プラネットホイールキャリアの少なくとも１つのアパーチャを通って延びる。したがって、追加のシャフト４０は、常に、出力シャフト４１と同じ速度で回転する。したがって、シャフト４０および接続要素４４を用いて提供される変速比は、レンジギヤボックス２２において高変速比がいつ使用されるかに対応する。このために、シャフト４０に接続されたスパーギヤは、Ｈ１と指定される。
【００１９】
クラッチデバイス２４、２６は、トルク中断なしに、入力シャフトａ１、ａ２に交互に係合し、そこから係合解除することが可能であるという特性を有する。同期クラッチ２９〜３２、３７〜３９を使用して、プライマリスパーギヤＩ〜ＶＩＩＩに係合および係合解除するとき、関係する構成要素の速度に同期するためには、トルク中断が必要とされる。リングギヤ４３を使用してレンジギヤボックス２２を低変速比位置ＬＲと高変速比位置ＨＲとを切り替えるとき、リングギヤ４３の速度を同期させなければならず、同様にトルク中断を必要とする。レンジギヤボックス２２中のリングギヤ４３を用いたギヤチェンジ動作は、通常、デュアルクラッチギヤボックス２１中の同期クラッチ２９〜３２、３７〜３９を用いたギヤチェンジ動作よりも長いトルク中断を必要とする。
【００２０】
図２は、このギヤボックス配列のギヤ１〜２０、Ｒ１〜Ｒ４、およびそれらのトルク伝達経路の表である。車両を始動させる段階では、通常、最初にギヤ１に係合することが望ましい。所望のギヤは、車両の運転席におけるギヤチェンジ制御を用いて、ドライバによって指示される。代替的に、第１の同期クラッチ２９が、プライマリスパーギヤＩを用いて第１の入力シャフトａ１を第１のカウンタシャフトｓ１に接続する位置まで移動される場合には、自動配列によってこの指示を行ってもよい。同時に、第５の同期クラッチ３７が、スパーギヤＬ１を用いて第１のカウンタシャフトｓ１をメインシャフト３６に接続する位置まで移動される。最後に、リングギヤ４３は低変速比位置ＬＲに移動され、それにより、レンジギヤボックス２２は低変速比を提供する。これが行われた後、第１のクラッチデバイス２４は、エンジンのドライブシャフトを第１の入力シャフトａ１に接続する。このようすると、ギヤボックス配列を介して、ギヤ１に対応するトルク伝達経路が確立される。ギヤ１が係合されると、出力シャフト４１は、好適なファクタによってエンジンの速度のシフトダウンを実施する。
【００２１】
その後、通常は、ギヤ２に係合することが望ましい。運転者によって、または自動配列によってシフトダウンが開始されると、第２の同期クラッチ３０は、プライマリスパーギヤＩＩを用いて第２の入力シャフトａ２を第１のカウンタシャフトｓ１に接続する位置まで移動される。これは、ギヤ１が依然として係合している間に行われる。この接続が確立されると、クラッチデバイス２４、２６がアクティブ化され、それにより、第１の入力シャフトａ１が係合解除され、同時に、第２の入力シャフトａ２は、エンジンのドライブシャフトに係合し、したがって、それに接続される。ギヤ１からギヤ２に変更するためにクラッチデバイス２４、２６が使用されるので、トルク中断なしにギヤチェンジを行うことができる。ギヤ３および４の後続の係合が同期クラッチ２９、３０によって実施され、プライマリスパーギヤＩＩＩおよびＩＶを連続的にアクティブ化する。入力シャフトａ１、ａ２を交替で使用するので、前のスパーギヤが依然として係合している間に別のスパーギヤを係合することができる。その後、ギヤチェンジのためにクラッチデバイス２４、２６が使用され、それにより、トルク中断なしにギヤチェンジを行うことができる。ギヤ１〜４のすべてについて、第１のカウンタシャフトｓ１とスパーギヤＬ１とレンジギヤボックス２２の低変速比位置ＬＲとを備えるトルク伝達経路が使用される。
【００２２】
ギヤ５を係合すべきであるとき、同期クラッチ３１は、プライマリスパーギヤＶを用いて第１の入力シャフトａ１を第２のカウンタシャフトｓ１に接続する位置まで移動される。同時に、同期クラッチ３８は、スパーギヤＬ２を用いて第２のカウンタシャフトｓ２をメインシャフト３６に接続する位置まで移動される。これは、ギヤ４が依然として係合している間に行われる。ギヤ４についてのトルク伝達経路は、第１の入力シャフトａ１を使用し、ギヤ５についてのトルク伝達経路は、第２の入力シャフトａ２を使用する。ここでもやはり、ギヤ４とギヤ５との変更を実施するためにクラッチデバイス２４、２６を使用することが同様に可能である。このようにして、トルク中断がないギヤチェンジが同様に達成される。その後、ギヤレンジ５〜８では第１のカウンタシャフトｓ１の代わりに第２のカウンタシャフトｓ２が使用されるという点を除いてギヤ１からギヤ４へのシフトアップと同様の方法で、ギヤ５からギヤ８への段階的なシフトアップを行うことができる。
【００２３】
ギヤレンジ１〜８では、リングギヤ４３は常に、レンジギヤボックス２２中の低変速比位置ＬＲにある。ギヤチェンジがギヤレンジ１〜８内で行われると、ギヤボックス配列は８つのギヤを有するデュアルクラッチギヤボックスと同様に機能し、したがって、ギヤレンジ１〜８内でのギヤチェンジをトルク中断なしに実施することができる。レンジギヤボックス２２においてデュアルクラッチギヤボックス２１の８個のギヤに高変速比が与えられるべきときに、問題が起こる。次いで、レンジギヤボックス２２中の高変速比位置ＨＲにリングギヤ４３を移動しなければならない。これは、静止状態から、リングギヤ４３をメインシャフト３６のクラッチコーンに接続することができる速度まで加速させた開始しなければならない。ギヤ８からギヤ９に変更するときにトルク中断を回避するために、同期クラッチ３９は、スパーギヤＨ１を用いて第１のカウンタシャフトｓ１を追加のシャフト４０に接続する位置まで移動される。このようにして、第１のカウンタシャフトｓ１は、スパーギヤＨ１と追加のシャフト４０と接続要素４４とを介して出力シャフト４１に接続される。したがって、これは、第２のカウンタシャフトｓ２およびメインシャフト３６を使用してギヤ８を係合するときに接続することができる。同時に、同期クラッチ２９は、プライマリスパーギヤＩを用いて第１のカウンタシャフトｓ１を第１の入力シャフトａ１に接続する位置まで移動される。これが達成されたとき、クラッチデバイス２４、２６を使用して、ギヤ８とギヤ９との変更を実施することができる。このようにすると、ギヤ８とギヤ９との変更も同様に、トルク中断なしに実施することができる。ギヤレンジ９〜１２内でのさらなる段階的なシフトアップは、プライマリスパーギヤＩ〜ＩＶが、第１のカウンタシャフトｓ１を第１の入力シャフトａ１と第２の入力シャフトａ２に交互に接続することによって実施される。
【００２４】
ギヤチェンジがギヤレンジ９〜１２内で実施されるとき、レンジギヤボックス２２は使用されず、したがって、リングギヤ４３には負荷が全くかからない。したがって、レンジギヤボックス２２中の高変速比位置ＨＲまでリングギヤ４３を移動させるために多くの時間がかかる。したがって、ギヤ１２からギヤ１３への変更が行われるとき、リングギヤ４３は、高変速比位置ＨＲにすでに移動されている。また、同期クラッチ３８は、スパーギヤＨ２を用いて第２のカウンタシャフトｓ２をメインシャフト３６に接続する位置まで移動される。これが達成されると、クラッチデバイス２４、２６が、第２の入力シャフトａ２から係合解除し、第１の入力シャフトａ１に係合することによって、ギヤ１３への変更が実施される。このようにすると、同様に、ギヤ１２とギヤ１３との間でトルク中断のないギヤチェンジを実施することができる。ギヤレンジ１３〜２０内の任意のさらなるシフトアップは、レンジギヤボックス２２中の高変速比位置ＨＲでリングギヤ４３を用いて実施される。ギヤレンジ１３〜２０内でギヤチェンジが行われるとき、ギヤボックス配列は８つのギヤを有するデュアルクラッチギヤボックスと同様に動作し、したがって、ギヤレンジ１３〜２０内のギヤチェンジも同様にトルク中断なしに実施することができる。ここでは、スパーギヤＨ３の係合に関与する最も高いギヤ１７〜２０が使用されるとき、同期クラッチ３１、３２、３７、３８をニュートラル状態にすることによって、第２のカウンタシャフトｓ２を係合解除することができることが理解できよう。第２のカウンタシャフトｓ２のそのような係合解除は、とりわけ、場合によってはメインシャフト３６と反対方向に回転させることによって比較的大きい損失を生じるスパーギヤＲを停止させる。第２のカウンタシャフトｓ２の係合解除は、最も高いギヤ１７〜２０のうちのいずれかが使用される任意の所望の時間に行われ得る。
【００２５】
４個のギヤＲ１〜Ｒ４は、車両を後退させるために利用可能であることが理解できよう。この場合、入力シャフトａ１、ａ２は、４つのスパーギヤＶ〜ＶＩＩＩを用いて第２のカウンタシャフトｓ２に交互に接続可能である。この場合、第２のカウンタシャフトｓ２は、スパーギヤＲを用いてメインシャフト３６に接続される。後退させる間、レンジギヤボックス２２は常に低変速比位置ＬＲにあり、したがって、バックギヤＲ１〜Ｒ４がシフトされるときにトルク中断が全く生じない。したがって、この場合、車両を後退させるスパーギヤＲと、最も低いギヤ１〜４とともに前方運動を引き起こすスパーギヤＬ１とは、異なるカウンタシャフトｓ１、ｓ２上に設けられる。したがって、クラッチデバイス２４、２６を使用して、車両の前方への駆動と車両の後退とを切り替えることができる。この機能は、車両が動かなくなっている状況で使用可能であり、「振動」がないことが必要である。
【００２６】
この実施形態例では、デュアルクラッチギヤボックス２１の８個のプライマリスパーギヤＩ〜ＶＩＩＩは、低変速比位置ＬＲおよび高変速比位置ＨＲにあるときにレンジギヤボックス２２に接続可能である。デュアルクラッチギヤボックス２１のプライマリスパーギヤＩ〜ＶＩＩＩは、レンジギヤボックス２２において高変速比で到達するギヤ１３〜２０のすべてが、レンジギヤボックス２２において低変速比で到達するギヤ１〜８のすべてよりも高い変速比を有するように寸法決定される。したがって、レンジギヤボックス２２中のリングギヤ４３は、中間ギヤレンジ９〜１２においてのみシフトされなければならない。中間ギヤレンジ９〜１２が４つのギヤを備えるという事実は、低変速比位置ＬＲと高変速比位置ＨＲとの間でレンジギヤボックス２２をシフトさせるために多くの時間がかかることを意味する。
【００２７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で自由に変えることができる。図１に示した同期クラッチ２９〜３３、３７〜３９は従来の種類のものであるが、様々なシャフト上でスパーギヤを互いに同期および接続するために、従来の同期クラッチの代わりにディスクブレーキを使用することが可能である。上記実施形態例では、ギヤボックス配列は、前方に駆動させるために２０個のギヤを有し、後退させるための４つのギヤを有する。もちろん、ギヤの数は、より多くても、より少なくてもよい。
【図１】
2013524118.tif 000003
【図２】
2013524118.tif 000004
【国際調査報告】
2013524118.tif 000005
2013524118.tif 000006
2013524118.tif 000007
2013524118.tif 000008