(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブトレイン（１１８）であって、
入力側（３８）、および、前記入力側（３８）に選択的に連結可能な出力側（４０）を具備する第１クラッチ（２）、および
前記出力側（４０）に連結されるか連結可能であり、第２クラッチ（１４０；１４２）によりギヤホイール（１２２；１２４；１２６）に選択的に連結可能なトランスミッションシャフト（１２；１２０）を具備するトランスミッション（６）を含み、
電気機械（９６）の回転子（１００）は前記出力側（４０）上に配置され、前記電気機械（９６）は、モーター作動時、前記第２クラッチ（１４０；１４２）の閉鎖前に前記トランスミッションシャフト（１２；１２０）の回転速度と前記ギヤホイール（１２２；１２４；２６）の回転速度が互いに近似化または整列されるように、制御または規制され得、
前記第１クラッチ（２）には閉鎖力を印加するためにスプリング装置（７８）が割り当てられ、
前記スプリング装置（７８）の閉鎖力は、トランスミッションハウジング（１４）上で、または、トランスミッションハウジングカバー（３４）上で支持可能であるか支持される、
ドライブトレイン（１１８）。
【請求項２】
前記トランスミッションシャフト（１２）の回転速度と前記ギヤホイール（１２２；１２４；１２６）の回転速度を直接的または間接的に検出するための手段（１４４、１４６）を提供し、前記手段は、前記トランスミッションシャフト（１２）の回転速度と前記ギヤホイール（１２２、１２４、１２６）の回転速度間の差が減少または除去されるように前記電気機械（９６）の制御および／または規制装置（１４８）と相互作用することを特徴とする、請求項１に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項３】
前記回転子（１００）は、半径方向（２０）に前記第１クラッチ（２）の外側に配置され、および／または半径方向（２０、２２）に前記第１クラッチ（２）とともに装着（ｎｅｓｔ）された構成となっていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項４】
前記第１クラッチ（２）は、多板クラッチ（ｍｕｌｔｉｐｌａｔｅ  ｃｌｕｔｃｈ）の形態になっており、前記第１クラッチの出力側（４０）は、外側板キャリア（５８）の形態になっており、前記回転子（１００）は、前記外側板キャリア（５８）の板維持セクション（６４）上に配置され、および／または半径方向（２０、２２）に前記多板クラッチのプレートパック（ｐｌａｔｅ  ｐａｃｋ；３６）とともに装着された構成となっていることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項５】
前記第１クラッチ（２）は、始動および／または分離クラッチおよび／または正常閉鎖クラッチであることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項６】
前記第１クラッチ（２）は、湿式稼動クラッチであり、
前記第１クラッチ（２）は、湿式チャンバー（９０）に配置され、
前記湿式チャンバー（９０）は、静的トランスミッションハウジングベル（３０）および／または共回転クラッチハウジング（１０６）により範囲が決定され、
前記クラッチハウジング（１０６）は、前記電気機械（９６）の固定子（９８）が配置された乾式チャンバー（１１６）を前記湿式チャンバー（９０）から分離するようにトランスミッションハウジングベル（３０）内に、配置される、
ことを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項７】
前記スプリング装置（７８）は板スプリング（８０）である、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項８】
前記第１クラッチ（２）には、
ハウジングに対して静的であるか固定されるように構成され、または、
締結解除ベアリング（８８）により前記第１クラッチ（２）またはスプリング装置（７８）から結合解除される、油圧起動装置（８４）が割り当てられ得る、
ことを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項９】
前記トランスミッション（６）は自動化された手動トランスミッションまたは自動トランスミッションの形態となっていることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項１０】
前記トランスミッション（６）は前進ギヤを形成するための少なくとも一つのギヤセット（１３４；１３６；１３８）を具備し、前記トランスミッション（６）は、同じ前記ギヤセット（１３４；１３６；１３８）により、前記電気機械（９６）を通じて、電気機械（９６）を通じてのみおよび／または前記回転子（１００）の回転方向の反転によって後進ギヤとして作動することができることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のドライブトレイン（１１８）。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載されたドライブトレイン（１１８）内のトランスミッション（６）でギヤシフトを遂行する方法であって、
前記第１クラッチ（２）を開放する段階、
モーター作動時、前記トランスミッションシャフト（１２）の回転速度と前記ギヤホイール（１２２；１２４；１２６）の回転速度が互いに近似化または整列されるように、前記電気機械（９６）を制御または規制する段階、および
前記トランスミッションシャフト（１２）の回転速度と前記ギヤホイール（１２２；１２４；１２６）の回転速度が互いに近似化または整列された後、前記第２クラッチ（１４０；１４２）を閉鎖して回転駆動の観点から前記トランスミッションシャフト（１２）と前記ギヤホイール（１２２；１２４；１２６）の間を連結する段階を含む、方法。
【請求項１２】
前記トランスミッションシャフト（１２）の回転速度と前記ギヤホイール（１２２；１２４；１２６）の回転速度は間接的または直接的に検出され、前記電気機械（９６）を制御または規制する段階は、前記トランスミッションシャフト（１２）の回転速度と前記ギヤホイール（１２２；１２４；１２６）の回転速度間の差を減少または除去するように遂行されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電気機械（９６）の制御または規制および／または前記第２クラッチ（１４０；１４２）の閉鎖は自動化されることを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記トランスミッション（６）は、前進ギヤを形成するためのギヤセット（１３４；１３６；１３８）により、前記電気機械（９６）を通じて、前記電気機械（９６）を通じてのみおよび／または前記回転子（１００）の回転方向の反転によって後進ギヤとして作動されることを特徴とする、請求項１１〜請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーター車両用ドライブトレインに関するもので、ドライブトレインは、入力側および回転駆動の観点から入力側に選択的に連結可能な出力側を具備する第１クラッチ；および回転駆動の観点から出力側に連結されるか連結可能なトランスミッションシャフト（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｓｈａｆｔ）を有するトランスミッションを具備し、トランスミッションシャフトは、回転駆動の観点から第２クラッチによってギヤホイールに、例えば、浮動（ｆｌｏａｔｉｎｇ）ギヤに選択的に連結可能である。本発明は、また、前記類型のドライブトレイン内のトランスミッションでギヤシフトを遂行する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モーター車両のドライブトレインは一般に第１クラッチを具備すると知られており、第１クラッチは入力側および回転駆動の観点から入力側に選択的に連結可能な出力側を有する。さらに、知られているドライブトレインは、回転駆動の観点から出力側に連結されるか連結可能なトランスミッションシャフトを有するトランスミッションを具備し、トランスミッションシャフトは、第２クラッチによって、トランスミッションシャフト上に配置されるギヤホイールまたは浮動ギヤに回転駆動の観点から選択的に連結可能である。この場合、浮動ギヤは、浮動ギヤが更なるトランスミッションシャフト上の他のギヤホイールとともにギヤセットを形成するように、回転駆動の観点から該他のギヤホイールと噛合する（ｍｅｓｈ）。第２クラッチとしては、一般的にいわゆるシフトスリーブで製造されたものを使用する。第２クラッチの閉鎖前にトランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度が互いに近似化または整列されるように、第２クラッチは、摩擦によってトランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度が互いに近似化または整列される同期化本体または同期化リングを具備する。このような各実施例は、手動トランスミッションで立証されたが、特に第２クラッチまたはシフトスリーブに関して製造が相対的に難しく、摩擦摩耗が増加する短所がある。さらに、電気機械の回転子が第１クラッチの出力側上に配置されるようにドライブトレインがハイブリッドドライブのドライブトレイン形態となっている場合、第１クラッチの出力側上に配置される回転子の追加重量により同期化処理を妨げる追加慣性質量が発生する問題点もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、摩耗が減少され、簡単な同期化が可能で、製造が比較的簡単な、包括的類型のドライブトレインを提供することである。本発明の目的は、また、前記類型のドライブトレイン内のトランスミッションでギヤシフトを遂行する簡略化された方法を特定することである。
【０００４】
前記目的は、請求項１と請求項１２で特定された特徴部によって達成される。従属項は本発明の有利な実施例に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るドライブトレインは、特にモーター車両で使用するように設計されたものである。ドライブトレインは、例えば、単一の始動および／または分離クラッチの形態からなっているものであり得る第１クラッチを具備する。第１クラッチは、入力側および回転駆動の観点から入力側に選択的に連結可能な出力側を有する。ドライブトレインは、回転駆動の観点から第１クラッチの出力側に連結されるか連結可能なトランスミッションシャフトを有するトランスミッションをさらに含む。トランスミッションシャフトは、例えば、トランスミッション入力シャフトまたはトルク流れにおいて、トランスミッション入力シャフトの間接的または直接的に下流側にあるトランスミッションシャフト、すなわち、例えば、カウンターシャフト、補助トランスミッションシャフトまたはメイントランスミッションシャフトであり得る。好ましくは、浮動ギヤの形態であるギヤホイールはトランスミッションシャフト上に配置され、トランスミッションシャフトは回転駆動の観点から第２クラッチによってギヤホイールに選択的に連結可能であり、第２クラッチは、例えば、シフトスリーブ型クラッチであり得る。ドライブトレインに電気機械も提供され、このようなドライブトレインはハイブリッドドライブのためのドライブトレインであり得る。この場合、電気機械の回転子は第１クラッチの出力側上に配置され、このとき、回転子は回転駆動の観点から出力側に間接的または直接的に連結される。同期化動作を具現するように、電気機械は、モーター作動時、第２クラッチの閉鎖前にトランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度が互いに近似化または整列されるように、制御または規制され得るように設計される。トランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度が互いに適応され得る、換言すれば、互いに近似化または整列され得る、好ましくは、電気機械によって同じ値に制御または規制され得るという事実のため、例えば、第２クラッチの領域で、多く使用される同期化本体、すなわち、例えば、同期化動作を達成するように従来技術で多く使用される、摩擦コーン（ｃｏｎｅ）があるクラッチ本体および対応コーンがある同期化リングを省略することができる。このような方式によって、摩擦摩耗が減少するだけでなく特に第２クラッチに関するドライブトレインの設計も簡略化される。したがって、第２クラッチは、摩擦成分がないまたは摩擦成分が非常に小さい実質的にポジティブロッキングクラッチ（ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ  ｌｏｃｋｉｎｇ  ｃｌｕｔｃｈ）であり得る。さらに、第１クラッチの出力側上に配置された回転子の重量は、電気機械の固定子と相互作用するその回転子が同期化動作を達成するため、同期化の観点から問題を引き起こさない。また、第１クラッチは対応する長所がある湿式可動型（ｗｅｔ−ｒｕｎｎｉｎｇ）のクラッチとして構成され得る反面、従来技術では乾式起動型クラッチだけが第１クラッチとして使用される。
【０００６】
本発明に係るドライブトレインの好ましい一実施例では、トランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度を直接的または間接的に検出するための手段を提供し、前記手段は、トランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度間の差が減少または除去され得るように、電気機械の制御および／または規制装置と相互作用する。回転速度の直接的な検出の場合には、各回転速度値が直接的に決定され得る反面、回転速度の間接的な検出の場合には、回転速度が他の作動または構造的変数から導き出され得る。
【０００７】
本発明に係るドライブトレインの特に好ましい実施例において、回転子は、半径方向に第１クラッチの出力側上に配置され、および／または第１クラッチの小さい軸構造長さ（ｓｍａｌｌ  ａｘｉａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｌｅｎｇｔｈ）を具現するように、半径方向に第１クラッチとの装着（ｎｅｓｔ）構成となり、これは具体的に半径方向に第１クラッチとともにする回転子の装着によって可能である。
【０００８】
本発明に係るドライブトレインの特に好ましい更なる実施例において、第１クラッチは多板（ｍｕｌｔｉｐｌａｔｅ）クラッチの形態となっているものである。この場合、多板クラッチの形態となっている第１クラッチの出力側を外側板キャリアの形態とした方が有利であることが立証された。これは、第１クラッチの出力側上の回転子の構造を非常に簡単にすることができ、具体的に、回転子と第１クラッチの、非常に簡単で空間を節約する半径装着が可能であるため、有利である。このような点で、本実施例では、半径方向に第１クラッチの外側上に回転子を配置するように回転子を外側板キャリアの外側板維持部上に配置することがより好ましい。また、または代案として、このような設計の変形例では、ドライブトレインの軸構造の長さを減少させるように回転子が半径方向に多板クラッチのプレートパック（ｐｌａｔｅ  ｐａｃｋ）とともに装着された構成となる。
【０００９】
前述した通り、本発明に係るドライブトレインの有利な実施例において、第１クラッチは始動および／または分離クラッチ、具体的にはシングルクラッチである。
【００１０】
本発明に係るドライブトレインの有利な更なる実施例において、第１クラッチは正常閉鎖（ｎｏｒｍａｌｌｙ  ｃｌｏｓｅｄ）クラッチの形態となっていつものである。
【００１１】
前述した通り、本発明に係るドライブトレインの特に有利な実施例において、第１クラッチは、具体的に、電気機械によって遂行される同期化の背景に対して始動および／または分離クラッチとして多く使用される乾式起動型クラッチより熱的に剛健な第１クラッチを具現するように湿式可動型クラッチの形態となっているものであり、ここで湿式可動型クラッチを使用しているのは同期化動作の観点から問題を引き起こさない。本実施例において、好ましくは、第１クラッチは湿式チャンバーに配置され、湿式チャンバーは、静的トランスミッションハウジングベルによって、および／または共回転（ｃｏ−ｒｏｔａｔｉｎｇ）クラッチハウジングによって範囲が決定される（ｄｅｌｉｍｉｔ）。この場合、好ましくは、共回転クラッチハウジングは回転子に固定され、共回転クラッチハウジングは、この場合、例えば、互いに対向して回転子に固定された二つのクラッチハウジングシェルによって形成され、回転子自体はクラッチハウジングの一部を有利に形成する。共回転クラッチハウジングの設計の変形例では、固定子と回転子の相互作用が湿式チャンバー内の流体、例えば、冷却油または潤滑油による影響を受けないように、電気機械の固定子が配置される乾式チャンバーを湿式チャンバーから分離するようにクラッチハウジングをトランスミッションハウジングベル内に配置することがさらに好ましい。
【００１２】
本発明に係るドライブトレインの有利な更なる実施例において、第１クラッチには、閉鎖力を印加するためのスプリング装置が割り当てられる。好ましくは、スプリング装置は板スプリングである。
【００１３】
本発明に係るドライブトレインの好ましい更なる実施例において、第１クラッチには起動装置が割り当てられ、好ましくは、起動装置は油圧起動装置である。換言すれば、第１クラッチは油圧クラッチと称することもできる。起動装置は、好ましくは、ハウジングに対して静的であるか固定されるように設計される。換言すれば、起動装置は、第１クラッチの回転軸を中心とする回転運動を遂行せず、具体的に油圧起動装置の場合は、漏出損失を実質的に除去できる効果がある。本実施例において、起動装置が回転駆動の観点から第１クラッチまたは閉鎖力を印加するためのスプリング装置から結合解除されることがさらに好ましい。この場合、回転駆動の観点から結合解除は、好ましくは、介在された（ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｄ）締結解除ベアリングによって具現される。
【００１４】
本発明に係るドライブトレインの特に好ましい更なる実施例において、スプリング装置の閉鎖力および／または起動装置の起動力は、好ましくは、出力シャフト上の、すなわち、例えば、回転駆動の観点から駆動ユニットの入力側に連結されるクランクシャフト上の、またはトランスミッションシャフト上のトランスミッションハウジングまたはトランスミッションハウジングカバー上の固定リングによって、好ましくは、軸方向に支持可能であるか支持される。
【００１５】
本発明に係るドライブトレインの有利な更なる実施例において、トランスミッションは自動化された手動トランスミッションまたは自動トランスミッションの形態となっているものである。
【００１６】
本発明に係るドライブトレインの特に有利な更なる実施例において、トランスミッションは前進ギヤを形成するための少なくとも一つのギヤセットを具備する。すなわち、トランスミッションは、ギヤセットによって、駆動ユニットを通じて前進ギヤとして作動することができる。しかし、トランスミッションは、同じギヤセットによって、電気機械を通じて後進ギヤとして作動することもできる。ここでは、トランスミッションが、同じギヤセットによって、電気機械を通してのみおよび／または回転子の回転方向の反転によって後進ギヤとして作動することができるのであれば好ましい。本実施例は、従来のトランスミッションで提供されるような後進ギヤのためのギヤセットを完全に省略することができ、トランスミッションの軸構造の長さが短くなり、製造がさらに簡単となり、重量を低減できる長所がある。
【００１７】
本発明に係る方法は、本発明に係る類型のドライブトレイン内のトランスミッションでギヤシフトを遂行するように機能し、後述する段階を有する。まず、第１クラッチを開放する。後続して、トランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度が互いに近似化または整列されるように、モーター作動時に電気機械を制御または規制する。トランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度が互いに近似化または整列された後、第２クラッチを閉鎖して回転駆動の観点からトランスミッションシャフトとギヤホイールの間を連結する。本発明に係る方法の長所と更なる設計変形例に関しては、方法に対応させて適用可能な本発明と本発明の実施例に係るドライブトレインに関して前述した長所を参照する。
【００１８】
本発明に係る方法の好ましい実施例において、トランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度は間接的または直接的に検出され、モーター作動時に電気機械の制御または規制は、トランスミッションシャフトの回転速度とギヤホイールの回転速度間の差を減少または除去するように遂行される。
【００１９】
本発明に係る方法の好ましい更なる実施例において、モーター作動時に電気機械の制御または規制および／または第２クラッチの閉鎖は、自動化され、すなわち、操作者によるいかなる追加動作も含まない。
【００２０】
本発明に係る方法の特に好ましい実施例において、トランスミッションは、前進ギヤを形成するためのギヤセットによって、電気機械を通じて、好ましくは、電気機械を通してのみおよび／または電気機械の回転子の回転方向の反転によって後進ギヤとして作動する。
【００２１】
以下では、本発明の例示的な実施例について添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例に係るドライブトレイン内の第１クラッチの部分側断面図。
【図２】本発明の第２実施例に係るドライブトレイン内の第１クラッチの部分側断面図。
【図３】本発明の第３実施例に係るドライブトレイン内の第１クラッチの部分側断面図。
【図４】本発明の第４実施例に係るドライブトレイン内の第１クラッチの部分側断面図。
【図５】本発明の図１〜図４の第１クラッチ中の一つを有するドライブトレインの第１実施例の概略図。
【図６】本発明の図１〜図４の第１クラッチ中の一つを有するドライブトレインの第２実施例の概略図。
【図７】本発明の第３実施例により図１〜図４の第１クラッチ中の一つを有するドライブトレインの第３実施例の概略図。
【図８】本発明に係るドライブトレインの中間展開状態の第１クラッチの側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は本発明の第１実施例に係るドライブトレインの第１クラッチ２の詳細を図示する。始動（ｓｔａｒｔｉｎｇ）および／または分離クラッチの形態となっている第１クラッチ２は、ドライブトレインのトランスミッション６と駆動ユニット４間にトルクを選択的に伝達するように機能し、これは図１に部分的および／または概略的にのみ示されている。これにより、図１において、駆動ユニット４の出力シャフト８の端部には、前記端部に回転可能にともに固定されたフライホイール１０があり、さらに詳細に後述する、回転駆動の観点から第１クラッチ２に対する連結がフライホイール１０を通じて具現される。対照的に、トランスミッション６には、トランスミッション入力シャフト１２とも称することができる第１トランスミッションシャフト１２、およびトランスミッションハウジング１４が表示されている。さらに、図１において、第１クラッチ２の、相互反対側である軸方向１６、１８、相互反対側である半径方向２０、２２、および相互反対側である円周方向２４、２６が対応矢印で表示されており、第１クラッチ２と第１トランスミッションシャフト１２と駆動ユニット４の出力シャフト８のすべては軸方向１６、１８に延長される回転軸２８を中心に回転可能である。すなわち、円周方向２４、２６も回転方向２４、２６と称することができる。
【００２４】
トランスミッションハウジング１４は、軸方向１６に向かう自分の端部地点上に、軸方向１８と半径外側方向２０に収容空間３２の範囲が決定されるトランスミッションハウジングベル３０を具備し、収容空間３２は、トランスミッションハウジングベル３０上に着脱可能に配置されるトランスミッションハウジングカバー３４により軸方向１６にさらに範囲が決定される。
【００２５】
始動および／または分離クラッチの形態となっている第１クラッチ２は収容空間３２内に配置される。この場合、第１クラッチ２は、多数の外側板と内側板が軸方向（１６または１８）に交互に配置されており、プレートパック３６を形成する多板クラッチの形態となる。第１クラッチ２は、入力側３８、および回転駆動の観点から入力側３８に選択的に連結可能な出力側４０を有する。入力側３８は実質的に内側板キャリア４２とクラッチ入力ハブ４４で構成される。内側板キャリア４２は、プレートパック３６の内側板のための実質的に管形（ｔｕｂｕｌａｒ）の板維持部４６、および半径支持部４８を有し、半径支持部は、軸方向１６に板維持部４６に隣接し、半径方向２２に内側に延長され、半径方向２２に内側に向かう端部地点でクラッチ入力ハブ４４とともに回転可能に連結される。反面、クラッチ入力ハブ４４は、この場合、フライホイール１０により駆動ユニット４の出力シャフト８に回転可能に、また着脱可能に、ともに連結されるようにトランスミッションハウジングカバー３４の中心開口を通じて軸方向１６に延長され、回転可能に、ともに連結するのはスプライントゥーシング（ｓｐｌｉｎｅ  ｔｏｏｔｈｉｎｇ；５０）により具現される。この場合、クラッチ入力ハブ４４は、半径および軸ベアリング５２により半径方向２０と軸方向１６のすべてにおいてトランスミッションハウジングカバー３４上で支持可能であるか支持され、また、包囲密封部（ｅｎｃｉｒｃｌｉｎｇ  ｓｅａｌ；５４）は、トランスミッションハウジングカバー３４内の開口の半径方向２２に内側に向かうエッジとクラッチ入力ハブ４４の間で半径方向２０、２２に提供される。さらに、クラッチ入力ハブ４４は、更なる半径ベアリングによって半径方向２２に第１トランスミッションシャフト１２上で支持される。
【００２６】
前述した第１クラッチ２の出力側４０は、外側板キャリア５８および半径方向２２において内部に向かって外側板キャリア５８に次ぐクラッチ出力ハブ６０により実質的に形成され、クラッチ出力ハブ６０は、外側板キャリア５８に回転可能に、ともに連結され、回転駆動の観点から第１トランスミッションシャフト１２に連結され、これにより、回転駆動の観点から本連結はスパイントゥーシング６２により具現される。この場合、外側板キャリア５８は、プレートパック３６の外側板を維持するための実質的に管形の板維持部６４、および軸方向１８に板維持部６４に次いでクラッチ出力ハブ６０に向かって半径方向２２において実質的に内側に延長される半径支持部６６を有する。クラッチ出力ハブ６０は、半径および軸ベアリング６７により半径方向２０と軸方向１６においてクラッチ入力ハブ４４上で支持可能であるか支持される。
【００２７】
プレートパック３６は、固定リング７０により板維持部６４に着脱可能に固定された支持部分６８上から軸方向１６に支持可能である。反対側軸方向１８には、軸方向１６に突出する起動フィンガー７４を有して実質的にファン（ａｎｎｕｌａｒ）の形態となっている力伝達素子７２が提供される。これに伴い、ファンの形態の力伝達素子７２から、起動フィンガー７４が、軸方向１６において半径支持部６６のプレートパック３６とは反対側にある面からウインドウ７６を通じて半径支持部６６のプレートパック３６に向かう面に延長され、このとき、起動フィンガー７４は、軸方向１８に向かうプレートパック３６の端部に対して軸方向１６に加圧され得る。
【００２８】
第１クラッチ２またはプレートパック３６には、第１クラッチ２の閉鎖力を印加するためのスプリング装置７８がさらに割り当てられ、スプリング装置７８は板スプリング８０により実質的に形成される。半径方向２０に板スプリング８０の外側部は力伝達素子７２に対して加圧され得る反面、半径方向２２への内側部はさらに詳細に後述する起動装置によって起動され得る。その間は、板スプリング８０が維持装置８２上に回動可能に（ｐｉｖｏｔａｂｌｙ）維持され、維持装置８２は外側板キャリア５８の半径支持部６６に固定される。すなわち、スプリング装置７８の板スプリング８０は、単に回動可能であるが、維持装置８２の領域では外側板キャリア５８に対する軸方向１６、１８において並進移動できない。
【００２９】
前述した通り、第１クラッチ２には油圧起動装置８４が割り当てられ、油圧起動装置８４は基本的に機械的起動装置であり得る。起動装置８４は、静的であるように、すなわち、円周方向２４、２６に共回転しないようにおよび／またはハウジングに対して固定されるように設計され、この場合、ハウジングはトランスミッションハウジング１４を示す。これに伴い、起動装置８４は、軸方向１６、１８に変位可能であり、油圧式で駆動され得る起動ピストン８６を有し、前記起動ピストン８６は対応する起動シリンダー（図示しない）内で誘導される。この場合、起動装置８４、さらに具体的には、起動ピストン８６は、締結解除ベアリング８８により回転駆動の観点から第１クラッチ２または第１クラッチのスプリング装置７８から結合解除される。すなわち、起動シリンダーだけでなく起動ピストン８６も、ハウジングに対して静的であるか固定されるように設計され、これによって油圧起動装置８４の領域での漏出損失を除去することができる。
【００３０】
例示した第１クラッチ２は正常閉鎖クラッチである。起動ピストン８６が油圧によって作動しない場合、前記起動ピストン８６は、起動ピストン８６が軸方向１８に変位される初期位置に位置する。この場合、板スプリング８０の閉鎖力は力伝達素子７２に対して作用し、これにより、プレートパック３６を圧縮して第１クラッチ２を閉鎖する。対照的に、起動ピストン８６が油圧によって作動する場合、起動ピストンは、維持装置８２の領域で板スプリング８０が回動するように軸方向１６に変位され、力伝達素子７２を解除し、このとき、プレートパック３６はそれ以上圧縮されず第１クラッチ２が開放される。この場合、スプリング装置７８の閉鎖力と起動装置８４の起動力の両方は、軸方向１６にトランスミッションハウジング１４上で、より正確には、トランスミッションハウジング１４のトランスミッションハウジングカバー３４上で支持可能であるか支持される。したがって、第１クラッチ２の開放の間、閉鎖力または起動力は、維持装置８２を通じて外側板キャリア５８および外側板キャリアに連結されたクラッチ出力ハブ６０に対して作用し、ここで、後者の場合は、半径および軸ベアリング６７、クラッチ入力ハブ４４、および半径および軸ベアリング５２を通じてトランスミッションハウジングカバー３４上から軸方向１６に支持される。
【００３１】
第１クラッチ２は湿式可動型クラッチの形態となっている。したがって、第１クラッチ２は、例示した実施例において、収容空間３２に実質的に対応する湿式チャンバー９０に配置され、このとき、湿式チャンバー９０はトランスミッションハウジングカバー３４とトランスミッションハウジング１４の静的トランスミッションハウジングベル３０により範囲が決定される。冷却剤および／または例えばオイルなどの潤滑剤を湿式チャンバー９０に供給することは、この場合、第１トランスミッションシャフト１２も収容空間３２または湿式チャンバー９０内に延長されるトランスミッションハウジング１４の開口を通してであり得、冷却剤および／または潤滑剤供給経路９２は対応する矢印で図１に図示されている。また、図１から、外側板キャリア５８の半径支持部６６に、冷却剤および／または潤滑剤がプレートパック３６に良好に供給されることを確実にするために、冷却剤および／または潤滑剤が通過できるようにする凹部９４が提供されることが分かる。
【００３２】
図１からわかるように、ドライブトレインには電気機械９６も提供され、このとき、ドライブトレインは、駆動ユニット４と電気機械９６の両方によって、駆動を付与することができるハイブリッドドライブのためのドライブトレインとして機能することができる。電気機械９６は、収容空間３２内に配置され、ハウジングに対して固定された固定子９８および半径方向２２に固定子９８内に配置された回転子１００を有し、円周方向２４、２６に包囲形態となっているギャップが固定子９８と回転子１００の間に半径方向２０、２２に形成される。半径および軸ベアリング６７、５２によるトランスミッションハウジングカバー３４上の前述した装着のため、確実にギャップ  ａを正確に設定することができ、動作の間維持することができる。電気機械９６の回転子１００は、外側板キャリア５８により形成された第１クラッチ２の出力側４０上に回転可能に、ともに連結されるように配置されて連結される。この場合、回転子１００は、半径方向２０に第１クラッチ２の外部上に配置され、半径方向２０、２２に第１クラッチ２とともに装着された構成となる。さらに具体的に、例示した実施例において、回転子１００は、外側板キャリア５８の板維持部６４上に回転可能に、ともに連結されるように配置および連結され、回転子１００は、電気機械９６とともに第１クラッチ２の小さい軸構造長さを具現し、これによって、全体的なドライブトレインの短い軸構造長さを具現するように、半径方向２０、２２に多板クラッチによって形成される第１クラッチ２のプレートパック３６とともに装着された構成となる。
【００３３】
ドライブトレインの更なる設計変形例を図５〜図７を参照してより詳細に説明する前に、第１クラッチ２の更なる実施例を電気機械９６とともに図２〜図４を参照して後述する。
【００３４】
図２はドライブトレインの第１クラッチ２の第２実施例を図示し、第２実施例は図１でのように第１実施例に実質的に対応し、差異点だけを説明し、同じ参照符号は同一であるか類似の部分に対して使用され、それ以外は前記説明を対応させて適用する。
【００３５】
第１実施例とは対照的に、第２実施例は図２でのように、半径および軸ベアリング５２がない場合であり、閉鎖力および／または起動力はトランスミッションハウジングカバー３４上から軸方向１６に支持されず、つまり、このようなトランスミッションハウジングカバーは図１による第１実施例より薄い壁に設計され得る。また、図１に図示した通り、トランスミッションハウジングカバー３４上の少なくとも一つの補強リブ１０２を図２の第２実施例では省略することができ、これは、スプリング装置７８の閉鎖力および／または起動装置８４の起動力が、維持装置８２、外側板キャリア５８の半径支持部６６、クラッチ出力ハブ６０、半径および軸ベアリング６７およびクラッチ入力ハブ４４を通じて駆動ユニット４の出力シャフト８上から軸方向１６に支持可能であるか支持される場合である。
【００３６】
図３は電気機械９６とともに第１クラッチ２の第３実施例を図示し、第３実施例は図２の第２実施例に実質的に対応し、差異点だけを後述し、同じ参照符号は同一であるか類似の部分に対して使用され、それ以外は前記説明を対応させて適用する。
【００３７】
第３実施例において、閉鎖力および／または起動力は、回転駆動の観点から入力側３８に連結された駆動ユニット４の出力シャフト８上で支持されない。むしろ、スプリング装置７８の閉鎖力および／または起動装置８４の起動力は、維持装置８２、外側板キャリア５８の半径支持部６６、およびクラッチ出力ハブ６０を通じてトランスミッションシャフト１２上から軸方向１６に支持可能であるか支持される。このために、クラッチ出力ハブ６０は、固定リング１０４により第１トランスミッションシャフト１２に軸方向１６に固定される。
【００３８】
図４は電気機械９６とともに第１クラッチ２の第４実施例を図示し、第４実施例は図１の第１実施例に実質的に対応し、差異点だけを後述し、同じ参照符号は同一であるか類似の部分に対して使用され、それ以外は前記説明を対応させて適用する。
【００３９】
図１の第１実施例にはトランスミッションハウジングベル３０とトランスミッションハウジングカバー３４により範囲が決定される収容空間が類似して湿式チャンバー９０を形成する場合であるが、図４の第４実施例では、湿式チャンバー９０は共回転クラッチハウジング１０６により範囲が決定される。この場合、クラッチハウジング１０６は二つのハウジングの部分によって実質的に形成され、第１ハウジングの部分１０８は軸方向１６に湿式チャンバー９０の範囲が決定される反面、対向する第２ハウジングの部分１１０は実質的に軸方向１８に湿式チャンバー９０の範囲が決定される。この場合、二つのハウジングの部分１０８、１１０は、回転子１００が湿式チャンバー９０の範囲を半径方向２０の外側に決定するハウジングの部分を類似に形成するように、軸方向１６、１８に互いに対向して位置する回転子１００の側面に固定される。半径方向２２の内側へは、二つのハウジングの部分１０８、１１０が密封部１１２、１１４によりトランスミッションハウジング１４に対してそれぞれ密封され、密封部１１２は隣接するトランスミッションハウジングカバー３４に対して密封を行い、密封部１１４はトランスミッションハウジング１４のトランスミッションハウジングベル３０に対して密封を行う。したがって、前記説明と図４から、電気機械９６の固定子９８が配置される乾式チャンバー１１６をトランスミッションハウジングベル３０の収容空間３２内の湿式チャンバーから分離するようにクラッチハウジング１０６が配置されることは明白である。すなわち、固定子９８と回転子１００の相互作用に影響を及ぼし得るいかなる冷却剤および／または潤滑剤も固定子９８と回転子１００の間のギャップ内に通過しない。
【００４０】
このとき、図１〜図４を参照して説明したクラッチ配列、特に、このようなクラッチ配列による起動力および／または閉鎖力の支持が、図５〜図７を参照して説明するドライブトレインの追加構成要素の部分または電気機械９６が省略されても、本来の本発明の独立的な特徴部を構成できることに注目する。
【００４１】
図５は、図１〜図４中のいずれか一つに係る第１クラッチ２の実施例とともに本発明に係るドライブトレイン１１８の第１実施例を図示し、電気機械９６とともに対応する第１クラッチ２は図５に概略的に図示されているだけである。トランスミッション６は、回転駆動の観点から第１クラッチ２の出力側４０に連結されたトランスミッション入力シャフトの形態となっている前述した第１トランスミッションシャフト１２を具備する。さらに、トランスミッション６は第２トランスミッションシャフト１２０を具備し、第２トランスミッションシャフト１２０は回転駆動の観点から出力側４０に連結可能なトランスミッションシャフト１２０である。したがって、第２トランスミッションシャフト１２０は、トランスミッション６内のトルク流れにおいて第１トランスミッションシャフト１２の下流側にある。例示した実施例において、トランスミッションは、第２トランスミッションシャフト１２０が第１トランスミッションシャフト１２に平行するように配置され、トランスミッション出力シャフトを形成する非同軸（ｎｏｎ−ｃｏａｘｉａｌ）トランスミッション６の形態となっている。しかし、このとき、本発明の教示はトランスミッション６内の他のまたは更なるトランスミッションシャフトにも関連され得ることに注目する。
【００４２】
３個の第１ギヤホイール１２２、１２４、１２６は第１トランスミッションシャフト１２上に配列される反面、３個の第２ギヤホイール１２８、１３０、１３２は第２トランスミッションシャフト１２０上に配列され、第１ギヤホイール１２２と第２ギヤホイール１２８は、回転駆動の観点から互いに噛合されて第１前進ギヤを形成するための第１ギヤセット１３４を形成する。これに対応して、第１ギヤホイール１２４と第２ギヤホイール１３０は、回転駆動の観点から互いに噛合されて第２前進ギヤを形成するための第２ギヤセット１３６を形成する。これに対応して、第１ギヤホイール１２６は回転駆動の観点から第２ギヤホイール１３２に連結され、第３前進ギヤを形成するための第３ギヤセット１３８を形成する。後進ギヤを形成するための更なる専用ギヤセットは省略され、代わりに、トランスミッション６は、第１、第２、または第３ギヤセット１３４、１３６、１３８により、回転子１００の回転方向の反転によって電気機械９６を通じて後進ギヤとして作動することができる。この場合、好ましくは、後進ギヤの作動は電気機械９６によってのみ具現される。対照的に、前進ギヤにおいて、トランスミッション６は、第１クラッチ２が閉鎖された駆動ユニット４と第１クラッチ２が開放された電気機械９６の両方によって作動することができる。トランスミッション６は自動化された手動トランスミッションまたは自動トランスミッションの形態となっているものであり、このとき、より詳細に後述する第２クラッチを起動するための起動力は、操作者によって対応して手動作動されるギヤシフト手段に加えられる作動力によって決定されない。
【００４３】
図５による第１実施例において、第１ギヤホイール１２２、１２４、１２６はそれぞれ浮動ギヤの形態となっているものであり、これらは回転駆動の観点からそれぞれの場合に、一つの第２クラッチ１４０、１４２により第１トランスミッションシャフト１２に選択的に連結可能である。第１ギヤホイール１２２、１２４は回転駆動の観点から第２クラッチ１４０により第１トランスミッションシャフト１２に交互に連結可能である反面、第１ギヤホイール１２６は回転駆動の観点から第２クラッチ１４２により第１トランスミッションシャフト１２に選択的に連結可能である。第２クラッチ１４０、１４２は、この場合、好ましくは、シフトスリーブ（ｓｈｉｆｔ  ｓｌｅｅｖｅ）型クラッチの形態となっているものである。また、第２クラッチ１４０、１４２は、摩擦成分がないまたは摩擦成分が非常に小さい実質的にポジティブロッキングクラッチの形態となっているものである。したがって、例示した実施例において、同期化動作を具現するように従来技術で多く使用されるような、摩擦コーンがあるクラッチ本体および対応コーンがある同期化リングが省略される。換言すれば、いかなる形態の同期化本体も使用しない。
【００４４】
図５には、第１および／または第２トランスミッションシャフト１２、１２０の回転速度を直接的または間接的に検出するための手段１４４、および浮動ギヤの形態となっているギヤホイールの、この場合には、第１ギヤホイール１２２、１２４、１２６の回転速度を直接的または間接的に検出するための手段１４６も図示されている。このような前記手段１４４、１４６は電気機械９６の制御および／または規制装置１４８と相互作用する。
【００４５】
電気機械９６は、モーター作動時、第２クラッチ１４２の閉鎖前にトランスミッションシャフト１２の回転速度と第１ギヤホイール１２６の回転速度が互いに近似化または整列されるように、制御および／または規制装置１４８により制御または規制され得る。これに対応して、電気機械９６は、モーター作動時、第２クラッチ１４０（第１閉鎖位置）の閉鎖前に第１トランスミッションシャフト１２の回転速度と第１ギヤホイール１２４の回転速度が互いに近似化または整列されるように、制御および／または規制装置１４８により制御または規制され得る。また、電気機械９６は、モーター作動時、第２クラッチ１４０（第２閉鎖位置）の閉鎖前に第１トランスミッションシャフト１２の回転速度と第１ギヤホイール１２２の回転速度が互いに近似化または整列されるように、制御および／または規制装置１４８により制御または規制され得る。これは、各場合に、第１トランスミッションシャフト１２の回転速度と各第１ギヤホイール１２６、１２４、１２２の回転速度間の差が制御および／または規制装置１４８により電気機械９６の対応する制御または規制を通じて減少または除去され得るという点で具現される。このような作動モードを、前述したギヤシフト処理のすべてに対して、代表的に第３ギヤセット１３８の第１ギヤホイール１２６とともに第２クラッチ１４２に基づいて例を挙げて後述する。
【００４６】
まず、第１クラッチ２が閉鎖されている反面、第２クラッチ１４０は回転駆動の観点から第１トランスミッションシャフト１２と第１ギヤホイール１２２が連結される前述した第２閉鎖位置に移動したと仮定する。すなわち、トランスミッション６は第１前進ギヤとして作動し、駆動ユニット４により駆動が付与される。操作者が第３前進ギヤへのギヤシフト処理を開始すれば、第１クラッチ２が開放される反面、第２クラッチ１４０は、回転駆動の観点から第１トランスミッションシャフト１２と第１ギヤホイール１２２がそれ以上連結されない図５に図示した中立位置に移動することになる。ギヤシフト処理の更なる進行の間、手段１４４は第１トランスミッションシャフト１２の回転速度を決定する一方、手段１４６は第３ギヤセット１３８の第１ギヤホイール１２６の回転速度を検出し、決定された値は制御および／または規制装置１４８に転送される。第１トランスミッションシャフト１２の検出された回転速度と第１ギヤホイール１２６の検出された回転速度間の差は制御および／または規制装置１４８内で決定される。このように決定された差に基づいて、電気機械９６は、モーター作動時、その回転速度の間の差が減少するかまたは除去されるように制御および／または規制装置１４８により制御または規制される。換言すれば、第１トランスミッションシャフト１２の回転速度と第１ギヤホイール１２６の回転速度が互いに近似化または整列される。第１トランスミッションシャフト１２の回転速度と第１ギヤホイール１２６の回転速度が適切な程度に互いに近似化されるかまたは互いに整列されると、第２クラッチ１４２が閉鎖され、回転駆動の観点から第１トランスミッションシャフト１２と第１ギヤホイール１２６が互いに連結される。この場合、電気機械９６の制御または規制および第２クラッチ１４２の閉鎖は、手動作動するギヤシフト手段または操作スイッチを操作者が単に起動するかシフト処理を開始すればできるように自動化される。
【００４７】
図６は図５の第１実施例に実質的に対応する本発明に係るドライブトレイン１１８の第２実施例を図示し、差異点だけを以下で説明し、同じ参照符号は同一であるか類似の部分に対して使用され、それ以外は前記説明を対応させて適用する。
【００４８】
図６による第２実施例において、第２ギヤホイール１２８、１３０、１３２は浮動ギヤの形態となっているものである反面、第１ギヤホイール１２２、１２４、１２６は固定されたギヤの形態となっているものである。浮動ギヤの形態となっている第２ギヤホイール１２８、１３０、１３２が回転駆動の観点から第２トランスミッションシャフト１２０に選択的に連結されるように、第２クラッチ１４０、１４２が第２トランスミッションシャフト１２０上にさらに提供される。図５の第１実施例の場合のように、手段１４６は、トランスミッション６の浮動ギヤの回転速度を検出するように機能し、この場合、第２ギヤホイール１２８、１３０、１３２の回転速度を検出するように機能する反面、手段１４４は第２トランスミッションシャフト１２０の回転速度を検出するように機能する。
【００４９】
図７は本発明に係るドライブトレイン１１８の第３実施例を図示し、第３実施例は図５でのように第１実施例に実質的に対応し、差異点だけを説明し、同じ参照符号は同一であるか類似の部分に対して使用され、それ以外は前記説明を対応させて適用する。
【００５０】
図５による第１実施例とは対照的に、第１ギヤホイール１２６は固定されたギヤの形態となっている一方、第２ギヤホイール１３２は浮動ギヤの形態となっているものである。したがって、第２ギヤホイール１３２が回転駆動の観点から第２クラッチ１４２により第２トランスミッションシャフト１２０に選択的に連結されるように、第２クラッチ１４２が第２トランスミッションシャフト１２０上にさらに配置される。図５と図６を参照して前述した二つの実施例で説明した通り、手段１４６は、浮動ギヤの形態となっているギヤホイールの回転速度を間接的または直接的に検出するように機能し、この場合には、第１ギヤホイール１２２、１２４と第２ギヤホイール１３２の回転速度を間接的または直接的に検出するように機能する。手段１４４は、第１トランスミッションシャフト１２の回転速度および第２トランスミッションシャフト１２０の回転速度のすべてを検出するように機能する。
【００５１】
図８は図１のクラッチ配列に実質的に対応するクラッチ配列を図示し、差異点だけを以下で説明し、同じ参照符号は同一であるか類似の部分に対して使用され、それ以外は前記説明を対応させて適用する。
【００５２】
図８の実施例では、電気機械９６が省略されている。入力側３８はクラッチ入力ハブ４４を有し、入力側３８の残りは、実質的に、外側板キャリア１５０により、クラッチ入力ハブ４４に連結された半径支持部１５２により、および半径支持部１５２に次ぐ板維持部１５４により形成される。対照的に、維持装置８２は、外側板キャリア１５０の半径支持部１５２の反対側に位置する半径部１５６に固定され、半径部１５６は例示した実施例において、半径方向２２に何の支持機能も遂行しない。力伝達素子７２の起動フィンガー７４のための前述したウインドウ７６も半径部１５６に提供される。対照的に、出力側４０は、板維持部１６０および軸方向１８に板維持部１６０に隣接する半径支持部１６２を有する内側板キャリア１５８とともにクラッチ出力ハブ６０により形成され、半径支持部１６２は、半径方向２２の内側に、クラッチ出力ハブ６０に回転可能に、ともに連結される。このような簡略化された変形例において、外側板キャリア１５０に関して小さい内側板キャリア１５８とプレートパック３６の内側板が第１トランスミッションシャフト１２上で支持され、第１トランスミッションシャフトに回転可能に、ともに連結されるため、同期化される質量が少ない。この場合にも、起動力および／または閉鎖力はトランスミッションハウジングカバー３４上で支持され、図２〜図４を参照して前述した方式で支持を具現することができる。
【符号の説明】
【００５３】
２：第１クラッチ
４：駆動ユニット
６：トランスミッション
８：出力軸
１０：フライホイール
１２：第１トランスミッション軸
１４：トランスミッションハウジング
１６：軸方向
１８：軸方向
２０：半径方向
２２：半径方向
２４：円周方向
２６：円周方向
２８：回転軸
３０：トランスミッションハウジングベル
３２：収容空間
３４：トランスミッションハウジングカバー
３６：プレートパック
３８：入力側
４０：出力側
４２：内側板キャリア
４４：クラッチ入力ハブ
４６：板維持部
４８：半径支持部
５０：スプライントゥーシング
５２：半径および軸方向ベアリング
５４：密封部
５６：放射状ベアリング
５８：外側板キャリア
６０：クラッチ出力ハブ
６２：スプライントゥーシング
６４：板維持部
６６：半径支持部
６７：半径および軸方向ベアリング
６８：支持の部分
７０：固定リング
７２：力伝達素子
７４：起動フィンガー
７６：ウインドウ
７８：スプリング装置
８０：板スプリング
８２：維持装置
８４：起動装置
８６：起動ピストン
８８：噛合解除ベアリング
９０：湿式チャンバー
９２：供給経路
９４：凹部
９６：電気機械
９８：固定子
１００：回転子
１０２：補強リブ
１０４：固定リング
１０６：クラッチハウジング
１０８：第１ハウジングの部分
１１０：第２ハウジングの部分
１１２：密封部
１１４：密封部
１１６：乾式チャンバー
１１８：ドライブトレイン
１２０：第２トランスミッション軸
１２２：第１ギヤホイール
１２４：第１ギヤホイール
１２６：第１ギヤホイール
１２８：第２ギヤホイール
１３０：第２ギヤホイール
１３２：第２ギヤホイール
１３４：第１ギヤセット
１３６：第２ギヤセット
１３８：第３ギヤセット
１４０：第２クラッチ
１４２：第２クラッチ
１４４：回転速度検出手段
１４６：回転速度検出手段
１４８：制御および／または規制装置
１５０：外側板キャリア
１５２：半径支持部
１５４：板維持部
１５６：半径部
１５８：内側板キャリア
１６０：板維持部
１６２：半径支持部
ａ：ギャップ
【図１】
0006592446.tif 000002
【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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