(57)【要約】本発明は、コンパクトな多変速比変速装置に関する。本発明にしたがって、三つのプラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３）が選択的連結手段（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、ＢＲ、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６）を使用して、それぞれ、局所的直結駆動及び少なくとも一つの他の伝達比を供給する。前記プラネタリギヤセットは、上流側回転部材（２）と下流側回転部材（４）との間の三つの異なる動力経路（８ａ、８ｂ、８ｃ）に属する。上流側ギヤトランスファ要素（ＴＲ１、ＴＲ２）が上流側回転部材（２）と二つの「下流側」プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２）との間に操作可能に取り付けられている。下流側ギヤトランスファ要素（ＴＲ３）が第三の「上流側」プラネタリギヤセット（ＴＰ３）と下流側回転部材（４）との間に操作可能に取り付けられている。上流側プラネタリギヤセット（ＴＰ３）は上流側回転部材（２）の軸（Ａ２）に取り付けられている。本発明は、動力伝達を途切れさせることなく変速比シフトを可能にする、良好な全体性能及び良好な変速比シフトを示すコンパクトで経済的な変速機を製造するための同装置の使用に関する。
2010504491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（１）、
―上流側回転要素（２）及び下流側回転要素（４）、
―非同軸にあり、互いの間の二つの異なる動力経路（８ａ、８ｂ及び８ｃ）に属する下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２）及び上流側プラネタリギヤセット（ＴＰ３）、
―上流側回転要素（２）と下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２）との間に設けられた上流側噛み合いトランスファ（ＴＲ１、ＴＲ２）、
―上流側プラネタリギヤセット（ＴＰ３）と下流側回転要素（４）との間に設けられた下流側噛み合いトランスファ（ＴＲ３）、及び
―各プラネタリギヤセットを局所的直結駆動又は少なくとも一つの異なる伝達比で選択的に作動させるための選択的連結手段（ＢＲ１〜Ｂ３、ＢＲ、Ｃ４〜Ｃ６）
を含む多変速比変速装置であって、
上流側プラネタリギヤセット（ＴＰ３）が上流側回転要素（２）のシャフト（Ａ２）に取り付けられていることを特徴とする装置。
【請求項２】
トランスファ（ＴＲ１、ＴＲ２）の少なくとも一つが、プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３）の少なくとも一つと、上流側要素（２）の端部（５）との間で軸方向に配置されており、前記端部が、動力源（６）への上流側要素の機械的接続のためのものである、請求項１記載の装置。
【請求項３】
二つのトランスファが、上流側回転要素の軸（Ａ２）に対して垂直な二つの平面に配設されており、それら二つの平面の間に二つのプラネタリギヤセットが空間的に収容されている、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
上流側トランスファ（ＴＲ２）が、上流側回転要素（２）と一体化した歯車（Ｔ２２）を含み、下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２）がレイシャフト（３１、３）の軸（Ａ３１、Ａ３）に取り付けられており、下流側トランスファ（ＴＲ３）が、上流側回転要素の軸（Ａ２）に取り付けられ、好ましくはチェーン（Ｔ６２）又は中間ピニオンにより、下流側回転要素（４）と一体化した歯車（Ｔ５３）に接続された歯車（Ｔ２３）を含む、請求項１〜３の何れか１項記載の装置。
【請求項５】
上流側トランスファ（ＴＲ２）が、上流側回転要素（２）と回転可能に一体化した駆動歯車（Ｔ２２）を含み、下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２）がレイシャフト（３１、３）の軸（Ａ３１、Ａ３）に取り付けられており、下流側トランスファ（ＴＲ３）が、レイシャフト（３１、３）と回転可能に一体化した被動歯車（Ｔ３３）を含む、請求項１〜３の何れか１項記載の装置。
【請求項６】
シャフトの一つ（２）に取り付けられたプラネタリギヤセットの一つ（ＴＰ３）に対応するトランスファ（ＴＲ３）の歯車が、シャフトの一つ（３）と回転可能に一体化していると同時に、このシャフト（３）と回転可能に一体化したプラネタリギヤセット（ＴＰ２）要素（Ｓ２）に固定されている、請求項１〜５の何れか１項記載の装置。
【請求項７】
前記プラネタリギヤセット要素（Ｓ２）がプラネットキャリヤ（ＰＳ２）であり、そのプラネット（１２１）が、一方では前記他のシャフト（３）との接続部と、他方ではトランスファ（ＴＲ３）の前記歯車との間で軸方向に設置されている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
プラネットキャリヤ（ＰＳ２）が、プラネット（１２１）を担持するジャーナル（７４）と周方向に交互にあるピラー（７３）によって前記他のシャフト（３）のフランジ（７２）に固定されたトランスファ（ＴＲ３）の前記歯車（Ｔ３３）によって形成される、請求項７記載の装置。
【請求項９】
上流側回転要素（２）と下流側回転要素（４）との間に、下流側（ＴＰ２）及び上流側（ＴＰ３）の二つのプラネタリギヤセットの一方と軸方向に整列したさらなるプラネタリギヤセット（ＴＰ１）を含むさらなる動力経路を含む、請求項１〜８の何れか１項記載の変速装置。
【請求項１０】
プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３）が、二つの整列したプラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２）に対応する噛み合いトランスファ（ＴＲ１、ＴＲ２）と、第三のギヤセット（ＴＰ３）に対応するトランスファ（ＴＲ３）との間で軸方向に取り付けられている、請求項９記載の変速装置。
【請求項１１】
前記下流側プラネタリギヤセットが第一の下流側プラネタリギヤセットであり、装置が、上流側回転要素（２）と下流側回転要素（４）との間に、第一の下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ１）及び上流側プラネタリギヤセット（ＴＰ３）の軸（Ａ３１、Ａ２）とは異なる軸（Ａ３２）を有する、第二の下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ２）を含む少なくとも一つの第三の動力経路（８ｃ）を含み、第二の下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ２）が、第二の上流側噛み合いトランスファ（ＴＲ２）と直列状態で動作的に取り付けられて、第二の下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ２）が局所的直結駆動状態にあるとき、上流側回転要素（２）と下流側回転要素（４）との間に、それぞれのプラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ３）が局所的直結駆動状態にあるとき上記二つの噛み合いトランスファ（ＴＲ１、ＴＲ３）によって画定される伝達比それぞれとは異なる伝達比を画定する、請求項１〜３の何れか１項記載の変速装置。
【請求項１２】
第一の下流側プラネタリギヤセットが第一のレイシャフト（３１）の軸（Ａ３１）に取り付けられ、第二の下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ２）が第二のレイシャフト（３２）の軸（Ａ３２）に取り付けられ、第一及び第二の下流側プラネタリギヤセットが少なくとも間接的に第一及び第二のレイシャフトにそれぞれ接続され、第一及び第二のレイシャフトが噛み合い（ＰＡ１、ＰＡ２）によって下流側回転要素（４）に接続されている、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
第一のレイシャフト（３１）及び第二のレイシャフト（３２）それぞれが、レイシャフト（３１、３２）の軸（Ａ３１、Ａ３２）に沿って取り付けられたピニオン（ＰＡ１、ＰＡ２）を含み、これらのピニオンが下流側回転要素（４）上の一つの歯車（ＣＤｉｆｆ）と噛み合う、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
第一の下流側トランスファ（ＴＲ１）及び第二の下流側トランスファ（ＴＲ２）が上流側回転要素（２）上の共通の歯車（Ｔ２１、Ｔ２２）を含み、第一及び第二の下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ３）それぞれの軸（Ａ３１、Ａ３２）に沿ってそれぞれ取り付けられた二つの被動ピニオン（Ｔ３１、Ｔ３２）と噛み合う、請求項１１〜１３の何れか１項記載の装置。
【請求項１５】
共通の歯車が、それぞれの被動ピニオン（Ｔ３１、Ｔ３２）とそれぞれが噛み合う異なる直径の二つの歯部を含む、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
第二の下流側トランスファ（ＴＲ２）ならびに第一の下流側トランスファ（ＴＲ１）及び上流側トランスファ（ＴＲ３）の一方が、上流側回転要素の軸（Ａ２）に対して垂直な二つの平面に配設され、これら二つの平面の間に第二の下流側プラネタリギヤセット（ＴＰ２）が空間的に収容されている、請求項１１〜１５の何れか１項記載の装置。
【請求項１７】
三つのプラネタリギヤセットが、
―その入力（Ｅ１）がサンホイール（１１２）に接続されており、その出力（Ｓ１）がプラネットキャリヤ（ＰＳ１）に接続されており、第六のギヤを生じさせるために局所的直結駆動が可能であり、第二のギヤを生じさせるためにリングギヤ（１１３）をロックすることによるギヤ減速が可能であるプラネタリギヤセット（ＴＰ１）、好ましくは下流側プラネタリギヤセット、
―その入力（Ｅ２）がリングギヤ（１２３）に接続されており、その出力（Ｓ２）がプラネットキャリヤ（ＰＳ２）に接続されており、第五のギヤ比を生じさせるために局所的直結駆動が可能であり、第三のギヤ比を生じさせるためにサンホイール（１２２）をロックすることによるギヤ減速が可能であるもう一つのプラネタリギヤセット（ＴＰ２）、好ましくは下流側プラネタリギヤセット、及び
―その入力（Ｅ３）がサンホイール（１４２）に接続されており、その出力（Ｓ３）がプラネットキャリヤ（ＰＳ４）に接続されており、第四のギヤを生じさせるために局所的直結駆動が可能であり、第一のギヤを生じさせるためにリングギヤ（１４３）をロックすることによるギヤ減速が可能である、さらなる好ましくは上流側のプラネタリギヤセット（ＴＰ３）
を含み、
ギヤ比が、第一のギヤから第六のギヤまで漸進的に長い、請求項９〜１６の何れか１項記載の装置。
【請求項１８】
プラネタリギヤセットの一つ（ＴＰ３）が、共通の入力（Ｅ３）及び共通の出力（Ｓ３）を有する少なくとも二つのエピサイクリックギヤセットを含む、請求項１〜１７の何れか１項記載の装置。
【請求項１９】
これらのエピサイクリックギヤセットの第一のもの（１３１〜１３３）が、共通の入力（Ｅ３）及び共通の出力（Ｓ３）に対して自由であり、後退ギヤを生じさせるために選択的連結手段（ＢＲ）の一つによってフレームに対して固定されることができるプラネットキャリヤ（ＰＳ３）を有し、
これらのエピサイクリックギヤセットの第二のもの（１４１〜１４３）が、前記共通の入力及び出力の一方（Ｓ３）に常時接続されたプラネットキャリヤ（ＰＳ４）を有し、
プラネタリギヤセットの前記一つが、後退ギヤに加えて、それぞれの選択的連結手段（ＢＲ１、Ｃ４）をアクティブ化することにより、二つの前進ギヤを生じさせることができる、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
プラネタリギヤセットの前記一つが上流側プラネタリギヤセット（ＴＰ３）であり、第一及び第二のエピサイクリックギヤセットが、共通の入力（Ｅ３）に接続され、上流側回転要素（２）と一体化したサンホイール（１３２、１３４）を有し、第二のエピサイクリックギヤセットのプラネットキャリヤ（ＰＳ４）が、共通の出力（Ｓ３）及び第一のエピサイクリックギヤセットのリングギヤ（１３３）に常時接続されている、請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
プラネタリギヤセットの一つが、入力（Ｅ３）に接続されたサンホイール（１３１）、出力（Ｓ３）に接続されたリングギヤ（１３３）及び後退ギヤを生じさせるために選択的にロックされることができるプラネットキャリヤ（ＰＳ３）を含む、請求項１〜１８の何れか１項記載の装置。
【請求項２２】
二つのプラネタリギヤセットの軸が実質的に平行であり、これら二つのプラネタリギヤセットがそれらの軸に対してほぼ垂直に相互に整列している、請求項１〜２１の何れか１項記載の装置。
【請求項２３】
プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３）の少なくとも一つが、
―上流側及び下流側回転要素の第一のもの（４）に少なくとも間接的に常時接続され、選択的連結手段の一つ（Ｃ６、Ｃ４、Ｃ５）によって前記上流側及び下流側回転要素の第二のもの（２）に少なくとも間接的に選択的に接続されることができ、それによって局所的直結駆動を生じさせるプラネットキャリヤ（ＰＳ１、ＰＳ４、ＰＳ３）、
一方（１１２、１２３、１４２）が前記第二の回転要素（２）に常時接続されており、他方（１１３、１２２、１４３）が選択的連結手段の一つ（Ｂ２、ＢＲ１、Ｂ３）によってフレーム（１）に選択的に接続されることができるサンホイール（１１２、１２２、１４２）及びリングギヤ（１１３、１２３、１４３）
を含むエピサイクリックギヤセットを含む、請求項１〜２２の何れか１項記載の装置。
【請求項２４】
各伝達比が、プラネタリギヤセット（ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３）の一つの選択的連結手段を閉じ、変速装置の他の選択的連結手段を開状態に配する又は維持することによって生じる、請求項１〜２３の何れか１項記載の装置。
【請求項２５】
選択的連結手段（ＢＲ１〜Ｂ３、Ｃ４〜Ｃ６、ＢＲ）が漸進式であり、特に選択的連結手段の少なくとも一つによって車両を静止状態から推進するために、車両のエンジン回転速度と車速との漸進的適合を保証することができる、請求項１〜２４の何れか１項記載の装置。
【請求項２６】
プラネタリギヤセット（ＴＰ１〜ＴＰ３）及びトランスファ（ＴＲ１〜ＴＲ３）が常時噛み合っている、請求項１〜２５の何れか１項記載の装置。
【請求項２７】
局所的直結駆動（Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６）によって得られる最短の比が、フレーム（１）とプラネタリギヤセットの要素との選択的連結（ＢＲ、ＢＲ１、Ｂ２、Ｂ３）によって得られる最長の比ものよりも長い、請求項１〜２６の何れか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多変連比変則装置、特に、動力伝達を途切れさせることなくギヤ変更が可能である、常時噛み合い式の多変速比変速装置に関する。本発明は、特に、オートマチック又はシーケンシャルギヤボックスに関する。
【０００２】
従来技術の技術水準
自走車両のためのオートマチック又はシーケンシャルギヤボックスを製造するために、プラネタリギヤセット、たとえばエピサイクリックギヤセットを使用して製造されるギヤボックスが公知である。
【０００３】
ＥＰ０４３４５２５は、エピサイクリック又はRavigneaux式のダブルプラネタリギヤセット及び五つの連結装置（二つのブレーキ及び三つのクラッチ）を使用して六つの前進ギヤ及び一つの後退ギヤを形成するギヤボックスを記載している。各比は、五つの連結装置のうち二つを共同的にアクティブ化することによって得られる。
【０００４】
しかし、現在特定の数の車両に設置されているこのタイプのギヤボックスには欠点がある。二つの連結装置の共同的アクティブ化はそれらの制御の同期化を必要とする。このタイプの変速機は、気持ちよく「ギヤをとばす」、すなわち、あるギヤからそのギヤのすぐ上又はすぐ下のギヤではない別のギヤにシフトすることができない。この装置は、非常に多くの場合、車両を静止状態から漸進的に推進することを可能にするために、上流側のクラッチ又はトルクコンバータと直列状態で使用される。
【０００５】
ＷＯ２００５／０５００６０は、二つの平行なレイシャフトに取り付けられた二つのプラネタリギヤセットを含む、五つの前進ギヤ及び一つの後退ギヤを備えた変速装置を記載している。入力シャフト上、一つの駆動トランスファピニオンが、レイシャフト一つにそれぞれ位置し、プラネタリギヤセットの入力要素をそれぞれ駆動する二つの被動トランスファピニオンと噛み合う。
【０００６】
各プラネタリギヤセットは、局所的直結駆動を生じさせるクラッチと、それぞれのブレーキを使用して要素の一つをロックすることによって一つの伝達比をそれぞれが伝える二つのエピサイクリックギヤセットとを含む。一方のプラネタリギヤセットの二つのエピサイクリックギヤセットは、リングギヤとサンホイーイルとの間の二つのプラネットの少なくとも一つのカスケードを含む。換言するならば、一方のプラネットがリングギヤと噛み合い、他方がサンホイーイルと噛み合い、二つのプラネットが互いに噛み合う。このプラネタリギヤセットの一つのギヤは後退ギヤである。したがって、レイシャフトと同じ数の局所的直結駆動が生じ、二つを除く各ギヤに対して一つのエピサイクリックギヤセットが必要である。換言するならば、全部で六つのギヤ（前進４及び後退１）に対して四つのエピサイクリックギヤセットが必要である。局所的直結駆動以外の各ギヤの場合、動力は、一つのエピサイクリックギヤセット及び二つの噛み合いトランスファによって伝達される。
【０００７】
このタイプの装置にも欠点がある。特に、それぞれレイシャフトに取り付けられる二つのプラネタリギヤセットのせいで、装置の所要スペースが大きい。
【０００８】
本発明は、特に、現在公知の変速機と比較して能力及び性能を改善することにより、従来技術の欠点を解消する又は従来技術の利点を強調することを意図する。
【０００９】
本発明は、特に、以下の目的の少なくとも一つを達成しようとする。
―装置によって要求されるスペースを制限する又は減らす、又は装置をその環境に適合させる、
―より多数のギヤを得る、
―製造されるギヤの選択においてより高い設計融通性を得る、
―ギヤの選択及び制御を簡単化し、確実にする、
―操作の信頼性及び融通性を改善する、
―伝達効率を改善する、又は
―製造されるピニオン又はギヤ歯の数を制限する又は減らす。
【００１０】
発明の開示
この目的のために、本発明は、
―フレーム、
―上流側回転要素及び下流側回転要素、
―互いの間にある二つの異なる動力経路に属する、非同軸の下流側プラネタリギヤセット及び上流側プラネタリギヤセット、
―上流側回転要素と下流側プラネタリギヤセットとの間に設けられた上流側噛み合いトランスファ、
―上流側プラネタリギヤセットと下流側回転要素との間に設けられた下流側噛み合いトランスファ、及び
―各プラネタリギヤセットを、局所的直結駆動で、又は少なくとも一つの異なる伝達比にしたがって、選択的に作動させるための選択的連結手段
を含む多変速比変速装置であって、
第二のプラネタリギヤセットが上流側回転要素の軸に取り付けられていることを特徴とする装置を発案する。
【００１１】
プラネタリギヤセットは、対応する噛み合いトランスファ（この場合は「下流側」）よりも上流にある場合には「上流側」と呼ばれ、対応する噛み合いトランスファ（この場合は「上流側」）よりも下流にある場合には「下流側」と呼ばれる。
【００１２】
本発明は、特に、所要スペース及び複雑さを制限しながらも多数の比を得ることを可能にする。事実、二つのプラネタリギヤセットの直結駆動は、異なる伝達比を容易に伝える。本発明はまた、対応する数のレイシャフトを提供することなく、また、後で理解されるように、少なくとも一つの実施態様ではレイシャフトなしでさえも、いくつかの局所的直結駆動を生じさせる可能性を提供する。製造は簡単化され、比較的少ない噛み合いで得られるギヤ比の数が増す。ピニオンの数及びシャフトの数は減る。したがって、重量、所要スペース及びコストもまた減る。本発明の装置は、特に上流側及び下流側回転要素のシャフト方向の長さが特にコンパクトであるギヤボックスを製造することを可能にする。実例として、２５０Nmのトルクのために設計されたギヤボックスは、ＥＰ０４３４５２５Ｂ１に記載の、等しい数の比を有する標準的なギヤボックスの場合の少なくとも３８０〜３９０mmに対し、３５０mm未満の縦方向所要スペースで製造することができる。
【００１３】
伝達比は、１：１以外の局所比で作動するプラネタリギヤセットによって生じさせることができる。これらの比は、好ましくは、本発明の装置の「低い」又は「短い」と呼ばれる比（すなわち、「高い」又は「長い」と呼ばれる比と比較して、上流側要素の所与の速度に関して下流側要素の速度がより低くなる比）である。これは、後で理解されるように、制御にとって非常に有利である。
【００１４】
空間的配置に関して、トランスファの少なくとも一つをプラネタリギヤセットの少なくとも一つと上流側要素の接続端との間に軸方向に配置することができ、前記接続端は、動力源への上流側要素の機械的接続のためのものである。
【００１５】
二つのトランスファは、上流側回転要素の軸に対して垂直な二つの平面に配設することができ、それら二つの平面の間に二つのプラネタリギヤセットを空間的に収容することができる。
【００１６】
上流側トランスファは、上流側回転要素と一体化した駆動歯車を含むことができ、下流側プラネタリギヤセットは、第一のレイシャフトの軸に取り付けることができる。下流側プラネタリギヤセットの出力要素は第一のレイシャフトと一体化している。
【００１７】
第一の実施態様にしたがって、その場合、下流側トランスファは、第一のレイシャフトと一体化した被動歯車を含む。
【００１８】
第二の実施態様にしたがって、下流側トランスファは、上流側プラネタリギヤセットの出力要素と一体化した駆動歯車を含む。上流側回転要素の軸に取り付けられたこの駆動歯車は、好ましくは中間チェーン又はギヤにより、下流側回転要素と一体化した被動歯車に接続されている。
【００１９】
第三の実施態様にしたがって、下流側プラネタリギヤセットは、もはやレイシャフトには取り付けられておらず、下流側回転要素の軸に取り付けられており、下流側トランスファは、下流側回転要素と一体化した被動歯車を含む。この実施態様はレイシャフトを要しない。
【００２０】
好ましくは、本発明の装置は、上流側回転要素と下流側回転要素との間に、第二の上流側又は下流側プラネタリギヤセットを含み、上記二つのプラネタリギヤセットの軸とは異なる軸を有する、又は逆に、上記二つのプラネタリギヤセットの軸と同じ軸を有する、少なくとも一つの第三の動力経路を含む。このさらなるプラネタリギヤセットは、それ自体の噛み合いトランスファと直列状態で動作的に取り付けられて、局所的直結駆動状態にあるとき、上流側回転要素と下流側回転要素との間に、上記二つの噛み合いトランスファによってそれらのプラネタリギヤセットが局所的直結駆動状態にあるときに画定される伝達比それぞれとは異なる伝達比を画定する。したがって、このさらなるプラネタリギヤセットの局所的直結駆動は、他二つのプラネタリギヤセットの直結駆動によって得られる他二つのギヤ比とは異なる新たな全ギヤ比を伝える。
【００２１】
下流側のプラネタリギヤセットは、第一のレイシャフトの軸に取り付けることができ（第一及び第二の実施態様と同様）、さらなるプラネタリギヤセットは、第二のレイシャフトの軸に取り付けられた下流側プラネタリギヤセットであることができ、第一及び第二のプラネタリギヤセットは、少なくとも間接的に、第一及び第二のレイシャフトにそれぞれ接続され、第一及び第二のレイシャフトは噛み合いによって下流側回転要素に接続されている。特に、第一のレイシャフト及び第二のレイシャフトは、それぞれ、「噛み合いピニオン」と呼ばれるピニオンを支持することができると同時に、それらとともに回転するように接続されている。二つの噛み合いピニオンは一般的に下流側回転要素上の一つの歯車と噛み合う。
【００２２】
第一及び第二の下流側回転ギヤセットにそれぞれ対応する第一及び第二の上流側トランスファは、第一及び第二の下流側プラネタリギヤセットのそれぞれの軸に取り付けられた二つのピニオンと噛み合う共通の歯車を上流側回転要素上に含むことができる。特に、共通の歯車は、二つのピニオンの一方とそれぞれが噛み合う、異なる直径の２セットの歯を含むことができる。したがって、軸に対して垂直方向に所要スペースを減らすことが可能であり、かつ、第一及び第二の上流側トランスファの伝達比及び／又はそれらの伝達比の間隔のより正確なチューニングを施すことが可能である。
【００２３】
トランスファは、上流側回転要素の軸に対して垂直な二つの平面に配設することができ、これら二つの平面の間にプラネタリギヤセットを空間的に収容することができる。
【００２４】
三つのプラネタリギヤセットは、
―その入力がサンホイールに接続されており、その出力がプラネットキャリヤに接続されており、第六のギヤ比を生じさせるために局所的直結駆動が可能であり、第二のギヤ比を生じさせるためにリングギヤをロックすることによるギヤ減速が可能であるプラネタリギヤセット、好ましくは一方の下流側ギヤセット、
―その入力がサンホイールに接続されており、その出力がプラネットキャリヤに接続されており、第四のギヤ比を生じさせるために局所的直結駆動が可能であり、第一のギヤ比を生じさせるためにリングギヤをロックすることによるギヤ減速が可能であるもう一つのプラネタリギヤセット、好ましくは上流側ギヤセット、及び
―その入力がリングギヤに接続されており、その出力がプラネットキャリヤに接続されており、第五のギヤ比を生じさせるために局所的直結駆動が可能であり、第三のギヤ比を生じさせるためにサンホイールをロックすることによるギヤ減速が可能であるさらに別のプラネタリギヤセット、好ましくは他方の下流側ギヤセット
を含むことができ、
ギヤ比は、第一ギヤから第六ギヤまで長さが増大する。
【００２５】
プラネタリギヤセットの一つは、入力に接続されたサンホイール、出力に接続されたリングギヤ及び後退ギヤを生じさせるために選択的にロックされることができるプラネットキャリヤを含むことができる。
【００２６】
本発明のもう一つの特徴にしたがって、プラネタリギヤセットの一つは、共通の入力及び共通の出力を有する少なくとも二つのエピサイクリックギヤセットを含むことができる。その場合、これら二つのエピサイクリックギヤセットは、プラネタリギヤセットの入力と出力との間で機械的に平行である。
【００２７】
一つの実施態様で、
これらのエピサイクリックギヤセットの第一のものは、共通の入力及び共通の出力に対して解放されており、後退ギヤを生じさせるために選択的連結手段の一つによってフレームに対して固定されることができるプラネットキャリヤを含み、
これらのエピサイクリックギヤセットの第二のものは、前記共通の入力及び出力の一方に対して常時接続されたプラネットキャリヤを有する。
【００２８】
このようなプラネタリギヤセットは、後退ギヤに加えて、それぞれがそれぞれの選択的連結手段をアクティブ化することにより、二つの前進ギヤ比を生じさせることができる。好ましくは、プラネタリギヤセットの前記一つは上流側プラネタリギヤセットであり、第一及び第二のエピサイクリックギヤセットは、共通の入力に接続され、上流側回転要素と一体化したサンホイールを有し、第二のエピサイクリックギヤセットのプラネットキャリヤは、共通の出力及び第一のエピサイクリックギヤセットのリングギヤに常時接続されている。
【００２９】
本発明のもう一つの特徴にしたがって、二つのプラネタリギヤセットは、互いに異なり、互いに対して平行であるそれらの軸に対してほぼ垂直に、互いに整列されることができる。
【００３０】
好ましくは、プラネタリギヤセットの少なくとも一つに関して、ギヤセットに対応する選択的連結手段は、ギヤセットの軸を中心にセンタリングされ、すべてが軸からほぼ同じ距離にある。
【００３１】
プラネタリギヤセットの少なくとも一つは、
―上流側及び下流側回転要素の第一のものに少なくとも間接的に常時接続されており、選択的連結手段の一つによって前記上流側及び下流側回転要素の第二のものに少なくとも間接的に選択的に接続されることができ、それによって局所的直結駆動を形成するプラネットキャリヤ、
―一方が前記第二の回転要素に常時接続されており、他方が選択的連結手段の一つによってフレームに選択的に接続されることができるサンホイール及びリングギヤ
を含むエピサイクリックギヤセットを含むことができる。
【００３２】
各伝達比は、一つのプラネタリギヤセットの一つの選択的連結手段を閉じ、変速装置の他の選択的連結手段を開く又は開状態に維持することによって生じさせることができる。
【００３３】
選択的連結手段は、漸進式であることができ、特に選択的連結手段の少なくとも一つによって車を静止状態から推進するために、車両のエンジン回転速度と車速との漸進的な適合を保証することができる。
【００３４】
本発明のもう一つの特徴にしたがって、局所的直結駆動によって得られる最短の比は、フレームとプラネタリギヤセットの要素との選択的連結によって得られる最長の比よりも長い比であることができる。
【００３５】
決して限定的ではない実施態様の詳細な説明及び添付図面から本発明の他の特徴及び利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】片側だけが示される三つのプラネタリギヤセットを含む、六つのギヤ比及び後退ギヤを提供する本発明の第一の実施態様を示す図である。
【図２】図１の第一の実施態様の様々な軸の編成を示す端面図である。
【図３】片側だけが示される三つのプラネタリギヤセットを含む、六つのギヤ比及び後退ギヤを提供する本発明の第二の実施態様を示す図である。
【図４】図３の第二の実施態様の様々な軸の編成を示す端面図である。
【図５】片側だけが示される三つのプラネタリギヤセットを含む、六つのギヤ比及び後退ギヤを提供する本発明の第三の実施態様を示す図である。
【図６】図５の実施態様の詳細の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１及び２の第一の実施態様ならびに図３及び４の第二の実施態様では、本発明の変速装置は、入力シャフトによって形成される上流側回転要素２を含む。一般的に、変速装置が設置される場合、上流側回転要素２は、クラッチ又は他の可変連結装置、たとえばトルクコンバータを間に挿むことなく、動力源６、たとえば自動車エンジン、特に内燃機関に常時接続される。換言するならば、シャフト２とエンジンとの一般的なリンクは、エンジンのドライブシャフトの回転が必然的にシャフト２の回転を伴い、エンジンシャフトが動かない場合のみシャフト２が静止するようなものである。
【００３８】
ここでは出力シャフトによって形成される下流側回転要素４は、差動装置を介して自走車両の駆動輪に接続されることもできるし、それ自体がこの差動装置の入力シャフトを形成することもできる。シャフト４と車両の駆動輪との接続は、一般的には、シャフト４が回転するとき少なくとも一つの駆動輪が回転するようなものである。そのうえ、変速装置は、いずれも上流側回転要素２及び下流側回転要素４の軸Ａ２及びＡ４に対して平行であるが、それらと同軸にはない第一及び第二の中間軸Ａ３１、Ａ３２に沿ってそれぞれ延びる第一及び第二のレイシャフト３１、３２を含む。明確に示すため、図１及び３では、出力シャフト４は上下両方に示され、二つの中間軸Ａ３１及びＡ３２は、要素２及び４の軸Ａ２及びＡ４と同じ平面（すなわち、図１又は図３の平面）で示されている。実際には、軸Ａ２及びＡ４ならびに二つの中間軸Ａ３１及びＡ３２は、図２及び４に示すように、四辺形の四つの頂点に位置する。
【００３９】
装置は、少なくともその「低い」比で作動しているとき、上流側要素２の回転速度を下流側要素４のより低い速度までステップダウン（すなわち減速）して、その結果、伝達されるトルクを増すために使用される。
【００４０】
三つのプラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２及びＴＰ３がそれぞれ中間軸Ａ３１及びＡ３２ならびに軸Ａ２に配設されている。
【００４１】
変速装置は、図１では矢印によって示される三つの動力経路８ａ、８ｂ及び８ｃに沿って上流側回転要素２を下流側回転要素４に接続する。経路８ａ、８ｂ及び８ｃは、回転要素２及び４の間で動作的に平行である。各経路８ａ、８ｂ又は８ｃは、それぞれ、三つのプラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２及びＴＰ３の一つを通過する。第一の動力経路８ａは、上流側回転要素２と第一のプラネタリギヤセットＴＰ１との間で直列状態で動作的に取り付けられた第一の噛み合いトランスファＴＲ１を通過する。第二の動力経路８ｂは、上流側回転要素２と第二のプラネタリギヤセットＴＰ２との間で直列状態で動作的に取り付けられた第二の噛み合いトランスファＴＲ２を通過する。第三の動力経路８ｃは、第三のプラネタリギヤセットＴＰ３と下流側回転要素４との間で直列状態で動作的に取り付けられた第三の噛み合いトランスファＴＲ３を通過する。
【００４２】
プラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２及びＴＰ３は、軸Ａ２、Ａ３１、Ａ３２、Ａ４に対して垂直な二つの平面の間でほぼ整列されており、それらの平面の一方がトランスファＴＲ１及びＴＲ２を含み、他方がトランスファＴＲ３を含む。各プラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３は、三つ合わせて考慮されるギヤセットの軸方向所要スペースがそれぞれ一つの軸方向所要スペースと実質的に同じになるよう、半径方向に他二つの範囲の外に位置している。
【００４３】
トランスファＴＲ１は駆動ピニオンＴ２１を含み、この駆動ピニオンは上流側回転要素２と一体化しており、被動ピニオンＴ３１と噛み合い、この被動ピニオンは、第一の中間軸Ａ３１に配設されると同時に、第一のプラネタリギヤセットＴＰ１の入力要素Ｅ１と一体化しており、かつレイシャフト３１に対して自由に回転する。トランスファＴＲ１は、動力源６からのエネルギーの流れに関し、対応するプラネタリギヤセットＴＰ１よりも上流にあるため、「上流側」と呼ばれる。プラネタリギヤセットＴＰ１は、トランスファＴＲ１よりも下流にあるため、「下流側」と呼ばれる
【００４４】
トランスファＴＲ２は駆動ピニオンＴ２２を含み、この駆動ピニオンは上流側回転要素２と一体化しており、被動ピニオンＴ３２と噛み合い、この被動ピニオンは、第二の中間軸Ａ３２に配設されると同時に、第二のプラネタリギヤセットＴＰ２の入力要素Ｅ２と一体化しており、かつレイシャフト３２に対して自由に回転する。したがって、トランスファＴＲ２及びプラネタリギヤセットＴＰ２は、ＴＲ１及びＴＰ１のように、それぞれ上流側トランスファ及び下流側プラネタリギヤセットである。
【００４５】
駆動ピニオンＴ２１及びＴ２２は、共通の歯車に属するが、異なる歯部直径を有する。トランスファＴＲ１の比とトランスファＴＲ２の比は異なる。中間軸Ａ３１及びＡ３２は、一般に、入力シャフト２から異なる距離にある。二つの被動ピニオン、たとえばＴ３１及びＴ３２と噛み合う、一つではなく二つの一体化トランスファピニオンを使用することにより、プラネタリギヤセットの半径方向所要スペースを考慮しつつ二つの伝達比の値及びそれら二つの値の間隔を正確に選択する可能性を改善しながらも、各中間軸Ａ３１及びＡ３２を可能な限り軸Ａ２に近づけることが可能である。
【００４６】
プラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２の出力要素それぞれＳ１、Ｓ２は、第一のレイシャフト３１又は第二のレイシャフト３２への駆動接続を有する。一般的に、図示するように、出力要素Ｓ１は第一のレイシャフト３１と一体化しており、出力要素Ｓ２は第二のレイシャフト３２と一体化している。各レイシャフト３１、３２は、それ自体が出力ピニオンＰＡ１又はＰＡ２それぞれとで回転可能に一体化している。ピニオンＰＡ１及びＰＡ２は、下流側回転要素４と一体化したリングギヤＣＤｉｆｆと噛み合う。この例では、リングギヤＣＤｉｆｆは、車両の駆動輪を駆動するための標準的な差動装置のケージを駆動するリングギヤである。
【００４７】
噛み合いトランスファＴＲ３は、プラネタリギヤセットＴＰ３の出力要素Ｓ３と出力シャフト４との間に動作的に取り付けられている。入力シャフト２は、プラネタリギヤセットＴＰ３の入力要素Ｅ３とともに回転するように常時接続されている。出力要素Ｓ３は、トランスファＴＲ３の駆動ピニオンＴ２３とともに回転するように常時接続されている。駆動トランスファピニオンＴ２３及び出力要素Ｓ３は、上流側要素２と同軸にあるが、上流側要素とは異なる速度で回転することができる。トランスファＴＲ３は、対応するプラネタリギヤセットＴＰ３よりも下流にあるため、「下流側」と呼ばれ、したがって、その対応するプラネタリギヤセットは「上流側」と呼ばれる。
【００４８】
図１及び２に示す本発明の第一の実施態様では、駆動ピニオンＴ２３は被動ピニオンＴ３３と噛み合う。被動ピニオンＴ３３は、プラネタリギヤセットＴＰ３がアクティブであるとき、駆動ピニオンＴ２３がレイシャフトＡ３１、ピニオンＰＡ１及びリングギヤＣＤｉｆｆを介して回転動を出力シャフト４に伝達するよう、レイシャフトＡ３１とともに回転するように接続されている。図示する例では、シャフト４は、図１では左側、すなわち、上流側シャフト２を動力源６に接続する端部５と同じ側に位置する方の端部が駆動輪に接続されている。このように、この構造は相当に簡単化されている。第一及び第二のトランスファＴＲ１及びＴＲ２の駆動ピニオンＴ２１及びＴ２２は、一方ではプラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２及びＴＰ３と、他方では動力源６への上流側要素２の機械的接続を提供する端部５との間で軸Ａ２に沿って軸方向に配置されている。
【００４９】
図１及び２の実施態様との違いのみを説明する、図３及び４に示す本発明の第二の実施態様では、第三のトランスファＴＲ３の被動トランスファピニオンＴ５３は、下流側回転要素４と同軸にあり、下流側回転要素とともに回転するように接続されている。駆動ピニオンＴ２３及び被動ピニオンＴ５３はチェーンホイールである。トランスファＴＲ３はチェーンＴ６３を含み、このチェーンが、選択された伝達比で、駆動ピニオンＴ２３を、シャフト４とともに回転するように接続された被動ピニオンＴ５３に回転可能に接続する。この例では、シャフト４は、図では右側にある、トランスファＴＲ３に隣接し、トランスファＴＲ１及びＴＲ２から離れて位置するその端部が駆動輪に接続されている。上流側シャフト２を動力源６に接続する端部５もまた、右側に、したがって、先の例と同様、下流側要素４と車両の駆動輪との接続と同じ側に位置している。したがって、第三のトランスファＴＲ３の駆動ピニオンＴ２３は、一方ではプラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２及びＴＰ３と、他方では上流側要素２を動力源６に機械的に接続する端部５との間で軸Ａ２に沿って軸方向に配置されている。
【００５０】
これら二つの実施態様では、一方では駆動ピニオンＴ２１（ギヤセットＴＰ１が直結駆動で作動すると仮定）、Ｔ２２（ギヤセットＴＰ２が直結駆動で作動すると仮定）又はＴ２３と、他方では下流側回転要素４との間のそれぞれの伝達比は異なる。
【００５１】
より具体的には、これら二つの実施態様では、ピニオンＰＡ１及びＰＡ２は同一の直径を有する。噛み合い比Ｔ２１／Ｔ３１及びＴ２２／Ｔ３２が異なる。第一の実施態様では、噛み合い比Ｔ２３／Ｔ３３はＴ２１／Ｔ３１及びＴ２２／Ｔ３２とは異なる。第二の実施態様（図３及び４）では、比Ｔ２３／Ｔ５３は、ＰＡ１／ＣＤｉｆｆによって変更されたＴ２１／Ｔ３１及びＰＡ２／ＣＤｉｆｆによって変更されたＴ２２／Ｔ３２とは異なる。
【００５２】
そのうえ、本発明の第一及び第二の実施態様は、以下さらに詳細に説明する特定の数の選択的連結装置ＢＲ、ＢＲ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６を含む。設計は、アクティブ化、すなわち選択的連結手段の一つを連結状態に配すること及び非アクティブ化、すなわち他の選択的連結手段すべてを非連結状態に配する又は非連結状態に維持することによって各伝達比が生じるような設計である。回転要素２及び４が互いに独立しているアイドル（「ニュートラル」）状態は、すべての選択的連結手段の非アクティブ化によって得られる。
【００５３】
ここでは、様々な選択的連結手段が湿式多板型の圧縮摩擦機構の形態で製造される。これらの手段は、それらのアクティブ化が可動要素と固定フレーム１又はそれと一体化した部品との連結を生じさせるときには「ブレーキ」と呼ばれる。これらの手段は、それらのアクティブ化が二つの回転要素の相互連結を生じさせて、それらを互いに回転可能に一体化させるときには「クラッチ」と呼ばれる。
【００５４】
各プラネタリギヤセット（それぞれＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３）と対応する連結手段（Ｂ２及びＣ６、Ｂ３及びＣ５、ＢＲ、ＢＲ１及びＣ４）は、前記プラネタリギヤセットの軸（それぞれＡ３１、Ａ３２及びＡ２）からほぼ同じ距離でセンタリングされている。したがって、本発明の装置のコンパクトさは最適化され、連結手段への給油は簡単化される。
【００５５】
第一のプラネタリギヤセットＴＰ１は、第一の中間軸Ａ３１と同軸にある第一のエピサイクリックギヤセットを含む。この第一のエピサイクリックギヤセットはプラネットキャリヤＰＳ１を含み、このプラネットキャリヤ上に、それら自体の軸上でプラネットキャリヤＰＳ１に対して自由に回転することができる偏心プラネット１１１が取り付けられている。プラネット１１１は、中央サンホイール１１２及び周辺リングギヤ１１３と噛み合う。周辺リングギヤは、サンホイール１１２、プラネットキャリヤＰＳ１及び軸Ａ３１と同軸にある。
【００５６】
中央サンホイール１１２は、プラネタリギヤセットＴＰ１の入力Ｅ１及び被動ピニオンＴ３１と回転可能に一体化しており、したがって、トランスファＴＲ１により、上流側及び下流側回転要素の一方、この場合は上流側回転要素２に常時接続されている。
【００５７】
プラネットキャリヤＰＳ１は、出力Ｓ１、ひいては第一のレイシャフト３１と回転可能に一体化している。したがって、ピニオンＰＡ１により、上流側及び下流側回転要素の他方、この場合は下流側回転要素４に常時接続されている。
【００５８】
リングギヤ１１３とフレーム１との間に動作的に取り付けられたブレーキＢ２が、固定フレーム１に対するリングギヤ１１３の回転を選択的にロック又は解放することを可能にする。リングギヤ１１３が固定されると、上流側要素２によって駆動されるサンホイール１１２が、第一のエピサイクリックギヤセットＴＰ１の幾何学的配列に依存する局所的ギヤ減速でプラネットキャリヤＰＳ１を駆動する。したがって、全ギヤ減速は、この局所的ギヤ減速ならびにトランスファＴＲ１及びＰＡ１とＣＤｉｆｆとの噛み合い比に依存する。このように、ブレーキＢ２をアクティブ化することにより、全伝達比が生じ、本例における第二のギヤ（２速）が形成される。
【００５９】
特にブレーキＢ２が閉じているときの第二のギヤの作動の場合、入力Ｅ１と第一のプラネタリギヤセットＴＰ１の出力Ｓ１との間に動作的に取り付けられたクラッチＣ６が、クラッチＣ６が閉じている（アクティブ化している）ときにはギヤセットＴＰ１を局所的直結駆動で選択的に作動させ、クラッチＣ６が開いている（非アクティブ化されている）ときには入力Ｅ１及び出力Ｓ１を異なる速度で回転させることを可能にする。第一のプラネタリギヤセットＴＰ１中の局所的直結駆動は、第一のトランスファＴＲ１の比及び比ＰＡ１／ＣＤｉｆｆによって決定される全体比を伝える。この例では、この全体比が第六のギヤ（６速）である。
【００６０】
第二のプラネタリギヤセットＴＰ２は、第二の中間軸Ａ３２と同軸にある第二のエピサイクリックギヤセットを含む。このギヤセットはプラネットキャリヤＰＳ２を含み、このプラネットキャリヤは、プラネットキャリヤＰＳ２に対してそれら自体の軸で自由に回転することができる一つ以上の偏心プラネット１２１を支持する。プラネット１２１は、サンホイール１１２及び周辺リングギヤ１２３と噛み合う。周辺リングギヤは、中央サンホイール１２２、プラネットキャリヤＰＳ２及び軸Ａ３２と同軸にある。
【００６１】
この第二のエピサイクリックギヤセットでは、リングギヤ１２３は、入力Ｅ２、ひいては被動トランスファピニオンＴ３２と一体化している。したがって、リングギヤ１２３は、上流側及び下流側回転要素の一方、この場合は上流側回転要素２との駆動接続を常時有する。
【００６２】
このように、プラネットキャリヤＰＳ２は、出力Ｓ２、ひいては第二のレイシャフト３２と回転可能に一体化している。したがって、プラネットキャリヤＰＳ２は、上流側及び下流側回転要素の他方、すなわち下流側回転要素４との駆動接続を常時有する。
【００６３】
クラッチＣ５が、サンホイール１１２とプラネットキャリヤＰＳ３とを、ひいては入力Ｅ２と出力Ｓ２とを選択的に連結及び連結解除することを可能にする。クラッチＣ５が連結状態にあるとき、第二のプラネタリギヤセットＴＰ２は、その入力Ｅ２とその出力Ｓ２との間で局所的直結駆動状態にある。
【００６４】
そして、第二のトランスファＴＲ２及び第二の出力ピニオンＰＡ２の幾何学的配列が、この例では第五のギヤ（５速）に対応する全伝達比を伝える。
【００６５】
サンホイール１２２とフレーム１との間に動作的に取り付けられたブレーキＢ３が、固定フレーム１に対するサンホイール１２２の回転を選択的にロック又は解放することを可能にする。サンホイール１２２がロックされると、リングギヤ１２３の回転が、このエピサイクリックギヤセットの幾何学的配列によって決まる局所的ギヤ減速比でプラネットキャリヤＰＳ２を駆動する。
【００６６】
ブレーキＢ３がロックされると、エピサイクリックギヤセットの幾何学的配列が第二のトランスファＴＲ２及び第二の出力ピニオンＰＡ２の幾何学的配列と組み合わさって、この例では第三のギヤ（３速）に対応する全伝達比を提供する。
【００６７】
第三のプラネタリギヤセットＴＰ３は、互いに同軸にあり、上流側回転要素２の軸Ａ２とも同軸にある第三及び第四のエピサイクリックギヤセットを含む。
【００６８】
これら二つのエピサイクリックギヤセットは、共通の入力Ｅ３及び共通の出力Ｓ３を有する。共通の入力Ｅ３は上流側要素２と一体化している。共通の出力Ｓ３は駆動ピニオンＴ２３と一体化している。
【００６９】
第三のエピサイクリックギヤセットはプラネットキャリヤＰＳ３を含み、このプラネットキャリヤは、プラネットキャリヤＰＳ３に対してそれら自体の軸を中心に自由に回転することができる一つ以上の偏心プラネット１３１を支持する。プラネット１３１は、一方では中央のサンホイール１３２と噛み合い、他方では周辺リングギヤ１３３と噛み合う。周辺リングギヤはサンホイール１３２及び上流側回転要素２と同軸にある。
【００７０】
第四のエピサイクリックギヤセットはプラネットキャリヤＰＳ４を含み、このプラネットキャリヤは、プラネットキャリヤＰＳ４に対してそれら自体の軸を中心に自由に回転することができる一つ以上の偏心プラネット１４１を支持する。プラネット１４１は、一方では中央のサンホイール１４２と噛み合い、他方では周辺リングギヤ１４３と噛み合う。周辺リングギヤはサンホイール１４２、プラネットキャリヤＰＳ４及び上流側回転要素２と同軸にある。
【００７１】
これら第三及び第四のエピサイクリックギヤセットの中央サンホイール１３２及び１４２はいずれも、共通の入力Ｅ３、ひいては上流側回転要素２と一体化している。
【００７２】
第三のエピサイクリックギヤセットのリングギヤ１３３及び第四のエピサイクリックギヤセットのプラネットキャリヤＰＳ４は、共通の出力Ｓ３、ひいては駆動ピニオンＴ３２と一体化している。したがって、リングギヤ１３３及びプラネットキャリヤＰＳ４は、トランスファＴＲ３により、上流側及び下流側回転要素の一方、この場合は下流側回転要素４に常時接続されている。
【００７３】
第三のエピサイクリックギヤセット１３１〜１３３のプラネットキャリヤＰＳ３は、共通の入力Ｅ３及び共通の出力Ｓ３に対して自由であり、選択的連結手段の一つ、すなわちブレーキＢＲによってフレーム１に対して選択的に固定されて後退ギヤを生じさせることができる。
【００７４】
プラネットキャリヤＰＳ３が固定されると、入力Ｅ３に接続されたサンホイール１３２が、それら自体で回転するプラネット１３１により、リングギヤ１３３をシフトダウン的に逆方向に駆動する。すると、リングギヤ１３３は、共通の出力Ｓ３、ひいては下流側要素４を駆動して、それにより、後退ギヤ（ＲＥＶ）を生じさせる。
【００７５】
第四のエピサイクリックギヤセットのリングギヤ１４３は、共通の入力Ｅ３及び共通の出力Ｓ３に対して自由であり、選択的連結手段の一つ、すなわちブレーキＢＲ１によってフレーム１に対して選択的にロック及び解放されることができる。リングギヤ１４３が固定されると、入力Ｅ３に接続されたサンホイール１４２が、エピサイクリックギヤセットの幾何学的配列に依存する局所的ギヤ減速にしたがってプラネットキャリヤＰＳ４を駆動する。
【００７６】
このように、ブレーキＢＲ１をアクティブ化し、他の選択的連結手段３０を解放することにより、第四のエピサイクリックギヤセット、第三のトランスファＴＲの幾何学的配列に依存して（また、さらには、第一の実施態様における第一の出力ピニオンＰＡ１の幾何学的配列に依存して）全伝達比が生じる。本例におけるこの全比が第一のギヤ（１速）を形成する。
【００７７】
そのうえ、選択的連結手段の一部を形成するクラッチＣ４が、入力Ｅ３及び出力Ｓ３を互いに対して選択的に連結及び連結解除する。クラッチＣ４がアクティブ化されると、プラネタリギヤセットＴＰ３が局所的直結駆動で作動して、伝達比ＴＲ３に依存する（さらには、第一の実施態様における噛み合い比ＰＡ１−ＣＤｉｆｆにも依存する）伝達比、この場合は第四のギヤ（４速）を提供する。
【００７８】
ここでは示さない変形態様にしたがって、レイシャフト３１及び３２の出力ピニオンＰＡ１及びＰＡ２は、異なる寸法を有し、異なる比の決定に寄与することができる。
【００７９】
ここで記載する二つの実施態様では、上流側及び下流側回転要素は常時噛み合いによって互いに接続されている。ギヤ変更は、シンクロナイザ又は確動クラッチを作動させることによって実施されるのではなく、動力の伝達を途切れさせることなくギヤ間の滑らかな移行を可能にする湿式クラッチ又はブレーキによって実施される。車両のエンジンと入力要素２との間にクラッチが不要であるため、ギヤ変更の制御は簡単化される。トルクコンバータが不要であるため、トルクコンバータによって効率が低下することはない。
【００８０】
先に詳細に述べたように、各伝達比は、三つのプラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３の一つの選択的連結手段を閉じ、伝達装置の他の選択的連結手段を開く又は開状態に維持することによって生じさせる。これは、制御を簡単化し、閉じる過程における選択的連結手段の油圧チャンバの加圧及び開く過程における選択的連結手段の油圧チャンバの減圧の統合的調節を非常に簡単なやり方で可能にする。このような調節は、一方ではサージを防ぎ、他方では変速機を通過する動力の流れの途切れを避ける又は抑えることを可能にする。
【００８１】
現在の連結を解放し、直前のギヤに隣接しない選択ギヤに対応する連結のアクティブ化を直接制御するだけで、一つ以上のギヤをとばすことが可能である。
【００８２】
より具体的には、選択的連結手段ＢＲ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６及びＢＲは漸進式であり、車両のエンジン回転速度と車速との漸進的適合を保証することができる。ブレーキＢＲ１及びＢＲは、車両を第一の前進ギヤ又は後退で静止状態から漸進的に推進するための手段として働くことができる。
【００８３】
このために、入力要素２が車両のエンジンとともに回転し、出力要素４が車両の車輪とともに静止し、すべての連結手段が非アクティブ化されている初期状況がある。車両を始動させるためには、ブレーキＢＲ１又はブレーキＢＲを望むとおり漸進的に閉じる。
【００８４】
一般的に、各選択的連結手段は湿式多板摩擦装置を含む。連結される二つの要素それぞれが一連のディスクを担持する。一方の要素のディスクが他方の要素のディスクと交互に重なる。アクティブ化の際、これら二つの列のディスクは、油圧チャンバ（図示せず）の加圧によって動かされるスラスト部品（図示せず）によって互いに押し当てられる。記載される実施態様は、プラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２又はＴＰ３をそれぞれ担持する軸Ａ３１、Ａ３２又はＡ２それぞれ一つあたり一つのクラッチＣ６、Ｃ５又はＣ４しか含まないことに注目すること。これは、シャフトの右又は左側及びシャフトの中心を通過するライン（図示せず）によるクラッチの油圧チャンバへの給油の有意な簡素化を可能にする。ブレーキのための油圧チャンバへは、フレーム１のような固定部品を介して供給することができる。
【００８５】
各プラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２又はＴＰ３において、もっとも長い前進比は、クラッチをアクティブ化することによって得られ、もっとも短い比は、リングギヤに作用するブレーキ（ブレーキＢＲ１又はＢ２）又はサンホールに作用するブレーキ（ブレーキＢ３）をアクティブ化することによって得られる。これらのブレーキによって加えられる制動トルクは、対応する伝達比での作動中にギヤセットの出力Ｓ１、Ｓ２又はＳ３に伝達されるトルクよりもずっと低い（約１．５〜２．５倍の低さ）。
【００８６】
好ましくは、局所的直結駆動Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６によって得られるギヤ比の大部分は、フレームとプラネタリギヤセット要素との間で作用する選択的連結ＢＲ、ＢＲ１、Ｂ２、Ｂ３によって得られるギヤよりも小さいギヤ減速（より長い比に相当する）を有する。
【００８７】
ここで記載する実施態様では、高めのギヤ（４速、５速及び６速）、すなわち、出力要素４に対してもっとも低いトルクを発生させるギヤだけがクラッチ型連結を使用する。低めのギヤ（ＲＥＶ、１速、２速及び３速）はすべてブレーキ型連結を使用する。
【００８８】
ブレーキが、フレームに接続された固定パーツを含むという事実のおかげで、より制御しやすく、より効率的に冷却されるため、製造はより簡単かつよりロバストである。
【００８９】
また、制動要件を選択的連結手段のレベルに制限することにより、油圧抵抗現象ならびにこの抵抗による損失及び温度上昇を抑えることが可能である。また、制御に必要な油圧、ひいてはその油圧を発生させるポンプの出力を抑えることが可能である。
【００９０】
変速装置のギヤをアクティブ化するためには、一つの選択的連結手段のアクティブ化を制御すると同時に他の選択的連結手段を解放するだけで十分である。ニュートラルは、それらすべてをフリーにするだけで得られる。選択的連結手段がアクティブ化されると、その選択的連結手段に対応しないプラネタリギヤセットは、それらの入力及び出力要素を互いに対して自由に回転させる。
【００９１】
ここで記載する実施態様では、様々なブレーキ及びクラッチのアクティブ化が以下のギヤを与える。以下の表には、これらのギヤの値が例として記載され、ギヤごとに、アクティブ化された選択的連結手段を示す列にその値が記載されている。
【００９２】
【表１】
2010504491.tif 000003
【００９３】
数多くの公知の装置との比較して、本発明は、特に、ギヤ間隔の選択におけるより大きな融通性を装置の限られた所要スペースとともに可能にする。
【００９４】
ＷＯ２００５／０５００６０の教示と比較して、本発明は、特に、製造される歯のセット数を減らし、変速装置のコンパクトさ及び所要スペースを改善することを可能にする。
【００９５】
これら様々な実施態様では、さらなるギヤをさらなる局所的直結駆動の形態で加えることが伝達効率を改善する。事実、動力経路内では、局所的直結駆動は噛み合いドライブよりも効率的である。
【００９６】
そのうえ、異なる動力経路８ａ、８ｂ、８ｃ中で直列に作用するギヤ噛み合いの数を制限することにより、本発明は、伝達損失を抑えることを可能にする。たとえばＥＰ０４３４５２５に記載されているような従来の変速機と比較して、約５％〜６％の効率の利得が認められ、それは、エンジン及び車両の性能及び燃費に反映される。
【００９７】
第一の実施態様との違いのみを説明する第三の実施態様では、幾何学軸Ａ３を有する一つのレイシャフト３のみがあり、これが、一つの噛み合いピニオンＰＡによってリングギヤＣＤｉｆｆへの駆動接続を有する。この実施態様は、わずかに大きめの軸方向長さが許容可能であるが、ギヤボックスのせいで車両最低地上高が減ることを避けるために、半径方向の所要スペース、特に車両の下部方向への所要スペースが限られる用途に好ましい。
【００９８】
下流側プラネタリギヤセットＴＰ１及びＴＰ２は、いずれも軸Ａ３を中心にシャフト３に設置され、この軸に沿って整列している。ギヤセットＴＰ１及びＴＰ２の出力要素Ｓ１及びＳ２は、レイシャフト３とともに回転するように接続されている。
【００９９】
上流側トランスファＴＲ１及びＴＲ２は、上流側回転要素２上でセンタリングされたままである上流側プラネタリギヤセットＴＰ３の各側で軸方向に位置している。プラネタリギヤセットＴＰ１及びＴＰ２は、いずれもトランスファＴＲ１とトランスファＴＲ２との間で軸方向に位置している。
【０１００】
第三の噛み合いトランスファＴＲ３の被動トランスファピニオンＴ３３はレイシャフト３と回転可能に一体化している。一点鎖線７１によって示すように、被動トランスファピニオンＴ３３をシャフト３に直接固定することも可能であろう。
【０１０１】
しかし、本実施態様の有利な特徴にしたがって、被動トランスファピニオンＴ３３は、レイシャフト３に取り付けられたプラネタリギヤセットＴＰ１、ＴＰ２の一方のプラネットキャリヤと一体化しており、このプラネットキャリヤは、当該プラネタリギヤセットＴＰ１又はＴＰ２の出力要素を形成しているため、それ自体がレイシャフト３と一体化している。
【０１０２】
図示する例では、被動ピニオンＴ３３は、噛み合いピニオンＰＡと、レイシャフト３に配設された他方のギヤセットＴＰ１との間で軸方向に位置するギヤセットＴＰ２のプラネットキャリヤＰＳ２と一体化している。
【０１０３】
被動トランスファピニオンＴ３３と一体化したプラネットキャリヤＰＳ２のプラネット１２１は、一方ではレイシャフト３へのプラネットキャリヤＰＳ２の接続と、他方では被動トランスファピニオンＴ３３へのプラネットキャリヤＰＳ２の接続との間で軸方向に位置している。前記トランスファピニオンＴ３３は、それ自体、一方ではプラネット１２１と、他方ではこのギヤセットに対応する選択的連結手段Ｃ５及びＢ３との間で軸方向に位置している。したがって、トランスファＴＲ２及びＴＲ３は、ギヤボックスの一端で、この例では、動力源６及び噛み合いピニオンＰＡに隣接する端部で、軸方向に互いに非常に近い。
【０１０４】
入力要素２におけるギヤセットＴＰ３の取り付けは、図１のそれと比較して逆である。左側（動力源６の側）から出発して、まず、出力要素Ｓ３、次に第四のエピサイクリックギヤセット１４１、１４２、１４３、次に第三のエピサイクリックギヤセット１３１、１３２、１３３がある。選択的連結手段もまた、軸Ａ２に沿って逆の順序である。左から右に、ブレーキＢＲ１、ブレーキＢＲ及びクラッチＣ４の順である。
【０１０５】
ギヤセットＴＰ１の取り付けもまた逆であり、トランスファＴＲ１が右側にあり、選択的連結手段Ｃ６、Ｂ２が左側にある。
【０１０６】
そのうえ、図５に示すように、軸方向長さを抑えるために、各ギヤセットＴＰ１、ＴＰ２の選択的連結手段は、軸方向に整列するのではなく、互いの周囲にある。より正確には、各ギヤセットに関して、ブレーキがクラッチを包囲している。すなわち、Ｂ３がＣ５を包囲し、Ｂ２がＣ６を包囲している。プラネタリギヤセット及び連結要素ならびにトランスファＴＲ３はすべてトランスファＴＲ１とトランスファＴＲ２との間で軸方向に収容されている。
【０１０７】
軸Ａ２、Ａ３及びＡ４は、端面（図示せず）から見ると、三角形の頂点にある。
【０１０８】
図６は、プラネットキャリヤＰＳ２が、シャフト３のフランジ７２及び軸Ａ３を中心に角度的に分布する本質的に軸方向のピラー７３によってフランジ７２に強固に固定された被動トランスファピニオンＴ３３によって形成されている具体的な実施態様を示す。ピラーは、フランジ７２及びピニオンＴ３３に固定されたジャーナル７４とで周方向に交互にある。ピニオンＴ３３は、リングギヤ１２３を収容するために、その中央領域７６全体が有意に凹んでいる。したがって、駆動トランスファピニオンＴ２３と噛み合うピニオンＴ３３の外側歯部７７が、実質的にプラネタリギヤセットに対する軸方向オフセットなしで、プラネタリギヤセットＴＰ２の周囲に配設される。リングギヤ１２３は、背面でフランジ７２に当接するベアリング７８によってレイシャフト３上に回転可能に支持された被動トランスファピニオンＴ３２上の側方カラーによって形成されている。
【０１０９】
図５及び６の実施態様の動作は図１及び２の実施態様の動作とほぼ同じである。特に、各ギヤは、図１と同じ選択的連結手段をアクティブ化することによって得られる。ギヤセットＴＰ３がアクティブ化されると（ＢＲ１、ＢＲ又はＣ４がアクティブ化される）、プラネットキャリヤＰＳ２及びレイシャフト３を介してトルクが噛み合いピニオンＰＡに伝達される。したがって、プラネットキャリヤＰＳ２は、被動トランスファピニオンＴ３３とレイシャフト３との間で伝達パーツとして作用する。
【０１１０】
当然、本発明は、これまで記載した例に限定されず、本発明の範囲を超えることなく、これらの例に対して数多くの改変を加えることができる。
【０１１１】
たとえば、サンホイール及びリングギヤの一方が出力にリンクされ、他方がブレーキにリンクされた状態で少なくとも一つのエピサイクリックギヤセットの入力をそのプラネットキャリヤに接続することにより、そのギヤセットを局所的直結駆動ギヤ又はオーバドライブギヤで作動させることが可能であろう。
【０１１２】
そのうえ、第一の実施態様に類似しているが、第二のプラネタリギヤセットＴＰ２を有さず、第二の噛み合いトランスファＴＲ２を有さず、第二のレイシャフト３２を有さず、リングギヤＣＤｉｆｆを有さず、出力ピニオンＰＡ１及びＰＡ２を有しない本発明の第四の実施態様を想定することが可能である。その場合、他二つのギヤセットによって伝えられるギヤ比は相応に選択される。したがって、この第四の実施態様では、第一のレイシャフト３１は、第一のプラネタリギヤセットＴＰ１が取り付けられるであろう、歯車Ｔ３３と一体化した下流側回転要素４によって取って代わられる。この実施態様はレイシャフトを要しない。同様に、レイシャフト３がギヤボックスの下流側要素を形成するように第三の実施態様を改変することが可能である。
【０１１３】
本発明の装置が他方向でオーバドライブで使用することもできること、及び他の構造では「上流側」と「下流側」とを交換することができることが非常に明らかである。
【０１１４】
第二の実施態様では、チェーンＴ６３は、Ｔ２３及びＴ５３と噛み合う、その場合は噛み合いピニオンであり、もはやチェーンピニオンではない中間ピニオンによって取って代わられることができる。
【０１１５】
第三の実施態様では、構造を様々な方法で改変することが可能である。たとえば、ギヤセットＴＰ３を、図１におけるように、出力Ｓ３が右側に来るように配設し、プラネットキャリヤＰＳ１、たとえば伝達パーツを被動トランスファピニオンＴ３３とレイシャフト３との間に使用することが可能である。その場合、トランスファＴＲ３は、一方ではトランスファＴＲ１と、他方ではピニオン１１１、１１２、１１３との間で軸方向に位置するであろう。
【０１１６】
逆に、ギヤセットＴＰ３を、図５に示すように配設されたままにし、ギヤセットＴＰ１及びＴＰ２を軸Ａ３に沿って逆にして、プラネットキャリヤＰＳ１が、先の変形態様と同様に、Ｔ３３とシャフト３との間に伝達パーツを形成するようにすることも可能である。
【０１１７】
また、二つの上流側プラネタリギヤセットを軸Ａ２に沿って整列させることも可能である。
【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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【国際調査報告】
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