(57)【要約】  少なくとも２つのパワーシフトクラッチ（Ｋ１、Ｋ２）を介して駆動軸（１０）と接続可能な少なくとも２つの入力軸（１１、１２）と、歯車レベル（Ｅ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５）に配置された歯車と、互いに作用をもたらすように入力軸（１１、１２）と接続可能な出力軸（１３）と、少なくとも２つのシーケンシャルに切り替え可能な前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ９）と、歯車レベル（Ｚ１）を入力定数として少なくとも１つのギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）を構成するために、及び変速歯車対として別のギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）を構成するために切り替えるために提供された切替装置（１７）を備える歯車変速機が提案される。【選択図】図７
2010537144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのパワーシフトクラッチ（Ｋ１、Ｋ２）を介して駆動軸（１０）と接続可能な少なくとも２つの入力軸（１１、１２）と、歯車レベル（Ｅ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５）に配置された複数の歯車と、入力軸（１１、１２）と接続可能な出力軸（１３）と、少なくとも２つのシーケンシャルに切り替え可能な前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ９）と、入力定数として少なくとも１つのギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）を構成するため、又は変速歯車対として別のギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）を構成するため、歯車レベル（Ｚ１）を切り替えるように提供された切替装置（１７）を備えることを特徴とする歯車変速機。
【請求項２】
前記切替装置（１７）が、前記入力軸（１１）の１つが２つの中間歯車（Ｅ２ａ、Ｚ１ａ）のうちの１つと選択的に共回転するように接続されるために提供された切替ユニット（Ｓ１）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の歯車変速機。
【請求項３】
前記切替装置（１７）が、２つの中間歯車のうちの１つ（Ｚ１ａ）が出力軸（１３）と共回転するように接続するために提供された別の切替ユニット（Ｓ２）を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の歯車変速機。
【請求項４】
前記中間歯車のうちの１つ（Ｅ２ａ）が入力軸の１つ（１１）に対して摩擦軸受されていることを特徴とする、請求項２に記載の歯車変速機。
【請求項５】
前記中間歯車のうちの１つ（Ｚ１ａ）が前記出力軸（１３）上に配置されていることを特徴とする、少なくとも請求項２に記載の歯車変速機。
【請求項６】
前記歯車レベル（Ｚ１）が、入力定数として２つの前進ギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）を構成するために、及び、変速歯車対として２つの前進ギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）を構成するために提供されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項７】
別の歯車レベル（Ｚ２）が、変速歯車対として前記３つの別の前進ギヤ段（Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）を構成するために提供されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項８】
別の歯車レベル（Ｚ４）が、変速歯車対として前記２つの別の前進ギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）を構成するために提供されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項９】
直結段として設計されている前進ギヤ段（Ｖ７）を構成するために、第１の歯車レベル（Ｚ１）の中間歯車（Ｚ１ａ）が入力軸の１つ（１１）及び出力軸（１３）と共回転するように接続可能であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１０】
ちょうど７つの歯車レベル（Ｅ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５）とちょうど４つの切替ユニット（Ｓ１〜Ｓ４）を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１１】
少なくとも１つの切替ユニット（Ｓ１〜Ｓ４）が、切替ユニット（Ｓ１）に対して回転可能な２つのユニットと切替ユニット（Ｓ１）が共回転するように接続するために提供されている、両側に切り替え可能なシフトスリーブ（１８）を備えていることを特徴とする、請求項２、３、又は１０に記載の歯車変速機。
【請求項１２】
連続的にシーケンシャルにパワーシフトが可能な９つの前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ９）を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１３】
連続的にシーケンシャルにパワーシフトが可能な３つの後退ギヤ段（Ｒ１〜Ｒ３）を有することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１４】
少なくとも２つの変速度（φ１／２、φ２／３）が異なる大きさに構成されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１５】
すべての変速度（φ１／２、φ３／４、φ４／５、φ５／６、φ６／７、φ７／８、φ８／９）が、第２と第３の前進ギヤ段（Ｖ２、Ｖ３）の間の変速度（φ２／３）より小さいことを特徴とする、請求項１４に記載の歯車変速機。
【請求項１６】
すべての変速度（φ１／２、φ２／３、φ３／４、φ４／５、φ５／６、φ６／７、φ７／８）が、２つの最高の前進ギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）の間の変速度（φ８／９）より大きい及び／又は同じであることを特徴とする、請求項１４に記載の歯車変速機。
【請求項１７】
すべての変速度（φ１／２、φ２／３、φ３／４、φ５／６、φ６／７、φ７／８）が、２つの最高の前進ギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）の間の変速度（φ８／９）より大きく、第４と第５の前進ギヤ段（Ｖ４、Ｖ５）の間の変速度（φ４／５）と実質的に同じ大きさであることを特徴とする、請求項１４又は請求項１６に記載の歯車変速機。
【請求項１８】
すべての変速度（φ１／２-φ８／９）が、それぞれ２つの隣接する前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ９）間で実質的に同じに維持されて構成されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１９】
入力軸の１つ（１１）の端部が、案内軸受（２３）を支持するために提供され、及び／又は前記出力軸（１３）の方を向いており、中空軸として構成されていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項２０】
前記案内軸受（２３）が、第２の歯車レベル（Ｅ２）の入力側に配置されていることを特徴とする、請求項１９に記載の歯車変速機。
【請求項２１】
入力軸（１１）及び出力軸（１３）が、補助軸受（２４）によって互いに支承されていることを特徴とする、請求項２０に記載の歯車変速機。
【請求項２２】
軸受装置（２８）が、前記入力軸（１１、１２）及び／又は前記出力軸（１３）を支承するために提供された少なくとも２つの軸受レベル（２９、３０、３１）を備えていることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項２３】
前記軸受装置（２８）が、３つの軸受レベル（２９、３０、３１）を備えていることを特徴とする、請求項２２に記載の歯車変速機。
【請求項２４】
少なくとも１つの軸受レベル（３１）が、変速機筐体（２５）と固定的に接続された軸受壁を備えていることを特徴とする、請求項２２又は２３に記載の歯車変速機。
【請求項２５】
中空軸として形成された前記副軸（１６）が、固定歯車上にのみ配置されていることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項２６】
前記副軸（１６）が、切替ユニット（Ｓ３）を使用して共回転するように別の副軸（１５）と接続可能であることを特徴とする、請求項２５に記載の歯車変速機。
【請求項２７】
請求項１の前段に従った歯車変速機、特に請求項１〜２６のいずれか一項に記載の歯車変速機の運転方法において、
少なくとも１つの作動モードで、切替ユニット（Ｓ１〜Ｓ４）を連結された状態（２）からニュートラル位置（Ｎ）へ、及び次の切替動作で連結された状態（２）へ戻す切替要素操作を回避することで、制御装置（２２）が予測される切替動作に従ってシフトロジックを適合することを特徴とする、方法。
【請求項２８】
請求項１の前段に従った歯車変速機、特に請求項１〜２６のいずれか一項に記載の歯車変速機のための運転方法において、
少なくとも１つの発進モードにおいて一次発進フェーズで、少なくとも２つの前進ギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）に入れられ、対応するパワーシフトクラッチ（Ｋ２、Ｋ１）がスリップしながら動かされ、その結果２つのパワーシフトクラッチ（Ｋ２、Ｋ１）と、２つの前進ギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）が駆動トルク（１４）の伝達に関与することを特徴とする、方法。
【請求項２９】
一次発進フェーズの後で、２つのパワーシフトクラッチ（Ｋ１、Ｋ２）のうちの１つが漸進的に開かれ、もう１つのパワーシフトクラッチ（Ｋ１、Ｋ２）が漸進的に閉じられ、その結果パワーシフトクラッチ（Ｋ２、Ｋ１）のうちの１つだけが、および前進ギヤ段（Ｖ２、Ｖ１）のうちの１つだけが駆動トルク（１４）の伝達に関与することを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
一次発進フェーズの後で２つのパワーシフトクラッチ（Ｋ２、Ｋ１）のうちどちらが漸進的に閉じられ、一次発進フェーズの後で２つのパワーシフトクラッチ（Ｋ２、Ｋ１）のうちどちらが漸進的に開かれるかが、少なくとも１つのパラメータに依存して制御装置（２２）によって決定され及び／又は実行されることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
請求項１の前段に従った歯車変速機、特に請求項１〜２６のいずれか一項に記載の歯車変速機のための方法において、
前記別のパワーシフトクラッチ（Ｋ２、Ｋ１）が開かれている間に、前記所属するパワーシフトクラッチ（Ｋ２、Ｋ１）がスリップしながら動かされることで、少なくとも発進モードにおいて一次発進フェーズで第１又は第２の前進ギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）に切り替えられることを特徴とする、歯車変速機のための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に従った歯車変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、２つの入力軸を備え、２つのパワーシフトクラッチを介して駆動軸と接続可能な歯車変速機が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第００／３９４８４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、可能な限りコンパクトな構造で可能な限り多数のシーケンシャルに切り替え可能なギヤ段を備える歯車変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は請求項１の特徴によって解決され、本発明のその他の実施形態は従属請求項および独立請求項で開示される。少なくとも２つのパワーシフトクラッチを介して駆動軸と接続可能な少なくとも２つの入力軸と、歯車レベルに配置された歯車と、互いに作用をもたらすように入力軸と接続可能な出力軸と、少なくとも２つのシーケンシャルに切り替え可能な前進ギヤ段と、歯車レベルの１つが入力定数として少なくとも１つのギヤ段を構成するため及び変速歯車対として１つの別のギヤ段を構成するために切り替えるよう提供された切替装置を備える歯車変速機が提案される。「入力軸」とは特に、それを介して駆動トルクが歯車変速機へ伝達される軸と理解するものとする。「入力定数」とは特に、駆動トルクを伝達する、駆動トルクの力の流れ方向で力の流れ内に最初に配置された少なくとも２つの歯車を備えた歯車レベルであると理解するものとする。「変速歯車対」とは特に、力の流れ方向で入力定数に後続する、少なくとも２つの歯車を備えた歯車レベルであると理解するものとする。発明に従った実施形態により、比較的少ない数の歯車レベルで多数のギヤ数を実現することができ、それによって可能な限りコンパクトな構造の可能な限り多数のシーケンシャルに切り替え可能なギヤ段を提供する歯車変速機が提供される。
【０００６】
ここで、入力軸の１つを選択的に２つの中間歯車の１つと共回転するように接続するための切替ユニットを具備した切替装置が提案される。「共回転するように」とはここでは特に、共回転するように接続された部材において少なくとも１つの回転方向及び１つの回転数が同じであると理解するものとする。これによって入力軸の数を同じに維持した状態で別の入力定数を簡単に実現することができ、それによって構成可能なギヤ段の数が増加する。
【０００７】
さらに、出力軸の１つを２つの中間歯車の１つと共回転するように接続するための別の切替ユニットを具備した切替装置が提案される。これによって１つの歯車レベルが特に簡単に本発明に従って１つの入力レベルとして及び１つの変速歯車レベルとして切り替え可能になる。
【０００８】
さらに、中間歯車の１つが入力軸の１つに対して摩擦軸受されることが提案される。このような実施形態によって、特に入力定数として使用される対応する歯車レベルが入力軸から切り離され、別の歯車レベルが入力定数としてギヤ段を構成するために切り替えられることが可能になる。ここでは内側の入力軸への軸受が特に有利である。
【０００９】
中間歯車の１つが出力軸に配置されると、それによって中間歯車の簡単な軸受が達成できるためにさらに有利である。
【００１０】
有利には、前進ギヤ段の２つを構成するための変速歯車対として、および２つの別の前進ギヤ段を構成するための入力定数として、歯車レベルが備えられる。歯車レベルを複数のギヤ段のために使用することにより、少ない数の歯車レベルで多数のギヤ段が実現され、歯車変速機の取付けスペースも同様にコンパクトに構成される。
【００１１】
さらに、別の歯車レベルが前進ギヤ段の３つを構成するために変速歯車対として備えられると有利であり、これは同様に歯車レベルの数にとっても有利である。
【００１２】
さらに、別の歯車レベルが前進ギヤ段の２つを構成するための変速歯車対として備えられることが提案される。特に、さらに第３の歯車レベルが変速歯車対として多重利用性を備えている場合は、発明に従った歯車変速機を特にコンパクトに実現することができる。
【００１３】
さらに、直結段として設計されている前進ギヤ段を構成するため、第１の歯車レベルの中間歯車が入力軸の１つ及び出力軸と共回転するように接続可能であることが提案される。これによって駆動軸と出力軸との共回転接続が実現され、直結段が簡単に構成されうる。
【００１４】
歯車変速機がちょうど７つの歯車レベルとちょうど４つの切替ユニットを備えることが提案される。このような歯車変速機は、少ない数の歯車レベルで多数の実現可能なギヤ段を備えることができる。
【００１５】
さらに、少なくとも１つの切替ユニットが、切替ユニットに対して回転可能な２つのユニットと共回転するように切替ユニットを接続するために用意されている、両側に切り替え可能なシフトスリーブを備えていることが提案される。このような切替ユニットは特にコンパクトである。有利には、切替ユニットは共回転するように１つの軸上に配置され、ユニットは中間歯車又は別の軸によって構成される。すべての切替ユニットがそのように構成されると特に有利である。
【００１６】
歯車変速機が９つの前進ギヤ段を備え、連続的にシーケンシャルにパワーシフトが可能であり、それによって高いシフト快適性が、及びその結果として高い顧客便益が達成されることが提案される。
【００１７】
さらに、歯車変速機が３つの後退ギヤ段を備え、連続的にシーケンシャルにパワーシフトが可能であり、それによって顧客便益がさらに高まることが提案される。
【００１８】
さらに少なくとも２つの変速度が異なる大きさで構成されることが提案される。「変速度」とは、特に１つのギヤ段の変速ギヤ比に対する次に高いギヤ段の変速ギヤ比の比率であると理解することとする。「異なる大きさ」とは、変速度の間の相違が５％を超えていると理解することとする。異なる大きさに構成された変速度によって、特に乗用車に有利な変速間隔が実現される。
【００１９】
さらに、すべての変速度がその数値で第２と第３の前進ギヤ段の間の変速度よりも小さいことが提案される。これによって発進ストラテジが実現でき、この発進ストラテジでは第１のギヤ段が著しく減速するギヤ段として使用される。その結果、１速、２速、３速を発進に使用することができる。
【００２０】
その際、すべての変速度がその数値で２つの最高の前進ギヤ段の間の変速度より大きい及び／又は同じであると特に有利である。これによって特に有利な変速間隔が達成される。なぜなら２つの最高のギヤ段変速比は有利には近くに隣り合っているからである。最高の前進ギヤ段の間の変速度と同じ大きさであるのは、特に第４と第５の前進ギヤ段の間の変速度である。なぜならこれら２つの変速度は原理的に同じ大きさだからである。
【００２１】
すべての変速度が２つの最高の前進ギヤ段の間の変速度よりも大きく、原理的に第４と第５の前進ギヤ段の間の変速度と同じ大きさであると特に有利である。なぜならそれによって特に高い顧客便益を備えたギヤ比間隔が達成可能だからである。
【００２２】
別法として、それぞれ２つの隣接する前進ギヤ段の間の変速度がすべてほぼ同じに保たれて構成されるギヤ比間隔が提案される。「ほぼ同じ」とは、変速度間の相違が最大で５％であると理解するものとする。このように構成された変速度を備えるギヤ比間隔は、特に商用車に有利である。
【００２３】
さらに、案内軸受を支持するために備えられ及び／又は出力軸の方を向いている、入力軸の１つの一方の端部が、中空軸として仕上げられることが提案される。「案内軸受」とは特に、特に内側の入力軸である入力軸の１つと出力軸を回転可能に接続している軸受と理解するものとする。２つの軸をはるかに入力側で軸受することにより、特に安定した軸受を達成することができる。案内軸受として、特にころ軸受が有利であるが、他の、当業者によって合理的と思われる軸受装置も考えられる。これによって入力軸の１つと出力軸の間に簡単な軸受が実現される。特に内側の入力軸の端部が中空軸として形成されていると有利である。別法として、入力軸の方へ向いた出力軸の端部も中空軸として形成されていてよい。
【００２４】
さらに、案内軸受が第２の歯車レベルの入力側に配置されることが提案される。「入力側」とは特に、シフトクラッチ装置の方向又は変速機入力の方向の側であると理解するものとする。このようにはるかに入力側に配置された案内軸受により、及びその結果として、安定した軸受を簡単に実現することができる。ここで案内軸受が第１の入力定数の入力側にあると、特に有利である。
【００２５】
さらに、入力軸及び出力軸が１つの補助軸受によって互いに支承されることが提案される。案内軸受の隣に補助軸受を配置することによって、特に安定した軸受が実現可能である。
【００２６】
さらに、歯車変速機が、入力軸及び／又は出力軸を支承するための軸受レベルを少なくとも２つ具備した軸受装置を備えていることが提案される。２つのレベルを具備した軸受装置により、歯車変速機内で軸を軸受することが簡単に実現可能になる。副軸も軸受装置によって支承されると特に有利である。基本的に、すべての、当業者によって合理的と思われる部材を、軸受装置を使用して軸受することが可能である。
【００２７】
３つの軸受レベルを備えた軸受装置が特に有利である。特に、３つの軸受レベルによってコンパクトで安定した歯車レベルの軸受が実現できる。
【００２８】
ここで、軸受レベルの少なくとも１つが、変速機筐体と固定的に接続されている軸受壁を備えていることが提案される。軸受壁は軸受レベルとして特に堅固である。変速機筐体が複数の部材から構成されている場合、軸受壁が少なくとも１つの変速機筐体部材と固定的に接続されていることが提案される。
【００２９】
さらに、少なくとも１つの作動モードで、連結された状態からニュートラル位置へ、及び次の切替動作で連結された状態へ戻す切替要素操作を回避することで、制御装置によってシフトロジックが予測される切替ユニットの切替動作に従って適合され、回転性連結解除だけがもたらされる切替ユニットの切替要素操作が行われないことにより、切替要素操作の数を減らすことができる歯車変速機のための方法が提案される。これによって特に切替ユニットの摩耗を低減することができ、歯車変速機の寿命を延ばすことができる。
【００３０】
さらに、少なくとも１つの発進モードにおいて一次発進フェーズで、少なくとも２つの前進ギヤ段に入れられ、所属するパワーシフトクラッチがスリップしながら動かされ、その結果２つのパワーシフトクラッチが、及びそれゆえに２つの前進ギヤ段が駆動トルクの伝達に関与する方法が提案される。これによってパワーシフトクラッチが不揃いに摩耗することを回避することができる。第１及び第２のギヤ段に入れられ、所属するパワーシフトクラッチがスリップしながら動かされると特に有利である。なぜなら、それによってクラッチ装置の摩耗を最小化することができるからである。しかしながらまた、第２及び第３のギヤ段に入れられ、所属するパワーシフトクラッチがスリップしながら動かされ、それによって切替動作の数を減らすことが可能であることも考えられる。
【００３１】
一次発進フェーズの後で、２つのパワーシフトクラッチのうちの１つが漸進的に開かれ、別のパワーシフトクラッチが漸進的に閉じられ、その結果パワーシフトクラッチのうちの１つだけが、およびそれゆえに前進ギヤ段のうちの１つだけが駆動トルクの伝達に関与するとさらに有利である。これによって、パワーシフトクラッチの大幅な摩耗を引き起こす長いスリップモードが防止され、それによってパワーシフトクラッチの交換間隔を延長することができる。
【００３２】
さらに、その際に２つのパワーシフトクラッチのどちらが一次発進フェーズの後で漸進的に開かれ、２つのパワーシフトクラッチのどちらが一次発進フェーズの後で漸進的に閉じられるかが、制御及び／又は調整装置によって少なくとも１つのパラメータに従って決定され、及び／又は実行されることが提案される。その際１つのパラメータは、特に積載状態パラメータ及び／又は走行路勾配パラメータ及び／又は駆動トルク要求パラメータから構成されてよい。このような方法により、１つのふさわしく構成された調整装置及び／又は制御装置を使用してより高い顧客便益を達成することができる。
【００３３】
さらに、別のパワーシフトクラッチが開かれている間に、所属するパワーシフトクラッチをスリップしながら動かすことで、少なくとも１つの発進モードにおいて一次発進フェーズで、第１又は第２の前進ギヤ段に切り替えられることが提案される。このような発進モードは同様に顧客便益に有利である。特に、車両を細かく操車しなければならないか、又は頻繁に直接相前後して発進動作が続く走行状態では、これによって有利なシフト特性が達成できる。
【００３４】
その他の利点は、以下の図面の説明によって開示される。図面では、本発明の実施例が示される。説明及び請求項中には、多数の特徴が組み合わされて含まれている。当業者はこれらの特徴を目的に合った方法で個別としても見なし、有意義な別の組み合わせにまとめることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に従った歯車変速機の模式的構造である。
【図２】ほぼ同じ変速度を備えたギヤ比間隔である。
【図３】異なる大きさの変速度を備えたギヤ比間隔である。
【図４】図３のギヤ比間隔のための数値である。
【図５】本発明に従った歯車変速機のためのシフトロジックである。
【図６】加速モードのために適合したシフトロジックである。
【図７】本発明に従った歯車変速機のための軸受コンセプトである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、少なくとも２つのパワーシフトクラッチＫ１、Ｋ２を介して駆動軸１０と接続可能な少なくとも２つの入力軸１１、１２と、歯車レベルＥ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５内に配置された歯車と、互いに作用をもたらすように入力軸１１、１２と接続可能な出力軸１３を備えた、発明に従った歯車変速機の模式的構造を示している。単純化のために、軸歯車変速機の軸受コンセプトはここでは詳しく表示していない。
【００３７】
中実軸として形成された入力軸の１つ１１は、駆動トルク１４を導くために第２のパワーシフトクラッチＫ２の一部分と共回転可能に接続されている。中空軸として形成された第２の入力軸１２は、駆動トルク１４を導くために第２のパワーシフトクラッチＫ１の一部分と接続されている。
【００３８】
２つの入力軸１１、１２は、互いに同軸に仕上げられ、内側の中実軸として仕上げられた入力軸１１は外側の中空軸として仕上げられた入力軸１２を貫通してその上に支承されている。出力軸１３は駆動軸１０と、又は入力軸１１、１２と同軸に配置され、一方の端部が案内軸受２３と回転可能に、内側の入力軸１１の端部で支承されている。
【００３９】
ギヤ段Ｖ１〜Ｖ９、Ｒ１〜Ｒ３を構成するため、一部が中間歯車Ｅ２ａ、Ｚ１ａ、Ｚ２ａ、Ｚ３ｂ、Ｚ４ａ、Ｚ５ａとして、及び一部が固定歯車Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ２ｂ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ４ｂ、Ｚ５ｂ、２０として仕上げられた歯車は、歯車レベルＥ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５内に配置されている。歯車レベルＥ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５は、入力軸１１、１２を副軸１５、１６と接続するために備えられた入力定数として一部が使用され、副軸１５、１６を出力軸１３と接続するために備えられた変速歯車対として一部が使用される。入力定数として使用される歯車レベルＥ１、Ｅ２、Ｚ１は、駆動トルク１４の力の流れ方向においてギヤ段のシフトの際に最初に割り当てられた歯車レベルである。歯車レベルＥ１、Ｅ２、Ｚ１及び変速歯車対として使用される歯車レベルＺ１〜Ｚ５は、後続する歯車レベルＺ１〜Ｚ５である。
【００４０】
副軸の１つ１５は、中実軸として仕上げられ、他方の副軸１６は中空軸として仕上げられている。外側の中空軸として仕上げられた副軸１６と内側の中実軸として仕上げられた副軸１５は、互いに同軸に配置され、内側の副軸１５は外側の副軸１６を貫通してその上に支承されている。副軸１５、１６は、入力軸１１、１２又は出力軸１３に平行に配置される。
【００４１】
第１の歯車レベルＥ１は、外側の入力軸１２上に配置された固定歯車Ｅ１ａと内側の副軸１５上に配置されて固定歯車Ｅ１ａとかみ合う固定歯車Ｅ１ｂを備えている。ギヤ段の一部分Ｖ２、Ｖ４、Ｖ６、Ｖ８、Ｒ２のために第１の入力定数を構成する第１の歯車レベルＥ１を介して、外側の入力軸１１は互いに作用をもたらすように内側の副軸１５と接続されている。
【００４２】
第２の歯車レベルＥ２は、内側の入力軸１１に対して例えば摩擦軸受で支承され、切替ユニットＳ１を介して内側の入力軸１１と接続可能な中間歯車Ｅ２ａを備えている。中間歯車Ｅ２ａは、外側の副軸１６上に配置された固定歯車Ｅ２ｂとかみ合う。第２の歯車レベルＥ２は、別のギヤ段Ｖ５、Ｖ９、Ｒ３のための第２の入力定数を構成している。
【００４３】
切替ユニットＳ１、及び同様に切替ユニットＳ２、Ｓ３、Ｓ４は、共回転するように内側の入力軸１１と接続されている、両側に切り替え可能なシフトスリーブ１８を備えている。シフトスリーブ１８は、軸方向に押し動かせるように配置されている。シフトスリーブ１８は、その位置ではシフトスリーブが連結解除されるニュートラル位置Ｎと、シフトスリーブが選択的に詳細には表示されていない２つのクラッチボディの１つと共回転するように接続される２つの側方スライド位置１、２を備えており、それによってシフトスリーブ１８及びその結果として内側の入力軸１１は選択的に２つの中間歯車Ｅ２ａ、Ｚ１ａの１つと接続することができる。残りの切替ユニットＳ２、Ｓ３、Ｓ４は、切替ユニットＳ１と同様に構成されているため、切替ユニットＳ３、Ｓ４、Ｓ５の作動原理に関しては切替ユニットＳ１の説明を参照することができる。
【００４４】
第３の歯車レベルＺ１は、出力軸１３上に配置された中間歯車Ｚ１ａを備えている。中間歯車Ｅ２ａは共回転するように内側の入力軸１２と接続することができる切替ユニットＳ１を介して、選択的に中間歯車Ｚ１ａも共回転するように内側の入力軸１２と接続することができる。さらに、中間歯車Ｚ１ａは切替ユニットＳ２を介して共回転するように出力軸１３と接続することができる。中間歯車Ｚ１ａは、外側の副軸１６上に配置された固定歯車Ｚ１ｂとかみ合う。第３の歯車レベルＺ１は、少なくとも切替ユニットＳ１を備え、また切換ユニットＳ２も備えることが可能な１つの切替装置１７を介して、第１の変速歯車対として２つの前進ギヤ段Ｖ８、Ｖ９を構成するために切り替え可能である。第３の歯車レベルＺ１は、別の方法として切替ユニットＳ１を介して第３の入力定数として２つの別の前進ギヤ段Ｖ１、Ｖ２を構成するために切り替え可能である。
【００４５】
第４の歯車レベルＺ２は、切替ユニットＳ２を介して出力軸１３と接続可能で固定歯車Ｅ２ｂをかみ合う、外側の副軸１６上に配置された中間歯車Ｚ２ａを備えている。第４の歯車レベルＺ２は、３つの前進ギヤ段Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５を構成するための第２の変速歯車対として使用される。
【００４６】
第５の歯車レベルＺ３は、出力軸１３上に配置された固定歯車Ｚ３ａと、外側の副軸１５上に配置され切替ユニットＳ３を介して外側の副軸１５と接続可能である中間歯車Ｚ３ｂを備えている。切替ユニットＳ３はさらに、外側の副軸１６を共回転するように内側の副軸１５と接続することができる。第５の歯車レベルＺ３は、第５の前進ギヤ段Ｖ５を構成するための第３の変速歯車対として使用される。
【００４７】
第６の歯車レベルＺ４は、出力軸１３上に配置され切替ユニットＳ４を使って出力軸１３と接続することのできる中間歯車Ｚ４ａを備えている。中間歯車Ｚ４ａは、外側の副軸１５上に配置された固定歯車Ｚ４ｂとかみ合う。第６の歯車レベルＺ４は、２つの前進ギヤ段Ｖ１、Ｖ２を構成するための第４の変速歯車対として使用される。
【００４８】
第７の歯車レベルＺ５は、後退ギヤ段Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を構成するために使用され、中間歯車Ｚ５ａ、固定歯車Ｚ５ｂ、及び逆転装置１９を備えている。この逆転装置により、駆動軸１０の回転方向は同じに維持した状態で、後退ギヤ段Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうちの１つに切り替えることによって、出力軸１３の回転方向が逆にされる。第７の歯車レベルＺ５は、出力軸１３上に配置され切替ユニットＳ４を使用して出力軸１３と接続可能な中間歯車Ｚ５ａと、内側の副軸１５上に配置された固定歯車Ｚ５ｂを備えている。回転方向を逆転させるため、中間歯車Ｚ５ａと固定歯車Ｚ５ｂは、歯車レベルＺ５内に配置され、逆転装置１９に属して固定歯車２０として回転可能に配置された逆進軸２１上に構成された第３の歯車とかみ合う。
【００４９】
直結段として設計されている前進ギヤ段Ｖ７を構成するため、中間歯車Ｚ１ａは切替ユニットＳ１を介して内側の入力軸１１と、及び切替ユニットＳ２を介して出力軸１３と共回転するように接続される。
【００５０】
従って歯車変速機はちょうど７つの歯車レベルＥ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５及びちょうど４つの切替ユニットＳ１〜Ｓ４を備えている。歯車レベルＥ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５及び切替ユニットＳ１〜Ｓ４によって、９つの連続的にシーケンシャルにパワーシフトが可能な前進ギヤ段Ｖ１〜Ｖ９及び３つの連続的にシーケンシャルにパワーシフトが可能な後退ギヤ段Ｒ１〜Ｒ３を構成することが可能である。
【００５１】
歯車変速機の原理上の特性として、第１と第２の前進ギヤ段Ｖ１、Ｖ２の間の変速度φ１／２は、第３と第４のギヤ段Ｖ３、Ｖ４の間の変速度φ３／４及び第７と第８の前進ギヤ段Ｖ７、Ｖ８の間の変速度φ７／８と同じである。さらに原理的に、第４と第５の前進ギヤ段Ｖ５の間の変速度φ４／５は第８と第９の前進ギヤ段Ｖ８、Ｖ９の間の変速度φ８／９と同じである。残りすべての変速度φ２／３、φ５／６、φ６／７は、無制限に自由に選択可能である。
原理的に同じ大きさの変速度を考慮に入れて、基本的に可能な段階φは、図２に示されているように、すべての変速度φ１／２、φ３／４、φ４／５、φ５／６、φ６／７、φ７／８、φ８／９の数値が第２のと第３の前進ギヤ段Ｖ２、Ｖ３の間の変速度φ２／３よりも小さくなる段階φである。
【００５２】
発明に従った歯車変速機ではさらに、φ１／２、φ３／４、φ３／４、φ５／６、φ６／７、φ７／８のすべての変速度が２つの最高の前進ギヤ段Ｖ８、Ｖ９の間の変速度φ８／９より大きく、原理的に第４と第５の前進ギヤ段Ｖ４、Ｖ５の間の変速度φ４／５と同じである。自由に選択可能な変速度φ５／６及びφ６／７は、変速度φ１／２、φ３／４及びφ７／８と同じ大きさに選択されるが、基本的に変速度φ５／６及びφ６／７は他の選択も可能である。この段階φによる変速順序の例を図３に示している。さらに図３は、個々の前進ギヤ段Ｖ１〜Ｖ９の可能な変速ギヤ比ｉを示している。
【００５３】
図４では、その他に可能な歯車変速機の段階が示され、すべての変速度φ１／２ａ〜φ８／９ａはほぼ同じに維持されて構成されている。
【００５４】
第１の前進ギヤ段Ｖ１を構成するために、内側の入力軸１１は切替ユニットＳ１と入力定数として使用される歯車レベルＺ１とを介して、外側の副軸１６と接続される。外側の副軸１６は、切替ユニットＳ３を介して内側の副軸１５と接続される。さらに、内側の副軸１５は歯車レベルＺ３と切替ユニットＳ３を介して出力軸１３と接続され、第１の前進ギヤ段Ｖ１が構成される。
【００５５】
その場合に、原理的に第２の前進ギヤ段Ｖ２はすでに構成されている。なぜなら外側の入力軸１１は歯車レベルＥ１を介して、第１の前進ギヤ段Ｖ１の構成によって既に出力軸１３と接続されている内側の副軸１５と接続されているからである。
【００５６】
発進モードの一次発進フェーズでは、第１と第２の前進ギヤ段Ｖ１、Ｖ２に入れられ、所属するパワーシフトクラッチＫ２、Ｋ１はスリップしながら動かされ、それによって２つの前進ギヤ段Ｖ１、Ｖ２は駆動トルク１４の伝達に関与する。したがって、発進は一次フェーズで同時に前進ギヤＶ１及びＶ２を介して行われる。両方のパワーシフトクラッチＫ１、Ｋ２を介したこのような発進モードは、第１の前進ギヤ段Ｖ１と第２の前進ギヤ段Ｖ２間の変速度φ１／２が比較的小さいために、つまり例えば前進ギヤＶ２とＶ３間の変速度φ２／３より小さいために、特に有利に投入可能である。なぜなら、このような場合には実現可能な差分回転数がスリップしながら作動しているパワーシフトクラッチＫ１及びＫ２では比較的少なく、そのためにパワーシフトクラッチＫ１及びＫ２で過度の摩耗及び／又は過度の熱放出が特に高い摩擦性能によって大幅に回避可能であるからである。
【００５７】
例えば車両の積載状態又は走行路の勾配や傾斜、ドライバーの走行ペダル位置操作による駆動トルク基準値などの１つ又は複数のパラメータに依存して、前述の一次発進フェーズの後に２つの前進ギヤＶ１及びＶ２を介して制御装置２２により、２つのパワーシフトクラッチＫ１、Ｋ２のどちらが一次発進フェーズの後で漸進的に開かれ、パワーシフトクラッチＫ２、Ｋ１のどちらが、一次発進フェーズの後で漸進的に閉じられるかが決められ、その結果パワーシフトクラッチＫ１、Ｋ２のうちの１つだけが、従って前進ギヤ段Ｖ２、Ｖ１のうちの１つだけが、駆動トルク１４の伝達に関与する。このために、パワーシフトクラッチＫ２が同時漸進的に開く状態でパワーシフトクラッチＫ１が漸進的に閉じるか、またはパワーシフトクラッチＫ１が同時漸進的に開く状態でパワーシフトクラッチＫ２が漸進的に閉じる。
【００５８】
あるいは、別のパワーシフトクラッチＫ２、Ｋ１が開かれている間に、所属するパワーシフトクラッチＫ１、Ｋ２がスリップしながら動かされることで、一次発進フェーズで発進モードに応じて第１又は第２の前進ギヤ段Ｖ１、Ｖ２に切り替えられる発進モードがある。どの発進モードが選択されるかという決定は、ここでは特に運転者要求、及び／又は制御装置がアクセス可能で、当業者によって合理的と考えられる、１つ又は複数の他の作動パラメータに依存する。
【００５９】
第１の変速度φ１／２は第２の変速度φ２／３よりも小さいため、ストップアンドゴー作動モード又は特に細かく操車する必要のある作動モードで、特に発進ギヤとして、第１の前進ギヤ段Ｖ１による発進モードに適している。高積載及び／又は上り坂での作動モードでは、第１の前進ギヤ段Ｖ１での発進モードが有利である。第２のギヤ段での発進モードで十分な作動モードの場合は、これが選択される。
【００６０】
基本的に、作動パラメータに関係なく第１の前進ギヤ段で発進する発進モードも考えられる。
【００６１】
第１の前進ギヤ段Ｖ１の負荷下で第２の前進ギヤ段Ｖ２へ切り替えるため、第１の前進ギヤ段Ｖ１に切り替えられている状態では、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ２が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ１が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第２のパワーシフトクラッチＫ２から第１のパワーシフトクラッチＫ１へ切り替えられる。切替ユニットＳ１及びＳ２は、その後で負荷なしで切り離されることができる。
【００６２】
第３の前進ギヤ段Ｖ３を構成するため、中間歯車Ｚ１ａは切替ユニットＳ１を介して共回転するように内側の入力軸１１と接続され、それによって内側の入力軸１１は互いに作用をもたらすように外側の副軸１６と接続される。さらに、歯車レベルＺ２及び切替ユニットＳ２を介して外側の副軸１６が出力軸１３と接続され、第３の前進ギヤ段Ｖ３が構成される。
【００６３】
第２の前進ギヤ段Ｖ２の負荷下で第３の前進ギヤ段Ｖ３へ切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ１が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ２が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第１のパワーシフトクラッチＫ１から第２のパワーシフトクラッチＫ２へ切り替えられる。切替ユニットＳ４はその後で負荷なしで切り離されることができる。
【００６４】
第４の前進ギヤ段Ｖ４を構成するために、歯車レベルＥ１を介して外側の入力軸１２と接続されている内側の副軸１５が外側の副軸１６と切替ユニットＳ３を介して接続される。第３の前進ギヤ段Ｖ３に切り替えることにより、第２の歯車レベルＺ２の中間歯車Ｚ２ａは切替ユニットＳ２を介して出力軸１３と接続され、外側の副軸１６は歯車レベルＺ２を介して出力軸１３と接続される。第４の前進ギヤ段Ｖ４が構成される。
【００６５】
第３の前進ギヤ段Ｖ３の負荷下で第４の前進ギヤ段Ｖ４へ切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ２が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ１が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第２のパワーシフトクラッチＫ２から第１のパワーシフトクラッチＫ１へ切り替えられる。切替ユニットＳ１はその後で負荷なしで切り離されることができる。
【００６６】
第５の前進ギヤ段Ｖ５を構成するために、内側の入力軸１１は切替ユニットＳ１と歯車レベルＥ２を介して外側の副軸１６と接続される。第４の前進ギヤ段Ｖ４への切り替えにより、すでに外側の副軸１６は第２の歯車レベルＺ２と切替ユニットＳ２を介して出力軸１３と接続されており、第５のギヤ段Ｖ５が構成される。
【００６７】
第４の前進ギヤ段Ｖ４の負荷下で第５の前進ギヤ段Ｖ５へ切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ１が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ２が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第１のパワーシフトクラッチＫ１から第２のパワーシフトクラッチＫ２へ切り替えられる。切替ユニットＳ３はその後で負荷なしで切り離されることができる。
【００６８】
歯車レベルＥ２を介して外側の入力軸１２と接続されている内側の副軸１５が歯車レベルＺ３と切替ユニットＳ３を介して出力軸１３と接続されることで、第６の前進ギヤ段Ｖ６が構成される。
第５の前進ギヤ段Ｖ５の負荷下で第６の前進ギヤ段Ｖ６へ切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ２が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ１が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第２のパワーシフトクラッチＫ２から第１のパワーシフトクラッチＫ１へ切り替えられる。切替ユニットＳ１及びＳ２は、その後で負荷なしで切り離されることができる。
【００６９】
第７の前進ギヤ段Ｖ７を構成するために、内側の入力軸１１は切替ユニットＳ１を介して共回転するように第３の歯車レベルＺ１の中間歯車Ｚ１ａに接続される。中間歯車Ｚ１ａは再び切替ユニットＳ２を介して出力軸１３と接続され、内側の入力軸１１と出力軸１３の間の共回転接続によって直接ギヤ段として設計された、第７の前進ギヤ段Ｖ７が構成される。
【００７０】
第６の前進ギヤ段Ｖ６の負荷下で第７の前進ギヤ段Ｖ７へ切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ１が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ２が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第１のパワーシフトクラッチＫ１から第２のパワーシフトクラッチＫ２へ切り替えられる。切替ユニットＳ３はその後で負荷なしで切り離されることができる。
【００７１】
第８の前進ギヤ段Ｖ８を構成するために、内側の副軸１５は切替ユニットＳ３を介して外側の副軸１６と接続される。第７の前進ギヤ段Ｖ７へ切り替えることにより、中間歯車Ｚ１ａは切替ユニットＳ２を介して出力軸１３と接続され、それによって外側の副軸１６は出力軸１３と接続され、第８の前進ギヤ段Ｖ８に切り替えられる。
【００７２】
第７の前進ギヤ段Ｖ７の負荷下で第８の前進ギヤ段Ｖ８へ切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ２が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ１が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第２のパワーシフトクラッチＫ２から第１のパワーシフトクラッチＫ１へ切り替えられる。切替ユニットＳ１はその後で負荷なしで切り離されることができる。
【００７３】
第９の前進ギヤ段Ｖ９を構成するために、内側の入力軸１１は切替ユニットＳ１と歯車レベルＥ２を介して外側の副軸１６と接続される。第８の前進ギヤ段Ｖ８の切り替えにより、外側の副軸１６は歯車レベルＺ１と切替ユニットＳ２を介してすでに出力軸１３と接続されており、第９のギヤ段Ｖ９が構成される。
【００７４】
第８の前進ギヤ段Ｖ８の負荷下で第９の前進ギヤ段Ｖ９へ切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ１が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ２が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第１のパワーシフトクラッチＫ１から第２のパワーシフトクラッチＫ２へ切り替えられる。切替ユニットＳ３はその後で負荷なしで切り離されることができる。
【００７５】
１つの前進ギヤ段から隣接する前進ギヤ段へのシーケンシャルな切替動作のほかに、図５に示されたようなシフトロジックでは、負荷状態でトリプル切替動作も可能である。記述のシフトパターンに従い、特にトリプル切替動作は、第２の前進ギヤ段Ｖ２から第５の前進ギヤ段Ｖ５へ、第３の前進ギヤ段Ｖ３から第６の前進ギヤ段Ｖ６へ、第６の前進ギヤ段Ｖ６から第９の前進ギヤ段Ｖ９へ可能である。なぜなら、これらの切替動作では、対応する切替ユニットＳ１、Ｓ２、Ｓ３が負荷なしで連結可能であり、その後で、パワーシフトクラッチの１つＫ２、Ｋ１が、同時漸進的に別のパワーシフトクラッチＫ１、Ｋ２が開く状態で、漸進的に閉じられることにより、負荷状態でパワーシフトクラッチＫ２、Ｋ１のうちの１つから別のパワーシフトクラッチＫ１、Ｋ２へ切り替えることができるからである。
【００７６】
制御装置２２は特定の作動モードにおいて次に予想される切替動作に従ってシフトロジックを適合する。連結された状態からニュートラル位置へ、及び次の切替動作で連結された状態へ戻す切替要素操作が回避され、回転性連結解除だけをもたらす切替要素操作が行われないことにより、切替要素操作の数が低減される。
【００７７】
図６は、加速モードのための適合されたシフトロジックを示しており、このロジックでは第１の前進ギヤ段Ｖ１から第２の前進ギヤ段Ｖ２へ、及び直後に第３の前進ギヤ段Ｖ３へ切り替えられる。第２の前進ギヤ段Ｖ２へのシフト後、切替ユニットＳ２を切り離すことはなしで済まされる。なぜなら、これは第３の前進ギヤ段Ｖ３を構成するために、第１の前進ギヤ段Ｖ１の構成と同じように再度同じく連結されなければならないからである。第３の前進ギヤ段Ｖ３から第２の前進ギヤ段Ｖ２を経由して第１の前進ギヤ段Ｖ１へシフトダウンするために、同じシフトロジックが使用される。第２の前進ギヤ段Ｖ２がより長い時間連結された状態で保たれることが予想される場合、切替ユニットＳ２を切り離すことにより、第２の前進ギヤ段Ｖ２への切り替え後に、例えばけん引損失又は換気損失のような損失は、第２のパワーシフトクラッチＫ２の既存の強制相対運動によって最小化される。
【００７８】
同様に、対応する切替動作が予測される状態で、例えば別の加速モード又はトリプル切替動作において、適合されたシフトロジックを使用することで、適合されたシフトロジックによって残りの切替ユニットＳ２、Ｓ３、Ｓ４の切替要素操作も最小化できる。
【００７９】
後退ギヤ段Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、回転方向逆転のための逆転装置１９を備えた歯車レベルＺ５を使用して構成される。第１の後退ギヤ段Ｒ１を構成するために、内側の入力軸１１は切替ユニットＳ１及び歯車レベルＺ１を介して外側の副軸１６と接続される。さらに、外側の副軸１６は切替ユニットＳ３を介して、歯車レベルＺ５及び切替ユニットＳ４を介して出力軸１３と接続している内側の副軸１５と接続される。第１の後退ギヤ段Ｒ１が構成される。
【００８０】
パワーシフトクラッチＫ２が漸進的に閉じられることで、第１の後退ギヤ段Ｒ１に切り替えられる。原理的に、第１の後退ギヤ段Ｒ１によって第２の後退ギヤ段Ｒ２も構成される。なぜなら、外側の入力軸１２は第１の歯車レベルＥ１を介して、再度歯車レベルＺ５と切替ユニットＳ４を介して第１の後退ギヤ段Ｒ１への切り替えによって出力軸１３と接続される内側の副軸１５と接続しているからである。それゆえに、所属するパワーシフトクラッチＫ１、Ｋ２が漸進的に閉じられることで、原理上同時に第１と第２の後退ギヤ段Ｒ１、Ｒ２を介して発進することもできる。
【００８１】
第１の後退ギヤ段Ｒ１の負荷下で第２の後退ギヤ段Ｒ２に切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ２が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ１が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第２のパワーシフトクラッチＫ２から第１のパワーシフトクラッチＫ１へ切り替えられる。切替ユニットＳ１及びＳ３は、その後で負荷なしで切り離されることができる。
【００８２】
第３の後退ギヤ段Ｒ３を構成するため、内側の入力軸１１は切替ユニットＳ１と歯車レベルＥ２を介して外側の副軸１６と接続される。さらに、外側の副軸１６は切替ユニットＳ３を介して、すでに第２の後退ギヤ段Ｒ２の切り替えによって歯車レベルＺ５と切替ユニットＳ４を介して出力軸１３と接続している内側の副軸１５と接続されている。
【００８３】
第２の後退ギヤ段Ｒ２の負荷下で第３の後退ギヤ段Ｒ３に切り替えるため、同時漸進的にパワーシフトクラッチＫ１が開く状態で、パワーシフトクラッチＫ２が漸進的に閉じられることで、制御装置２２によって第１のパワーシフトクラッチＫ１から第２のパワーシフトクラッチＫ２へ切り替えられる。
【００８４】
後退ギヤ段Ｒ１〜Ｒ３でも、歯車の回転性連結解除だけをもたらす切替要素操作の回避によって切替要素操作の数を減らすことができる。特に、第２の後退ギヤ段Ｒ２での切替ユニットＳ３の切り離しはなしで済まされる
【００８５】
図７には、発明に従った歯車変速機の軸受コンセプトが示されている。入力軸１１、１２、出力軸１３、及び副軸１５、１６の軸受のため、３つの軸受レベル２９、３０、３１を備えた軸受装置２８が配置されている。単純化のために、逆進軸２１の軸受は詳細には示されていない。
【００８６】
出力軸１３は内側の入力軸１１に対して、ころ軸受として仕上げられた案内軸受２３を使用して支承されている。案内軸受２３は、第２の歯車レベルＥ２の入力側にある第１の歯車レベルＥ１の高さに軸方向に配置されている。切替ユニットＳ１の軸方向の高さには、同じく内側の入力軸１１を出力軸１３に対して支承している補助軸受２４が配置されている。内側の入力軸１１の出力軸１３の方を向いた端部は、案内軸受２３が配置されている第１の歯車レベルＥ１の軸方向の高さを除いて、そのために中空軸として仕上げられている。入力軸１１、１２に同軸に配置された出力軸１３は、中空軸として仕上げられた内側の入力軸１１の端部を貫通し、案内軸受２３及び補助軸受２４によって回転可能に内側の入力軸１１に支承されている。
【００８７】
入力軸１１、１２、副軸１５、１６及び出力軸１３は、２つの変速機筐体部分２６、２７から構成された変速機筐体２５内で３つの軸受レベル２９、３０、３１を使用して支承されている。第１の軸受レベル２９は、軸方向に第１と第２の歯車レベルＥ１、Ｅ２の間に配置されている。固定歯車Ｅ１ｂはそれゆえに片持ちで支承されている。あるいは、第１の軸受レベル２９をシフトクラッチ装置Ｋ１、Ｋ２と第１の歯車レベルＥ１との間に配置することも考えられる。第１の軸受レベル２９は、入力側の変速機筐体部分と一体構造で仕上げられ、変速機筐体２５の入力側を閉じている。
第２の軸受レベル３０は、出力側の変速機筐体部分２７と一体構造で仕上げられ、変速機筐体２５の出力側を閉じている。第２の軸受レベル３０は、第７の歯車レベルＺ５の出力側に配置されている。
【００８８】
１つの軸受壁として仕上げられた第３の軸受レベル３１は、第５と第６の歯車レベルＺ３、Ｚ４の間に配置されている。軸受壁として仕上げられた軸受レベル３１は、変速機筐体２５の変速機筐体部分２７と出力側で固定接続されている。
【図１】
2010537144.tif 000003
【図２】
2010537144.tif 000004
【図３】
2010537144.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010537144.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年4月21日(2010.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのパワーシフトクラッチ（Ｋ１、Ｋ２）を介して駆動軸（１０）と接続可能な少なくとも２つの入力軸（１１、１２）と、歯車レベル（Ｅ１、Ｅ２、Ｚ１〜Ｚ５）に配置された複数の歯車と、入力軸（１１、１２）と接続可能な出力軸（１３）と、
少なくとも２つのシーケンシャルに切り替え可能な前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ９）と、入力定数として少なくとも１つのギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）を構成するため、又は変速歯車対として別のギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）を構成するため、歯車レベル（Ｚ１）を切り替えるように提供された切替装置（１７）を備え、
該歯車レベル（Ｚ１）が、入力軸の１つ（１１）と共回転するように接続される中間歯車（Ｚ１ａ）を有することを特徴とする歯車変速機。
【請求項２】
前記切替装置（１７）が、前記入力軸（１１）の１つが２つの中間歯車（Ｅ２ａ、Ｚ１ａ）のうちの１つと選択的に共回転するように接続されるために提供された切替ユニット（Ｓ１）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の歯車変速機。
【請求項３】
前記切替装置（１７）が、２つの中間歯車のうちの１つ（Ｚ１ａ）が出力軸（１３）と共回転するように接続されるために提供された別の切替ユニット（Ｓ２）を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の歯車変速機。
【請求項４】
前記中間歯車のうちの１つ（Ｅ２ａ）が入力軸の１つ（１１）に対して摩擦軸受されていることを特徴とする、請求項２に記載の歯車変速機。
【請求項５】
前記中間歯車のうちの１つ（Ｚ１ａ）が前記出力軸（１３）上に配置されていることを特徴とする、少なくとも請求項２に記載の歯車変速機。
【請求項６】
前記歯車レベル（Ｚ１）が、入力定数として２つの前進ギヤ段（Ｖ１、Ｖ２）を構成するために、及び、変速歯車対として２つの前進ギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）を構成するために提供されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項７】
別の歯車レベル（Ｚ２）が、変速歯車対として前記３つの別の前進ギヤ段（Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）を構成するために提供されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項８】
直結段として設計されている前進ギヤ段（Ｖ７）を構成するために、第１の歯車レベル（Ｚ１）の中間歯車（Ｚ１ａ）が入力軸の１つ（１１）及び出力軸（１３）と共回転するように接続可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項９】
連続的にシーケンシャルにパワーシフトが可能な９つの前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ９）を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１０】
少なくとも２つの変速度（φ１／２、φ２／３）が異なる大きさに構成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１１】
すべての変速度（φ１／２、φ３／４、φ４／５、φ５／６、φ６／７、φ７／８、φ８／９）が、第２と第３の前進ギヤ段（Ｖ２、Ｖ３）の間の変速度（φ２／３）より小さいことを特徴とする、請求項１０に記載の歯車変速機。
【請求項１２】
すべての変速度（φ１／２、φ２／３、φ３／４、φ４／５、φ５／６、φ６／７、φ７／８）が、２つの最高の前進ギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）の間の変速度（φ８／９）より大きい及び／又は同じであることを特徴とする、請求項１０に記載の歯車変速機。
【請求項１３】
すべての変速度（φ１／２、φ２／３、φ３／４、φ５／６、φ６／７、φ７／８）が、２つの最高の前進ギヤ段（Ｖ８、Ｖ９）の間の変速度（φ８／９）より大きく、第４と第５の前進ギヤ段（Ｖ４、Ｖ５）の間の変速度（φ４／５）と実質的に同じ大きさであることを特徴とする、請求項１０又は請求項１２に記載の歯車変速機。
【請求項１４】
すべての変速度（φ１／２-φ８／９）が、それぞれ２つの隣接する前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ９）間で実質的に同じに維持されて構成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１５】
入力軸の１つ（１１）の端部が、案内軸受（２３）を支持するために提供され、及び／又は前記出力軸（１３）の方を向いており、中空軸として構成されていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１６】
前記案内軸受（２３）が、前記第２の歯車レベル（Ｅ２）の入力側に配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の歯車変速機。
【請求項１７】
入力軸（１１）及び出力軸（１３）が、補助軸受（２４）によって互いに支承されていることを特徴とする、請求項１６に記載の歯車変速機。
【請求項１８】
軸受装置（２８）が、前記入力軸（１１、１２）及び／又は前記出力軸（１３）を支承するために提供された少なくとも２つの軸受レベル（２９、３０、３１）を備えていることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項１９】
前記軸受装置（２８）が、３つの軸受レベル（２９、３０、３１）を備えていることを特徴とする、請求項１８に記載の歯車変速機。
【請求項２０】
少なくとも１つの軸受レベル（３１）が、変速機筐体（２５）と固定的に接続された軸受壁を備えていることを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の歯車変速機。
【請求項２１】
中空軸として形成された前記副軸（１６）が、固定歯車上にのみ配置されていることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の歯車変速機の運転方法において、
少なくとも１つの作動モードで、切替ユニット（Ｓ１〜Ｓ４）を連結された状態（２）からニュートラル位置（Ｎ）へ、及び次の切替動作で連結された状態（２）へ戻す切替要素操作を回避することで、制御装置（２２）が予測される切替動作に従ってシフトロジックを適合することを特徴とする、方法。
【国際調査報告】
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