(57)【要約】本発明は、例えばアップシフト操作を行うために、トランスミッションシャフト（３）を制動することができるトランスミッションブレーキ（１）に関する。発明の課題は、油圧又は空気圧式操作装置なしで装備され、しかもごく僅かな軸方向取付け場所しか必要としないトランスミッションブレーキを提示することである。本発明によればこのようなトランスミッションブレーキ（１）は電磁式操作装置（６、７；８）を有し、これによってブレーキ操作のためにトランスミッションブレーキ（１）の摩擦部材（４、５）を互いに押し付けることができる。
2006509980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１３）と、制動されるトランスミッションシャフト（３）に固定された少なくとも１個の摩擦体（４）と、ハウジング（１３）に回転不能に配置された少なくとも１個の摩擦体（５）と、操作部材をこれらの摩擦体（４、５）に軸方向に押し付けることができる操作装置とを有するトランスミッションブレーキ（１）において、操作部材（８）が電磁操作装置によって移動させられることを特徴とするトランスミッションブレーキ。
【請求項２】
操作装置が電磁作動リングコイル（６、７）を具備し、制御・調整装置（１６）が発生するパルス幅変調電圧と駆動段（１８）とを介してリングコイル（６、７）に被制御コイル電流が供給されることを特徴とする請求項１に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項３】
リングコイル（６、７）の代わりに複数個の個別コイル（６、７）がトランスミッションブレーキ（１）のハウジング（１３）の中に、とりわけ環状に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項４】
トランスミッションブレーキ（１）の少なくとも一部がトランスミッションハウジング壁部（２）に組み込まれていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項５】
リングコイル（６、７）がトランスミッションブレーキ（１）の半割シェル形ハウジング（１３）の中に配置され、ハウジング（１３）の開いた側がトランスミッションハウジング（２）に固定されていることを特徴とする請求項４に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項６】
摩擦体（４）がトランスミッションシャフト（３）に、摩擦体（５）がトランスミッションハウジング（２）に、軸方向移動可能に配置されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項７】
摩擦体（４）がトランスミッションシャフト（３）の外側差込み歯（１０）の上に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項８】
摩擦体（５）がトランスミッションハウジング（２）の開口部の内側差込み歯（１１）の上に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項９】
摩擦体（４、５）がブレーキディスクとして形成されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１０】
摩擦体（４、５）の表面が波形、とりわけ正弦波形になっていることを特徴とする請求項９に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１１】
トランスミッションシャフト（３）の外側差込み歯（１０）及び／又はトランスミッションハウジング壁部（２）の内側差込み歯（１１）の上に可動片（８）が回転不能かつ軸方向移動可能に配置されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１２】
可動片（８）が環状可動片として形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１３】
リングコイル（６、７）が発生する磁力の作用のもとで、トランスミッションハウジング（２）及びトランスミッションシャフト（３）の摩擦体（４、５）が可動片（８）によって、リングコイル（６、７）の区域でハウジングに固設された停止面（１４）の方向へ、とりわけトランスミッションブレーキ（１３）に押し付けられることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１４】
トランスミッションシャフト（３）がオートマチック又はセミオートマチックトランスミッションの副軸であることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１５】
制御・調整装置（１６）が、トランスミッションブレーキ（１）の可変ブレーキ勾配を調整することができるように構成されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１６】
制御・調整装置（１６）によってトランスミッションブレーキがドライブトレインで制振器として、とりわけねじり振動ダンパとして使用されるように、制御・調整装置（１６）が構成されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハウジングと、ハウジングに対して回転不能に配置された少なくとも１個の摩擦体と、制動されるトランスミッションシャフトに固定された少なくとも１個の摩擦体と、操作部材をこれらの摩擦体に軸方向に押し付けることができる操作装置とを有するトランスミッションブレーキに関する。
【発明の背景】
【０００２】
この種のトランスミッションブレーキはドイツ特許公開第１９６５２９１６号により周知である。副軸型セミオートマチックトランスミッションでアップシフト操作の際に回転数同期のために高速段の駆動歯車の回転数を減少しなければならないときに、歯車を固設した副軸の回転数がこのトランスミッションブレーキによって適宜に減速される。このような制動操作を行うために、この公知のトランスミッションブレーキは、トランスミッションブレーキのハウジングの中に突出する副軸端又はトランスミッションブレーキのハウジングに回転不能かつ軸方向移動可能に配置された相対するブレーキディスクを有する。さらにトランスミッションブレーキのハウジングの中に圧力流体操作式ピストンシリンダ装置が形成され、そのピストンによってブレーキディスクが互いに押し付けられる。  
【０００３】
この公知のトランスミッションブレーキは元来極めて有利に構成されているのだが、ブレーキ操作に不可欠な作動圧力をピストンシリンダ装置のシリンダに供給する油圧又は空気圧システムが必要である。車両にトランスミッションブレーキのほかに、油圧又は空気圧操作圧力又は制御圧力を供給しなければならない他の車両部品があるならば、このことは不都合でない。ところがトランスミッションブレーキが油圧又は空気圧操作圧力又は制御圧力を必要とする唯一の装置であるような車両もあるから、このような車両にトランスミッションブレーキを取り付けることは少なからぬコスト要因を意味する。しかもピストンシリンダ装置による流体操作式トランスミッションブレーキの基本的欠点は、多くの場合いずれにせよ大変窮屈な車両区域で補助制御部品（例えば電磁弁）ために比較的大きな取付け場所を必要とすることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした背景のもとで、本発明の課題は空気圧又は油圧システムなしで操作でき、しかも大きな取付け場所を必要としないトランスミッションブレーキを提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題の解決策は主請求項の特徴で明らかであり、一方、本発明の有利な実施態様と改良が従属請求項に見られる。
【０００６】
それによれば種概念に基づくトランスミッションブレーキから出発して、電磁操作装置により軸方向に移動させられる操作部材によって、摩擦体が相互に押し付けられる構成になっている。トランスミッションブレーキのこの構造によって自動車の油圧又は空気圧システムを廃止し、コストを節減することができる。
【０００７】
本発明の好ましい実施態様では操作装置が電磁作動リングコイルを有し、トランスミッション制御・調整装置の制御のもとでこのリングコイルにコイル電流を供給することができる。本発明の別の変型では、リングコイルの代わりに複数の個別コイルをトランスミッションブレーキのハウジングの中に、とりわけ環状に配置することができる。
【０００８】
さらにトランスミッションブレーキのために必要な取付け場所を減少するために、このトランスミッションブレーキの全部又は少なくとも一部をトランスミッションハウジングの壁部に組み込むことができる。
【０００９】
この点に関連して、摩擦体の少なくとも一部を、制動される副軸が突出するトランスミッションハウジング壁部の開口部に配置することが可能である。そこでトランスミッションブレーキの場合によって張り出す部分、特にリングコイルを収容する区域の一部がトランスミッションハウジングの中に突出し、又はハウジングから外へ突出する。
【００１０】
その場合トランスミッションブレーキのハウジングの役割をするカバーにリングコイルを固定することができる。一方、カバーは固定手段によってトランスミッションハウジングと結合される。さらにトランスミッションハウジング壁部に固定されたその他の操作装置を覆うために、カバーを利用することもできる。リングコイルに電流を作用させて十分な磁束を形成するために、このハウジングは金属材料からなることが好ましい。
【００１１】
摩擦体については、ブレーキディスクとして形成し、制動されるトランスミッションシャフト又はトランスミッションのハウジングに回転不能かつ軸方向移動可能に配置することができる。そのためにトランスミッションブレーキのハウジングの中に突出する副軸端に外側差込み歯が形成され、トランスミッションハウジングの開口部は内側差込み歯を備えている。本発明の別の変型では摩擦体を副軸又はトランスミッションハウジングのスロットに、例えば止めピンで固定することもできる。
【００１２】
摩擦体の摩擦面については、その表面が波形、とりわけ正弦波形になっていれば有利であると思われる。
【００１３】
トランスミッションブレーキの操作のため、特にブレーキディスクの相互の押付けのために、発明の別の変型（バージョンＢ）ではブレーキディスクはコイルに配属された可動片を有する。可動片はトランスミッションシャフトの差込み歯の上に軸方向移動可能に配置されている。この点に関連して、とりわけ円板形の環状可動片をトランスミッションシャフトに配置し、ブレーキディスクの相互の押付けのためにこの環状可動片がコイルによって軸方向移動可能であることが好都合と思われる。
【００１４】
第２の変型（バージョンＡ）では、環状可動片がトランスミッションハウジング壁部の差込み歯に軸方向移動可能かつ回転不能に配置され、トランスミッションハウジングに配属されたブレーキディスクも上記の差込み歯に軸方向移動可能に取り付けられている。
【００１５】
またリングコイルの反対側のトランスミッションブレーキの側では、固定板がトランスミッションハウジングに又は半径方向突縁が副軸に配置され、環状可動片の片側軸方向固定を可能にするか、又は少なくとも助ける。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明及びその様々な実施形態の理解の便宜のために、電磁操作式トランスミッションブレーキの横断面概略図を示す図面を明細書に添付した。
【００１７】
それによればトランスミッションブレーキ１の軸方向長さの一部がトランスミッションハウジング２の開口部の中に延びている。このトランスミッションブレーキ１の中にさらにトランスミッションシャフト３が突出する。トランスミッションシャフト３はトランスミッションハウジングの壁部２の区域に外側差込み歯１０を有する。この差込み歯１０の上に、互いに間隔を置いた半径方向外向きの摩擦体４が回転不能かつ軸方向移動可能に固定されている。半径方向外向きの摩擦体４の間の間隙に半径方向内向きの摩擦体５が入り込む。摩擦体５は上記のトランスミッションハウジング開口部の周縁部の内側差込み歯１１に回転不能かつ軸方向移動可能に配置されている。なお摩擦体４、５はブレーキディスクとして形成することが好ましい。
【００１８】
トランスミッションシャフト３の反対側のトランスミッションハウジング壁部２の区域に、トランスミッションブレーキ１の半割シェル形に形成されたハウジング１３が配置され、ここで概要だけ示した固定手段１５によってトランスミッションハウジング壁部２と結合されている。トランスミッションブレーキ１のハウジング１３の内部に電磁作動リングコイル６、７が配置されている。リングコイル６、７に通電すると、軸方向に作用する磁力が環状可動片８に働く。
【００１９】
環状可動片８はトランスミッションシャフト３の外側差込み歯１０（バージョンＢ）又はトランスミッションハウジング２の内側差込み歯１１（バージョンＡ）に差し込まれており、環状可動片８は磁力により矢印９に従ってトランスミッションブレーキ１のブレーキディスク４、５に軸方向に押し付けられる。その場合コイル６、７への環状可動片８の軸方向運動は、すべてのブレーキディスク４、５がトランスミッションブレーキ１のハウジング１３の停止面１４に押し付けられると終わる。これに対して、トランスミッションハウジング２の内側に固定され、又は半径方向に整列された突縁２４としてトランスミッションシャフト３に固定された固定板１２は、トランスミッションハウジング２の内室の方向への環状可動片８の軸方向運動を制限する。
【００２０】
また図が示すところによれば、コイル６、７は電線１９、２０を介して電源と結合される。トランスミッションブレーキ１に配属された制御・調整装置１６は制動されるトランスミッションシャフト３の回転数に応じてコイル６、７への給電を調整する。図面は、この回転数が例えばトランスミッションシャフト３の上の歯車２３及び回転数センサ２２によって検出され、その測定値が信号線２１を経て制御・調整装置１６に送られることを概略図で示す。
【００２１】
制御・調整装置１６に記憶されたデータ処理プログラムがとりわけ測定された回転数情報に基づいて、トランスミッションブレーキ１の解放又は制動操作をしなければならないことを確かめると、直ちにこの制御装置１６はパルス幅変調電圧の形の制御信号を制御線１７を経て駆動段１８に送る。駆動段１８によってコイル６、７への給電を調整することができる。
【００２２】
この実施例は、油圧又は空気圧式操作装置なしでもトランスミッションブレーキを実現できることを明らかにしている。またトランスミッションブレーキの主要な構成部分をトランスミッションハウジング壁部に組み込むことによって、極めてコンパクトな構造が可能になる。
【００２３】
さらに、本発明に基づく電磁式トランスミッションブレーキ１では副軸回転数の極めて優れた制御性が可能であるが、従来公知の圧力流体操作式トランスミッションブレーキはピストンシリンダ装置の電磁弁の制御を介して所望の副軸回転数をおおまかに制御することしかできない。特に提案のパルス幅変調制御電圧によって本発明のトランスミッションブレーキ１のリングコイル６、７に、トランスミッションブレーキが生じる制動力に比例する制御電流がセットされる。こうして副軸３のこの回転数制御によって、ギヤチェンジの際の全同期過程のための制御を比較的簡単に構成することができる。
【００２４】
このような制御可能なトランスミッションブレーキの利点は明白である。例えば可変ブレーキ勾配が設定され、これによってギヤチェンジの際の同期過程が改善される。さらに、このようなトランスミッションブレーキによって、シフト操作自体も従来よりよく制御することができる。
【００２５】
またこの制御可能なトランスミッションブレーキ１は摩擦部材４、５の摩擦係数の変化に直接反応し、それによって例えば摩耗又は過熱現象を考慮することができる。最後に、制御可能な電磁式トランスミッションブレーキ１はドライブトレインで制振器として利用することもできる。その場合ドライブトレインに振動振幅の有害な増加が感知されると、必ずトランスミッションブレーキ１が短時間操作される。こうしてトランスミッションブレーキを適宜に設計すれば、別個のダブルマスフライホイールを廃止することができる。
【００２６】
本発明に基づくトランスミッションブレーキには、その制御性能に基づき摩擦部材温度の補償も行うことができるという別の利点もある。その場合この温度補償はすでに制御・調整装置に記憶された制御・調整プログラムの構成部分であることが好ましい。
【００２７】
本発明のもう一つの観点は、トランスミッションブレーキの調整可能な制動力に関するものである。このためトランスミッションブレーキを様々なトランスミッションに、大きな構造変更なしに利用することができる。必要な調整は一般に制御・調整装置の制御・調整ソフトウエアの変更と、場合によってはブレーキディスクの枚数の変更に限られる。
【００２８】
本発明の別の実施態様では、ブレーキディスクの表面が波形をなし、とりわけ周方向に正弦波形をなすように形成されている。このような構造によって、コイル電流の遮断とともに摩擦部材相互の特に迅速な切り離しが行われるから、トランスミッションブレーキは迅速な基準設定のもとですばやい押付け及び解放動作で反応することができる。
【００２９】
従ってここに提示したトランスミッションブレーキによって、あらゆる周辺条件のもとで常に最適な同期操作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】電磁操作式トランスミッションブレーキの横断面概略図を示す。
【符号の説明】
【００３１】
１  トランスミッションブレーキ
２  トランスミッションハウジング壁部
３  トランスミッションシャフト
４  摩擦体、内側ディスク
５  摩擦体、外側ディスク
６  リングコイル
７  リングコイル
８  環状可動片
９  締結方向
１０  外側差込み歯
１１  内側差込み歯
１２  固定板
１３  トランスミッションブレーキのハウジング；カバー
１４  停止面
１５  固定手段
１６  制御・調整装置
１７  制御線
１８  駆動段
１９  電線
２０  電線
２１  センサ線
２２  回転数センサ
２３  歯車
２４  トランスミッションシャフトの突縁
【図１】
2006509980.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月15日(2005.3.15)
【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】
ハウジング（１３）と、制動されるトランスミッションシャフト（３）の外側差込み歯（１０）に固定された少なくとも１個の摩擦体（４）と、トランスミッションハウジング壁部（２）の開口部の内側差込み歯（１１）に、ハウジング（１３）に対して回転不能に配置された少なくとも１個の摩擦体（５）と、電磁操作装置により移動可能な操作部材（８）をこれらの摩擦体（４、５）に軸方向に押し付けることができる操作装置とを有するトランスミッションブレーキ（１）において、トランスミッションシャフト（３）の外側差込み歯（１０）及び／又はトランスミッションハウジング壁部（２）の内側差込み歯（１１）に、操作部材として可動片（８）が回転不能かつ軸方向移動可能に配置されていることを特徴とするトランスミッションブレーキ。
【請求項２】
操作装置が電磁作動リングコイル（６、７）を具備し、制御・調整装置（１６）が発生するパルス幅変調電圧と駆動段（１８）とを介してリングコイル（６、７）に被制御コイル電流が供給されることを特徴とする請求項１に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項３】
リングコイル（６、７）の代わりに複数個の個別コイル（６、７）がトランスミッションブレーキ（１）のハウジング（１３）の中に、とりわけ環状に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項４】
トランスミッションブレーキ（１）の少なくとも一部がトランスミッションハウジング壁部（２）に組み込まれていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項５】
リングコイル（６、７）がトランスミッションブレーキ（１）の半割シェル形ハウジング（１３）の中に配置され、ハウジング（１３）の開いた側がトランスミッションハウジング（２）に固定されていることを特徴とする請求項４に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項６】
摩擦体（４）がトランスミッションシャフト（３）に、摩擦体（５）がトランスミッションハウジング（２）に、軸方向移動可能に配置されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項７】
摩擦体（４、５）がブレーキディスクとして形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項８】
摩擦体（４、５）の表面が波形、とりわけ正弦波形になっていることを特徴とする請求項７に記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項９】
可動片（８）が環状可動片として形成されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１０】
リングコイル（６、７）が発生する磁力の作用のもとで、トランスミッションハウジング（２）及びトランスミッションシャフト（３）の摩擦体（４、５）が可動片（８）によって、リングコイル（６、７）の区域でハウジングに固設された停止面（１４）の方向へ、とりわけトランスミッションブレーキ（１３）に押し付けられることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１１】
トランスミッションシャフト（３）がオートマチック又はセミオートマチックトランスミッションの副軸であることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１２】
制御・調整装置（１６）が、トランスミッションブレーキ（１）の可変ブレーキ勾配を調整することができるように構成されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【請求項１３】
制御・調整装置（１６）によってトランスミッションブレーキがドライブトレインで制振器として、とりわけねじり振動ダンパとして使用されるように、制御・調整装置（１６）が構成されていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載のトランスミッションブレーキ。
【国際調査報告】
2006509980.tif 000004
2006509980.tif 000005
2006509980.tif 000006
2006509980.tif 000007
2006509980.tif 000008
2006509980.tif 000009