(57)【要約】本発明は、前置セット（ＶＳ）と結合された入力軸（１）、後置セット（ＮＳ）と結合された出力軸（３）及びシフト要素（Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｍ、Ｈ、Ｌ）を有し、シフト要素の選択的接続によって少なくとも７段の前進段のシフト操作のために入力軸（１）の入力回転数（ｎ）が出力軸（３）に伝達され、ある段から次に上位の又は次に下位の段に切換えるために今操作したシフト要素のうちそれぞれ一方のシフト要素だけが切断され、他方のシフト要素が接続される多段変速機に関する。本発明に基づき、前置セット（ＶＳ）が前置セット（ＶＳ）の出力回転数（ｎｖｓ）で回転するちょうど１個の出力軸（２）を有し、後置セット（ＮＳ）が後置セット（ＮＳ）に作用する少なくとも１個の第２のシフト要素（Ｍ、Ｈ）により平歯車伝動装置（ＳＴ）の第１の平歯車段を介して入力軸（１）と結合することができ、後置セット（ＮＳ）が平歯車伝動装置（ＳＴ）の第２の平歯車段を介して前置セット（ＶＳ）の出力軸（２）と結合されることを提案する。平歯車伝動装置（ＳＴ）の代わりに、かさ歯車伝動装置（ＫＴ）又はハイポイド伝動装置を設けることもできる。
2004522096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前置セット（ＶＳ）と結合された入力軸（１）及び入力軸（１）と非同軸に配列され、後置セット（ＮＳ）と結合された出力軸（３）並びに前置セット（ＶＳ）に作用するシフト要素（Ａ、Ｂ、Ｄ）及び後置セット（ＮＳ）に作用するシフト要素（Ｍ、Ｈ、Ｌ）を有し、シフト要素（Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｍ、Ｈ、Ｌ）の選択的接続によって少なくとも７段の前進段のシフト操作のために入力軸（１）の入力回転数（ｎ）が出力軸（３）に伝達され、ある段から次に上位の又は次に下位の段に切換えるために今操作したシフト要素のうちそれぞれ一方のシフト要素だけが切断され、他方のシフト要素が接続される多段変速機において、前置セット（ＶＳ）が前置セット（ＶＳ）の出力回転数（ｎｖｓ）で回転するちょうど１個の出力軸（２）を有し、後置セット（ＮＳ）が後置セット（ＮＳ）に作用する少なくとも１個の第２のシフト要素（Ｍ、Ｈ）により平歯車伝動装置（ＳＴ）の第１の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２）を介して入力軸（１）と結合することができ、後置セット（ＮＳ）が平歯車伝動装置（ＳＴ）の第２の平歯車段（ＳＴ２１／ＳＴ２２）を介して前置セット（ＶＳ）の出力軸（２）と結合されていることを特徴とする多段変速機。
【請求項２】
平歯車伝動装置（ＳＴ）の２つの平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２、ＳＴ２１／ＳＴ２２）が変速比１を有することを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項３】
平歯車伝動装置（ＳＴ）の２つの平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２、ＳＴ２１／ＳＴ２２）が１より小さい又は大きい変速比を有することを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
【請求項４】
平歯車伝動装置（ＳＴ）の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２、ＳＴ２１／ＳＴ２２）がそれぞれ軸平行でない駆動軸及び被駆動軸を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項５】
平歯車伝動装置（ＳＴ）の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２、ＳＴ２１／ＳＴ２２）がそれぞれ平歯車対（ＳＴ１１とＳＴ１２又はＳＴ２１とＳＴ２２）からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項６】
平歯車伝動装置（ＳＴ）の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２、ＳＴ２１／ＳＴ２２）がそれぞれ２個より多い平歯車を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項７】
平歯車伝動装置（ＳＴ）の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２、ＳＴ２１／ＳＴ２２）が異なる数の平歯車を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項８】
平歯車伝動装置（ＳＴ）が軸方向に前置セット（ＶＳ）及び後置セット（ＮＳ）の間に配置され、前置及び後置セット（ＶＳ、ＮＳ）が互いに中心軸の食違いを有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項９】
前置セット（ＶＳ）及び後置セット（ＮＳ）がほぼ同一平面に軸平行に配置され、平歯車伝動装置（ＳＴ）が前置及び後置セット（ＶＳ、ＮＳ）の、多段変速機の駆動機関と反対の側で軸方向に前置及び後置セット（ＶＳ、ＮＳ）に並列して配置されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項１０】
前置セット（ＶＳ）が前置セット（ＶＳ）の出力回転数（ｎｖｓ）で回転するちょうど１個の出力軸（２）を有し、後置セット（ＮＳ）が後置セット（ＮＳ）に作用する少なくとも１個の第２のシフト要素（Ｍ、Ｈ）により、かさ歯車段（ＫＴ）の第１のかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２）を介して入力軸（１）と結合することができ、後置セット（ＮＳ）がかさ歯車段（ＫＴ）の第２のかさ歯車対（ＫＴ２１／ＫＴ２２）を介して前置セット（ＶＳ）の出力軸（２）と結合されていることを特徴とする請求項１の上位概念に基づく多段変速機。
【請求項１１】
かさ歯車伝動装置（ＫＴ）が第１のかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２）又は第２のかさ歯車対（ＫＴ２１／ＫＴ２２）の軸を食違いにしたハイポイド伝動装置として構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の多段変速機。
【請求項１２】
かさ歯車伝動装置（ＫＴ）の駆動軸と被駆動軸の間の角が９０°であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の多段変速機。
【請求項１３】
かさ歯車伝動装置（ＫＴ）の駆動軸と被駆動軸の間の角が９０°より小さいか又は大きいことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の多段変速機。
【請求項１４】
かさ歯車伝動装置（ＫＴ）の２つのかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２、ＫＴ２１／ＫＴ２２）の変速比が１であることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項１５】
かさ歯車伝動装置（ＫＴ）の２つのかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２、ＫＴ２１／ＫＴ２２）の変速比が１より小さいか又は大きいことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項１６】
かさ歯車伝動装置（ＫＴ）の２つのかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２、ＫＴ２１／ＫＴ２２）の変速比が異なることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項１７】
かさ歯車伝動装置（ＫＴ）が前置セット（ＶＳ）の、多段変速機の駆動機関と反対の側で軸方向に前置セット（ＶＳ）に並列して配置され、前置セット（ＶＳ）と後置セット（ＮＳ）がほとんど空間的に重ならずに並列して配置されていることを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項１８】
前置セット（ＶＳ）が少なくとも２個の連結された切換え不能な前置遊星歯車セット（ＶＳ１、ＶＳ２）を有し、後置セット（ＮＳ）が少なくとも２個の連結された後置遊星歯車セット（ＮＳ１、ＮＳ２）を有し、後置遊星歯車セット（ＮＳ１、ＮＳ２）の少なくとも１つが切換え可能であることを特徴とする上記請求項のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項１９】
前置セット（ＶＳ）が少なくとも２個の連結された前置遊星歯車セット（ＶＳ１、ＶＳ２）を有し、前置遊星歯車セット（ＶＳ１、ＶＳ２）の少なくとも１つが切換え可能であり、後置セット（ＮＳ）が少なくとも２個の連結された後置遊星歯車セット（ＮＳ１、ＮＳ２）を有し、後置遊星歯車セット（ＮＳ１、ＮＳ２）の少なくとも１つが切換え可能であり、前置セット（ＶＳ）に作用するシフト要素（Ａ、Ｂ、Ｄ）の選択的接続によって前置セット（ＶＳ）の出力回転数（ｎｖｓ）が発生されることを特徴とする請求項１ないし１７の上記請求項のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項２０】
前置セット（ＶＳ）の出力軸（２）が平歯車段（ＳＴ）の第２の平歯車段（ＳＴ２１／ＳＴ２２）又はかさ歯車段（ＫＴ）の第２のかさ歯車対（ＫＴ２１／ＫＴ２２）を介して第２の後置遊星歯車セット（ＮＳ２）の中心歯車と結合されていることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の多段変速機。
【請求項２１】
多段変速機が２個の前置遊星歯車セット（ＶＳ１、ＶＳ２）、２個の後置遊星歯車セット（ＮＳ１、ＮＳ２）及び合計６個のシフト要素（Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｍ、Ｈ、Ｌ）を有し、合計９段の前進段をシフトすることができることを特徴とする請求項１８、１９又は２０に記載の多段変速機。
【請求項２２】
下記の特徴、即ち
−前置セット（ＶＳ）が３個のシフト要素（Ａ、Ｂ、Ｄ）並びにそれぞれ太陽歯車（１１、２１）、内歯車（１３、２３）及び遊星歯車（１２、２２）を備えたプラネットキャリア（１５、２５）を有する２個の連結された切換え可能な前置遊星歯車セット（ＶＳ１、ＶＳ２）を具備し、
−後置セット（ＮＳ）が３個のシフト要素（Ｈ、Ｍ、Ｌ）並びにそれぞれ太陽歯車（３１、４１）、内歯車（３３、４３）及び遊星歯車（３２、４２）を備えたプラネットキャリア（３５、４５）を有する２個の連結された切換え可能な後置遊星歯車セット（ＮＳ１、ＮＳ２）を具備し、
−平歯車又はかさ歯車伝動装置（ＳＴ又はＫＴ）が入力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ１１又はＫＴ１１）と出力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ１２又はＫＴ１２）を有する第１の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２）又は第１のかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２）及び入力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ２１又はＫＴ２１）と出力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ２２又はＫＴ２２）を有する第２の平歯車段（ＳＴ２１／ＳＴ２２）又は第２のかさ歯車対（ＫＴ２１／ＫＴ２２）を具備し、
−第１の前置遊星歯車セット（ＶＳ１）の太陽歯車（１１）が前置セット（ＶＳ）の第１のシフト要素（Ａ）により固定することができ、
−第２の前置遊星歯車セット（ＶＳ２）の太陽歯車（２１）が入力軸（１）と結合されており、
−第１の前置遊星歯車セット（ＶＳ１）の内歯車（１３）と第２の前置遊星歯車セット（ＶＳ２）のプラネットキャリア（２５）が互いに結合されており、前置セット（ＶＳ）の第３のシフト要素（Ｄ）により固定することができ、
−第２の前置遊星歯車セット（ＶＳ２）の内歯車（２３）と第１の前置遊星歯車セット（ＶＳ１）のプラネットキャリア（１５）が互いに、かつ前置セット（ＶＳ）の出力軸（２）と結合されており、前置セット（ＶＳ）の第２のシフト要素（Ｂ）により固定することができ、
−入力軸（１）が第１の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２）又は第１のかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２）の入力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ１１又はＫＴ１１）と結合されており、
−前置セット（ＶＳ）の出力軸（２）が第２の平歯車段（ＳＴ２１／ＳＴ２２）又は第２のかさ歯車対（ＫＴ２１／ＫＴ２２）の入力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ２１又はＫＴ２１）と結合されており、
−第１の後置遊星歯車セット（ＮＳ１）の太陽歯車（３１）が後置セット（ＮＳ）の第１のシフト要素（Ｍ）により第１の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２）又は第１のかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２）の出力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ１２又はＫＴ１２）と結合することができ、
−第２の後置遊星歯車セット（ＮＳ２）の太陽歯車（４１）が第２の平歯車段（ＳＴ２１／ＳＴ２２）又は第２のかさ歯車対（ＫＴ２１／ＫＴ２２）の出力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ２２又はＫＴ２２）と結合されており、
−第１の後置遊星歯車セット（ＮＳ１）の内歯車（３３）と第２の後置遊星歯車セット（ＮＳ２）のプラネットキャリア（４５）が互いに結合されており、後置セット（ＮＳ）の第２のシフト要素（Ｈ）により第１の平歯車段（ＳＴ１１／ＳＴ１２）又は第１のかさ歯車対（ＫＴ１１／ＫＴ１２）の出力側平歯車又はかさ歯車（ＳＴ１２又はＫＴ１２）と結合することができ、また後置セット（ＮＳ）の第３のシフト要素（Ｌ）により固定することができ、
−第２の後置遊星歯車セット（ＮＳ２）の内歯車（４３）と第１の後置遊星歯車セット（ＮＳ１）のプラネットキャリア（３５）が互いに、かつ出力軸（３）と結合されている
ことを特徴とする請求項１９、２０又は２１に記載の多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念に基づく多段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人の先行のドイツ特許出願Ｐ１９９４９５０７．４では、連結された遊星歯車セットの種々の組合せを有する自動多段変速機の幾つかの機構概要図が説明される。切換え不能な前置歯車セット組合せを切換え可能な後置歯車セット組合せに適当に結合することによって、グループシフトなしでそれぞれ少なくとも７段の前進段をシフトすることができる。その場合シフト可能な前進段の数はシフト要素の数より少なくとも２だけ大きい。また前置セットと後置セットは常に互いに同軸に配列されている。
【０００３】
そこでドイツ特許出願Ｐ１９９４９５０７．４は切換え可能な後置歯車セット組合せを、２個の切換え可能な後置遊星歯車セットを有する２枠４軸変速装置として構成することを提案する。この場合２枠４軸変速装置とは、機械的に連結された２個の個別の１枠遊星歯車セットの配列を意味する。この配列では二重の部品結合により、連結されたユニットは４個のいわゆる「自由軸」を有する。その場合「軸」とは遊星歯車セットの太陽歯車、内歯車又はプラネットキャリアである。
【０００４】
そこで本発明の課題は、上記の先行技術から出発して、入力軸と出力軸の非同軸配列及びグループシフトなしでシフトできる少なくとも７段の前進段を有する多段変速機を、比較的少ない製造費、有利な変速比間隔及び大きな総変速比とともに取付け場所に関して改良することである。
この課題は主請求項１又は副請求項１１の特徴を有する多段変速機によって解決される。
【０００５】
ドイツ特許出願Ｐ１９９４９５０７．４の先行技術に基づき、多段変速機は変速機の入力軸と結合された前置セット、変速機の出力軸と結合された後置セット及び複数のシフト要素を有する。
【０００６】
その場合前置セットはとりわけ２個の連結された切換え可能な前置遊星歯車セット又は２個の連結された切換え不能な前置遊星歯車セット又は一方が切換え可能、他方が切換え不能な２個の互いに独立の前置遊星歯車セットを有する２枠４軸変速装置として構成されている。なお「独立」とは、２つの前置遊星歯車セットの各々から、２つの前置遊星歯車セットの連動によって影響されない回転数がそれぞれ発生されることを意味する。従って前置セットの出力回転数はこの場合第１の前置遊星歯車セットか又は第２の前置遊星歯車セットによって発生されるが、両者によって同時に発生されることはない。
【０００７】
後置セットはとりわけ２個の連結された切換え可能な後置遊星歯車セットを有する２枠４軸変速装置として構成されている。
【０００８】
しかし例えばより少数又は多数の連結された遊星歯車セット、前置セット内及び後置セット内の任意の部品リンク機構、前置セット及び／又は後置セット内の遊星歯車セットに代わる固定平歯車段で前置セット及び後置セットを別様に構成することももちろん可能である。
【０００９】
本発明によれば後置セットは少なくとも１個のシフト要素により常に変速機の入力軸と結合することができ、切換え不能な機械的結合により常に前置セットの出力部と結合されている。
【００１０】
本発明に基づき前置セットと後置セットの間の切換え不能な機械的結合及び入力軸への後置セットの結合を、平歯車伝動装置又はかさ歯車伝動装置又はハイポイド伝動装置として構成することを提案する。この構造の特に有利な点は、入力部と出力部が同軸でない用途のために多段変速機の前置セット及び後置セットのコンパクトで場所を取らない配列が可能なことである。このように構成された本発明多段変速機は、特に走行方向を横切って駆動機関が取付けられた（「横置きフロントドライブ」、「横置きリヤドライブ」）又は走行方向に沿って駆動機関が取付けられたフロントドライブ又はリヤドライブ形の自動車に適している。
【００１１】
前置セットに作用するシフト要素の選択的接続により、又は前置セットを部品側に構成し、変速機の入力軸に結合することにより、連結軸即ち平歯車対又はかさ歯車対又はハイポイド歯車対が回転する所定の回転数が前置セットの出力部に発生される。
【００１２】
変速段のシフトのつど少なくとも２個のシフト要素が接続される。ある段から次の段に切換えるときに、一方のシフト要素だけが切断され、他方のシフト要素は接続されるから、複数のシフト要素を同時に断続しなければならないシフト品質上問題なグループシフトが回避される。
発明の好ましい実施形態が従属請求項で明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に図に示す多段変速機の実施形態に基づき発明を例示する。
指標Ａを付した図に、各実施形態に従って多段変速機の機構概要図を示す。指標Ｂの図は実施形態に属するシフト論理関係、個々の変速段の模範的な変速比、変速比の間隔、総変速比及び個々の遊星歯車セットの静止変速比を示す。
【００１４】
ドイツ特許出願Ｐ１９９４９５０７．４と比較して比較的安価に製造できる少なくとも前進７段の多段変速機を提供するために、変速機の入力軸に続く前置歯車セット組合せが切換え可能に構成されている。この配列によってシフト要素の操作に応じてもう一つの回転数が発生され、入力軸により伝達される入力回転数のほかに、この回転数が変速機の出力軸に続く、同じく切換え可能に構成された後置歯車セット組合せに作用する。前置セットはシフト要素の操作論理関係に従って選択的にロック又は固定することができる。
【００１５】
冒頭で説明した公知の多段変速機では入力軸と結合された前置セットによって２つの補助回転数が発生され、入力回転数とともに後置セットに作用する。本発明と異なり、この２つの回転数は２個の切換え不能な前置遊星歯車セットの配列によって発生される。
【００１６】
即ち本発明ではシフト要素を操作することによって、前置歯車セット組合せの出力回転数と変速機の入力回転数が、接続された動力伝達経路に従って出力軸に伝達される。シフト要素と遊星歯車セットの特殊な配列によって、少なくとも前進7段の種々の多段変速機が設計される。次に合計６個のシフト要素と４組の遊星歯車セットを有する９段変速機について発明を詳しく例示する。
【００１７】
前述のように、前置セットと後置セットの別の構成並びにシフト要素の別の数及び別の接続を設けることももちろん可能である。
【００１８】
すべての図で１は変速機の入力軸、３は多段変速機の出力軸を示す。多段変速機は常に１個の切換え可能な前置セットＶＳ及び前置セットＶＳの出力軸２と結合された１個の切換え可能な後置セットＮＳを有する。入力軸１は入力回転数ｎで回転する。前置セットＶＳの２個のシフト要素が変速機のシフト論理関係に基づき接続即ち締結されるならば、前置セットＶＳの出力軸２は出力回転数ｎｖｓで回転する。出力軸３は後置セットＮＳの出力回転数ｎｎｓで回転する。ＶＳ１及びＶＳ２は第１及び第２の前置遊星歯車セット、ＮＳ１及びＮＳ２は第１及び第２の後置遊星歯車セットを示す。図示した模範的な実施形態で歯車セットの設計、即ち遊星歯車セット部品の部品側リンク機構は同じである。シフト要素の数及び個々の遊星歯車セット部品との接続も同じである。前置セットＶＳに作用する３個のシフト要素Ａ、Ｂ及びＤ並びに後置セットＮＳに作用する３個のシフト要素Ｍ、Ｈ及びＬが設けられている。
【００１９】
次に図１Ａは２枠４軸変速装置連結として連結された２個の切換え可能な前置遊星歯車セットＶＳ１、ＶＳ２及び前置セットＶＳの３個のシフト要素Ａ、Ｂ、Ｄ並びに２枠４軸変速装置として連結された２個の切換え可能な後置遊星歯車セットＮＳ１、ＮＳ２及び後置セットＮＳの３個のシフト要素Ｍ、Ｈ、Ｌを有する本発明多段変速機の模範的な第１実施形態を示す。本発明によれば前置セットＶＳと後置セットＮＳは平歯車伝動装置ＳＴを介して結合され、平歯車伝動装置ＳＴは２個の平歯車段を有する。第１の平歯車段は入力側の平歯車ＳＴ１１と出力側の平歯車ＳＴ１２からなり、入力軸１と後置セットＮＳの自由軸、この場合第１の後置遊星歯車セットＮＳ１の中心歯車とを結合する。第１の平歯車段の呼称法と同様に、第２の平歯車段は平歯車ＳＴ２１（入力側）及びＳＴ２２（出力側）からなり、前置セットＶＳの出力軸２と後置セットＮＳの他方の自由軸、この場合第２の後置遊星歯車セットＮＳ２の中心歯車とを結合する。
【００２０】
図１Ａに示すように、４組のすべての遊星歯車セットＶＳ１、ＶＳ２、ＮＳ１、ＮＳ２はマイナス変速装置として構成され、それぞれ太陽歯車１１、２１、３１、４１、内歯車１３、２３、３３、４３及び遊星歯車１２、２２、３２、４２を備えたプラネットキャリア１５、２５、３５、４５を有する。
【００２１】
第１の前置セットＶＳ１の太陽歯車１１はブレーキとして構成された前置セットＶＳの第１のシフト要素Ａにより固定することができる。第２の前置遊星歯車セットＶＳ２の太陽歯車２１は入力軸１（回転数ｎ）に固結されている。第１の前置遊星歯車セットＶＳ１のプラネットキャリア１５と第２の前置遊星歯車セットＶＳ２の内歯車２３は連結され、ブレーキとして構成された前置セットＶＳの第２のシフト要素Ｂにより固定することができる。第１の前置遊星歯車セットＶＳ１の内歯車１３と第２の前置遊星歯車セットのプラネットキャリア２５は連結され、ブレーキとして構成された前置セットＶＳの第３のシフト要素Ｄにより固定することができる。第２の前置遊星歯車セットＶＳ２の内歯車２３及び第１の前置遊星歯車セットＶＳ１の連結されたプラネットキャリア１５は同時に前置セットＶＳの出力部をなし、従ってその出力軸２（回転数ｎｖｓ）と結合されている。
【００２２】
本発明に基づき入力軸１は平歯車伝動装置ＳＴの第１の平歯車段ＳＴ１１／ＳＴ１２の平歯車ＳＴ１１に固結され、前置セットＶＳの出力軸２は平歯車伝動装置ＳＴの第２の平歯車段ＳＴ２１／ＳＴ２２の平歯車ＳＴ２１に固結されている。平歯車ＳＴ１１とかみ合う平歯車ＳＴ１２は、クラッチとして構成された後置セットＮＳの第１のシフト要素Ｍにより第１の後置遊星歯車セットＮＳ１の太陽歯車３１と結合することができ、またクラッチとして構成された後置セットＮＳの第２のシフト要素Ｈにより第１の後置遊星歯車セットＮＳ１の内歯車３３及び内歯車３３に連結された第２の後置遊星歯車セットＮＳ２のプラネットキャリア４５と結合することができる。平歯車ＳＴ２１とかみ合う平歯車ＳＴ２２は第２の後置遊星歯車セットＮＳ２の太陽歯車４１に固結されている。
【００２３】
前置セットＶＳと後置セットＮＳは軸方向に軸平行に並列して配置され、相互に中心軸が食い違っている。平歯車段ＳＴは本発明に基づき軸方向に前置セットＶＳ及び後置セットＮＳの間に配置されている。
【００２４】
第２の後置遊星歯車セットＮＳ２のプラネットキャリア４５とプラネットキャリア４５に連結された第１の後置遊星歯車セットＮＳ１の内歯車３３は、ブレーキとして構成された後置セットＮＳの第３のシフト要素Ｌにより固定することができる。第２の後置遊星歯車セットＮＳ２の内歯車４３と第１の後置遊星歯車セットＮＳ１のプラネットキャリア３５は連結され、後置セットＮＳの出力部（回転数ｎｎｓ）をなし、変速機の出力軸３と結合されている。
【００２５】
図１Ａによる上述の例では２つの平歯車段ＳＴ１１／ＳＴ１２及びＳＴ２１／ＳＴ２２は変速比「１」を有する。本発明多段変速機の別の実施形態で別の変速比を設けることももちろん可能である。平歯車段ＳＴ１１／ＳＴ１２及びＳＴ２１／ＳＴ２２が異なる変速比を有し、もしくは平歯車段ごとに２個より多い平歯車又は平歯車段ごとに異なる数の平歯車を有することも可能である。
【００２６】
本発明多段変速機の第１実施形態で軸及びシフト要素の回転数について次のことが成り立つ。
１．  ２つの平歯車段ＳＴ１１／ＳＴ１２及びＳＴ２１／ＳＴ２２の変速比は「１」である。
２．  入力軸１及びシフト要素Ｈの回転数は等しい（入力回転数ｎ）。
３．  接続されたシフト要素Ａの回転数は「ゼロ」である。
４．  接続されたシフト要素Ｂの回転数は「ゼロ」である。
５．  接続されたシフト要素Ｄの回転数は「ゼロ」である。
６．  接続されたシフト要素Ｌの回転数は「ゼロ」である。
７．  シフト要素Ｈ及びＭが接続されると、出力軸２と結合された第２の後置遊星歯車セットＮＳ２の中心歯車の回転数は、前置セットＶＳによって発生される回転数ｎｖｓに等しいか又はこれより大きい。
８．  シフト要素Ａ及びＤが接続されると、シフト要素Ｂと第２の後置遊星歯車セットＮＳ２の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｂを操作したときに発生される回転数より小さいか又はこれに等しい。
９．  シフト要素Ａが接続されると、シフト要素Ｂと第２の前置遊星歯車セットＶＳ２の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｂを操作したときに発生される回転数より大きいか又はこれに等しい。
１０．接続されたシフト要素Ｍの回転数はゼロより大きく、入力軸１の入力回転数ｎより小さいか又はこれに等しい。
１１．シフト要素Ｌ及びＭが接続されると、出力軸２と結合された第２の後置遊星歯車セットＮＳ２の中心歯車の回転数は、前置セットＶＳによって発生される回転数ｎｖｓより小さいか又はこれに等しい。
【００２７】
図１Ａの配列で６個のシフト要素の選択的接続により、極めて調和のとれた変速比間隔と大きな総変速比のもとで、図１Ｂの表に示した前進９段、後退１段をグループシフトなしでシフトすることができる。その場合前進のうちの３つの段はオーバドライブ段として、入力回転数を引き下げるように構成されている。
【００２８】
６個のシフト要素のうち４個はブレーキとして構成することが好ましく、特に圧油供給に関して製造費が相応に有利である。本発明に基づき前置セットと後置セットを固定平歯車段で連結すれば、走行方向を横切って配置された駆動機関（「横置きフロントドライブ」又は「横置きリヤドライブ」）を有する自動車で使用するのに特に好都合な、極めて短い構造の多段変速機が可能である。その場合変速機の入力軸と出力軸を食い違いに配置すれば、比較的小さな直径の平歯車を使用することができる。
【００２９】
次に図２Ａは本発明多段変速機の模範的な第２実施形態の機構概要図を示す。前述の第１実施形態と異なり、前置セットＶＳと後置セットＮＳが同一平面に軸平行に配置されている。前置セットＶＳと後置セットＮＳを結合する平歯車段ＳＴは、ここでは軸方向に前置セットＶＳ及び後置セットＮＳと並列して配置されている。変速機の出力軸３はやはり入力軸１に対して軸平行である。
【００３０】
２枠４軸変速装置として連結された２個の切換え可能な前置遊星歯車セットＶＳ１、ＶＳ２と３個のブレーキＡ、Ｂ、Ｄを有する前置セットＶＳの構成並びに２枠４軸変速装置として連結された２個の切換え可能な後置遊星歯車セットＮＳ１、ＮＳ２と２個のクラッチ及び１個のブレーキＬを有する後置セットＮＳの構成は、やはり図１Ａに示した構成に相当する。
【００３１】
図２Ａに示すように、平歯車伝動装置ＳＴはやはり平歯車対ＳＴ１１／ＳＴ１２及びＳＴ２１／ＳＴ２２からなる。平歯車ＳＴ１１とかみ合う平歯車ＳＴ１２はクラッチとして構成された後置セットＮＳの第１のシフト要素Ｍにより第１の後置遊星歯車セットＮＳ１の太陽歯車３１と結合することができ、またクラッチとして構成された後置セットＮＳの第２のシフト要素Ｈにより第１の後置遊星歯車セットＮＳ１の内歯車３３及び内歯車３３に連結された第２の後置遊星歯車セットＮＳ２のプラネットキャリア４５と結合することができる。平歯車ＳＴ２１とかみ合う平歯車ＳＴ２２は第２の後置遊星歯車セットＮＳ２の太陽歯車４１に固結されている。
【００３２】
本発明多段変速機の上記の第２実施形態は軸方向長さが極めて短いので、駆動機関が走行方向を横切って配置され、変速機の取付け場所が軸方向に窮屈な自動車に配置するのに特に好適である。
【００３３】
本発明多段変速機の前述の第１実施形態のように、第２実施形態でも平歯車伝動装置ＳＴの２つの平歯車段ＳＴ１１／ＳＴ１２及びＳＴ２１／ＳＴ２２が変速比「１」で構成されている。もちろんこの場合も例えば平歯車の直径を現存する取付け場所に適応させるために、別の変速比を設けることができる。また平歯車伝動装置ＳＴの平歯車段ＳＴ１１／ＳＴ１２及びＳＴ２１／ＳＴ２２が異なる変速比を有することも可能である。別の構成では平歯車段ＳＴの駆動軸と被駆動軸を軸平行でない構造とすることができる。別の構成では平歯車伝動装置ＳＴの２つの平歯車段がそれぞれ２個より多い平歯車を有し、又は平歯車段ごとに異なる数の平歯車を有することも可能である。
次に図３Ａは本発明多段変速機の第３の実施形態の機構概要図を示す。前述の実施形態１及び２と異なり、前置セットＶＳと後置セットＮＳがここでは平歯車段ＳＴでなく、かさ歯車段ＫＴによって互いに結合されている。前置セットＶＳと後置セットＮＳの中心軸はとりわけ互いに直角に食い違い、前置セットＶＳと後置セットＮＳの各ユニットがほとんど空間的に重ならずに並列して配置されている。
【００３４】
かさ歯車伝動装置ＫＴはその駆動軸と被駆動軸の間に別の角をとることもできる。またかさ歯車伝動装置ＫＴは食違い軸を有する直角又は非直角ハイポイド伝動装置、即ちいわゆる食違いかさ歯車伝動装置として構成することができる。
【００３５】
２枠４軸変速装置として連結された２個の切換え可能な前置遊星歯車セットＶＳ１、ＶＳ２と３個のブレーキＡ、Ｂ、Ｄを有する前置セットＶＳの構成並びに２枠４軸変速装置として連結された２個の切換え可能な後置遊星歯車セットＮＳ１、ＮＳ２と２個のクラッチＭ、Ｈ及び１個のブレーキＬを有する後置セットＮＳの構成はやはり図１Ａ及び２Ａに示した実施形態に相当する。
【００３６】
図３Ａに示すように、かさ歯車伝動装置ＫＴはかさ歯車対ＫＴ１１／ＫＴ１２及びＫＴ２１／ＫＴ２２からなる。かさ歯車ＫＴ１１とかみ合うかさ歯車ＫＴ１２はクラッチとして構成された後置セットＮＳの第１のシフト要素Ｍにより第１の後置遊星歯車セットＮＳ１の太陽歯車３１と結合することができ、またクラッチとして構成された後置セットＮＳの第２のシフト要素Ｈにより第１の後置遊星歯車セットＮＳ１の内歯車３３及び内歯車３３に連結された第２の後置遊星歯車セットＮＳ２のプラネットキャリア４５と結合することができる。かさ歯車ＫＴ２１とかみ合うかさ歯車ＫＴ２２は第２の後置遊星歯車セットＮＳ２の太陽歯車４１に固結されている。
図３Ａに示した本発明多段変速機の第３の模範的な実施形態では、かさ歯車伝動装置ＫＴの２つのかさ歯車対ＫＴ１１／ＫＴ１２及びＫＴ２１／ＫＴ２２が変速比「１」で構成されている。もちろんこの場合も例えばかさ歯車の直径を現存する取付け場所に適応させるために、別の変速比を設けることができる。またかさ歯車対ＫＴ１１／ＫＴ１２及びＫＴ２１／ＫＴ２２が異なる変速比を有することも可能である。
【００３７】
前置セットと後置セットの間の角度に関連して、本発明多段変速機の上記の第３の模範的な実施形態は駆動機関が走行方向に沿って配置された自動車（「縦置きフロントドライブ」、「縦置きリヤドライブ」）、さらには四輪駆動車で使用するのに特に好適である。
【００３８】
図示しない発明の改良においては、前置セットＶＳと後置セットＮＳの間の本発明に基づく平歯車伝動装置を鎖伝動装置に置き換えることもできる。その場合連結軸２と後置セットＮＳの間及び入力軸１と後置セットＮＳの間に各々１個の駆動輪及び被駆動輪並びに駆動輪と被駆動輪の間のトルク伝達のために各々１個の牽引手段−例えば例え鎖又は歯形ベルト−がある。
【００３９】
トルク伝達が確動的に行われる鎖伝動装置の代わりに、トルク伝達が摩擦伝動によって行われる、例えばＶベルトによる巻掛け式伝動装置を設けることも原則として可能である。
【００４０】
鎖伝動装置又は巻掛け式伝動装置の１つの構成においては、単一の鎖又は単一の巻掛け部材だけを設け、これを連結軸２と後置セットＮＳの間か又は入力軸１と後置セットＮＳの間に配置し、後置セットＮＳとの他方の機械的結合をとりわけ３個の平歯車を有する単一の平歯車段として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１Ａ】前置セットと後置セットの間に平歯車リンク機構を有する本発明多段変速機の第１の実施形態の図である。
【図１Ｂ】前置セットと後置セットの間に平歯車リンク機構を有する本発明多段変速機の第１の実施形態の図である。
【図２Ａ】前置セットと後置セットの間に平歯車リンク機構を有する本発明多段変速機の第２の実施形態の図である。
【図３Ａ】前置セットと後置セットの間にかさ歯車リンク機構を有する本発明多段変速機の第３の実施形態の図である。
【符号の説明】
【００４２】
ＶＳ  前置セット
ＶＳ１  第１の前置遊星歯車セット
ＶＳ２  第２の前置遊星歯車セット
ＮＳ  後置セット
ＮＳ１  第１の後置遊星歯車セット
ＮＳ２  第２の後置遊星歯車セット
ＳＴ  平歯車伝動装置
ＳＴ１１  入力軸と後置セットの間の第１の平歯車段
ＳＴ１２  入力軸と後置セットの間の第１の平歯車段
ＳＴ２１  連結軸と後置セットの間の第２の平歯車段
ＳＴ２２  連結軸と後置セットの間の第２の平歯車段
ＳＴ１１  第１の平歯車段の入力側平歯車
ＳＴ１２  第１の平歯車段の出力側平歯車
ＳＴ２１  第２の平歯車段の入力側平歯車
ＳＴ２２  第２の平歯車段の出力側平歯車
ＫＴ  かさ歯車伝動装置
ＫＴ１１  入力軸と後置セットの間の第１のかさ歯車対
ＫＴ１２  入力軸と後置セットの間の第１のかさ歯車対
ＫＴ２２  連結軸と後置セットの間の第２のかさ歯車対
ＫＴ２１  連結軸と後置セットの間の第２のかさ歯車対
ＫＴ１１  第１のかさ歯車対の入力側かさ歯車
ＫＴ１２  第１のかさ歯車対の出力側かさ歯車
ＫＴ２１  第２のかさ歯車対の入力側かさ歯車
ＫＴ２２  第２のかさ歯車対の出力側かさ歯車
Ａ  前置セットの第１のシフト要素
Ｂ  前置セットの第２のシフト要素
Ｄ  前置セットの第３のシフト要素
Ｍ  後置セットの第１のシフト要素
Ｈ  後置セットの第２のシフト要素
Ｌ  後置セットの第３のシフト要素
ｎ  入力軸の入力回転数
ｎｖｓ  前置セットの出力回転数
ｎｎｓ  後置セットの出力回転数
１  入力軸
２  前置セットの出力軸
３  出力軸
１１  歯車セットＶＳ１の太陽歯車
１２  歯車セットＶＳ１の遊星歯車
１３  歯車セットＶＳ１の内歯車
１５  歯車セットＶＳ１のプラネットキャリア
２１  歯車セットＶＳ２の太陽歯車
２２  歯車セットＶＳ２の遊星歯車
２３  歯車セットＶＳ２の内歯車
２５  歯車セットＶＳ２のプラネットキャリア
３１  歯車セットＮＳ１の太陽歯車
３２  歯車セットＮＳ１の遊星歯車
３３  歯車セットＮＳ１の内歯車
３５  歯車セットＮＳ１のプラネットキャリア
４１  歯車セットＮＳ２の太陽歯車
４２  歯車セットＮＳ２の遊星歯車
４３  歯車セットＮＳ２の内歯車
４５  歯車セットＮＳ２のプラネットキャリア
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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