(57)【要約】本発明は入力軸（１）及びこれと非同軸の出力軸（２）と、入力側が入力軸（１）と固結され、２つの出力回転数（ｎ１、ｎ２）を発生する２個の平歯車段（ＳＴ１、ＳＴ２）と、出力軸（２）と結合され、２個の連結された切換え可能な遊星歯車装置（ＲＳ１、ＲＳ２）で２キャリア４軸変速機として構成された主歯車装置とを有し、少なくとも６個の前進段をレンジシフトなしでシフトすることができるように、平歯車段（ＳＴ１、ＳＴ２）の出力回転数（ｎ１、ｎ２）が複数個のシフト要素（Ａ〜Ｅ）により遊星歯車装置（ＲＳ１、ＲＳ２）に伝達される多段変速機に関する。この場合第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力回転数（ｎ２）が第１のシフト要素（Ａ）により主歯車装置の第１の軸に、第２のシフト要素（Ｂ）により主歯車装置の第２の軸に伝達され、第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力回転数（ｎ１）が第５のシフト要素（Ｅ）により主歯車装置の第３の軸に伝達される。主歯車装置の第２の軸は第３のシフト要素（Ｃ）により、主歯車装置の第３の軸は第４のシフト要素（Ｄ）により固定される。主歯車装置の第４の自由軸は出力軸（２）と結合されている。本発明に基づき合計６個のシフト要素（Ａ〜Ｆ）が設けられ、第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力回転数（ｎ１）がさらに第６のシフト要素（Ｆ）により主歯車装置の第２の軸に伝達され、少なくとも８個の前進段と最大２個の後退段をシフトすることができる。
2004522097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸（１）及びこれと非同軸の出力軸（２）と、入力側が入力回転数（ｎ）で回転する入力軸（１）と固結され、２つの出力回転数（ｎ１、ｎ２）を発生する２個の平歯車段（ＳＴ１、ＳＴ２）と、出力軸（２）と結合され、２個の連結された切換え可能な遊星歯車装置（ＲＳ１、ＲＳ２）で２キャリア４軸変速機として構成された主歯車装置とを有し、少なくとも６個の前進段のシフトのために複数のシフト要素（ＡないしＥ）の選択的接続により平歯車段（ＳＴ１、ＳＴ２）の出力回転数（ｎ１、ｎ２）が遊星歯車装置（ＲＳ１、ＲＳ２）に伝達され、ある段から次の上段又は次の下段への切換えのために現に操作するシフト要素のうち１つのシフト要素だけを切断し、別のシフト要素を接続し、その際第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力回転数（ｎ２）が第１のシフト要素（Ａ）により主歯車装置の第１の軸に、第２のシフト要素（Ｂ）により主歯車装置の第２の軸に伝達され、第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力回転数（ｎ１）が第５のシフト要素（Ｅ）により主歯車装置の第３の軸に伝達され、主歯車装置の第２の軸が第３のシフト要素（Ｃ）により、主歯車装置の第３の軸が第４のシフト要素（Ｄ）により固定され、主歯車装置の第４の自由軸が出力軸（２）と結合される多段変速機において、
合計６個のシフト要素（ＡないしＦ）が設けられ、第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力回転数（ｎ１）がさらに第６のシフト要素（Ｆ）により主歯車装置の第２の軸に伝達され、少なくとも８個の前進段と最大２個の後退段をシフトすることができることを特徴とする多段変速機。
【請求項２】
第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力回転数（ｎ１）の値が入力軸（１）の入力回転数（ｎ）に等しいか又は少なくとも近似的に等しい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】
第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力回転数（ｎ２）の値が入力軸（１）の入力回転数（ｎ）の２分の１であるか又は少なくとも近似的に２分の１であ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】
主歯車装置の第２の軸が第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）の中心歯車であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の多段変速機。
【請求項５】
主歯車装置の第２の軸が２つの遊星歯車装置（ＲＳ１、ＲＳ２）の２つの連結された中心歯車からなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の多段変速機。
【請求項６】
主歯車装置の第２の軸が第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）のプラネットキャリア（２５）又は２つの遊星歯車装置（ＲＳ１，ＲＳ２）の連結されたプラネットキャリア（１５、２５）からなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の多段変速機。
【請求項７】
下記の特徴、
−第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）の太陽歯車（１１）が主歯車装置の第１の自由軸をなし、第１のシフト要素（Ａ）により第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力側平歯車（Ｓ２２）と結合され、
−第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）の太陽歯車（２１）が主歯車装置の第２の自由軸をなし、第２のシフト要素（Ｂ）により第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力側平歯車（Ｓ２２）と結合され、第３のシフト要素（Ｃ）により固定され、第６のシフト要素（Ｆ）により第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力側平歯車（Ｓ１２）と結合され、
−第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）のリングギヤ（１３）と第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）の遊星歯車（２２）のプラネットキャリア（２５）が連結され、主歯車装置の第３の自由軸をなし、第４のシフト要素（Ｄ）により固定され、第５のシフト要素（Ｅ）により第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力側平歯車（Ｓ１２）と結合され、
−第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）のリングギヤ（２３）と第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）の遊星歯車（１２）のプラネットキャリア（１５）が連結され、主歯車装置の第４の自由軸をなし、出力軸（２）と結合されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項又は数項に記載の多段変速機（図１Ａ）。
【請求項８】
下記の特徴、
−第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）のリングギヤ（１３）が主歯車装置の第１の自由軸をなし、第１のシフト要素（Ａ）により第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力側平歯車（Ｓ２２）と結合され、
−第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）の太陽歯車（１１）及び第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）の太陽歯車（２１）が連結され、主歯車装置の第２の自由軸をなし、第２のシフト要素（Ｂ）により第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力側平歯車（Ｓ２２）と結合され、第３のシフト要素（Ｃ）により固定され、第６のシフト要素（Ｆ）により第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力側平歯車（Ｓ１２）と結合され、
−第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）の遊星歯車（２２）のプラネットキャリア（２５）が主歯車装置の第３の自由軸をなし、第４のシフト要素（Ｄ）により固定され、第５のシフト要素（Ｅ）により第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力側平歯車（Ｓ１２）と結合され、
−第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）のリングギヤ（２３）と第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）の遊星歯車（１２）のプラネットキャリア（１５）が連結され、主歯車装置の第４の自由軸をなし、出力軸（２）と結合されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３及び５のいずれか一項又は数項に記載の多段変速機（図２Ａ）。
【請求項９】
下記の特徴、
−第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）の太陽歯車（１１）が主歯車装置の第１の自由軸をなし、第１のシフト要素（Ａ）により第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力側平歯車（Ｓ２２）と結合され、
−第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）の太陽歯車（２１）が主歯車装置の第２の自由軸をなし、第２のシフト要素（Ｂ）により第２の平歯車段（ＳＴ２）の出力側平歯車（Ｓ２２）と結合され、第３のシフト要素（Ｃ）により固定され、第６のシフト要素（Ｆ）により第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力側平歯車（Ｓ１２）と結合され、
−第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）の内側及び外側遊星歯車（１２’、１２”）の２個の連結されたプラネットキャリア（１５’、１５”）と第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）の遊星歯車（２２）のプラネットキャリア（２５）が連結され、主歯車装置の第３の自由軸をなし、第４のシフト要素（Ｄ）により固定され、第５のシフト要素（Ｅ）により第１の平歯車段（ＳＴ１）の出力側平歯車（Ｓ１２）と結合され、第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）の外側遊星歯車（１２”）と第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）の遊星歯車（２２）が統合されており、
−第１の遊星歯車装置（ＲＳ１）のリングギヤ（１３）と第２の遊星歯車装置（ＲＳ２）のリングギヤ（２３）が統合されており、主歯車装置の第４の自由軸をなし、出力軸（２）と結合されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項又は数項に記載の多段変速機。
【請求項１０】
１個の後置遊星歯車装置又は複数個の連結された後置遊星歯車装置を有する切換え不能な、又は少なくとも１個の補助シフト要素により切換え可能な後置セットが主歯車装置に後置されていることを特徴とする上記請求項のいずれか一項又は数項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】
切換え不能な前置セットと切換え可能な主歯車装置を有し、５個のシフト要素の選択的切換えによってレンジシフトなしで合計６個の前進段をシフトすることができる自動変速機の複数の機構概要図が米国特許第５，１０６，３５２号により知られている。その場合主歯車装置は２個の連結された遊星歯車装置を有する切換え可能な２キャリア４軸変速機として構成されている。切換え不能な前置セットは１キャリア遊星歯車変速機又は２組の固定平歯車対を有する２軸変速機として構成することができる。
【０００３】
前置セットを切換え不能な１キャリア遊星歯車変速機として構成する場合は、米国特許第５，１０６，３５２号は自動変速機の入力軸をこの１キャリア遊星歯車変速機と固結し、こうして前置セットに発生される回転数を種々のシフト要素により主歯車装置の歯車装置部品に選択的に伝達することを提案する。また入力軸はシフト要素により主歯車装置と結合することができる。前置セットを常時かみ合い平歯車段を有する２軸変速機として構成する場合は、米国特許第５，１０６，３５２号は入力軸を２組の平歯車対のそれぞれ一方の平歯車と固結することを提案する。従って自動変速機の入力軸と出力軸は互いに同軸でない。この２組の平歯車対によって２つの回転数が発生され、種々のシフト要素によって主歯車装置の歯車装置部品に伝達される。
【０００４】
出願人の先行のドイツ特許出願第Ｐ１９９４９５０７．４号では連結された遊星歯車装置の種々の組合わせを有する自動多段変速機の複数の機構概要図が説明される。前置セットの切換え不能な遊星歯車装置組合わせを後置セットの切換え可能な遊星歯車装置組合わせに適当に接続することによって、レンジシフトなしでそれぞれ少なくとも７個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。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。
【０００５】
その場合ドイツ特許出願第Ｐ１９９４９５０７．４号も切換え可能な前置セットを２キャリア４軸変速機として構成することを提案する。この場合２キャリア４軸変速機とは、機械的に連結された２個の個別の１キャリア遊星歯車装置の配列を意味する。その場合連結されたユニットは部品が二重に結合されているため４個のいわゆる「自由軸」を有し、「軸」は遊星歯車装置の太陽歯車、リングギヤ又はプラネットキャリアである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の課題は、上記の先行技術から出発して少ない製作費、有利な変速比間隔、大きな調整範囲を有し、取付け場所に関連して入力軸と出力軸の非同軸配列及びレンジシフトなしでシフト可能な少なくとも７個の前進段を備えた多段変速機を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は主請求項の特徴を有する多段変速機によって解決される。
【０００８】
米国特許第５，１０６，３５２号の種概念に関する先行技術に基づき、多段変速機は入力軸及びこれと非同軸に配列された出力軸を有する。２個の常時かみ合い平歯車段を有する２軸変速機として構成された切換え不能な前置セットが入力軸と結合されている。出力軸には、連結された２個の切換え可能な遊星歯車装置で２キャリア４軸変速機として構成された切換え可能な主歯車装置が結合されている。
【０００９】
前置セットの２つの平歯車段はそれぞれ出力回転数を発生し、種々のシフト要素の選択的接続によりこの出力回転数を主歯車装置の遊星歯車装置の個別部品に伝達することができる。もちろん主歯車装置の種々の構成で遊星歯車装置内に様々な部品連結を設けることができる。
【００１０】
本発明によれば多段変速機は６個のシフト要素を有し、その選択的接続により合計８個の前進段と２個の後退段をシフトすることができる。種概念に関する先行技術と異なり補助シフト要素が設けられており、それによって２個の補助前進段をシフトすることができる。その場合シフトされる前進段ごとに２個のシフト要素が操作される。ある段から次の段に切換えるときは、一方のシフト要素だけが切断され、別のシフト要素が接続されるから、複数のシフト要素を同時に断続しなければならない、シフト品質にとって問題なレンジシフトが回避される。
【００１１】
主歯車装置の第１の自由軸は１つのシフト要素と結合され、このシフト要素によって主歯車装置の第１の軸と前置セットの第２の平歯車段を結合することができる。本発明によれば主歯車装置の第２の自由軸は３つのシフト要素と結合され、これらのシフト要素によって主歯車装置の第２の軸を選択的に前置セットの第１又は第２の平歯車段と結合し又は固定することができる。主歯車装置の第３の自由軸は２つのシフト要素と結合され、これらのシフト要素によって主歯車装置の第３の軸を前置セットの第１の平歯車段と結合し又は固定することができる。主歯車装置の第４の軸は変速機の出力軸と結合されている。
【００１２】
主歯車装置の第１及び第２の自由軸はそれぞれ中心歯車即ち太陽歯車又はリングギヤであることが好ましい。主歯車装置の第３の自由軸はプラネットキャリアであることが好ましい。
【００１３】
種概念に関する先行技術に比して、本発明に基づく多段変速機は２キャリア４軸変速機として構成された主歯車装置の第２の軸に補助シフト要素を有する。
【００１４】
この構成の特に有利な点は、非同軸入出力を有する用途のためのコンパクトで場所をとらない８段型多段変速機が可能なことである。このように構成された本発明の多段変速機は特に走行方向を横切って取付けられた駆動機関を有する自動車（「横置き型フロントドライブ」、「横置き型リヤドライブ」）又は駆動機関を走行方向に沿って取付けたフロント又はリヤドライブ式自動車に適する。
【００１５】
発明の好ましい実施形態が従属請求項で明らかである。
【発明の実施の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
指標Ａを付した図にはそれぞれの実施形態に応じて多段変速機の機構概要図が示されている。指標Ｂを付した図は実施形態に属するシフト論理図表、個々の変速段の代表的な変速比、変速比の間隔、調整範囲及び個々の遊星歯車装置及び平歯車段の定常変速比を示す。
【００１８】
すべての図で１は入力回転数ｎで回転する多段変速機の入力軸、２は出力回転数ｎａｂで回転する出力軸を示す。ＳＴ１及びＳＴ２は、それぞれ入力側平歯車Ｓ１１、Ｓ２１、及び出力側平歯車Ｓ１２、Ｓ２２を有する前置セットの第１及び第２の平歯車段を示す。こうして前置セットは出力側に２つの異なる回転数、即ち第１の平歯車段ＳＴ１の出力側平歯車Ｓ１２が回転する出力回転数ｎ１及び第２の平歯車段ＳＴ２の出力側平歯車Ｓ２２が回転する出力回転数ｎ２を発生する。ＲＳ１及びＲＳ２は主歯車装置の第１及び第２の遊星歯車装置を示す。図示した代表的な実施形態では、主歯車装置内の遊星歯車装置部品の部品側の連結は様々である。６個のシフト要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが設けられ、シフト要素Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆは常にクラッチとして、シフト要素Ｃ、Ｄは常にブレーキとして構成されている。
【００１９】
主歯車装置の第１の自由軸はクラッチＡと結合され、クラッチＡが接続したときは第２の平歯車段ＳＴ２の出力回転数ｎ２で回転する。主歯車装置の第２の自由軸はクラッチＢ、ブレーキＣ及びクラッチＦと結合され、クラッチＢが接続したときは第２の平歯車段ＳＴ２の出力回転数ｎ２で回転し、ブレーキＣが接続したときは静止し、クラッチＦが接続したときは第１の平歯車段ＳＴ１の出力回転数ｎ１で回転する。主歯車装置の第３の自由軸はブレーキＤ及びクラッチＥと結合され、ブレーキＤが接続したときは静止し、クラッチＥが接続したときは第１の平歯車段ＳＴ１の出力回転数ｎ１で回転する。主歯車装置の第４の自由軸は出力軸２と結合され、出力回転数ｎａｂで回転する。
【００２０】
本発明によれば種概念に関する先行技術に比して増設された第６のシフト要素Ｆの操作が可能であるから、主歯車装置の第２の自由軸は第２の平歯車段ＳＴ２の出力側平歯車Ｓ２２（出力回転数ｎ２）とだけ結合するのではなく、常に２つの平歯車段ＳＴ１、ＳＴ２の２つの出力側平歯車Ｓ１２、Ｓ２２（出力回転数ｎ１、ｎ２）と選択的に結合することができる。
【００２１】
ところで図１Ａは本発明に基づく多段変速機の一例としての第１の実施形態の機構概要図を示す。入力軸１（回転数ｎ）は第１の平歯車段ＳＴ１の入力側平歯車Ｓ１１及び第２の平歯車段ＳＴ２の入力側平歯車Ｓ２１に固結されている。２つの遊星歯車装置ＲＳ１、ＲＳ２はマイナスギヤとして構成され、それぞれ太陽歯車１１、２１、リングギヤ１３、２３及び遊星歯車１２、２２のプラネットキャリア１５、２５を具備する。
【００２２】
第１の遊星歯車装置ＲＳ１の太陽歯車１１は主歯車装置の第１の自由軸をなし、第１のシフト要素Ａにより第２の平歯車段ＳＴ２の出力側平歯車Ｓ２２と結合される。クラッチＡが接続されると、太陽歯車１１は入力軸１の入力回転数ｎと第２の平歯車段の変速比ｉ−ＳＴ１から算定される回転数ｎ２で回転する。
【００２３】
第２の遊星歯車装置ＲＳ２の太陽歯車２１は主歯車装置の第２の自由軸をなし、第２のシフト要素Ｂにより第２の平歯車段ＳＴ２の出力側平歯車Ｓ２２と結合され、第３のシフト要素Ｃにより固定され、第６のシフト要素Ｆにより第１の平歯車段ＳＴ１の出力側平歯車Ｓ１２と結合される。クラッチＢが接続されると、太陽歯車２１は入力軸１の入力回転数ｎと第２の平歯車段の変速比ｉ-ＳＴ２から算定される回転数ｎ２で回転する。ブレーキＣが接続されると、太陽歯車２１は静止する。クラッチＦが接続されると、太陽歯車２１は入力軸１の入力回転数ｎと第１の平歯車段の変速比ｉ-ＳＴ１から算定される回転数ｎ１で回転する。
【００２４】
第１の遊星歯車装置ＲＳ１のリングギヤ１３及び第２の遊星歯車装置ＲＳ２のプラネットキャリア２５は連結されており、主歯車装置の第３の自由軸をなし、第４のシフト要素Ｄにより固定され、第５のシフト要素Ｅにより第１の平歯車段ＳＴ１の出力側平歯車Ｓ１２と結合される。ブレーキＤが接続されると、リングギヤ１３及び連結されたプラネットキャリア２５は静止する。クラッチＥが接続されると、リングギヤ１３及び連結されたプラネットキャリア２５は入力軸１の入力回転数ｎと第１の平歯車段の変速比ｉ-ＳＴ１から算定される回転数ｎ１で回転する。
【００２５】
第２の遊星歯車装置ＲＳ２のリングギヤ２３及び第１の遊星歯車装置ＲＳ１のプラネットキャリア１５は連結されており、主歯車装置の第４の自由軸をなし、多段変速機の出力軸２と結合されている。
【００２６】
変速機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。
【００２７】
１． 第１の平歯車段ＳＴ１の出力回転数ｎ１は入力軸１の入力回転数ｎを第１の平歯車段ＳＴ１の変速比ｉ-ＳＴ１で割ったものに等しい。
【００２８】
２． 第２の平歯車段ＳＴ２の出力回転数ｎ２は入力軸１の入力回転数ｎを第２の平歯車段ＳＴ２の変速比ｉ-ＳＴ２で割ったものに等しい。
【００２９】
３． シフト要素Ａ及びＢの回転数は第２の平歯車段ＳＴ２の出力回転数ｎ２に等しい。
【００３０】
４． シフト要素Ｅ及びＦの回転数は第１の平歯車段ＳＴ１の出力回転数ｎ１に等しい。
【００３１】
５． 接続されたシフト要素Ｃの回転数はゼロである。
【００３２】
６． 接続されたシフト要素Ｄの回転数はゼロである。
【００３３】
７． シフト要素Ｂ、Ｃ、Ｆと第２の遊星歯車装置ＲＳ２の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ａ及びＤを接続した場合は、シフト要素Ｂを操作するときに現われる回転数に対して負である。
【００３４】
８． シフト要素Ｂ、Ｃ、Ｆと第２の遊星歯車装置ＲＳ２の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｂを接続した場合はゼロより大きい。
【００３５】
９． シフト要素Ｂ、Ｃ、Ｆと第２の遊星歯車装置ＲＳ２の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｆを接続した場合は、シフト要素Ｂを操作するときに現われる回転数より大きい。
【００３６】
１０．  シフト要素Ａと第１の遊星歯車装置ＲＳ１の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｅ及びＦを接続した場合は、シフト要素Ａを操作するときに現われる回転数より大きい。
【００３７】
１１．  シフト要素Ａと第１の遊星歯車装置ＲＳ１の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｅ及びＢを接続した場合は、シフト要素Ｅ及びＦを操作するときに現われる回転数より大きい。
【００３８】
１２．  シフト要素Ａと第１の遊星歯車装置ＲＳ１の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｅ及びＣを接続した場合は、シフト要素Ｅ及びＢを操作するときに現われる回転数より大きい。
【００３９】
１３．  シフト要素Ａと第１の遊星歯車装置ＲＳ１の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｄ及びＢを接続した場合は、シフト要素Ａを操作するときに現われる回転数に対して負である。
【００４０】
１４．  シフト要素Ａと第１の遊星歯車装置ＲＳ１の中心歯車を結合する軸の回転数は、シフト要素Ｄ及びＦを接続した場合は、シフト要素Ｄ及びＢを操作するときに現われる回転数より小さい。
【００４１】
１５．  シフト要素Ｄ、Ｅと第２の遊星歯車装置ＲＳ２のプラネットキャリアを結合する軸の回転数は、シフト要素Ａ及びＢを接続した場合は、シフト要素Ａ及びＣを操作したときに現われる回転数より大きい。
【００４２】
１６．  シフト要素Ｄ、Ｅと第２の遊星歯車装置ＲＳ２のプラネットキャリアを結合する軸の回転数は、シフト要素Ａ及びＦを接続した場合は、シフト要素Ａ及びＢを操作したときに現われる回転数より大きい。
【００４３】
１７．  シフト要素Ｄ、Ｅと第２の遊星歯車装置ＲＳ２のプラネットキャリアを結合する軸の回転数は、シフト要素Ｅを接続した場合は、シフト要素Ａ及びＦを操作したときに現われる回転数より大きい。
【００４４】
図１Ｂに示すように、本発明の多段変速機の第１の実施形態では比較的大きな調整範囲と極めて調和の取れた変速比間隔で合計８段の前進段と２段の後退段を快適性にとって問題なレンジシフトなしでシフトすることができる。第１の前進段と第１の後退段の発進変速比は大きく、このため乗用車用自動変速機として使用した場合、例えば発進要素としてのトルクコンバータが省略される利点がある。第７及び第８の前進段はオーバードライブ段として駆動トルクを引き下げるように構成されている。多段変速機の入力軸と出力軸の非同軸部品配列とコンパクトな構造は、周知のように走行方向に対して横置きの駆動機関を有する自動車で使用するのに好都合である。
【００４５】
同じく図１Ｂに示すように、本発明の多段変速機の第１の実施例では第１の平歯車段ＳＴ１の出力側平歯車Ｓ１２は入力軸１の（負の）入力回転数（ｉ-ＳＴ１＝−１．０）で回転し、第２の平歯車段ＳＴ２の出力側平歯車Ｓ２２（回転数ｎ２）は入力軸１の（負の）入力回転数ｎの２分の１（ｉ-ＳＴ２＝−２．０）で回転する。前置セットの別の構成で、もちろん２つの平歯車段ＳＴ１、ＳＴ２の別の変速比を設定することもできる。
【００４６】
次に図２Ａ及び２Ｂに基づき本発明の多段変速機の第２の実施例を説明する。図２Ａはこの第２の実施形態の機構概要図を示す。前述の第１の実施形態と異なり主歯車装置の歯車装置部品の連結と個々のシフト要素への接続だけが変更されている。図２Ｂに第２の実施形態のシフト論理図表と代表的な定常変速比及び変速比間隔を示す。これらは第１の実施形態に対する上記の変更に相当するもので、図１Ｂの表示と同一である。
【００４７】
図２Ａに示すように、２キャリア４軸変速機として構成された主歯車装置の第１の自由軸は引き続き第１の遊星歯車装置ＲＳ１の中心歯車からなるが、ここではそのリングギヤ１３で構成される。第１の遊星歯車装置ＲＳ１のリングギヤ１３はクラッチＡにより第２の平歯車段ＳＴ２の出力側平歯車Ｓ２２（回転数ｎ２）と結合することができる。主歯車装置の第２の自由軸は、ここでは遊星歯車装置ＲＳ１、ＲＳ２の２つの連結された太陽歯車１１、２１からなり、クラッチＢにより第２の平歯車段ＳＴ２の出力側平歯車Ｓ２２（回転数ｎ２）と、またクラッチＦにより第１の平歯車段ＳＴ１の出力側平歯車Ｓ１２（回転数ｎ１）と結合することができる。主歯車装置の第３の自由軸は、ここでは第２の遊星歯車装置ＲＳ２の遊星歯車２２のプラネットキャリア２５だけからなり、同じくブレーキＤにより固定することができ、クラッチＥにより第１の平歯車段ＳＴ１の出力側平歯車Ｓ１２（回転数ｎ１）と結合することができる。
【００４８】
上記の第１の実施形態と比較して、本発明の多段変速機の第２の実施形態では主歯車装置が２つの太陽歯車１１、１２の部品連結により製造技術的に有利である。
【００４９】
次に図３Ａは本発明の多段変速機の第３の実施形態の機構概要図を示す。前述の第１及び第２の実施形態と異なり、ここでは主歯車装置が取付け場所に関して周知の利点を有するラビニョー型遊星歯車として構成されている。
【００５０】
図３Ａに示すように、第１の遊星歯車装置ＲＳ１はプラスギヤとして構成され、内側遊星歯車１２’及び外側遊星歯車１２”の２個の連結されたプラネットキャリア１５’、１５”を有する。この連結されたプラネットキャリア１５’、１５”は主歯車装置内の第１のリンク機構として第２の遊星歯車装置ＲＳ２の遊星歯車２２のプラネットキャリア２５と結合され、第１の遊星歯車装置ＲＳ１の外側遊星歯車１２’と第２の遊星歯車装置ＲＳ２の遊星歯車２２は統合されている。その結果２つの遊星歯車装置ＲＳ１、ＲＳ２のリングギヤ１３及び２３は主歯車装置内の第２のリンク機構をなす。
【００５１】
２つの平歯車段ＳＴ１及びＳＴ２へのラビニョー型遊星歯車の自由軸の接続は図１Ａの接続に相当する。従って第２の平歯車段ＳＴ２の出力回転数ｎ２はクラッチＡにより第１の遊星歯車装置の太陽歯車１１（即ち第１の遊星歯車装置ＲＳ１の中心歯車）と、クラッチＢにより第２の遊星歯車装置ＲＳ２の太陽歯車２１（即ち第２の遊星歯車装置ＲＳ２の中心歯車）と結合することができる。さらに第１の平歯車段ＳＴ１の出力回転数ｎ１はクラッチＥにより２つの遊星歯車装置ＲＳ１、ＲＳ２の連結されたプラネットキャリア１５’、１５”と、また本発明に基づきクラッチＦによりさらに第２の遊星歯車装置ＲＳ２の太陽歯車２１（即ち第２の遊星歯車装置ＲＳ２の中心歯車）と結合することができる。太陽歯車２１は同じくブレーキＣにより、また連結されたプラネットキャリア１５’、１５”はブレーキＤ２より固定される。
【００５２】
図２Ｂに第３の実施形態のシフト論理図表と代表的な定常変速比及び変速比間隔を示す。前述の第１及び第２の実施形態と比較して、個々の変速段の変速比は僅かな差異を示し、調整範囲がやや大きい。
【００５３】
もちろん主歯車装置の内部に別の遊星歯車装置組合わせを設けることもできる。
【００５４】
その場合例えば２キャリア４軸変速機として構成された主歯車装置の第１又は第２の軸は第１又は第２の遊星歯車装置ＲＳ１又はＲＳ２のプラネットキャリアからなる。
【００５５】
本発明の多段変速機の別の構成では、主歯車装置に３個の連結された切換え可能な遊星歯車装置を設けることもできる。その場合−これらの３つの遊星歯車装置の連結によっては−第３の平歯車段を設けることが好ましい。第３の平歯車段は入力側が入力軸に固結され、第３の出力回転数を発生し、これをさらに主歯車装置に伝達することができる。こうして軸方向寸法が比較的小さいコンパクトな多段変速機を構成することができる。
【００５６】
本発明の多段変速機の別の構成では、２キャリア４軸変速機として構成された主歯車装置に後置セットを後置することもできる。この後置セットは切換え不能であるか又は少なくとも１個の補助シフト要素により切換え可能であり、１個の後置遊星歯車装置又は複数個の連結された後置遊星歯車装置からなる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１Ａ】本発明の多段変速機の第１の実施形態の図である。
【図１Ｂ】本発明の多段変速機の第１の実施形態の図である。
【図２Ａ】本発明の多段変速機の第２の実施形態の図である。
【図２Ｂ】本発明の多段変速機の第２の実施形態の図である。
【図３Ａ】本発明の多段変速機の第３の実施形態の図である。
【図３Ｂ】本発明の多段変速機の第３の実施形態の図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  入力軸
２  出力軸
１１  第１の遊星歯車装置の太陽歯車
１２  第１の遊星歯車装置の遊星歯車
１３  第１の遊星歯車装置のリングギヤ
１５  第１の遊星歯車装置のプラネットキャリア
２１  第２の遊星歯車装置の太陽歯車
２２  第２の遊星歯車装置の遊星歯車
２３  第２の遊星歯車装置のリングギヤ
２５  第２の遊星歯車装置のプラネットキャリア
Ａ  第１ないし第６のシフト要素
Ｂ  第１ないし第６のシフト要素
Ｃ  第１ないし第６のシフト要素
Ｄ  第１ないし第６のシフト要素
Ｅ  第１ないし第６のシフト要素
Ｆ  第１ないし第６のシフト要素
ＲＳ１  主歯車装置の第１の遊星歯車装置
ＲＳ２  主歯車装置の第２の遊星歯車装置
ＳＴ１  前置セットの第１の平歯車段
ＳＴ２  前置セットの第２の平歯車段
Ｓ１１  第１の平歯車段の入力側平歯車
Ｓ１２  第１の平歯車段の出力側平歯車
Ｓ２１  第２の平歯車段の入力側平歯車
Ｓ２２  第２の平歯車段の出力側平歯車
ｉ-ＳＴ１  第１の平歯車段の変速比
ｉ-ＳＴ２  第２の平歯車段の変速比
ｎ  入力軸の回転数
ｎａｂ  出力軸の回転数
ｎ１  第１の平歯車段の出力回転数
ｎ２  第２の平歯車段の出力回転数
【図１Ｂ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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