(57)【要約】本発明は変速機、特に自動車用のマルチクラッチ式変速機に関する。変速機は、要素として、入力軸と、遊星要素として太陽歯車、１つまたは複数の遊星歯車、キャリアおよび内歯車を備えた複数の遊星歯車セットと、複数のクラッチを備え、Nは４より大きな整数であるNシフト要素と、出力軸と、を備える。遊星歯車装置のうちの少なくとも１つの遊星歯車装置により種々の変速段を実現するために、Nシフト要素のうちの少なくとも１つのシフト要素により、入力軸は出力軸と結合可能である。Nシフト要素は、少なくともMブレーキおよびN-Mクラッチを備える。Mは１以上の整数であり、および少なくとも(N-M)/2クラッチが、入力軸および／または出力軸と相互作用する。【選択図】図１
2016514807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機（１）、特に自動車用のマルチクラッチ式変速機であって、要素として、入力軸（ANW）と、遊星要素として太陽歯車（10）、１つまたは複数の遊星歯車（11,11a,11b）、キャリア（12）および内歯車（13）を備えた複数の遊星歯車セット（GP1,GP2,GP3）と、複数のクラッチ（K1,K2,K3,K4）を備え、Nは４より大きな整数であるNシフト要素（B1,B2,K1,K2,K3,K4）と、出力軸（AW）と、を備え、遊星歯車装置（GP1,GP2,GP3,GP4）のうちの少なくとも１つの遊星歯車装置により種々の変速段（V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,V4',V4",V4'"）を実現するために、前記Nシフト要素（B1,B2,K1,K2,K3,K4）のうちの少なくとも１つのシフト要素により、前記入力軸（ANW）は前記出力軸（AW）と結合可能である変速機（１）において、前記Nシフト要素（B1,B2,K1,K2,K3,K4）は少なくともMブレーキ（B1,B2）およびN-Mクラッチ（K1,K2,K3,K4）を備え、Mは１以上の整数であり、および少なくとも(N-M)/2クラッチが、前記入力軸（ANW）および／または前記出力軸（AW）と相互作用することを特徴とする変速機（１）。
【請求項２】
全てのクラッチ（K1,K2,K3,K4）が前記入力軸（ANW）および／または前記出力軸（AW）と相互作用することを特徴とする、請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記クラッチ（K1,K2,K3）の大部分が前記入力軸（ANW）と相互作用することを特徴とする、請求項１または２に記載の変速機。
【請求項４】
太陽軸（W3,W4）は少なくとも二つの遊星歯車セット（GP1,GP2;GP3,GP4）に共通の太陽軸として構成されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の変速機。
【請求項５】
内歯車軸は少なくとも二つの遊星歯車セット（GP1,GP2;GP3,GP4）に共通の内歯車軸（W4,AW）として構成されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の変速機。
【請求項６】
前記少なくとも二つの遊星歯車セット（GP1,GP2）に共通の内歯車軸（W4,AW）は、少なくとも１つの更なる遊星歯車セット（GP3,GP4）のための太陽軸（W4）として構成されていることを特徴とする、請求項４または５に記載の変速機。
【請求項７】
内歯車軸は出力軸（AW）として構成されていることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の変速機。
【請求項８】
少なくとも１つの遊星歯車セット（GP1）の前記キャリアは、前記ブレーキ（B1,B2）のうちの１つのブレーキ（B2）によりハウジング（G）と結合可能であり、および／または、少なくとも１つの遊星歯車セット（GP3）の前記キャリア（12）は、前記ハウジング（G）と固着されていることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の変速機。
【請求項９】
少なくとも１つの太陽軸（W3）は、前記ブレーキ（B1,B2）のうちの１つのブレーキ（B1）により前記ハウジング（G）に固定されて結合可能であることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１０】
少なくとも１つのクラッチ（K4）により、少なくとも１つの遊星歯車セット（GP3）が、特に該遊星歯車セット（GP3）の内歯車（13）において、前記出力軸（AW）と結合可能であることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１１】
２つの遊星歯車セット（GP1,GP3;GP2,GP3;GP4;GP3）が異なる符合のキャリア固定時変速比を備えることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１２】
前記遊星歯車セット（GP1,GP2,GP4）の大部分、特に前記遊星歯車セット（GP1,GP2,GP3,GP4）の少なくとも４分の３は、負符号のキャリア固定時変速比を備えることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１３】
遊星歯車セット（GP4）の遊星要素のトルク上流または下流に配置されたクラッチ（K1）により、前記入力軸（ANW）の力およびトルクを、前記変速機（１）の更なる要素から切り離し可能であることを特徴とする、請求項１〜１２の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１４】
クラッチ（K1",K2"）により、二つの遊星歯車セット（GP3,GP4;GP1,GP2）の太陽軸を、共通の太陽軸（W4;W3）に結合可能であることを特徴とする、請求項１〜１３の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１５】
少なくとも１つのクラッチ（K4）、好適には少なくとも２つのクラッチ（K4,K1'）により、遊星歯車セット（GP3）の遊星要素、好適には異なる遊星歯車セット（GP3,GP4）の遊星要素を前記出力軸（AW）と結合可能であり、好適には前記遊星要素は内歯車（13）であることを特徴とする、請求項１〜１４の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１６】
少なくとも１つのクラッチ（Κ2'）により、遊星歯車セット（GP2）のキャリア（12）が、太陽軸、特に共通の太陽軸（W4）と結合可能であることを特徴とする、請求項１〜１５の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１７】
少なくとも１つの遊星歯車セット（GP3）が正符号のキャリア固定時変速比を備えることを特徴とする、請求項１〜１６の何れか一項に記載の変速機。
【請求項１８】
前記遊星歯車セット（GP3）の遊星要素、特に該遊星歯車セット（GP3）の内歯車（13）は、正符号のキャリア固定時変速比を備え、クラッチ（K4）により前記出力軸（AW）と結合可能であることを特徴とする、請求項１７に記載の変速機。
【請求項１９】
前記Mブレーキ（B1,B2）のうちの少なくとも２つのブレーキ、好適には全てのブレーキ（B1,B2）は、同一の遊星歯車セット（GP1）の遊星要素と相互作用することを特徴とする、請求項１〜１８の何れか一項に記載の変速機。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れか一項に記載の変速機であって、前記Nシフト要素（B1,B2,K1,K2,K3,K4）および遊星歯車セットにより、少なくとも１０の変速段（V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,R,V4',V4",V4'"）、特に少なくとも９の前進速（V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,V4',V4",V4'"）、および少なくとも１つの後退速（R）を実現可能であることを特徴とする変速機。
【請求項２１】
請求項１〜２０の何れか一項に記載の変速機であって、少なくとも１つの変速段（V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,R,V4',V4",V4'"）、特に前進速（V4）を、前記Nシフト要素（B1,B2,K1,K2,K3,K4）の少なくとも２、特に４の異なる作動（V4',V4",V4'",V4）により実現可能であることを特徴とする変速機。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの変速段（V4,V4',V4",V4'"）を実現（V4）する際には、全てのブレーキ（B1,B2）が解放されることを特徴とする、請求項２１に記載の変速機。
【請求項２３】
少なくとも１つのシフト要素（B2,K2,K4）、特に前記シフト要素（B2,K2,K4）の少なくとも半分は噛み合い型シフト要素として構成され、好適には少なくとも１つのブレーキ（B2）および少なくとも１つのクラッチ（K2,K4）を含むことを特徴とする、請求項１〜２２の何れか一項に記載の変速機。
【請求項２４】
自動車、特に乗用車またはトラックであって、請求項１乃至２３に記載の変速機（１）を備えた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変速機、特に自動車用のマルチクラッチ式変速機に関する。変速機は、要素として、入力軸と、遊星要素として太陽歯車、１つまたは複数の遊星歯車、キャリアおよび内歯車を備えた複数の遊星歯車セットと、複数のクラッチを備え、Nは４より大きな整数であるNシフト要素と、出力軸と、を備える。遊星歯車装置のうちの少なくとも１つの遊星歯車装置により種々の変速段を実現するために、Nシフト要素のうちの少なくとも１つのシフト要素により、入力軸は出力軸と結合可能である。
【背景技術】
【０００２】
この種の変速機は、例えば国際公開第2012/052284号公報が開示する。国際公開第2012/052284号公報が開示する多段変速機は、６つの前進速および１つの後退速を有し、４つの遊星歯車セット、７つの回転可能軸および５つのシフト要素を備える。第１遊星歯車セットの太陽歯車は、第６軸と結合され、第６軸は、第１ブレーキを介して変速機のハウジングと連結可能である。第１遊星歯車セットのキャリアは、第５軸と結合され、第５軸は、第２遊星歯車セットの太陽歯車と結合され、および第２ブレーキを介してハウジングと連結可能である。入力軸は、第１遊星歯車セットの内歯車および第３遊星歯車セットの太陽歯車と結合され、およびクラッチを介して、第３遊星歯車セットのキャリアおよび第４遊星歯車セットの内歯車と結合された第７軸と、解放可能に結合可能である。第４軸は、第３遊星歯車セットの内歯車および第２遊星歯車セットのキャリアと結合され、および第３ブレーキを介してハウジングと連結可能である。出力軸は、第２遊星歯車セットの内歯車および第４遊星歯車セットのキャリアと結合されている。第４遊星歯車セットの太陽歯車は、第３軸と結合され、第３軸は、第４ブレーキを介してハウジングと連結可能である。
【０００３】
この場合の欠点は、シフト要素が例えばディスククラッチまたはディスクブレーキのように油圧的に作動されることである。こうした油圧的作動により、油圧的損失が高まる。このような作動損失を避けるために、電気機械的または電気油圧的に作動させることが提案されている。一方その場合の欠点は、シフト要素、特にクラッチに対してアクセスが困難なことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第2012/052284号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明の課題は、効率性が良好で、構成部品への負荷が僅かであり、かつ構成のための労力が僅かな自動車用の変速機を提供することである。さらに本発明の課題は、外側からシフト要素へのアクセスが良好である自動車用変速機を提供することである。本発明の更なる課題は、自動車用の代替的な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】
【０００６】
本発明の課題は、変速機、特に自動車用のマルチクラッチ式変速機により解決される。変速機は、要素として、入力軸と、遊星要素として太陽歯車、１つまたは複数の遊星歯車、キャリアおよび内歯車を備えた複数の遊星歯車セットと、複数のクラッチを備え、Nは４より大きな整数であるNシフト要素と、出力軸と、を備える。遊星歯車装置のうちの少なくとも１つの遊星歯車装置により種々の変速段を実現するために、Nシフト要素のうちの少なくとも１つのシフト要素により、入力軸は出力軸と結合可能である。Nシフト要素は、少なくともMブレーキおよびN-Mクラッチを備える。Mは１以上の整数であり、および少なくとも(N-M)/2クラッチが、入力軸および／または出力軸と相互作用する。
【０００７】
本発明は、同様に自動車、特に乗用車またはトラックにおいて請求項１乃至２３に記載の変速機を備え、上述の課題を解決する。
【０００８】
これにより実現される利点の１つには、このようにして全シフト要素へ良好なアクセスが確保される点がある。さらに構成のための労力が僅かであるため、変速機の費用または重量が低減される。
【０００９】
「シフト要素」という概念は、好適には明細書、特に請求項において、少なくとも解放状態および締結状態を有し、解放状態で装置にはトルクが無く、締結された状態において、この装置またはシフト要素と相互作用する２つの装置、例えば軸の間でトルクを伝達可能である装置と理解される。
【００１０】
「内歯車軸」という概念は、好適には明細書、特に請求項において、遊星歯車セットの内歯車と結合され、力およびトルクを伝達する軸と理解される。「太陽軸」という概念は、遊星歯車セットの太陽歯車と結合され、力およびトルクを伝達する軸と理解される。
【００１１】
「間」という概念は、好適には明細書、特に請求項において、特に好適には図１乃至１２に関する記載において、力学的意味および／またはトルクに関する技術的意味における「間」として理解される。つまり、装置が変速機の２つの要素の「間」に配置されている場合、この装置は、両要素間のパワーフローおよびトルクフローに結合されている、または結合可能であると理解される。
【００１２】
本発明の更なる有利な実施形態、特徴および利点は、従属請求項において明らかとなる。
【００１３】
都合よく、全てのクラッチが入力軸および／または出力軸と相互作用する。このようにして、クラッチ形状のシフト要素に対して、特に良好なアクセスが確保される。
【００１４】
有利には、クラッチの大部分が入力軸と相互作用する。クラッチの大部分が入力軸の領域に配置されている場合、該当するクラッチのアクセシビリティは、外側から特に容易にアクセス可能である。さらに、こうしたクラッチは特に簡単な方法で変速機に配置可能である。
【００１５】
都合よく、太陽軸は少なくとも二つの遊星歯車セットに共通の太陽軸として構成されている。このようにして、コンパクトな構成の変速機が達成される。同時に、変速機を介して十分な数の変速段を実現可能である。
【００１６】
有利には、内歯車軸は少なくとも二つの遊星歯車セットに共通の内歯車軸として構成されている。この場合の利点の１つとして、十分にコンパクトな構成でありつつ、変速機による変速段に関しても、同時に満足のいく柔軟性が達成されることが挙げられる。
【００１７】
都合よく、少なくとも二つの遊星歯車セットに共通である内歯車軸は、少なくとも１つの更なる遊星歯車セットのための太陽軸として構成されている。このようにして、２つの遊星歯車装置、および少なくとも１つの更なる遊星歯車装置の間で、特に簡単かつ確実に力およびトルクを伝達可能である。
【００１８】
有利には、内歯車軸は出力軸として構成されている。このようにして、遊星歯車セットの内歯車軸から出力軸へ、確実に力およびトルクを伝達可能である。
【００１９】
都合よく、少なくとも１つの遊星歯車セットのキャリアは、ブレーキのうちの１つのブレーキによりハウジングと結合可能であり、および／または、少なくとも１つの遊星歯車セットのキャリアは、ハウジングと固着される。少なくとも１つの遊星歯車装置のキャリアがハウジングと固着されることにより、ハウジングにおいて確実にキャリアを支承可能である。ブレーキを使用する場合にはこうした支承部が省略可能であるため、変速機全体の柔軟性が更に高まる。
【００２０】
有利には、少なくとも１つの太陽軸は、ブレーキのうちの１つのブレーキによりハウジングに固定されて結合可能である。これにより達成される利点の１つとして、こうした単純な方法で、ブレーキのうちの１つのブレーキの作動を介し、遊星歯車装置の太陽軸がハウジングに支承可能となる点が挙げられる。
【００２１】
都合よく、少なくとも１つのクラッチにより、少なくとも１つの遊星歯車セットが、特に該遊星歯車セットの内歯車において、出力軸と結合可能である。これにより、遊星歯車装置の遊星歯車要素を、柔軟で確実な方法で出力軸と結合可能である。
【００２２】
有利には、２つ遊星歯車セットが異なる符号のキャリア固定時変速比を備える。この場合の利点として、良好な変速比レンジを、種々の変速段において柔軟な方法で達成可能である点が挙げられる。
【００２３】
都合よく、遊星歯車セットの大部分、特に遊星歯車セットの少なくとも４分の３は、負符号のキャリア固定時変速比を備える。これにより、キャリアが固定された際の内歯車は、太陽歯車と反対の回転方向を備え、太陽歯車と内歯車の間で確実に力およびトルクを伝達可能である。
【００２４】
有利には、遊星歯車セットの遊星要素のトルク上流または下流に配置されたクラッチにより、入力軸の力およびトルクを、変速機の更なる要素から切り離し可能である。このようにして、外的な必要条件に応じて、変速機の異なる位置にクラッチを配置可能であり、種々の車両に変速機を取り付ける際の柔軟性が、変速機により実現可能な変速段の個数を低減することなく高まる。
【００２５】
都合よく、クラッチにより二つの遊星歯車セットの太陽軸を、共通の太陽軸に結合可能である。これにより、必要に応じて、同一の太陽軸を備えた第２遊星歯車装置を、力およびトルクで附勢可能であるため、変速機の柔軟性が高まり、更なる変速段を実現可能である。
【００２６】
有利には、少なくとも１つのクラッチ、好適には少なくとも２つのクラッチにより、遊星歯車セットの遊星要素、好適には異なる遊星歯車セットの遊星要素を出力軸と結合可能であり、好適には、その遊星要素は内歯車である。これにより、必要に応じて、１つまたは複数の遊星歯車セットを出力軸により結合可能となるため、種々の変速段の実現に関して、変速機の柔軟性が更に高まる。
【００２７】
都合よく、少なくとも１つのクラッチにより、遊星歯車セットのキャリアが、太陽軸、特に共通の太陽軸と結合可能である。これにより達成される利点の１つとして、特に簡単かつ確実な方法で、複数の遊星歯車セットを互いに結合可能とする点が挙げられる。さらに、これにより複数、および／または更なる変速段を、変速機により提供可能である。
【００２８】
有利には、少なくとも１つの遊星歯車セットが正符号のキャリア固定時変速比を備える。これにより達成される利点の１つとして、例えばキャリアが固定された際、遊星歯車セットの内歯車は太陽歯車と同一の回転方向を備える点が挙げられる。
【００２９】
都合よく、遊星歯車セットの遊星要素、特に該遊星歯車セットの内歯車は、正符号のキャリア固定時変速比を備え、クラッチにより出力軸と結合可能である。正符号のキャリア固定時変速比により、例えば、遊星歯車セットをクラッチにより出力軸と結合可能であり、出力軸は遊星歯車セットの太陽軸と同一の回転方向を備える。
【００３０】
有利には、Mブレーキのうちの少なくとも２つのブレーキ、好適には全てのブレーキは、同一の遊星歯車セットの遊星要素と相互作用する。このようにして、変速機の構造スペースを更に低減可能であり、および同時にブレーキに対するアクセスを改善可能である。なぜなら、ブレーキがこの場合、対応する遊星歯車セットの領域に位置する、または配置されるためである。
【００３１】
都合よく、Nシフト要素および遊星歯車セットにより、少なくとも１０の変速段、特に少なくとも９の前進速、および少なくとも１つの後退速を実現可能である。このようにして、変速機により十分な数の前進段および後退段が提供され、変速機を種々の車両において柔軟に使用可能である。
【００３２】
有利には、少なくとも１つの変速段、特に前進速を、Nシフト要素の少なくとも２、特に４の異なる作動により実現可能である。このようにして、少なくとも１つの変速段において冗長性が確保され、シフト要素のうちの１つのシフト要素が動作不能状態に陥った場合でも、依然として他のシフト要素により変速段を実現可能である。
【００３３】
都合よく、少なくとも１つの変速段を実現する際には、全てのブレーキが解放される。これにより、こうした変速段が稼動する際にはブレーキを全く作動させる必要が無いため、ブレーキの磨耗を低減可能である。
【００３４】
有利には、少なくとも１つのシフト要素、特にシフト要素の少なくとも半分は噛み合い型シフト要素として構成され、好適には少なくとも１つのブレーキおよび少なくとも１つのクラッチを含む。これは、変速機を装備した自動車における燃料消費の点で顕著な利点へとつながる。
【００３５】
本発明の更なる重要な特徴および利点は、従属請求項、図面、および図面を参照した記述により明らかとなる。
【００３６】
上述の特徴、および以下に更に詳説される特徴は、記載された各組合せのみでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせ、または独立して使用可能と理解される。
【００３７】
本発明の好適な実施例および実施形態は図示され、以下の記載で詳説される。同一または類似または機能的に同一の構成部品または要素には、同一の符号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態による変速機の図である。
【図２】本発明の第１実施形態による変速機のシフトロジック説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態による変速機の図である。
【図４】本発明の第３実施形態による変速機の図である。
【図５】本発明の第４実施形態による変速機の図である。
【図６】本発明の第５実施形態による変速機の図である。
【図７】本発明の第６実施形態による変速機の図である。
【図８】本発明の第７実施形態による変速機の図である。
【図９】本発明の第８実施形態による変速機の図である。
【図１０】本発明の第９実施形態による変速機の図である。
【図１１】本発明の第１０実施形態による変速機の図である。
【図１２】本発明の第１１実施形態による変速機の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、本発明の第１実施形態による変速機の図である。
【００４０】
図１の符号１は、多段変速機である。多段変速機１は、４つのクラッチK1,K2,K3,K4ならびに２つのブレーキB1,B2の形状である、６つのパワーシフト要素を備える。４つのクラッチK1,K2,K3,K4により、入力側は変速機１の出力側と連結または結合可能であり、力およびトルクを伝達する。このために、第１クラッチK1、第２クラッチK2ならびに第３クラッチK3は、入力側において入力軸ANWと結合されている。第１クラッチK1は更に第１軸W1と結合され、クラッチの作動時に、力およびトルクを入力軸ANWから第１軸W1へ伝達する。第２クラッチK2および第３クラッチK3もそれに対応する。第２クラッチK2が締結されると、力を入力軸ANWから第２軸W2へ、第３クラッチK3が締結されると、力およびトルクを入力軸ANWから第３軸W3へ伝達する。
【００４１】
変速機１には、更に４つの遊星歯車セットGP1,GP2,GP3およびGP4、ならびに７つの軸W1,W2,W3,W4,W5,W6およびW7が配置されている。
【００４２】
まず以下に、第１遊星歯車セットGP1、第２遊星歯車セットGP2ならびに第４遊星歯車セットGP4の全般的な構成について記述する。図示の遊星歯車セットGP1,GP2およびGP4は、通常の態様で構成され、各々が中央の太陽歯車10を備える。太陽歯車10は、力およびトルクを伝達するために、１つまたは複数の遊星歯車11と相互作用する。１つまたは複数の遊星歯車11は、キャリア12に回転可能な状態で支承されている。１つまたは複数の遊星歯車11の径方向外側には、内歯車13が配置されている。１つまたは複数の遊星歯車11は、力およびトルクを伝達するために内歯車13と係合する。キャリアまたは遊星キャリア12は、さらに各々が軸と結合されている。
【００４３】
第３遊星歯車セットGP3の構成は、以下のようなものである。第３遊星歯車セットは実質的に、他の遊星歯車セットGP1,GP2およびGP4と同様に、通常の態様で構成され、および中央の太陽歯車10を備える。少なくとも１つの遊星歯車11aが、太陽歯車10と係合する。また少なくとも１つの第２遊星歯車11bが第１遊星歯車11aと係合し、力およびトルクを伝達する。この場合遊星歯車11aおよび11bは、共通のキャリア12に回転可能な状態で支承されている。１つまたは複数の遊星歯車11bの径方向外側には、同様に内歯車13が配置されている。１つまたは複数の遊星歯車11bは、内歯車13と係合する。キャリア12または遊星キャリアは、第６軸W6を介して、変速機１のハウジングGと固着されている。
【００４４】
さらに今度は、７つの種々の軸W1,W2,W3,W4,W5およびW6ならびにW7に関して記述する。
【００４５】
第１軸W1は、第１クラッチK1および第４遊星歯車セットGP4のキャリアを結合し、力およびトルクを伝達する。第２軸W２は、第２クラッチK2ならびに第２遊星歯車セットGP2の内歯車を結合し、力およびトルクを伝達する。第３軸W3は、第３クラッチK3を、第１遊星歯車セットGP1および第２遊星歯車セットGP2の太陽歯車10と連結する。第４軸W4は、第１遊星歯車セットGP1の内歯車および第２遊星歯車セットGP2のキャリアを、第３遊星歯車セットGP3および第４遊星歯車セットP4の太陽歯車と連結する。第５軸W5は、一方では第２ブレーキB2を介してハウジングGと結合可能であり、他方では第１遊星歯車セットGP1のキャリアと結合されている。第６軸W6は、一方では第３遊星歯車セットGP3のキャリアと、および他方ではハウジングGと固着されている。第７軸W7は、一方では第3軸W3と結合され、他方では第１ブレーキB1を介して、ハウジングGに固定されて結合可能である。出力軸AWは、一方では第４クラッチK4を介して、第３遊星歯車セットGP3の内歯車と、他方では第４遊星歯車セットGP4の内歯車と結合されている。
【００４６】
図２は、本発明の第１実施形態による変速機のシフトロジック説明図である。
【００４７】
図２においては、図１の変速機１のためのシフトロジック説明図が示される。この場合、垂直方向に下に向かい、まず９つの前進段V1乃至V9、ならびに後退段Rが記載されている。さらに、前進第４速V4のための３つの代替提示V4',V4",V4'"が記載されている。水平方向には各シフト要素が示され、まず両ブレーキB1およびB2、続いて４つのクラッチK1,K2,K3およびK4が示されている。さらに、変速比／比率i、ならびに、２つの上下に続く速度／変速段の間で、対応する速度ステップ／ステップφが示されている。この点においてシフトロジック説明図における各速度ステップは、各々２つの速度の間に示されている。前進第４速V4の代替提示においては、変速比のみが示されている。
【００４８】
例えば、前進段V1での第１ブレーキB1ならびに第１クラッチK1および第３クラッチK3等、シフトロジック説明図の空欄は、対応するシフト要素、つまりブレーキまたはクラッチが解放されていることを示している。つまりその場合シフト要素は、そのシフト要素に接続された、またはそのシフト要素と結合された、変速機の各軸または要素から、力またはトルクを伝達しないのである。シフトロジック説明図において×印を付された欄は、対応して作動された、または締結されたシフト要素、つまり、例えば前進段V1でのクラッチK2およびK4、ならびにブレーキB2が締結されていることを示している。
【００４９】
図１の変速機１により、前進第１速V1を実現するには、ブレーキB2ならびに、クラッチK2およびK4を締結する。変速比iは4.398である。第２速V2を実現するには、ブレーキB1ならびに、クラッチK2およびK4を締結する。変速比iは2.634である。
【００５０】
前進第３速V3を実現するには、クラッチK2,K3およびK4を締結する。変速比iは1.819である。第４速V4を実現するには、クラッチK1、クラッチK2ならびにクラッチK4を締結する。変速比iは1.328である。
【００５１】
前進第５速V5を実現するには、クラッチK1,K2およびK3を締結する。変速比iは1.000である。前進第６速V6を実現するには、第１ブレーキB1ならびに、クラッチK1,K2を締結する。変速比iは0.829である。
【００５２】
前進第７速V7を実現するには、ブレーキB2ならびにクラッチK1,K2を締結する。変速比iは0.719である。前進第８速V8を実現するには、両ブレーキB1,B2ならびに、クラッチK1を締結する。変速比iは0.600である。前進第９速V9を実現するには、ブレーキB2、ならびにクラッチK1およびK3を締結する。変速比iは0.506である。
【００５３】
後退速Rを実現するには、ブレーキB2ならびにクラッチK3およびK4を締結する。変速比iは-3.932である。前進第４速V4'を実現するには、ブレーキB1、ならびにクラッチK1およびK4を締結する。変速比iは1.328である。前進第４速V4"を実現するには、ブレーキB2、ならびにクラッチK1およびK4を締結する。変速比iは1.328である。前進第４速V4'"を実現するには、クラッチK1,K3およびK4を締結する。変速比iは1.328である。
【００５４】
速度ステップφは、前進第１速V1と前進第２速V2の間で1.669、前進第２速V2と前進第３速V3の間で1.448、前進第３速V3と前進第４速V4の間で1.370、前進第４速V4と前進第５速V5の間で1.328、前進第５速V5と前進第６速V6の間で1.206、前進第６速V6と前進第７速V7の間で1.153、前進第７速V7と前進第８速V8の間で1.198、および前進第８速V8と前進第９速V9の間で1.185である。速度ステップの合計は、8.685である。
【００５５】
この場合、キャリア固定時変速比として、第１遊星歯車セットGP1はi0=-2.162、第２遊星歯車セットGP2はi0=-2.231、第３遊星歯車セットGP3はi0=-1.819、ならびに第４遊星歯車セットGP4はi0=-1.500を備える。
【００５６】
図３は、本発明の第２実施形態による変速機の図である。
【００５７】
図３においては、図１の変速機１が示される。図１の変速機１と異なり、クラッチK1のために２つの位置AおよびBが見て取れる。第１クラッチK1は図１に示す位置と同様の効果を備えて、これらの位置AおよびBに配置可能である。
【００５８】
第１クラッチK1のための第１代替位置Aは、第４遊星歯車セットGP4の内歯車と出力軸AWの間であり、第１クラッチK1のための第２位置Bは、第３遊星歯車セットGP3の太陽歯車と第４遊星歯車セットGP4の太陽歯車の間で、第４軸W4上であり、内歯車と出力軸、または両太陽歯車を、第１クラッチK1により互いに連結可能である。
【００５９】
図４は、本発明の第３実施形態による変速機の図である。
【００６０】
図４においては、図１の変速機１が示される。図１の変速機１と異なり、クラッチK2のために２つの位置CおよびDが見て取れる。第２クラッチK2は同様の効果を備えて、これらの位置CおよびDに配置可能である。第２クラッチK2のための第１代替位置Cは、第２遊星歯車セットGP2のキャリアと第４軸W4の間であり、第２クラッチK2のための第２位置Dは、第１遊星歯車セットGP1の太陽歯車と第２遊星歯車セットGP2の太陽歯車の間で、第３軸W3上であり、キャリアと第４軸、または両太陽歯車を互いに連結可能である。
【００６１】
図５は、本発明の第４実施形態による変速機の図である。
【００６２】
図５においては、第１クラッチK1が、図３の位置Aに、今度は符号K1'を付して配置されている。従って入力軸ANWが、第１軸W1を介して、第４遊星歯車セットGP4のキャリアと直結されている。
【００６３】
図６は、本発明の第５実施形態による変速機の図である。
【００６４】
図６においては、第１クラッチK1が、図３の位置Bに、今度は符号K1"を付して配置されている。この場合入力軸ANWは、第１軸W1を介して、第４遊星歯車セットGP4のキャリアと直結されている。第１クラッチK1は、第４軸W4上で、第３遊星歯車セットGP3の太陽歯車と第４遊星歯車セットGP4の太陽歯車の間に配置されている。
【００６５】
図７は、本発明の第６実施形態による変速機の図である。
【００６６】
図７においては、第２クラッチK2が、図４の位置Cに、今度は符号K2'を付して配置されている。従って入力軸ANWは、第2軸W2を介して、第２遊星歯車セットGP2の内歯車と直結されている。第２遊星歯車セットGP2のキャリアは、第２クラッチK2を介して、第４軸W4に結合可能である。
【００６７】
図８は、本発明の第７実施形態による変速機の図である。
【００６８】
図８においては、第２クラッチK2が、図４の位置Cに、この場合符号K2'を付して配置され、ならびに第１クラッチK1が、図３の位置Aに、この場合符号K1'を付して配置されている。
【００６９】
図９は、本発明の第８実施形態による変速機の図である。
【００７０】
図９においては、第１クラッチK1が、図３の位置Bに、この場合符号K1"を付して配置され、および第２クラッチK2が、図４の位置Cに、この場合符号K2'を付して配置されている。
【００７１】
図１０は、本発明の第９実施形態による変速機の図である。
【００７２】
図１０においては、第２クラッチK2が、図４の位置Dに、この場合符号K2"を付して配置されている。従って第２クラッチK2"は、第１遊星歯車セットGP1の太陽歯車と第２遊星歯車セットGP2の太陽歯車の間で、第３軸W3上に配置されて、第１および第２遊星歯車セットGP1、GP2の太陽軸の間で力およびトルクを伝達するための結合を可能にしている。
【００７３】
図１１は、本発明の第１０実施形態による変速機の図である。
【００７４】
図１１においては、クラッチK1が、図３の位置Aに、この場合符号K1'を付して配置され、および第２クラッチK2が、図４の位置Dに、この場合符号K2"を付して配置されている。
【００７５】
図１２は、本発明の第１１実施形態による変速機の図である。
【００７６】
図１２においては、第１クラッチK1が、図３の位置Bに、この場合符号K1"を付して配置され、および第２クラッチK2が、図４の位置Dに、この場合符号K2"を付して配置されている。
【００７７】
全体で、図１乃至図１２による変速機１は、４つの遊星歯車セット面GP1,GP2,GP3,GP4、６つのシフト要素B1,B2,K1,K2,K3,K4を含む。シフト要素は、４つのクラッチK1,K2,K3,K4および２つのブレーキB1,B2の形状で構成されている。さらに、第６軸W6の形状で、固定されたハウジング連結部を備えている。最後に、同時に切り替えられる２つのシフト要素が配置されている。
【００７８】
変速機１のための始動要素として、流体力学的トルクコンバータ、流体力学的クラッチ、追加的な始動クラッチ、一体化された始動クラッチまたはブレーキ、および／または追加的な電気機械を配置可能である。さらに、軸W1乃至W7の各軸上に、電気機械またはその他の動力源／電源を配置可能である。さらに、各軸W1乃至W7上に、ハウジングGまたは他の軸W1,W2,W3,W4,W5,W6,W7に対する自由走行部を配置可能である。変速機１は、好適には標準的な駆動構造、またはフロント構造／横置き構造でも、自動車に取り付け可能である。シフト要素として、摩擦接合型および／または形状接合型シフト要素を使用可能である。第２ブレーキB2、第２クラッチK2ならびに第４クラッチK4を、変速機を装備した自動車における燃料消費の点で顕著な利点につながる噛み合い型シフト要素として構成可能である。
【００７９】
要約すると、本発明による利点としては、変速機の構成に必要とされる労力が僅かであり、その結果、変速機の製造費および重量が低減される。さらに、この変速機は変速比レンジが良好であり、絶対回転数及び相対回転数が低く、ならびに遊星歯車セットおよびシフト要素のトルクが低い。さらに本発明は、噛み合い効率が良好で、ならびに全てのシフト要素へのアクセシビリティが良好であるという利点を有し、これらは特に整備の点で有効である。
【００８０】
本発明は、好適な実施形態を参照して上記に記述されたが、これら実施形態に制限されることなく、多様な方法で変更可能である。
【００８１】
従って、例えば独立した遊星歯車セットGP1,GP2,GP3,GP4および独立したシフト要素K1,K2,K3,K4,B1,B2の幾何学的な位置／順番を、各変速機要素の結合可能性を考慮した上で、変速機要素間で自由に選択可能である。独立した変速機要素は、その位置／場所を変速機１の内部で随意に移動可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  変速機
GP1,GP2,GP3,GP4  遊星歯車セット
10  太陽歯車
11,11a,11b  遊星歯車
12  キャリア
13  内歯車
ANW  入力軸
AW  出力軸
B1,B2  ブレーキ
K1,K2,K3,K4  クラッチ
G  ハウジング
V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,V4',V4",V4"'  前進速
R  後退速
W1,W2,W3,W4,W5,W6,W7  軸
i  変速比／比率
φ  速度ステップ／ステップ
A,B,C,D  クラッチ位置
【図１】
2016514807.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2016514807.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2016514807.tif 000016
2016514807.tif 000017
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