JP2002532664A

JP2002532664A - ギヤ構成ユニット

Info

Publication number: JP2002532664A
Application number: JP2000588527A
Authority: JP
Inventors: ティルマン・ケルナー; アッヒム・パウル・シーダー
Original assignee: ヴォイス・ターボ・ゲーエムベーハー・ウント・コ・カーゲー
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2019-12-01
Also published as: DE19855759C1; US6435057B1; KR20010040636A; EP1051576B1; ATE248308T1; WO2000036319A1; KR100470968B1; EP1051576A1; DE59906765D1; JP3807939B2

Abstract

(57)【要約】本発明は、ギヤハウジングを具備してなるギヤ構成ユニットに関するものである。内部スペースの実効直径を大きくするために、また、例えば連結構成や惑星運動ホイール群といったような個々のギヤ部材の組立を容易としたり交換可能としたりするために、軸方向に見たときに円筒形内部スペースの軸方向長さの少なくとも一部にわたって延在する少なくとも２つのバー形状ガイド部材が設けられており、これらバー形状ガイド部材上には、ハウジングに対しての所定固定位置に、複数のギヤ部材が支持可能とされている。バー形状ガイド部材は、組立状態において高さ方向に見たときに円筒形内部スペースの最大寸法領域よりも外側部分に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、ギヤ構成ユニットに関するものであり、とりわけ、請求項１の導入
部に記載されているようなギヤ構成ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ギヤ構成ユニットは、様々な形態で知られている。ギヤ構成ユニットは、ａ）
機械的ギヤユニットとして、ｂ）流体力学的−機械的複合ギヤユニットとして、
具現されている。

【０００３】流体力学的−機械的複合ギヤユニットは、例えば、以下の文献により公知であ
る。 −Buksch, M: ZF five-gear automatic gears for passenger cars, VDI report
878 (1991) −Mitescu, G: Four-gear planetary gears for passenger cars with the hydrodynamic torque converter in the power branch, Automobilindustrie (1985) 5, pages 597-601 −Klement, W: The development of the DIWA gears, Verkehr und Technik (1987) 7, pages 301-303

【０００４】純粋に機械的伝達部材等だけを有したギヤユニットは、流体力学的変換器また
は流体力学的連結部材と、下流側の機械的ギヤ群と、の組合せから構成される。
このようなギヤユニットは、一般に、ハウジングを具備しており、ハウジングの
内部形状は、個々のギヤ部材の形状に適合したものであり、ハウジングの連結に
適したものである。ギヤユニットは、一般に、内径を不本意に減少させてしまう
ような内部挿入物を有している。例えば、ある公知のギヤは、ギヤの内部空間に
対して周方向に等間隔で配置された６本のロッド上に貫通配置されたギヤ部材を
使用している。確かに、この構成であると、構成要素をなすギヤ部材を非常に簡
単に組み付けることができるけれども、周縁部において互いに等間隔でもって配
置された６本のロッドの配置が、また、これらロッドの数が、ギヤシステムの内
径をかなり低減させてしまう。というのは、組付方向における最上部のロッドが
、構造的高さを決めてしまうからであり、それとともに、使用可能な惑星運動直
径を決めてしまうからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

したがって、本発明における課題は、厳しく設置規定の中においてできるだけ
大きなトルクを伝達し得るように、ギヤ部材特にギヤハウジングを形成すること
を可能とすることである。詳細には、特に、製造を簡略化して製造工程の簡略化
を図ることであり、また、構成部材数を最小化することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本発明による解決手段は、請求項１の特徴点によって特徴づけられる。有利な
詳細構成は、従属請求項に記載されている。

【０００７】本発明においては、ギヤ構成ユニットは、ギヤハウジングを具備しているとと
もに、内部スペースが実質的に円筒形とされており、さらに、軸方向に関しての
径方向においてあるいは周縁方向においてギヤ部材を設置するための少なくとも
２つのバー形状部材を備えている。これらバー形状ガイド部材は、ギヤ部材が取
り付けられている領域にわたって実質的に延在している。バー形状ガイド部材は
、円筒形内部スペースに対して割り当てられており、円筒形内部スペースの外側
部分に配置されている。この場合、バー形状ガイド部材は、バー形状内部部材が
ギヤユニットの組立状態においてギヤユニットの高さ方向に見たときに円筒形内
部スペースの境界領域に対応した領域の外側部分に配置されている。

【０００８】この構成は、組立状態においては、ガイド部材のいずれもが、高さ方向におい
てギヤハウジング内の内部スペースの最大寸法よりも上方位置に配置されていな
いことを意味しており、そうではなく、ギヤユニットの外部形状が実質的に四辺
形とされかつ内部スペースが円筒形とされることにより、ガイド部材は、ギヤハ
ウジングのうちの材料のバルク的な領域に配置されている。

【０００９】本発明のさらなる見地においては、バー形状ガイド部材は、設置位置によって
境界が形成されている領域において、円筒形内部スペースに対して配置されてい
る。

【００１０】本発明のさらなる見地においては、バー形状ガイド部材は、円筒形内部スペー
スの最小寸法および最大寸法によって境界が形成されている領域において、円筒
形内部スペースに対して配置されている。このことは、組立状態に見たときに高
さ方向に延在している円筒形内部スペースの対称ライン上において、円筒形内部
スペースの高さ方向における最高高さ位置の直接的に上方にも、また、円筒形内
部スペースの高さ方向における最低高さ位置の下方にも、ガイド部材が配置され
ていないことを意味している。このことは、ハウジングの高さが比較的低くなり
、したがって、ギヤ構成スペースの利用効率を最適化したいという要望に適合し
得るという利点をもたらす。

【００１１】したがって、本発明による解決手段によれば、ギヤハウジングの内径または内
部形状を、ギヤ部材に対しての取付手段を一定としつつも、かなり大きくするこ
とができる。円筒形内部スペースに連通している凹所内においてバー形状ガイド
部材を案内することによって、ギヤ部材の径方向長さにより円筒形内部スペース
を完全に利用することができる。例えば、積層結合子としてギヤ部材を形成する
ことにより、内部スペースの横断面によって規定される各面は、可能であれば使
用可能な摩擦面としてより完全に機能することができる。バー形状ガイド部材が
内部スペースと干渉しないことにより、例えば惑星運動ホイール群といったよう
な他の回転ギヤ部材は、内部スペースが径方向において完全に利用可能であるも
のとして構成することができる。これにより、同じギヤユニット長さであっても
直径が大きくなることのために、より大きなトルクを伝達することができる。支
持のために付加的な内部挿入物を使用することもできるが、このことは、内部ス
ペースの直径を減少させる。バー形状ガイド部材上に懸架することによって周方
向における個々のギヤ部材の捻れが防止され、加えて、ギヤ軸に対しての径方向
における移動度が制限される。

【００１２】必須的に必要とされるものは、２つのバー形状ガイド部材だけである。最大４
つのバー形状ガイド部材が必要とされ、好ましくは、４つのバー形状ガイド部材
が組み込まれる。この場合、バー形状ガイド部材の配置は、ギヤハウジングの横
断面において見たときに、円筒形内部スペースと、内部スペースの直径以上とさ
れた側辺長さを有した仮想の正方形（Ｑ（仮想））と、の間における断面部分と
して定義されるコーナー領域において、行われ、仮想的に形成可能な四辺形（Ｑ
（仮想））と内部スペースとは、同一の対称軸を有している。この場合、とりわ
けハウジングが矩形でありかつ内部スペースが円筒形である場合には、バルク的
な（中実的な）コーナー領域が、ガイド部材の受領のために使用される。ガイド
部材は、円筒形内部スペースに対して連通した凹所内において案内される。しか
しながら、ガイド部材の配置は、常に対称的であることが好ましい。このことは
、ギヤ部材およびギヤハウジングの製造コストを最小化でき、また、組立コスト
を最小化できるという利点をもたらす。というのは、ギヤ部材上における個々の
凹所や貫通孔と特定のガイド部材との組合せを考慮する必要がないからである。
さらに、ハウジングのベースボディにおいて、凹所の実際の設置位置とは個別に
凹所を形成することができる。

【００１３】ギヤ部材としては、例えば、積層ブレーキの形態とされたブレーキ構成や、隔
壁や、例えばシリンダやピストンやシリンダ−ピストンユニットの形態とされた
ブレーキデバイスまたは連結デバイスのための駆動部材や、積層キャリア、等を
例示することができる。

【００１４】バー形状ガイド部材は、軸方向長さにわたって、同等のまたは一定の直径を有
していることが好ましい。このことは、バー形状ガイド部材の配置方向に無関係
に組立を行うことができるという利点をもたらす。しかしながら、ギヤユニット
全体の形成によっては、軸方向にわたって直径が様々に相異するバー形状ガイド
部材を使用することもできる。この場合には、一般的に、組立は２つのサイドか
ら行われる。

【００１５】バー形状ガイド部材という用語は、中実体としてまたは中空体として形成され
たガイド部材を意味しており、また、これら２つの組合せとして形成されたガイ
ド部材を意味している。

【００１６】また、ガイド部材は、連結態様によっては、軸または軸体として機能すること
ができる。

【００１７】例えば、他のユニットの軸体のための軸を内包するようにして配置された中空
軸体として、ガイド部材を構成することも考えられる。

【００１８】バー形状ガイド部材の横断面形状は、円形であることが好ましい。しかしなが
ら、バー形状ガイド部材の横断面形状を、四辺形の横断面形状とすることや、適
切な横断面形状とすることも、考えられる。

【００１９】バー形状ガイド部材の支持に関しては、以下のような変形例を使用することが
できる。ａ）例えばハウジングの入口および出口のところにおいて、ハウジング壁突起に
よってハウジング上に支持すること。ｂ）ガイド部材を貫通させるような中間壁内に支持すること。ｃ）例えばカバー上において、例えばギヤユニットの前面上において、壁の突起
上や中間壁上に、懸架して支持すること。ｄ）壁突起（ラグ）上に支持すること。

【００２０】ギヤユニットは、純粋に機械的なギヤユニットとして構成することができる。
この場合、各バー形状ガイド部材は、ギヤユニットの軸方向長さ全体にわたって
延在していることが好ましい。ギヤユニットを流体力学的−機械的ギヤユニット
として構成する場合には、バー形状ガイド部材は、ギヤユニット全体のうちの機
械的ギヤ部の軸方向構成長さに対応した軸方向長さでもって、形成される。しか
しながら、ガイド部材の軸方向長さがガイド部材によって支持しているギヤ部材
の軸方向長さに対応したものであることは、常に必要とされる。

【００２１】バー形状ガイド部材の他の支持方法は、ハウジングカバーを使用することであ
る。しかしながら、特に好ましい実施形態においては、ハウジングカバーを力と
は無関係に維持するために特に軸方向力とは無関係に維持するために、この手法
は採用されない。

【００２２】特に好ましい実施形態においては、積層ブレーキ構成および／または連結構成
の駆動部材をリセットするためのデバイスが、バー形状ガイド部材を貫通して設
けられている。摩擦連結によって間接的に互いに連結可能とされている２つの摩
擦面付き部材どうしの間には、少なくとも１つのスプリング型エネルギー蓄積ユ
ニットが設けられている。スプリング型エネルギー蓄積ユニットも、同様にバー
形状ガイド部材を貫通して配置されている。スプリング型エネルギー蓄積ユニッ
トは、摩擦結合の形成に際して、摩擦面付き部材と中間部材との間においてプレ
テンション設定可能であるように、構成されている。摩擦面付き部材という用語
は、中間部材を介して順次連結可能とされた部材のことを意味している。摩擦面
付き部材と摩擦面付き中間部材とは、押圧時には摩擦面対を形成する。摩擦面と
いう用語は、摩擦係合に関与する面または面領域のことを意味している。摩擦面
は、摩擦面付き部材の一部または摩擦面付き中間部材の一部とすることができる
、あるいは、摩擦面は、例えばカバーという形態でもって、摩擦面付き部材に対
してまたは摩擦面付き中間部材に対して、個別部材として取り付けることもでき
る。また、摩擦面付き部材または摩擦面付き中間部材の摩擦面として機能する摩
擦面または摩擦面領域は、コーティング等の表面処理によって形成することもで
きる。摩擦面付き部材の機能は、外側積層体と内側積層体との双方において発揮
することができる。個々の摩擦面付き部材どうしの間におけるスプリング型エネ
ルギー蓄積ユニットの効果のために、駆動部材の緩衝に際して、摩擦面付き部材
上に反対向きの力が作用する。そのため、摩擦係合を完全に解除して迅速な解除
が可能とされる。スプリング型エネルギー蓄積ユニットは、したがって、駆動部
材に対しては、摩擦面付き部材を介して間接的に作用する。駆動部材自身は、例
えば、ピストンとして構成することができる。ピストンは、好ましくは、液圧的
にまたは気圧的に駆動することができる。摩擦面付き部材どうしの間にスプリン
グ型エネルギー蓄積ユニットを配置し得ることにより、径方向における摩擦面付
き部材の寸法が、デバイスの設置のために必要とされるスペースという点におい
て、少なくとも駆動部材の間接的リセットのためのデバイスの設置のために必要
とされるスペースという点において、もはや、ギヤハウジングの内部サイズに依
存しないという利点がもたらされる。中間部材を介して順次連結可能とされた摩
擦面付き部材どうしの間にスプリング型エネルギー蓄積ユニットを配置し得るこ
とにより、リセットデバイスのスペース節約が行えるという利点がもたらされる
。特に、ピストンや、シリンダ／ピストンユニットのスペース節約が行えるとい
う利点がもたらされる。このことは、ギヤユニット内において積層体構成とされ
たブレーキ構成の使用という点において、ギヤ長さに影響を与える。摩擦面付き
部材どうしの間におけるスプリングユニットの配置に関しては、以下のような多
くの可能性が考えられる。ａ）互いに隣接した２つの摩擦面付き部材どうしの間におけるスプリングユニッ
トの配置。ｂ）力の伝達方向において力の導入側における（ギヤユニット内におけるブレー
キ構成の組立状態に対しての、摩擦面付き部材の外側領域における）摩擦面付き
部材どうしの間においてのスプリングユニットの配置。ｃ）ブレーキ構成の軸方向長さに関してブレーキ構成の中央領域あたりにおける
、互いに隣接した２つの摩擦面付き部材どうしの間においてのスプリングユニッ
トの配置。ｄ）ｂ）の配置とｃ）の配置とを組み合わせた配置。ｅ）ａ）〜ｄ）の可能性に従ったスプリングユニットの配置。ｆ）ｅ）の配置に対しての、ａ）〜ｄ）の配置の組合せ。

【００２３】スプリング型エネルギー蓄積ユニットとしては、スプリング全体にわたって実
質的に一定の力伝達を行うような線形特性を有したスプリング部材を使用するこ
とが好ましい。したがって、カップスプリングが使用されることが好ましい。ス
プリングユニットとして、シャフトスプリングリングを使用することも考えられ
る。駆動構成は、液圧的にも気圧的にも駆動可能とされた、シリンダ−ピストン
構成とすることができる。摩擦面付き部材に対してのリセットデバイスに関して
のピストンの配置により、特にピストン上において積層体は、ピストン面の領域
またはピストン面の外側に対して作用する。ピストンの形成に関しては、異なる
実施形態としては次の２つがある。ａ）１つのピストン。ｂ）複数のピストン。

【００２４】関連するシリンダは、１つのシリンダ搭載部材によってあるいは複数のシリン
ダ搭載部材によって形成することができる。ピストンのリセットができるという
ことにより、径方向においても軸方向においても必要なスペースを最小化し得る
という利点がもたらされる。本発明による解決手段と組み合わせることにより、
構造的高さを一定としつつあるいは構造的高さを低くしたにしても、大きなトル
ク伝達が可能であるようなギヤユニットを形成することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

本発明による解決手段につき、添付図面を援用して以下説明する。

【００２６】図１は、特別のタイプのギヤの使用方法を説明するための図である。図２は、図１のギヤを具現した構成を説明するための図である。図３は、図１および図２に対応したタイプのギヤの右側面図である。

【００２７】図１および図２は、あるタイプのギヤを軸方向断面で示すことによって、本発
明による解決手段を例示するものである。ギヤ構成ユニットは、流体力学的−機
械的複合ギヤ１として具現されている。

【００２８】流体力学的−機械的複合ギヤ１は、流体力学的速度／トルク変換器３という形
態でもって第１ギヤ部をなす流体力学的ギヤ部２と、第２ギヤ部をなす機械的ギ
ヤ部４と、を備えている。機械的ギヤ部４は、機械的速度／トルク変換器５と、
下流方向においてこの変換器５に対して係合したグループセットと、を備えてい
る。機械的速度／トルク変換器５は、改良された Ravigneaux 型惑星運動式ホイ
ール群として具現されている。このホイール群は、第１惑星運動ホイール群７と
第２惑星運動ホイール群８とを備えて構成されており、両ホイール群７，８に共
通して使用されている惑星運動ホイールキャリア９を備えている。これにより、
第１ホイール群と第２ホイール群との間に連結が確立されている。第１惑星運動
ホイール群７は、太陽ホイール７．１と、惑星ホイール７．２と、中空ホイール
７．３と、を備えている。第２惑星運動ホイール群８は、太陽ホイール８．１と
、惑星ホイール８．２と、中空ホイール８．３と、を備えている。

【００２９】グループセット６は、少なくとも１つの惑星運動ホイール群１０を備えており
、この惑星運動ホイール群１０は、太陽ホイール１０．１と、惑星ホイール１０
．２と、中空ホイール１０．３と、ウェブ１０．４と、を備えている。

【００３０】流体力学的速度／トルク変換器３は、タービンホイールＴと、ポンプホイール
Ｐと、第１ガイドホイールＬ１と、第２ガイドホイールＬ２と、を備えており、
ハウジング１１によってカバーされている。ポンプホイールＰには、ギヤ入力軸
Ｅが連結されている。ギヤ入力軸Ｅは、駆動デバイスに対して少なくとも間接的
に接続可能とされている。ここで、駆動デバイスとは、好ましくは内燃式エンジ
ンのフライホイール１２と協働してフライホイール１２からの力をポンプホイー
ルＰへと伝達するようにして機能するものである。タービンホイールＴには、タ
ービンホイール軸１３が捻り不可能とされた状態で連結されている。橋絡結合に
よる流体力学的トルクの伝達という利点を使用するために、以下のような利点が
ある。 −従動側に負荷がある場合に対応した駆動側速度と従動側速度との間の関係の無
段階自動調節。 −大きな加速度でもって動作を開始するために最大トルクの利用が可能であるこ
と。 −外面冷却または表面冷却によるヘッドリードオフ（head lead-off）の可能性
。 −従動側からの、特に、低速時における自動車からの、流体力学的速度／トルク
変換器の分離、および、小さな残留トルクの伝達。これにより、従動側からの駆
動デバイスの抑圧（チョーキング）が防止される。 −摩耗のない動力伝達。そして、同時に、流体力学的動力伝達における実質的に十分な効率が達成できな
いという欠点が回避されて、流体力学的ギヤだけで動作することができる。ここ
で考慮すべきことは、摩擦や衝撃損失といったような動力損失成分が、伝達可能
な総動力を減少させること、得られる伝達範囲が、自動車用途にはしばしば不十
分であること、流体力学的速度／トルク変換器３が、小さめのギヤ段階において
のみ使用されること、好ましくは、動力伝達に際しての開始操作時にのみ使用さ
れること、である。したがって、伝達効率を向上させるために、流体力学的速度
／トルク変換器３において、動力伝達が行われる、好ましくは、橋絡による動力
伝達が行われる。この目的のために、タービンホイールＴとフライホイール１２
との間には、言い換えれば、タービンホイールＴとギヤ入力軸Ｅとの間には、橋
絡結合１４が設けられている。

【００３１】第１ガイドホイールＬ１は、タービンホイールＴとポンプホイールＰとの間に
おいてタービン側に配置されていて、フリーホイールによって支持されている。
第１ガイドホイールＬ１は、第１ガイドホイール軸１５に対して捻れ不可能な状
態で連結されており、第１ガイドホイールＬ１と第１ガイドホイール軸１５との
間には、フリーホイール１６が設けられている。フリーホイール１６は、第１ガ
イドホイールＬ１が逆方向に回転したときにすなわち第１ガイドホイールＬ１が
タービンホイールＴとは逆方向に回転したときに、第１ガイドホイール軸１５に
トルクを伝達し得るよう構成されているものであり、かつ、第１ガイドホイール
Ｌ１が通常方向に回転しているときにはすなわち第１ガイドホイールＬ１がター
ビンホイールＴと同じ方向に回転しているときには、無負荷で回転する。第２ガ
イドホイールＬ２は、タービンホイールＴとポンプホイールＰとの間に配置され
ていて、第２ガイドホイール軸１７を介してハウジング１１に対して連結可能と
されている。第２ガイドホイールＬ２と第２ガイドホイール軸１７との間には、
フリーホイール１８が設けられている。フリーホイール１８により、第２ガイド
ホイールＬ２は、第２ガイドホイールＬ２がタービンホイールＴとは逆方向に回
転したときにだけ、第２ガイドホイール軸１７に対して連結することができる。

【００３２】ポンプホイールＰは、ポンプホイール軸１９に対して捻れ不可能な状態で連結
されており、ハウジング１１のベアリング上に回転可能に支持されている。

【００３３】個々のギヤステージの具現のために、また、個々のギヤの構成のために、流体
力学的−機械的複合ギヤシステム１の個々の部材に対しては、スイッチング部材
が割り当てられている。流体力学的ギヤ部２と機械的ギヤ部４との間には、第１
連結構成Ｋ１と第１ブレーキ構成Ｂ１とが、設けられている。

【００３４】タービンホイールＴと、このタービンホイールＴに対して捻れ不可能な状態で
連結されているタービンホイール軸１３とは、機械的速度／トルク変換器５のう
ちの、第２惑星運動ホイール群８の太陽ホイール８．１に対して連結されている
。好ましくは、タービンホイールＴと第２惑星運動ホイール群８の太陽ホイール
８．１とは、共通軸上に配置されている。ここでは、このような共通軸は、ター
ビンホイール軸１３とされている。タービンホイール軸１３は、第１連結構成Ｋ
１の結合ディスク（クラッチディスク）２０を有している。また、第１連結構成
Ｋ１は、第１ガイドホイール軸１５に対して連結されている結合ディスク２１を
有している。また、第１ガイドホイールＬ１は、第１ガイドホイール軸１５上に
おいて、機械的速度／トルク変換器５のうちの、第１惑星運動ホイール群７の太
陽ホイール７．１に対して連結されている。先の結合ディスク２１は、第１ガイ
ドホイール軸１５に対して連結されている。第１ガイドホイール軸１５は、ター
ビンホイール軸１３を外周から包むような中空軸として具現されている。

【００３５】第１結合構成Ｋ１の結合カバー２１に対して、ディスク形状部材２２が連結さ
れていることが好ましい。これにより、結合カバー２１とディスク形状部材２２
とは、第１ブレーキ構成Ｂ１の外周領域２３と係合することによって、第１ブレ
ーキ構成Ｂ１をなすユニットを形成する。第１ブレーキ構成Ｂ１は、ガイドホイ
ール軸１５上に第１ガイドホイールＬ１を固定させるように、および／または、
ガイドホイール軸１５上に機械的速度／トルク変換器５の第１惑星運動ホイール
群７の第１太陽ホイール７．１を固定させるように、機能する。さらなるスイッ
チング部材が、この場合には、ブレーキ構成Ｂ２，Ｂ３の形態とされたさらなる
スイッチング部材が、機械的速度／トルク変換器５の惑星運動ホイール群７，８
のそれぞれに対して設置されている。図示の実施形態においては、第２ブレーキ
部材Ｂ２は、第１惑星運動ホイール群７の中空ホイール７．３に対して設置され
ており、第３ブレーキ部材Ｂ３は、機械的速度／トルク変換器５の第２惑星運動
ホイール群８の中空ホイール８．３に対して設置されている。流体力学的速度／
トルク変換器３を介しての、機械的速度／トルク変換器５とギヤ入力軸Ｅとの間
の連結は、すなわち、橋絡結合子１４を介しての橋絡は、タービンホイールＴま
たはタービンホイール軸１３と機械的速度／トルク変換器５の第１ギヤ部材との
連結によって、および、第１ガイドホイールＬ１と機械的速度／トルク変換器５
の第２ギヤ部材との連結によって、達成されている。ここでは、第２惑星運動ホ
イール群８の太陽ホイール８．１が、機械的速度／トルク変換器５の第１ギヤ部
材として機能しており、第１惑星運動ホイール群７の太陽ホイール７．１が、機
械的速度／トルク変換器５の第２ギヤ部材として機能している。太陽ホイール７
．１，８．１に対して連結されている各軸、すなわちこの場合には第１ガイドホ
イール軸１５およびタービンホイール軸１３は、機械的速度／トルク変換器５の
入力軸として機能する。さらなる第３ギヤ部材が、グループセット６を介して、
ギヤ出力軸Ａに対して連結されている。この場合には、双方の惑星運動ホイール
群７，８と共通して使用されている惑星運動キャリア９が、第３ギヤ部材として
機能する。機械的速度／トルク変換器５の第３ギヤ部材には、グループセット６
の第１ギヤ部材によって形成された入力ポートが連結されている。好ましくは、
この連結は、機械的速度／トルク変換器５の第３ギヤ部材とグループセット６の
第１ギヤ部材との間の、捻れ不可能な状態での連結を介して実現される。共通の
連結軸２４上に、双方が配置されていることが好ましい。グループセット６の第
１ギヤ部材は、惑星運動キャリア１０．４によって形成されている。グループセ
ット６の第２ギヤ部材が、流体力学的−機械的複合ギヤシステム１のギヤ出力軸
Ａに対して、捻れ不可能に連結されている。この実施形態においては、グループ
セット６の惑星運動ホイール群１０の中空ホイール１０．３が、第２ギヤ部材と
して機能する。機械的速度／トルク変換器５は、流体力学的速度／トルク変換器
３と組み合わされる３段ギヤとして機能するけれども、この実施形態においては
、流体力学的速度／トルク変換器３とグループセット６とを組み合わせることに
よりまた機械的速度／トルク変換器５とグループセット６とを組み合わせること
により、６段ギヤを得ることができる。この目的のために、グループセット６に
対して、この場合には第２連結構成Ｋ２とされたさらなる連結構成と、この場合
には第４ブレーキ構成Ｂ４とされたさらなるブレーキ構成と、が設置されている
。第４ブレーキ構成は、グループセット６の太陽ホイール１０．１を所定位置に
固定するよう機能する。第２連結構成Ｋ２は、グループセット６のうちの惑星運
動ホイール群１０の惑星運動キャリア１０．４と太陽ホイール１０．１との間の
堅固な連結を可能とする。

【００３６】ギヤユニット１の軸方向断面を示している図２の断面図により、ハウジング１
１に対して固定されたまたはハウジング１１によって支持された個々のギヤ部材
が、どのようにして、本発明によってハウジング１１に対して固定されているか
がわかるであろう。個々のブレーキ構成Ｂ１〜Ｂ４は、層状構成として具現され
ている。個々のブレーキ構成は、少なくとも２つの摩擦面付き部材を備えている
。これら摩擦面付き部材は、摩擦面付き中間部材を介しての摩擦結合によって互
いに連結されている。個々のブレーキ構成に関し、摩擦面付き部材は、次のよう
に構成されている。Ｂ₁：Ｂ₁₁，Ｂ₁₂，Ｂ_1n Ｂ₂：Ｂ₂₁，Ｂ₂₂，Ｂ_2n Ｂ₃：Ｂ₃₁，Ｂ₃₂，Ｂ_3n Ｂ₄：Ｂ₄₁，Ｂ₄₂，Ｂ_4n

【００３７】中間部材は、そのブレーキ構成に関し、Ｂ_1z，Ｂ_2z，Ｂ_3z，Ｂ_4zで示されてい
る。摩擦面付き部材Ｂ_1n〜Ｂ_4nは、外側積層を形成する。外側積層の固定配置は
、バー形状ガイド部材４０の上方で形成されている。好ましくは、バー形状ガイ
ド部材４０は、機械的ギヤ部４の少なくとも軸方向長さ全体にわたって延在する
。ハウジング１１は、この断面図においては、軸方向全体にわたって実質的に一
定の内径を有している。好ましくは、図３に示すように、４つのバー形状ガイド
部材４０．１〜４０．４が設けられている。これらバー形状ガイド部材４０．１
〜４０．４は、ギヤハウジング１１内において周方向に配置されており、例えば
、互いに一定間隔でもって周方向に配置されている。ギヤハウジング１１自身は
、例えば、少なくとも機械的ギヤ部４を収容している領域においては実質的に円
筒形の横断面を有しているように、形成されている。好ましくは、ギヤハウジン
グは、軸方向に見たときに、機械的ギヤ部４を収容している領域においては実質
的に一定の内径を有している。内径は、回転ギヤ部材が、可能なスペースを最大
限に使用しつつ実質的に自由に回転し得るように、決定されている。個々のガイ
ド部材４０は、好ましくは一体部材として構成されている。しかしながら、複数
の部分から構成することも可能である。機械的ギヤ部４を組み立てる前の状態で
は、符号４１によって示されている機械的ギヤ部４の内部は、実質的に空虚であ
る。組立に際しては、まず最初に、バー形状ガイド部材を、所定位置に配置する
、すなわち、所定態様でもってギヤハウジング上に懸架する。そして、個々のギ
ヤ部材を、所望配置となるようにしてガイド部材上に順次貫通配置していく。機
械的ギヤ部のすべての部材は、組立時には、分離位置Ｔからハウジングカバー４
２へと次々に配置することができる。このことは、貫通配置技術であることによ
りまた内径が一定であることにより、機械的ギヤ部４内の個々の部材を、容易に
交換することができ、これとともに、ギヤハウジングやギヤユニットの寸法が一
定であると、中間従動部材またはすべてホイールから形成された従動部材を得る
ことができる。組立は、一方サイドからだけ行われる。特に、図示の実施形態に
おいては、カバー４２のサイドからだけ行われる。組立は、単純な形態で行われ
、短時間で完了することができる。個々の惑星運動ホイール群は、配置に関して
、互いに交換可能である。また、様々な従動側の変形例が可能である。

【００３８】個々のギヤ部材の所定位置における軸方向固定は、例えば固定リングまたは係
止体の形態とされた固定手段によって行われる。外側積層とは別に、いわゆる隔
壁４４，４５，４６，４７が設けられている。さらに、ガイド部材４０．１〜４
０．４を介しての、例えば積層キャリア等といったような、ギヤ部材の固定また
は支持のための固定構成が設けられている。

【００３９】図３は、図２におけるＡ−Ａ断面に対応した部分を説明している。図示の実施
形態においては、ギヤハウジング１１が、２つの部分領域５０，５１へと分割可
能であることは明らかである。第１部分領域５０は、組立状態においては、上側
ハウジング部分を形成し、第２部分領域５１は、組立状態において、ギヤ対称軸
Ｓよりも下側に配置される下側ハウジング部分を形成する。図１および図２に関
して上述したように、ギヤハウジング１１は、内部空間４１を規定している実質
的に円筒形の内部形状５３を有している。内部形状５３は、直径ｄ₁ によって記
述することができる。図１および図２に関連して上述したように、円筒形の内部
形状５３は、実質的に機械的ギヤ部４の軸方向全体にわたって延在している。径
方向においてギヤ部材を受領して連結するための、および、周方向における捻れ
に関して固定するための手段が設けられている。このような手段は、ガイド部材
１０．１〜１０．４によって形成されている。これらガイド部材１０．１〜１０
．４は、ギヤユニット１の組立状態においてこれらガイド部材１０．１〜１０．
４が寸法の観点からは組立状態の側面図において内部形状５３の最大程度を規定
する寸法Ｈ５よりも小さな高さＨ₁〜Ｈ₄に位置しているようにして、寸法ｄ₁ に
よって規定されている内部形状５３に対して配置されている。したがって、図３
に示すように、ガイド部材は、ハウジング１１のコーナー部５４，５５，５６，
５７内に配置されている。コーナー部は、内部形状５３に対して、正方形または
矩形を割り当てることによって規定する（定義する）ことができる。コーナー部
５４〜５７は、仮想四辺形（仮想正方形）Ｑ（仮想）と、この仮想四辺形内にお
いて内部形状によって規定される直径ｄ₁ の領域と、によって規定される。ここ
で、図示された仮想四辺形Ｑ（仮想）と、内径ｄを有したハウジングの内部形状
５３とは、同一の対称軸Ｓ１，Ｓ２を有している。ガイド部材を受領するために
、対応凹所が、ハウジング内に設けられている。ここでは、個々のガイド部材に
対して、凹所６０．１〜６０．４が設けられている。ハウジング内における凹所
６０．１〜６０．４の設置は、ギヤハウジング上において、高さ方向と幅方向と
のそれぞれにおけるギヤ成分軸の各対称性によって規定された範囲の外側とされ
ている、すなわち、矩形ハウジングの円筒形内部形状５３の実質的に外側とされ
ている。つまり、ハウジング１１のうちの比較的バルク的なコーナー部５４〜５
７だけが、ガイド部材４０．１〜４０．４の受領のために使用されている。高さ
方向や幅方向における付加的な設置スペースが不要とされている。内部スペース
４１は、可能な最大の直径ｄ₁ でもって形成することができる。なぜなら、ギヤ
部材の設置のために、高さ方向や幅方向において付加的な設置スペースを設ける
必要がないからである。ギヤハウジング１１自体は、動作凹所６０．１〜６０．
４から離れた領域においては、ハウジング壁を比較的薄くすることができる。凹
所６０．１〜６０．３は、いわゆる係合ポケットを形成するものであって、ガイ
ド部材４０．１〜４０．４が内部に挿入される。好ましくは、図１および図２に
関して上述したように、軸方向において、ガイド部材４０．１〜４０．４の懸架
や浮遊支持を可能とするために手段が設けられている。このような手段は、図２
においては、符号６２によって示されている。加えて、ガイド部材は、径方向に
おいて内部スペース全体にわたって延在している隔壁内を案内することができる
。図３は、例えば、摩擦面付き部材Ｂ３１の設置を示している。図３においては
、ガイド部材４０．１〜４０．４に対する取付に際しての、４つの可能な実施形
態が簡略化して概略的に示されている。所定位置への部材の軸方向固定に際して
は、どれか単一の軸方向固定方式が使用されることが好ましい。ガイド部材４０
．１に関しては、軸方向固定は、楔の使用によって行われている。ガイド部材４
０．３に関しては、軸方向固定は、固定リング６４の使用によって行われている
。ガイド部材４０．４に関しては、軸方向固定は、スリーブ６５によって行われ
ている。バー形状ガイド部材４０．１〜４０．４上に個々のギヤ部材を貫通配置
するために、ギヤ部材は、対応貫通孔を有している。ギヤ部材が、円形横断面形
状であることに加えて、凹所または貫通孔が形成されている突起６３を有するよ
うにして、構成されていることが好ましい。このことは、残りの構成スペースを
特に円筒形内部スペース４１を実質的に完全に使用できるという利点、および、
残りの構成スペースが特に円筒形内部スペース４１が擾乱を引き起こす付加的部
材を一切含有していないという利点、をもたらす。図３に示すように、特に、外
側積層の取付に際しては、力の伝達のために、内径ｄ₁ によって示されている面
に実質的に対応した面を使用することができる。

【００４０】好ましくは、ギヤ部材の取付は、すべての４つの可能なコーナー領域５４〜５
７において行われる。ガイド部材４０．１〜４０．４およびギヤ部材上の対応突
起は、ギヤユニット１の内部形状５３に関して周方向に見たときには、一定間隔
でもって配置されている。しかしながら、コーナー領域への配置とは異なるよう
な実質的対称構成を行う可能性もある。さらに、４つのすべてのコーナー領域に
おいて必ずしも取付を行う必要はない。周方向における捻れ防止を確保するため
には、少なくとも２つのガイド部材が必要である。

【００４１】好ましくは、ブレーキ構成Ｂ１〜Ｂ４には、駆動部材をリセットするためのデ
バイスが備えられている。この目的のために、互いに隣接している２つの摩擦面
付き部材の間に、スプリング型エネルギー蓄積ユニットが設けられている。スプ
リング型エネルギー蓄積ユニットは、図２に示すように、ガイド部材４０．１と
いったようなガイド部材に案内されており、摩擦面付き部材と中間部材との間の
摩擦結合の生成時にプレテンションをもたらすことができる。図示の実施形態に
おいては、ブレーキ構成Ｂ₁ の摩擦面付き部材どうしの間には、スプリング型エ
ネルギー蓄積ユニットＦ₁ が設けられており、ブレーキ構成Ｂ₂ についてはスプ
リング型エネルギー蓄積ユニットＦ₂ が設けられており、ブレーキ構成Ｂ₃ につ
いてはスプリング型エネルギー蓄積ユニットＦ₃ が設けられており、ブレーキ構
成Ｂ₄ についてはスプリング型エネルギー蓄積ユニットＦ₄ が設けられている。
スプリング型エネルギー蓄積ユニットは、常に摩擦面付き中間部材の外側に配置
されている。これにより、スプリング型エネルギー蓄積ユニットと摩擦面付き中
間部材との間においては、一切の干渉が起こらないようになっている。好ましく
は、ブレーキ構成における力伝達方向において互いに隣接している少なくとも最
初の２つの摩擦面付き部材どうしの間には、対応スプリング型エネルギー蓄積ユ
ニットが設けられている。この構成は、スプリング型エネルギー蓄積ユニットの
作用により、個々の摩擦面付き部材について反対向きの力がもたらされ、そのた
め、摩擦結合を完全に解消させつつ迅速に分離させることが可能となるという利
点をもたらす。したがって、スプリング型エネルギー蓄積ユニットは、特にピス
トンといったような駆動部材に対して、摩擦面付き部材を介して、少なくとも間
接的に作用する。駆動部材すなわちピストンは、例えば、液圧的にまたは気圧的
に動作することができる。個々の摩擦面付き部材および中間部材は、もはや解除
されることはない。少なくともスプリング型エネルギー蓄積ユニットが設けられ
ている領域においては、常に、反発力による強制隔離がもたらされている。

【００４２】また、個々の摩擦面付き部材どうしの間におけるスプリング型エネルギー蓄積
ユニットの設置は、径方向における摩擦面付き部材の寸法が、考慮しているギヤ
ハウジングの内部形状のサイズに関して、もはや、駆動部材の少なくとも間接的
なリセットを行うためのデバイスのために必要な設置スペースによる影響を受け
ないという利点をもたらす。さらに、中間部材に対しての摩擦結合に関連して順
次連結されているような、摩擦面付き部材どうしの間におけるスプリング型エネ
ルギー蓄積ユニットの設置は、軸方向におけるリセットデバイスの設置スペース
を節約できるという利点をもたらす。このことは、ギヤ構成長さに対してもプラ
スの効果をもたらす。

【００４３】本発明による解決手段は、図１および図２に例示したようなある１つのタイプ
のギヤに制限されるものではない。しかしながら、このタイプのギヤは、軸方向
に見たときに個々のギヤ部材が交換可能であることにより、格別に有利な組立可
能性をもたらし、ある種の基本タイプのギヤに対しての普遍的な適用可能性をも
たらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】特別のタイプのギヤの使用方法を説明するための図である。

【図２】図１のギヤを具現した構成を説明するための図である。

【図３】図１および図２に対応したタイプのギヤの右側面図である。

【符号の説明】

１流体力学的−機械的複合ギヤ（ギヤ構成ユニット、ギヤユニット）１１ギヤハウジング４１内部スペース４０．１〜４０．４バー形状ガイド部材５４〜５７コーナー領域６０．１〜６０．４凹所Ｂ₁〜Ｂ₄ ブレーキ構成Ｋ₁，Ｋ₂ 連結構成

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ギヤハウジング（１１）を具備してなるギヤ構成ユニット（
１）であって、前記ギヤハウジングは、個々のギヤ部材（Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄，Ｋ₁，Ｋ₂）を
収容するための実質的に円筒形の内部スペース（４１）を備え、軸方向に見たときに前記円筒形内部スペース（４１）の軸方向長さの少なくと
も一部にわたって延在する少なくとも２つのバー形状ガイド部材（４０．１，４
０．２，４０．３，４０．４）が設けられ、該バー形状ガイド部材上には、前記ハウジング（１１）に対しての所定固定位
置に、複数のギヤ部材（Ｂ₁〜Ｂ₄，４１，４２，１０，７，８）が支持可能とさ
れ、前記バー形状ガイド部材（４０．１，４０．２，４０．３，４０．４）は、組
立状態において高さ方向に見たときに前記円筒形内部スペースの最大寸法領域（
４５）よりも外側部分において前記円筒形内部スペース（４１）に対して配置さ
れ、前記バー形状ガイド部材（４０．１，４０．２，４０．３，４０．４）は、前
記ギヤハウジング（１１）のうちの、前記内部スペース（４１）に連通した凹所
（６０．１〜６０．４）内に配置されていることを特徴とするギヤ構成ユニット
。
【請求項２】請求項１記載のギヤ構成ユニットにおいて、前記バー形状ガイド部材（４０．１，４０．２，４０．３，４０．４）は、組
立状態において高さ方向に見たときに前記円筒形内部スペースの最低高さ位置お
よび最高高さ位置によって境界が決められた領域内において、前記円筒形内部ス
ペース（４１）に対して割り当てられていることを特徴とするギヤ構成ユニット
。
【請求項３】請求項１または２記載のギヤ構成ユニットにおいて、前記ギヤハウジング（１１）は、実質的に矩形形状とされており、前記円筒形内部スペースに対しての前記バー形状ガイド部材（４０．１，４０
．２，４０．３，４０．４）の配置は、前記内部スペース（４１）と、該内部ス
ペース（４１）の直径以上の寸法とされた仮想的に形成可能な四辺形（Ｑ（仮想
））と、の間における断面部分として定義されるコーナー領域（５４，５５，５
６，５７）において、行われ、前記仮想的に形成可能な四辺形（Ｑ（仮想））と前記内部スペース（４１）と
は、同一の対称軸（Ｓ）を有していることを特徴とするギヤ構成ユニット。
【請求項４】請求項３記載のギヤ構成ユニットにおいて、前記バー形状ガイド部材（４０．１，４０．２，４０．３，４０．４）は、前
記円筒形内部スペース（４１）の周方向において実質的に互いに一定間隔でもっ
て位置した４つのすべてのコーナー領域（５４，５５，５６，５７）に配置され
ていることを特徴とするギヤ構成ユニット。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにおいて
、前記バー形状ガイド部材（４０．１，４０．２，４０．３，４０．４）上にお
いて案内された前記個々のギヤ部材（Ｂ₁〜Ｂ₄，４１，４２，１０，７，８）は
、前記バー形状ガイド部材を受領するための貫通開口を有した突起を備え、前記個々のギヤ部材（Ｂ₁〜Ｂ₄，４１，４２，１０，７，８）は、これら個々
のギヤ部材が前記ギヤハウジング（１１）内の凹所（６０．１，６０．２，６０
．３，６０．４）内に収容され得るように構成されていることを特徴とするギヤ
構成ユニット。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにおいて
、前記ギヤ部材（Ｂ１〜Ｂｎ，Ｋ１〜Ｋｎ，ピストン，１０，７，８）の軸方向
における移動度を制限するための手段が設けられていることを特徴とするギヤ構
成ユニット。
【請求項７】請求項６記載のギヤ構成ユニットにおいて、前記手段が、固定リング（６４）を備えていることを特徴とするギヤ構成ユニ
ット。
【請求項８】請求項５または７記載のギヤ構成ユニットにおいて、前記手段が、スリーブ形状部材（６５）を備えていることを特徴とするギヤ構
成ユニット。
【請求項９】請求項５〜８のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにおいて
、前記手段が、個々のギヤ部材によって形成されている係止面を備えていること
を特徴とするギヤ構成ユニット。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにおい
て、前記円筒形内部スペース（４１）の内径（ｄ）が、実質的に一定とされている
ことを特徴とするギヤ構成ユニット。
【請求項１１】請求項１〜９のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにおい
て、機械的ギヤ部（４）と流体力学的ギヤ部（２）とを具備してなり、前記ギヤハウジング（１１）の前記円筒形内部スペース（４１）は、少なくと
も前記機械的ギヤ部（４）の領域にわたって、軸方向から見たときに一定の直径
（ｄ）を有していることを特徴とするギヤ構成ユニット。
【請求項１２】請求項１〜１０のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにお
いて、少なくとも１つのギヤ部材が、隔壁（４４，４５，４６，６２）として構成さ
れ、前記バー形状ガイド部材（４０．１〜４０．４）が、前記隔壁（４４，４５，
４６，６２）内において支持されていることを特徴とするギヤ構成ユニット。
【請求項１３】請求項１〜１１のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにお
いて、前記バー形状ガイド部材（４０．１〜４０．４）が、少なくとも前記ギヤハウ
ジング（１１）において懸架支持されていることを特徴とするギヤ構成ユニット
。
【請求項１４】請求項１〜１３のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにお
いて、積層形状とされたブレーキ構成（Ｂ₁〜Ｂ₄）をなす少なくとも１つのギヤ部材
が設けられ、前記ブレーキ構成（Ｂ₁〜Ｂ₄）は、少なくとも２つの摩擦面付き部
材（Ｂ_1n〜Ｂ_nn）を備え、前記摩擦面は、他の摩擦面付き中間部材（Ｂ_z1〜Ｂ_2n ）に対して順次押圧可能とされ、互いに隣接している２つの摩擦面付き部材（Ｂ_1n，Ｂ_1n+1）の間に、少なくと
も１つのスプリング型エネルギー蓄積ユニット（Ｆ）が設けられており、該スプ
リング型エネルギー蓄積ユニット（Ｆ）は、前記バー形状ガイド部材（４０．１
〜４０．ｎ）によって案内されているとともに、摩擦結合の形成に際して、前記
摩擦面付き部材（Ｂ_nn）と前記中間部材（Ｂ_nz）との間においてプレテンション
設定可能とされていることを特徴とするギヤ構成ユニット。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにお
いて、前記バー形状ガイド部材は、中実部材として形成されていることを特徴とする
ギヤ構成ユニット。
【請求項１６】請求項１〜１５のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにお
いて、前記バー形状ガイド部材は、少なくとも部分的に中空部材として形成されてい
ることを特徴とするギヤ構成ユニット。
【請求項１７】請求項１〜１６のいずれかに記載のギヤ構成ユニットにお
いて、前記バー形状ガイド部材が、軸として機能することを特徴とするギヤ構成ユニ
ット。