JP2003514195A - 多段変速機 - Google Patents
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Abstract
Description
はおおむね、互いに同軸に配列された入力軸と出力軸、出力軸に対して同心に配
列された複遊星歯車セット及び3個のクラッチと2個のブレーキの形の5個のシ
フト要素からなり、これらのシフト要素の選択的締結がそれぞれ対をなして入力
軸と出力軸の間の種々の変速比を決定する。
のクラッチにより第1の動力経路と結合され、複遊星歯車セットの第2の要素は
出力軸に固着され、第3の要素は第3のクラッチにより第2の動力経路と結合さ
れ、かつ第1のブレーキによりロックされ、複遊星歯車セットの第4の要素は第
2のクラッチにより第1の動力経路と結合され、第2のブレーキにより制動され
るから、シフト手段の間で対をなして選択的シフトが保証され、こうして6個の
前進段が成立する。その場合1速は第1のクラッチと第1のブレーキにより、2
速は第1のクラッチと第2のブレーキにより、3速は第1のクラッチと第2のク
ラッチにより、4速は第1のクラッチと第3のクラッチにより、5速は第2のク
ラッチと第3のクラッチにより、6速は第3のクラッチと第2のブレーキにより
シフトされる。最後に後退段は第2のクラッチと第1のブレーキによりシフトさ
れる。
の前進段を包含し、比較的安価に製造できる多段変速機を提供することである。
の特徴、第3の解決策では請求項18の特徴、第4の解決策では請求項22の特
徴を有する多段変速機によって解決される。
なくとも7つの前進段を有することである。その場合シフトされる各段ごとにそ
れぞれ2個のシフト要素が操作されるだけである。ある段から次の段に切換える
ときに1つのシフト要素が切断され、別の1つのシフト要素が連結されるだけで
ある。複数のシフト要素を同時に操作しなければならない、シフト品質にとって
問題なグループシフトを、このようにして回避することができる。
ことが可能な、安価に製造できる多段変速機に関する本発明の好適な実施形態が
従属請求項で明らかである。
図(図1Aないし16A)と、個々の変速段の当該の変速比、変速比間隔、総変
速比及び個々の遊星歯車セットの静止変速比を含むシフトダイヤグラム(図1B
ないし16B)が示されている。
安上がりな前進7段、後退1段の多段変速機を5個のシフト要素で構成するため
に、入力軸により伝達される入力回転数nのほかに、別の2つの回転数n1及び
n2を発生する2つの前置歯車セットを入力軸に設ける。これと対照的に冒頭で
述べた公知の多段変速機では、入力回転数nに加えてもう1つの回転数を発生す
るただ1個の前置歯車セットが入力軸に設けられるだけである。本発明ではシフ
ト要素の操作により回転数n1、n2と入力回転数nが、シフトされる動力伝達
経路に従って出力軸へ伝達される。補助シフト要素を配設することにより、前進
7段、後退1段の本発明多段変速機から出発して特に乗用車、バス及びトラック
用の前進7段以上で後退が少なくとも1段の種々の多段変速機が設計される。オ
フロード車用に特殊な変速比間隔のクローリング設計を提示することができる。
オートバイや自転車で使用するために、後退なしの多段変速機を提示することが
できる。
退1段の上記多段変速機の5つの異なる変型を説明する。本発明に基づく変速機
設計で9以上の総変速比が可能であるから、冒頭に述べた6段変速機と比較して
得られる総変速比の利得を、例えば発進要素として常用されるトルクコンバータ
を簡単な流体クラッチで代用するために利用することができ、しかも車両の高い
発進能力をあきらめないでよい。
置歯車セットVSの第1の遊星歯車セットをRS1、前置歯車セットVSの第2
の遊星歯車セットをRS2、切換え可能な後置歯車セットNSの第1及び第2の
歯車セットをRS3又はRS4で表す。
数nのほかに前置歯車セットRS1が第1の補助回転数n1を、第2の歯車シフ
トセットRS2が第2の補助回転数n2を発生することである。ギヤチェンジの
つどそれぞれ2つのシフト要素が締結されるだけである。
ごとに少なくとも1つ軸及び最大で1つの軸が入力軸1の回転数nで回転し、前
置歯車セットごとに少なくとも1つの軸及び最大で1つの軸が固定されている。
歯車セットRS2は太陽歯車21、遊星歯車22、リングギヤ23を有する。遊
星歯車12に共通のプラネットキャリアを15で表し、遊星歯車22に属するプ
ラネットキャリアを25で表す。
能な2キャリア4軸ギヤである。歯車セットRS3は太陽歯車31、遊星歯車3
2、リングギヤ33を有する。同様に後置ギヤNSの歯車セットRS4は太陽歯
車41、遊星歯車42、リングギヤ43からなる。遊星歯車32に共通のプラネ
ットキャリアを35で表し、遊星歯車42に共通のプラネットキャリアを45で
表す。歯車セットRS4のプラネットキャリア45は歯車セットRS3の軸と結
合されている。この連結軸にシフト要素E及びDが接続する。
歯車とは歯車セットの太陽歯車又はリングギヤのことである。歯車セットRS3
の中心歯車にシフト要素Aが接続する。
トRS4の中心歯車との第2の連結軸(図4A、図5A)をなし、又は第2の連
結軸が出力軸2と結合される(図1A、図2A、図3A)。
ットRS3の変速比に関連して生じる出力回転数は、シフト要素C及びDにより
歯車セットRS4に伝達される回転数が歯車セットRS4の変速比に関連して生
じる出力回転数より大きく、またシフト要素Aと結合された軸が切換え可能な後
置歯車セットNSの歯車セットRS4の中心歯車との連結軸をなす場合は、歯車
セットRS3の変速比で生じる出力回転数より大きい。
速機の第1の実施形態を示す。この場合入力軸1は前置歯車セット RS1及び
RS2の太陽歯車11及び21と結合されている。第1の前置歯車セットRS1
のリングギヤ13は固定されている。2つの前置歯車セットRS1及びRS2の
プラネットキャリア15及び25は互いに結合されている。第2の前置歯車セッ
トRS2のリングギヤ23(回転数n2)はクラッチDにより第1の後置歯車セ
ットRS3のリングギヤ33及び第2の後置歯車セットRS4のプラネットキャ
リア45と結合することができる。またプラネットキャリア15及び25(回転
数n1)はクラッチAにより第1の後置歯車セットRS3の太陽歯車31と、ま
たクラッチCにより第2の後置歯車セットRS4の太陽歯車41と結合すること
ができる。入力軸1はクラッチBにより太陽歯車41と、またクラッチEにより
プラネットキャリア45と結合することができる。後置ギヤNSでは歯車セット
RS3のプラネットキャリア45が歯車セットRS4のリングギヤ43及び出力
軸2と結合されている。また歯車セットRS3のリングギヤ33は歯車セットR
S4のプラネットキャリア45と結合されている。
歯車セットRS3及びRS4を回転数n、n1及びn2で制御することによって
、図1bのシフトダイヤグラムに従って前進段1ないし7と後退段Rをシフトす
ることができる。その場合ある段から次の段へ切換えるときに1つのシフト要素
を切断し、1つのシフト要素を連結するだけでよいことが重要な利点である。こ
うして複数のシフト要素の同時連結(グループシフト)を行うシフト品質上問題
なシフト操作を回避することができる。
して説明した6段自動変速機と同様に良好な変速比間隔で総変速比が大きいこと
である(9以上)。こうして乗用車の応用例で例えば発進要素として常用される
トルクコンバータを流体クラッチ及び/又は変速機に組込んだ多板クラッチに置
き換えることができ、しかも高い発進能力をあきらめないでよい。可能な実施形
態を図1Aに例示した。これによって小さな重量と、全長の短縮によりフロアの
トンネル区域に好都合な取付け寸法と、コストの低減という利点が生じる。
して説明した図2Aの細部は同じ符号を付した。
わりに一般に制御が簡単なブレーキを有する。
る。入力軸1はクラッチAにより太陽歯車31と、またクラッチEによりプラネ
ットキャリア45と結合することができる。プラネットキャリア15(回転数n
1)はクラッチBにより太陽歯車41と結合することができる。リングギヤ13
はプラネットキャリア25と結合され、プラネットキャリア25はハウジングに
固着されている。リングギヤ23(回転数n2)はクラッチCにより太陽歯車4
1と結合することができる。プラネットキャリア45はブレーキDによりハウジ
ングと結合することができる。リングギヤ33はプラネットキャリア45と結合
されている。リングギヤ43はプラネットキャリア35及び出力軸2と結合され
ている。
づき7つの前進段と1つの後退段がシフトされる。
ブ特性が燃費と運転騒音の低減に関して有利である。またクラッチに代わるブレ
ーキDを例えば操作のための圧油供給に関して、構造上簡単に設計できることが
好都合である。
速機の別の実施形態を示す。この場合前置歯車セットVSと後置歯車セットNS
はラビニョー形ギヤとして構成されている。入力軸1は歯車セットRS1の太陽
歯車11と結合されており、クラッチEにより歯車セットRS2の内側及び外側
遊星歯車32’、32”のプラネットキャリア35’、35”及び歯車セットR
S4のプラネットキャリア45と結合することができる。また入力軸1はクラッ
チAにより歯車セットRS3の太陽歯車31と結合することができる。歯車セッ
トRS1及びRS2の互いに結合されたプラネットキャリア15、25’及び2
5”(回転数n1)はクラッチBにより歯車セットRS4の太陽歯車41と結合
することができる。歯車セットRS1の遊星歯車12と歯車セットRS2の外側
遊星歯車22”は互いに連結されている。歯車セットRS2の太陽歯車21(回
転数n2)はクラッチCにより歯車セットRS4の太陽歯車41と結合すること
ができる。歯車セットRS1のリングギヤ13は固定されている。プラネットキ
ャリア35’、35”及び45はブレーキD2より固定することができる。歯車
セットRS4の遊星歯車42と歯車セットRS3の外側遊星歯車32”は互いに
連結されている。出力軸2は互いに結合されたリングギヤ33及び43に固着さ
れている。
前進段と1つの後退段がシフトされる。
組の遊星歯車セットの安価な設計が有利である。また2つの上位の段のオーバド
ライブ特性を燃料節約と騒音放出の減少のために有利に利用することができる。
別の実施形態を示す。この場合前置歯車セットRS1及びRS2によって補助回
転数n1及びn2が発生され、これらの歯車セットの遊星歯車12及び22のプ
ラネットキャリア15及び25は互いに結合されている。入力軸1は歯車セット
RS1及びRS2のリングギヤ13及び23と結合されており、クラッチEによ
り第3の歯車セットRS3のリングギヤ33と結合することができ、またクラッ
チBにより第4の歯車セットRS4のリングギヤ43と結合することができる。
第1の歯車セットRS1の太陽歯車11はハウジングに固定されている。第2の
歯車セットRS2の太陽歯車21(回転数n2)はクラッチDにより歯車セット
RS4のプラネットキャリア45と結合することができ、プラネットキャリア4
5は歯車セットRS3のリングギヤ33と結合されている。歯車セットRS1及
びRS2の遊星歯車12及び22のプラネットキャリア15及び25(回転数n
1)はクラッチCにより歯車セットRS4のリングギヤ43と結合することがで
きる。歯車セットRS3及びRS4の太陽歯車31及び41は共同でブレーキA
によりロックすることができる。歯車セットRS3のプラネットキャリア35は
出力軸2と結合されている。
した7つの前進段と1つの後退段が得られる。
がある。この場合は特に図4Bに挙げた歯車セットの静止変速比に基づき高い変
速比(i_1速>8)でクローリングが得られ、同時に高速の走行速度範囲で有
利な変速比が得られる。また、ずれば遊星歯車を使用するとともに第4のリング
ギヤを廃止することによって製造が安上がりである。
5Aの実施形態では、リングギヤ13が固定されている。プラネットキャリア1
5(回転数n1)はプラネットキャリア25と結合されており、クラッチBによ
りリングギヤ43と結合することができる。リングギヤ23(回転数n2)はク
ラッチDによりプラネットキャリア45及びこれと結合されたリングギヤ33と
結合することができる。入力軸1は太陽歯車11及び21と結合されており、ク
ラッチAにより太陽歯車41及び31と結合することができ、またクラッチEに
よりプラネットキャリア45及びリングギヤ33と結合することができる。ブレ
ーキCを締結してクラッチBを切断すれば、リングギヤ43を回転数0に調整す
ることができる。プラネットキャリア35は出力軸2と結合されている。
しい締結状態が図5bで明らかである。
車にとって特別の利点がある。この場合は特に図5Bに挙げた歯車セットの静止
変速比に基づき、極めて高い変速比(i_1速=10)で極端なクローリングに
シフトすることができるからである。1速(クローリング)と2速の変速比間隔
が大きいので、このクローリングを運転者による特別なマニュアルシフト段とし
て構成することが好ましい。通常の運転操作で15という全体として極めて大き
い総変速比が得られる。2つの上位の段のオーバドライブ特性は燃費と運転騒音
を減少する効果がある。
個のシフト要素で前進10段と後退1段をシフトすることができる本発明多段変
速機を示す。切換え可能な後置ギヤのクラッチB及びCを備えた軸に補助クラッ
チFが設けられている。nC<nF<nBが成り立つ。
れており、シフト要素Eにより歯車セットRS4並びに歯車セットRS3の外側
遊星歯車32”及び内側遊星歯車32’の互いに連結されたプラネットキャリア
45、35”及び35’と結合することができる。プラネットキャリア25はプ
ラネットキャリア15と結合されており(回転数n1)、クラッチBにより太陽
歯車41と結合することができる。太陽歯車41はブレーキCの操作によってロ
ックすることができ、又はハウジングと結合することができる。プラネットキャ
リア15及び25(回転数n1)はクラッチAにより太陽歯車31と結合するこ
とができる。太陽歯車21(回転数n2)はクラッチDにより歯車セットRS3
の内側遊星歯車32’のプラネットキャリア35’と、またクラッチFにより歯
車セットRS4の太陽歯車41と結合することができる。リングギヤ33及び4
3は互いに、かつ出力軸2と結合されている。
比に関連して、図6bに表で示した前進10段と後退1段がシフトされる。補助
シフト要素により前進7段の本発明多段変速機のこれまでの実施形態1ないし5
に比して、3つの別の前進段が得られる。変速比間隔を狭く設計することができ
る利点があり、従って例えばジーゼルエンジン車に好都合である。
トを有し、6個のシフト要素AないしFで前進9段と後退2段をシフトすること
ができる本発明多段変速機を説明する。
歯車セットRS2のリングギヤ23と結合されており、クラッチEによりプラネ
ットキャリア45と、またクラッチBにより太陽歯車41と結合することができ
る。遊星歯車22のプラネットキャリア25はプラネットキャリア15(回転数
n1)と結合されており、クラッチAにより太陽歯車31と結合することができ
る。またプラネットキャリア25とプラネットキャリア15はクラッチFにより
太陽歯車41と結合することができる。太陽歯車21(回転数n2)はクラッチ
Cにより太陽歯車41と結合することができ、またクラッチDによりプラネット
キャリア45と結合することができる。プラネットキャリア45はリングギヤ3
3と結合されている。リングギヤ43はプラネットキャリア35及び出力軸2と
結合されている。
ト要素AないしFの選択的締結により、図7Bに挙げた歯車セットの静止変速比
に関連して、狭い変速比間隔で9つの前進段と好都合なことに2つの後退段がシ
フトされる。「通常の」後退段に比して発進変速比を低くした特別の後退段は、例
えば自動変速機の冬期運転プログラムに組み入れることができる。
速機の操作のために前進9段、後退2段をシフトする合計6個のシフト要素Aな
いしFを設けた本発明多段変速機を示す。
図8Aの多段変速機は4個のクラッチと2個のブレーキを有し、このため前進段
の数が図6Aと比較して1段だけ減少している。
ある。入力軸1は太陽歯車21及び歯車セットRS1の外側遊星歯車12”のプ
ラネットキャリア15”と結合されており、クラッチAにより太陽歯車31と、
またクラッチEによりプラネットキャリア45と結合することができる。プラネ
ットキャリア25は一方では変速機のハウジングと、他方では歯車セットRS1
の太陽歯車11と結合されている。歯車セットRS1の内側遊星歯車12’のプ
ラネットキャリア15’は外側遊星歯車12”のプラネットキャリア15”と結
合されている。歯車セットRS1(回転数n1)のリングギヤ13はクラッチB
により太陽歯車41と結合することができる。リングギヤ23(回転数n2)は
クラッチCにより太陽歯車41と結合することができる。太陽歯車41はブレー
キFの操作によりハウジングと結合することができる。プラネットキャリア45
はブレーキDの操作によりハウジングと結合することができる。またプラネット
キャリア45はリングギヤ33と結合されている。リングギヤ43はプラネット
キャリア35及び出力軸2と結合されている。
ト要素AないしFのシフトダイヤグラムを図8Bに表で示す。
れていることが好都合であり、これによってクラッチに比して例えば変速機ハウ
ジング内の圧油通路の配管が簡単なため構造上の利点が生じる。変速比間隔がほ
ぼ定常で、上位段側へゆるやかに低下する9つの前進段の極めて調和のとれた段
階配列も特に有利である。
と後退2段をシフトすることができる別の本発明多段変速機を説明する。
りに1個の切換え不能な前置歯車セットしかないことである。入力軸1(回転数
n)は歯車セットRS1(プラスギヤ)の太陽歯車11と結合されており、クラ
ッチEによりプラネットキャリア45と、またクラッチBにより太陽歯車41と
結合することができる。歯車セットRS1の内側遊星歯車12’のプラネットキ
ャリア15’と歯車セットRS1の外側遊星歯車12”のプラネットキャリア1
5”は互いに結合され、ハウジングに固定されている。さらにプラネットキャリ
ア15’とプラネットキャリア15”はクラッチCにより太陽歯車41と結合す
ることができる。リングギヤ13(回転数n1)はクラッチFにより太陽歯車4
1と結合することができ、またクラッチAにより太陽歯車31と結合することが
できる。リングギヤ43はリングギヤ33及び出力軸2と結合されている。プラ
ネットキャリア45(遊星歯車42)、35’(内側遊星歯車32’)及び35
”(外側遊星歯車32”)は互いに結合されており、ブレーキDによりロックす
ることができる。なお遊星歯車32”及び42は互いに連結されている。
変速機のシフトダイヤグラムを図9Bに示す。
トを設けただけであるから、段数のほかに、特に場所を取らない安価な構造が有
利である。変速段の段階配列は調和がとれており、実施形態7と同様に、「通常
の」後退段のほかに「高速の」後退段にシフトすることができる。
びRS2bを有し、7個のシフト要素AないしGで合計13の前進段と1つの後
退段をシフトすることができる多段変速機を示す。クラッチB、C及びFを有す
る軸に補助クラッチFが設けられる。nF>nG>nBが成り立つ。切換え不能
な3キャリア5軸ギヤによって入力回転数が発生される。
れており、クラッチAにより第1の後置歯車セットRS3の太陽歯車31及びこ
れと結合された第2の後置歯車セットRS4の太陽歯車41と、またクラッチE
により第2の後置歯車セットRS4のプラネットキャリア45と結合することが
できる。
RS2a及びRS2bからなり、歯車セットRS2aの遊星歯車22aのプラネ
ットキャリア25aと、プラスギヤとして構成された歯車セットRS2bの外側
遊星歯車22b”のプラネットキャリア25b”は互いに連結されている。さら
に遊星歯車22a及び22b”は互いに連結されている。プラネットキャリア1
5は内側遊星歯車22b’のプラネットキャリア25b’及び外側遊星歯車22
b”のプラネットキャリア25b”と結合されている。またプラネットキャリア
25b”はクラッチGによりリングギヤ43と結合することができる(回転数n
2a)。リングギヤ43はブレーキCによりロックすることができる。歯車セッ
トRS2a(回転数n1)の太陽歯車21aはクラッチBによりリングギヤ43
と結合することができる。歯車セットRS2aのリングギヤ23aと歯車セット
RS2bのリングギヤ23bは互いに結合されており(回転数n2b)、クラッ
チFによりリングギヤ43と、またクラッチDによりプラネットキャリア45及
びこれと結合されたリングギヤ33と結合することができる。プラネットキャリ
ア35は出力軸2と結合されている。最後に歯車セットRS2bの太陽歯車21
b及び歯車セットRS1のリングギヤ13はハウジングと結合されている。
げた歯車セットの静止変速比に関連して、図10Bに表で示す前進13段と後退
1段がシフトされる。
ットと7個のシフト要素しかない極めてコンパクトな変速機構造で段数が大きい
ことにある。歯車セットの変速比を適当に選択することによって、実施形態10
から後退2段の多段変速機を導き出すこともできる。但しその場合は前進段が1
2しかない。
6の前進段と1つの後退段がシフトされる。クラッチB、C、F及びGを有する
軸は補助クラッチHを装備する。nG<nH<nBが成り立つ。切換え不能な4
キャリア6軸ギヤによって入力回転数が発生される。
する。前置歯車セットRS1は歯車セットRS1aと歯車セットRS1bからな
り、歯車セットRS1aの遊星歯車12aと歯車セットRS1bの外側遊星歯車
12b”は互いに連結され、外側遊星歯車12b”のプラネットキャリア15b
”は内側遊星歯車12b’のプラネットキャリア15b’と結合されている。歯
車セットRS2は2個の歯車セットRS2a及びRS2bからなり、歯車セット
RS2aの遊星歯車22aと歯車セットRS2bの外側遊星歯車22b”は互い
に連結されている。
RS2aの太陽歯車21aと結合されており、クラッチAにより太陽歯車31と
、またクラッチEによりリングギヤ33と結合することができる。歯車セットR
S1aの太陽歯車11aはハウジングと結合されている。歯車セットRS1a及
び歯車セットRS1bのリングギヤ13a及び13bは互いに結合されており(
回転数n1a)、クラッチBにより第2の後置歯車セットRS4の太陽歯車41
と結合することができる。太陽歯車41はブレーキCによりロックすることがで
きる。歯車セットRS2bの太陽歯車21b(回転数n2b)はクラッチDによ
りリングギヤ33と結合することができ、またクラッチFにより太陽歯車41と
結合することができる。リングギヤ33はプラネットキャリア45と結合されて
いる。歯車セットRS2bの内側遊星歯車22b’及び外側遊星歯車22b”の
プラネットキャリア25b’及び25b”と歯車セットRS2aのプラネットキ
ャリア25aは互いに結合されており(回転数n1b)、クラッチHにより太陽
歯車41と結合することができる。歯車セットRS2a及びRS2bの連結され
たリングギヤ23a及び23b(回転数n2a)はクラッチGにより同じく太陽
歯車41と結合することができる。リングギヤ43はプラネットキャリア35及
び出力軸2と結合されている。
歯車セットの静止変速比に関連して、図11Bに表で示した前進16段と後退1
段が操作される。こうして本発明多段変速機のこの実施形態11の利点は比較的
少数の遊星歯車セットとシフト要素を有するコンパクトな変速機構造で段数が極
めて大きいことである。歯車セットの変速比を適当に選択することによって、実
施形態11から後退2段の多段変速機を導き出すこともできる。但しその場合は
前進段の数が15に減少する。
1個の前置歯車セットRS1でシフトすることができる多段変速機を説明する。
これは前述の運動条件「シフト要素Dの回転数はシフト要素Bの回転数以下であ
る」を条件「シフト要素Dの回転数はシフト要素Bの回転数に等しい」で制限す
ることによって得られる。
に固着されている。入力軸1(回転数n)は前置歯車セットRS1の太陽歯車1
1と結合されており、クラッチEにより第1の後置歯車セットRS3のリングギ
ヤ33及びこれと結合された第2の後置歯車セットRS4のプラネットキャリア
45と結合することができ、またクラッチAにより歯車セットRS3の太陽歯車
31と結合することができる。歯車セットRS1のプラネットキャリア15(回
転数n1)はクラッチBにより歯車セットRS4の太陽歯車41と、またクラッ
チDにより歯車セットRS3のリングギヤ33と結合することができる。歯車セ
ットRS4の太陽歯車41はブレーキCにより固定することができる。歯車セッ
トRS4のリングギヤ43及びこれと結合された歯車セットRS3のプラネット
キャリア35は出力軸2と結合されている。
合計8つの前進段がシフトされる。
フトすることができる本発明多段変速機の別の実施形態を説明する。
ットRS3及びRS4の制御のために必要な回転数を生じる。前置歯車セットR
S1は太陽歯車11とリングギヤ13のほかに内側遊星歯車12’及び外側遊星
歯車12”を有し、そのプラネットキャリア15’及び15”は互いに結合され
ている。
り、クラッチEにより第1の後置歯車セットRS3の外側遊星歯車32”のプラ
ネットキャリア35”と結合することができ、またクラッチAにより歯車セット
RS3の太陽歯車31と結合することができる。歯車セットRS1のプラネット
キャリア15’及び15”は多段変速機のハウジングと結合されている。歯車セ
ットRS4の太陽歯車41はブレーキCによりロックすることができる。歯車セ
ットRS1のリングギヤ13(回転数n1)はクラッチBにより太陽歯車41と
結合することができ、またクラッチDにより歯車セットRS3の内側遊星歯車3
2’のプラネットキャリア35’と結合することができる。プラネットキャリア
35’は歯車セットRS3の外側遊星歯車32”のプラネットキャリア35”及
び歯車セットRS4のプラネットキャリア45と結合されている。なお遊星歯車
32”及び42は互いに連結されている。歯車セットRS3及びRS4のリング
ギヤ33及び43は出力軸2と結合されている。
で示した合計8の前進段がシフトされる。
形態を説明する。これらの前進段を5個のシフト要素でシフトすることができ、
やはりただ1個の前置歯車セットしか設けられていない。
いる。入力軸1(回転数n)は歯車セットRS1のリングギヤ13と結合されて
おり、クラッチEにより第2の後置歯車セットRS4のプラネットキャリア45
及びこれと結合された第1の後置歯車セットRS3の太陽歯車31と結合するこ
とができ、またクラッチAにより歯車セットRS3のリングギヤ33及びこれと
結合された歯車セットRS4のリングギヤ43と結合することができる。歯車セ
ットRS1のプラネットキャリア15(回転数n1)はクラッチBにより太陽歯
車41と、またクラッチDにより歯車セットRS4のプラネットキャリア45と
結合することができる。歯車セットRS4の太陽歯車41はブレーキCにより固
定することができる。歯車セットRS3のプラネットキャリア35は出力軸2と
結合されている。
合計8の前進段がシフトされる。
12、13及び14によって合計8つの前進段が具合よく得られる。特に変速機
構造が極めてコンパクトであり、かつ後退段を廃止したため、この実施形態12
、13及び14は特にオートバイ用に、また自転車のハブ内蔵変速装置として適
している。実施形態12の段階構成は上位の2段に適度なオーバドライブ特性が
あるので、オートバイでの応用のために好都合である。実施形態13及び14の
中間段の狭い変速比間隔と低速側へ大きくなる変速比間隔の組合わせは、自転車
で使用するのに特に好都合である。
有し、これによって合計11の前進段を6個のシフト要素AないしFの選択的締
結でシフトすることができる別の本発明多段変速機を説明する。
1はマイナスギヤとして構成され、歯車セットRS2の外側遊星歯車22”は歯
車セットRS1の遊星歯車12に固結されている。入力軸1(回転数n)は歯車
セットRS2の太陽歯車21と結合されており、クラッチBにより太陽歯車41
と、またクラッチEにより第2の後置歯車セットRS4のプラネットキャリア4
5と結合することができ、プラネットキャリア45は第1の後置歯車セットRS
3のリングギヤ33と結合されている。歯車セットRS2の外側遊星歯車22”
と歯車セットRS1の遊星歯車12に共通のプラネットキャリア15(回転数n
1)は、クラッチAにより歯車セットRS3の太陽歯車31と結合することがで
き、またクラッチFにより歯車セットRS4の太陽歯車41と結合することがで
きる。さらにプラネットキャリア15は歯車セットRS2の外側遊星歯車22”
及び内側遊星歯車22’のプラネットキャリア25”及び25’と結合されてい
る。歯車セットRS1及びRS2の連結されたリングギヤ13及び23(回転数
n2)はクラッチDによりプラネットキャリア45と、またクラッチCにより歯
車セットRS4の太陽歯車41と結合することができる。歯車セットRS3のプ
ラネットキャリア35は歯車セットRS4のリングギヤ43及び出力軸2と結合
されている。
たように11の前進段がシフトされる。
とができる別の本発明多段変速機を説明する。実施形態11Aと同様に、この場
合は合計4個の連結された切換え不能な前置歯車セットが設けられている。そし
て前置歯車セットRS1は歯車セットRS1aと歯車セットRS1bからなり、
前置歯車セットRS2は歯車セットRS2aと歯車セットRS2bからなる。
結合されており、クラッチAにより第1の後置歯車セットRS3の太陽歯車31
と結合することができ、またクラッチEにより歯車セットRS3(プラスギヤ)
の内側遊星歯車32’及び外側遊星歯車32”のプラネットキャリア35’及び
35”と結合することができる。歯車セットRS1aの内側遊星歯車12a’の
プラネットキャリア15’と歯車セットRS1aの外側遊星歯車12a”のプラ
ネットキャリア15”は互いに結合されている。歯車セットRS1bはマイナス
ギヤとして構成されている。この場合第2の前置歯車セットRS1bの太陽歯車
11bは第3の前置歯車セットRS2aの太陽歯車21aに相当する。また第2の
歯車セットRS1bのリングギヤ13bは第4の前置歯車セットRS2bのリン
グギヤ23bに相当する。歯車セットRS1aの外側遊星歯車12a”、歯車セ
ットRS1bの遊星歯車1b、歯車セットRS2aの遊星歯車22a、歯車セッ
トRS2bの遊星歯車22bは、ずれば遊星歯車として互いに連結されている。
これらの遊星歯車に共同でプラネットキャリア15a”が配属されている。プラ
ネットキャリア15a”(回転数n1b)はクラッチGにより第2の後置歯車セ
ットRS4(マイナスギヤ)の太陽歯車41と、またクラッチDにより第1の後
置歯車セットRS3の内側遊星歯車32’のプラネットキャリア35’と結合す
ることができる。歯車セットRS3はプラスギヤとして構成されている。歯車セ
ットRS3の外側遊星歯車32”は歯車セットRS4の遊星歯車42に連結され
ている。内側遊星歯車32’のプラネットキャリア35’は歯車セットRS3の
外側遊星歯車32”のプラネットキャリア35”と結合されている。歯車セット
RS1bの太陽歯車11bはハウジングと結合されている。歯車セットRS2b
(回転数n2b)の太陽歯車21bはクラッチFにより太陽歯車41と結合するこ
とができ、太陽歯車41はブレーキCにより同じくハウジングと結合することが
できる。歯車セットRS1a及び歯車セットRS1bのリングギヤ13a及び1
3bは互いに結合されており、クラッチB(回転数n1a)により太陽歯車41
と結合することができる。プラネットキャリア35”は(それとともにプラネッ
トキャリア35’も)プラネットキャリア45と、かつ互いに結合されている。
歯車セットRS2a(回転数n2a)のリングギヤ23aはクラッチHにより歯
車セットRS4の太陽歯車41と結合することができる。最後にリングギヤ33
及び43は出力軸2と結合されている。
のシフト要素AないしHの選択的締結により、図16Bに示すように合計17の
前進段がシフトされる。
5及び16は適宜に大きな段数でオートバイ用に、特に自転車用ハブ内蔵変速装
置として適している。
Claims (26)
- 【請求項1】 前置歯車セット(VS)と結合された入力軸(1)と、2個の切換え可能な連
結された遊星歯車セット(PS3、PS4)からなる後置歯車セット(NS)と
結合された出力軸(2)と、シフト要素(AないしH)とを有し、ギヤチェンジ
のためにシフト要素(AないしH)の選択的接続により入力軸(1)の回転数及
び前置歯車セット(VS)の回転数を後置歯車セット(NS)に選択的に伝達す
ることができる多段変速機において、前置歯車セット(VS)が2個の切換え不
能な連結された遊星歯車セット(RS1、RS2)からなり、2つの遊星歯車セ
ット(RS1、RS2)が出力側に2つの回転数(n1、n2)を発生し、シフ
ト要素(AないしF)の選択的締結により入力軸(1)の入力回転数(n)のほ
かにこれらの回転数(n1、n2)を、出力軸(2)に作用する後置歯車セット
(NS)の2個の切換え可能な遊星歯車セット(RS3、RS4)の少なくとも
一方に選択的に接続することができ、ある変速段から次に高い又は次に低い変速
段へ切換えるために、その時操作した2つの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連結され、少なくとも7つの前進
段が形成されることを特徴とする多段変速機。 - 【請求項2】 前進段の数がシフト要素(AないしF)の数より少なくとも2だけ大きいこと
を特徴とする請求項1に記載の多段変速機。 - 【請求項3】 前置歯車セット(VS)として、切換え不能な2キャリア4軸ギヤを構成する
第1の遊星歯車セット(RS1)及び第2の遊星歯車セット(RS2)が設けら
れ、少なくとも一方の軸が入力軸(1)の入力回転数(n)で回転し、別の軸が
固定されており、切換え可能な後置歯車セット(NS)が第3の遊星歯車セット
(RS3)及び第4の遊星歯車セット(RS4)からなる切換え可能な2キャリ
ア4軸ギヤであることを特徴とする請求項1又は2に記載の多段変速機。 - 【請求項4】 第1の遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)と第2の遊星歯車セット
(RS2)の太陽歯車(21)が入力軸(1)に配設され、第1の遊星歯車セッ
ト(RS1)のリングギヤ(13)が固定され、第1の遊星歯車セット(RS1
)の遊星歯車(12)のプラネットキャリア(15)が第2の遊星歯車セット(
RS2)の遊星歯車(22)のプラネットキャリア(25)と結合されており、
第2の遊星歯車セット(RS2)のリングギヤ(23)を第4のシフト要素(D
)により第3の遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)と結合すること
ができ、第3の遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)が第4の遊星歯
車セット(RS4)の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(45)と結合さ
れており、第1の遊星歯車セット(RS1)のプラネットキャリア(15)を第
1のシフト要素(A)により第3の遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(31
)と結合することができ、第2の遊星歯車セット(RS2)のプラネットキャリ
ア(25)を第3のシフト要素(C)により第4の遊星歯車セット(RS4)の
太陽歯車(41)と結合することができ、第3の遊星歯車セット(RS3)の遊
星歯車(32)のプラネットキャリア(35)が第4の遊星歯車セット(RS4
)のリングギヤ(43)及び出力軸(2)と結合されており、入力軸(1)を第
2のシフト要素(B)により第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41
)と、また第5のシフト要素(E)により第4の遊星歯車セット(RS4)のプ
ラネットキャリア(45)と結合することができ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(図1A)。 - 【請求項5】 入力軸(1)が第1の遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)及び第2
の遊星歯車セット(RS2)のリングギヤ(21)と結合され、第2の遊星歯車
セット(RS2)の遊星歯車(22)のプラネットキャリア(25)が固定され
、かつ第1の遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)と結合されており
、入力軸(1)を第1のシフト要素(A)により第3の遊星歯車セット(RS3
)の太陽歯車(31)と結合することができ、また第5のシフト要素(E)によ
り第4の遊星歯車セット(RS4)の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(
45)と結合することができ、第4の遊星歯車セット(RS4)のプラネットキ
ャリア(45)が第3の遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)と結合
されており、第4の遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャリア(45)及
びこれと結合された第3の遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)を第
4のシフト要素(D)により固定することができ、第2の遊星歯車セット(RS
2)のリングギヤ(23)を第3のシフト要素(C)により第4の遊星歯車セッ
ト(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第1の遊星歯車セット
(RS1)の遊星歯車(12)のプラネットキャリア(15)を第2のシフト要
素(B)により第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合する
ことができ、第4の遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(42)が第3の遊
星歯車セット(RS3)の遊星歯車(32)のプラネットキャリア(35)及び
出力軸(2)と結合されてい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(図2A)。 - 【請求項6】 入力軸(1)が第1の遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)と結合さ
れ、第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(12)のプラネットキャリア
(15)が第2の遊星歯車セット(RS2)の外側遊星歯車(22”)のプラネ
ットキャリア(25”)及び内側遊星歯車(22’)のプラネットキャリア(2
5’)と結合され、第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(12)が第2
の遊星歯車セット(RS2)の外側遊星歯車(22”)と連結され、第1の遊星
歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)が第2の遊星歯車セット(RS2)
のリングギヤ(23)と結合され、第1の遊星歯車セット(RS1)のリングギ
ヤ(13)が固定され、第3の遊星歯車セット(RS3)の外側遊星歯車(32
”)のプラネットキャリア(35”)が第3の遊星歯車セット(RS3)の内側
遊星歯車(32’)のプラネットキャリア(35’)及び第4の遊星歯車セット
(RS4)の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(45)と結合され、第3
の遊星歯車セット(RS3)の2つのプラネットキャリア(35’、35”)及
びこれと結合された第4の遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャリア(4
5)を第4のシフト要素(D)により固定することができ、入力軸(1)を第1
のシフト要素(A)により第3の遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(31)
と結合することができ、入力軸(1)を第5のシフト要素(E)により第3の遊
星歯車セット(RS3)のプラネットキャリア(35’、35”)及びこれと結
合された第4の遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャリア(45)と結合
することができ、第4の遊星歯車セット(RS4)の遊星歯車(42)が第3の
遊星歯車セット(RS3)の外側遊星歯車(32”)と連結されており、第2の
遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(21)を第3のシフト要素(C)により
第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第
1の遊星歯車セット(RS1)のプラネットキャリア(15)及びこれと結合さ
れた第2の遊星歯車セット(RS2)の2つのプラネットキャリア(25’、2
5”)を第2のシフト要素(B)により第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽
歯車(41)と結合することができ、第3の遊星歯車セット(RS3)のリング
ギヤ(33)及びこれと連結された第4の遊星歯車セット(RS4)のリングギ
ヤ(43)が出力軸(2)と結合されてい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(図3A)。 - 【請求項7】 第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(12)が第2の遊星歯車セット
(RS2)の遊星歯車(22)に連結され、第1の遊星歯車セット(RS1)の
太陽歯車(11)が固定され、第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(1
2)のプラネットキャリア(15)と第2の遊星歯車セット(RS2)の遊星歯
車(22)のプラネットキャリア(25)が互いに結合され、入力軸(1)が第
1の遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)及び第2の遊星歯車セット
(RS2)のリングギヤ(23)と結合されており、第2の遊星歯車セット(R
S2)の太陽歯車(21)を第4のシフト要素(D)により第4の遊星歯車セッ
ト(RS4)の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(45)と結合すること
ができ、第1の遊星歯車セット(RS1)のプラネットキャリア(15)及びこ
れと結合された第2の遊星歯車セット(RS2)のプラネットキャリア(25)
を第3のシフト要素(C)により第4の遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ
(43)と結合することができ、入力軸(1)を第2のシフト要素(B)により
第4の遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)と結合することができ、
入力軸(1)を第5のシフト要素(E)により第3の遊星歯車セット(RS3)
のリングギヤ(33)と結合することができ、第3の遊星歯車セット(RS3)
のリングギヤ(33)が第4の遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャリア
(45)と結合され、第3の遊星歯車セット(RS3)の遊星歯車(32)のプ
ラネットキャリア(35)が出力軸(2)と結合され、第3の遊星歯車セット(
RS3)の太陽歯車(31)と第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(4
1)が互いに結合されており、かつ第1のシフト要素(A)により固定すること
ができ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(図4A)。 - 【請求項8】 入力軸(1)が第1の遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)と結合され
、第1の遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)が第2の遊星歯車セット
(RS2)の太陽歯車(21)と結合され、第1の遊星歯車セット(RS1)の
リングギヤ(13)が固定され、第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(
12)のプラネットキャリア(15)が第2の遊星歯車セット(RS2)の遊星
歯車(22)のプラネットキャリア(25)と結合され、第2の遊星歯車セット
(RS2)のリングギヤ(23)を第4のシフト要素(D)により第4の遊星歯
車セット(RS4)のプラネットキャリア(45)と結合することができ、第4
の遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャリア(45)が第3の遊星歯車セ
ット(RS3)のリングギヤ(33)と結合され、入力軸(1)を第1のシフト
要素(A)により第3の遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(31)及びこれ
と結合された第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合するこ
とができ、入力軸(1)を第5のシフト要素(E)により第4の遊星歯車セット
(RS4)のプラネットキャリア(45)及びこれと結合された第3の遊星歯車
セット(RS3)のリングギヤ(33)と結合することができ、第1の遊星歯車
セット(RS1)のプラネットキャリア(15)及びこれと結合された第2の遊
星歯車セット(RS2)のプラネットキャリア(25)を第2のシフト要素(B
)により第4の遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)と結合すること
ができ、第4の遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)を第3のシフト
要素(C)により固定することができ、第3の遊星歯車セット(RS3)の遊星
歯車(32)のプラネットキャリア(35)が出力軸(2)と結合されているこ
とを特徴とする請求項1、2又は3に記載の多段変速機(図5A)。 - 【請求項9】 入力軸(1)が第1の遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)と結合
され、第1の遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)が第2の遊星歯車
セット(RS2)のリングギヤ(23)と結合され、第1の遊星歯車セット(R
S1)の太陽歯車(11)が固定され、第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星
歯車(12)のプラネットキャリア(15)が第2の遊星歯車セット(RS2)
の遊星歯車(22)のプラネットキャリア(25)と結合されており、第2の遊
星歯車セット(RS2)の太陽歯車(21)を第4のシフト要素(D)により第
3の遊星歯車セット(RS3)の内側遊星歯車(32’)のプラネットキャリア
(35’)と結合することができ、第3の遊星歯車セット(RS3)の内側遊星
歯車(32’)のプラネットキャリア(35’)が第3の遊星歯車セット(RS
3)の外側遊星歯車(32”)のプラネットキャリア(35”)と結合され、第
3の遊星歯車セット(RS3)の外側遊星歯車(32”)が第4の遊星歯車セッ
ト(RS4)の遊星歯車(42)に連結されており、第2の遊星歯車セット(R
S2)のプラネットキャリア(25)を第1のシフト要素(A)により第3の遊
星歯車セット(RS3)の太陽歯車(31)と結合することができ、入力軸(1
)を第5のシフト要素(E)により第3の遊星歯車セット(RS3)のプラネッ
トキャリア(35’)及びプラネットキャリア(35”)と結合することができ
、第2の遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(21)を第6のシフト要素(F
)により第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することが
でき、第1の遊星歯車セット(RS1)のプラネットキャリア(15)及び第2
の遊星歯車セット(RS2)のプラネットキャリア(25)を第2のシフト要素
(B)により第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合するこ
とができ、第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)を第3のシフト
要素(C)により固定することができ、第3の遊星歯車セット(RS3)のリン
グギヤ(33)が第4の遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)及び出
力軸(2)と結合されてい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(図6A)。 - 【請求項10】 入力軸(1)が第1の遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)と結合
され、第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(12)のプラネットキャリ
ア(15)が第2の遊星歯車セット(ES2)の遊星歯車(22)のプラネット
キャリア(25)と結合され、第1の遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(
13)が第2の遊星歯車セット(RS2)のリングギヤ(23)と結合され、第
1の遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)が固定されており、入力軸(
1)を第5のシフト要素(E)により第4の遊星歯車セット(RS4)の遊星歯
車(42)のプラネットキャリア(45)と結合することができ、プラネットキ
ャリア(45)が第3の遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)と結合
されており、入力軸(1)を第2のシフト要素(B)により第4の遊星歯車セッ
ト(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第1の遊星歯車セット
(RS1)のプラネットキャリア(15)及び第2の遊星歯車セット(RS2)
のプラネットキャリア(25)を第1のシフト要素(A)により第3の遊星歯車
セット(RS3)の太陽歯車(31)と結合することができ、また第6のシフト
要素(F)により第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合す
ることができ、第2の遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(21)を第3のシ
フト要素(C)により第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結
合することができ、また第4のシフト要素(D)により第4の遊星歯車セット(
RS4)のプラネットキャリア(45)及び第3の遊星歯車セット(RS3)の
リングギヤ(33)と結合することができ、第4の遊星歯車セット(RS4)の
リングギヤ(43)が第3の遊星歯車セット(RS3)の遊星歯車(32)のプ
ラネットキャリア(35)及び出力軸(2)と結合されてい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(図7A)。 - 【請求項11】 入力軸(1)が第2の遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(21)及び第1
の遊星歯車セット(RS1)の内側遊星歯車(12’)のプラネットキャリア(
15’)と結合され、第1の遊星歯車セット(RS1)の内側遊星歯車(12’
)のプラネットキャリア(15’)が第1の遊星歯車セット(RS1)の外側遊
星歯車(12”)のプラネットキャリア(15”)と結合され、第2の遊星歯車
セット(RS2)の遊星歯車(22)のプラネットキャリア(25)が固定され
、かつ第1の遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)と結合されており、
入力軸(1)を第1のシフト要素(A)により第3の遊星歯車セット(RS3)
の太陽歯車(31)と結合することができ、第2の遊星歯車セット(RS2)の
リングギヤ(23)を第3のシフト要素(C)により第4の遊星歯車セット(R
S4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第1の遊星歯車セット(RS
1)のリングギヤ(13)を第2のシフト要素(B)により第4の遊星歯車セッ
ト(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、入力軸(1)を第5の
シフト要素(E)により第4の遊星歯車セット(RS4)の遊星歯車(42)の
プラネットキャリア(45)と結合することができ、第4の遊星歯車セット(R
S4)のプラネットキャリア(45)が第3の遊星歯車セット(RS3)のリン
グギヤ(33)と結合されており、第4のシフト要素(D)により固定すること
ができ、第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)を第6のシフト要
素(F)により固定することができ、第4の遊星歯車セット(RS4)のリング
ギヤ(43)が第3の遊星歯車セット(ES3)の遊星歯車(32)のプラネッ
トキャリア(35)及び出力軸(2)と結合されてい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(図8A)。 - 【請求項12】 入力軸(1)が第2の遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(21)と結合さ
れ、第2の遊星歯車セット(RS2)の外側遊星歯車(22”)が第1の遊星歯
車セット(RS1)の遊星歯車(12)と連結され、第1の遊星歯車セット(R
S1)の太陽歯車(11)が固定されており、入力軸(1)を第2のシフト要素
(B)により第4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合するこ
とができ、また第5のシフト要素(E)により第4の遊星歯車セット(RS4)
の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(45)と結合することができ、プラ
ネットキャリア(45)が第3の遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33
)と結合され、第2の遊星歯車セット(RS2)の外側遊星歯車(22”)及び
第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(12)に共通のプラネットキャリ
ア(15)が第2の遊星歯車セット(RS2)の内側遊星歯車(22’)のプラ
ネットキャリア(25’)と結合されており、第6のシフト要素(F)により第
4の遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第1
の遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)が第2の遊星歯車セット(R
S2)のリングギヤ(23)と結合されており、第4のシフト要素(D)により
第4の遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャリア(45)と結合すること
ができ、また第3のシフト要素(C)により第4の遊星歯車セット(RS4)の
太陽歯車(41)と結合することができ、第2の遊星歯車セット(RS2)の外
側遊星歯車(22’)と第1の遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(12)に
共通のプラネットキャリア(15)を第1のシフト要素(A)により第3の遊星
歯車セット(RS3)の太陽歯車(31)と結合することができ、第4の遊星歯
車セット(RS4)のリングギヤ(43)が第3の遊星歯車セット(RS3)の
遊星歯車(32)のプラネットキャリア(35)及び出力軸(2)と結合されて
い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(図15A)。 - 【請求項13】 前置歯車セット(VS)が出力側に回転数(n1)を発生する切換え不能な遊
星歯車セット(RS1)からなり、シフト要素(AないしF)の選択的締結によ
り入力軸の入力回転数(n)のほかに回転数(n1)が、出力軸(2)に作用す
る後置歯車セット(NS)の2つの遊星歯車セット(RS3、RS4)の少なく
とも一方に選択的に接続され、それぞれ次に高い又は次に低い段へのギヤチェン
ジのために、その時操作した2つの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、別のシフト要素が連結され、その際少なくとも7つの前進段が
構成され、前進段の数がシフト要素の数より少なくとも2だけ大きいことを特徴
とする請求項1の上位概念に基づく多段変速機。 - 【請求項14】 前置遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)が入力軸(1)と結合され
、前置遊星歯車セット(RS1)の内側遊星歯車(12’)のプラネットキャリ
ア(15’)が固定され、かつ前置遊星歯車セット(RS1)の外側遊星歯車(
12”)のプラネットキャリア(15”)と結合されており、入力軸(1)を第
5のシフト要素(E)により第2の後置遊星歯車セット(RS4)のプラネット
キャリア(45)と結合することができ、第2の後置遊星歯車セット(RS4)
のプラネットキャリア(45)が第1の後置遊星歯車セット(RS3)の内側遊
星歯車(32’)のプラネットキャリア(35’)及び第1の後置遊星歯車セッ
ト(RS3)の外側遊星歯車(32”)のプラネットキャリア(35”)と結合
されており、第4のシフト要素(D)により固定することができ、入力軸(1)
を第2のシフト要素(B)により第2の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯
車(41)と結合することができ、前置遊星歯車セット(RS1)の内側遊星歯
車(12’)のプラネットキャリア(15’)及び外側遊星歯車(12”)のプ
ラネットキャリア(15”)を第3のシフト要素(C)により第2の後置遊星歯
車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、前置遊星歯車セ
ット(RS1)のリングギヤ(13)を第6のシフト要素(F)により第2の後
置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、また第
1のシフト要素(A)により第1の後置遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(
31)と結合することができ、第2の後置遊星歯車セット(RS4)のリングギ
ヤ(43)が第1の後置遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)及び出
力軸(2)と結合され、第1の後置遊星歯車セット(RS3)の外側遊星歯車(
32”)と第2の後置遊星歯車セット(RS4)の遊星歯車(42)が互いに連
結されていることを特徴とする請求項13に記載の多段変速機(図9A)。 - 【請求項15】 前置遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)が入力軸(1)と結合され
、前置遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)が固定されており、入力
軸(1)を第1のシフト要素(A)により第1の後置遊星歯車セット(RS3)
の太陽歯車(31)と結合することができ、また第5のシフト要素(E)により
第2の後置遊星歯車セット(RS4)の遊星歯車(42)のプラネットキャリア
(45)と結合することができ、第2の後置遊星歯車セット(RS4)のプラネ
ットキャリア(45)が第1の後置遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(3
3)と結合されており、第2の後置遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャ
リア(45)及び第1の後置遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)を
第4のシフト要素(D)により前置遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(12
)のプラネットキャリア(15)と結合することができ、第2の後置遊星歯車セ
ット(RS4)の太陽歯車(41)を第3のシフト要素(C)により固定するこ
とができ、前置遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車(12)のプラネットキャ
リア(15)を第2のシフト要素(B)により第2の後置遊星歯車セット(RS
4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第2の後置遊星歯車セット(R
S4)のリングギヤ(43)が第1の後置遊星歯車セット(RS3)の遊星歯車
(32)のプラネットキャリア(35)及び出力軸(2)と結合されていること
を特徴とする請求項13に記載の多段変速機(図12A)。 - 【請求項16】 前置遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)が入力軸(1)と結合され
、前置遊星歯車セット(RS1)の内側遊星歯車(12’)のプラネットキャリ
ア(15’)と外側遊星歯車(12”)のプラネットキャリア(15”)が互い
に結合され、かつ固定され、第1の後置遊星歯車セット(RS3)の内側遊星歯
車(32’)のプラネットキャリア(35’)が第1の後置遊星歯車セット(R
S3)の外側遊星歯車(32”)のプラネットキャリア(35”)及び第2の後
置遊星歯車セット(RS4)の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(45)
と結合され、第1及び第2の後置遊星歯車セット(RS3、RS4)の結合され
たプラネットキャリア(35’、35’、45)を第4のシフト要素(D)によ
り前置遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)と結合することができ、
入力軸(1)を第1のシフト要素(A)により第1の後置遊星歯車セット(RS
3)の太陽歯車(31)と結合することができ、入力軸(1)を第5のシフト要
素(E)により第1及び第2の後置遊星歯車セット(RS3、RS4)の結合さ
れたプラネットキャリア(35”、35’、45)と結合することができ、第2
の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)を第3のシフト要素(C)
により固定することができ、前置遊星歯車セットのリングギヤ(13)を第2の
シフト要素(B)により第2の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41
)と結合することができ、第1の後置遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(
33)及びこれに連結された第2の後置遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ
(43)が出力軸(2)と結合されていることを特徴とする請求項13に記載の
多段変速機(図13A)。 - 【請求項17】 前置遊星歯車セット(RS1)のリングギヤ(13)が入力軸(1)と結合さ
れ、前置遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(11)が固定されており、入力
軸(1)を第5のシフト要素(E)により第2の後置遊星歯車セット(RS4)
の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(45)と結合することができ、プラ
ネットキャリア(45)は第1の後置遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(3
1)と結合されており、第1のシフト要素(A)により第1の後置遊星歯車セッ
ト(RS3)のリングギヤ(33)と結合することができ、第1及び第2の後置
遊星歯車セット(RS3、RS4)のリングギヤ(33、43)が互いに結合さ
れており、前置遊星歯車セット(RS1)のプラネットキャリア(15)を第2
のシフト要素(B)により第2の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(4
1)と結合することができ、また第4のシフト要素(D)により第2の後置遊星
歯車セット(RS4)のプラネットキャリア(45)と結合することができ、第
1の後置遊星歯車セット(RS3)の遊星歯車(32)のプラネットキャリア(
35)が出力軸(2)と結合されていることを特徴とする請求項13に記載の多
段変速機(図14A)。 - 【請求項18】 前置歯車セット(VS)が3個の切換え不能な連結された星歯車セット(RS
1、RS2a、RS2b)からなり、3個の遊星歯車セット(RS1、RS2a
、RS2b)が出力側に3つの回転数(nl、n2a、n2b)を発生し、シフ
ト要素(AないしG)の選択的締結により入力軸(1)の入力回転数(n)のほ
かに上記の回転数(nl、n2a、n2b)が、出力軸(2)に作用する後置遊
星歯車セット(NS)の2つの切換え可能な遊星歯車セット(RS3、RS4)
の少なくとも1つに接続され、次に高い又は次に低い段へのギヤチェンジのため
に、その時操作したの2つの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、別のシフト要素が連結され、少なくとも7つの前進段が構成されるこ
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19】 前進段の数がシフト要素(AないしG)の数より少なくとも2だけ大きいこと
を特徴とする請求項18に記載の多段変速機。 - 【請求項20】 前置歯車セット(VS)として第1の前置遊星歯車セット(RS1)、第2の
前置遊星歯車セット(RS2)及び第3の前置遊星歯車セット(RS3)が設け
られ、これらの遊星歯車セットが切換え不能な3キャリア5軸ギヤを構成し、少
なくとも1つの軸が入力軸(1)の回転数(n)で回転し、少なくとも1つの別
の軸が固定されており、切換え可能な後置ギヤ(NS)が第1の後置遊星歯車セ
ット(RS3)及び第2の後置遊星歯車セット(RS4)からなる切換え可能な
2キャリア4軸ギヤであ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】 第1の前置遊星歯車セット(RS1)が入力軸(11)と結合され、第3の前
置遊星歯車セット(RS2b)の外側遊星歯車(22b”)と第2の前置遊星歯
車セット(RS2a)の遊星歯車(22a)が互いに連結され、第2の前置遊星
歯車セット(RS2a)の遊星歯車(22a)と第3の前置遊星歯車セット(R
S2b)の外側遊星歯車(22b”)に共通のプラネットキャリア(25b”)
が第3の前置遊星歯車セット(RS2b)の内側遊星歯車(22b’)のプラネ
ットキャリア(25b’)及び第1の前置遊星歯車セット(RS1)の遊星歯車
(12)のプラネットキャリア(15)と結合され、第1の前置遊星歯車セット
(RS1)のリングギヤ(13)及び第3の前置遊星歯車セット(RS2b)の
太陽歯車(21b)が固定されており、第2の前置遊星歯車セット(RS2a)
のリングギヤ(23a)及び第3の前置遊星歯車セット(RS2b)のリングギ
ヤ(23b)を第4のシフト要素(D)により第2の後置遊星歯車セット(RS
4)の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(45)と結合することができ、
第2の後置遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャリア(45)が第1の後
置遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)と結合されており、第2の前
置遊星歯車セット(RS2a)のリングギヤ(23a)及び第3の前置遊星歯車
セット(RS2b)のリングギヤ(23b)を第6のシフト要素(F)により第
2の後置遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)と結合することができ
、入力軸(1)を第1のシフト要素(A)により第2の後置遊星歯車セット(R
S4)の太陽歯車(41)及びこれと結合された第1の後置遊星歯車セット(R
S3)の太陽歯車(31)と結合することができ、また第5のシフト要素(E)
により第2の後置遊星歯車セット(RS4)のプラネットキャリア(45)と結
合することができ、第2の後置遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)
を第3のシフト要素(C)により固定することができ、第2の前置遊星歯車セッ
ト(RS2a)の太陽歯車(21a)を第2のシフト要素(B)により第2の後
置遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)と結合することができ、第2
の前置遊星歯車セット(RS2a)の遊星歯車(22a)と第3の前置遊星歯車
セット(RS2b)の外側遊星歯車(22b”)に共通のプラネットキャリア(
25”)を第7のシフト要素(G)により第2の後置遊星歯車セット(RS4)
のリングギヤ(43)と結合することができ、第1の後置遊星歯車セット(RS
3)の遊星歯車(32)のプラネットキャリア(35)が出力軸(2)と結合さ
れてい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(図1
0A)。 - 【請求項22】 前置歯車セット(VS)が少なくとも4個の切換え不能な連結された遊星歯車
セット(RSa1、RS1b、RS2a、RS2b)からなり、これらの遊星歯
車セットが出力側に4つの回転数(n1a、n1b、n2a、n2b)を発生し
、シフト要素(AないしH)の選択的締結により入力軸(1)の入力回転数(n
)のほかに上記の回転数(nla、n1b、n2a、n2b)が、出力軸(2)
に作用する後置遊星歯車セット(NS)の2つの切換え可能な遊星歯車セット(
RS3、RS4)の少なくとも1つに接続され、次に高い又は次に低い段へのギ
ヤチェンジのために、その時操作したの2つの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、別のシフト要素が連結され、少なくとも7つの前進
段が構成され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23】 前進段の数がシフト要素(AないしH)の数より少なくとも2だけ大きいこと
を特徴とする請求項22に記載の多段変速機。 - 【請求項24】 前置セット(VS)として第1の前置遊星歯車セット(RS1a)、第2の前
置遊星歯車セット(RS1b)、第3の前置遊星歯車セット(RS2a)及び第
4の前置遊星歯車セット(RS2b)が設けられ、これらの遊星歯車セットが切
換え不能な4キャリア6軸ギヤを構成し、少なくとも1つの軸が入力軸(1)の
入力回転数(n)で回転し、少なくとも1つの別の軸が固定されており、切換え
可能な後置ギヤ(NS)が第1の後置遊星歯車セット(RS3)及び第2の後置
遊星歯車セット(RS4)からなる切換え可能な2キャリア4軸ギヤであること
を特徴とする請求項22又は23に記載の多段変速機。 - 【請求項25】 第1の前置遊星歯車セット(RS1a)の遊星歯車(12a)が第2の前置遊
星歯車セット(RS1b)の外側遊星歯車(12b”)に連結され、第1の前置
遊星歯車セット(RS1a)の遊星歯車(12a)と第2の前置遊星歯車セット
(RS1b)の外側遊星歯車(12b”)に共通のプラネットキャリア(15b
”)が第2の前置遊星歯車セット(RS1b)の内側遊星歯車(12b’)のプ
ラネットキャリア(15b’)と結合され、第3の前置遊星歯車セット(RS2
a)の遊星歯車(22a)が第4の前置遊星歯車セット(RS2b)の外側遊星
歯車(22b”)に連結され、第3の前置遊星歯車セット(RS2a)の遊星歯
車(22a)と第4の前置遊星歯車セット(RS2b)の外側遊星歯車(22b
”)に共通のプラネットキャリア(25b”)が第4の前置遊星歯車セット(R
S2b)の内側遊星歯車(22b’)のプラネットキャリア(25b’)と結合
され、また第1の前置遊星歯車セット(RS1a)の遊星歯車(12a)と第2
の前置遊星歯車セット(RS1b)の外側遊星歯車(12b”)に共通のプラネ
ットキャリア(15b”)と結合されており、入力軸(1)が第2の前置遊星歯
車セット(RS1b)の太陽歯車(11b)及び第3の前置遊星歯車セット(R
S2a)の太陽歯車(21a)と結合され、第1の前置遊星歯車セット(RS1
a)の太陽歯車(11a)が固定され、第1の前置遊星歯車セット(RS1a)
のリングギヤ(13a)が第2の前置遊星歯車セット(RS2b)のリングギヤ
(13b)と結合されており、第2のシフト要素(B)により第2の後置遊星歯
車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、入力軸(1)を
第1のシフト要素(A)により第1の後置遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車
(31)と結合することができ、また第5のシフト要素(E)により第1の後置
遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)と結合することができ、リング
ギヤ(33)が第2の後置遊星歯車セット(RS4)の遊星歯車(42)のプラ
ネットキャリア(45)と結合されており、第4の前置遊星歯車セット(RS2
b)の太陽歯車(21b)を第4のシフト要素(D)により第1の後置遊星歯車
セット(RS3)のリングギヤ(33)及び第2の後置遊星歯車セット(RS4
)のプラネットキャリア(45)と結合することができ、また第6のシフト要素
(F)により第2の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合す
ることができ、第4の前置遊星歯車セット(RS2b)の外側遊星歯車(22b
”)のプラネットキャリア(25b”)を第8のシフト要素(H)により第2の
後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第3
の前置遊星歯車セット(RS2a)のリングギヤ(23a)が第4の前置遊星歯
車セット(RS2b)のリングギヤ(23b)と結合されており、第7のシフト
要素(G)により第2の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結
合することができ、第2の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)を
第3のシフト要素(C)により固定することができ、第1の後置遊星歯車セット
(RS3)の遊星歯車(RS3)の遊星歯車(32)のプラネットキャリア(3
5)が第2の後置遊星歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)及び出力軸(
2)と結合されていることを特徴とする請求項22、23又は24に記載の多段
変速機(図11A)。 - 【請求項26】 入力軸(1)が第1の前置遊星歯車セット(RS1a)の太陽歯車(11a)
と結合され、第1の前置遊星歯車セット(RS1a)の外側遊星歯車(12a”
)、第2の前置遊星歯車セット(RS1b)の遊星歯車(12b)、第3の前置
遊星歯車セット(RS2a)の遊星歯車(22a)及び第4の前置遊星歯車セッ
ト(RS2b)の遊星歯車(22b)がずれば遊星歯車として形成され、第1の
前置遊星歯車セット(RS1a)の内側遊星歯車(12a’)のプラネットキャ
リア(15a’)が第1の前置遊星歯車セット(RS1a)の外側遊星歯車(1
2a”)のプラネットキャリア(15a”)、第2の前置遊星歯車セット(RS
1b)の遊星歯車(12b)のプラネットキャリア(15b)、第3の前置遊星
歯車セット(RS2a)の遊星歯車(22a)のプラネットキャリア(25a)
及び第4の前置遊星歯車セット(RS2b)の遊星歯車(22b)のプラネット
キャリア(25b)と結合されており、第7のシフト要素(G)により第2の後
置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第2の
前置遊星歯車セット(RS1b)の太陽歯車(11b)が固定されており、第2
の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)を第3のシフト要素(C)
により固定することができ、第3の前置遊星歯車セット(RS2a)のリングギ
ヤ(23a)を第8のシフト要素(H)により第2の後置遊星歯車セット(RS
4)の太陽歯車(41)と結合することができ、入力軸(1)を第1のシフト要
素(A)により第1の後置遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(31)と結合
することができ、第1の前置遊星歯車セット(RS1a)のリングギヤ(13a
)と第2の前置遊星歯車セット(RS1b)のリングギヤ(13b)が互いに結
合されており、第2のシフト要素(B)により第2の後置遊星歯車セット(RS
4)の太陽歯車(41)と結合することができ、第1の前置遊星歯車セットの外
側及び内側遊星歯車(12a”、12a’)の結合されたプラネットキャリア(
15a”、15a’)を第4のシフト要素(D)により第1の後置遊星歯車セッ
ト(RS3)の内側遊星歯車(32”)のプラネットキャリア(35’)と結合
することができ、第1の後置遊星歯車セット(RS3)の外側遊星歯車(32”
)と第2の後置遊星歯車セット(RS4)の遊星歯車(42)が互いに連結され
、第1の後置遊星歯車セット(RS3)の外側遊星歯車(32”)のプラネット
キャリア(35”)が第1の後置遊星歯車セット(RS3)の内側遊星歯車(3
2’)のプラネットキャリア(35’)及び第2の後置遊星歯車セット(RS4
)の遊星歯車(42)のプラネットキャリア(45)が結合されており、第5の
シフト要素(E)により入力軸(1)と結合することができ、第4の前置遊星歯
車セット(RS2b)の太陽歯車(21b)を第6のシフト要素(F)により第
2の後置遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(41)と結合することができ、
第1の後置遊星歯車セット(RS3)のリングギヤ(33)及び第4の後置遊星
歯車セット(RS4)のリングギヤ(43)が共同で出力軸(2)と結合されて
いることを特徴とする請求項22、23又は24に記載の多段変速機(図16A
)。
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