JP2005529285A - 少なくとも１個の遊星歯車セットに基づく二段クラッチ型変速機のための同期装置及び当該の二段クラッチ型変速機 - Google Patents

Abstract

発明はとりわけ少なくとも１つの第１の変速段が組み込まれた第１の変速機入力軸（２０）及び少なくとも１つの第２の変速段が組み込まれた第２の変速機入力軸（２２）を具備する自動車用二段クラッチ型変速機に関する。中空軸として形成された外側の変速機入力軸（２２）は内側の変速機入力軸（２０）を取り囲み、同期装置が変速機の内部に設けられている。発明によれば、同期装置は少なくとも１個の遊星歯車セット（３０、４０）及び所属のブレーキ装置（５０）を具備し、上記遊星歯車セットの太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車は変速機入力軸（２０、２２）に対しておおむね同軸に配置され、太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車から選ばれた第１の部品（３４；４２）は回転駆動のために第１の変速機入力軸（２０）と連結され又は連結することができ、第２の部品（３２；４４）は回転駆動のために第２の変速機入力軸（２２）と連結され又は連結することができ、第３の部品（３６；４６）は変速機ハウジングに直接又は間接に支持され又は支持することができる同期装置のブレーキ装置（５０）によって制動することができる。

Description

本発明は、少なくとも１つの第１の変速段が割当てられた第１の変速機入力軸及び少なくとも１つの第２の変速段が割当てられた第２の変速機入力軸を具備し、おおむね互いに同軸に延びるこれらの変速機入力軸のうち中空軸として形成された外側の変速機入力軸が内側の変速機入力軸を取り囲み、また一方の変速機入力軸に割当てられたギヤから他方の変速機入力軸に割当てられたギヤにシフトする時に、各変速段に割当てられた回転数を減速又は加速することにより同期を可能にするか又は少なくとも支援するように設計された変速機内部の同期装置を具備する自動車用二段クラッチ型変速機に関する。また発明は上記の二段クラッチ型変速機のための同期装置に関する。

二段クラッチ型変速機及び二段クラッチは最近再び大きな関心が寄せられている。変速機を適当に自動化する場合、二段クラッチ型変速機はトルクコンバータを備えた在来の自動変速機と同様に快適なシフト動作を約束し、しかもエネルギー効率に関して大きな利点を期待させるからである。一段クラッチを備えた在来の自動変速機に対する重要な利点は、変速機入力軸に変速段を適当に割当てた場合、一方の変速機入力軸に割当てられたギヤから他方の変速機入力軸に割当てられたギヤへシフトする時にいわゆるクロスオーバシフトを行うことによって、エンジントラクション又はエンジンブレーキトルクを維持しつつ特に逐次シフトが可能なことである。

ギヤ比の配分と包含されるギヤ（出発ギヤ及び目標ギヤ；事情によってはギヤの段階区分で直接に並置されていないギヤの間でも駆動力又はエンジンブレーキトルクを中断せずにシフトすることが望まれる）によっては、比較的多くの同期動作を行わなければならない。この点について、とりわけクラッチ機構を適当に操作することによって、二段クラッチ自体を同期の支援のため又は−なるべく−同期そのもののために積極的に利用することが提案された。例えば特にＤＥ１９９３９８１９Ｃ１は変速機内部の同期装置を支援する方法を開示する。この特許公報で提示された方法は、在来のシンクロナイザリングを限られた範囲で支援するに過ぎず、現在のエンジン回転数以上に加速することはできないから、変速機内部の同期装置を廃止することはできない。

別の方法は、変速機内で行われる同期動作に応じてより高い負荷のために設計された慣用の種類の同期又は同期化装置（例えばシンクロナイザリング等）を設けることである。しかしこの方法では比較的大きな取付け場所を考慮しなければならず、結局このような在来型の同期装置は上記の用途にとって最適でないことが認められる。

別の方法は、１組の変速段（例えば偶数の前進段）に割当てられた少なくとも１個の変速機軸と別の組の変速段（例えば奇数の前進段）に割当てられた変速機軸の間でトルク伝達を可能にする特殊な同期装置を設けることである。この点について、例えば補助軸と所属の歯車対に基づく二段クラッチ型変速機の同期化を開示するＤＥ４４３６５２６Ａ１が挙げられる。ところがＤＥ４４３６５２６Ａ１はギヤがすべて係数ｑで配分された変速機を前提とするから、この方法はどの二段クラッチ型変速機にも適している訳でない。しかも補助軸が必要なため、変速機が半径方向に大きくなる。

またＤＥ３４１７５０４Ａ１は遊星歯車セットと組み合わせた多板ブレーキに基づく同期装置を開示する。遊星歯車セットは変速機の入力軸と平行に間隔をおいて配置された回転軸を有する。入力軸と同軸又は等軸に配置された別の遊星歯車セットが３軸多段変速部の手前で変速段を倍加するために利用され、発進用クラッチの役割をするクラッチによって断続される。このクラッチは二段クラッチとして構成されている。同期目的のために設けられ、入力軸と非同軸に配置された遊星歯車セットは、もっぱら同期過程での加速のために使用される。同期過程での減速には上記の多板ブレーキが使用される。

これに対して発明の根底にあるのは、コンパクトに構成され、過大な機械装置費なしで変速機に組み込むことができる中央同期装置を有する同軸の入力軸を備えた二段クラッチ型変速機を提供する課題である。また本発明に基づく同期装置は−少なくとも好ましい改良においては−一方の変速機入力軸に割当てられた変速段についても、他方の変速機入力軸に割当てられた変速段についても、各変速機軸の加速も減速も可能にするものである。

この課題の解決のために、同期装置が少なくとも１個の遊星歯車セット及び所属のブレーキ装置を有し、遊星歯車セットの太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車が変速機入力軸とおおむね同軸に配置され、太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車のうちの第１の部品は回転駆動のために第１の変速機入力軸と連結され又は連結することができ、第２の部品は回転駆動のために第２の変速機入力軸と連結され又は連結することができ、第３の部品は変速機ハウジングに直接又は間接に支持され又は支持することができる同期装置のブレーキ装置によって制動することができることを提案する。

本発明に基づき遊星歯車セットは変速機入力軸と等軸（場合によっては同軸）に配置され、変速機入力軸自体と上記のように連結され又は連結することができる。従って同期のために補助変速機軸が必要でないから、変速機を半径方向にコンパクトに構成することができる。このように配置された遊星歯車セットの軸方向の取付け場所も大きくないから、変速機を軸方向にもコンパクトに構成することができる。

第１の部品は第１の変速機入力軸に固結され又は第１の変速機入力軸からなり又はこれと一体をなし、第２の部品は第２の変速機入力軸に固結され又は第２の変速機入力軸からなり又はこれと一体をなすことが好ましい。

内歯車が第３の部品として使用され、ブレーキ装置によって制動可能であることが特に好都合であることが判明した。

同期装置が軸方向に互いにずらせて取り付けられた２個の遊星歯車セットを有し、ｉ）第１のギヤから第２のギヤへアップシフト及びダウンシフトする時、並びにｉｉ）第２のギヤから第１のギヤへアップシフト及びダウンシフトする時に、減速又は加速により同期させることができるように、上記の遊星歯車セットを変速機入力軸に組み込むことが好ましい。こうして出発ギヤがどの変速機入力軸に組み込まれているかに関係なく、アップシフトでもダウンシフトでも同期装置によって同期させることができ、又は少なくとも同期を支援することができる。ここで考えられるのは、一方の変速機入力軸に組み込まれた出発ギヤから他方の変速機入力軸に組み込まれた目標ギヤへ切換えるシフト操作である。

このことに関連して、例えば特に出発ギヤと目標ギヤが同じ変速機入力軸に組み込まれている場合のシフト操作の同期を受け持つ例えば在来の種類の別の同期装置（例えばシンクロナイザリング等）を設けることができることに触れなければならない。しかしこのようなシフト操作は必ずしも一般に可能であり又は許される訳ではない。

さらに改良して、太陽歯車が回転駆動のために内側の変速機入力軸と連結され又は連結することができ、プラネットキャリアが回転駆動のために外側の変速機入力軸と連結され又は連結することができるように、遊星歯車セット又は２つの遊星歯車セットの１つを変速機入力軸に組み込むことを提案する。

補足的に（２個の遊星歯車セットの場合）又は代案として（１個の遊星歯車セットしか設けない場合）実現できるもう一つの方法は、プラネットキャリアが回転駆動のために内側の変速機入力軸と連結され又は連結することができ、太陽歯車が回転駆動のために外側の変速機入力軸と連結され又は連結することができるように、遊星歯車セット又は２個の遊星歯車セットの一方を変速機入力軸に組み込むことである。

２個の遊星歯車セットの場合は、取付け場所の節減と部品の多様性の減少のために、一方の遊星歯車セットの太陽歯車と他方の遊星歯車セットのプラネットキャリアが互いに固結されて共転し、とりわけ不可分又は一体の部品の一部又は部分であることが好ましい。

少なくとも一方の遊星歯車セットを変速機ハウジング内の変速機入力軸の、外側の変速機入力軸が終わる軸方向区域に配置することが特に好都合であることが判明した。その場合は遊星歯車セットの組み込みと連結のための機械装置費が特に低廉である。このことは特に２個の遊星歯車セットが設けられている場合に当てはまる。この場合は特に遊星歯車セットを変速機ハウジング内の変速機入力軸の、外側の変速機入力軸が終わる軸方向区域に配置することが好ましい。またこれに関連してさらに改良して、回転駆動のために内側の変速機入力軸と連結され又は連結することができる遊星歯車セットを、外側の変速機入力軸の端部の向こう側に配置することを提案する。

遊星歯車セットと変速機入力軸の連結の仕方については原則として多くの方法がある。好ましい実施態様は、外側の変速機入力軸が外側の変速機入力軸の一方の端部又は変速機ハウジング内の端部寄りの部分又はこの端部を有する部分と、この端部から離れた部分とを有し、これらの部分がプラネットキャリアによって遊転不能に互いに連結されていることを特徴とする。別の同じく有利な方法は、外側の変速機入力軸が少なくとも１個の開口を有し、回転駆動のために外側の変速機入力軸と連結され又は連結することができるプラネットキャリアによって担持された遊星歯車が上記の開口を貫通して、回転駆動のために内側の変速機入力軸と連結され又は連結することができる太陽歯車に達することである。

２個の遊星歯車セットの場合、両方の遊星歯車セットがそれぞれ同じ直径又は／及び同じ歯数の太陽歯車を有し又は／及び同じ直径又は／及び同じ歯数の遊星歯車を有し又は／及び同じ直径又は／及び同じ歯数の内歯車を有するならば、部品の多様性の減少に基づきコストが大いに有利になる。同じ直径の内歯車の場合は、２つの遊星歯車セットのためのブレーキ装置の、場合によって設けられるディスクセットも同じものにすることができるという一層の利点が生じる。このことは、ブレーキ装置がとりわけ内歯車に作用するという前提のもとで成り立つ。

遊星歯車セットが３個の遊星歯車を有し、又は複数の遊星歯車セットがそれぞれ３個の遊星歯車を有することが好都合であることが判明した。また製造技術的費用と所要の取付け場所に関連して、プラネットキャリア又は複数のプラネットキャリアの１つが当該の遊星歯車のための少なくとも１個の突出した回転軸を有する円板として形成されていれば好都合である。

ブレーキ装置を多板ブレーキ装置として構成することができることはすでに述べた。多板ブレーキ装置はとりわけ湿式多板ブレーキ装置である。

多板ブレーキ装置について、さらに改良してこのブレーキ装置が少なくとも１個のとりわけ油圧式のアクチュエータ、（それぞれの）内歯車と回転伝動結合された、とりわけ内歯車から半径方向外側へ張り出す少なくとも１個のディスク及び変速機ハウジングに遊転不能に支持された少なくとも１個のディスクを有することを提案する。その場合内歯車を制動するために、（それぞれの）内歯車と回転伝動結合された、とりわけ内歯車から半径方向外側へ張り出す少なくとも１個のディスクと、変速機ハウジングに遊転不能に支持された少なくとも１個のディスクを少なくとも１個のアクチュエータによって摩擦結合させることができる。アクチュエータは油圧式シリンダ・リングピストン装置として構成することが好ましい。二段クラッチ型変速機の特に好ましい実施態様は、複動式シリンダ・ピストン装置、とりわけ複動式シリンダ・リングピストン装置として構成された少なくとも１個のアクチュエータが２つの遊星歯車セットに共同で配属され、このアクチュエータによって選択的に一方の遊星歯車セットの内歯車又は他方の遊星歯車セットの内歯車を制動することができることを特徴とする。

また二段クラッチ型変速機が、変速段に割当てられた少なくとも２つの回転数の検出のためのセンサ装置及び検出された回転数を表示する信号をセンサ装置から受信し、受信した信号に基づきシフト操作に関連して回転数の減速又は／及び回転数の加速によって同期化し、又は少なくとも同期を支援するように、ブレーキ装置又はブレーキ装置の少なくとも１つを制御する制御／調整装置を有することを提案する。

また発明は駆動装置と、好ましい改良に関して説明した本発明に基づく前述の変速機と、駆動装置と変速機の間のトルク伝達のための二段クラッチとを具備する自動車ドライブトレインに関する。二段クラッチは、例えば出願人が種々の特許出願で提案した湿式多板二段クラッチであることが好ましい。

また発明は、少なくとも１個の遊星歯車セット及び所属のブレーキ装置を具備し、遊星歯車セットの太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車が変速機入力軸とおおむね同軸に配置され又は配置することができ、太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車のうちの第１の部品が回転駆動のために第１の変速機入力軸と連結され又は連結することができ、第２の部品が回転駆動のために第２の変速機入力軸と連結され又は連結することができ、第３の部品が変速機ハウジングに直接又は間接に支持され又は支持することができる同期装置のブレーキ装置によって制動することができる、本発明に基づく二段クラッチ型変速機のための同期装置に関する。同期装置は上記の記述と説明に従って適宜に改良することができる。

次に、図に示した実施例の一部は記号による概略図に基づき発明を詳述する。

図１ないし５の実施例はそれぞれドライブトレイン又はドライブトレインの二段クラッチ型変速機の一部を変速機の概略図又は記号図で示す。変速機は２個の同軸の変速機入力軸を有する。第１の変速機入力軸に偶数の変速段（「第１の」変速段）が割当てられ、第２の変速機入力軸に奇数の変速段（「第２の」変速段）が割当てられ、又はその逆である。また一方の変速機入力軸に後退段が割当てられている。後退段のために回転方向を逆転させる歯車列は、この場合関係がないので変速機図では省略した。

図１ａ及び１ｂのドライブトレインは駆動装置１２、例えば内燃機関を具備する。駆動装置の出力側に二段クラッチ１４が設けられている。二段クラッチ１４は例えば出願人の設計に従って湿式多板クラッチ装置として構成することができる（例えば湿式二段多板クラッチ装置の幾つかの実施形態を示すＤＥ１０００４１７９Ａ１を参照）。しかし二段クラッチは摩擦板型の乾式二段クラッチであってもよい（例えばＥＰ０９３１９５１Ａ１を参照）。二段クラッチは同軸に配置された２本の変速機入力軸２０及び２２に関して、駆動装置と二段クラッチ型変速機との間のトルク伝達のために利用される。

二段クラッチは第１のクラッチ機構１６と第２のクラッチ機構１８を有する。第１のクラッチ機構１６によって半径方向内側の第１の変速機入力軸２０と二段クラッチ１４の入力側、それとともに駆動装置の出力側とを摩擦結合してトルク伝達を行わせることができる。第２のクラッチ機構１８によって半径方向外側の中空軸として形成された第２の変速機入力軸２２と二段クラッチ１４の入力側、それとともに駆動装置の出力側とを摩擦結合してトルク伝達を行わせることができる。変速機入力軸は図１ａに破線で示唆した変速機ハウジング２４の中にそれぞれ延びている。半径方向外側の中空軸２２の端部区域では、図１及び２に単に「ブラックボックス」として示した中央同期装置２６が変速機ハウジング２４の中に配置され、２つの変速機入力軸と連結されている。中央同期装置２６は２個の遊星歯車セットを有する。これらの遊星歯車セットは第１の変速機入力軸に割当てられた出発変速段から第２の変速機入力軸に割当てられた目標変速段へシフトする時も、第２の変速機入力軸に割当てられた出発変速段から第１の変速機入力軸に割当てられた目標変速段にシフトする時も、当該の目標ギヤに関連する変速機入力軸を減速又は加速することにより変速機入力軸の回転数を同期させることができる。

本発明に基づく中央同期装置２６は−少なくとも好ましい実施形態によれば−補助軸や軸受なしで済ませられる。この同期装置はコンパクトに構成され、簡単な制御装置で制御することができる。２つの遊星歯車セットはそれぞれ太陽歯車、プラネットキャリア上の遊星歯車及び内歯車又はリングギヤからなる。太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車はすべて同じ回転軸を有する。この回転軸は太陽歯車の中心を通り、互いに同軸の２つの変速機入力軸の共通の回転軸と一致する。

図３で明らかなように、中央同期装置２６の構造は次の通りである。第１の遊星歯車セット３０で外側の（第２の）変速機入力軸（中空軸２２）とプラネットキャリア３２が連結される。内側の（第１の）変速機入力軸２０は太陽歯車３４を担持する。プラネットキャリア３２は第２の変速機入力軸２２と、太陽歯車３４は第１の変速機入力軸２０と、遊転不能に結合されている。太陽歯車３４及び内歯車又はリングギヤ３６と複数の遊星歯車３８がかみ合う。

第２の遊星歯車セット４０は同様に実現される。但しプラネットキャリア及び太陽歯車と変速機入力軸との相互関係が異なる。この場合は半径方向外側の（第２の）変速機入力軸（中空軸２２）が太陽歯車４４を担持し、プラネットキャリア４２と内側の（第１の）変速機入力軸２０が連結されている。太陽歯車４４及びプラネットキャリア４２は当該の変速機入力軸と遊転不能に結合されている。太陽歯車４４及び内歯車又はリングギヤ４６と複数の遊星歯車４８がかみ合う。

いずれの遊星歯車セット３０及び４０でも内歯車３６及び４６は自由に回転することができるが、変速機又は変速機ハウジングに支持される所属のブレーキ装置５０によって制動することができる。当該の内歯車の制動に応じて遊星歯車は当該の内歯車の内歯の上で転動し、プラネットキャリアと太陽歯車の間、即ち同じ回転方向を有する２つの変速機入力軸の間でトルク伝達が行われる。以下で詳述するように、状況に応じて増速又は減速が行われる。

内歯車が自由に回転することができるならば、これらの変速機入力軸の回転数は、エンジンブレーキトルクを別として、互いにまったく無関係であり、影響し合うことはない。内歯車の１つが当該のブレーキ装置によって制動されると、その結果プラネットキャリアが太陽歯車に対して減速され、又は太陽歯車がプラネットキャリアに対して加速される。当該の内歯車を制動することによって、内側の変速機入力軸２０も外側の変速機入力軸（中空軸）２２も減速又は加速することができる。上記で示しかつ取上げたたように、偶数の前進段が一方の変速機入力軸と、奇数の前進段が他方の変速機入力軸と連結されるように、変速段と変速機入力軸の相互関係を構成すれば、順次続くギヤの間でシフトする場合、又は−より一般的には−一方の変速機入力軸に割当てられた出発前進ギヤと他方の変速機入力軸に割当てられた目標前進ギヤとの間でシフトする場合、出発ギヤに関連し、トルク伝達を行う変速機入力軸は、遊星歯車の１つを介して他方の変速機入力軸を同期化することができる。

図３は２つの内歯車３６及び４６に共同で組み込まれたブレーキ装置５０の好ましい実施態様を図式的に又は記号により示す。ブレーキ装置は、内歯車３６によって遊転不能に担持され半径方向外側へ張り出す少なくとも１枚の摩擦板５２を有する。摩擦板５２は軸方向に見て、変速機ハウジングに遊転不能に支持されハウジングに固定された２枚の摩擦板５４及び５６の間に配置されている。ハウジングに固定された摩擦板５４はさらに駆動装置の方向へ軸方向に支持される。

同様に内歯車４６は少なくとも１枚の摩擦板５８を遊転不能に担持する。摩擦板５８は軸方向に見て、変速機ハウジングに遊転不能に支持されハウジングに固定された２枚の摩擦板６０及び６２の間に配置されている。また摩擦板６０は軸方向に見て駆動装置の反対側で変速機ハウジングに支持される。また多数の摩擦板を有するディスクセットを２つの内歯車３６及び４６にそれぞれ組み込むことができる。摩擦ライニングなしの板と摩擦ライニングを着けた板の対が生じるように、摩擦板を形成することができる。

一方では板５２、５４及び５６の間、他方では板５８、６０及び６２の間に複動式シリンダ・リングピストン装置６４が配置されている。シリンダ・リングピストン装置６４は横断面が近似的にＴ形のリングピストン６６を有する。リングピストン６６の軸方向に延びる部分と半径方向に延びる部分及び変速機に固定され、半径方向内側に突出する壁状部分６８及び７０は、２個の環状の油圧式従動シリンダ隔室７２及び７４を画定する。多板ブレーキ装置５２、５４、５６又は多板ブレーキ装置５８、６０、６２を摩擦結合して制動作用を行わせるために、シリンダ隔室７２及び７４にそれぞれの供給管７６又は７８を経て油圧媒質を供給することができ、こうしてそれぞれの油圧式従動シリンダ隔室で働く圧力に従ってプラネットキャリア３６又はプラネットキャリア４６の制動が行われる。油圧式従動シリンダ隔室ついてさらに付言すれば、リングピストン６６と壁状部分６８及び７０又は変速機ハウジングの一部との間で作用し、従動シリンダ隔室７２、７４を相互に及び外部に対して密封するパッキンを図３に記号で示唆した。

中央同期装置２６によって与えられる同期方式は、次のように詳しく例示することができる。例えば１段ダウンシフト（例えば３速から２速へ）を行うものとし、出発ギヤが半径方向外側の（第２の）変速機入力軸（中空軸２２）にあり、目標ギヤが半径方向内側の（第１の）変速機入力軸２０にあるとすれば、通常、内側の変速機入力軸２０を加速しなければならない。このために第１の遊星歯車セット３０の内歯車３６が多板ブレーキ５２、５４、５６によって制動される。この遊星歯車セットの太陽歯車３４は内側の変速機入力軸２０と連結され、制動の結果、プラネットキャリア３２から太陽歯車３４へと増速が起こるから、内側の軸２０が加速される。

例えば１段アップシフト（例えば２速から３速へ）を行うものとし、出発ギヤが内側の変速機入力軸２０に、目標ギヤが外側の変速機入力軸２２にあるとすれば、通常、目標ギヤに関連する外側の変速機入力軸２２を減速しなければならない。これはやはりシリンダ・リングピストン装置６４により多板ブレーキ５２、５４、５６を操作することによって行われる。内側の変速機入力軸２０と連結された太陽歯車３４により内歯車３６を制動することによって、半径方向外側の変速機入力軸２２と連結されたプラネットキャリア３２に対して減速が行われるから、外側の変速機入力軸２２が減速される。

例えば１段ダウンシフト（例えば２速から１速へ）を行い、半径方向内側の変速機入力軸２０にある出発ギヤから半径方向外側の変速機入力軸２２にある目標ギヤにシフトするものとすれば、目標ギヤに関連する外側の変速機入力軸２２は通常加速しなければならない。シリンダ・リングピストン装置６４で多板ブレーキ５８、６０、６２を操作することによって、この加速を行うことができる。第２の遊星歯車セット４０に属する内歯車４６を制動することによって、内側の変速機入力軸２０と連結されたプラネットキャリア４２と、外側の変速機入力軸２２と連結された太陽歯車４４との間で増速が行われるから、外側の変速機入力軸２２は加速される。

例えば外側の変速機入力軸２２にある出発ギヤから内側の変速機入力軸２０にある目標ギヤへ１段アップシフト（例えば１速から２速へ）を行うとすれば、内側の変速機入力軸２０は通常減速しなければならない。これもやはり多板ブレーキ５８、６０、６２を操作して行うことができる。内歯車４６の制動は、外側の変速機入力軸２２と連結された太陽歯車４４と、内側の変速機入力軸２０と連結されたプラネットキャリア４２との間で減速を生じるから、内側の変速機入力軸２０が減速される。

上記の例は、一方の変速機入力軸から他方の変速機入力軸へ切換えるあらゆるシフト操作を２つの遊星歯車セット３０及び４０により同期化することができ、又は少なくとも同期を支援できることを明らかにしている。

図３で分かるように、２個の遊星歯車セット３０及び４０は変速機ハウジングの中にある外側の変速機入力軸２２の端部に、軸方向に直接並列して配置することができる。このような配置は、取付け場所が節減され、変速機入力軸との簡単な連結が可能であるという点で好都合である。外側の軸２２と遊転不能に連結された太陽歯車（太陽歯車４４）を有する遊星歯車セット、即ち遊星歯車セット４０が外側の変速機入力軸２２の変速機内の端部と軸方向に並置されていることが好ましい。

図３は外側の変速機入力軸２２の、二段クラッチをなす軸方向に長い外側部分と、外側の変速機入力軸２２の、太陽歯車４４を担持する軸方向に短い内側部分とがプラネットキャリア３２によって互いに連結されて共転する実施例を示す。

図４で明らかにした別の方式は、駆動装置から離れた側の遊星歯車セット４０ａの太陽歯車４４ａが他方の遊星歯車セット３０ａのプラネットキャリア３２ａと直結されるように、２組の遊星歯車セット３０ａ、４０ａを互いに連結するものである。詳しく言えば、図面で右側の太陽歯車４４ａはプラネットキャリア３２ａに直接取付けられ、又はこれと一体をなす。図３の実施例とのもう一つの相違は、太陽歯車３４ａ及び４４ａが太陽歯車３４及び４４より小さな直径を有することである。しかし各同期装置２６又は２６ａの２つの太陽歯車はそれぞれ同じ直径を有する。同じことが遊星歯車３８、４８又は３８ａ、４８ａ及び内歯車３６、４６又は３６ａ、４６ａにも当てはまる。これによって多くの同一部品を使用することが可能である。さらに内歯車の直径が等しければ、２個の遊星歯車セット又はその内歯車に対して同じ構造のブレーキディスクセットを使用することができる。プラネットキャリアはとりわけ円板として形成され、円板から支持軸が突出し、ここにそれぞれ遊星歯車が回転可能に支承される（図６を参照）。

ブレーキ装置５０についてさらに次のことを付言しなければならない。即ち２つの内歯車のための「多板ブレーキ」として、自動変速機で基本的に公知の種類の多板クラッチ又は多板ブレーキを使用することができる。多板ブレーキは前述のように変速機ハウジングに対して制動がかけられる。一方の軸方向で一方の多板ブレーキに、又は他方の軸方向で他方の多板ブレーキに作用し、こうして一方又は他方の内歯車を制動する複動式シリンダ・リングピストン装置の代わりに、他のアクチュエータ、例えば少なくとも２個の単動式の（即ち異なる軸方向に作用する）シリンダ・ピストン装置又は電気機械式アクチュエータを使用することもできる。

図５はやや異なる構造を示す。この場合内歯車３６ｃ及び４６ｃの直径は等しいが、太陽歯車３４ｃ及び４４ｃ、それに対応して遊星歯車３８ｃ及び４８ｃは異なる直径を有する。外側の変速機入力軸２２と連結され、とりわけ一部がこの変速機入力軸からなるプラネットキャリア３２ｃは遊星歯車３８ｃを担持する。遊星歯車３８ｃは外側の変速機入力軸の当該の開口又は切欠きを貫通し、外側の変速機入力軸２２の半径方向内側に配置されて内側の変速機入力軸２０により遊転不能に担持される太陽歯車３４ｃとかみ合う。半径方向に張り出し、遊星歯車３８ｃの支持軸を担持するプラネットキャリア３２の部分を、外側の変速機入力軸２２の周囲から半径方向外側へ若干折り曲げた耳板状部分又はフランジセグメントで形成することも考えられる。他方の太陽歯車４４ｃは外側の変速機入力軸２２の端部に直接取付けられる。

図６は軸方向に駆動装置寄りの遊星歯車セット、例えば図４の遊星歯車セット３０ａの軸向き概略図を示す。中心にある太陽歯車３４ａが内側の変速機入力軸２０に取付けられていることが分かる。太陽歯車３４ａに３個の遊星歯車３８ａがかみ合う。遊星歯車３８ａの支持軸８０ａはプラネットキャリア３２ａに直立し、プラネットキャリア３２ａと固結されている。一方、プラネットキャリア３２ａは外側の変速機入力軸２２と遊転不能に結合されている。内歯車３６ａは内歯車３６ａから半径方向に張り出す少なくとも１個のディスク５２ａのためのディスク支持体として使用される。少なくとも１個のディスク５２ａが内歯車３６ａの外周に取付けられ、変速機に固定された所属のディスクとともに、とりわけ湿式多板ブレーキのディスクセットを構成する。在来の同期装置、例えばロックアップ式同期装置の摩擦面と比較して比較的大きな直径によって、はるかに大きな同期トルクを実現することができる。このためロックアップ式同期装置等を完全に廃止することができるから、本発明に基づく二段クラッチ型変速機ははるかに短く構成することができる。別の方法は、簡単な同期を助けるために本発明の遊星歯車セット式同期装置、とりわけ二重遊星歯車セット式同期装置を設けることである。

好ましい方法は、当該の部品例えば遊星歯車セットの歯車を焼結材料で安価に製造することである。例えば歯車を焼結材料から押し抜くことができる。このことに関連して、同期トルク（例えば約２０Ｎｍ以下）及び変速機に現われる温度（例えば約１５０℃以下）に問題なく耐える、当業者に入手可能な焼結材料が考えられる。

同期装置２６（又は２６ａ又は２６ｂ又は２６ｃ）のブレーキ装置は、２つの変速機入力軸２０及び２２の回転数を表すセンサの測定結果に基づき電子制御装置８２により制御することが好ましい。図２に当該の回転数センサが略図で図示され、８４及び８６で示されている。ブレーキ装置が図３ないし５の実施例の場合のように油圧式ブレーキ装置であれば、ブレーキ装置又はブレーキ装置の少なくとも１個の油圧式シリンダ・ピストン装置の制御は油圧装置８８によって行うことができる。二段クラッチ１４のクラッチ機構１６及び１８が油圧操作式の場合は、油圧装置８８が二段クラッチ１４の当該の油圧式受動シリンダも制御することができる。

図２の特に好ましい実施例によれば、油圧装置８８は二段クラッチ１４の操作にも、中央同期装置２６の操作にも使用される。変速機入力軸又はこれと遊転不能に結合された歯車の回転数を読み取るセンサ８４及び８６並びに変速機出力軸９２の現在の回転数を読み取る補助回転数センサ９０は、電子制御装置８２（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）に回転数信号を送る。制御装置８２はこの信号に基づいて必要な同期回転数又はこれに対応する値を決定し、それに応じて油圧制御装置（ＨＰＵ：Hydraulic Power Unit）を制御して、必要な同期回転数をセットする。油圧装置８８及び同期装置２６のブレーキ装置を介して所要の同期回転数をセットする電子制御回路を実現することが好ましい。

部分図１ａ及び１ｂにそれぞれ駆動装置、二段クラッチ型変速機及び中央同期装置が組み込まれた二段クラッチ型変速機を有する自動車ドライブトレインの概略図を示す。 回転数センサ、電子制御装置及び二段クラッチと中央同期装置の制御のための油圧装置を組み合わせた図１ａのドライブトレインを示す。 中央同期装置を有する図１ａの機構部分の拡大詳細図を示す。 中央同期装置の実施形態の図３と同様な図を示す。 中央同期装置の別の実施形態の図３と同様な図を示す。 中央同期装置の遊星歯車セットの軸向き概略図を示す。

Claims (21)

1. −少なくとも１つの第１の変速段が割当てられた第１の変速機入力軸（２０）及び少なくとも１つの第２の変速段が割当てられた第２の変速機入力軸（２２）を具備し、おおむね互いに同軸に延びるこれらの変速機入力軸のうち中空軸として形成された外側の変速機入力軸（２２）が内側の変速機入力軸（２０）を取り囲み、
   −また一方の変速機入力軸に割当てられたギヤから他方の変速機入力軸に割当てられたギヤにシフトする時に、各変速段に割当てられた回転数を減速又は加速することにより同期を可能にするか又は少なくとも支援するように設計された変速機内の同期装置（２６）を具備する
   自動車用二段クラッチ型変速機において、
   同期装置（２６）が少なくとも１個の遊星歯車セット（３０、４０）及び所属のブレーキ装置（５０）を有し、遊星歯車セットの太陽歯車（３４；４６）、プラネットキャリア（３２；４２）及び内歯車（３６；４６）が変速機入力軸（２０、２２）とおおむね同軸に配置され、太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車のうちの第１の部品（３４；４２）が回転駆動のために第１の変速機入力軸（２０）と連結されているか又は連結することができ、第２の部品（３２；４４）が回転駆動のために第２の変速機入力軸（２２）と連結され又は連結することができ、第３の部品（３６；４６）が変速機ハウジングに直接又は間接に支持されているか又は支持することができる同期装置（２６）のブレーキ装置（５０）によって制動することができることを特徴とする二段クラッチ型変速機。
2. 第１の部品（３４；４２）が第１の変速機入力軸（２０）に固結され又は第１の変速機入力軸（２０）からなるか又はこれと一体をなし、第２の部品（３２；４４）が第２の変速機入力軸（２２）と固結されているか又は第２の変速機入力軸（２２）からなるか又はこれと一体をなすことを特徴とする請求項１に記載の二段クラッチ型変速機。
3. 内歯車（３６；４６）が第３の部品として使用され、ブレーキ装置（５０）によって制動することができることを特徴とする請求項１又は２に記載の二段クラッチ型変速機。
4. 同期装置（２６）が軸方向に互いにずらして取付けられた２個の遊星歯車セット（３０、４０）を有し、ｉ）第１のギヤから第２のギヤへアップシフト及びダウンシフトする時、またｉｉ）第２のギヤから第１のギヤへアップシフト及びダウンシフトする時に、減速又は加速によって同期化することができるように、上記遊星歯車セットが変速機入力軸（２０、２２）に組み込まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機。
5. 太陽歯車（３４）が回転駆動のために内側の変速機入力軸（２０）と連結されているか又は連結することができ、プラネットキャリア（３２）が回転駆動のために外側の変速機入力軸（２２）と連結されているか又は連結することができるように、遊星歯車セット又は２つの遊星歯車セットの一方（３０）が変速機入力軸に組み込まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機。
6. プラネットキャリア（４２）が回転駆動のために内側の変速機入力軸（２０）と連結されているか又は連結することができ、太陽歯車が回転駆動のために外側の変速機入力軸（２２）と連結されているか又は連結することができるように、遊星歯車セット又は２つの遊星歯車セットの一方（４０）が変速機入力軸に組み込まれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機。
7. 一方の遊星歯車セット（４０ａ）の太陽歯車（４４ａ）と他方の遊星歯車セット（３０ａ）のプラネットキャリア（３０ａ）が互いに固結されて共転し、とりわけ不可分の又は一体の部品の一部又は部分であることを特徴とする請求項４、５または６に記載の二段クラッチ型変速機。
8. 遊星歯車セット（３０、４０）が変速機ハウジング（２４）の中の変速機入力軸の、外側の変速機入力軸（２２）が終わる軸方向区域に配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に記載の二段クラッチ型変速機。
9. 回転駆動のために内側の変速機入力軸（２０）と連結されたているか又は連結可能なプラネットキャリア（４２）が、外側の変速機入力軸（２２）の端部の軸方向向こう側に配置されていることを特徴とする請求項６または８に記載の二段クラッチ型変速機。
10. 外側の変速機入力軸（２２）が外側の変速機入力軸の一方の端部又は変速機ハウジング内の端部寄りの部分又はこの端部を有する部分とこの端部から離れた部分とを有し、これらの部分がプラネットキャリア（３２；３２ａ）によって互いに遊転不能に連結されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機。
11. 外側の変速機入力軸（２２）が少なくとも１個の開口を有し、回転駆動のために外側の変速機入力軸（２２）と連結されているか又は連結可能なプラネットキャリア（３２ｃ）によって担持された遊星歯車（３８ｃ）が上記の開口を貫いて、回転駆動のために内側の変速機入力軸（２０）と連結されているか又は連結可能な太陽歯車（３４ｃ）に達することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機。
12. ２つの遊星歯車セット（３０、４０；３０ａ、４０ａ）がそれぞれ同じ直径又は／及び同じ歯数の太陽歯車を有し、又は／及び同じ直径又は／及び歯数の遊星歯車を有し、又は／及び同じ直径又は／及び同じ歯数の内歯車を有することを特徴とする上記請求項のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機。
13. 遊星歯車セットが３個の遊星歯車を有しているか、又は遊星歯車セット（３０、４０）がそれぞれ３個の遊星歯車を有することを特徴とする上記請求項のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機。
14. プラネットキャリア又はプラネットキャリア（３２、４２）の少なくとも１つが所属の遊星歯車のための少なくとも１個の突出する回転軸（８０ａ）を有する円板として形成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に記載の二段クラッチ型変速機。
15. ブレーキ装置（５０）がとりわけ湿式多板ブレーキ装置として構成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に記載の二段クラッチ型変速機。
16. 多板ブレーキ装置（５０）が
    −少なくとも１個のとりわけ油圧式のアクチュエータ（６４）と、
    −（それぞれの）内歯車（３６；４６）と回転伝動結合され、とりわけ内歯車の半径方向外側へ張り出すディスク（５２；５８）と、
    −変速機ハウジングに遊転不能に支持された少なくとも１個のディスク（５４、５６；６０、６２）とを有し、（それぞれの）内歯車と回転伝動結合された少なくとも１個のディスクと、変速機ハウジングに遊転不能に支持された少なくとも１個のディスクとが、内歯車を制動するために少なくとも１個のアクチュエータによって摩擦結合させられる
    ことを特徴とする請求項１５に記載の二段クラッチ型変速機。
17. アクチュエータが油圧式シリンダ・リングピストン装置（６４）として構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の二段クラッチ型変速機。
18. ２つの遊星歯車セット（３０、４０）に共同で少なくとも１個のアクチュエータが組み込まれ、このアクチュエータが複動式シリンダ・ピストン装置、とりわけ複動式シリンダ・リングピストン装置（６４）として構成されており、アクチュエータによって選択的に一方の遊星歯車セット（３０）の内歯車（３６）か又は他方の遊星歯車セット（４０）の内歯車（４６）が制動されることを特徴とする請求項４及び請求項１６または項１７に記載の二段クラッチ型変速機。
19. 変速段に割当てられた少なくとも２つの回転数を検出するためのセンサ装置（８４、８６、９０）と、検出された回転数を表示する信号をセンサ装置から受信し、受信した信号に基づきシフト操作に関連してブレーキ装置（５０）又は少なくとも１個のブレーキ装置を制御し、回転数の減速又は／及び回転数の増速によって同期化し又は少なくとも同期を支援する制御／調整装置（８２）とを特徴とする上記請求項のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機。
20. 駆動装置（１２）と、上記請求項のいずれか一項に記載の変速機（２５）と、駆動装置と変速機の間でトルクを伝達するための二段クラッチ（１４）とを具備する自動車ドライブトレイン。
21. 少なくとも１個の遊星歯車セット（３０、４０）及び所属のブレーキ装置（５０）を具備し、遊星歯車セットの太陽歯車（３４；４６）、プラネットキャリア（３２；４２）及び内歯車（３６；４６）が変速機入力軸（２０、２２）とおおむね同軸に配置されているか又は配置することができ、太陽歯車、プラネットキャリア及び内歯車のうちの第１の部品（３４；４２）が回転駆動のために第１の変速機入力軸（２０）と連結されているか又は連結することができ、第２の部品（３２；４４）が回転駆動のために第２の変速機入力軸（２２）と連結されているか又は連結することができ、第３の部品（３６；４６）が変速機ハウジングに直接又は間接に支持されているか又は支持することができる同期装置（２６）のブレーキ装置（５０）によって制動することができる、上記請求項のいずれか一項に記載の二段クラッチ型変速機（２５）のための同期装置。

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