JP2008509348A - 多段自動変速機 - Google Patents

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Abstract

多段自動変速機が、駆動軸(AN)と、被動軸(AB)と、二重遊星‐前置歯車組(VS)と、少なくとも3つの非連結入力要素と1つの出力要素とを備えた連結遊星歯車組として構成される主歯車組(HS)と、対で係合することによって少なくとも8つの前進変速段が切換可能である6つの切換要素(A〜F)とを有する。前置歯車組(VS)の入力要素が駆動軸(AN)と結合されている。前置歯車組(VS)の出力要素が駆動軸(AN)の入力回転数よりも小さな回転数で回転する。前置歯車組(VS)の1つの要素が変速機ケース(GG)に固定されている。主歯車組(HS)の第1入力要素は第2切換要素(B)を介して前置歯車組(VS)の出力要素と結合可能、第3切換要素(C)を介して固定可能、また第6切換要素(F)を介して駆動軸(AN)と結合可能である。主歯車組(HS)の第2入力要素は第1切換要素(A)を介して前置歯車組(VS)の出力要素と結合可能である。主歯車組(HS)の第3入力要素は第4切換要素(D)を介して固定可能、また第5切換要素(E)を介して駆動軸(AN)と結合可能である。主歯車組(HS)の出力要素は被動軸(AB)と結合されている。第3、第6切換要素(C、F)は前置歯車組(VS)とは反対の主歯車組(HS)の側に配置されている。選択的に、第3切換要素(C)は主歯車組(HS)の半径方向上に配置しておくこともできる。

Description

本発明は、請求項1の前文に記載された多段自動変速機に関する。
レンジシフトなしに切換可能な複数の変速段を有する自動変速機はさまざまに知られている。米国特許第5106352号明細書により公知の6速自動変速機では、単一前置遊星歯車組が、ラビニヨ式遊星歯車組として構成される2キャリヤ‐4軸‐主歯車組と同軸に配置され、5つの切換要素が設けられている。前置歯車組は、変速機ケースに固定された太陽歯車を有する切換不可能な減速段として実施され、減速段の出力回転数は自動変速機駆動軸の回転数よりも小さく、2つのクラッチを介して主歯車組の2つの異なる要素に伝達可能であり、これら両方の要素の一方は付加的に第1ブレーキを介して変速機ケースに固定可能である。主歯車組のこの入力要素は選択的に前置歯車組の出力要素と結合可能、または変速機ケースに固定可能であり、以下で「主歯車組の第1入力要素」と称される。同様に、主歯車組の他方の入力要素も前置遊星歯車組の出力要素と結合可能であり、以下で「主歯車組の第2入力要素」と称される。駆動軸の回転数は第3クラッチを介して主歯車組の第3入力要素に伝達可能であり、この第3要素は第2ブレーキを介して変速機ケースに固定可能でもある。主歯車組の第4要素は主歯車組の出力要素を形成し、専ら自動変速機の被動軸と強固に結合されている。
米国特許第5106352号明細書に述べられたこの自動変速機に対する複数の選択的部材配置が例えば米国特許第6139463号明細書、独国特許出願公開第10210348号により公知である。
本出願人のまだ公開されていないドイツ特許出願DE10221095.0に、米国特許第5106352号明細書により公知の6速自動変速機を改良して7速自動変速機とすることが述べられている。米国特許第5106352号明細書に比べて、前置遊星歯車組は二重遊星構造様式の切換可能な単一プラス遊星歯車組として実施され、付加的第6切換要素が付け加えられている。前置遊星歯車組のキャリヤは、自動変速機駆動軸に強固に結合された前置遊星歯車組の入力要素を形成する。前置遊星歯車組の太陽歯車は、米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素を介して変速機ケースに固定可能である。同様に、前置遊星歯車組のリングギヤは主歯車組の2つの異なる要素に結合可能な前置遊星歯車組の出力要素を形成し、駆動軸の回転数よりも小さな回転数または同じ回転数で回転する。個々の歯車組要素および切換要素のこの運動学的連結についてDE10221095.0は変速機構成部品相互の多種多様な配置変更態様を開示している。
特開2001‐182785号公報には、米国特許第5106352号明細書により公知の6速自動変速機を改良して8速自動変速機とすることが述べられている。米国特許第5106352号明細書に比べて、前置遊星歯車組は二重遊星構造様式の切換不可能な単一プラス遊星歯車組として実施され、付加的第6切換要素が付け加えられている。前置遊星歯車組のキャリヤは、自動変速機駆動軸に強固に結合された前置遊星歯車組の入力要素を形成する。前置遊星歯車組の太陽歯車は変速機ケースに固定されている。同様に、前置遊星歯車組のリングギヤは主歯車組の2つの異なる要素に結合された前置遊星歯車組の出力要素を形成し、駆動軸の回転数よりも小さな回転数で常に回転する。米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素を介して、主歯車組の‐選択的に前置遊星歯車組の出力要素に結合可能または変速機ケースに固定可能な‐第1入力要素はいまや選択的に変速機駆動軸とも結合可能である。切換要素相互および遊星歯車組に対して相対的な空間的配置に関して、特開2001‐182785号公報では、主歯車組の第1、第2入力要素を前置遊星歯車組のリングギヤと結合可能な両方の切換要素を、米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素と一緒に1つの構造群として軸線方向において前置遊星歯車組と主歯車組との間に配置することが提案されている。駆動軸を主歯車組の第3入力要素と結合可能な米国特許第5106352号明細書により既に公知の(第5)切換要素はこの構造群とは反対の主歯車組の側に配置されており、つまり前置遊星歯車組から離れた方の主歯車組の側にも配置されている。特開2001‐182785号公報はさらに、米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素を、前記構造群の内部で空間的に見て、主歯車組の第1入力要素を前置歯車組のリングギヤと結合可能な切換要素の半径方向上に配置することを教示している。
本出願人のまだ公開されていないドイツ特許出願DE10318565.8に、特開2001‐182785号公報により公知の8速自動変速機の改良された部材配置が述べられている。基礎となる米国特許第5106352号明細書による6速自動変速機の基本構造に対して比較的僅かな設計変更を行わねばならないだけとするために、DE10318565.8で提案されるのは、前置遊星歯車組、ラビニヨ式主歯車組および5つの第1切換要素の、6速自動変速機により公知の空間的位置を変速機ケース内で互いに相対的に維持し、米国特許第5106352号明細書に対して付加的に第6切換要素を変速機ケース内で、原動機に向き合う変速機側に、空間的に見て駆動側変速機ケース壁と、前置遊星歯車組の出力要素を主歯車組の第2入力要素と結合可能な第1切換要素との間に、しかし空間的に見て前記駆動側変速機ケース壁と前置遊星歯車組との間にも、配置することである。つまり、米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素は主歯車組から離れた方の前置遊星歯車組の側に配置されている。
本発明の課題は、8つの前進変速段を有する特開2001‐182785号公報もしくはDE10318565.8に明示された多段自動変速機を改良し、遊星歯車組および6つの切換要素に関する選択的部材配置を提供することである。
この課題は、請求項1の特徴を有する多段自動変速機によって解決される。本発明の有利な諸構成および諸展開は従属請求項から明らかとなる。
本発明が出発点とするのは、特開2001‐182785号公報もしくは本出願人のまだ公開されていないドイツ特許出願DE10318565.8に述べられた、少なくとも8つの前進変速段を有する多段自動変速機のスケルトン図であり、この多段自動変速機は駆動軸と、被動軸と、二重遊星歯車組として構成される前置歯車組と、少なくとも3つの非連結入力要素と1つの出力要素とを備えた連結遊星歯車組として構成される主歯車組と、少なくとも6つの切換要素とを含む。その都度2つの切換要素を選択的に係合させることによって、或る変速段から次に高い変速段または次に低い変速段へと切換えるためにまさに操作された切換要素によってその都度単に1つの切換要素が開放され、他の1つの切換要素が係合されるように、駆動軸の回転数は被動軸に伝達可能である。本出願人のまだ公開されていないドイツ特許出願DE10318565.8の開示全体が明確に本発明の開示の一部でもある。
前置歯車組の入力要素は駆動軸と常時結合されている。前置歯車組の出力要素は駆動軸の回転数よりも小さな回転数で常に回転する。前置歯車組の第3要素は変速機ケースに固定されている。前置歯車組の出力回転数は2つの切換要素を介して主歯車組の2つの異なる入力要素に伝達可能である。駆動軸の回転数は2つの別の切換要素を介してやはり主歯車組の2つの異なる入力要素に伝達可能である。主歯車組の出力要素は被動軸と常時結合されている。
8速自動変速機としてのこのスケルトン図の好ましい1構成において、前置歯車組の(連結)キャリヤは駆動軸に常に結合されたその入力要素を形成し、前置歯車組のリングギヤは主歯車組の2つの異なる入力要素に結合可能なその出力要素を形成し、前置歯車組の太陽歯車は変速機ケースに固定されたその第3要素を形成する。前置歯車組と主歯車組は互いに同軸に配置されている。主歯車組は「ラビニヨ式遊星歯車組」の構造態様の2キャリヤ‐4軸‐歯車装置として実施しておくことができ、選択的に前置歯車組のリングギヤまたは駆動軸に結合可能または変速機ケースに固定可能な主歯車組の第1入力要素としての第1太陽歯車と、前置歯車組のリングギヤに結合可能な主歯車組の第2入力要素としての第2太陽歯車と、選択的に駆動軸に結合可能または変速機ケースに固定可能な主歯車組の第3入力要素としての(連結)キャリヤと、被動軸に常に結合された主歯車組の出力要素としてのリングギヤとを有する。その場合、
・第1切換要素の入力要素が前置歯車組の出力要素と結合され、
・第1切換要素の出力要素が主歯車組の第2入力要素と結合され、
・第2切換要素の入力要素が前置歯車組の出力要素と結合され、
・第2切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、
・第3切換要素の入力要素が変速機ケースと結合され、
・第3切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、
・第4切換要素の入力要素が変速機ケースと結合され、
・第4切換要素の出力要素が主歯車組の第3入力要素と結合され、
・第5切換要素の入力要素が駆動軸と結合され、
・第5切換要素の出力要素が主歯車組の第3入力要素と結合され、
・第6切換要素の入力要素が駆動軸と結合され、
・第6切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、
・主歯車組の出力要素が被動軸と常時結合されている。
しかし主歯車組は2つの連結された単キャリヤ‐遊星歯車組を有する2キャリヤ‐4軸‐歯車装置として構成しておくこともでき、例えばこの主歯車組の第1入力要素は第2キャリヤに強固に結合された第1太陽歯車によって形成され、この太陽歯車は選択的に前置歯車組のリングギヤまたは駆動軸に結合可能または変速機ケースに固定可能であり、この主歯車組の第2入力要素は前置歯車組のリングギヤに結合可能な第2太陽歯車によって形成され、主歯車組の第1キャリヤと第2リングギヤは互いに連結され、かつ主歯車組の第3入力要素として選択的に駆動軸に結合可能または変速機ケースに固定可能であり、主歯車組の第1リングギヤはこの主歯車組の出力要素として被動軸に常に結合されている。その場合、主歯車組の3つの入力要素に対する6つの切換要素の入力要素および出力要素の結合は、先にラビニヨ式主歯車組を例に述べた結合に一致する。
主歯車組は例えば、連結された3つの単キャリヤ‐遊星歯車組を有する「3キャリヤ‐5軸‐歯車装置」としても、または連結された3つの単キャリヤ‐遊星歯車組を有する「低減された3キャリヤ‐5軸‐歯車装置」としても構成しておくことができ、これら単一遊星歯車組の少なくとも2つは共通するキャリヤと他の共通する中央歯車とを介して(つまりそれらの太陽歯車またはそれらのリングギヤのいずれかを介して)互いに連結(「低減」)されている。これと同様に、主歯車組は例えば、基本的に設けられている4つの互いに連結された単一遊星歯車組がまとめられ、主歯車組がなお2つのキャリヤを有するだけである「低減された4キャリヤ‐6軸‐歯車装置」として構成しておくこともできる。「2キャリヤ‐4軸‐遊星歯車装置」型の主歯車組の入力要素に対する6つの切換要素の結合とは異なり、個々の主歯車組‐要素に対する第3、第6切換要素の入力要素および出力要素の運動学的連結に関してさまざまな可能性が考えられる。その場合、以下が妥当する:
・第3切換要素の入力要素が変速機ケースと結合され、
・第3切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、または速度線図においてこの第1入力要素に隣接する主歯車組の入力要素と結合され、
・第6切換要素の入力要素が駆動軸と結合され、
・第6切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、または速度線図においてこの第1入力要素に隣接する主歯車組の入力要素と結合されている。
指摘したすべての変更実施形態において、第1前進変速段では第1、第4切換要素、第2前進変速段では第1、第3切換要素、第3前進変速段では第1、第2切換要素、第4前進変速段では第1、第6切換要素、第5前進変速段では第1、第5切換要素、第6前進変速段では第5、第6切換要素、第7前進変速段では第2、第5切換要素、そして第8前進変速段では第3、第5切換要素が係合している。後退変速段では第4切換要素と付加的に第2切換要素または第6切換要素のいずれかが係合している。
ところで本発明により提案されるのは、主歯車組の第1入力要素を変速機の駆動軸に結合可能な、例えばディスククラッチとして構成される第6切換要素を、いまや空間的に見て少なくとも十分に、前置歯車組とは反対の主歯車組の側に配置し、また主歯車組の入力要素を変速機ケースに固定可能な、例えばディスクブレーキまたはバンドブレーキとして構成される第3切換要素を少なくとも部分的に、第6切換要素も配置されている主歯車組の同じ側に配置し、前置歯車組と主歯車組とを互いに同軸に配置することである。選択的に、第3切換要素も空間的に見て少なくとも部分的に主歯車組の半径方向上に配置しておくことができる。変速機構造長を節約するこの選択案が好ましいのは、特に、第3切換要素がバンドブレーキとして構成されているときである。
主に、第6切換要素は変速機ケースの一方の正面の近傍に配置されており、この正面は選択的に、変速機駆動軸に作用結合された原動機に向き合い、またはこの原動機とは反対の変速機側にある。この配置の有利な1構成において第3切換要素はディスク束を有するディスクブレーキとして構成されており、このディスク束はディスククラッチとして構成される第6切換要素のディスク束よりも主歯車組近傍および/または前置歯車組近傍に配置されており、第6切換要素のディスク束は与えられた組付状況に応じて第3切換要素のディスク束の軸線方向横または半径方向下方に配置しておくことができる。
第3、第6切換要素の本発明に係るこの配置から明らかとなるように、前置歯車組と同軸に配置される多部分構成の主歯車組は、DE10318565の技術の現状に対して、変速機ケースの内部で前置歯車組に対して相対的に見て鏡像的に配置されており、つまりいまや主歯車組の第2入力要素は主歯車組の第2入力要素よりも前置歯車組近傍に配置されている。
主歯車組の被動要素に作用結合された変速機被動軸は変速機長手方向に見ていまや変速機ケースのともかく軸線方向中央の区域において軸線方向において前置歯車組と第3切換要素もしくは第6切換要素との間に配置されているので、このような配置は特別有利には、被動部が駆動部と軸線平行またはそれに対して角度を成して配置される駆動経路用に適し、例えば「フロント横駆動装置」(車両長手軸線を横切って原動機を配置した前輪駆動装置)または「フロント縦駆動装置」(車両長手軸線に原動機を配置した前輪駆動装置)を備えた自動車用に適している。その場合、変速機の駆動軸は軸線方向において少なくとも主歯車組に中心で完全に挿通される。変速機駆動軸に作用結合される変速機原動機が主歯車組とは反対の前置歯車組の側に配置されていると、駆動軸は軸線方向において前置歯車組にも主歯車組にも中心で完全に挿通される。
本発明の他の有利な1構成において第6切換要素のディスク束を操作するためのサーボ機構は変速機ケースの前記正面の近傍、もしくは変速機ケースと相対回転不能に結合された正面側ケース蓋の近傍に配置され、第6切換要素のディスク束を、係合時軸線方向において前置歯車組の方向もしくは軸線方向において主歯車組の方向に操作する。有利な設計構成においてこのサーボ機構は空間的に見て第6切換要素のディスク支持体として構成される入力要素の内部に配置され、常に変速機駆動軸の回転数で回転する。第6切換要素サーボ機構の圧力室への圧媒供給と、第6切換要素サーボ機構の回転する圧力室を動的圧力補償する圧力補償室への潤滑剤供給は、変速機ケースの前記正面から出発してもしくは前記正面側ケース蓋から出発して変速機ケースの内部空間内で軸線方向において主歯車組の方向に延設される変速機ケース固定ハブで第6切換要素の入力要素を回転可能に支承し、圧媒供給および潤滑供給を一部ではこのハブの内部で推移させることによって、設計上比較的簡単に実現することができる。当然に、前記ハブと変速機ケースもしくはケース蓋は一体に実施しておくことができる。第6切換要素の主要要素をすべて含む構造群を予め組付けるうえで好ましいのは、第6切換要素の前記サーボ機構を受容する第6切換要素入力要素が外ディスク支持体として構成されているときである。
本発明の他の1構成において、主歯車組の第3入力要素を変速機ケースに固定可能な、例えばディスクブレーキまたはバンドブレーキとして構成される第4切換要素の空間的配置に関して、この第4切換要素を少なくとも部分的に前置歯車組から離れた方の主歯車組の側に、特に主歯車組に直接接して配置することが提案される。それとともに第4切換要素は第3(および第6)切換要素よりも前置歯車組近傍に配置されている。
例えばディスククラッチとして構成されて主歯車組の第3入力要素を変速機駆動軸と結合可能とする第5切換要素の空間的配置および操作方向に関して提案されるのは、この第5切換要素を、第6切換要素も配置されている主歯車組の側に配置するか、または第6切換要素とは反対の主歯車組の側のいずれかに配置することである。両方の事例において第5切換要素のサーボ機構は、係合時、自己に付設されたディスク束を軸線方向において主歯車組の方向に操作する。
第6切換要素も配置されている主歯車組の側、つまり前置歯車組から離れた方の主歯車組の側に第5切換要素が配置されていると、第5、第6切換要素は望ましくは予組付可能な構造群を形成し、変速機駆動軸に結合された共通するディスク支持体と、これら両方のクラッチのディスク束と、これら両方のクラッチのサーボ機構とを含む。この第5切換要素のディスク束は空間的に見て第6切換要素のディスク束の選択的に半径方向上または半径方向下に配置しておくことができる。同様に、第5、第6切換要素に共通するディスク支持体は第5切換要素用内ディスク支持体として、また同時に第6切換要素用外ディスク支持体として構成されているか、または第6切換要素用内ディスク支持体として、また同時に第5切換要素用外ディスク支持体として構成されているかのいずれかである。両方の事例において第5、第6切換要素のサーボ機構はこの共通するディスク支持体の外被面によって相互に分離されているにすぎない。主にこれら両方のサーボ機構の操作方向も、それぞれに付設されたクラッチの係合時同じであり、つまり主歯車組の方向である。これら両方のサーボ機構の圧力室への圧媒供給と、両方のサーボ機構の回転する圧力室を動的に圧力補償する圧力補償室への潤滑剤供給は、第5、第6切換要素に共通するディスク支持体を隣接する変速機ケース壁の表面または内部で回転可能に支承し、圧媒および潤滑剤供給を一部ではこの変速機ケース壁の内部で推移させることによって、設計上比較的簡単に実現することができる。
それに対して、第6切換要素とは反対の主歯車組の側に第5切換要素が配置されていると、この第5切換要素のディスク束は空間的に見て主に、軸線方向において前置歯車組と主歯車組との間の領域に配置されている。このディスク束を操作するための第5切換要素のサーボ機構は選択的にやはり、軸線方向において前置歯車組と主歯車組との間の領域に、または少なくとも十分に、主歯車組から離れた方の前置歯車組の側に配置しておくことができ、その場合、前記ディスク束に作用するピストンを含む。このピストンは軸線方向において前置歯車組に半径方向で被さる。勿論、軸線方向において前置歯車組に半径方向で被さる操作プランジャ、または周面に配設した複数の操作指片を、第5切換要素サーボ機構のピストンとそれに付設されたディスク束との間の作用結合部としてこの個所に設けておくこともできる。第5切換要素のディスク束も、サーボ機構も、空間的に見て軸線方向において前置歯車組と主歯車組との間に配置されている場合、コンパクトな変速機構造を達成するうえで、第5切換要素がその場合前置歯車組に直接接し、第1切換要素のディスク束および/または第2切換要素のディスク束が空間的に見て第5切換要素の半径方向上の領域に配置されているのが望ましい。
以下、本発明は図に基づいて詳しく説明され、対応する部品にはすべての図において同じ符号が付けてある。
理解を深めるためにまず本発明の基礎となる技術の現状を説明する。図1AはDE10318565.8による前文に係る技術の現状のスケルトン図、図1Bは相応する作動表を示す。図1AにおいてANは自動変速機の駆動軸であり、自動変速機の(図示しない)原動機と作用結合され、図示例ではトルクコンバータを介してトーショナルダンパおよびコンバータロックアップクラッチと作用結合されている。ABは駆動軸ANと同軸に配置される自動変速機被動軸であり、自動車の少なくとも1つの駆動車軸と作用結合されている。勿論、トルクコンバータの代わりに摩擦クラッチも自動変速機の発進クラッチとして原動機と自動変速機との間に配置しておくことができよう。また、原動機は単に単一のトーショナルダンパまたは2質量フライホイールまたは剛性軸を介して変速機駆動軸ANと結合しておくことができよう。その場合、自動変速機の内部に配置される摩擦切換要素は変速機の発進要素として構成されていなければならない。
この自動変速機は前置歯車組VSと、同軸でこの前置歯車組VSの横に(但し直接横にではなく)配置された主歯車組HSとを有する。前置歯車組VSは二重遊星構造様式のプラス遊星歯車組として実施され、リングギヤHOVSと太陽歯車SOVSと2つの単一キャリヤで形成されるキャリヤSTVSとを有し、太陽歯車SOVSにかみ合う内側遊星歯車P1VSと、内側遊星歯車P1VSおよびリングギヤHOVSにかみ合う外側遊星歯車P2VSが、このキャリヤで回転可能に支承されている。この前置歯車組VSは切換不可能な減速段として作動し、自動変速機駆動軸ANの入力回転数よりも小さな値の出力回転数を発生する。このため、前置歯車組VSの太陽歯車SOVSが変速機ケースGGに固定され、キャリヤSTVSが駆動軸ANと常時結合されている。つまりリングギヤHOVSは前置歯車組VSの出力要素を形成し、かつ2つの切換要素A、Bを介して主歯車組HSの個々の入力要素と結合可能である。
主歯車組HSは、互いに連結されていない3つの入力要素と1つの出力要素とを有する連結された2キャリヤ‐4軸‐遊星歯車装置として構成され、ラビニヨ式歯車組の態様で2つの太陽歯車S1HS、S2HSとリングギヤHOHSと連結されたキャリヤSTHSとを有し、第1太陽歯車S1HSおよびリングギヤHOHSにかみ合う長い遊星歯車P1HSと、第2太陽歯車S2HSおよび長い遊星歯車P1HSにかみ合う短い遊星歯車P2HSとがこのキャリヤで回転可能に支承されている。第1太陽歯車S1HSが主歯車組HSの第1入力要素を形成し、第2太陽歯車S2HSが主歯車組HSの第2入力要素を形成し、連結されたキャリヤSTHSが主歯車組HSの第3入力要素を形成し、リングギヤHOHSが主歯車組HSの出力要素を形成する。
自動変速機は合計6つの切換要素A〜Fを有する。切換要素A、B、E、Fはクラッチとして構成され、切換要素C、Dはブレーキとして構成されている。このため主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSは第1切換要素Aを介して前置歯車組VSのリングギヤHOVSと結合可能である。このためさらに、主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSは第2切換要素Bを介して前置歯車組VSのリングギヤHOVSと結合可能、第3切換要素Cを介して変速機ケースGGに固定可能、かつ第6切換要素Fを介して駆動軸ANと結合可能である。このためさらに、主歯車組HSのキャリヤSTHSは第4切換要素Dを介して変速機ケースGGに固定可能、かつ第5切換要素Eを介して駆動軸ANと結合可能である。つまり個々の切換要素に対して主歯車組HSの個々の要素がこのように結合される結果、主歯車組HSのキャリヤSTHSは第5、第6切換要素E、Fを同時に係合させることによって主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSとも結合可能である。主歯車組HSのリングギヤHOHSは常時、そして専ら、被動軸ABと結合されている。
図1Bは図1Aに示す多段自動変速機の作動表を示す。合計8つの前進変速段がレンジシフトなしに切換可能であり、つまり或る変速段から次に高い変速段または次に低い変速段へと切換えるためにまさに操作された切換要素によってその都度単に1つの切換要素が開放され、他の1つの切換要素が係合する。第1変速段「1」ではクラッチAとブレーキDが係合し、第2変速段「2」ではクラッチAとブレーキCが係合し、第3変速段「3」ではクラッチA、Bが係合し、第4変速段「4」ではクラッチA、Fが係合し、第5変速段「5」ではクラッチA、Eが係合し、第6変速段「6」ではクラッチE、Fが係合し、第7変速段「7」ではクラッチB、Eが係合し、第8変速段「8」ではブレーキCとクラッチEが係合している。第1後退変速段「R1」ではクラッチBとブレーキDが係合している。第2後退変速段「R2」も設けておくことができ、そこではクラッチFとブレーキDが係合している。図1Cは図1Aに示す多段自動変速機の速度線図である。
図1Aに立ち帰るなら、切換要素のディスク束、入力要素、出力要素は統一的に表してある。第1切換要素Aのディスク束は符号100、第1切換要素Aの入力要素は符号120、第1切換要素Aの出力要素は符号130、第1切換要素Aのディスク束100を操作するためのサーボ機構は符号110である。同様に、別の切換要素B、C、D、E、Fのディスク束は符号200、300、400、500、600、別の切換要素B、E、Fの入力要素は符号220、520、620である。同様に、別の切換要素B、C、D、E、Fの出力要素も符号230、330、430、530、630、別のクラッチB、E、Fの各ディスク束200もしくは500もしくは600を操作するためのサーボ機構は符号210、510、610である。
符号GGとされた変速機ケースの内部での切換要素と歯車組との互いに相対的な空間的配置に関してDE10318565.8は以下の如く教示している:クラッチとして構成される第5切換要素Eは空間的に見て軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間に、軸線方向において前置歯車組VSに直接接して配置されている。やはりクラッチとして構成される第2切換要素Bはやはり軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間に配置されており、このクラッチBのディスク束200は空間的に見てクラッチEのディスク束500の概ね半径方向上に配置され、クラッチBのサーボ機構210は軸線方向において前置歯車組VSから離れた方の側でクラッチEに接している。軸線方向において主歯車組HSの方向に見てクラッチBに続くのはまず、ブレーキとして構成される第3切換要素C、次にやはりブレーキとして構成される第4切換要素D、次に主歯車組HSである。クラッチとして構成される第1切換要素Aのディスク束100は空間的に見て前置歯車組VSの概ね上に配置されている。このクラッチAのサーボ機構110は少なくとも十分に、主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置されている。クラッチAの前置歯車組VSから離れた方のサーボ機構110の側に、空間的に見て軸線方向においてクラッチAと駆動側変速機ケース固定ケース壁GWとの間に、つまりクラッチAおよび前置歯車組VSの主歯車組HSから離れた方の側に、クラッチとして構成される第6切換要素Fは配置されている。
1つの切換要素の1つのサーボ機構の実施例として図1Aには第6切換要素Fのサーボ機構610が詳しく示してある。このサーボ機構610が円筒状ディスク支持体の内部に配置されており、このディスク支持体はクラッチFの入力要素620を形成し、相応に変速機駆動軸ANの回転数で常に回転する。サーボ機構610が圧力室611を有し、この圧力室はクラッチFのディスク支持体の外被面区域とサーボ機構610のピストン614とによって形成される。この圧力室611に圧力が付加されるとピストン614はサーボ機構610のここで例示的に皿ばねとして構成される戻し要素613の力に抗して軸線方向において前置歯車組VSの方向に動き、クラッチFのディスク束600を操作もしくは係合させる。回転する圧力室611の動的圧力を主に完全に補償するために、サーボ機構610は付加的に潤滑剤を無圧充填可能な圧力補償室612を有し、この圧力補償室はピストン614の1つの面と堰円板615とによって形成される。入力要素620は変速機ケース固定ハブGN上で回転可能に支承されており、このハブは変速機ケース固定ケース壁GWから出発して変速機ケースGGの内部空間内で軸線方向において前置歯車組VSの方向に前置歯車組VSの太陽歯車SOVSに至るまで延設され、相対回転不能にこの太陽歯車SOVSと結合されている。同様に、この変速機ケース固定ハブGNはクラッチFの圧力室と圧力補償室とに圧媒もしくは潤滑剤を供給するための通路も有する。
次に図2に基づいて本発明による例示的第1スケルトン図を説明する。図1とは異なり、駆動軸ANと被動軸ABはいまや互いに同軸に配置されているのでなく、図2に示すスケルトン図は、車両長手軸線を横切って原動機を組込んだいわゆる「フロント横駆動装置」もしくは「リヤ横駆動装置」を有する自動車、または車両長手方向にフロントエンジンおよびフロント駆動装置を組込んだいわゆる「フロント縦駆動装置」もしくは車両長手方向にリヤエンジンおよびリヤ駆動装置を組込んだ「リヤ縦駆動装置」を有する自動車用に特別適している。図2による本発明に係る変速機の内部で切換要素の互いに相対的な、および歯車組に対して相対的な配置は、図1に示す前文に係る技術の現状による変速機切換要素の配置とは基本的に相違しているが、しかしながら歯車組および切換要素の運動学的連結に変化はない。
前置歯車組VSをプラス遊星歯車組の構造様式の単一遊星歯車組として実施し、主歯車組HSをラビニヨ歯車組として実施し、それらを互いに同軸に配置することは、技術の現状に比べて変更はない。技術の現状とは異なり、主歯車組HSは前置歯車組VSに対して相対的に鏡像的に配置されている。すなわち主歯車組HSの第2入力要素はいまや主歯車組HSの第1入力要素よりも前置歯車組VS近傍に配置されており、つまり主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSはいまや第1太陽歯車S1HSよりも前置歯車組VS近傍に配置されている。
本発明によれば、クラッチとして構成される第6切換要素Fは前置歯車組VSとは反対の主歯車組HSの側に配置されている。図2に示す例ではクラッチFが、変速機ケースGGと相対回転不能に結合されたケース蓋GDに接している。このケース蓋GDは変速機の一方の正面、ここでは例えば変速機原動機とは反対側の変速機正面を形成する。この原動機は駆動軸ANと作用結合されているが、図2に詳しくは図示されていない。このケース蓋GDは相対回転不能にケースハブGNと結合されており、このケースハブはケース蓋から出発して変速機ケースGGの内部空間内を軸線方向において主歯車組HSの方向に延設されている。このケースハブGNで、駆動軸ANに結合されたクラッチFの入力要素620は回転可能に支承されている。同様に駆動軸ANは変速機内を軸線方向において‐ここでは駆動装置とは反対側の−クラッチFに至るまで貫通している。同様に、クラッチFも配置されている変速機側にも変速機の原動機を配置しておくことができ、つまり前置歯車組よりも主歯車組近傍に原動機を配置しておくことができようことは当業者にも明白である。その場合、駆動軸はケース蓋とケースハブとに、それとともにクラッチFの入力要素に中心で貫通することになろう。勿論、ケース蓋と変速機ケース、もしくはケースハブとケース蓋、もしくはケース蓋と変速機ケースとケースハブは、一体に実施しておくこともできる。
図2からさらに明らかとなるように、クラッチFの入力要素620はここで例示的に外ディスク支持体として構成され、主歯車組HSの方向に開口した円筒状鉢体の態様であり、変速機ケース固定ケースハブGNで回転可能に支承されるハブ623と、このハブ623から出発して軸線方向においてケース蓋GDに接して半径方向外方に延設される少なくとも部分的に円板状の区域622と、少なくとも部分的に円筒状の区域621とを備えている。この円筒状区域はこの円板状区域622から出発して軸線方向において主歯車組HSの方向に延設され、その内径でクラッチFのディスク束600の外ディスクを受容する。同様にクラッチFの出力要素630は内ディスク支持体として構成され、その外径でディスク束600の内ディスクを受容し、主歯車組HSの第1入力要素、つまり第1太陽歯車S1HSとも、第3切換要素Cの出力要素330とも結合されている。つまりクラッチFの外ディスク支持体とサーボ機構610とディスク束600は簡単に予組付可能な構造群を形成する。
図2に示す実施例では第3切換要素Cがディスクブレーキとして構成されている。相応して、ブレーキCの出力要素330はブレーキCのディスク束300の内ディスクを受容するための内ディスク支持体として構成されている。相応して、ブレーキCの入力要素はディスク束300の外ディスクを受容するための外ディスク支持体であり、ここでは例示的に変速機ケースGGに直接一体化されている。ブレーキCのこのディスク束300はクラッチFのディスク束600よりも主歯車組HS近傍に配置されているが、しかし別の構成において例えば空間的に見てこのディスク束600の半径方向上に配置しておくこともできよう。簡略のため、ブレーキCを操作するためのサーボ機構は図2に示してないが、ディスク束300の両側に配置し、例えば変速機ケースに一体化しておくことができる。勿論、ブレーキCの外ディスク支持体は個別の部材として実施しておくこともでき、その場合この部材は好適な手段を介して変速機ケースと相対回転不能に結合されている。
勿論、ブレーキCはバンドブレーキとして実施しておくことができよう。その場合相応してブレーキCの入力要素は外径にブレーキバンド走行面を有する円筒として構成されていよう。変速機の軸線方向構造長を節約するために、この場合空間的に見てクラッチFのディスク束600の半径方向上にこのブレーキバンドを配置するのが好ましい。その場合、クラッチFの入力要素を内ディスク支持体として構成し、クラッチFの出力要素を相応して外ディスク支持体として構成し、その外径に主に同時にブレーキバンド走行面を設けておくようにすることもできる。
このディスク束600を操作するためのサーボ機構610は、クラッチFの外ディスク支持体(入力要素620)によって形成される円筒室の完全に内部に配置されている。このサーボ機構610はクラッチFのこの外ディスク支持体(620)のハブ623で軸線方向摺動可能に支承されており、‐技術の現状におけると同様に‐ピストン614と、クラッチFの外ディスク支持体(620)の外被面区域とこのピストン614とによって形成される圧力室611と、この圧力室611に圧力が負荷されていないときピストン614を戻すためのここで例示的に皿ばねとして構成される戻し要素613と、堰円板615と、回転する圧力室611の動的圧力を補償するための潤滑剤無圧充填可能な圧力補償室612とを含む。この圧力補償室はこの堰円板とピストン614の1つの面とによって形成される。圧力室611に圧力が負荷されるとピストン614は戻し要素613の力に抗して軸線方向において主歯車組HSの方向に移動し、クラッチFのディスク束600を操作しもしくは係合させる。
クラッチとして構成される3つの切換要素A、B、Eはすべて、クラッチFとは反対の主歯車組HSの側に配置されている。ブレーキとして構成される別の切換要素Dは少なくとも部分的に、クラッチFとは反対の主歯車組HSの側に配置されている。
図2に示す実施例においてクラッチEのディスク束500は空間的に見て軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間の領域に配置されている。クラッチEの入力要素520は外ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSの方向で開口した円筒状鉢体の形状である。この入力要素520のハブ523は空間的に見て主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置され、変速機ケース固定ハブで回転可能に支承され、入力側では、軸線方向で前置歯車組VSに挿通される前置歯車組VSの連結キャリヤSTVSを介して、駆動軸ANと常時結合されている。図2においてこの変速機ケース固定ハブは例示的に、変速機ケースGGと相対回転不能に結合されたトルクコンバータステータ軸であり、これに前置歯車組の太陽歯車SOVSも固定されている。この入力要素520の円板状区域522はこのハブ523から出発して、ここで駆動側のケース壁GWに接して半径方向外方に、変速機ケースGGの内径のすぐ下の直径に至るまで延設されている。この入力要素520の円筒状区域521はこの円板状区域522の外径に続き、軸線方向において主歯車組の方向に延設され、前置歯車組VSにも両方のクラッチB、Aにも軸線方向で完全に被さる。その近主歯車組側末端でこの円筒状区域521はクラッチEのディスク束500の外ディスクを受容する。つまり前置歯車組VSと両方のクラッチB、Aは、クラッチEの入力要素520(ここでは外ディスク支持体)によって形成される円筒室の完全に内部に配置されている。クラッチEの出力要素530は相応に内ディスク支持体として構成され、出力側で主歯車組HSの第3入力要素‐つまり連結キャリヤSTHS‐と結合されている。
クラッチEのディスク束500を操作するためのサーボ機構510も、クラッチEの入力要素520(ここでは外ディスク支持体)によって形成される円筒室の内部に配置され、この入力要素520のハブ523で軸線方向摺動可能に支承されている。図2においてサーボ機構510は簡略のため略示してあるだけであるが、空間的に見て実質的に入力要素520の円板状区域522の近傍に配置されている。このサーボ機構510の操作指片は軸線方向において前置歯車組VSとクラッチB、Aとに被さり、クラッチEの係合時、ディスク束500を軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。望ましくは、サーボ機構510は、駆動軸ANの回転数で常時回転するので、動的圧力補償部も有する。
図2に示す実施例においてクラッチBのディスク束200は空間的に見て少なくとも部分的に前置歯車組VSの半径方向上の領域に配置されている。クラッチBの入力要素220は外ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSの方向に開口した円筒状鉢体の形状である。この入力要素220のハブ223は空間的に見て主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置され、クラッチEの入力要素520のハブ523で回転可能に支承され、入力側では前置歯車組VSのリングギヤHOVSと結合されている。この入力要素220の円板状区域222はこのハブ223から出発して、クラッチEのサーボ機構510に接して半径方向外方に、サーボ機構510の操作指片のすぐ下の直径に至るまで延設されている。この入力要素220の円筒状区域221はこの円板状区域222の外径に続き、軸線方向において主歯車組HSの方向に延設され、軸線方向において前置歯車組VSに被さる。その近主歯車組側末端にこの円筒状区域221はクラッチBのディスク束200の外ディスクを受容する。つまり前置歯車組VSは、クラッチBの入力要素220(ここでは外ディスク支持体)によって形成される円筒室の完全に内部に配置されている。クラッチBの出力要素230は相応に内ディスク支持体として構成され、出力側で主歯車組HSの第1入力要素‐つまり第1太陽歯車S1HS‐と結合されている。このためクラッチBの出力要素230の円筒状外被面は実質的に前置歯車組VSに沿って延設されており、この出力要素230の円板状区域232は少なくとも十分に前置歯車組VSの連結キャリヤSTVSと平行に延び、その内径で第1太陽歯車軸240と相対回転不能に結合されている。この第1太陽歯車軸240は駆動軸ANで支承され、軸線方向においてクラッチFの方向に、少なくとも主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSに至るまで延設され、軸線方向において主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSに中心で挿通され、主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSと結合されている。勿論、太陽歯車軸240と太陽歯車S1HSは一体に実施しておくことができる。ここでなお触れておくべき点として、前置歯車組VSの連結キャリヤSTVSは主歯車組HSに向き合う側で駆動軸ANと相対回転不能に結合されている。
クラッチBのディスク束200を操作するためのサーボ機構210も、クラッチBの入力要素220(ここでは外ディスク支持体)によって形成される円筒室の内部に配置されている。図2においてこのサーボ機構210は簡略のため略示してあるだけである。図2で明らかとなるように、クラッチB、Eのサーボ機構210、510は空間的に見て互いに隣接して配置され、実質的にクラッチBの入力要素220もしくは外ディスク支持体の外被面のみによって空間的に相互に分離されている。サーボ機構210は入力要素220のハブ223で軸線方向摺動可能に支承されている。クラッチBが係合するとサーボ機構210はクラッチBのディスク束200を軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。望ましくは、サーボ機構210も、前置歯車組VSの出力要素の回転数で常時回転し、つまりリングギヤHOVSの回転数で常時回転するので、動的圧力補償部を有する。
クラッチAは空間的に見て軸線方向で前置歯車組VSと主歯車組HSとの間の領域に配置されている。クラッチAの入力要素120は例示的に環状内ディスク支持体として構成され、クラッチBの入力要素220を介して駆動軸ANと常時結合されている。相応に、クラッチAの出力要素130は外ディスク支持体として構成され、幾何学的には前置歯車組VSの方向に開口した鉢体の形状である。鉢体のハブ133は第1太陽歯車軸240で回転可能に支承され、その近主歯車組側で第2太陽歯車軸140と相対回転不能に結合されている。この第2太陽歯車軸140はクラッチAの出力要素130と主歯車組HSの第1入力要素‐第2太陽歯車S2HS‐との間に運動学的結合を実現する。例えば、太陽歯車軸240と太陽歯車S2HSは一体に実施しておくことができる。伝達されるべきトルクに応じてクラッチA、Bのディスク束100、200は、少なくとも類似する直径を有する。これら両方のクラッチA、Bのディスク支持体の別の設計構成において例えば、両方のクラッチA、Bに共通するディスク支持体、例えば共通する外ディスク支持体を設けておくこともできる。
図2には簡略のため略示しただけのクラッチAのサーボ機構110は、クラッチAの外ディスク支持体(もしくは出力要素130)によって形成される円筒室の完全に内部に配置され、この外ディスク支持体(もしくはこの出力要素130)のハブ133で軸線方向摺動可能に支承され、クラッチAの係合時にそのディスク束100を軸線方向において前置歯車組VSの方向に操作する。このサーボ機構110は常に主歯車組HSの第2入力要素の回転数で、つまり第2太陽歯車S2HSの回転数で回転する。望ましくは、クラッチAのサーボ機構110はつまり動的圧力補償部も有する。
ブレーキDは主歯車組HSに直接隣接して配置されている。図2に示す実施例において第4切換要素Dはディスクブレーキとして構成されている。相応に、主歯車組HSの第3入力要素に結合され、つまり主歯車組HSの連結キャリヤSTHSに結合されたその出力要素430はブレーキDのディスク束400の内ディスクを受容するための内ディスク支持体として構成されている。相応に、ブレーキDの入力要素はディスク束400の外ディスクを受容するための外ディスク支持体であり、ここでは例示的に変速機ケースGGに直接一体化されている。ブレーキDのディスク束400を操作するためのサーボ機構は簡略のため図2に示してはないが、このディスク束400の両側に配置し、例えば変速機ケースに一体化しておくことができる。勿論、ブレーキDの外ディスク支持体は個別の部材として実施しておくこともでき、その場合この部材は好適な手段を介して相対回転不能に変速機ケースと結合されている。
勿論、ブレーキDはバンドブレーキとして実施しておくことができよう。その場合相応にブレーキDの出力要素は外径にブレーキバンド走行面を有する円筒として構成されていよう。変速機の軸線方向構造長を節約するために、この場合空間的に見てクラッチEのディスク束500の半径方向上にこのブレーキバンドを配置するのが好ましい。その場合、クラッチEの出力要素を外ディスク支持体として実施し、その外径に主に同時にブレーキバンド走行面を設けておくようにすることもできる。
図2に示す本発明に係る部材配置が主歯車組HSの別の設計構成にも問題なく転用できることは当業者に明白である。その際の前提条件は常に、被動軸ABに対する主歯車組HSの出力要素の運動学的連結を維持し、6つの切換要素A〜Fに対する主歯車組HSの少なくとも3つの入力要素の運動学的連結を維持(それとともにこれら6つの切換要素A〜Fを介して駆動軸ANおよび前置歯車組VSに対する主歯車組HSの少なくとも3つの入力要素の運動学的連結を維持)することである。また、「新規な」主歯車組は前置歯車組VSおよび6つの切換要素A〜Fと合せて有意義かつ有益な変速段等級を可能としなければならないであろう。その限りで、図2に示す主歯車組HSのラビニヨ式遊星歯車組としての構成は単なる例と見做すことができる。
次に、図3を基に本発明による例示的第2スケルトン図を以下で説明する。図2に示す本発明に係る第1変速機に対して、提案された本発明に係るこの第2変速機では実質的に主歯車組HSの構成のみが変更された。前置歯車組VS、主歯車組HS、6つの切換要素A〜F、それらの各ディスク束100、200、300、400、500、600およびサーボ機構(図3では簡略して4つのクラッチA、B、E、Fのサーボ機構110、210、510、610のみ書き込まれている)の、ケース壁GWとケース蓋GDとによって正面側を限定された変速機ケースGGの内部での互いに相対的な空間的配置は、図2に対して変更がない。その限りで、ここでそれらを言葉で再度述べることは省くことができる。
図3で明らかとなるように、主歯車組HSはいまや、2つの互いに連結された単一遊星歯車組で形成される2キャリヤ‐4軸‐歯車装置として構成されている。主歯車組HSの第1単一遊星歯車組は単遊星歯車構造様式の「マイナス遊星歯車組」として実施され、太陽歯車S1HSとリングギヤH1HSとキャリヤST1HSとを含む。このキャリヤで回転可能に支承される遊星歯車PLHSは前記太陽歯車S1HSと前記リングギヤH1HSとにかみ合う。主歯車組HSの第2単一遊星歯車組は二重遊星歯車構造様式の「プラス遊星歯車組」として実施され、太陽歯車S2HSとリングギヤH2HSと連結キャリヤST2HSとを含む。このキャリヤで内側遊星歯車PLiHSおよび外側遊星歯車PLaHSが支承されており、この内側遊星歯車PLiHSはこの外側遊星歯車PLaHSと前記太陽歯車S2HSとにかみ合い、外側遊星歯車PLaHSは内側遊星歯車PLiHSと前記リングギヤH2HSとにかみ合う。
主歯車組HSの(第1)太陽歯車S1HSと連結(第2)キャリヤST2HSは互いに常時結合され、主歯車組HSの第1入力要素を形成する。この入力要素は一方で前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側でクラッチFの出力要素630とブレーキCの出力要素330とに結合され、他方で第1太陽歯車軸240を介してクラッチBの出力要素230と結合されている。主歯車組HSの(第2)太陽歯車S2HSは前置歯車組VSに向き合い、主歯車組HSの第2入力要素を形成する。この入力要素は第2太陽歯車軸140を介してクラッチAの出力要素130と結合されている。主歯車組HSの(第1)キャリヤST1HSと(第2)リングギヤH2HSは互いに常時結合され、主歯車組HSの第3入力要素を形成する。この入力要素はクラッチEの出力要素530とブレーキDの出力要素430とに結合されている。主歯車組HSの(第1)リングギヤH1HSは主歯車組HSの出力要素を形成し、変速機の被動軸ABと常時結合されている。
このように構成された主歯車組HSによっても、二重遊星歯車構造様式のプラス遊星歯車組として実施される前置歯車組VSと合せて、そして6つの切換要素A〜F、駆動軸ANおよび被動軸ABに対する主歯車組HSおよび前置歯車組VSの個々の入力要素および出力要素の図2に対して変更のない運動学的連結と合せて、図1Bに示したのと同じ切換ロジックでもって合計8つの前進変速段がレンジシフトなしに切換可能である。
次に、図4を基に本発明による例示的第3スケルトン図を以下で説明する。これは先に述べた図2によるスケルトン図に基づいており、やはり殊に駆動軸ANと被動軸ABが同軸に配置されているのではない変速機用である。図2に示す本発明に係る第1変速機に対する変更は実質的に主歯車組HSの構成、クラッチEとブレーキDとの空間的配置、クラッチAのサーボ機構110の空間的配置および設計構成に関係している。前置歯車組VS、主歯車組HS、クラッチAのディスク束100、別の3つの切換要素B、C、F(それらの各ディスク束200、300、600およびサーボ機構)の、ケース壁GWとケース蓋GDとによって正面側を限定された変速機ケースGGの内部での互いに相対的な空間的配置は、図2に対して変更がない。
図4で明らかとなるように、単一プラス遊星歯車組として実施される前置歯車組VSと多部分構成の主歯車組HSは同軸で並置され、駆動軸ANと同軸に配置されている。主歯車組HSはいまや、互いに連結された3つの単一遊星歯車組を有する「低減された3キャリヤ‐5軸‐遊星歯車装置」として実施されている。これらの単一遊星歯車組のうちの2つがまとめられ、それらは共通するリングギヤと共通するキャリヤ、但し別々の太陽歯車を有する。基本的に、主歯車組の両方をこのようにまとめたこの単一遊星歯車組は「分割された太陽歯車を有する遊星歯車組」と理解することもできる。相応に、主歯車組HSは3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSと、2つのリングギヤH13HS、H2HSと、2つのキャリヤST13HS、ST2HSと、このキャリヤで回転可能に支承された遊星歯車P13HS、P2HSとを含む。
クラッチAの出力要素130が主歯車組HSの第2遊星歯車組の1要素と結合され、クラッチBの出力要素230が主歯車組HSの第1遊星歯車組の1要素と結合されているとの前記用語法に対応して、第2単一遊星歯車組は‐リングギヤH2HSと、太陽歯車S2HSとキャリヤST2HSとこのキャリヤで回転可能に支承された短い遊星歯車P2HSとを含み‐近前置歯車組側に配置されている。相応に、主歯車組HSの第1、第3単一遊星歯車組で形成される「分割された太陽歯車を有する遊星歯車組」は遠前置歯車組側に配置され、太陽歯車S1HS、S3HSと連結リングギヤH13HSと連結キャリヤST13HSとこのキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車P13HSとを含む。長い遊星歯車P13HSはリングギヤH13HSと両方の太陽歯車S1HS、S3HSとにかみ合い、短い遊星歯車P2HSはリングギヤH2HSと太陽歯車S2HSとにかみ合う。他の連結として主歯車組HSは連結リングギヤH13HSと第2キャリヤST2HSとの間に固定結合を有し、また第1太陽歯車S1HSと第2太陽歯車S2HSとの間に固定結合を有する。主歯車組HSの長い遊星歯車P13HSは第1太陽歯車S1HSと第3太陽歯車S3HSとの間に作用結合を形成する。つまり、空間的に見て主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSは軸線方向において主歯車組HSの第2、第3太陽歯車S2HS、S3HSの間に配置されている。
このように互いに作用結合される3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSは、クラッチB、Fの出力要素230、630とブレーキCの出力要素330とに結合される主歯車組HSの第1入力要素を形成する。第2リングギヤH2HSは、クラッチAの出力要素130に結合される主歯車組HSの第2入力要素を形成する。連結キャリヤST13HSは、ブレーキDの出力要素430とクラッチEの出力要素530とに結合される主歯車組HSの第3入力要素を形成する。第2キャリヤST2HSに固定結合された連結リングギヤH13HSは被動軸ABに結合される主歯車組HSの出力要素を形成する。主歯車組HSの3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSの運動学的連結の前記設計構成と、前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側でのブレーキCおよびクラッチFの空間的位置とに応じて、ブレーキCの出力要素330とクラッチFの出力要素630は相対回転不能に第3太陽歯車S3HSと結合されている。やはり主歯車組HSの第1入力要素に結合されたクラッチBの出力要素230は主歯車組HSの近前置歯車組側で主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSと結合されている。図示例ではこのため軸線方向で短い太陽歯車軸140が設けられており、この太陽歯車軸は主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSと(空間的に見て中央の)第1太陽歯車S1HSとの間の相対回転不能な結合も引き受ける。
基本的に、図4に示す「低減された3キャリヤ‐5軸‐遊星歯車装置」は、互いに強固に結合されていない合計4つの入力要素と1つの出力要素が設けられていると解釈することもできる。この用語法に相応して、互いに結合された太陽歯車S1HS、S2HSは主歯車組HSの第1入力要素、第2リングギヤH2HSは第2入力要素、連結キャリヤST13HSは第3入力要素、第3太陽歯車S3HSは第4入力要素、そして第2キャリヤST2HSに固定結合されたリングギヤH13HSは出力要素を形成する。この第1入力要素とこの第4入力要素は主歯車組HSの長い遊星歯車P13HSを介して互いに運動学的に作用結合されている。図4に示す本発明に係る自動変速機の速度線図において主歯車組HSの前記第4入力要素と第1入力要素は一致する。というのも、主歯車組HSの長い遊星歯車P13HSが多段遊星として構成されておらず、主歯車組HSの第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSが同じ歯数を有するからである。
クラッチEは空間的に見て前置歯車組VSと主歯車組HSとの間に、いまや軸線方向において前置歯車組VSに直接接して配置されている。設計上、駆動軸ANに結合されるクラッチEの入力要素520は外ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSの方向で開口した円筒状鉢体の形状である。この外ディスク支持体(520)のハブと駆動軸ANはここで例えば一体に実施されている。この外ディスク支持体(520)の円板状鉢底は前置歯車組VSのキャリヤSTVSと結合されている。この外ディスク支持体(520)の円筒状外被面の内径に、クラッチEのディスク束500の主に外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための連行断面が設けられている。このディスク束500を操作するためのサーボ機構510はクラッチEの前記外ディスク支持体(520)によって形成される円筒室の内部に配置され、この外ディスク支持体(520)で軸線方向摺動可能に支承され、常に駆動軸ANの回転数で回転し、自己に付設されたディスク束500を、クラッチEの係合時に軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。
クラッチEの出力要素530は相応に内ディスク支持体として構成され、主歯車組HSの方向に見て軸線方向においてクラッチEのサーボ機構510に続き、そのハブ領域において、主歯車組HSの方向に延設されるキャリヤ軸540と相対回転不能に結合されている。単一遊星歯車組と「分割された太陽歯車を有する遊星歯車組」とを備えた主歯車組HSの前記設計構成は、主歯車組HSの第3入力要素に対するクラッチEの出力要素530の設計上洗練された運動学的結合を可能とする。このため主歯車組HSの連結キャリヤST13HSがキャリヤ板を有し、このキャリヤ板は軸線方向において主歯車組HSの(空間的に見て中央の)第1太陽歯車S1HSと(空間的に見て遠前置歯車組側の)第3太陽歯車S3HSとの間で半径方向内方に挿通されている。そのハブ領域でこのキャリヤ板は前記キャリヤ軸540と相対回転不能に結合されている。それとともにこのキャリヤ軸540は太陽歯車軸140の半径方向内側で軸線方向において前置歯車組VSの方向に延設され、第1、第2太陽歯車S1HS、S2HSとクラッチBの出力要素230のハブとに中心で貫通し、‐既に触れたように‐その近前置歯車組側末端でクラッチEの出力要素530のハブと結合されている。駆動軸ANはキャリヤ軸540の半径方向内側を延び、‐図2と同様に‐前置歯車組から離れた方の主歯車組HSの側に配置されるクラッチFに至るまで延設されている。
やはり主歯車組HSの第3入力要素に結合されるブレーキDの出力要素430は、主歯車組HSの連結キャリヤST13HSと直接結合されている。相応に、ここでやはり例示的にディスクブレーキとして実施されるブレーキDのディスク束400は軸線方向において主歯車組HSの横に、空間的に見て主歯車組HSとここでやはり例示的にディスクブレーキとして実施されるブレーキCのディスク束300との間に配置されている。勿論、ディスク束400は空間的に見て少なくとも部分的に、主歯車組HSの連結リングギヤH13HSの半径方向上の領域に配置しておくこともできよう。勿論、図4には簡略のため詳しくは図示しない両方のディスクブレーキC、Dのサーボ機構は、それぞれに付設されたディスク束300もしくは400を操作するために、空間的に見て各ディスク束300もしくは400の左または右に配置しておくことができる。勿論、両方のブレーキC、Dは選択的にバンドブレーキとして実施しておくこともできる。
図4でさらに明らかとなるように、クラッチBとそのディスク束200およびそのサーボ機構210の設計実施と主歯車組VSに対して相対的な空間的位置は図2に対して基本的に変更がない。ディスク束200のみは多少さらに主歯車組HSの方向にずらされている。クラッチAのディスク束100も軸線方向において主歯車組HSの方向でクラッチBのディスク束200にやはり続いている。このディスク束100、200は少なくとも類似した直径もやはり有する。空間的に見ていまやクラッチEはクラッチB、Aのディスク束200、100の半径方向下方に配置されている。クラッチAの入力要素120もクラッチBの入力要素220を介して前置歯車組VSの出力要素‐つまりリングギヤHOVS‐とやはり結合されている。しかし図2とは異なり、クラッチAのこの入力要素120はいまや、クラッチAのディスク束100の主に外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための外ディスク支持体として実施されている。相応にクラッチAの出力要素130はいまや、クラッチAのディスク束100の主に内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための内ディスク支持体として構成されている。図2とは異なり、クラッチAのサーボ機構110はいまや前置歯車組VSの出力要素の回転数‐つまりリングギヤHOVSの回転数‐で常時回転し、自己に付設されたディスク束100を、係合時、主歯車組HSとは逆方向にいまや「引張」操作する。このためサーボ機構110は軸線方向摺動可能にクラッチBの入力要素220で支承されており、図4には簡略のため詳しくは図示しないこのサーボ機構110の圧力室はクラッチBの入力要素220の主歯車組VSから離れた方の側に配置されている。主にこのサーボ機構110の周面に配設される複数の操作指片は軸線方向においてクラッチBもクラッチAのディスク束100も半径方向で取り囲み、ディスク束100の近主歯車組側からこのディスク束100に作用する。主に、両方のクラッチA、Bのサーボ機構110、210の圧力室は互いに隣接して配置され、クラッチBの入力要素(外ディスク支持体)220の外被面によってのみ相互に分離されている。
図4による残りの変速機構造要素の設計構成および空間的配置に関しては図2についての詳細な説明を参照するよう指示する。
次に、図5Aを基に本発明による例示的第4スケルトン図を以下で説明する。これは先に述べた図4によるスケルトン図に基づいており、これとの変更は主歯車組HSの設計構成に関係しているにすぎない。この例を基に再度明確にせんとするのは、本発明により提案する部材配置が「低減された連結遊星歯車組」を有する主歯車組HSの別の設計実施にも応用可能であるとのことである。その際に重要なのは、自動変速機の速度線図における序列の意味で歯車組要素に対する6つの切換要素A〜Fの運動学的連結を維持することだけである。
図5Aで明らかとなるように、主歯車組HSは図4と同様に「低減された3キャリヤ‐5軸‐遊星歯車装置」として実施され、3つの連結遊星歯車組を有する。そのうち2つの遊星歯車組は、共通するリングギヤと共通するキャリヤと個別の太陽歯車とを有するようにまとめられている。この主歯車組HSの残りの単一遊星歯車組は図4と同様にリングギヤH2HSと太陽歯車S2HSとキャリヤST2HSとこのキャリヤで回転可能に支承された短い遊星歯車P2HSとを含む。主歯車組HSの「分割された太陽歯車を有する遊星歯車組」としてまとめられた遊星歯車組は図4と同様に連結リングギヤH13HSと2つの太陽歯車S1HS、S3HSと連結キャリヤST13HSとこのキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車P13HSとを含む。このように低減された主歯車組HSは全体として実際2つのキャリヤ(ST13HS、ST2HS)を有するにすぎない。長い遊星歯車P13HSはリングギヤH13HSと両方の太陽歯車S1HS、S3HSとにかみ合い、短い遊星歯車P2HSはリングギヤH2HSと太陽歯車S2HSとにかみ合う。他の連結として主歯車組HSは連結リングギヤH13HSと第2キャリヤST2HSとの間に固定結合、また第1、第2太陽歯車S1HS、S2HSの間に固定結合を有する。主歯車組HSの長い遊星歯車P13HSは第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSの間に作用結合を形成する。空間的に見て主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSは軸線方向において主歯車組HSの第2、第3太陽歯車S2HS、S3HSの間に配置されている。
つまり図5Aに示す自動変速機はここで合計4つの互いに固定結合されていない入力要素と1つの出力要素とを有し、互いに結合された太陽歯車S1HS、S2HSは主歯車組HSの、クラッチBの出力要素230に結合された第1入力要素を形成し、第2リングギヤH2HSはクラッチAの出力要素130に結合された第2入力要素を形成し、連結キャリヤST13HSは切換要素E、Dの出力要素530、430に結合された第3入力要素を形成し、第3太陽歯車S3HSは切換要素F、Cの出力要素630、330に結合された第4入力要素を形成し、第2キャリヤST2HSに結合された連結リングギヤH13HSは被動軸ABに結合された出力要素を形成する。主歯車組HSの第1入力要素は主歯車組HSの長い遊星歯車P13HSを介して主歯車組HSの第4入力要素と作用結合されている。
図4とは異なり、連結キャリヤST13HSで回転可能に支承された主歯車組HSの長い遊星歯車P13HSはいまや多段遊星として構成され、主歯車組HSの両方の太陽歯車S1HS、S3HS用に異なる歯部を有する。相応に、主歯車組HSの第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSはいまや異なる歯数を有する。主歯車組HSの連結リングギヤH13HSは例示的に主歯車組HSの長い遊星歯車P13HSの同じ歯部とかみ合い、この歯部に主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSもかみ合う。勿論、別の構成において、主歯車組の連結リングギヤ(H13HS)が主歯車組の長い遊星歯車(P13HS)の同じ歯部とかみ合い、この歯部に主歯車組の第3太陽歯車(S3HS)もかみ合うようにすることもできよう。重要なのは、図5Aによるこの自動変速機の速度線図において主歯車組の前記第4入力要素と第1入力要素がいまや一致するのでなく、この速度線図において互いに隣接していることである。
この事情を明確にするために、図5Aに示した自動変速機の速度線図が図5Bに示してある。例えば、リングギヤH13HSと太陽歯車S1HSとの歯数比によって定義された、主歯車組HSの3つの連結された遊星歯車組の第1遊星歯車組の固定変速比が、リングギヤH13HSと太陽歯車S3HSとの歯数比および多段遊星歯車P13HSの両方の段の歯数比によって定義された、主歯車組HSの3つの連結された遊星歯車組の第3遊星歯車組の固定変速比よりも大きな値であると、主歯車組HSの第4入力要素(S3HS)の線は速度線図において主歯車組HSの第1入力要素(S1HSもしくはS2HS)の線にその右側で隣接し、つまり主歯車組HSの第1入力要素(S1HSもしくはS2HS)の前記線よりも主歯車組HSの被動要素(H13HSもしくはST2HS)の線に接近している。つまり3つの切換要素B、C、Fは速度線図においてもはや共通する線も持たず、両方のクラッチB、Fのみがなお共通する線にある。その限りで、図4に示す主歯車組は図5Aによる主歯車組の特殊事例と理解することもでき、そこでは‐図5Aもしくは図5Bとは異なり‐主歯車組HSの第1、第4入力要素(S1HSもしくはS2HS、S3HS)の線が一致する。
そのことから当業者には明白なように、多要素で構成される主歯車組HSのすべての中央歯車(太陽歯車、リングギヤ)は図4、図5Aに示す例と同様に、主歯車組‐キャリヤの数2を維持しながら部材側で2つ以上の部材に分割することも問題なく可能であり、その場合この分割された中央歯車はそれぞれ自己に付設された遊星歯車を介して運動学的に互いに作用結合されている。この分割された中央歯車に対応した遊星歯車は当然に無段遊星歯車または多段遊星歯車として実施しておくことができる。主歯車組の中央歯車のこのような他の分割の1例が図5Cに示す他の速度線図に示唆されており、そこでは‐図5Aによる自動変速機から出発して‐主歯車組内で元の第3太陽歯車が太陽歯車S3HS、S4HSに再度分割されており、つまり合計していまや4つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HS、S4HS、連結リングギヤH134HS、単一のリングギヤH2HS、連結キャリヤST134HS、単一のキャリヤST2HSが設けられている。つまりこの場合この主歯車組は原理的には4キャリヤ‐5軸‐遊星歯車装置であり、互いに結合されていない5つの入力要素と1つの出力要素とを有する2キャリヤ‐ユニットに低減されている。単一キャリヤST2HSの遊星歯車は引き続き単一リングギヤH2HSと第2太陽歯車S2HSとにかみ合うが、しかし「新規な」連結キャリヤST134HSの遊星歯車は主歯車組の連結リングギヤH134HSと別の3つの太陽歯車S1HS、S3HS、S4HSとにかみ合う。これら両方の「新規な」太陽歯車S3HS、S4HSは異なる歯数を有する。互いに連結された両方の太陽歯車S1HS、S2HSは主歯車組の第1入力要素を形成し、クラッチBの出力要素と結合されている。リングギヤH2HSは主歯車組の第2入力要素を形成し、クラッチAの出力要素と結合されている。キャリヤST134HSは主歯車組の第3入力要素を形成し、切換要素E、Dの出力要素と結合されている。「新規な」第3太陽歯車S3HSは主歯車組の第4入力要素を形成し、いまや専らブレーキCの出力要素と結合されている。「新規な」第4太陽歯車S4HSは主歯車組の第5入力要素を形成し、専らクラッチFの出力要素と結合されている。最後にリングギヤH134HSとキャリヤST2HSは互いに連結されており、被動軸ABに結合された主歯車組の出力要素を形成する。
図5Cに示す例では、リングギヤH134HSと太陽歯車S1HSとの歯数比によって定義された、主歯車組の4つの連結された遊星歯車組の第1遊星歯車組の固定変速比が、リングギヤH134HSと太陽歯車S3HSとの歯数比および多段遊星歯車P13HSの両方の段の歯数比によって定義された、主歯車組の4つの連結された遊星歯車組の第3遊星歯車組の固定変速比よりも大きな値であり、そしてリングギヤH134HSと太陽歯車S4HSとの歯数比および多段遊星歯車P13HSの両方の段の歯数比によって定義された、主歯車組の4つの連結された遊星歯車組の第4遊星歯車組の固定変速比よりも小さな値である。そのことから、一方で、速度線図において主歯車組の第4入力要素(S3HS)の線が主歯車組の第1入力要素(S1HSもしくはS2HS)の線にその右側で隣接し、つまり主歯車組の第1入力要素(S1HSもしくはS2HS)の前記線よりも主歯車組被動要素(H134HSもしくはST2HS)の線に接近していることが明らかとなる。そのことから他方で、速度線図において主歯車組の第5入力要素(S4HS)の線が主歯車組の第1入力要素(S1HSもしくはS2HS)の線にその左側で隣接し、つまり主歯車組の第1入力要素(S1HSもしくはS2HS)の前記線よりも主歯車組の被動要素(H134HSもしくはST2HS)の線から離間していることも明らかとなる。つまり主歯車組の入力要素に関して、3つすべての切換要素B、C、Fは速度線図において異なる線上にある。
次に図6に基づいて本発明による例示的第5スケルトン図を以下で説明する。これは先に述べた図4によるスケルトン図に基づいており、それに対する変更は実質的にクラッチEの空間的配置にのみ関係している。図6で明らかとなるように、両方のクラッチE、Fはいまや製造技術上簡単に予め組付可能な構造群を形成し、両方のクラッチE、Fに共通するディスク支持体ZYLEFと、両方のクラッチE、Fのサーボ機構510、610と、両方のクラッチE、Fのディスク束500、600とを含む。このディスク支持体ZYLEFは両方のクラッチE、F用にその入力要素を形成し、相応に駆動軸ANと相対回転不能に結合されている。クラッチE用にディスク支持体ZYLEFはクラッチEのディスク束500の主に外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための外ディスク支持体として構成され、クラッチF用にはクラッチFのディスク束600の内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための内ディスク支持体として構成されている。空間的に見てクラッチFのディスク束600はクラッチEのディスク束500の半径方向上の領域に配置されており、クラッチE、Fからなる構造群全体は前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側に配置されている。
交互に配置される鋼ディスク(摩擦ライニングなし)および覆いディスクの代わりに、片側に摩擦ライニングを被着した鋼ディスクも勿論使用することができ、その場合それぞれ外歯を備えた1つの鋼ディスクと内歯を備えた1つの鋼ディスクを交互に組立てて1つのディスク束としなければならない。提案された鋼ディスクの代わりに、カーボンまたは炭素繊維または別の好適な複合材料からなるディスクも勿論使用することができる。
幾何学的には、クラッチE、Fに共通するディスク支持体ZYLEFは実質的に主歯車組HSの方向に開口した鉢体の形状であり、クラッチEのディスク束500の外ディスクをその内径に配置した円筒状区域521と、前記円筒状区域521の遠主歯車組側末端から出発して半径方向内方に延設される少なくとも十分に円板状の区域(鉢底)522と、前記鉢底(522)の内径から出発して軸線方向において主歯車組HSの方向に延設されかつその近主歯車組側末端で駆動軸ANに結合された、クラッチEに付設されるべき第1ハブ区域523と、クラッチFに付設されるべき第2ハブ区域623とを含む。この第2ハブ区域は前記鉢底(522)の内径から出発して軸線方向において主歯車組HSとは逆方向に延設され、その遠主歯車組側末端は、変速機ケースGGに相対回転不能に結合されたケース蓋GDで回転可能に支承されている。符号621は円筒状区域521の外径であり、この区域がクラッチFにも付設されることを指摘するものである。つまりこの外径にはクラッチFのディスク束600の内ディスクを受容するための連行断面が設けられている。
クラッチEのサーボ機構510は圧力室511と圧力補償室512とピストン514と戻し要素513と堰円板515とを含み、ディスク支持体ZYLEFの第1ハブ区域523の半径方向上方、ディスク支持体ZYLEF、特にその円筒状区域521によって形成される円筒室の完全に内部に配置されている。ピストン514はこのディスク支持体ZYLEFで軸線方向摺動可能に支承されている。相応にサーボ機構510は駆動軸ANの回転数で常時回転する。サーボ機構510の回転する圧力室511の回転圧力を補償するために、潤滑剤を無圧充填可能な圧力補償室512での動的圧力補償が予定されており、この圧力補償室512は前記圧力室511よりも主歯車組HS近傍に配置されている。圧力室511はディスク支持体ZYLEFの外被面とピストン514とによって形成される。圧力補償室512はピストン514と堰円板515とによって形成され、この堰円板は軸線方向においてディスク支持体ZYLEFのハブ区域523に固定され、ピストン515に対して軸線方向摺動可能に潤滑剤密に密封されている。ピストン514は、ここで例示的に皿ばねとして構成される戻し要素513を介して軸線方向においてディスク支持体ZYLEFのハブ区域523の方向に付勢されている。クラッチEを係合させるために圧力室511に圧媒が付加されるとピストン514は軸線方向において主歯車組HSの方向に移動し、自己に付設されたディスク束500を戻し要素513のばね力に抗して操作する。
空間的に見てクラッチEのサーボ機構510はクラッチFのサーボ機構610よりも主歯車組HS、前置歯車組VS近傍に配置されている。このサーボ機構610は空間的に見て少なくとも十分にディスク支持体ZYLEFの第2ハブ区域623の半径方向上の領域に配置され、ディスク支持体ZYLEFでも軸線方向摺動可能に支承されている。相応にサーボ機構610も駆動軸ANの回転数で常時回転する。クラッチFのサーボ機構610は圧力室611と圧力補償室612と一部で蛇行構成されたピストン614と戻し要素613と円筒状堰円板615と鉢状支持円板618とを含む。サーボ機構610の回転する圧力室611の回転圧力を補償するために、圧力補償室612での動的圧力補償が予定されている。このため円筒状堰円板615は限定的直径でディスク支持体ZYLEFの円板状区域522に潤滑剤密に固着(図示例では溶接)され、軸線方向で隣接するピストン614の方に軸線方向摺動可能に潤滑剤密に密封され、堰円板615の半径方向下方にあるディスク支持体ZYLEFの外被面621および堰円板の半径方向下方にあるピストン614の外被面と一緒に前記圧力補償室612を形成する。つまりクラッチFのサーボ機構610の圧力補償室612と、クラッチEのサーボ機構510の圧力室511は互いに直接隣接して配置され、クラッチE、Fに共通するディスク支持体ZYLEFの外被面によって相互に分離されているにすぎない。主歯車組HSもしくは圧力室511から離れた方の圧力補償室612の側にサーボ機構610の圧力室611が配置されている。この圧力室611はピストン615と支持円板618とハブ623の軸線方向区域とによって形成される。このため支持円板618は圧媒密にハブ623に固着されている。ハブ623の圧力室612を形成する区域の半径方向上方でこの鉢状支持円板618の円筒状区域は軸線方向において主歯車組HSの方向に(もしくは軸線方向において圧力室511の方向に)延設され、ピストン614の対応する区域に向かって圧媒密に軸線方向摺動可能に密封されている。そのさらなる幾何学的推移においてピストン614は少なくとも十分に支持円板618の外輪郭とディスク支持体ZYLEFの上側領域とに沿って半径方向外方に、軸線方向において主歯車組HSの方向に、クラッチFの自己に付設されたディスク束600の遠主歯車組側に至るまで延設されている。ピストン614を軸線方向で付勢する戻し要素613はここで例示的に、軸線方向において円板状ディスク支持体区域621とピストン614との間に配置される渦巻ばね束として構成されている。クラッチFを係合させるために圧力室611に圧媒が付加されるとピストン614は軸線方向において主歯車組HSの方向に移動し、自己に付設されたディスク束600を戻し要素613のばね力に抗して操作する。
ディスク支持体ZYLEFが変速機ケース固定ケース蓋GDで支承されているので、両方のクラッチE、Fへの圧媒および潤滑剤供給は相応する通路もしくは穴を介して設計上比較的簡単に得られる。これらの通路もしくは穴は一部では前記ケース蓋GDの内部、一部ではディスク支持体ZYLEFのハブの内部を延びている。符号516はクラッチEのサーボ機構510の圧力室511に至る圧媒供給部、符号517はクラッチEのサーボ機構510の圧力補償室512に至る潤滑剤供給部、符号616はクラッチFのサーボ機構610の圧力室611に至る圧媒供給部、符号617はクラッチFのサーボ機構610の圧力補償室612に至る潤滑剤供給部である。
クラッチEの出力要素530は内ディスク支持体として構成され、クラッチEのディスク束500から出発して軸線方向においてクラッチEのサーボ機構510に接して半径方向内方に、駆動軸ANのすぐ上方にまで延設され、そのハブ領域においてキャリヤ軸540と相対回転不能に結合されている。このキャリヤ軸540は軸線方向において前置歯車組VSの方向に、主歯車組HSの(遠前置歯車組側)第3太陽歯車S3HSと(空間的に中央の)第1太陽歯車S1HSとの間の領域にまで延設され、軸線方向において主歯車組HSの第3太陽歯車S3HSに中心で挿通されている。軸線方向において太陽歯車S3HS、S1HSの間の前記領域でキャリヤ軸540は主歯車組HSの遠前置歯車組側連結キャリヤST13HSのキャリヤ板と結合されている。
クラッチFの出力要素630は外ディスク支持体として構成され、クラッチFのディスク束600から出発して軸線方向においてクラッチEの出力要素(もしくは内ディスク支持体)530に接してキャリヤ軸540のすぐ上方に至るまで半径方向内方に延設され、そのハブ領域で主歯車組HSの(遠前置歯車組側)第3太陽歯車S3HSと相対回転不能に結合されている。やはり主歯車組HSの第3太陽歯車S3HSに連結されたブレーキCの出力要素330はここでは例示的にクラッチFの外ディスク支持体(630)の外径領域でこの外ディスク支持体(630)と相対回転不能に結合されている。
その他の点で、図6に示す部材配置は既に図4に示した配置に実質一致している。
勿論、図6を基に説明した部材配置は、例えば図5A、図5Bまたは図5Cに基づいて説明したような別の主歯車組形式と組合せることもできる。本発明による相応する例示的第6スケルトン図が図7に示してある。この場合主歯車組HSは2キャリヤ‐遊星歯車装置に低減された3キャリヤ‐4軸‐遊星歯車装置であり、いまや3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSと3つのリングギヤH1HS、H2HS、H3HSと連結キャリヤST13HSとこのキャリヤで回転可能に支承された遊星歯車P1HS、P3HSと単一キャリヤST2HSとこのキャリヤで回転可能に支承された遊星歯車P2HSとを含む。太陽歯車S1HSと、リングギヤH1HSと、この太陽歯車S1HSおよびこのリングギヤH1HSにかみ合う遊星歯車P1HSは、主歯車組HSの3つの単一遊星歯車組の第1単一遊星歯車組に付設されている。太陽歯車S2HSと、リングギヤH2HSと、この太陽歯車S2HSおよびこのリングギヤH2HSにかみ合う遊星歯車P2HSは、主歯車組HSの3つの単一遊星歯車組の第2単一遊星歯車組に付設されている。最後に太陽歯車S3HSと、リングギヤH3HSと、この太陽歯車S3HSおよびこのリングギヤH3HSにかみ合う遊星歯車P3HSは、主歯車組HSの3つの単一遊星歯車組の第3単一遊星歯車組に付設されている。空間的に見て主歯車組HSの3つの単一遊星歯車組の前記第1単一遊星歯車組はやはり軸線方向において主歯車組HSの3つの単一遊星歯車組の近前置歯車組側第2単一遊星歯車組と主歯車組HSの3つの単一遊星歯車組の遠前置歯車組側第3単一遊星歯車組との間に配置されている。両方の太陽歯車S2HS、S1HSは互いに強固に結合されている。主歯車組HSの他の運動学的連結として(単一)キャリヤST2HSと両方のリングギヤH1HS、H3HSとの間に固定結合が設けられている。図7に示す本発明に係る第6スケルトン図のこのような構成された主歯車組HSはその機能が、図5Aに示す主歯車組HSに一致しており、後者では第1、第3単一遊星歯車組が共通のキャリヤ(ST13HS)を介して、このキャリヤで回転可能に支承される多段遊星(P13HS)と連結されている。
次に図8に基づいて本発明による例示的第7スケルトン図を以下で説明する。これは先に述べた図6によるスケルトン図に基づいており、それに対する変更は実質的に両方のクラッチE、Fによって形成される構造群の構成にのみ関係している。引き続きこの構造群は前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側に配置され、両方のクラッチE、Fに共通するディスク支持体ZYLEFと、両方のクラッチE、Fのサーボ機構510、610と、両方のクラッチE、Fのディスク束500、600とを含む。このディスク支持体ZYLEFは両方のクラッチE、F用にその入力要素を形成し、相応に駆動軸ANと相対回転不能に結合されている。
図8で明らかとなるように、クラッチFのディスク束600はいまや空間的に見てクラッチEのディスク束500の半径方向下に配置されている。相応に、ディスク支持体ZYLEFはクラッチF用にこのクラッチFの(いまや半径方向下側の)ディスク束600の例えば外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための外ディスク支持体として構成され、クラッチE用にはクラッチEの(いまや半径方向外側の)ディスク束500の例えば内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための内ディスク支持体として構成されている。相応に両方のクラッチE、Fのサーボ機構510、610の空間的位置も図6に対して入れ替わっており、クラッチFのサーボ機構610はいまやクラッチEのサーボ機構510よりも主歯車組HS近傍に配置されている。その限りで、先に図6に基づいて詳細に説明したこれらサーボ機構510、610の構成は意味に即して容易に転用可能であり、それゆえにここでそれらを再度言葉で説明することは省くことができる。誤解を避けるためにここでは、異なる新しい符号を特に付記しておくだけとする。図8において符号623はディスク支持体ZYLEFの‐いまやクラッチFに付設された‐近主歯車組側ハブ区域、符号523はディスク支持体ZYLEFの‐いまやクラッチEに付設された‐遠主歯車組側ハブ区域である。クラッチEのサーボ機構510の圧力室511を形成するために支持円板518が設けられており、この支持円板は遠主歯車組側ハブ区域523に圧媒密に固着され、このサーボ機構510の一部で蛇行構成されたピストン514に対して圧媒密に軸線方向摺動可能である。図6とは異なり、クラッチFのサーボ機構610の圧力室611とクラッチEのサーボ機構510の圧力補償室512はいまや互いに直接隣接して配置され、ディスク支持体ZYLEFの外被面によって相互に分離されているにすぎない。
図8でさらに明らかとなるように、クラッチFの出力要素630は図6とは異なりいまや内ディスク支持体として構成され、クラッチE、Fで構成される構造群の半径方向内側ディスク束600から出発して軸線方向においてクラッチFのサーボ機構610に接して半径方向内方に、駆動軸ANのすぐ上方にまで延設され、そのハブ領域において第3太陽歯車軸640と相対回転不能に結合されている。この第3太陽歯車軸640は半径方向で駆動軸ANに被さり、軸線方向において前置歯車組VSの方向に延設され、軸線方向において主歯車組HSに中心で完全に挿通されている。この第3太陽歯車軸640は一方で主歯車組HSの(空間的に中央の)第1太陽歯車S1HSと(近前置歯車組側)第2太陽歯車S2HSとにも、他方で(空間的に見て軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間の領域で)クラッチBの出力要素230とも、相対回転不能に結合されている。ブレーキCの出力要素330は主歯車組HSの(遠前置歯車組側)第3太陽歯車S3HSと相対回転不能に直接結合され、図示例では軸線方向において一部では主歯車組HSに直接接している。
図6とは異なり、図8ではクラッチEの出力要素530がいまや外ディスク支持体として構成されている。クラッチE、Fで構成される構造群の半径方向外側ディスク束500から出発して、クラッチEのこの外ディスク支持体(530)は軸線方向においてクラッチFの出力要素(内ディスク支持体)630とブレーキCの出力要素330との間で一部では少なくとも十分に平行に、半径方向内方に、第3太陽歯車軸640のすぐ上方の直径に至るまで延設されている。そのハブ領域においてクラッチEの内ディスク支持体(530)はやはり、第3太陽歯軸640を半径方向で取り囲むキャリヤ軸540と相対回転不能に結合されている。図6と同様に、キャリヤ軸540は軸線方向において主歯車組HSの(遠前置歯車組側)第3太陽歯車S3HSに挿通され、軸線方向において太陽歯車S3HS、S1HSの間の領域で主歯車組HSの(遠前置歯車組側)連結キャリヤST13HSのキャリヤ板と相対回転不能に結合されている。
その他の点で、図8に示す部材配置は既に図6に示した配置に実質一致している。
勿論、図8を基に説明した部材配置は、例えば図5A、図5Bまたは図5Cに基づいて説明したような別の主歯車組形式と組合せることもできる。本発明による相応する例示的第8スケルトン図が図9に示してある。この場合主歯車組HSは2キャリヤ‐遊星歯車装置に低減された3キャリヤ‐4軸‐遊星歯車装置であり、図7で説明した主歯車組HSと同一に構成されており、それゆえにここでそれを再度詳しく説明することは省くことができる。
前文に係る技術の現状によるスケルトン図である。 図1Aによる変速機の作動表である。 図1Aによる変速機の速度線図である。 変速機の駆動部と被動部との非同軸配置を有する本発明に係る例示的第1スケルトン図である。 図2に対して変更した主歯車組を有する本発明に係る例示的第2スケルトン図である。 図2に対して変更した主歯車組と変更した切換要素配置とを有する本発明に係る例示的第3スケルトン図である。 図4に対して変更した構成の主歯車組‐切換要素配置を有する本発明に係る例示的第4スケルトン図である。 図5Aによる変速機の速度線図である。 図5Aに対して変更した主歯車組を有する変速機の速度線図である。 図4に対して変更した切換要素配置を有する本発明に係る例示的第5スケルトン図である。 図6に対して変更された主歯車組を有する本発明に係る例示的第6スケルトン図である。 図6に対して変更された切換要素配置を有する本発明に係る例示的第7スケルトン図である。 図8に対して変更された主歯車組を有する本発明に係る例示的第8スケルトン図である。
符号の説明
A 第1切換要素、クラッチ B 第2切換要素、クラッチ
C 第3切換要素、ブレーキ D 第4切換要素、ブレーキ
E 第5切換要素、クラッチ F 第6切換要素、クラッチ
AN 駆動軸 AB 被動軸 GG 変速機ケース GD 正面側ケース蓋
GN ケース蓋のハブ GW ケース壁
ZYL 円筒 ZYLEF 第5、第6切換要素のディスク支持体
VS 前置歯車組 HOVS 前置歯車組のリングギヤ
SOVS 前置歯車組の太陽歯車 STVS 前置歯車組の(連結)キャリヤ
P1VS 前置歯車組の内側遊星歯車 P2VS 前置歯車組の外側遊星歯車
HS 主歯車組 HOHS 主歯車組の(単一)リングギヤ
H1HS 主歯車組の第1リングギヤ
H13HS 主歯車組の連結(第1)リングギヤ
H134HS 主歯車組の連結(第1)リングギヤ
H2HS 主歯車組の第2リングギヤ H3HS 主歯車組の第3リングギヤ
S1HS 主歯車組の第1太陽歯車
S2HS 主歯車組の第2太陽歯車 S3HS 主歯車組の第3太陽歯車
S4HS 主歯車組の第4太陽歯車 STHS 主歯車組の連結(単一)キャリヤ
ST1HS 主歯車組の第1キャリヤ
ST13HS 主歯車組の連結(第1)キャリヤ
ST134HS 主歯車組の連結(第1)キャリヤ
ST2HS 主歯車組の第2キャリヤ
P1HS 主歯車組の長い(第1)遊星歯車
P13HS 主歯車組の長い連結遊星歯車
P2HS 主歯車組の短い(第2)遊星歯車
P3HS 主歯車組の第3遊星歯車
PLHS 主歯車組の第1遊星歯車 PLaHS 主歯車組の外側遊星歯車
PLiHS 主歯車組の内側遊星歯車
100 第1切換要素のディスク 110 第1切換要素のサーボ機構
120 第1切換要素の入力要素、外ディスク支持体
130 第1切換要素の出力要素
131 第1切換要素出力要素の円筒状区域
132 第1切換要素出力要素の円板状区域
133 第1切換要素出力要素のハブ
140 第2太陽歯車軸
200 第2切換要素のディスク 210 第2切換要素のサーボ機構
220 第2切換要素の入力要素 221 第2切換要素入力要素の円筒状区域
222 第2切換要素入力要素の円板状区域
223 第2切換要素入力要素のハブ 230 第2切換要素の出力要素
231 第2切換要素出力要素の円筒状区域
232 第2切換要素出力要素の円板状区域
240 第1太陽歯車軸 300 第3切換要素のディスク
330 第3切換要素の出力要素 400 第4切換要素のディスク
430 第4切換要素の出力要素 500 第5切換要素のディスク
510 第5切換要素のサーボ機構
511 第5切換要素サーボ機構の圧力室
512 第5切換要素サーボ機構の圧力補償室
513 第5切換要素サーボ機構の戻し要素
514 第5切換要素サーボ機構のピストン
515 第5切換要素サーボ機構の堰円板
516 第5切換要素サーボ機構の圧力室に至る圧媒供給部
517 第5切換要素サーボ機構の圧力補償室に至る潤滑剤供給部
518 第5切換要素サーボ機構の支持円板
520 第5切換要素の入力要素
521 第5切換要素入力要素の円筒状区域
522 第5切換要素入力要素の円板状区域 523 第5切換要素入力要素のハブ
530 第5切換要素の出力要素 540 キャリヤ軸
600 第6切換要素のディスク 610 第6切換要素のサーボ機構
611 第6切換要素サーボ機構の圧力室
612 第6切換要素サーボ機構の圧力補償室
613 第6切換要素サーボ機構の戻し要素
614 第6切換要素サーボ機構のピストン
615 第6切換要素サーボ機構の堰円板
616 第6切換要素サーボ機構の圧力室に至る圧媒供給部
617 第6切換要素サーボ機構の圧力補償室に至る潤滑剤供給部
618 第6切換要素サーボ機構の支持円板
620 第6切換要素の入力要素 621 第6切換要素入力要素の円筒状区域
622 第6切換要素入力要素の円板状区域
623 第6切換要素入力要素のハブ 630 第6切換要素の出力要素
640 第3太陽歯車軸

Claims (40)

  1. 駆動軸(AN)と被動軸(AB)と前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)と少なくとも6つの切換要素(A〜F)とを備えた多段自動変速機であって、
    ・前置歯車組(VS)が二重遊星歯車組として構成されている、
    ・前置歯車組(VS)の出力要素が駆動軸(AN)の入力回転数よりも小さな回転数で回転する、
    ・前置歯車組(VS)の入力要素が駆動軸(AN)と常時結合されている、
    ・前置歯車組(VS)の要素が多段自動変速機の変速機ケース(GG)と結合されている、
    ・主歯車組(HS)が、互いに連結されていない複数の入力要素と1つの出力要素とを備えた連結遊星歯車組として構成されている、
    ・主歯車組(HS)の出力要素が被動軸(AB)と常時結合されている、
    ・第1切換要素(A)の入力要素(120)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合されている、
    ・第1切換要素(A)の出力要素(130)が主歯車組(HS)の第2入力要素と結合されている、
    ・第2切換要素(B)の入力要素(220)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合されている、
    ・第2切換要素(B)の出力要素(230)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されている、
    ・第3切換要素(C)の入力要素が変速機ケース(GG)と結合されている、
    ・第3切換要素(C)の出力要素(330)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合され、または速度線図においてこの第1入力要素に隣接する主歯車組(HS)の入力要素と結合されている、
    ・第4切換要素(D)の入力要素が変速機ケース(GG)と結合されている、
    ・第4切換要素(D)の出力要素(430)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合されている、
    ・第5切換要素(E)の入力要素(520)が駆動軸(AN)と結合されている、
    ・第5切換要素(E)の出力要素(530)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合されている、
    ・第6切換要素(F)の入力要素(620)が駆動軸(AN)と結合されている、
    ・第6切換要素(F)の出力要素(630)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合され、または速度線図においてこの第1入力要素に隣接する主歯車組(HS)の入力要素と結合されている、
    以上の特徴を有するものにおいて、第6切換要素(F)が、空間的に見て少なくとも十分に、前置歯車組(VS)とは反対の主歯車組(HS)の側に配置されており、
    第3切換要素(C)が、空間的に見て少なくとも部分的に、前置歯車組(VS)とは反対の主歯車組(HS)の側に、少なくとも部分的に主歯車組(HS)の半径方向上に配置されていることを特徴とする多段自動変速機。
  2. 第6切換要素(F)が変速機ケース(GG)の一方の正面の近傍に配置されており、この正面が駆動軸(AN)に作用結合された多段自動変速機の原動機に向き合うことを特徴とする、請求項1記載の多段自動変速機。
  3. 第6切換要素(F)が変速機ケース(GG)の一方の正面の近傍に配置されており、この正面が駆動軸(AN)に作用結合された多段自動変速機の原動機から離反していることを特徴とする、請求項1記載の多段自動変速機。
  4. 第3切換要素(C)のディスク束(300)が第6切換要素(F)のディスク束(600)よりも主歯車組(HS)および/または前置歯車組(VS)近傍に配置されていることを特徴とする、請求項1、2または3記載の多段自動変速機。
  5. 第6切換要素(F)、特に第6切換要素(F)のサーボ機構(610)が、第3切換要素(C)のディスク束(300)の、主歯車組(HS)から離れた方の側に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  6. 第6切換要素(F)のディスク束(600)を操作するためのサーボ機構(610)が変速機ケース(GG)の一方の正面の近傍に配置され、または変速機ケース(GG)と相対回転不能に結合された正面側ケース蓋(GD)近傍に配置されており、第6切換要素(F)のディスク束(600)が、係合時軸線方向において前置歯車組(VS)の方向もしくは軸線方向において主歯車組(HS)の方向に操作されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  7. 第6切換要素(F)のサーボ機構(610)が、空間的に見て、第6切換要素(F)のディスク支持体として構成される入力要素(620)の少なくとも十分に内部に配置され、常に駆動軸(AN)の回転数で回転することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  8. 第6切換要素(F)の入力要素(620)が変速機ケース固定ハブ(GN)で回転可能に支承され、このハブが変速機ケース(GG)の近主歯車組側正面から出発して、もしくは近主歯車組側正面ケース蓋(GD)から出発して、軸線方向において主歯車組(HS)の方向に延設されており、
    第6切換要素(F)のサーボ機構(610)の圧力室(611)への圧媒供給、および/または第6切換要素(F)のサーボ機構(610)の回転する圧力室(611)を動的に圧力補償する圧力補償室(612)への潤滑剤供給が、一部ではこのハブ(GN)の内部で推移することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  9. 第6切換要素の入力要素(620)が外ディスク支持体として構成されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  10. 第6切換要素(F)のディスク束(600)が空間的に見て少なくとも部分的に、第3切換要素(C)のディスク束(300)の半径方向下方に配置されていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  11. 第3、第6切換要素(C、F)のディスク束(300、600)が軸線方向において並べて配置されていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  12. 第4切換要素(D)が少なくとも部分的に、前置歯車組(VS)から離れた方の主歯車組(HS)の側に、特に主歯車組(HS)に直接接して配置されていることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  13. 第4切換要素(D)が第3切換要素(C)よりも前置歯車組(VS)近傍に配置されていることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  14. 第5切換要素(E)が、第6切換要素(F)とは反対の主歯車組(HS)の側に配置されていることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  15. 第5切換要素(E)のディスク束(500)が空間的に見て軸線方向において前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されていることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  16. 第5切換要素(E)のディスク束(500)を操作するためのサーボ機構(510)が少なくとも部分的に、主歯車組(HS)から離れた方の前置歯車組(VS)の側に配置されていることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  17. 第1切換要素(A)が第2切換要素(B)よりも主歯車組(HS)近傍に配置されており、第1切換要素(A)が空間的に見て軸線方向において前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されており、第5切換要素(E)のディスク束(500)が空間的に見て軸線方向において第1切換要素(A)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されていることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  18. 第5切換要素(E)が、主歯車組(HS)に向き合う前置歯車組(VS)の側で、軸線方向において前置歯車組(VS)に接していることを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  19. 第1切換要素(A)のディスク束(100)および/または第2切換要素(B)のディスク束(200)が空間的に見て少なくとも部分的に、第5切換要素(E)の半径方向上に配置されていることを特徴とする、請求項18記載の多段自動変速機。
  20. 第5切換要素(E)が、前置歯車組(VS)から離れた方の主歯車組(HS)の側に配置されていることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  21. 第5、第6切換要素(E、F)が、駆動軸(AN)と結合された共通するディスク支持体(ZYLEF)を有する構造群を形成し、第5、第6切換要素(E、F)のサーボ機構(510、610)がこのディスク支持体で軸線方向摺動可能に支承されていることを特徴とする、請求項20記載の多段自動変速機。
  22. 第5切換要素(E)のサーボ機構(510)が、第5、第6切換要素(E、F)に共通するディスク束(ZYLEF)の外被面を介してのみ、第6切換要素(F)のサーボ機構(610)から分離されていることを特徴とする、請求項20または21記載の多段自動変速機。
  23. 第5、第6切換要素(E、F)に共通するディスク支持体(ZYLEF)が変速機ケース固定ケース蓋(GD)または変速機ケース固定壁または変速機ケース固定ハブで回転可能に支承されており、
    第5、第6切換要素(E、F)のサーボ機構(510、610)の圧力室(511、611)への圧媒供給、および/または第5、第6切換要素(E、F)のこの回転する圧力室(511、611)を動的に圧力補償するためのサーボ機構(510、610)の圧力補償室(512、612)への潤滑剤供給が、一部ではこのケース蓋(GD)もしくは変速機ケース固定壁もしくはこの変速機ケース固定ハブの内部で推移することを特徴とする、請求項20、21または22記載の多段自動変速機。
  24. 第5切換要素(E)のディスク束(500)が、空間的に見て少なくとも十分に、第6切換要素(F)のディスク束(600)の半径方向上に配置されていることを特徴とする、請求項20〜23のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  25. 第5、第6切換要素(E、F)に共通するディスク支持体(ZYLEF)が第5切換要素(E)用に内ディスク支持体として構成され、第6切換要素(F)用に外ディスク支持体として構成されていることを特徴とする、請求項20〜24のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  26. 第6切換要素(F)のサーボ機構(610)が第5切換要素(E)のサーボ機構(510)よりも主歯車組(HS)近傍に配置されており、特に第6切換要素(F)のサーボ機構(610)の圧力室(611)が第5切換要素(E)のサーボ機構(510)の圧力室(511)よりも主歯車組(HS)近傍に配置されていることを特徴とする、請求項20〜25のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  27. 第5切換要素(E)のサーボ機構(510)の圧力補償室(512)が軸線方向において第6切換要素(F)のサーボ機構(610)の圧力室(611)に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項20〜26のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  28. 第6切換要素(F)のディスク束(600)が空間的に見て少なくとも十分に第5切換要素(E)のディスク束(500)の半径方向上に配置されていることを特徴とする、請求項20〜23のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  29. 第5、第6切換要素(E、F)に共通するディスク支持体(ZYLEF)が第5切換要素(E)に外ディスク支持体として構成され、第6切換要素(F)用の内ディスク支持体として構成されていることを特徴とする、請求項20〜23のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  30. 第5切換要素(E)のサーボ機構(510)が第6切換要素(F)のサーボ機構(610)よりも主歯車組(HS)近傍に配置されており、特に第5切換要素(E)のサーボ機構(510)の圧力室(511)が第6切換要素(F)のサーボ機構(610)の圧力室(611)よりも主歯車組(HS)近傍に配置されていることを特徴とする、請求項20〜23または28または29のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  31. 第6切換要素(F)のサーボ機構(610)の圧力補償室(612)が軸線方向において第5切換要素(E)のサーボ機構(510)の圧力室(511)に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項20〜23または28〜30のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  32. 第5切換要素(E)のディスク束(500)を操作するためのサーボ機構(510)がこのディスク束(500)の主歯車組(HS)から離れた方の側に配置され、かつこのディスク束(500)を、係合時軸線方向において主歯車組(HS)の方向に操作することを特徴とする、請求項1〜31のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  33. 第1切換要素(A)が第2切換要素(B)よりも主歯車組(HS)近傍に配置されており、第1切換要素(A)が空間的に見て軸線方向において前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されていることを特徴とする、請求項1〜32のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  34. 主歯車組(HS)の第2入力要素が主歯車組(HS)の第1入力要素よりも前置歯車組(VS)近傍に配置されていることを特徴とする、請求項1〜33のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  35. 駆動軸(AN)と被動軸(AB)が互いに同軸に延びているのでないことを特徴とする、請求項1〜34のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  36. 前置歯車組(VS)が太陽歯車(SOVS)とリングギヤ(HOVS)と連結キャリヤ(STVS)とを有し、このキャリヤで内側および外側の遊星歯車(P1VS、P2VS)が回転可能に支承されており、
    ・前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1VS)が前置歯車組(VS)の太陽歯車(SOVS)および外側遊星歯車(P2VS)とかみ合い、
    ・前置歯車組(VS)の外側遊星歯車(P2VS)が前置歯車組(HS)の内側遊星歯車(P1VS)およびリングギヤ(HOVS)とかみ合い、
    ・前置歯車組(VS)のキャリヤ(STVS)が、駆動軸(AN)に常時結合された前置歯車組(VS)の入力要素を形成し、
    ・前置歯車組(VS)のリングギヤ(HOVS)が、主歯車組(HS)の入力要素に結合可能な前置歯車組(VS)の出力要素を形成し、
    ・前置歯車組(VS)の太陽歯車(SOVS)が変速機ケース(GG)に固定されており、
    主歯車組(HS)が、ラビニヨ式歯車組の態様で2キャリヤ‐4軸‐歯車装置として実施され、2つの太陽歯車(S1HS、S2HS)とリングギヤ(HOHS)と連結キャリヤ(STHS)とを有し、このキャリヤで長い遊星歯車(P1HS)および短い遊星歯車(P2HS)が回転可能に支承されており、
    ・主歯車組(HS)の長い遊星歯車(P1HS)が主歯車組(HS)のリングギヤ(HOHS)および第1太陽歯車(S1HS)とかみ合い、
    ・主歯車組(HS)の短い遊星歯車(P2HS)が主歯車組(HS)の長い遊星歯車(P1HS)および第2太陽歯車(S2HS)とかみ合い、
    ・主歯車組(HS)の第1太陽歯車(S1HS)が主歯車組(HS)の第1入力要素を形成し、かつ第2、第3、第6切換要素(B、C、F)の出力要素(230、330、630)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)の第2太陽歯車(S2HS)が主歯車組(HS)の第2入力要素を形成し、かつ第1切換要素(A)の出力要素(130)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)のキャリヤ(STHS)が主歯車組(HS)の第3入力要素を形成し、かつ第4、第5切換要素(D、E)の出力要素(430、530)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)のリングギヤ(HOHS)が主歯車組(HS)の出力要素を形成し、かつ被動軸(AB)と結合されていることを特徴とする、請求項1〜35のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  37. 前置歯車組(VS)が太陽歯車(SOVS)とリングギヤ(HOVS)と連結キャリヤ(STVS)とを有し、このキャリヤで内側および外側の遊星歯車(P1VS、P2VS)が回転可能に支承されており、
    ・前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1VS)が前置歯車組(VS)の太陽歯車(SOVS)および外側遊星歯車(P2VS)とかみ合い、
    ・前置歯車組(VS)の外側遊星歯車(P2VS)が前置歯車組(HS)の内側遊星歯車(P1VS)およびリングギヤ(HOVS)とかみ合い、
    ・前置歯車組(VS)のキャリヤ(STVS)が、駆動軸(AN)に常時結合された前置歯車組(VS)の入力要素を形成し、
    ・前置歯車組(VS)のリングギヤ(HOVS)が、主歯車組(HS)の入力要素に結合可能な前置歯車組(VS)の出力要素を形成し、
    ・前置歯車組(VS)の太陽歯車(SOVS)が変速機ケース(GG)に固定されており、
    主歯車組(HS)が、連結された2つの単一遊星歯車組を有する2キャリヤ‐4軸‐歯車装置として実施され、2つの太陽歯車(S1HS、S2HS)と、2つのリングギヤ(H1HS、H2HS)と、第1遊星歯車(PLHS)を回転可能に支承した第1キャリヤ(ST1HS)と、連結第2キャリヤ(ST2HS)とを含み、この第2キャリヤで内側および外側遊星歯車(PLiHS、PLaHS)が回転可能に支承されており、
    ・主歯車組(HS)の第1遊星歯車(PLHS)が主歯車組(HS)の第1リングギヤ(H1HS)および第1太陽歯車(S1HS)とかみ合い、
    ・主歯車組(HS)の内側遊星歯車(PLiHS)が主歯車組(HS)の外側遊星歯車(PLaHS)および第2太陽歯車(S2HS)とかみ合い、
    ・主歯車組(HS)の外側遊星歯車(PLaHS)が主歯車組(HS)の内側遊星歯車(PLiHS)および第2リングギヤ(H2HS)とかみ合い、
    ・主歯車組(HS)の第1太陽歯車(S1HS)と連結第2キャリヤ(ST2HS)とが互いに結合され、主歯車組(HS)の第1入力要素を形成し、かつ第2、第3、第6切換要素(B、C、F)の出力要素(230、330、630)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)の第2太陽歯車(S2HS)が主歯車組(HS)の第2入力要素を形成し、かつ第1切換要素(A)の出力要素(130)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)の第1キャリヤ(ST1HS)と第2リングギヤ(H2HS)とが互いに結合され、主歯車組(HS)の第3入力要素を形成し、かつ第4、第5切換要素(D、E)の出力要素(430、530)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)の第1リングギヤ(H1HS)が主歯車組(HS)の出力要素を形成し、かつ被動軸(AB)と結合されていることを特徴とする、請求項1〜35のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  38. 前置歯車組(VS)が太陽歯車(SOVS)とリングギヤ(HOVS)と連結キャリヤ(STVS)とを有し、このキャリヤで内側および外側の遊星歯車(P1VS、P2VS)が回転可能に支承されており、
    ・前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1VS)が前置歯車組(VS)の太陽歯車(SOVS)および外側遊星歯車(P2VS)とかみ合い、
    ・前置歯車組(VS)の外側遊星歯車(P2VS)が前置歯車組(HS)の内側遊星歯車(P1VS)およびリングギヤ(HOVS)とかみ合い、
    ・前置歯車組(VS)のキャリヤ(STVS)が、駆動軸(AN)に常時結合された前置歯車組(VS)の入力要素を形成し、
    ・前置歯車組(VS)のリングギヤ(HOVS)が、主歯車組(HS)の入力要素に結合可能な前置歯車組(VS)の出力要素を形成し、
    ・前置歯車組(VS)の太陽歯車(SOVS)が変速機ケースに固定されており、
    主歯車組(HS)が、低減された3キャリヤ‐5軸‐歯車装置として実施され、3つの太陽歯車(S1HS、S2HS、S3HS)と、連結リングギヤ(H13HS)と、第2リングギヤ(H2HS)と、連結キャリヤ(ST13HS)と、このキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車(P13HS)と、第2キャリヤ(ST2HS)と、このキャリヤで回転可能に支承された短い遊星歯車(P2HS)とを有し、
    ・主歯車組(HS)の第1太陽歯車(S1HS)が軸線方向において主歯車組(HS)の第2、第3太陽歯車(S2HS、S3HS)の間に配置されており、
    ・主歯車組(HS)の長い遊星歯車(P13HS)が主歯車組(HS)の連結リングギヤ(H13HS)および第1、第3太陽歯車(S1HS、S3HS)とかみ合い、
    ・主歯車組(HS)の短い遊星歯車(P2HS)が主歯車組(HS)の第2リングギヤ(H2HS)および第2太陽歯車(S2HS)とかみ合い、
    ・主歯車組(HS)の第1、第2太陽歯車(S1HS、S2HS)が互いに強固に結合され、主歯車組(HS)の第1入力要素を形成し、かつ第2切換要素(B)の出力要素(230)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)の第2リングギヤ(H2HS)が主歯車組(HS)の第2入力要素を形成し、かつ第1切換要素(A)の出力要素(130)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)の連結キャリヤ(ST13HS)が主歯車組(HS)の第3入力要素を形成し、かつ第4、第5切換要素(D、E)の出力要素(430、530)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)の第3太陽歯車(S3HS)が主歯車組(HS)の第4入力要素を形成し、かつ第3、第6切換要素(C、F)の出力要素(330、630)と結合されており、
    ・主歯車組(HS)の連結リングギヤ(H13HS)と第2キャリヤ(ST2HS)とが互いに強固に結合され、主歯車組(HS)の出力要素を形成し、かつ被動軸(AB)と結合されていることを特徴とする、請求項1〜35のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  39. 主歯車組(HS)の連結キャリヤ(ST13HS)がキャリヤ板を有し、このキャリヤ板が軸線方向において主歯車組(HS)の第1、第3太陽歯車(S1HS、S3HS)の間で半径方向内方に挿通されており、このキャリヤ板の第5切換要素(E)の出力要素(530)に相対回転不能に結合されたハブ、またはこのキャリヤ板と第5切換要素(E)の出力要素(530)とに相対回転不能に結合されたキャリヤ軸(540)が、軸線方向において主歯車組(HS)の第1、第2太陽歯車(S1HS、S2HS)または主歯車組(HS)の第3太陽歯車(S3HS)のいずれかを中心で貫通することを特徴とする、請求項38記載の多段自動変速機。
  40. 切換要素(A〜F)を選択的に係合させることによって少なくとも8つの前進変速段が切換可能であり、或る変速段から次に高い変速段または次に低い変速段へと切換えるためにまさに操作された切換要素によってその都度単に1つの切換要素が開放され、他の1つの切換要素が係合するように、駆動軸(AN)の入力回転数が被動軸(AB)に伝達可能であり、
    ・第1前進変速段のとき第1、第4切換要素(A、D)が
    ・第2前進変速段のとき第1、第3切換要素(A、C)が
    ・第3前進変速段のとき第1、第2切換要素(A、B)が
    ・第4前進変速段のとき第1、第6切換要素(A、F)が
    ・第5前進変速段のとき第1、第5切換要素(A、E)が
    ・第6前進変速段のとき第5、第6切換要素(E、F)が
    ・第7前進変速段のとき第2、第5切換要素(B、E)が
    ・第8前進変速段のとき第3、第5切換要素(C、E)が
    係合しており、
    および/または後退変速段のとき第4切換要素(D)が、そして付加的に第2切換要素(B)または第6切換要素(F)のいずれかが係合していることを特徴とする、先行請求項のいずれか1項記載の多段自動変速機。
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