JP2015004441A - 多段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】適宜な変速比間隔と大きな総変速比で少なくとも７つの前進段を包含し、比較的安価に製造できる多段変速機を提供する。
【解決手段】入力軸（１）に２個の切換え不能な前置歯車セット（ＲＳ１、ＲＳ２）が設けられ、これらの歯車セットが出力側に２つの回転数（ｎ１、ｎ２）を生じ、シフト要素（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）の選択的締結によって入力軸（１）の回転数のほかに回転数（ｎ１、ｎ２）が、出力軸（２）に作用する切換え可能な後置歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）に選択的に接続され、ある段から次に高い又は次に低い段への切換えのために、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を切断し、別の１つのシフト要素を連結する。
【選択図】図１

Description

本発明は請求項１の上位概念に基づく多段変速機に関する。

この種の変速機は欧州特許第０４３４５２５号明細書で明らかである。変速機はおおむね、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。

公知の変速機は２つの動力経路を有し、複遊星歯車セットの第１の要素は第１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。

そこで本発明の課題は、適宜な変速比間隔と大きな総変速比で少なくとも７つの前進段を包含し、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。

この課題は、第１の解決策では請求項１の特徴、第２の解決策では請求項１３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。

重要な利点は、本発明に係る多段変速機が少数の歯車セットとシフト要素で少なくとも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。

なるべく少数のシフト要素と歯車セットでなるべく多くの変速段をシフトすることが可能な、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。

前進７段、後退１段の多段変速機の第１実施形態の図である。 前進７段、後退１段の多段変速機の第２実施形態の図である。 前進７段、後退１段の多段変速機の第３実施形態の図である。 前進７段、後退１段の多段変速機の第４実施形態の図である。 前進７段、後退１段の多段変速機の第５実施形態の図である。 前進１０段、後退１段の本発明多段変速機の第６実施形態の図である。 前進９段、後退２段の本発明多段変速機の第７実施形態の図である。 前進９段、後退１段の本発明多段変速機の第８実施形態の図である。 前進８段、後退２段の本発明多段変速機の第９実施形態の図である。 前進１３段、後退１段の本発明多段変速機の第１０実施形態の図である。 前進１６段、後退１段の本発明多段変速機の第１１実施形態の図である。 前進８段、後退段なしの本発明多段変速機の第１２実施形態の図である。 前進８段、後退段なしの本発明多段変速機の第１３実施形態の図である。 前進８段、後退段なしの本発明多段変速機の第１４３実施形態の図である。 前進１１段、後退段なしの本発明多段変速機の第１５実施形態の図である。 前進１７段、後退段なしの本発明多段変速機の第１６実施形態の図である。

次に本発明及びその実施形態を図に関連して詳述する。

図には本発明に係る多段変速機のそれぞれの実施形態に従って、動力伝達経路図（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。

発明をもたらしたのは次のような考慮である。先行技術に比して製造が比較的安上がりな前進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。

次に図１ないし５に関連して、５個のシフト要素で切換え可能な前進７段、後退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。

図１ないし５でそれぞれ入力軸を１、シフト要素をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥ、前置歯車セット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。

図１ないし５の５つのすべての実施形態に共通するのは、入力軸１の入力回転数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。

前置歯車セットは切換え不能な２キャリア４軸ギヤを構成し、前置歯車セットごとに少なくとも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ＲＳ１は太陽歯車１１、遊星歯車１２、リングギヤ１３を有する。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。

切換え可能な後置ギヤＮＳは、歯車セットＲＳ３及びＲＳ４からなる切換え可能な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３２、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。

歯車セットＲＳ４の中心歯車にシフト要素Ｂ及びＣが接続する。この場合中心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。

シフト要素Ａと結合された軸が、シフト要素Ｂ及びＣと結合されない歯車セット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）。

軸とシフト要素の回転数について次のことが成り立つ。
１．入力軸とシフト要素Ｅの回転数はｎ＝１である（基準量として）。
２．シフト要素Ｄの回転数は０以上である。
３．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。
４．シフト要素Ｃの回転数はシフト要素Ｂの回転数より小さい。
５．シフト要素Ｂの回転数は１以下である。
６．シフト要素Ａの回転数は０ないし１の範囲内である。
７．後置歯車セットＮＳに通じる最大２本の軸は同じ回転数を有する。
８．シフト要素Ａ及びＤにより歯車セットＲＳ３に伝達される回転数が歯車セット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。

図１Ａは２つの連結された切換え不能な前置歯車セットを有する本発明多段変速機の第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ＲＳ４のプラネットキャリア４５と結合されている。

５個のシフト要素ＡないしＥの選択的接続により後置歯車セットＮＳ又はその歯車セット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。

本発明に係る多段変速機の実施形態１で好都合なのは、特に冒頭で先行技術として説明した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。

次に図２Ａに関連して本発明の別の実施形態を説明する。すでに図１Ａに関連して説明した図２Ａの細部は同じ符号を付した。

実施形態２Ａは実施形態１Ａと異なり、第５のシフト要素としてクラッチの代わりに一般に制御が簡単なブレーキを有する。

図２Ａの実施形態では２つの太陽歯車１１及び２１が入力軸１と結合されている。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４１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。

図２Ａの変速機は図２Ｂに示した５つのシフト要素ＡないしＥの締結状態に基づき７つの前進段と１つの後退段がシフトされる。

本発明に係る多段変速機の実施形態２では特に２つの上位の段のオーバドライ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。

図３Ａは２つの連結された切換え不能な前置歯車セットを有する本発明多段変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２５”（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。

図３Ａの配列によれば、図３Ｂに表で示したシフトダイヤグラムにより７つの前進段と１つの後退段がシフトされる。

本発明に係る多段変速機の実施形態３では、特にリングギヤが２個しかない４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。

図４Ａは２つの連結された切換え不能な前置ギヤを有する本発明多段変速機の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４５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ｎ１）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。

図４Ａの配列で５個のシフト要素ＡないしＥの締結によって、図４Ｂに表で示した７つの前進段と１つの後退段が得られる。

本発明に係る多段変速機の実施形態４は特にオフロード車にとって特別の利点がある。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。

２個の連結された切換え不能な前置歯車セットを有する本発明多段変速機の図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１５（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。

個々の前進段１ないし７と後退段Ｒについて５個のシフト要素ＡないしＥの詳しい締結状態が図５ｂで明らかである。

本発明に係る多段変速機の実施形態５は実施形態４と同様に、特にオフロード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。

図６Ａの実施形態は２つの連結された切換え不能な前置歯車セットを有し、６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。

その場合入力軸１（回転数ｎ）はリングギヤ１３及びリングギヤ２３と結合されており、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４３は互いに、かつ出力軸２と結合されている。

この多段変速機でシフト要素ＡないしＦの締結により図６Ｂに挙げた静止変速比に関連して、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。

次に図７Ａ及び７Ｂに関連して、２つの連結された切換え不能な前置歯車セットを有し、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。

入力軸１は前置歯車セットＲＳ１のリングギヤ１３及びこれと結合された前置歯車セット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。

本発明に係る多段変速機の上記の実施形態７で、図７Ｂに表で示すようにシフト要素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。

図８Ａの実施形態は２つの連結された切換え不能な前置歯車セットを有し、変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。

５個のクラッチと１個のブレーキを装備した図６Ａの多段変速機と比較して、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。

歯車セットＲＳ２はマイナスギヤであるが、歯車セットＲＳ１はプラスギヤである。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。

図８Ａのこの多段変速機の９つの前進段と後退段のシフトのための６個のシフト要素ＡないしＦのシフトダイヤグラムを図８Ｂに表で示す。

本発明多段変速機の実施形態８では２つのシフト要素がブレーキとして構成さ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。

次に図９Ａ及び９Ｂに関連して、合計６個のシフト要素ＡないしＦで前進８段と後退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。

この変速機の特徴は、これまで説明したそれぞれ２個の前置歯車セットの代わりに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１５”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４１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。

シフト要素ＡないしＦの締結により前進８段と後退２段をシフトするこの多段変速機のシフトダイヤグラムを図９Ｂに示す。

この本発明多段変速機では合計２個のリングギヤしかない３組の遊星歯車セッ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。

図１０Ａは３つの連結された切換え不能な前置歯車セットＲＳ１、ＲＳ２ａ及び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。

入力軸１（回転数ｎ）は第１の前置歯車セットＲＳ１の太陽歯車１１と結合されており、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。

これまで説明した変速機に設けられた歯車セットＲＳ２がここでは歯車セット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１５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２２ｂ”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ｎ２ａ）。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２１ｂ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。

上記のこの多段変速機で７個のシフト要素の選択的締結により、図１０Ｂに挙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。

こうして本発明に係る多段変速機のこの実施形態の利点は、５個の遊星歯車セットと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１２しかない。

本発明に係る多段変速機の図１１Ａの実施形態では８個のシフト要素で合計１６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。

前置歯車セットＶＳは合計４個の連結された切換え不能な遊星歯車セットを有する。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。

入力軸１（回転数ｎ）は歯車セットＲＳ１ｂの太陽歯車１１ｂ及び歯車セット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ＲＳ１ａ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。

上記の変速機で８個のシフト要素ＡないしＨの締結により、図１１Ｂに挙げた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。

次に図１２Ａに関連して８つの前進段を有し、これを５個のシフト要素とただ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。

前置歯車セットＲＳ１のリングギヤ１３は軸によって多段変速機のハウジングに固着されている。入力軸１（回転数ｎ）は前置歯車セットＲＳ１の太陽歯車１１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。

上記の変速機でシフト要素ＡないしＥの選択的締結により、図１２Ｂに示した合計８つの前進段がシフトされる。

次に図１３Ａに関連して、８つの前進段を有し、これを５個のシフト要素でシ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。

この変速機でも同じく単一の前置歯車セットＲＳ１が設けられ、後置の歯車セット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ＲＳ１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。

入力軸１（回転数ｎ）は前置歯車セット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３２’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。

上記のこの変速機でシフト要素ＡないしＥの選択的締結により、図１４Ｂに表で示した合計８の前進段がシフトされる。

次に図１４Ａに関連して、８つの前進段を有する本発明多段変速機の別の実施形態を説明する。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。

前置歯車セットＲＳ１の太陽歯車１１は多段変速機のハウジングに固着されている。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。

上記の変速機でシフト要素ＡないしＥの選択的締結により、図１４Ｂに示した合計８の前進段がシフトされる。

遊星歯車セットが３個、シフト要素が５個しかない本発明多段変速機の実施形態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。

次に図１５Ａに関連して、２つの連結された切換え不能な前置歯車セットを有し、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。

第２の前置歯車セットＲＳ２はプラスギヤとして、第１の前置歯車セットＲＳ１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ｎ１）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。

この多段変速機でシフト要素ＡないしＦの選択的締結により、図１５Ｂに示したように１１の前進段がシフトされる。

最後に図１６Ａに関連して、8個のシフト要素で１７の前進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。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。

入力軸１は第1の前置歯車セットＲＳ１ａ（プラスギヤ）の太陽歯車１１ａと結合されており、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１３ｂ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。

この多段変速機で図１６Ｂに挙げた歯車セットの静止変速比に関連して、８個のシフト要素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。

実施形態１２、１３及び１４と同様に、本発明多段変速機の上記の実施形態１５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。

ＶＳ 前置遊星歯車セット
ＲＳ１ 第１の前置遊星歯車セット、第１の遊星歯車セット
ＲＳ１ａ 第１の前置遊星歯車セット
ＲＳ１ｂ 第２の前置遊星歯車セット
ＲＳ２ 第２の前置遊星歯車セット、第２の遊星歯車セット
ＲＳ２ａ 第３の前置遊星歯車セット
ＲＳ２ｂ 第４の前置遊星歯車セット
ＮＳ 後置遊星歯車セット
ＲＳ３ 第１の後置遊星歯車セット、第３の遊星歯車セット
ＲＳ４ 第２の後置遊星歯車セット、第４の遊星歯車セット
Ａ−Ｈ 第１ないし第８のシフト要素（クラッチ又はブレーキ）
ｎ 入力軸の入力回転数
ｎ１ 遊星歯車セットＲＳ１の出力回転数
ｎ１ａ 遊星歯車セットＲＳ１ａの出力回転数
ｎ１ｂ 遊星歯車セットＲＳ１ｂの出力回転数
ｎ２ 遊星歯車セットＲＳ２の出力回転数
ｎ２ａ 遊星歯車セットＲＳ２ａの出力回転数
ｎ２ｂ 遊星歯車セットＲＳ２ｂの出力回転数
１ 入力軸
２ 出力軸
１１ 歯車セットＲＳ１の太陽歯車
１１ａ 歯車セットＲＳ１ａの太陽歯車
１１ｂ 歯車セットＲＳ１ｂの太陽歯車
１２ 歯車セットＲＳ１の遊星歯車
１２’ 歯車セットＲＳ１の内側遊星歯車
１２” 歯車セットＲＳ１の外側遊星歯車
１２ａ 歯車セットＲＳ１ａの遊星歯車
１２ａ’ 歯車セットＲＳ１ａの内側遊星歯車
１２ａ” 歯車セットＲＳ１ａの外側遊星歯車
１２ｂ 歯車セットＲＳ１ｂの遊星歯車
１２ｂ’ 歯車セットＲＳ１ｂの内側遊星歯車
１２ｂ” 歯車セットＲＳ１ｂの外側遊星歯車
１３ 歯車セットＲＳ１のリングギヤ
１３ａ 歯車セットＲＳ１ａのリングギヤ
１３ｂ 歯車セットＲＳ１ｂのリングギヤ
１５ 歯車セットＲＳ１のプラネットキャリア
１５’ 歯車セットＲＳ１の内側遊星歯車のプラネットキャリア
１５” 歯車セットＲＳ１の外側遊星歯車のプラネットキャリア
１５ａ 歯車セットＲＳ１ａのプラネットキャリア
１５ａ’ 歯車セットＲＳ１ａの内側遊星歯車のプラネットキャリア
１５ａ” 歯車セットＲＳ１ａの外側遊星歯車のプラネットキャリア
１５ｂ 歯車セットＲＳ１ｂのプラネットキャリア
１５ｂ’ 歯車セットＲＳ１ｂの内側遊星歯車のプラネットキャリア
１５ｂ” 歯車セットＲＳ１ｂの外側遊星歯車のプラネットキャリア
２１ 歯車セットＲＳ２の太陽歯車
２１ａ 歯車セットＲＳ２ａの太陽歯車
２１ｂ 歯車セットＲＳ２ｂの太陽歯車
２２ 歯車セットＲＳ２の遊星歯車
２２’ 歯車セットＲＳ２の内側遊星歯車
２２” 歯車セットＲＳ２の外側遊星歯車
２２ａ 遊星歯車セットＲＳ２ａの遊星歯車
２２ｂ 歯車セットＲＳ２ｂの遊星歯車
２２ｂ’ 歯車セットＲＳ２ｂの内側遊星歯車
２２ｂ” 歯車セットＲＳ２ｂの外側遊星歯車
２３ 歯車セットＲＳ２のリングギヤ
２３ａ 歯車セットＲＳ２ａのリングギヤ
２３ｂ 歯車セットＲＳ２ｂのリングギヤ
２５ 歯車セットＲＳ２のプラネットキャリア
２５’ 歯車セットＲＳ２の内側遊星歯車のプラネットキャリア
２５” 歯車セットＲＳ２の外側遊星歯車のプラネットキャリア
２５ａ 歯車セットＲＳ２ａのプラネットキャリア
２５ｂ 歯車セットＲＳ２ｂのプラネットキャリア
２５ｂ’ 歯車セットＲＳ２ｂの内側遊星歯車のプラネットキャリア
２５ｂ” 歯車セットＲＳ２ｂの外側遊星歯車のプラネットキャリア
３１ 遊星歯車セットＲＳ３の太陽歯車
３２ 歯車セットＲＳ３の遊星歯車
３２’ 歯車セットＲＳ３の内側遊星歯車
３２” 歯車セットＲＳ３の外側遊星歯車
３３ 歯車セットＲＳ３のリングギヤ
３５ 歯車セットＲＳ３のプラネットキャリア
３５’ 歯車セットＲＳ３の内側遊星歯車のプラネットキャリア
３５” 歯車セットＲＳ３の外側遊星歯車のプラネットキャリア
４１ 歯車セットＲＳ４の太陽歯車
４２ 歯車セットＲＳ４の遊星歯車
４３ 歯車セットＲＳ４のリングギヤ
４５ 歯車セットＲＳ４のプラネットキャリア

図４Ａは２つの連結された切換え不能な前置ギヤを有する本発明多段変速機の別の実施形態を示す。この場合、段違いの前置歯車セット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の共通リングギヤ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４５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ｎ１）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。

Claims (11)

1. ・入力軸（１）を有し、該入力軸（１）が、伝達比切り替え不能な遊星歯車セット（ＲＳ１）からなる前置歯車セット（ＶＳ）と結合し、該前置歯車セット（ＶＳ）が、入力軸（１）と同軸線上に配置され、出力側で常に回転数（ｎ１）を発生し、更に、
   ・伝達比切り替え可能な連結された２つの遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）からなり、４軸の配置を示す２キャリア４軸ギヤとして構成され、前置歯車セット（ＶＳ）と同軸上に配置された後置歯車セット（ＮＳ）と結合する出力軸（２）と、
   ・複数のシフト要素とを有し、ギヤチェンジのため、シフト要素の選択的接続により、入力軸（１）の入力回転数（ｎ）と前置歯車セット（ＶＳ）の出力側の回転数（ｎ１）を、後置歯車セット（ＮＳ）に選択的に伝達することができ、
   ・各変速段においてそれぞれ、２つのシフト要素のみが接続しており、ある変速段から次に高い変速段又は次に低い変速段に切り替えるために、そのとき作動している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、更なるシフト要素が連結され、
   ・その際、後置歯車セット（ＮＳ）の第１軸は第１シフト要素（Ａ）とのみ直接結合し、後置歯車セット（ＮＳ）の第２軸は出力軸（２）と結合し、かつ、シフト要素のいずれとも直接結合しておらず、後置歯車セット（ＮＳ）の第３軸は第４および第５シフト要素（Ｄ，Ｅ）とそれぞれ直接結合し、後置歯車セット（ＮＳ）の第４軸は第２および第３シフト要素（Ｂ，Ｃ）とそれぞれ直接結合し、
   ・前置歯車セット（ＶＳ）の出力側の回転数（ｎ１）は、もっぱら２つのシフト要素により、後置歯車セット（ＮＳ）の両遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）が前置歯車セット（ＶＳ）の出力側の回転数（ｎ１）により駆動されるように後置歯車セット（ＮＳ）に伝達することができ、
   ・前置歯車セット（ＶＳ）の歯車セット要素は常に固定される多段変速機において、
   ・後置歯車セット（ＮＳ）の第４軸は更に第６シフト要素（Ｆ）と直接結合し、
   ・後置歯車セット（ＮＳ）の第1軸が、第１の後置遊星歯車セット（ＲＳ３）の太陽歯車（３１）として構成され、
   ・後置歯車セット（ＮＳ）の第３軸が、第２の後置遊星歯車セット（ＲＳ４）のプラネットキャリア（４５）および第１の後置遊星歯車セット（ＲＳ３）のプラネットキャリア（３５）を互いに結合し、
   ・後置歯車セット（ＮＳ）の第４軸が、第２の後置歯車セット（ＲＳ４）の太陽歯車（４１）として構成され、
   ・入力軸（１）の入力回転数（ｎ）は、もっぱら２つのシフト要素により、後置歯車セット（ＮＳ）の両遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）が、入力軸（１）の入力回転数（ｎ）により駆動されるように後置歯車セット（ＮＳ）に伝達することができ、
   ・シフト要素の選択的締結により、出力軸（２）に作用する後置歯車セット（ＮＳ）における伝達比切換え可能な２つの遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）の少なくとも一方につき、出力側の回転数（ｎ１）および入力軸（１）の入力回転数（ｎ）を、６つのシフト要素（ＡないしＦ）の切換えにより８段の前進段が形成されるように切換えることができ、前進段の段数がシフト要素の数よりも２だけ大きいことを特徴とする多段変速機。
2. シフト要素の選択的締結により、出力軸（２）に作用する後置歯車セット（ＮＳ）における伝達比切換え可能な２つの遊星歯車セット（ＲＳ３，ＲＳ４）の少なくとも一方が、入力軸（１）の入力回転数（ｎ）又は前置歯車セット（ＶＳ）の出力側の回転数（ｎ１）によって選択的に駆動できることを特徴とする請求項１に記載の多段変速機。
3. ・第１前進段において、第１および第４シフト要素（Ａ，Ｄ）が接続し、
   ・第２前進段において、第１および第３シフト要素（Ａ，Ｃ）が接続し、
   ・第３前進段において、第１および第６シフト要素（Ａ，Ｆ）が接続し、
   ・第４前進段において、第１および第２シフト要素（Ａ，Ｂ）が接続し、
   ・第５前進段において、第１および第５シフト要素（Ａ，Ｅ）が接続し、
   ・第６前進段において、第２および第５シフト要素（Ｂ，Ｅ）が接続し、
   ・第７前進段において、第５および第６シフト要素（Ｅ，Ｆ）が接続し、
   ・第８前進段において、第３および第５シフト要素（Ｃ，Ｅ）が接続す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。
4. 後進段においては第４シフト要素（Ｄ）が接続され、第６シフト要素（Ｆ）および第２シフト要素（Ｂ）の一方が接続されることを特徴とする、請求項３に記載の多段変速機。
5. ・前置遊星歯車セット（ＲＳ１）の太陽歯車（１１）が入力軸（１）と結合し、
   ・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”）が互いに結合し、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’）と、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、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）とが互いに結合し、
   ・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）とが互いに連結し、
   ・第１の後置遊星歯車セット（ＲＳ３）の太陽歯車（３１）が、第１シフト要素（Ａ）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、
   ・第２の後置遊星歯車セット（ＲＳ４）の太陽歯車（４１）が、第２シフト要素（Ｂ）により入力軸（１）と結合することができ、第３シフト要素（Ｃ）により、互いに結合した前置遊星歯車セット（ＲＳ１）のプラネットキャリア（１５’、１５”）と結合することができ、
   ・互いに結合した、第１および第２の後置遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）のプラネットキャリア（３５’、３５”、４５）は、第４シフト要素（Ｄ）によって固定することができると共に、第５シフト要素（Ｅ）によって入力軸（１）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）は、第６シフト要素（Ｆ）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、
   ・第１の後置遊星歯車セット（ＲＳ３）のリングギヤ（３３）と、第２の後置遊星歯車セット（ＲＳ４）のリングギヤ（４３）とは互いに連結し、出力軸（２）と結合していることを特徴とする、請求項１から４の何れか一項に記載の多段変速機。
6. ・入力軸（１）を有し、該入力軸（１）が、伝達比切り替え不能な遊星歯車セット（ＲＳ１）からなる前置歯車セット（ＶＳ）と結合し、該前置歯車セット（ＶＳ）が、入力軸（１）と同軸線上に配置され、出力側で常に回転数（ｎ１）を発生し、更に、
   ・伝達比切り替え可能な連結された２つの遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）からなり、４軸の配置を示す２キャリア４軸ギヤとして構成され、前置歯車セット（ＶＳ）と同軸上に配置された後置歯車セット（ＮＳ）と結合する出力軸（２）と、
   ・複数のシフト要素とを有し、ギヤチェンジのため、シフト要素の選択的接続により、入力軸（１）の入力回転数（ｎ）と前置歯車セット（ＶＳ）の出力側の回転数（ｎ１）を、後置歯車セット（ＮＳ）に選択的に伝達することができ、
   ・各変速段においてそれぞれ、２つのシフト要素のみが接続しており、ある変速段から次に高い変速段又は次に低い変速段に切り替えるために、そのとき作動している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、更なるシフト要素が連結され、
   ・その際、後置歯車セット（ＮＳ）の第１軸は第１シフト要素（Ａ）とのみ直接結合し、後置歯車セット（ＮＳ）の第２軸は出力軸（２）と結合し、かつ、シフト要素のいずれとも直接結合しておらず、後置歯車セット（ＮＳ）の第３軸は第４および第５シフト要素（Ｄ，Ｅ）とそれぞれ直接結合し、後置歯車セット（ＮＳ）の第４軸は第２および第３シフト要素（Ｂ，Ｃ）とそれぞれ直接結合し、
   ・前置歯車セット（ＶＳ）の出力側の回転数（ｎ１）は、もっぱら２つのシフト要素により、後置歯車セット（ＮＳ）の両遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）が前置歯車セット（ＶＳ）の出力側の回転数（ｎ１）により駆動されるように後置歯車セット（ＮＳ）に伝達することができ、
   ・前置歯車セット（ＶＳ）の歯車セット要素は常に固定される多段変速機において、
   ・後置歯車セット（ＮＳ）の第１軸が、第１の後置遊星歯車セット（ＲＳ３）の太陽歯車（３１）又はリングギヤ（３３）として構成され、
   ・後置歯車セット（ＮＳ）の第３軸が、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、第１の後置遊星歯車セット（ＲＳ３）の太陽歯車（３１）、リングギヤ（３３）又はブラネットキャリア（３５）の要素のいずれか１つとを互いに結合し、
   ・後置歯車セット（ＮＳ）の第４軸が、第２の後置歯車セット（ＲＳ４）の太陽歯車（４１）として構成され、
   ・入力軸（１）の入力回転数（ｎ）は、もっぱら２つのシフト要素により、後置歯車セット（ＮＳ）の両遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）が、入力軸（１）の入力回転数（ｎ１）により駆動されるように後置歯車セット（ＮＳ）に伝達することができ、
   ・シフト要素の選択的締結により、出力軸（２）に作用する後置歯車セット（ＮＳ）における伝達比切換え可能な２つの遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）の少なくとも一方につき、出力側の回転数（ｎ１）および入力軸（１）の入力回転数（ｎ）を、５つのシフト要素（ＡないしE）の切換えにより８段の前進段が形成されるように切換えることができ、前進段の段数がシフト要素の数よりも３だけ大きいことを特徴とする多段変速機。
7. シフト要素の選択的締結により、出力軸（２）に作用する後置歯車セット（ＮＳ）における伝達比切換え可能な遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）の少なくとも一方が、入力軸（１）の入力回転数（ｎ）又は前置歯車セット（ＶＳ）の出力側の回転数（ｎ１）によって選択的に駆動できることを特徴とする請求項６に記載の多段変速機。
8. ・第１前進段において、第２および第４シフト要素（Ｂ、Ｄ）が接続し、
   ・第２前進段において、第３および第４シフト要素（Ｃ、Ｄ）が接続し、
   ・第３前進段において、第１および第４シフト要素（Ａ、Ｄ）が接続し、
   ・第４前進段において、第１および第３シフト要素（Ａ、Ｃ）が接続し、
   ・第５前進段において、第１および第２シフト要素（Ａ、Ｂ）が接続し、
   ・第６前進段において、第１および第５シフト要素（Ａ、Ｅ）が接続し、
   ・第７前進段において、第２および第５シフト要素（Ｂ、Ｅ）が接続し、
   ・第８前進段において、第３および第５シフト要素（Ｃ、Ｅ）が接続することを特徴とする、請求項６又は７に記載の多段変速機。
9. ・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、
   ・入力軸（１）が第１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）の太陽歯車（４１）が、第２シフト要素（Ｂ）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３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）のリングギヤ（３３）と第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）が互いに結合し、第４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５シフト要素（Ｅ）により入力軸（１）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）と、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）と、出力軸（２）とが、互いに結合することを特徴とする、請求項６、７又は８に記載の多段変速機。
10. ・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”）が互いに結合し、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’）と、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、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）とが互いに結合し、
    ・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）が互いに連結し合い、
    ・入力軸（１）が第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）の太陽歯車（４１）が、第２のシフト要素（Ｂ）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、かつ、第３シフト要素（Ｃ）により固定することができ、
    ・第１及び第２の後置遊星歯車セット（ＲＳ３、ＲＳ４）の結合されたプラネットキャリア（３５’、３５”、４５）が、第４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、かつ、第５シフト要素（Ｅ）により入力軸（１）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）と、第２の後置遊星歯車セット（ＲＳ４）のリングギヤ（４３）とが互いに結合し、かつ、出力軸（２）と結合することを特徴とする、請求項６、７又は８に記載の多段変速機。
11. ・前置遊星歯車セット（ＲＳ１）のリングギヤ（１３）が入力軸（１）と結合し、
    ・前置遊星歯車セット（ＲＳ１）の太陽歯車（１１）が固定され、
    ・第１の後置遊星歯車セット（ＲＳ３）のリングギヤ（３３）と第２の後置遊星歯車セット（ＲＳ４）のリングギヤ（４３）が互いに結合し、第１シフト要素（Ａ）により入力軸（１）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）が、第２シフト要素（Ｂ）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、かつ、第３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）の太陽歯車（３１）と、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が互いに結合し、かつ、第４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ると共に、第５シフト要素（Ｅ）により入力軸（１）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）と結合することを特徴とする、請求項６、７又は８に記載の多段変速機。
    

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