JP2016524682A - 自動車用多段変速機 - Google Patents

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Abstract

本発明は、内燃機関を回転不能に連結する変速機入力シャフト(10a;10b;10c;10d)と、主回転軸(11a;11b;11c;11d)に沿って前後に配置された少なくとも4つの遊星歯車段(P1a、P2a、P3a、P4a;P1b、P2b、P3b、P4b;P1c;P1d)と、回転可能なクラッチ部品(S21a;S21b;S21c;S21d)と、それぞれが回転可能なクラッチ部品(S21a;S21b;S21c;S21d)をハウジングに固定的に連結するために備えられた摩擦嵌合ユニット(12a;12b;12c;12d)、及び該摩擦嵌合ユニット(12a:12b:12c:12d)に平行に接続された形状嵌合ユニット(13a;13b;13c;13d)とを有するブレーキとして形成された少なくとも1つの複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)とを備え、前記遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)の1つが前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられ、前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)の回転可能な前記クラッチ部品(S21a;S21b;S21c;S21d)に永続的に回転不能に連結された変速部品(P12a;P12b;P12c;P12d)を含み、複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられた遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)が、変速機入力シャフト(10a;10b;10c;10d)に永続的に回転不能に連結された更に別の変速部品(P11a;P11b;P11c;P11d)を含む、自動車用の多段変速機に関する。【選択図】図2

Description

本発明は請求項1の前段に記載の多段変速機に関する。
特許文献1から、内燃機関を回転不能に連結するために変速機入力シャフトが主回転軸に沿って互いに前後に配置された4つの遊星歯車段と、複合切り換えユニットとを備える自動車用多段変速機が既に公知である。この場合、切り換えユニットはブレーキとして形成され、回転可能なクラッチ部品と、それぞれが回転可能なクラッチ部品をハウジングに固定的に連結するために備えられた、摩擦嵌合ユニットと、摩擦嵌合ユニットに平行に接続された形状嵌合ユニットとを具備している。特許文献1に記載の多段変速機の遊星歯車段の1つは、複合切り換えユニットに割り当てられ、複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品と永続的に回転不能に連結された変速部品を具備している。
独国特許出願公開第10 2011 108 024 A1号明細書
本発明の課題は特に、追加スペースを特に必要とせずに多段変速機の動力損失を低減することにある。この課題は請求項1に対応する本発明の多段変速機によって解決される。本発明の発展形態は従属請求項から明らかになる。
本発明は、内燃機関を回転不能に連結する変速機入力シャフトと、主回転軸に沿って前後に配置された少なくとも4つの遊星歯車段と、ブレーキとして形成された少なくとも1つの複合切り換えユニットとを備え、複合切り換えユニットは、回転可能なクラッチ部品と、それぞれが回転可能なクラッチ部品をハウジングに固定的に連結するために備えられた、摩擦嵌合ユニット、及び摩擦嵌合ユニットに平行に接続された形状嵌合ユニットと、を備え、遊星歯車段の1つが複合切り換えユニットに割り当てられ、複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品に永続的に回転不能に連結された変速部品を含む自動車用の多段変速機に関する。
複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段は、変速機入力シャフトと永続的に回転不能に連結された更に別の変速部品を含むことが提案される。それによって、入力段として形成された遊星歯車段の変速部品を特に有利に摩擦嵌合、及び/又は形状嵌合で回転不能に変速機ハウジングに連結することができ、そのため変速部品を保持することによって、様々なトルク要求を持つシフト可能な変速段を少ない損失で簡便にシフトすることができる。変速機入力シャフトに永続的に回転不能に連結された変速部品を備える遊星歯車段に複合切り換えユニットを割り当てることによって、設置スペースをより有効に活用することができ、それによって多段変速機を特にコンパクトに形成することができる。それによって、特に追加設置スペースを設けずに、特に省スペースで動力損失、特に多段変速機のけん引負荷を低減することができる。「追加」とは特に、多段変速機と比較して、入力段として形成された遊星歯車段に割り当てられる複合切り換えユニットには追加設置スペースがないことを意味する。「ブレーキとして形成された切り換えユニット」は特に、遊星歯車段の1つと変速機ハウジングとの間に配置され、切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品が閉状態で多段変速機の変速機ハウジングに回転不能に連結されるように構成された切り換えユニットを意味すると理解されたい。それに関連して「形状嵌合ユニット」は特に、特にドッグクラッチユニットなどの、回転不能な連結を形成するために互いに形状嵌合式に噛み合う歯及び/又は爪を設けた複合切り換えユニットをハウジングに固定的に連結する複合切り換えユニットの一部であると理解されたい。それに関連して「摩擦嵌合ユニット」は特に、回転不能な連結を形成するために互いに摩擦嵌合式に連結される特にマルチディスククラッチユニットなどの、ハウジングに固定的に連結するための特にディスクなどの摩擦部品を備える複合切り換えユニットの一部であると理解されたい。摩擦嵌合ユニット及び形状嵌合ユニットは、好適には、変速機ハウジングと複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品との間に作動可能に配置されている。「回転不能な連結」は特に、パワーフローが不変トルク、不変回転方向、及び/又は不変回転数での回転全体にわたって平均して伝達される連結であると理解されたい。「複合切り換えユニット」は特に、回転不能な連結を形成するため、摩擦嵌合ユニットと、摩擦嵌合ユニットに平行に接続された形状嵌合ユニットとを備え、回転不能な連結は摩擦嵌合ユニットのみによって、又は形状嵌合ユニットのみによって、又は摩擦嵌合ユニットと形状嵌合ユニットとの連係によって形成される切り換えユニットであると理解されたい。「複合切り換えユニットに割り当てられる遊星歯車段」は特に、複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品と永続的に回転不能に連結される少なくとも1つの変速部品を有する遊星歯車段であると理解されたい。「入力段として形成された遊星歯車段」は特に、変速機入力シャフトに永続的に回転不能に連結された少なくとも1つの変速部品を有する遊星歯車段であると理解されたい。「備えられる」は特に、特別にプログラムされ、装備され、設計され、及び/又は配置されることであると理解されたい。
更に、変速機入力シャフトと永続的に回転不能に連結された、複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段の変速部品を太陽歯車として形成することが提案される。それによって、内燃機関から供給される駆動トルクは、複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段を介して有利に多段変速機に誘導される。
更に、複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品に永続的に回転不能に連結された複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段の変速部品は、遊星歯車担体として形成されることが提案され、それによって入力段として形成された遊星歯車段を有利に連結することができる。
複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段が、少なくとも1つの他の遊星歯車段の変速部品と少なくとも回転不能に連結可能な中空歯車として形成されれば特に有利であり、それによって複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段の連結を更に改善できる。「少なくとも連結可能」は特に、連結が切り換えユニットによって形成可能であるか、又は永続的に形成可能であると理解されたい。
複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品が他の遊星歯車段の少なくとも1つの変速部品と少なくとも回転不能に連結されれば特に有利であり、それによって複合切り換えユニットが少なくとも1つの別の遊星歯車段に作用可能である。
更に、多段変速機が駆動側のハウジング端壁を備え、複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段が、他の遊星歯車段と直に隣接して駆動側のハウジング端壁に配置されれば有利である。それによって複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車を駆動側に配置することができ、それによって複合切り換えユニットを入力段として形成された遊星歯車段に省スペースで割り当てることができる。「駆動側のハウジング端壁」は特に、軸方向に対向する被動側のハウジング端壁と比較して、内燃機関から発される力束に対して軸方向に、及び/又はこれに沿って内燃機関のより近傍に配置されるハウジング端壁であると理解されたい。「他の遊星歯車段と直に隣接して駆動側のハウジング端壁に配置され」は特に、駆動側のハウジング端壁と、複合切り換えユニットに割り当てられる遊星歯車段との間の軸方向に遊星歯車段がないことであると理解されたい。「軸方向」という概念は特に主回転軸に関する概念であるため、「軸方向」という表現は主回転軸上に、又はこれと平行に延びる方向を指す。
有利な変形形態では、複合切り換えユニットの摩擦嵌合ユニット及び/又は形状嵌合ユニットは、駆動側のハウジング端壁と複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段との間に軸方向に配置され、それによって特にコンパクトな多段変速機を提供することができる。
複合切り換えユニットの形状嵌合ユニットを、摩擦嵌合ユニットと複合切り換えユニットに割り当てられる遊星歯車段との間に軸方向に配置すれば特に有利であり、それによって形状嵌合ユニットを特にコンパクトに形成することができる。
形状嵌合ユニットを小さい半径上に配置すれば有利である。場合によっては、形状嵌合ユニットを摩擦嵌合ユニットと同じ半径上に配置することもできる。
更に、形状嵌合ユニットを摩擦嵌合ユニットの径方向内側に配置することが提案され、それによって形状嵌合ユニットの形状嵌合歯の周速度を低く保つことができる。「径方向」という概念と、「半径」という概念は特に主回転軸に関する概念であるため、「径方向」という表現は主回転軸に対して垂直に延びる方向を指す。「摩擦嵌合ユニットの径方向内側に配置される形状嵌合ユニット」は特に、その歯及び/又は爪が、摩擦部品の摩擦面を循環する環状経路の平均直径よりも小さい平均直径を有する環状経路を循環する形状嵌合ユニットであると理解されたい。
更に、多段変速機がクラッチとして形成された別の切り換えユニットを含み、この切り換えユニットが、変速機入力シャフトと永続的に回転不能に連結され、複合切り換えユニットの摩擦嵌合ユニットの内側のディスク担体と少なくとも部分的に一体化された外側のディスク担体を備える回転可能なクラッチ部品を具備することが提案される。それによって、複合切り換えユニット及び別の切り換えユニットの省スペースの実施を実現することができる。「クラッチとして形成された切り換えユニット」は特に、開状態では互いに独立して回転可能であり、閉状態では互いに回転不能に連結されるように構成された、切り換えユニットの回転可能な2つのクラッチ部品であると理解されたい。好適には、クラッチとして形成された切り換えユニットは少なくとも2つの遊星歯車段の間の力束内に配置される。「一体に」は特に、例えば鋳造により一体に形成されることであると理解されたい。好適には、複合切り換えユニットの摩擦嵌合ユニットの内側のディスクを収容し、かつ別の切り換えユニットの摩擦嵌合ユニットの外側のディスクを収容するために、外側のディスク担体と、外側のディスク担体と一体に形成された内側のディスク担体とが備えられている。
複合切り換えユニットの形状嵌合ユニットが駆動側のハウジング端壁と別の切り換えユニットとの間に軸方向に配置されれば特に有利であり、それによって形状嵌合ユニットの代替配置を提供することができる。
更に、複合切り換えユニットが、摩擦嵌合ユニットを作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニットと、形状嵌合ユニットを作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニットとを、また別の切り換えユニットが第3のアクチュエータユニットを備え、第1のアクチュエータユニットと第3のアクチュエータユニットとが駆動側のハウジング端壁と第2のアクチュエータユニットとの間に軸方向に配置されれば有利である。それによって、追加設置スペースを設けずに複合切り換えユニット、及び別の切り換えユニットを有利に作動させることができる。
代替の変形形態では、複合切り換えユニットが摩擦嵌合ユニットを作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニットと、形状嵌合ユニットを作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニットとを備え、また別の切り換えユニットが第3のアクチュエータユニットを備え、第1のアクチュエータユニット、第2のアクチュエータユニット、及び第3のアクチュエータユニットが駆動側のハウジング端壁と複合切り換えユニットの摩擦嵌合ユニットとの間に軸方向に配置されれば有利である。それによって複合切り換えユニットの形状嵌合ユニットを、複合切り換えユニットの摩擦嵌合ユニットの径方向内側に、また別の切り換えユニットの摩擦嵌合ユニットの径方向内側に配置することができ、それによって形状嵌合歯の周速度を更に低減することができる。更に、アクチュエータユニットの閉鎖方向をすべて同じ方向に向けることが実現でき、それによって摩擦嵌合ユニット及び形状嵌合ユニットを閉鎖するためのアクチュエータユニットへの作動液供給を容易にすることができる。「閉鎖方向」は特に、摩擦嵌合ユニット、又は形状嵌合ユニットを閉鎖するためにアクチュエータユニットの作動部品を移動すべき方向であると理解されたい。それに関連して、「同じ方向に向ける」は特に、閉鎖方向が同じ方向を示すことであると理解されたい。「作動部品」は特に、摩擦嵌合ユニットを閉鎖するために摩擦嵌合ユニットの内側と外側のディスクが互いに押圧し、又は形状嵌合ユニットを閉鎖するために形状嵌合ユニットの形状嵌合歯が、形状嵌合ユニットの対応する形状嵌合歯内に移動する軸方向の運動部品であると理解されたい。
更なる代替の変形形態では、複合切り換えユニットが摩擦嵌合ユニットを作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニット、及び形状嵌合ユニットを作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニットを備え、また別の切り換えユニットが第3のアクチュエータユニットを備え、第2のアクチュエータユニットと第3のアクチュエータユニットとが駆動側のハウジング端壁と第1のアクチュエータユニットとの間に軸方向に配置されれば有利である。それによって複合切り換えユニットの形状嵌合ユニットを特に省スペースで別の切り換えユニットの摩擦嵌合ユニットの径方向内側に配置することができる。
更に、内燃機関を基点とする軸方向の順序に関して、複合切り換えユニットに割り当てられる遊星歯車段が第1の遊星歯車段として、また複合切り換えユニットに割り当てられる遊星歯車段に隣接する遊星歯車段が第2の遊星歯車段として形成され、隣接する遊星歯車段が、遊星歯車担体として形成された変速部品であって、複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段の中空歯車として形成された変速部品に永続的に回転不能に連結された変速部品を備え、かつ太陽歯車として形成された第3の遊星歯車段の変速部品に、及び太陽歯車として形成された第4の遊星歯車段の変速部品に回転不能に連結され、また複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段の遊星歯車担体として形成された変速部品と回転不能に連結可能な中空歯車として形成された変速部品を備えていれば有利である。それによって遊星歯車段の特に有利な切り換えを実現することができる。内燃機関を基点とする軸方向に沿った遊星歯車段の軸方向順序に関しては、第1の遊星歯車段は第1の位置に、第2の遊星歯車段は第2の位置に、第3の遊星歯車段は第3の位置に、また第4の遊星歯車段は第4の位置に配置される。「複合切り換えユニットに割り当てられる遊星歯車段に隣接する遊星歯車段」は特に、複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段の軸方向の次の位置に配置される遊星歯車段であると理解されたい。
以下に記載する多段変速機の構成は特定の実施形態を示すものであり、それには基本的には運動学的に等価の更に別の実施形態がある。例えば、以下に示すように、特に遊星歯車段を簡単な遊星歯車セットによって形成することができる。運動学的に等価の態様で、遊星歯車段の1つは二重遊星歯車セットを具備することができ、それによって同じ動作モードにするために固定ギヤ比を遊星歯車段に適合させるだけでよい。更に、多段変速機の運動学を変更せずに太陽歯車と遊星歯車担体、または中空歯車と遊星歯車担体との連結を変更することができる。
その他の利点は以下の図面の説明から明らかにされる。図には本発明の4つの実施形態が示されている。図面、図面の説明、及び特許請求の範囲には多くの特徴の組み合わせが含まれる。当業者は、これらの特徴を便宜上単独の特徴と見なし、又は有意義な別の組み合わせに統合するであろう。
本発明による多段変速機の変速スキームを示す図である。 多段変速機の概略図である。 代替として形成された多段変速機の概略図である。 第3の実施形態の多段変速機の一部の概略図である。 第4の実施形態の多段変速機の一部の概略図である。
図1及び図2は自動車の多段変速機を示している。自動車は、自動車を駆動する内燃機関(詳細には図示せず)、及び駆動輪(詳細には図示せず)とを具備している。この場合、多段変速機は内燃機関と駆動輪との間の力のフラックス内に配置されている。多段変速機は内燃機関を駆動輪と連結する。多段変速機によって内燃機関と駆動輪との変速比が調整される。多段変速機は、駆動トルクを変更できるハイブリッド駆動モジュールと連結可能である。さらに、ハイブリッド駆動モジュールと多段変速機とによってCVTを実現することができ、それによって変速比を少なくとも部分的に無段調整することができる。
10段変速を設置するために、多段変速機は変速歯車セット17aを具備している。変速歯車セット17aは9段の前進変速段と1段の後進変速段とを具備している。前進変速段は連続変速比を有している。その際、第1の前進変速段は最大の変速比を、また最後の、この実施形態では9段目の前進変速段は最小の変速比を有しており、変速比は低い前進変速段から高い前進変速段へと低減する。後進変速段は前進変速段に対して回転方向を反転させる。
多段変速機は更に、駆動側のハウジング端壁14a、駆動側のハウジング端壁14aと軸方向に対向する被動側のハウジング端壁19aと、ハウジング端壁14a、19aとの間に軸方向に配置される、ハウジング周囲壁20aとを含む変速機ハウジング18aを具備している。この実施例では、ハウジング端壁14a、19a、及びハウジング周囲壁20aは互いに一体形成されている。変速歯車セット17aは変速機ハウジング18a内に配置されている。変速機ハウジング18aは固定的に配置されている。基本的に、ハウジング端壁14a、19aの少なくとも一方はハウジング周囲壁20aと別個に形成されている。
内燃機関から供給される駆動トルクを変速歯車セット17aに誘導するため、多段変速機は変速機入力シャフト10aを具備している。変速機入力シャフト10aは駆動側のハウジング端壁14aを貫通し、両方のハウジング端壁14a、19aの間の変速機ハウジング18a内で終端する。変速機入力シャフト10aは内燃機関の後から変速歯車セット17aの前までの内燃機関から出る力のフラックス内に配置される。変速機入力シャフトは内燃機関を変速歯車セット17aに連結し、ひいては内燃機関のクランクシャフトを回転不能に連結するために備えられている。変速機入力シャフト10aは、内燃機関を変速歯車セット17aに駆動技術的に連結する。変速機入力シャフト10aの上流には、特に始動機能を提供するモジュール(詳細には図示せず)を接続することができる。上流に接続されたモジュールとして、例えばトルク変換器、又は湿式始動クラッチが考えられる。基本的に、始動のために備えられたモジュールは変速歯車セット17aに統合されてもよい。
変換された駆動トルクを出力するため、多段変速機は変速機出力シャフト21aを具備している。変速機出力シャフト21aは被動側のハウジング端壁19aを貫通し、変速機ハウジング端壁18aの外側で終端する。変速機出力シャフト21aは、変速歯車セット17aの後から駆動輪の前までの内燃機関から出る力のフラックス内に配置される。変速機出力シャフト21aは、変速歯車セット17aを自動車の駆動輪に駆動技術的に連結する。変速機出力シャフト21aはモジュール(詳細には図示せず)の下流に接続可能であり、このモジュールによって変速歯車セット17aから出力される駆動トルクを、例えば駆動輪の間の回転速度補償のために備えられた遊星歯車段、又は駆動トルクを異なる2つの異なる駆動軸に分配する全輪駆動ユニットなどの駆動輪に分配することができる。変速機入力シャフト10a及び変速機出力シャフト21aは基本的に互いに随意に配置することができる。
変速歯車セット17aは、変速段を切り換えるために作動可能に互いに連結された4つの遊星歯車段P1a、P2a、P3a、P4aを具備している。第1の遊星歯車段P1a、第2の遊星歯車段P2a、第3の遊星歯車段P3a、及び第4の遊星歯車段P4aは主回転軸11aに沿って前後に配置されている。変速機入力シャフト10aの回転軸は主回転軸11aと一致する。変速歯車セット17aの全ての遊星歯車段P1a、P2a、P3a、P4aは単一遊星歯車段を具備している。「第1」、「第2」、「第3」、及び「第4」という用語は、内燃機関を基点とする遊星歯車段P1a、P2a、P3a、P4aの軸方向の順序を特定している。したがって、第1の遊星歯車段P1aは他の遊星歯車段P2a、P3a、P4aに対して第1の軸方向位置に、第2の遊星歯車段P2aは他の遊星歯車段P1a、P3a、P4aに対して第2の軸方向位置に、第3の遊星歯車段P3aは他の遊星歯車段P1a、P2a、P4aに対して第3の軸方向位置に、また第4の遊星歯車段P4aは他の遊星歯車段P1a、P2a、P3aに対して第4の軸方向位置に配置されている。
第1の遊星歯車段P1aと第2の遊星歯車段P2aとは互いに隣接して配置され、第2の遊星歯車段P2aと第3の遊星歯車段P3aとは互いに隣接して配置され、第3の遊星歯車段P3aと第4の遊星歯車段P4aとは互いに隣接して配置されている。第1の遊星歯車段P1aは遊星歯車段P2a、P3a、P4aに対して駆動側のハウジング端壁14aに直に隣接して配置されており、すなわち第1の遊星歯車段P1aは他の遊星歯車段P2a、P3a、p4aと比較して駆動側のハウジング端壁14aに最も近い位置に配置されている。第4の遊星歯車段P4aは遊星歯車段P1a、P2a、P3aに対して被動側のハウジング端壁19aに直に隣接して配置されており、すなわち第4の遊星歯車段P4aは他の遊星歯車段P1a、P2a、P3aと比較して被動側のハウジング端壁19aに最も近い位置に配置されている。
以下に4つの遊星歯車段P1a、P2a、P3a、P4aをより詳細に説明する。4つの遊星歯車段P1a、P2a、P3a、P4aはそれぞれ、太陽歯車として形成された変速部品と、遊星歯車担体として形成された変速部品と、中空歯車として形成された変速部品とを具備している。その際、簡明にするため、「第1から第4の遊星歯車担体」、「第1から第4の太陽歯車」、「第1から第4の中空歯車」は、第1から第4の遊星歯車段に割り当てられた遊星歯車担体、又は太陽歯車、又は中空歯車であり、すなわち、例えば第1の遊星歯車担体は遊星歯車担体として形成された第1の遊星歯車段の変速部品であると理解されたい。
第1の遊星歯車段P1aは入力側に配置されている。第1の遊星歯車段P1aは第1の太陽歯車P11a、第1の中空歯車P13a、及び第1の遊星歯車担体P12aを含んでいる。第1の遊星歯車担体P12aは第1の遊星歯車段P1aの遊星歯車P14aを環状経路に案内する。遊星歯車P14aは第1の太陽歯車P11a、及び第1の中空歯車P13aと噛み合う。遊星歯車P14aは第1の遊星歯車担体P12aに回転可能に支持されている。
第2の遊星歯車段P2aは入力側に同心に配置されている。第2の遊星歯車段P2aは第2の太陽歯車P21a、第2の中空歯車P23a、及び第2の遊星歯車担体P22aを含んでいる。第2の遊星歯車担体P22aは第2の遊星歯車段P2aの遊星歯車P24aを環状経路に案内する。遊星歯車P24aは第2の太陽歯車P21a、及び第2の中空歯車P23aと噛み合う。遊星歯車P24aは第2の遊星歯車担体P22aに回転可能に支持されている。
第3の遊星歯車段P3aは出力側に同心に配置されている。第3の遊星歯車段P3aは第3の太陽歯車P31a、第3の中空歯車P33a、及び第3の遊星歯車担体P32aを含んでいる。第3の遊星歯車担体P32aは第3の遊星歯車段P3aの遊星歯車P34aを環状経路に案内する。遊星歯車P34aは第3の太陽歯車P31a、及び第3の中空歯車P33aと噛み合う。遊星歯車P34aは第3の遊星歯車担体P32aに回転可能に支持されている。
第4の遊星歯車段P4aは出力側に配置されている。第4の遊星歯車段P4aは、第4の太陽歯車P41a、第4の中空歯車P43a、及び第4の遊星歯車担体P42aを含んでいる。第4の遊星歯車担体P42aは第4の遊星歯車段P4aの遊星歯車P44aを環状経路に案内する。遊星歯車P44aは第4の太陽歯車P41a、及び第4の中空歯車P43aと噛み合う。遊星歯車P44aは第4の遊星歯車担体P42aに回転可能に支持されている。
遊星歯車段P1a、P2a、P3a、P4aの変速部品の一部は互いに永続的に回転不能に連結されている。第1の中空歯車P13aは第2の遊星歯車担体P22aと永続的に回転不能に連結されている。第2の中空歯車P23aは第3の太陽歯車P31aと永続的に回転不能に連結され、かつ第4の太陽歯車P41aと永続的に回転不能に連結されている。第3の太陽歯車P31aと第4の太陽歯車P41aとは互いに永続的に回転不能に連結されている。内燃機関から供給される駆動トルクを誘導するため、第1の遊星歯車段P1aと第4の遊星歯車段P4aはそれぞれ入力段として形成されている。第1の遊星歯車段P1aを入力段として形成するため、第1の太陽歯車P11aは変速機入力シャフト10aと永続的に回転不能に連結されている。第4の遊星歯車段P4aを入力段として形成するため、第4の遊星歯車担体P42aは変速機入力シャフト10aと永続的に回転不能に連結されている。変速歯車セット17aにより変換された駆動トルクを出力するため、第3の遊星歯車段P3aと第4の遊星歯車段P4aとはそれぞれ出力段として形成されている。第3の遊星歯車段P3aを出力段として形成するため、第3の遊星歯車担体P32aは変速機出力シャフト21aと永続的に回転不能に連結されている。第4の遊星歯車段P4aを出力段として形成するため、第4の中空歯車P43aは変速機出力シャフト21aと永続的に回転不能に連結されている。
変速段を切り換えるため、変速歯車セット17aは6つの切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aを備えている。切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aは変速段に異なるトルクを伝達する。変速歯車セット17aは切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aの変速段内のトルク要因を規定する。トルク要因によって、切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aから変速段に伝達される変速歯車セット17a内のトルクが規定される。トルク要因は変速歯車セット17a内の切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aの位置に依存する。切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aから伝達されるトルクは切り換えられた変速段、トルク要因、及び駆動トルクに依存する。6つの切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aはそれぞれ全設計トルクを有している。それぞれの全設計トルクは、関連する変速段でそれぞれの切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aによって伝達される最大トルクと一致する。全設計トルクは変速段に適応され、切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aごとに異なっていてもよい。
3つの切り換えユニットS1a、S3a、S6aはそれぞれクラッチとして形成されている。これらはそれぞれ、第1の回転可能なクラッチ部品S11a、S31a、S61a、及び第2の回転可能なクラッチ部品S12a、S32a、S62aを具備している。3つの切り換えユニットS1a、S3a、S6aはそれぞれ、これらの両方のクラッチ部品S11a、S12a、S31a、S32a、S61a、S62aが互いに回転不能に連結されるように構成されている。
3つの切り換えユニットS2a、S4a、S5aはそれぞれブレーキとして形成されている。これらはそれぞれ回転可能なクラッチ部品S21a、S41a、S51aを具備している。切り換えユニットS2a、S4a、S5aはそれぞれ、これらの回転可能なクラッチ部品S21a、S41a、S51aがハウジングに固定的に、ひいては変速機ハウジング18aに固定的に連結されるように構成されている。
第1の切り換えユニットS1aは第1の回転可能なクラッチ部品S11aと、第2の回転可能なクラッチ部品S12aとを具備している。第1の切り換えユニットS1aの第1の回転可能なクラッチ部品S11aは変速機入力シャフト10aに永続的に回転不能に連結されている。第1の切り換えユニットS1aの第2の回転可能なクラッチ部品S12aは第2の切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aに永続的に回転不能に連結されている。第1の切り換えユニットS1aの第2の回転可能なクラッチ部品S12aは更に、第1の遊星歯車担体P12aに永続的に回転不能に連結されている。更に、第1の切り換えユニットS1aの第2の回転可能なクラッチ部品S12aは、第3の切り換えユニットS3aの第1の回転可能なクラッチ部品S31aに永続的に回転不能に連結されている。第1の切り換えユニットS1aは、第1の遊星歯車担体P12aを永続的に回転不能に変速機入力シャフト10aに連結するために備えられている。
第2の切り換えユニットS2aは回転可能なクラッチ部品S21aを具備している。第2の切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aは、第1の遊星歯車担体P12aに永続的に回転不能に連結されている。更に、第2の切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aは、第3の切り換えユニットS3aの回転可能なクラッチ部品S31aに永続的に回転不能に連結されている。第2の切り換えユニットS2aは、第1の遊星歯車担体P12aをハウジングに固定的に連結するために備えられている。
第3の切り換えユニットS3aは第1の回転可能なクラッチ部品S31aと、第2の回転可能なクラッチ部品S32aとを具備している。第3の切り換えユニットS3aの第1の回転可能なクラッチ部品S31aは、第1の遊星歯車担体P12aに永続的に回転不能に連結されている。第3の切り換えユニットS3aの第2の回転可能なクラッチ部品S32aは、第2の中空歯車P23aに永続的に回転不能に連結されている。第3の切り換えユニットS3aの第2の回転可能なクラッチ部品S32aは、第3の太陽歯車P31aに永続的に回転不能に連結されている。更に、第3の切り換えユニットS3aの第2の回転可能なクラッチ部品S32aは、第4の太陽歯車P41aに永続的に回転不能に連結されている。第3の切り換えユニットS3aは、第1の遊星歯車担体P12a、第2の中空歯車P23a、第3の太陽歯車P31a、及び第4の太陽歯車P41aに互いに回転不能に連結されている。
第4の切り換えユニットS4aは回転可能なクラッチ部品S41aを具備している。第4の切り換えユニットS4aの回転可能なクラッチ部品S41aは第2の太陽歯車P21aと永続的に回転不能に連結されている。第4の切り換えユニットS4aは、第2の太陽歯車P21aをハウジングに固定的に連結するために備えられている。
第5の切り換えユニットS5aは、回転可能なクラッチ部品S51aを具備している。第5の切り換えユニットS5aの回転可能なクラッチ部品S51aは、第3の中空歯車P33aに永続的に回転不能に連結されている。第5の切り換えユニットS5aは、第3の中空歯車P33aをハウジングに固定的に連結するために備えられている。
第6の切り換えユニットS6aは、第1の回転可能なクラッチ部品S61aと、第2の回転可能なクラッチ部品S62aとを具備している。第6の切り換えユニットS6aの第1の回転可能なクラッチ部品S61aは、第4の中空歯車P43aに永続的に回転不能に連結されている。第6の切り換えユニットS6aの第2の回転可能なクラッチ部品S62aは、第3の遊星歯車担体P32aに永続的に回転不能に連結されている。第6の切り換えユニットS6aの第2の回転可能なクラッチ部品S62aは更に、変速出力シャフト21aに永続的に回転不能に連結されている。第6の切り換えユニットS6aは、第4の中空歯車P43a、第3の遊星歯車担体P32a、及び変速機出力シャフト21aを互いに回転不能に連結するために備えられている。
クラッチとして形成された3つの切り換えユニットS1a、S3a、S6aは、それらのクラッチ部品S11a、S12a、S31a、S32a、S61a、S62aを回転不能に連結するためにそれぞれ1つの摩擦嵌合ユニット22a、23a、24aだけを具備している。摩擦嵌合ユニット22a、23a、24aはそれぞれディスクパックを具備している。第4の切り換えユニットS4aと第5の切り換えユニットS5aは、それらの回転可能なクラッチ部品S41a、S51aをハウジングに固定的に連結するためにそれぞれ1つの摩擦嵌合ユニット25a、26aだけを具備している。摩擦嵌合ユニット25a、26aはそれぞれディスクパックを具備している。
第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aは、駆動側のハウジング端壁14aと第1の遊星歯車段P1aとの間に軸方向に配置されている。第1の切り換えユニットS1aは更に、第1の切り換えユニットS1aの第1の回転可能なクラッチ部品S11aに永続的に回転不能に連結された内側のディスク担体と、第1の切り換えユニットS1aの第2のクラッチ部品S12aに永続的に回転不能に連結された外側のディスク担体とを具備している。第1の切り換えユニットS1aの内側のディスク担体は変速機入力シャフト10aに永続的に回転不能に連結されている。第1の切り換えユニットS1aの外側のディスク担体は第1の遊星歯車担体P12aに永続的に回転不能に連結されている。
第3の切り換えユニットS3aの摩擦嵌合ユニット23aは、第1の遊星歯車段P1aと第2の遊星歯車段P2aとの間に軸方向に配置されている。第1の遊星歯車段P1aは、第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aと第3の切り換えユニットS3aの摩擦嵌合ユニット23aとの間に軸方向に配置されている。第3の切り換えユニットS3aは更に、第3の切り換えユニットS3aの第2の回転可能なクラッチ部品S32aに永続的に回転不能に連結された内側のディスク担体と、第3の切り換えユニットS3aの第1の回転可能なクラッチ部品S31aに永続的に回転不能に連結された外側のディスク担体とを具備している。第3の切り換えユニットS3aの内側のディスク担体は、中空歯車P23aに永続的に回転不能に連結されている。第3の切り換えユニットS3aの外側のディスク担体は、第1の遊星歯車担体P12aに永続的に回転不能に連結されている。それによって、第1の切り換えユニットS1aの外側のディスク担体と第3の切り換えユニットS3aの外側のディスク担体とは永続的に回転不能に互いに連結される。
第4の切り換えユニットS4aの摩擦嵌合ユニット25aは、第1の遊星歯車段P1aと第3の遊星歯車段P3aとの間に軸方向に配置されている。第4の切り換えユニットS4aの摩擦嵌合ユニット25aは第2の遊星歯車段P2aの高さに軸方向に配置されている。第4の切り換えユニットS4aの摩擦嵌合ユニット25aは、第3の切り換えユニットS3aの摩擦嵌合ユニット23aと第5の切り換えユニットS5aの摩擦嵌合ユニット26aとの間に軸方向に配置されている。第2の遊星歯車段P2aは、第3の切り換えユニットS3aの摩擦嵌合ユニット23aと第5の切り換えユニットS5aの摩擦嵌合ユニット26aとの間に軸方向に配置されている。第1の遊星歯車段P1aは第1の切り換えユニットS1aと第4の切り換えユニットS4aとの間に軸方向に配置されている。第1の遊星歯車段P1aは第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aと第4の切り換えユニットS4aの摩擦嵌合ユニット25aとの間に軸方向に配置されている。第4の切り換えユニットS4aは更に、第4の切り換えユニットS4aの回転可能なクラッチ部品S41aに永続的に回転不能に連結された内側のディスク担体と、変速機ハウジング18aに永続的に回転不能に連結された外側のディスク担体とを具備している。第4の切り換えユニットS4aの内側のディスク担体は、第2の太陽歯車P21aに永続的に回転不能に連結されている。第4の切り換えユニットS4aの外側のディスク担体はハウジング周壁20aに連結されている。外側のディスク担体はハウジング周壁20aに固定されている。
第5の切り換えユニットS5aの摩擦嵌合ユニット26aは第2の遊星歯車段P2aと第4の遊星歯車段P4aとの間に軸方向に配置されている。第5の切り換えユニットS5aの摩擦嵌合ユニット26aは第3の遊星歯車段P3aの高さに軸方向に配置されている。第5の切り換えユニットS5aの摩擦嵌合ユニット26aは、第4の切り換えユニットS4aの摩擦嵌合ユニット25aと第6の切り換えユニットS6aの摩擦嵌合ユニット24aとの間に軸方向に配置されている。第3の遊星歯車段P3aは、第4の切り換えユニットS4aの摩擦嵌合ユニット25aと第6の切り換えユニットS6aの摩擦嵌合ユニット24aとの間に軸方向に配置されている。第5の切り換えユニットS5aは更に、第5の切り換えユニットS5aの回転可能なクラッチ部品S51aに永続的に回転不能に連結された内側のディスク担体と、変速機ハウジング18aに永続的に回転不能に連結された外側のディスク担体とを具備している。第5の切り換えユニットS5aの内側のディスク担体は第3の中空歯車P33aに永続的に回転不能に連結されている。第5の切り換えユニットS5aの外側のディスク担体はハウジング周壁20aに連結されている。外側のディスク担体はハウジング周壁20aに固定されている。
第6の切り換えユニットS6aの摩擦嵌合ユニット24aは、被動側のハウジング端壁19aと第4の遊星歯車段P4aとの間に軸方向に配置されている。第4の遊星歯車段P4aは、第5の切り換えユニットS5aの摩擦嵌合ユニット26aと第6の切り換えユニットS6aの摩擦嵌合ユニット24aとの間に軸方向に配置されている。第6の切り換えユニットS6aは更に、第6の切り換えユニットS6aの第1の回転可能なクラッチ部品S61aに永続的に回転不能に連結された内側のディスク担体と、第6の切り換えユニットS6aの第2の回転可能なクラッチ部品S62aに永続的に回転不能に連結された外側のディスク担体とを具備している。第6の切り換えユニットS6aの内側のディスク担体は第4の中空歯車P43aに永続的に回転不能に連結されている。第6の切り換えユニットS6aの外側のディスク担体は、第3の遊星歯車担体P32aに永続的に回転不能に、及び変速機出力シャフト21aに永続的に回転不能に連結されている。
第2の切り換えユニットS2aは複合的に形成されており、したがって摩擦嵌合ユニット12aと、力のフラックス内で摩擦嵌合ユニット12aに平行に接続された形状嵌合ユニット13aとを具備している。摩擦嵌合ユニット12aと、平行に接続された形状嵌合ユニット13aとは、第2の切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aをハウジングに固定的に、ひいては変速機ハウジング18aに回転不能に連結するために備えられている。第2の切り換えユニットS2aは複合切り換えユニットとして形成されている。第1の遊星歯車段P1aは複合切り換えユニットS2aに割り当てられた遊星歯車段として形成されている。
複合切り換えユニットS2aは、入力段として形成された第1の遊星歯車段P1aに割り当てられている。複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aは、入力段として形成された第1の遊星歯車段P1aの遊星歯車担体P12aに永続的に回転不能に連結されている。入力段として形成された遊星歯車段P1aは、複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aと第4の切り換えユニットS4aの摩擦嵌合ユニット25aとの間に軸方向に配置されている。摩擦嵌合ユニット12aは、第1の遊星歯車担体P12aに印加されるトルクを、切り換えられた第8の前進変速段、及び切り換えられた第9の前進変速段に伝達する。形状嵌合ユニット13aは第1の遊星歯車担体P12aに印加されるトルクを切り換えられた後進変速段のみに伝達する。
複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aと形状嵌合ユニット13aはそれぞれ1つの設計トルクを有している。摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクと形状嵌合ユニット13aの設計トルクとは異なっている。摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクは、第2の切り換えユニットS2aの全設計トルクよりも小さい。形状嵌合ユニット13aの設計トルクは、第2の切り換えユニットS2aの全設計トルクに対応する。したがって、摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクは、形状嵌合ユニット13aの設計トルクよりも小さい。
第2の切り換えユニットS2aは切り換えられた後進変速段には摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクよりも大きいトルクを伝達し、切り換えられた第8及び第9の前進変速段には摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクよりも小さいトルクを伝達する。その際、摩擦嵌合ユニット12aは、摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクよりも小さいトルクが印加される第8及び第9の前進変速段に、印加されるトルクを完全に伝達する。この実施形態では形状嵌合ユニット13aは、摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクよりも大きいトルクが印加される後進変速段に、同様にトルクを完全に伝達する。基本的に形状嵌合ユニット13aは、摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクよりも大きいトルクが印加される少なくとも1つの変速段に、過剰トルクのみを伝達することも考えられる。その際、過剰トルクはほぼ、印加トルクと摩擦嵌合ユニット12aの設計トルクとの差である。
複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aは多板ブレーキとして形成されている。摩擦嵌合ユニット12aは回転可能なクラッチ部品S21aをハウジングに固定的に連結するためにディスクパックを含んでいる。更に、複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aは、変速機ハウジング18aに永続的に回転不能に連結された外側のディスク担体15aと、回転可能なクラッチ部品S21aに永続的に回転不能に連結された内側のディスク担体16aとを具備している。複合切り換えユニットS2aの内側のディスク担体16aは、入力段として形成された第1の遊星歯車段P1aの遊星歯車担体P12aに永続的に回転不能に連結されている。複合切り換えユニットS2aの内側のディスク担体16aは、第1の切り換えユニットS1aの外側のディスク担体と一体形成されている。摩擦嵌合ユニット12aは、駆動側のハウジング端壁14aと回転可能なクラッチ部品S21aとの間に作動可能に配置されている。複合切り換えユニットS2aの外側のディスク担体15aは、駆動側のハウジング端壁14aに連結されている。このディスク担体は駆動側のハウジング端壁14aに固定されている。代替として、外側のディスク担体15aをむしろ変速機ハウジング18aのハウジング周壁に径方向に連結することもできる。
複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aは爪ブレーキとして形成されている。形状嵌合ユニット13aは第1の形状嵌合部品27aと第2の形状嵌合部品28aとを含んでいる。第1の形状嵌合部品27aは、複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21に永続的に回転不能に連結されている。この形状嵌合部品は複合切り換えユニットS2aの内側のディスク担体16aに連結されている。第1の形状嵌合部品27aは爪歯を具備している。爪歯は複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aに固定的に載置されている。第1の形状嵌合部品27aは、複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aと一体形成されている。第2の形状嵌合部品28aは永続的に回転不能であるが、変速機ハウジング18aに軸方向にスライド可能に連結されている。この形状嵌合部品は回転不能であるが、ハウジング周壁20aに軸方向にスライド可能に連結されている。形状嵌合ユニット13aは、ハウジング周壁20aと回転可能なクラッチ部品S21aとの間に作動可能に配置されている。第2の形状嵌合部品28aは、第1の形状嵌合部品27aの爪歯に対応して形成されている爪歯を具備している。爪歯はそれぞれ平歯として形成されている。第2の形状嵌合部品28aは第1の形状嵌合部品27aに対して軸方向移動可能に配置されている。
複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aと形状嵌合ユニット13aは、駆動側のハウジング端壁14aと入力段として形成された第1の遊星歯車段P1aとの間に軸方向に配置されている。摩擦嵌合ユニット12aのディスクパック、及び形状嵌合ユニット13aの爪歯は、ハウジング端壁14aと入力段として形成された遊星歯車段P1aとの間に軸方向に配置されている。
複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aは第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aの高さに軸方向に配置されている。複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aのディスクパックは、第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aのディスクパックの径方向上方に配置されている。第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aのディスクパックは、複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aのディスクパックの径方向内側に配置されている。複合切り換えユニットS2aのディスクパックの摩擦面によって形成される環状面の平均直径は、第1の切り換えユニットS1aのディスクパックの摩擦面によって形成される環状面の平均直径よりも大きい。
複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aは、複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aと、入力段として形成された第1の遊星歯車段P1aとの間に軸方向に配置されている。複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aは、駆動側のハウジング端壁14aと複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aとの間に軸方向に配置されている。複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aは、第1の切り換えユニットS1aと入力段として形成された第1の遊星歯車段P1aとの間に軸方向に配置されている。
複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aは、複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aの径方向内側に配置されている。複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aは、第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aのディスクパックの高さに径方向に配置されている。複合切り換えユニットS2aの爪歯によって形成される環状面の平均直径は、複合切り換えユニットS2aのディスクパックの摩擦面によって形成される環状面の平均直径よりも小さい。複合切り換えユニットS2aの爪歯によって形成される環状面の平均直径は、第1の切り換えユニットS1aのディスクパックの摩擦面によって形成される環状面の内径と外径との間にある。
摩擦嵌合ユニット12aと形状嵌合ユニット13aとを作動させるため、複合切り換えユニットS2aは互いに独立した2つのアクチュエータユニット29a、30aを具備している。第1のアクチュエータユニット29aは摩擦嵌合ユニット12aを作動させる。第1のアクチュエータユニット29aは、複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aをハウジングに固定的に連結するために複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aのディスクパックに軸方向に押圧し、それによってディスクパックのディスクを互いに接触するまで互いに軸方向にスライドして互いに摩擦連結させる、軸方向移動可能な作動部品を具備している。第1の作動部品29aは駆動側のハウジング端壁14aに連結されている。この作動部品は駆動側のハウジング端壁14aに固定されている。第1の作動部品29aは、複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aと駆動側のハウジング端壁14aとの間に軸方向に配置されている。この作動部品は、複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aと駆動側のハウジング端壁14aとの間に軸方向に配置されている。第1の作動部品29aは、複合切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aと駆動側のハウジング端壁14aとの間に軸方向に配置されている。
第2の作動部品30aは形状嵌合ユニット13aを作動させる。第2のアクチュエータユニット30aは、第2の形状嵌合ユニット28aに固定的に、軸方向にスライド可能に連結されているが、変速機ハウジング18aに回転不能に連結されている軸方向移動可能な操作素子を具備している。複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aをハウジングに固定的に連結するため、第2のアクチュエータユニット30aの作動部品、ひいては第2の形状嵌合部品28aは、複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aの互いに対応して形成されている爪歯が形状嵌合式に互いに噛み合うまで第1の形状嵌合部品27aの方向へ軸方向に移動する。複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21aをハウジングに固定的に連結するため、第2の形状嵌合部品28aは複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aの方向へ軸方向にスライドされる。第2のアクチュエータユニット30aはハウジング周壁20aに連結されている。このアクチュエータユニットはハウジング周壁20aに固定されている。第2のアクチュエータユニット30aは第3の切り換えユニットS3aと駆動側のハウジング端壁14aとの間に軸方向に配置されている。このアクチュエータユニットは複合切り換えユニットS2aの摩擦嵌合ユニット12aと第3の切り換えユニットS3aとの間に軸方向に配置されている。第2の作動ユニット30aは第1の切り換えユニットS1aを径方向に部分的に囲んでいる。複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21a、又は第1の切り換えユニットS1aの回転可能なクラッチ部品S12aは、部分的に第2のアクチュエータユニット30aの内側に配置されている。複合切り換えユニットS2aの第2のアクチュエータユニット30aは、複合切り換えユニットS2aの回転可能なクラッチ部品S21a、又は第1の切り換えユニットS1aの回転可能なクラッチ部品S12aを部分的に囲んでいる。
第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aを作動させるため、第1の切り換えユニットS1aはアクチュエータユニット31aを具備している。第1の切り換えユニットS1aのアクチュエータユニット31aと、複合切り換えユニットS2aの第1のアクチュエータユニット29aとは、駆動側のハウジング端壁14aと複合切り換えユニットS2aの第2のアクチュエータユニット30aとの間に軸方向に配置されている。第1の切り換えユニットS1aのアクチュエータユニット31aは、第1の切り換えユニットS1aの摩擦嵌合ユニット22aと駆動側のハウジング端壁14aとの間に軸方向に配置されている。このアクチュエータユニットは、複合切り換えユニットS2aの形状嵌合ユニット13aと駆動側のハウジング端壁14aとの間に軸方向に配置されている。第1の切り換えユニットS1aのアクチュエータユニット31aは、複合切り換えユニットS2aの第1のアクチュエータユニット29aの径方向内側に配置されている。複合切り換えユニットS2aの第1のアクチュエータユニット29aの作動部品は、第1の切り換えユニットS1aのアクチュエータユニット31aを径方向に囲んでいる。
アクチュエータユニット29a、30a、31aはそれぞれ、摩擦嵌合ユニット12a、又は形状嵌合ユニット13aを閉鎖するために対応するアクチュエータユニットが移動する軸方向の閉鎖方向を有している。複合切り換えユニットS2aの第1のアクチュエータユニット29aの閉鎖方向と、第1の切り換えユニットS1aのアクチュエータユニット31aの閉鎖方向は同じ方向に方向付けられる。複合切り換えユニットS2aの第1のアクチュエータユニット29aの閉鎖方向と、第1の切り換えユニットS1aのアクチュエータユニット31aの閉鎖方向とは、駆動側のハウジング端壁14aとは逆の被動側のハウジング端壁19aの方向を向いている。複合切り換えユニットS2aの第2のアクチュエータユニット30aの閉鎖方向は、複合切り換えユニットS2aの第1のアクチュエータユニット29aの閉鎖方向、及び第1の切り換えユニットS1aのアクチュエータユニット31aの閉鎖方向とは逆方向である。複合切り換えユニットS2aの第2のアクチュエータユニット30aの閉鎖方向は、被動側のハウジング端壁19aとは逆の駆動側のハウジング端壁14aの方向を向いている。
アクチュエータユニット29a、30a、31aはそれぞれ油圧式に形成されている。基本的に、アクチュエータユニット29a、30a、31aを電動式、又は空気式に形成することができる。切り換えユニットS1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6aとアクチュエータユニット29a、30a、31aは変速機ハウジング18a内に配置されている。基本的に、摩擦嵌合ユニット12aと形状嵌合ユニット13aとを作動させる複合切り換えユニットS2aは、共通のアクチュエータユニット、又は相互依存式の2つのアクチュエータユニットを具備している。その際、摩擦嵌合ユニット12aと形状嵌合ユニット13aとは連続的に作動され、摩擦嵌合ユニット12aは好適には形状嵌合ユニット13aの前に嵌合する。
図3から図5には本発明の3つの変形形態が示されている。以下の説明は実質的に実施形態の相違点に限定され、同じ名称の構成部品、特に同じ参照符号を付した構成部品に関しては基本的に、別の実施形態、特に図1及び図2の実施形態の図及び/又は説明をも参照することができる。実施形態を区別するため、図1及び図2の実施形態の参照符号における文字aは、図3から図5の実施形態の参照符号ではb、c、及びdに置き換えられる。
図3には自動車の多段変速機の第2の実施形態が示されている。多段変速機は、1つの変速機入力シャフト10b、主回転軸11bに沿って前後に配置された4つの遊星歯車段P1b、P2b、P3b、P4b、及び6つの切り換えユニットS1b、S2b、S3b、S4b、S5b、S6bを含んでいる。遊星歯車段P1b、P2b、P3b、P4bはそれぞれ太陽歯車P11b、P21b、P31b、P41b、遊星歯車担体P12b、P22b、P32b、P42b、及び中空歯車P13b、P23b、P33b、P43bを具備している。多段変速機は更に、変速機ハウジング18b、駆動側のハウジング端壁14b、被動側のハウジング端壁19b、及びハウジング周壁20bを具備している。
第1の切り換えユニットS1bはクラッチとして形成され、第1の回転可能なクラッチ部品S11bと第2の回転可能なクラッチ部品S12bとを具備しており、第1の回転可能なクラッチ部品S11bは変速機出力シャフト10bに永続的に回転不能に連結され、第2の回転可能なクラッチ部品S12dは第1の遊星歯車段P1bの遊星歯車担体P12dに永続的に回転不能に連結されている。第2の切り換えユニットS2bはブレーキとして形成され、ハウジングに固定的に連結可能な回転可能なクラッチ部品S21bを具備している。第2の切り換えユニットS2bは更に摩擦嵌合ユニット12bと、摩擦嵌合ユニット12bに平行に接続された形状嵌合ユニット13bとを具備し、これらはそれぞれ回転可能なクラッチ部品S21bをハウジングに固定的に連結するために備えられている。第2の切り換えユニットS2aは複合切り換えユニットとして形成され、入力段として形成された第1の遊星歯車段P1aに割り当てられ、したがって第1の遊星歯車段P1aは複合切り換えユニットS2aに割り当てられる遊星歯車段として形成されている。第2の切り換えユニットS2bは更に、回転可能なクラッチ部品S21bに回転不能に連結された内側のディスク担体16bと、ハウジングに固定的に配置された外側のディスク担体15bとを具備している。外側のディスク担体15bは好適にはハウジング端壁14b、あるいは変速機ハウジング周壁に連結されている。
前記実施形態とは異なり、複合切り換えユニットS2bの形状嵌合ユニット13bは、複合切り換えユニットS2bの摩擦嵌合ユニット12bと駆動側のハウジング端壁14bとの間に軸方向に配置されている。複合切り換えユニットS2bの形状嵌合ユニット13bは、第1の切り換えユニットS1bと駆動側のハウジング端壁14bとの間に軸方向に配置されている。
形状嵌合ユニット13bは、上記の実施形態とは異なり、第1の切り換えユニットS1bの摩擦嵌合ユニット22bの径方向内側に配置された爪歯を具備している。複合切り換えユニットS2bの爪歯によって形成される環状面の平均直径は、第1の切り換えユニットS1bの摩擦嵌合ユニット22bの摩擦面によって形成される環状面の平均直径よりも小さい。
複合切り換えユニットS2bは、摩擦嵌合ユニット12bを作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニット29bと、形状嵌合ユニット13bを作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニット30bとを含んでいる。上記の実施形態との相違は、第2のアクチュエータユニット30bが第1のアクチュエータユニット29bの径方向内側に配置されていることである。形状嵌合ユニット13bの爪歯は、複合切り換えユニットS2bの第1のアクチュエータユニット29bの径方向内側に配置されている。複合切り換えユニットS2bの第1のアクチュエータユニット29bの作動部品は形状嵌合ユニット13bを囲んでいる。前述の実施形態とは異なり、形状嵌合ユニット13bは駆動側のハウジング端壁14bと回転可能なクラッチ部品S21bとの間に作動可能に配置されている。複合切り換えユニットS2bの第2のアクチュエータユニット30bは駆動側のハウジング端壁14bに連結されている。このアクチュエータユニットは駆動側のハウジング端壁14bに固定されている。摩擦嵌合ユニット12bと形状嵌合ユニット13bは両方とも駆動側のハウジング端壁14bと回転可能なクラッチ部品S21bとの間に作動可能に配置されている。
第1の切り換えユニットS1bは、第1の切り換えユニットS1bの摩擦嵌合ユニット22bを作動させるために備えられたアクチュエータユニット31bを具備している。前述の実施形態とは異なり、複合切り換えユニットS2bの形状嵌合ユニット13bは、第1の切り換えユニットS1bのアクチュエータユニット31bと駆動側のハウジング端壁14bとの間に軸方向に配置されている。複合切り換えユニットS2bの第1のアクチュエータユニット29b、複合切り換えユニットS2bの第2のアクチュエータユニット30b、及び第1の切り換えユニットS1bのアクチュエータユニット31bは、駆動側のハウジング端壁14bと複合切り換えユニットS2bの摩擦嵌合ユニット12bとの間に軸方向に配置されている。第1の切り換えユニットのS1aのアクチュエータユニット31bは、複合切り換えユニットS2bの形状嵌合ユニット13bと第1の切り換えユニットS1bの摩擦嵌合ユニット22bとの間に軸方向に配置されている。このアクチュエータユニットは、複合切り換えユニットS2bの形状嵌合ユニット13bと複合切り換えユニットS2bに割り当てられた遊星歯車段P1bとの間に軸方向に配置されている。複合切り換えユニットのS2bの形状嵌合ユニット13bは、複合切り換えユニットS2bのアクチュエータユニット30bと第1の切り換えユニットS1bのアクチュエータユニット31bとの間に軸方向に配置されている。
アクチュエータユニット29b、30b、31bはそれぞれ、摩擦嵌合ユニット12b、又は形状嵌合ユニット13bを閉鎖するために対応する作動部品が移動される軸方向の閉鎖方向を有している。複合切り換えユニットS2bの第1のアクチュエータユニット29bの閉鎖方向、複合切り換えユニットS2bの第2のアクチュエータユニット30bの閉鎖方向、及び第1の切り換えユニットS1bのアクチュエータユニット31bの閉鎖方向は同じ方向を向いている。複合切り換えユニットS2bの第1のアクチュエータユニット29bの閉鎖方向、複合切り換えユニットS2bの第2のアクチュエータユニット30bの閉鎖方向、及び第1の切り換えユニットS1bのアクチュエータユニット31bの閉鎖方向はそれぞれ、駆動側のハウジング端壁14bとは逆の、被動側のハウジング端壁19bの方向を向いている。
図4には自動車の多段変速機の第3の実施形態が示されている。多段変速機は1つの変速機入力シャフト10c、主回転軸11cに沿って前後に配置された4つの遊星歯車段、及び6つの切り換えユニットを含み、図4には第1の遊星歯車段P1c、第1の切り換えユニットS1c、第2の切り換えユニットS2c、及び第3の切り換えユニットS3cだけが示されている。ここで、第1の遊星歯車段P1cは太陽歯車P11c、遊星歯車担体P12c、及び中空歯車P13cを具備している。第2の切り換えユニットS2cは複合切り換えユニットとして形成され、入力段として形成された第1の遊星歯車段P1cに割り当てられ、したがって第1の遊星歯車段P1cは複合切り換えユニットS2cに割り当てられた遊星歯車段として形成されている。多段変速機は更に、駆動側のハウジング端壁14c、被動側のハウジング端壁(図示せず)、及びハウジング周壁20cを含む変速機ハウジング18cを具備している。
第1の切り換えユニットS1cはクラッチとして形成され、第1の回転可能なクラッチ部品S11cと第2の回転可能なクラッチ部品S12cとを具備しており、第1の回転可能なクラッチ部品S11cは変速機入力シャフト10cに永続的に回転不能に連結され、第2の回転可能なクラッチ部品S12cは複合切り換えユニットS2cに割り当てられた遊星歯車段P1cの遊星歯車担体P12cに永続的に回転不能に連結されている。複合切り換えユニットS2cはブレーキとして形成され、ハウジングに固定的に連結された回転可能なクラッチ部品S21cを具備している。複合切り換えユニットS2cは更に、摩擦嵌合ユニット12cと、摩擦嵌合ユニット12cに平行に接続された形状嵌合ユニット13cとを具備し、これらはそれぞれ、回転可能なクラッチ部品S21cをハウジングに固定的に連結するために備えられている。複合切り換えユニットS2cは更に、回転可能なクラッチ部品S21cに回転不能に連結された内側のディスク担体16cと、ハウジングに固定的に配置された外側のディスク担体15cとを含んでいる。前述の実施形態とは異なり、摩擦嵌合ユニット12cはハウジング周壁20cと、回転可能なクラッチ部品S21cとの間に作動可能に配置されている。摩擦嵌合ユニット12cの外側のディスク担体15cは有利にはハウジング周壁20cに連結されている。外側のディスク担体はハウジング周壁20cに固定されている。代替として外側のディスク担体15cをハウジング端壁14cに連結することもできる。
複合切り換えユニットS2cは、摩擦嵌合ユニット12cを作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニット29cと、形状嵌合ユニット13cを作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニット30cとを含んでいる。前述の実施形態とは異なり、複合切り換えユニットS2cの第1のアクチュエータユニット29cはハウジング端壁14cと、複合切り換えユニットS2cに割り当てられた遊星歯車段P1cとの間に軸方向に配置されている。第1のアクチュエータユニット29cの作動部品は、第1の切り換えユニットS1cの第2の回転可能なクラッチ部品S12cを囲んでいる。第1の切り換えユニットS1cの第2の回転可能なクラッチ部品S12cは、複合切り換えユニットS2cの第1のアクチュエータユニット29cの径方向内側に配置されている。複合切り換えユニットS2cの摩擦嵌合ユニット12cは駆動側のハウジング端壁14cと、複合切り換えユニットS2cの第1のアクチュエータユニット29cとの間に軸方向に配置されている。複合切り換えユニットS2cの第1のアクチュエータユニット29cはハウジング周壁20cに連結されている。第1のアクチュエータユニットはハウジング周壁20cに固定されている。
第1の切り換えユニットS1bは、第1の切り換えユニットS1cの摩擦嵌合ユニット22cを作動させるために備えられたアクチュエータユニット31cを具備している。前述の実施形態とは異なり、複合切り換えユニットS2cの第2のアクチュエータユニット30cと、第1の切り換えユニットS1cのアクチュエータユニット31cは、駆動側のハウジング端壁14cと複合切り換えユニットS2cの第1のアクチュエータユニット29cとの間に軸方向に配置されている。複合切り換えユニットS2cの摩擦嵌合ユニット12cは、複合切り換えユニットS2cの第1のアクチュエータユニット29cと第1の切り換えユニットS1cのアクチュエータユニット31cとの間に軸方向に配置されている。
アクチュエータユニット29c、30c、31cはそれぞれ、摩擦嵌合ユニット12c、又は形状嵌合ユニット13cを閉鎖するために対応する作動部品が移動する軸方向の閉鎖方向を有している。前述の実施形態とは異なり、複合切り換えユニットS2cの第2のアクチュエータユニット30cの閉鎖方向と、第1の切り換えユニットS1cのアクチュエータユニット31cの閉鎖方向は同じ方向を向いている。複合切り換えユニットS2cの第2のアクチュエータユニット30cの閉鎖方向と、第1の切り換えユニットS1cのアクチュエータユニット31cの閉鎖方向とは、駆動側のハウジング端壁14cとは逆の、被動側のハウジング端壁の方向を向いている。複合切り換えユニットS1cの第1のアクチュエータユニット29cの閉鎖方向は、複合切り換えユニットS2cの第2のアクチュエータユニット30cの閉鎖方向、及び第1の切り換えユニットS1cのアクチュエータユニット31cの閉鎖方向と逆方向である。複合切り換えユニットS2cの第1のアクチュエータユニット29cの閉鎖方向は、被動側のハウジング端壁と逆の、駆動側のハウジング端壁14cの方向を向いている。
図5には自動車の多段変速機の第4の実施形態が示されている。多段変速機は1つの変速機入力シャフト10dと、主回転軸11dに沿って前後に配置された4つの遊星歯車段と、6つの切り換えユニットとを含み、図5には第1の遊星歯車段P1d、第1の切り換えユニットS1d、第2の切り換えユニットS2d、及び第3の切り換えユニットS3dだけが示されている。ここで、第1の遊星歯車段P1dは太陽歯車P11d、遊星歯車担体P12d、及び中空歯車P13dを具備している。第2の切り換えユニットS2dは複合切り換えユニットとして形成され、入力段として形成された第1の遊星歯車段P1dに割り当てられ、したがって第1の遊星歯車段P1dは複合切り換えユニットS2dに割り当てられた遊星歯車段として形成されている。多段変速機は更に、駆動側のハウジング端壁14d、及びハウジング周壁20dを含む変速機ハウジング18dを具備している。
第1の切り換えユニットS1dはクラッチとして形成され、第1の回転可能なクラッチ部品S11dと第2の回転可能なクラッチ部品S12dとを具備しており、第1の回転可能なクラッチ部品S11dは変速機入力シャフト10dに永続的に回転不能に連結され、第2の回転可能なクラッチ部品S12dは複合切り換えユニットS2dに割り当てられた遊星歯車段P1dの遊星歯車担体P12dに永続的に回転不能に連結されている。複合切り換えユニットS2dはブレーキとして形成され、ハウジングに固定的に連結された回転可能なクラッチ部品S21dを具備している。複合切り換えユニットS2dは更に、摩擦嵌合ユニット12dと、摩擦嵌合ユニット12dに平行に接続された形状嵌合ユニット13dを具備し、これらはそれぞれ、回転可能なクラッチ部品S21dをハウジングに固定的に連結するために備えられている。複合切り換えユニットS2dは更に、回転可能なクラッチ部品S21dに回転不能に連結された内側のディスク担体16dと、ハウジングに固定的に連結された外側のディスク担体15dとを含んでいる。
複合切り換えユニットS2dは、摩擦嵌合ユニット12dを作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニット29dと、形状嵌合ユニット13dを作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニット30dとを含んでいる。第1の切り換えユニットS1dは、第1の切り換えユニットS1dの摩擦嵌合ユニット22dを作動させるために備えられたアクチュエータユニット31dを具備している。複合切り換えユニットS2dの第2のアクチュエータユニット30dと第1の切り換えユニットS1dのアクチュエータユニット31dとは、駆動側のハウジング端壁14dと複合切り換えユニットS2dの第1のアクチュエータユニット29dとの間に軸方向に配置されている。前述の実施形態とは異なり、複合切り換えユニットS2dの第2のアクチュエータユニット30dはハウジング周壁20dに連結されている。代替として、第2のアクチュエータユニット30dをハウジング端壁14dに連結することもできる。複合切り換えユニットS2dの第2のアクチュエータユニット30dはハウジング周壁20dに固定されている。摩擦嵌合ユニット12dと形状嵌合ユニット13dは両方ともハウジング周壁20dと回転可能なクラッチ部品S21dとの間に作動可能に配置されている。
第1の切り換えユニットS1dのアクチュエータユニット31dは、複合切り換えユニットS2dの第2のアクチュエータユニット30dの径方向内側に配置されている。複合切り換えユニットS2dの第2のアクチュエータユニット30dは、複合切り換えユニットS2dの形状嵌合ユニット13dを径方向に囲んでいる。ここで、複合切り換えユニットS2dの摩擦嵌合ユニット12dは、第1の切り換えユニットS1dのアクチュエータユニット31dと複合切り換えユニットS2dの第1のアクチュエータユニット29dとの間に軸方向に配置されている。
特許文献1から、内燃機関を回転不能に連結するために変速機入力シャフトが主回転軸に沿って互いに前後に配置された4つの遊星歯車段と、複合切り換えユニットとを備える自動車用多段変速機が既に公知である。この場合、切り換えユニットはブレーキとして形成され、回転可能なクラッチ部品と、それぞれが回転可能なクラッチ部品をハウジングに固定的に連結するために備えられた、摩擦嵌合ユニットと、摩擦嵌合ユニットに平行に接続された形状嵌合ユニットとを具備している。特許文献1に記載の多段変速機の遊星歯車段の1つは、複合切り換えユニットに割り当てられ、複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品と永続的に回転不能に連結された変速部品を具備している。
さらに、特許文献2から、複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段が、変速機入力シャフトに永続的に回転不能に連結された変速部品を補足的に含む、多段変速機が公知である。
独国特許出願公開第10 2011 108 024 A1号明細書 独国特許出願公開第10 2001 112235 A1号明細書
更に、複合切り換えユニットに割り当てられた遊星歯車段は、変速機入力シャフトと永続的に回転不能に連結された更に別の変速部品を含むことに基づいている。それによって、入力段として形成された遊星歯車段の変速部品を特に有利に摩擦嵌合、及び/又は形状嵌合で回転不能に変速機ハウジングに連結することができ、そのため変速部品を保持することによって、様々なトルク要求を持つシフト可能な変速段を少ない損失で簡便にシフトすることができる。変速機入力シャフトに永続的に回転不能に連結された変速部品を備える遊星歯車段に複合切り換えユニットを割り当てることによって、設置スペースをより有効に活用することができ、それによって多段変速機を特にコンパクトに形成することができる。それによって、特に追加設置スペースを設けずに、特に省スペースで動力損失、特に多段変速機のけん引負荷を低減することができる。「追加」とは特に、多段変速機と比較して、入力段として形成された遊星歯車段に割り当てられる複合切り換えユニットには追加設置スペースがないことを意味する。「ブレーキとして形成された切り換えユニット」は特に、遊星歯車段の1つと変速機ハウジングとの間に配置され、切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品が閉状態で多段変速機の変速機ハウジングに回転不能に連結されるように構成された切り換えユニットを意味すると理解されたい。それに関連して「形状嵌合ユニット」は特に、特にドッグクラッチユニットなどの、回転不能な連結を形成するために互いに形状嵌合式に噛み合う歯及び/又は爪を設けた複合切り換えユニットをハウジングに固定的に連結する複合切り換えユニットの一部であると理解されたい。それに関連して「摩擦嵌合ユニット」は特に、回転不能な連結を形成するために互いに摩擦嵌合式に連結される特にマルチディスククラッチユニットなどの、ハウジングに固定的に連結するための特にディスクなどの摩擦部品を備える複合切り換えユニットの一部であると理解されたい。摩擦嵌合ユニット及び形状嵌合ユニットは、好適には、変速機ハウジングと複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品との間に作動可能に配置されている。「回転不能な連結」は特に、パワーフローが不変トルク、不変回転方向、及び/又は不変回転数での回転全体にわたって平均して伝達される連結であると理解されたい。「複合切り換えユニット」は特に、回転不能な連結を形成するため、摩擦嵌合ユニットと、摩擦嵌合ユニットに平行に接続された形状嵌合ユニットとを備え、回転不能な連結は摩擦嵌合ユニットのみによって、又は形状嵌合ユニットのみによって、又は摩擦嵌合ユニットと形状嵌合ユニットとの連係によって形成される切り換えユニットであると理解されたい。「複合切り換えユニットに割り当てられる遊星歯車段」は特に、複合切り換えユニットの回転可能なクラッチ部品と永続的に回転不能に連結される少なくとも1つの変速部品を有する遊星歯車段であると理解されたい。「入力段として形成された遊星歯車段」は特に、変速機入力シャフトに永続的に回転不能に連結された少なくとも1つの変速部品を有する遊星歯車段であると理解されたい。「備えられる」は特に、特別にプログラムされ、装備され、設計され、及び/又は配置されることであると理解されたい。
本発明に基づき、形状嵌合ユニットが摩擦嵌合ユニットの径方向内側に配置されることによって、形状嵌合ユニットの形状嵌合歯の周速度を低く保つことが提案される。「径方向」という概念と、「半径」という概念は特に主回転軸に関する概念であるため、「径方向」という表現は主回転軸に対して垂直に延びる方向を指す。「摩擦嵌合ユニットの径方向内側に配置される形状嵌合ユニット」は特に、その歯及び/又は爪が、摩擦部品の摩擦面を循環する環状経路の平均直径よりも小さい平均直径を有する環状経路を循環する形状嵌合ユニットであると理解されたい

Claims (15)

  1. 内燃機関を回転不能に連結する変速機入力シャフト(10a;10b;10c;10d)と、主回転軸(11a;11b;11c;11d)に沿って前後に配置された少なくとも4つの遊星歯車段(P1a、P2a、P3a、P4a;P1b、P2b、P3b、P4b;P1c;P1d)と、回転可能なクラッチ部品(S21a;S21b;S21c;S21d)と、それぞれが回転可能なクラッチ部品(S21a;S21b;S21c;S21d)をハウジングに固定的に連結するために備えられた摩擦嵌合ユニット(12a;12b;12c;12d)、及び該摩擦嵌合ユニット(12a:12b:12c:12d)に平行に接続された形状嵌合ユニット(13a;13b;13c;13d)とを有するブレーキとして形成された少なくとも1つの複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)とを備え、前記遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)の1つが前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられ、前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)の回転可能な前記クラッチ部品(S21a;S21b;S21c;S21d)に永続的に回転不能に連結された変速部品(P12a;P12b;P12c;P12d)を含む自動車用の多段変速機であって、
    前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられた遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)が、変速機入力シャフト(10a;10b;10c;10d)に永続的に回転不能に連結された更に別の変速部品(P11a;P11b;P11c;P11d)を含むことを特徴とする多段変速機。
  2. 前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられた遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)の、前記変速機入力シャフト(10a;10b;10c;10d)に永続的に回転不能に連結された変速部品(P11a;P11b;P11c;P11d)が太陽歯車として形成されたことを特徴とする請求項1に記載の多段変速機。
  3. 前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられた遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)の、前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)の前記回転可能なクラッチ部品(S21a;S21b;S21c;S21d)に永続的に回転不能に連結された変速部品(P12a;P12b;P12c;P12d)が遊星歯車担体として形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多段変速機。
  4. 前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられた前記遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)が、他の少なくとも1つの遊星歯車段(P2a;P2b)の変速部品(P22a;P22b)に回転不能に少なくとも連結可能な、中空歯車として形成された変速部品(P13a;P13b;P13c;P13d)を備えることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の多段変速機。
  5. 前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)の回転可能なクラッチ部品(S21a;S21b;S21c;S21d)を他の少なくとも1つの遊星歯車段(P2a、P3a、P4a;P2b、P3b、P4b)の1つの変速部品(P23a、P31a、P41a;P23b、P31b、P41b)に回転不能に少なくとも連結可能であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の多段変速機。
  6. 前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられた遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)が他の遊星歯車段(P2a、P3a、P4a;P2b、P3b、P4b)に対して直に隣接して配置される駆動側のハウジング端壁(14a;14b;14c;14d)を特徴とする請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の多段変速機。
  7. 前記複合切り換えユニット(S2a:S2b:S2c:S2d)の摩擦嵌合ユニット(12a:12b:12c:12d)及び/又は形状嵌合ユニット(13a:13b:13c:13d)が、前記駆動側のハウジング端壁(14a:14b:14c:14d)と前記複合切り換えユニット(S2a:S2b:S2c:S2d)に割り当てられた遊星歯車段(P1a:P1b:P1c:P1d)との間に軸方向に配置されることを特徴とする請求項6に記載の多段変速機。
  8. 前記複合切り換えユニット(S2a)の前記形状嵌合ユニット(13a)が前記摩擦嵌合ユニット(12a)と前記複合切り換えユニット(S2a)に割り当てられた遊星歯車段(P1a)との間に軸方向に配置されることを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか一項に記載の多段変速機。
  9. 前記形状嵌合ユニット(13a;13b;13c;13d)が前記摩擦嵌合ユニット(12a;12b;12c;12d)の径方向内側に配置されることを特徴とする請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の多段変速機。
  10. クラッチとして形成された更に別の切り換えユニット(S1a;S1b;S1c;S1d)が、前記変速機入力シャフト(10a;10b;10c;10d)に永続的に回転不能に連結された回転可能なクラッチ部品(S11a;S11b;S11c;S11d)を備え、かつ前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)の前記摩擦嵌合ユニット(12a;12b;12c;12d)の内側のディスク担体(16a;16b;16c;16d)と少なくとも部分的に一体形成された外側のディスク担体を備えることを特徴とする請求項1〜請求項9の何れか一項に記載の多段変速機。
  11. 前記複合切り換えユニット(S2b;S2c;S2d)の前記形状嵌合ユニット(13b;13c;13d)が、前記駆動側のハウジング端壁(14b;14c;14d)と更に別の切り換えユニット(S1b;S1c;S1d)との間に軸方向に配置されることを特徴とする請求項6又は請求項10に記載の多段変速機。
  12. 前記複合切り換えユニット(S2a)が前記摩擦嵌合ユニット(12a)を作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニット(29a)と、前記形状嵌合ユニット(13a)を作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニット(30a)とを、また別の切り換えユニット(S1a)が第3のアクチュエータユニット(31a)を備え、前記第1のアクチュエータユニット(29a)と前記第3のアクチュエータユニット(31a)とが、前記駆動側のハウジング端壁(14a)と前記第2のアクチュエータユニット(30a)との間に軸方向に配置されることを特徴とする請求項6又は請求項10に記載の多段変速機。
  13. 前記複合切り換えユニット(S2b)が、前記摩擦嵌合ユニット(12b)を作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニット(29b)と、前記形状嵌合ユニット(13b)を作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニット(30b)とを備え、また別の切り換えユニット(S1b)が第3のアクチュエータユニット(31b)を備え、前記第1のアクチュエータユニット(29b)と、前記第2のアクチュエータユニット(30a)と、前記第3のアクチュエータユニット(31b)とが、前記駆動側のハウジング端壁(14b)と前記複合切り換えユニット(S2b)の前記摩擦嵌合ユニット(12b)との間に軸方向に配置されることを特徴とする請求項6又は請求項10に記載の多段変速機。
  14. 前記複合切り換えユニット(S2c;S2d)が、前記摩擦嵌合ユニット(12c;12d)を作動させるために備えられた第1のアクチュエータユニット(29c;29d)と、前記形状嵌合ユニット(13c;13d)を作動させるために備えられた第2のアクチュエータユニット(30c;30d)とを備え、また別の切り換えユニット(S1c;S1d)が第3のアクチュエータユニット(31c;31d)を備え、前記第2のアクチュエータユニット(30c;30d)と前記第3のアクチュエータユニット(31c;31d)とが、前記駆動側のハウジング端壁(14c;14d)と前記第1のアクチュエータユニット(29c;29d)との間に軸方向に配置されることを特徴とする請求項6又は請求項10に記載の多段変速機。
  15. 内燃機関を基点とする軸方向の順番に関して、前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられる前記遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)が第1の遊星歯車段として、また前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられる遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)に隣接する遊星歯車段(P2a;P2b)が第2の遊星歯車段として形成され、隣接する遊星歯車段(P2a;P2b)が、前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられた前記遊星歯車段(P1a;P1b;P1c;P1d)の中空歯車として形成された変速部品(P13a;P13b)に永続的に回転不能に連結された変速部品(P22a;P22b)を備え、かつ太陽歯車として形成された第3の遊星歯車段(P3a;P3b)の変速部品(P31a;P31b)と、太陽歯車として形成された第4の遊星歯車段(P4a;P4b)の変速部品(P41a;P41b)と回転不能に連結され、また前記複合切り換えユニット(S2a;S2b;S2c;S2d)に割り当てられた前記遊星歯車段(P1a;P1b)の遊星歯車担体として形成された前記変速部品(P12a;P12b;P12c;P12d)と回転不能に連結可能な中空歯車として形成された変速部品(P23a;P23b)を備えることを特徴とする請求項1〜請求項14の何れか一項に記載の多段変速機。
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