JP4704336B2 - 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機 - Google Patents

3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機 Download PDF

Info

Publication number
JP4704336B2
JP4704336B2 JP2006520700A JP2006520700A JP4704336B2 JP 4704336 B2 JP4704336 B2 JP 4704336B2 JP 2006520700 A JP2006520700 A JP 2006520700A JP 2006520700 A JP2006520700 A JP 2006520700A JP 4704336 B2 JP4704336 B2 JP 4704336B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
planetary gear
gear set
switching element
disk
automatic transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006520700A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006528320A (ja
JP2006528320A5 (ja
Inventor
ペーター、ティースラー
ペーター、ツィーマー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of JP2006528320A publication Critical patent/JP2006528320A/ja
Publication of JP2006528320A5 publication Critical patent/JP2006528320A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4704336B2 publication Critical patent/JP4704336B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/10Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Description

本発明は、少なくとも3つの個別の遊星歯車組と少なくとも5つの切換要素とを有する請求項1の前文に係る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。例えば独国特許出願公開DE19912480A1により3つの単キャリヤ‐遊星歯車組と3つのブレーキと6つの前進変速段および1つの後退変速段を切換えるための2つのクラッチとを有する前文に係る自動変速機が公知であり、この自動変速機は高い総変速比と好ましい変速ステップと前進方向における高い発進変速比とで自動車用にきわめて適した変速比を有する。個々の変速段は6つの切換要素のうちその都度2つを選択的に係合させることによって達成され、或る変速段から次に高い変速段または次に低い変速段に切換えるために、まさに操作された切換要素によってその都度1つの切換要素のみが開放され、他の1つの切換要素が係合される。
その際、自動変速機の1つの入力軸は第2遊星歯車組の1つの太陽歯車と常時結合されている。さらに、入力軸は第1クラッチを介して第1遊星歯車組の1つの太陽歯車と結合可能、および/または第2クラッチを介して第1遊星歯車の1つのキャリヤと結合可能である。付加的にまたは選択的に第1遊星歯車組の太陽歯車は第1ブレーキを介して自動変速機の1つのケースと結合可能、および/または第1遊星歯車組のキャリヤは第2ブレーキを介してケースと結合可能、および/または第3遊星歯車組の1つの太陽歯車は第3ブレーキを介してケースと結合可能である。
個々の遊星歯車組を相互に運動学的に連結するために独国特許出願公開DE19912480A1は2つの異なる様式を開示している。第1様式では、自動変速機の1つの出力軸が第3遊星歯車組の1つのキャリヤと第1遊星歯車組の1つのリングギヤとに常時結合され、第1遊星歯車組のキャリヤが第2遊星歯車組の1つのリングギヤと常時結合され、第2遊星歯車組の1つのキャリヤが第3遊星歯車組の1つのリングギヤと常時結合されている。その際、入力軸と出力軸は互いに同軸で変速機ケースの相反する側に配置することも、軸線平行に変速機ケースの同じ側に配置することもできる。第2様式では、出力軸が第2遊星歯車組のキャリヤと第1遊星歯車組のリングギヤとに常時結合され、第1遊星歯車組のキャリヤが第3遊星歯車組のリングギヤと常時結合され、第2遊星歯車組のリングギヤが第3遊星歯車組のキャリヤと常時結合されている。このような構成は特に入力軸と出力軸との同軸配置用に適している。
遊星歯車組の空間的配置に関して独国特許出願公開DE19912480A1では、3つの遊星歯車組を同軸で1列に並べて配置し、第2遊星歯車組を軸線方向で第1遊星歯車組と第3遊星歯車組との間に配置することが提案される。個々の切換要素を互いに相対的におよび遊星歯車組に対して相対的に空間配置する点に関して独国特許出願公開DE19912480A1では、第1ブレーキと第2ブレーキを常に直接並べて配置し、第2ブレーキを常に軸線方向で直接に第1遊星歯車組に隣接させ、第3ブレーキを第1遊星歯車組とは反対の第3遊星歯車組の側に常に配置し、両方のクラッチを常に直接並べて配置することが提案される。第1配置様式では両方のクラッチが、第3遊星歯車組とは反対の第1遊星歯車組の側に配置されており、第1クラッチは軸線方向で直接に第1ブレーキに隣接し、かつ第2クラッチよりも第1遊星歯車組近傍に配置されている。入力軸と出力軸との同軸ではない位置と合わせて第2配置様式では、第1遊星歯車組とは反対の第3遊星歯車組の側に両方のクラッチを配置し、第1クラッチよりも第3遊星歯車組近傍に第2クラッチを配置し、かつ出力軸に作用結合された出力平歯車に軸線方向で隣接させ、第3遊星歯車組とは反対の第3ブレーキの側にやはりこの出力平歯車を配置することが提案される。
本発明の課題は、独国特許出願公開DE19912480A1の技術の現状から公知の自動変速機用に、極力コンパクトな変速機構造を有する選択的部材配置を提供することである。主に、入力軸と出力軸が互いに同軸に配置されているのではない自動車においてこの自動変速機は応用可能でなければならず、しかし入力軸と出力軸が同軸な場合にも比較的簡単な修正によって極力利用可能でなければならない。
本発明によればこの課題は請求項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。
前文に係る独国特許出願公開DE19912480A1の技術の現状から出発して、本発明に係る多段自動変速機は少なくとも3つの連結された個別の遊星歯車組を有し、これらが互いに同軸にかつ空間的に見て並べて配置されており、第2遊星歯車組は空間的に見て常に第1遊星歯車組と第3遊星歯車組との間に配置されている。本発明に係る自動変速機はさらに少なくとも5つの切換要素を有する。第3遊星歯車組の1つの太陽歯車はブレーキとして構成される第1切換要素を介して自動変速機の1つの変速機ケースに固定可能である。自動変速機の1つの入力軸は第2遊星歯車組の1つの太陽歯車と常時結合されている。さらに入力軸はクラッチとして構成される第2切換要素を介して第1遊星歯車組の1つの太陽歯車と結合可能、これに加えて或いはこれに代えて、クラッチとして構成される第5切換要素を介して第1遊星歯車組の1つのキャリヤと結合可能である。選択的に第1遊星歯車組の太陽歯車はブレーキとして構成される第3切換要素を介して、および/または第1遊星歯車組のキャリヤはブレーキとして構成される第4切換要素を介して変速機ケースに固定可能である。つまり第2切換要素と第5切換要素が同時に操作されたなら、第1遊星歯車組の太陽歯車とキャリヤは互いに結合されている。
多段自動変速機の1つの出力軸は第1遊星歯車組の1つのリングギヤと常時作用結合されており、第1遊星歯車組のリングギヤは付加的に第3遊星歯車組の1つのキャリヤまたは第2遊星歯車組の1つのキャリヤのいずれかと常時結合されている。
前文に係る独国特許出願公開DE19912480A1におけると同様に、第1遊星歯車組のキャリヤは(歯車組コンセプトに応じて)付加的に第2遊星歯車組のリングギヤまたは第3遊星歯車組のリングギヤのいずれかと常時結合されている。第1遊星歯車組のリングギヤと第3遊星歯車組のキャリヤと出力軸が互いに連結されている場合、第2遊星歯車組のキャリヤは第3遊星歯車組の1つのリングギヤと常時結合され、また第1遊星歯車組のキャリヤは第2遊星歯車組の1つのリングギヤと常時結合される。第1遊星歯車組のリングギヤと第2遊星歯車組のキャリヤと出力軸が互いに連結されている場合、第3遊星歯車組のキャリヤは第2遊星歯車組のリングギヤと常時結合され、第1遊星歯車組のキャリヤは第3遊星歯車組のリングギヤと常時結合されている。
本発明によれば、入力軸を第1遊星歯車組の太陽歯車に結合可能な第2切換要素と、入力軸を第1遊星歯車組のキャリヤに結合可能な第5切換要素は、空間的に見て第1遊星歯車組に隣接する1つの構造群にまとめられている。その際この構造群は少なくとも、第2、第5切換要素の各1つのディスク束と、第2、第5切換要素のディスク束の外ディスクまたは覆いディスクを受容するための第2、第5切換要素用に共通する1つのディスク支持体と、第2もしくは第5切換要素の各ディスク束を操作するための各1つのサーボ機構とを有する。この構造群の(第2、第5切換要素の)両方のディスク束は空間的に見て軸線方向で並べて配置されている。一方で、第2切換要素のディスク束は第5切換要素のディスク束よりも第2(中央)遊星歯車組近傍に配置されている。他方で、第5切換要素のサーボ機構の1つの圧力室は第2切換要素のサーボ機構の1つの圧力室よりも第1もしくは第2遊星歯車組近傍に配置されている。
第2、第5切換要素のディスク束は少なくとも同様の摩擦面直径を有することができ、または著しく異なる摩擦面直径を有することもできる。つまり一方で、第2、第5切換要素のディスク束が少なくとも同様の直径に配置されているようにすることができ、その場合第2切換要素のディスク束は第5切換要素のディスク束よりも第1もしくは第2遊星歯車組近傍に配置されている。つまりこの場合第2切換要素のディスク束は第1遊星歯車組に直接隣接して配置されている。その際有利にはこの両方のディスク束の内ディスクおよび外ディスク(もしくは覆いディスクと鋼ディスク)用にそれぞれ同一部品を設けておくこともできる。
しかし他方で、第2切換要素のディスク束が第5切換要素のディスク束よりも大きな摩擦面直径を有するようにすることもでき、その場合第2切換要素のディスク束は主に軸線方向で見て少なくとも部分的に半径方向で第1遊星歯車組の上方に配置されており、第5切換要素のディスク束は半径方向に見て少なくとも部分的に軸線方向で第1遊星歯車組の横に配置されている。つまりこの場合第2、第5切換要素からなる構造群の両方のディスク束は第1遊星歯車組に直接隣接して配置されている。
本発明の有利な1構成において第2、第5切換要素用に共通するディスク支持体が1つの連結室を形成し、この連結室の内部に第5切換要素のディスク束とサーボ機構が配置されている。第2、第5切換要素の両方のサーボ機構の圧力室は第2、第5切換要素用に共通するディスク支持体の1つの外被面によって相互に分離されており、第2、第5切換要素のサーボ機構の操作方向は各ディスク束の操作時(つまり各切換要素の係合時)互いに逆向きである。その場合第2切換要素のサーボ機構のピストンは第2切換要素のディスク束に作用する1つの操作プランジャを有し、この操作プランジャは軸線方向で第2切換要素のディスク束に半径方向で完全に被さる。その場合第2、第5切換要素のサーボ機構の圧力室は主に両方とも、第2、第5切換要素用に共通するディスク支持体の外被面に直接隣接する。回転する各圧力室を動的に圧力補償するために設けられる第2、第5切換要素サーボ機構の圧力補償室は、この場合それぞれ各圧力室のうちディスク支持体‐外被面とは反対の側に配置されている。
本発明の他の1構成において、第1遊星歯車組の太陽歯車を変速機ケースに固定させることのできる第3切換要素、および/または第1遊星歯車組のキャリヤ(およびこのキャリヤに結合された第2または第3遊星歯車組のリングギヤ)を変速機ケースに固定させることのできる第4切換要素は、空間的に見て半径方向で、直列に並べて配置される遊星歯車組の上の領域に配置されている。第3切換要素は主に軸線方向に見て半径方向で第1および/または第2(中央)遊星歯車組の上方に配置されている。それに応じて、第4切換要素は主に軸線方向に見て半径方向で第2(中央)および/または第3遊星歯車組の上方に配置されている。つまり第3切換要素は主に、第4切換要素よりも、第2、第5切換要素を含む構造群の近傍に配置されている。第3、第4切換要素はやはり予め組立可能な構造群としてまとめておくことができ、例えば1つの共通する変速機ケース固定外ディスク支持体と軸線方向で並置されるディスク束とを有し、この共通する外ディスク支持体に第3、第4切換要素のサーボ機構は少なくとも部分的に一体化しておくこともできる。
本発明の他の1構成において、第3遊星歯車組の太陽歯車を変速機ケースに固定させることのできる第1切換要素は第2(もしくは第5)切換要素とは反対の第3遊星歯車組の側に配置されている。
入力軸と出力軸が互いに同軸ではない用途用、特に入力軸と出力軸が軸線平行にまたは互いに角度を成して配置された用途用に、「第1切換要素が変速機ケースの1つの外壁と平歯車伝動装置またはチェーン伝動装置とに隣接して、空間的に見て軸線方向で第3遊星歯車組と第1切換要素との間に配置される」ことが提案される。その場合、平歯車伝動装置の1つの第1平歯車もしくはチェーン伝動装置の1つの第1スプロケットは第1遊星歯車組のリングギヤと‐歯車組コンセプトに応じて‐第3遊星歯車組のキャリヤまたは第2遊星歯車組のキャリヤのいずれかとに結合されている。その場合同様に、平歯車伝動装置の1つの他の平歯車もしくはチェーン伝動装置の1つの第2スプロケットは自動変速機の出力軸と結合されている。製造技術上好ましいことに、ブレーキとして構成される第1切換要素の1つのサーボ機構および/または1つのディスク支持体は変速機ケースの1つの外壁もしくは1つのケース固定蓋に一体化しておくことができる。
しかし平歯車伝動装置配置もしくはチェーン伝動装置配置の別の1構成において、第1切換要素が少なくとも部分的に軸線方向で第3遊星歯車組の横で、第2遊星歯車組とは相反するその側に配置され、平歯車伝動装置もしくはチェーン伝動装置が空間的に見て第1切換要素の別の側(つまり第3遊星歯車組とは相反する第1切換要素の側)に配置されているようにすることもできる。その場合、平歯車伝動装置の第1平歯車もしくはチェーン伝動装置の第1スプロケットの、第1遊星歯車組のリングギヤと第3もしくは第2遊星歯車組のキャリヤとに結合された1つのハブは、第3遊星歯車組の太陽歯車に軸線方向中心で挿通されている。このような配置では、ブレーキとして構成される第1切換要素は空間的に見て、やはりブレーキとして構成される第4切換要素の横に配置しておくことができ、その場合主にこの両方の切換要素用に同じディスク直径が設けられている(同一部品コンセプト)。
平歯車伝動装置配置もしくはチェーン伝動装置配置の他の1構成において、第1切換要素が空間的に見て少なくとも十分に半径方向で第3遊星歯車組の上に配置され、平歯車伝動装置もしくはチェーン伝動装置が空間的に見て第2遊星歯車組とは相反する第3遊星歯車組の側で軸線方向で第3遊星歯車組および第1切換要素に隣接するようにすることもできる。
入力軸と出力軸が同軸である用途用に、自動変速機の出力軸が、第3遊星歯車組の横に配置される第1切換要素と第3遊星歯車組の太陽歯車とに軸線方向中心で挿通され、空間的に見て軸線方向で第2、第3遊星歯車組の間の領域で第3もしくは第2遊星歯車組のキャリヤと結合されていることが提案される。
本発明に係る部材配置によって、独国特許出願公開DE19912480A1の技術の現状に比べて、有利なことに短い構造長を有する著しくコンパクトな変速機構造が達成される。これにより、本発明に係る部材配置はフロント横置原動機(と相互に軸線平行な入力軸および出力軸)を有する自動車に組付けるのに特別適している。しかし本発明に係る部材配置は、標準原動機(と互いに同軸な入力軸および出力軸)またはフロント縦置原動機もしくはリヤ縦置原動機(と互いに角度を成した入力軸および出力軸)を有する自動車に組付けるのにも基本的に適している。
提案されたように第2、第4切換要素を大きな直径で空間的に配置することは、これら両方の切換要素の熱負荷もしくは静負荷がコンセプトに起因して高いことを特別考慮したものである。第3、第4切換要素を(および場合によっては第1切換要素も)並べて配置すると、同一部品の使用と簡単な製造‐組立技術が可能になる。第5切換要素と第2切換要素との提案された相互結合は、一方でこれら両方の回転する切換要素のサーボ機構の良好な設計構成が動的圧力補償も含めて可能になり、他方で個々の部材の製造技術上好ましい(従って安価な)機能的多重利用と(第2、第5切換要素からなる)これら構造群の良好な予組立性も可能になる。
5つの切換要素を介して個々の歯車組要素を相互におよび入力軸および出力軸とこのように運動学的に連結することによって、‐独国特許出願公開DE19912480A1の技術の現状におけると同様に‐合計6つの前進変速段は、或る変速段から次に高いまたは次に低い変速段に切換えるとき、まさに操作された切換要素によってその都度1つの切換要素のみが開放され、他の1つの切換要素が係合されるように切換可能である。
以下、図を基に本発明が詳しく説明され、類似の要素には類似の符号も付けてある。
本発明に係る部材配置を明らかにするために図1と図2にはまず、独国特許出願公開DE19912480A1の技術の現状から知られているように、入力軸と出力軸が同軸に配置されてはいない多段自動変速機のスケルトン図の2種類の部材配置が示してある。このような配置は例えばフロント横置原動機を有する自動車において応用することができる。ANとされる自動変速機入力軸は、例えば1つのトルクコンバータまたは1つの発進クラッチまたは1つのトーショナルダンパまたは1つの2質量フライホイールまたは1つの剛性軸を介して自動変速機の(簡略化のためここには図示しない)原動機と作用結合されている。ABとされる自動変速機出力軸は自動車の(簡略化のためここにはやはり図示しない)少なくとも1つの入力軸と作用結合されている。RS1、RS2、RS3は3つの連結された単遊星歯車組であり、直列に並べて自動車変速機の1つの変速機ケースGG内に配置されている。3つの全遊星歯車組RS1、RS2、RS3は各1つの太陽歯車SO1、SO2、SO3と各1つのリングギヤHO1、HO2、HO3と各1つのキャリヤST1、ST2、ST3と遊星歯車PL1、PL2、PL3とを有し、遊星歯車はそれぞれ相応する歯車組の太陽歯車およびリングギヤとかみ合う。符号A〜Eは5つの切換要素であり、第1、第3、第4切換要素A、C、Dはブレーキとして実施され、第2、第5切換要素B、Eはクラッチとして実施されている。5つの切換要素A〜Eの各摩擦ライニングはディスク束100、200、300、400、500(それぞれ外ディスクと内ディスクもしくは鋼ディスクと覆いディスク)として示唆されている。符号120、220、320、420、520は5つの切換要素A〜Eの各入力要素、符号230、530はクラッチB、Eの各出力要素である。個々の歯車組要素および切換要素の互いに相対的なおよび入力軸ANおよび出力軸ABに対して相対的な運動学的結合は既に冒頭で詳しく説明されたのであり、これら構造要素の空間的配置も同様である。
これに関連して強調すべき点として、(ブレーキとして構成される)第1切換要素Aのディスク100は空間的に見て常に第3遊星歯車組RS3の横に配置され、(ブレーキとして構成される)第4切換要素Dのディスク400は空間的に見て常に第1遊星歯車組RS1の横に配置され、(やはりブレーキとして構成される)第3切換要素Cのディスク300は空間的に見て常に第4切換要素Dのディスク400の横(第3遊星歯車組RS3とは反対のブレーキDの側)に配置され、(クラッチとして構成される)第2切換要素Bのディスク200と(やはりクラッチとして構成される)第5切換要素Eのディスク500は常に並べて配置され、出力側で出力軸ABと作用結合された1つの第1平歯車STR1は常に第1切換要素Aの横(第3遊星歯車組RS3から離れた方のブレーキAの側)に配置されている。
両方のクラッチB、Eの並置された両方のディスク束200、500は、‐図1に示したように‐軸線方向でブレーキCのディスク300の横、詳細には第3遊星歯車組RS3から離れた方のディスク束300の側に配置されるか、または‐図2に示すように‐平歯車STR1の横、詳細にはブレーキAに向き合う平歯車STR1の側に配置されるかのいずれかである。
以下、図3〜図13を基に本発明に係る部材配置の幾つかの実施例および詳細構造が説明される。
まず図3は本発明に係る課題解決の例として部材配置を概略示す。独国特許出願公開DE19912480A1の前記技術の現状から出発して、本発明に係る多段自動変速機は互いに同軸で連結して直径に配置される3つの単遊星歯車組RS1、RS2、RS3を有し、第2遊星歯車組RS2は軸線方向で第1、第3遊星歯車組RS1、RS3の間に配置されている。さらに、自動変速機は5つの切換要素A〜Eを有する。第1、第3、第4切換要素A、C、Dはそれぞれブレーキとして(実施例ではそれぞれ多板ブレーキとして)構成され、第2、第5切換要素B、Eはそれぞれクラッチとして(実施例ではそれぞれ多板クラッチとして)構成されている。第3遊星歯車組RS3の1つの太陽歯車SO3はブレーキAを介して自動変速機の1つの変速機ケースGGに固定可能である。自動変速機の1つの入力軸ANは第2遊星歯車組RS2の1つの太陽歯車SO2と常時結合されている。入力軸ANはさらにクラッチBを介して第1遊星歯車組RS1の1つの太陽歯車SO1と結合可能、付加的にまたは選択的にクラッチEを介して第1遊星歯車組RS1の1つのキャリヤST1と結合可能である。選択的に、第1遊星歯車組RS1の太陽歯車SO1はブレーキCを介して、および/または第1遊星歯車組RS1のキャリヤST1はブレーキDを介して、変速機ケースGGに固定可能である。
自動変速機の1つの出力軸ABは1つの平歯車段STSTを介して第1遊星歯車組RS1の1つのリングギヤHO1と常時作用結合されており、このリングギヤHO1は歯車組要素の図示例示的連結のとき付加的に第3遊星歯車組RS3の1つのキャリヤST3と常時結合されている。さらに、第2遊星歯車組RS2の1つのキャリヤST2は第3遊星歯車組RS3の1つのリングギヤHO3と常時結合され、第1遊星歯車組RS1のキャリヤST1は第2遊星歯車組RS2の1つのリングギヤHO2と常時結合されている。第1遊星歯車組RS1のリングギヤHO1と第3遊星歯車組RS3のキャリヤST3との間の相応する結合要素は円筒ZYLとして構成されている。この円筒ZYLは一方で好適な作用結合を介して、例えば溶接結合を介して、リングギヤHO1と結合されており、軸線方向でリングギヤHO1からリングギヤHO3を越えるまで延びている。他方で円筒ZYLは第2遊星歯車組RS2から離れた方の第3遊星歯車組RS3の側で好適な作用結合を介して、例えば1つの連行断面を介して、キャリヤST3の1つのキャリヤ板STB3と結合されている。つまり円筒ZYLは第2、第3遊星歯車組RS2、RS3に完全に被さる。
第1遊星歯車組RS1には軸線方向で2つの軸が、つまり中空軸として構成される1つのキャリヤ軸STW1と半径方向でこのキャリヤ軸STW1の内部に通される入力軸ANとが中心で完全に挿通される。その際、キャリヤ軸STW1は第2遊星歯車組RS2に向き合う第1遊星歯車組RS1の側で第1遊星歯車組RS1のキャリヤST1の1つのキャリヤ板STB12と結合され、第2遊星歯車組RS2とは反対の第1遊星歯車組RS1の側ではクラッチEの1つの出力要素530と結合されている。キャリヤ板STB12はやはりその外径部で第2遊星歯車組RS2のリングギヤHO2とも結合されている。第2遊星歯車組RS2とは反対の第1遊星歯車組RS1の側でキャリヤ軸STW1は半径方向で、やはり中空軸として構成される1つの太陽歯車軸SOW1の内部に延設されている。この太陽歯車軸SOW1はやはり一方で第1遊星歯車組RS1の太陽歯車SO1と結合され、他方で第2遊星歯車組RS2とは反対の第1遊星歯車組RS1の側ではブレーキCの1つの入力要素320とクラッチBの1つの出力要素230とに結合されている。キャリヤST1は第1遊星歯車組RS1に軸線方向で挿通され、かつ第2遊星歯車組RS2とは反対のその側でブレーキDの1つの入力要素420と結合されている。
入力軸ANは軸線方向で第2(空間的に見て中央の)遊星歯車組RS2と第3遊星歯車組RS3とにも中心で挿通される。
平歯車段STSTは第2遊星歯車組RS2とは反対のキャリヤ板STB3の側で第3遊星歯車組RS3に軸線方向で隣接する。その際、多歯車式平歯車段STSTは第3遊星歯車組RS3のキャリヤ板STB3と常時結合される1つの第1平歯車STR1と、段歯車として構成されてその第1歯が第1平歯車STR1とかみ合う1つの第2平歯車STR2と、1つの第3平歯車STR3とを含み、第3平歯車は第2平歯車STR2の1つの第2歯とかみ合い、かつ1つのディファレンシャルDIFFを介して出力軸ABと作用結合されている。平歯車段STSTのこの構成は当然に例示と見做すことができる。当業者はこの平歯車段STSTを例えば1つのチェーン伝動装置にも取り替え、その場合その第1スプロケットは第3遊星歯車組RS3のキャリヤ板STB3と結合し、またその第2スプロケットは(必要なら1つのディファレンシャルを介して)出力軸ABと結合されている。
平歯車伝動装置STSTの第1平歯車STR1の内部の中心に延設される1つの太陽歯車軸SOW3は中空軸として構成され、一方で第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3と結合され、他方で第3遊星歯車組RS3とは反対の第1平歯車STR1の側でブレーキAの1つの入力要素120と結合されている。半径方向でこの太陽歯車軸SOW3の内部にやはり入力軸ANが延設されている。
第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3を固定させることのできるブレーキAは空間的に見て、第3遊星歯車組RS3とは反対の平歯車段STSTの側に配置されている。その際、ブレーキAの内ディスク支持体として構成される入力要素120は片側では軸線方向で平歯車段STSTの第1平歯車STR1に隣接し、反対側では軸線方向で、相対回転不能に変速機ケースGGと結合された1つのケース壁GWに隣接する。ケース壁GWと変速機ケースGGは当然に一体に実施しておくこともできる。外ディスクと覆いディスクとを有するブレーキAの1つのディスク束100は変速機ケースGGの内径領域で大きな直径に配置されている。ディスク束100の外ディスク用連行断面は変速機ケースGGに簡単に一体化しておくことができる。しかし当然にブレーキA用にも1つの個別の外ディスク支持体を設けておくこともでき、この外ディスク支持体は好適な手段を介して変速機ケースGGまたは変速機ケース固定ケース壁GWと形状接合式、摩擦接合式または素材接合式に結合されている。ディスク100を操作するためのブレーキAの、ここでは簡略化のため図示されていない1つのサーボ機構は空間的に見てケース壁GWとディスク束100との間に配置しておくことができるが、しかし変速機ケースを相応に構成した場合、第1平歯車STR1もしくは第3遊星歯車組RS3に向き合うディスク束100の側に配置しておくこともできる。
図3に示す実施例において、ブレーキAの入力要素120内部の中心を延びる入力軸ANはケース壁GWを貫通し、それとともに、ブレーキAが配置されている自動変速機側で、つまり平歯車段STSTの近傍で外方に案内される。図3でさらに明らかとなるように、入力軸ANはここでは例示的に1つのトルクコンバータを介して、簡略化のため図示しない1つの自動変速機原動機のロックアップクラッチおよびトーショナルダンパと結合されている。トルクコンバータは当然に好適な別の1つの発進要素(例えば1つのクラッチ)に取り替えることもでき、または変速機内部の切換要素の少なくとも1つが発進切換要素として設計されている場合省くこともできる。
図3からさらに明らかとなるように、両方のブレーキC、Dは空間的に見て半径方向で、直列に配置される遊星歯車組の上の軸線方向領域に並べて配置されている。その際、ブレーキDの外ディスクおよび覆いディスクを有する1つのディスク束400は空間的に見て第3遊星歯車組RS3の上、軸線方向に見ると平歯車段STSTの第1平歯車STR1の直接横で、変速機ケースGGの内径領域で大きな直径に配置されている。その場合、ブレーキDのディスク束400の外ディスク用の1つの外ディスク支持体は例示的に変速機ケースGGに一体化されているが、しかし当然に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結合されている。ブレーキDの円筒状内ディスク支持体として構成される1つの入力要素420はその際半径方向で円筒ZYLの上方を延び、軸線方向では3つすべての遊星歯車組RS1、RS2、RS3を越えて延び、第1遊星歯車組RS1のキャリヤST1の1つの第1キャリヤ板STB11と結合されている。この第1キャリヤ板STB11は第2遊星歯車組RS2から離れた方のキャリヤST1の側に配置されている。つまり図示実施例においてブレーキDの内ディスク支持体(420)は3つすべての遊星歯車組RS1、RS2、RS3に軸線方向で完全に被さる。しかしブレーキDのディスク束400の空間的位置は設計構成に応じて軸線方向で第2遊星歯車組RS2の方向にずらしておくこともでき、その場合ブレーキDの内ディスク支持体(420)は少なくとも第1、第2遊星歯車組RS1、RS2に軸線方向で完全に被さる。
ブレーキCの外ディスクおよび覆いディスクを有する1つのディスク束300はブレーキDのディスク束400に隣接し、空間的に見て第2遊星歯車組RS2のほぼ上で、やはり変速機ケースGGの内径領域で大きな直径に配置されている。ブレーキCのディスク束300の外ディスク用の1つの外ディスク支持体はその場合やはり例示的に変速機ケースGGに一体化されているが、しかし当然に個別の変速機ケース固定部材として実施しておくこともできる。製造技術上の簡素化と経済的に同一部品を使用するために両方のブレーキC、D用に同じ外ディスクおよび覆いディスクを設けておくことができる。ブレーキCの鉢状内ディスク支持体として構成される1つの入力要素320は1つの円筒状区域321と1つの円板状区域322とを有する。この円筒状区域321は半径方向でブレーキDの入力要素420の1つの円筒状区域421の上方を延び、軸線方向で第1、第2遊星歯車組RS1、RS2を越えて延びている。円板状区域322はこの領域において円筒状区域321に続き、第2遊星歯車組RS2から離れた方の第1キャリヤ板STB11の側で半径方向内方に太陽歯車軸SOW1にまで延びてこれと結合されている。既に触れたように、太陽歯車軸SOW1はそれ自体、第1遊星歯車組RS1の太陽歯車SO1と結合されている。つまり図示実施例においてブレーキCの内ディスク支持体(320)は両方の遊星歯車組RS1、RS2に完全に被さる。しかしブレーキCのディスク束300の空間的位置は、設計構成に応じて、ブレーキCの内ディスク支持体(320)が少なくとも第1遊星歯車組RS1に軸線方向で完全に被さるように第1遊星歯車組RS1の方向か、またはブレーキCの内ディスク支持体(320)が場合によっては第3遊星歯車組RS3にも軸線方向で部分的に被されるように第3遊星歯車組RS3の方向かのいずれかに、軸線方向でずらしておくこともできる。
各ディスク300もしくは400を操作するための両方のブレーキC、Dの(図3では簡略化のため図示しない)サーボ機構の設計構成細部にはのちになお詳しく言及される。有意義には、これら両方のサーボ機構が軸線方向で両方のディスク束300、400の間に配置されているか、または両方のディスク束300、400が両方のサーボ機構の間で直接並べて配置されているかのいずれかである。これら両方の事例においてブレーキC、Dのサーボ機構は逆向きの操作方向を有する。
別の2つの切換要素B、Eは第2遊星歯車組RS2とは反対の第1遊星歯車組RS1の側に、図3に示す実施例では(図示しない)原動機とは逆の自動変速機側に配置されている。その際望ましくは両方のクラッチB、Eは1つの予め組立可能な構造群にまとめられている。図3から明らかとなるように、クラッチBの外ディスクおよび覆いディスクを有する1つのディスク束200は第1遊星歯車組RS1に隣接して配置されている。クラッチEの外ディスクおよび覆いディスクを有する1つのディスク束500は軸線方向で直接にクラッチBのディスク束200に、遊星歯車組RS1とは相反するディスク束200の側で隣接する。つまりブレーキCのディスク300はブレーキDのディスク400よりもクラッチBのディスク200近傍に配置されている。
原動機とは相反する自動変速機の側に配置されるクラッチEの1つの入力要素520はここでは外ディスク支持体として構成され、入力軸ANと結合されている。クラッチBのやはり外ディスク支持体として構成される1つの入力要素220はクラッチEの入力要素520を介して入力軸ANと結合されている。その際、両方の外ディスク支持体(220、520)は有利には1つの共通するディスク支持体としてまとめておくことができ、そのことから一方で製造技術上の簡素化、他方で両方のクラッチB、Eの外ディスクおよび覆いディスク用に安価な同一部品を使用することが可能になる。
クラッチBの内ディスク支持体として構成される1つの出力要素230は‐軸線方向でブレーキCの内ディスク支持体(320)の円板状区域322に隣接して‐半径方向内方に第1遊星歯車組RS1の太陽歯車軸SO1にまで延びてこれと結合されている。構造長を節約するために当業者は必要ならクラッチBの内ディスク支持体(230)とブレーキCの内ディスク支持体(320)の円板状区域322とを共通する部材として実施する。
クラッチEのやはり内ディスク支持体として構成される1つの出力要素530は‐軸線方向でクラッチBの円板状内ディスク支持体(230)とクラッチEの外ディスク支持体(520)の円板状区域との間を‐半径方向内方に第1遊星歯車組RS1のキャリヤ軸STW1にまで延びてこれと結合されている。既に触れたように、このキャリヤ軸STW1は太陽歯車軸SOW1に中心で挿通され、第2遊星歯車組RS2に隣接する第1遊星歯車組RS1の側で第1遊星歯車組RS1のキャリヤST1とも第2遊星歯車組RS2のリングギヤHO2とも結合されている。
両方のクラッチB、E用(図3には簡略化のため図示しない)サーボ機構のさまざまな有意義な空間的配置と可能な設計細部とにはのちになお詳細に言及される。図3に示す配置では、クラッチEの外ディスク支持体(520)によって形成される連結室の内部にクラッチEのサーボ機構を配置するのが望ましい。
図3に示す部材配置によって、空間的に見て全体としてきわめてコンパクトで構造長を節約する変速機構造が達成される。高い熱負荷を受けるクラッチBのディスク200は有利には大きな直径に配置されており、5つすべての切換要素によって最も強く静的負荷を受けるブレーキDのディスク400も同様である。経費節約のために両方のブレーキC、Dと両方のクラッチB、E用に同じディスク型式もしくは同じディスク寸法を使用することができる。
入力軸ANは‐先に説明したように‐軸線方向に見て自動変速機のすべての回転する内部部材に挿通されるので、当業者は応用事例に応じて原動機を選択的に、図3に示すようにブレーキAもしくは平歯車伝動装置も配置されている自動変速機の正面に配置するか、または両方のクラッチB、Eを有する構造群も配置されている自動変速機の反対側正面に配置することになる。
図4は図3による自動変速機の作動表と付属する変速比ステップおよび総変速比とを示す。5つの切換要素A〜Eのうち各2つを選択的に切換えることによって6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または次に低い変速段に切換えるために、まさに操作された切換要素によって単に1つの切換要素が開放され、1つの他の切換要素が係合される。第1変速段「1」ではブレーキA、Dが係合され、第2変速段「2」ではブレーキA、Cが係合され、第3変速段「3」ではブレーキAとクラッチBが係合され、第4変速段「4」ではブレーキAとクラッチEが係合され、第5変速段「5」ではクラッチB、Eが係合され、第6変速段「6」ではブレーキCとクラッチEが係合されている。後退段「R」ではクラッチBとブレーキDが係合されている。その際個々の変速比ステップは、自動変速機の有利なことに高い総変速比(変速比幅)で良好なドライバビリティを可能にする。
図5は図3による略部材配置の詳細図を示しており、いまや半径方向軸および部材軸受装置と、5つの切換要素A〜Eのサーボ機構が補足されている。3つの単遊星歯車組RS1、RS2、RS3、5つの切換要素A〜E、入力軸ANおよび出力軸ABの運動学的連結は図3に示すスケルトン図に一致している。遊星歯車組RS1、RS2、RS3および切換要素A〜Eの変速機ケースGG内部での互いに相対的な空間的配置も、事実上そのまま図3から引き継がれた。
符号110とされたブレーキAのサーボ機構は簡略して図示されており、ブレーキAのディスク束100のうち、出力軸ABと作用結合された第1平歯車STR1もしくは第3遊星歯車組RS3に向き合う側に配置されている。サーボ機構110は‐通常の如く‐1つの相応するピストン室もしくは圧力室内で軸線方向摺動可能に支承される1つのピストンとこのピストン用の1つの戻し要素とを含む。相応する圧媒供給部を介してピストン室に圧力が付加されると、するとピストンは戻し要素の戻し力に抗してブレーキAのディスク100を軸線方向でケース壁GWの方向に操作し、このケース壁は‐図3と同様に‐原動機に向き合う自動変速機の外壁となる。その際、サーボ機構110のピストン室もしくは圧力室が1つのケース中間壁GZに一体化されており、このケース中間壁は変速機ケースGGの一部として構成され、または相対回転不能に変速機ケースGGと結合され、変速機ケースの内径から出発して半径方向内方に延びている。ケース中間壁GZは当然に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GGと結合されている。ケース中間壁GZで第1平歯車STR1も支承されている。さらに図5ではこの領域内に入力軸ANとケース壁GWとの間に半径方向軸受装置、太陽歯車軸SOW3と入力軸ANとの間に1つの半径方向軸受装置が示唆されている。
図3と同様に、両方のブレーキC、Dは空間的に見て半径方向で遊星歯車組RS1〜RS3の上に配置され、ブレーキCは軸線方向に見て半径方向で第1、第2(中央)遊星歯車組RS1、RS2の上方の領域に配置され、ブレーキDは軸線方向に見て半径方向で第2(中央)、第3遊星歯車組RS2、RS3の上方の領域に配置されている。ブレーキAのサーボ機構110と同様に、符号310、410とされたブレーキC、Dのサーボ機構も簡略して図示されており、‐通常の如く‐相応する1つのピストン室もしくは圧力室内で軸線方向摺動可能に支承される各1つのピストンと各ピストン用の各1つの戻し要素とを含む。相応する圧媒供給部を介して各ピストン室に圧力が付加されると、すると各ピストンは各戻し要素の戻し力に抗してブレーキCもしくはDのディスク300もしくは400を操作する。図5に示す実施例において両方のブレーキC、Dのディスク束300、400は軸線方向で互いに直接隣接している。ブレーキDのサーボ機構410はブレーキDのディスク束400の、平歯車STR1もしくはブレーキAもしくはケース壁GWに向き合う側に配置され、これらのディスク400を軸線方向でブレーキCの方向に操作する。ブレーキCのサーボ機構310はブレーキCのディスク束300の、ブレーキDとは反対の側に配置され、これらのディスク300を軸線方向でブレーキDの方向に操作する。つまり両方のサーボ機構310、410の操作方向は互いに逆向きである。
図3と同様にクラッチB、Eは両方とも、第2遊星歯車組RS2とは相反する第1遊星歯車組RS1の側に配置されており、クラッチB、Eのディスク束200、500は直接に並べて配置されており、クラッチBのディスク束200はクラッチEのディスク束500よりも第1遊星歯車組RS1近傍に配置されており、クラッチEの入力要素とクラッチBの入力要素は1つの共通するディスク支持体ZYLBEとして、ここでは外ディスク支持体の機能で、実施されている。その際このディスク支持体ZYLBEが1つのハブ523を有し、このハブは入力軸ANと結合され、1つの変速機ケース固定ハブGNで支承されている。選択された用語法から明らかとなるように、このハブ523はクラッチEの入力要素(520)に付設することができる。変速機ケース固定ハブGNは変速機ケースGGの1つの外壁の1つの円筒状突起であり、この突起は軸線方向で第1遊星歯車組RS1の方向に延びている。ハブGNは当然に1つのケース蓋に一体化しておくこともでき、その場合このケース蓋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。入力軸AN自体は図示実施例ではハブGNで支承されてもいる。さらに、クラッチB、E用に共通する(外)ディスク支持体ZYLBEは幾何学的にさまざまに構成された区域521、522、524、221を有し、これらの区域は用語法の方からクラッチEの入力要素(520)またはクラッチBの入力要素(220)のいずれかに付設されている。円板状区域522は軸線方向に見てハブのほぼ中心でハブ523と結合され、ハブ523の外径から出発して半径方向外方に延びている。この円板状区域522の外径で円筒状区域521が円板状区域522に続き、軸線方向で第1遊星歯車組RS1の方向にクラッチEのディスク束500上にまで延びている。その内径に円筒状区域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ために1つの好適な連行断面を有する。さらに遊星歯車組RS1の方向に見て、円筒状区域521に(クラッチBの入力要素(220)に付設される)1つの円筒状区域221が続いている。その内径にこの円筒状区域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ために好適な1つの連行断面を有する。図5に示す実施例ではそのことが明らかとならないとしても、クラッチE、Bの外ディスクを受容するための両方の連行断面は同一とすることができる。
クラッチEのサーボ機構は符号510であり、クラッチEの入力要素520の第1円筒状区域521と円板状区域522とによって形成される連結室の内部に、つまり第1遊星歯車組RS1に向き合う円板状区域522の側に配置されている。第1円筒状区域521と、円板状区域522と、ディスク支持体ZYLBE(もしくはクラッチEの入力要素(520))のハブ523は、サーボ機構510の1つのピストン514を軸線方向摺動可能に収容する1つのピストン室もしくは圧力室511を形成する。サーボ機構510の圧力室511に圧力が付加されるとピストン514はクラッチEのディスク500を軸線方向で第1遊星歯車組RS1の方向に、サーボ機構510のここで例示的に皿ばねとして実施される1つの戻し要素513の戻し力に抗して操作する。その際、圧力室511への圧媒供給は1つの圧媒供給部518を介して行われ、この圧媒供給部は一部ではハブ523の内部、一部ではケース固定ハブGNの内部に延設されている。
常に入力軸ANの回転数で回転する圧力室511の動的圧力を補償するためにサーボ機構510が1つの圧力補償室512も有し、この圧力補償室は圧力室511とは相反するピストン514の側に配置され、ピストン514と1つの堰円板515とによって形成され、幾何学的には主に、少なくとも十分に完全な動的圧力補償が達成されるように設計されている。このため圧力補償室512は1つの潤滑剤供給部519を介して無圧で潤滑剤が充填され、この潤滑剤供給部519は一部ではハブ523の内部、一部では入力軸ANの内部に延設されている。
符号210はクラッチBのサーボ機構である。このサーボ機構210の1つのピストン室もしくは圧力室211はクラッチE、Bの共通する(外)ディスク支持体ZYLBEの円板状区域522の、クラッチEの圧力室511とは相反する側に配置されている。圧力室211はハブ523と円板状区域522とディスク支持体ZYLBE(もしくはクラッチEの入力要素(520))の第2円筒状区域524とによって形成され、この第2円筒状区域524は軸線方向でクラッチEの圧力室511とは逆の方向に延びている。圧力室211の内部でサーボ機構210の1つのピストン214が軸線方向摺動可能に配置されている。圧力室211に圧力が付加されるとこのピストン214はクラッチBのディスク200を軸線方向で第1遊星歯車組RS1とは逆の方向に、サーボ機構210のここで例示的に皿ばねとして実施される1つの戻し要素213の戻し力に抗して操作する。その際、ピストン214は軸線方向で両方のクラッチE、B用に共通するディスク支持体ZYLBEに−特にその区域522、524、521、221に‐半径方向で完全に被さる。その際、ピストン214の1つの操作プランジャ216は圧力室211とは相反するディスク束200の側からこのディスク束200に作用する。主にピストン214の幾何学的輪郭はディスク支持体区域522、524、521、221によって形成されるディスク支持体ZYLBEの外被面に適合されている。圧力室211への圧媒供給は1つの圧媒供給部218を介して行われ、この圧媒供給部は一部ではハブ523の内部、一部ではケース固定ハブGNの内部に延設されている。
常に入力軸ANの回転数で回転する圧力室211の動的圧力を補償するためにクラッチBのサーボ機構210は、圧力室211とは相反するピストン214の側に配置される1つの圧力補償室212も有する。この圧力補償室212は半径方向で1つの堰円板215とディスク支持体区域524の下方に配置されるピストン214の1つの区域とによって形成される。圧力補償室212は主に、少なくとも十分に完全な動的圧力補償が達成されるように幾何学上設計されている。このため圧力補償室212は1つの潤滑剤供給部219を介して無圧で潤滑剤を充填され、この潤滑剤供給部219は一部ではハブ523の内部、一部ではケース固定ハブGNの内部に延設されている。
つまりサーボ機構210の圧力室211の空間的位置に関して、本発明に係るこの配置ではクラッチBのディスク200の操作は「引張式」に行われる。それに対して、サーボ機構510の圧力室511の空間的位置に関してクラッチEのディスク500の操作は「加圧式」に行われる。
つまり円板状区域522は実質的に半径方向を向くディスク支持体ZYLBEの外被面を形成し、遊星歯車組RS1に向き合うその側にクラッチEのサーボ機構の圧力室511が配置され、また遊星歯車組RS1とは反対のその側にはクラッチBのサーボ機構の圧力室211が配置されている。つまりディスク支持体ZYLBEの外被面のこの領域は両方の圧力室211、511を相互に分離する。回転する各圧力室211もしくは511の動的圧力補償のために設けられるクラッチB、Eのサーボ機構の圧力補償室212もしくは512は、それぞれ、ディスク支持体ZYLBEのこの外被面領域とは反対の各圧力室211もしくは511の側に配置されている。
後続の図6、図7を基に、次に、図5による部材配置に基づく2つの細部構造が説明される。図6は両方のクラッチB、Eを有する構造群の例示的第1細部構造を有する変速機部分の断面を示す。図5におけると同様にここでも両方のクラッチB、Eのディスク束200、500は直接に並べて配置されており、ディスク束200は第1遊星歯車組RS1に隣接して配置されている。両方のクラッチB、E用に‐図5におけると同様に‐1つの共通するディスク支持体ZYLBEが外ディスク支持体の機能で設けられており、このディスク支持体は幾何学的に異なる態様に形成される区域221、521、525、524、522、523に区分されている。両方の円筒状区域521、524と両方の円板状区域525、522とハブ523は入力軸ANに結合されるクラッチEの入力要素を形成する。円筒状区域221がクラッチBの入力要素を形成し、この入力要素はクラッチEの入力要素を介して入力軸ANと結合されている。
円筒状区域221は、その内径に、ディスク束200の外ディスクを受容するための1つの好適な連行断面を有する。軸線方向に遊星歯車組RS1とは逆方向で円筒状区域221にクラッチEの入力要素の第1円筒状区域521が、ここでは同じ直径上で続いている。第1円筒状区域521は、その内径に、ディスク束500の外ディスクを受容するための1つの好適な連行断面を有する。有利には両方の区域221、521のディスク連行断面は同一とすることができ、そのことから両方のクラッチB、E用に同じ外ディスクを使用することが可能になる。1つの止め輪201がその外径でクラッチB、Eの(外)ディスク支持体ZYLBEの円筒状区域221のディスク連行断面内に係合し、1つの好適な装置を介して軸線方向でディスク支持体ZYLBEに固定されており、両方のクラッチB、Eは相互に完全に独立して操作可能であり、つまりこれら両方のクラッチの一方の操作は各他方のクラッチに影響しない。つまり両方のクラッチB、Eのディスク束200、500は各圧力室(211、511)に圧力が付加されると軸線方向で止め輪201で支えられる。当業者には明白であるが、この止め輪201を組み立てて軸線方向で固定する前に、両方のクラッチB、E用に共通する外ディスク支持体は事前にクラッチEのサーボ機構およびディスク束500で補完されていなければならない。このような軸線方向固定は、図示実施例におけるように、止め輪201上の領域で半径方向から連行断面内に追加的に持ち込まれる材料つなぎ(材料圧入部)として実施しておくことができるが、しかし例えば追加的に実施されるディスク支持体ZYLBEへの止め輪201のコーキングとして、または止め輪201の両横で半径方向から連行断面に追加的に持ち込まれる材料つなぎ(材料圧入部)として、またはディスク支持体ZYLBEへの止め輪201の半径方向ピン止めとしても実施しておくことができる。別の1構成において、ディスク支持体ZYLBEの円筒状区域221の止め輪201の代わりに、半径方向内向きの材料つなぎを設けておくようにすることもでき、この材料つなぎはピストン514およびディスク束500の組立後にディスク支持体ZYLBEの円筒状部分221内に押し込まれ、すると両方のディスク束500、200用の軸線方向当接面となる。
ハブ523(クラッチEの入力要素のハブ)がここでは例示的に1つの連行断面を介して入力軸と形状接合式に結合されており、このハブから出発してハブのほぼ中心で第1円板状区域522が半径方向外方に延びている。符号526はハブ523の1つの第1円筒状区域であり、この区域は遊星歯車組RS1とは反対の円板状区域522の側で軸線方向に延びている。符号527はハブ523の1つの第2円筒状区域であり、この区域は遊星歯車組RS1に向き合う円板状区域522の側で軸線方向に延びている。第1円板状区域522の両側に各1つの圧力室が配置されている。遊星歯車組RS1とは反対の第1円板状区域522の側で、半径方向でハブ区域526の上方に、クラッチBのサーボ機構の圧力室211が配置されている。遊星歯車組RS1に向き合う第1円板状区域522の側で、半径方向でハブ区域527の上方に、クラッチEのサーボ機構の圧力室511が配置されている。その外径で第1円板状区域522に1つの第2円筒状区域524が続き、軸線方向で遊星歯車組RS1とは逆方向に、例えばハブ523の第1円筒状区域526も延びている程度に延びている。ここでは第2円筒状区域524に少なくとも十分に円板状の1つの第2区域525が続いており、この第2円板状区域は半径方向外方に、ほぼディスク束500の外径にまで、クラッチEの入力要素の第1円筒状区域521にまで延びている。図6から明らかとなるように、ディスク支持体ZYLBE(もしくはクラッチEの入力要素)は、521、525、524、522、523の順序で互いに続くその区域に、半径方向に見て全体として蛇行状構造を有し、1つの連結室を形成している。この連結室の内部にクラッチEのサーボ機構と、両方のクラッチB、Eのディスク束200、500が配置されている。
ディスク支持体ZYLBE(もしくはクラッチEの入力要素)の円板状区域522と円筒状ハブ区域527はクラッチEのサーボ機構のピストン514と一緒にクラッチEのサーボ機構の圧力室511を形成する。この圧力室511に至る圧媒供給部518は一部ではクラッチB、Eの共通する外ディスク支持体の(ハブ区域527内の)ハブ523内、一部ではケース固定ハブGN内に延設されている。回転する圧力室511の動的圧力を補償するためのピストン514および堰円板515によって形成される圧力補償室512は圧力室511とは相反するピストン514の側に、つまり圧力室511よりも第1遊星歯車組RS1近傍に配置されている。この圧力補償室512に至る潤滑剤供給部519は一部ではクラッチB、Eの共通するディスク支持体ZYLBEの(ハブ区域527内の)ハブ523内、一部では入力軸AN内に延設されている。例示的に皿ばねとして構成される戻し要素513はピストン514と堰円板515との間で予圧を加えられており、堰円板215は軸線方向において入力軸ANで支えられている。
ディスク支持体ZYLBE(もしくはクラッチEの入力要素)の円板状区域522と円筒状区域524と円筒状ハブ区域526はクラッチBのサーボ機構のピストン214と一緒にクラッチBのサーボ機構の圧力室211を形成する。空間的に見てピストン214はクラッチB、Eの共通するディスク支持体ZYLBEの蛇行状構造に実質的に追従し、軸線方向において一部ではディスク支持体ZYLBEの第2円筒状区域524と、ディスク支持体ZYLBEによって形成されるクラッチE用連結室と、クラッチBのディスク200とに半径方向で完全に被さる。その際ピストン214は軸線方向においてクラッチBのディスク束200を越え、第1遊星歯車組RS1の上の領域内にまで延びている。クラッチBのディスク200を「引張」操作するために、ディスク束200に作用する操作プランジャ216はディスク束200の上の領域でピストン214に固着され、半径方向内方にディスク束200のほぼ内径にまで延びている。クラッチBのサーボ機構の圧力室211に至る圧媒供給部218は一部ではクラッチB、Eの共通するディスク支持体ZYLBEの(ハブ区域526内の)ハブ523内、一部ではケース固定ハブGN内に延設されている。クラッチBのサーボ機構も、1つの動的圧力補償部を有する。回転する圧力室211の動的圧力を補償するための相応する圧力補償室212は空間的に見てディスク支持体ZYLBEの円筒状区域524の下方に配置されており、ピストン214と堰円板215とによって形成される。この圧力補償室212に至る潤滑剤供給部219は一部ではディスク支持体ZYLBEの(ハブ区域526内の)ハブ523内、一部ではケース固定ハブGN内、一部では入力軸AN内に延設されている。ピストン214を戻すための皿ばねとして実施される戻し要素213は圧力補償室212の外側に配置され、クラッチB、Eからなる構造群の遊星歯車組RS1とは相反する側でピストン214の1つの外面に当接している。その際、この皿ばね(213)はピストン214の外面と第1円筒状ハブ区域526の外縁に配置されるハブ523の支持カラーとの間で軸線方向において予圧を加えられている。
つまり第1円板状区域522は実質的にディスク支持体ZYLBEの半径方向を向く(ここでは十分に垂直な)外被面を形成し、遊星歯車組RS1に向き合うその側にクラッチEのサーボ機構の圧力室511が配置され、遊星歯車組RS1とは反対のその側にクラッチBのサーボ機構の圧力室211が配置されている。つまりディスク支持体ZYLBEのこの外被面領域が両方の圧力室211、511を相互に分離する。回転する各圧力室211もしくは511の動的圧力を補償するために設けられるクラッチB、Eのサーボ機構の圧力補償室212もしくは512はそれぞれ各圧力室211もしくは511の、ディスク支持体ZYLBEのこの外被面領域とは反対の側に配置されている。
他の細部として、クラッチBのサーボ機構のピストン214は、空間的に見て遊星歯車組RS1の上に配置されるその区域においてその外径に1つの好適な検出断面を有し、この検出断面は入力軸回転数を算定するために1つの入力回転数センサNANを介して(非接触式に)走査される。
クラッチBの出力要素230は内ディスク支持体として構成されている。この内ディスク支持体(230)の1つの円筒状区域231はクラッチBのディスク束200から出発して軸線方向で、ほぼ第1遊星歯車組RS1のキャリヤ板STB11にまで延びている。この円筒状区域231の外径に、ディスク束200の覆いディスクを受容するために1つの好適な連行断面が設けられている。クラッチBの内ディスク支持体(230)の1つの円板状区域232は半径方向で第1遊星歯車組RS1のキャリヤ板STB11と平行に延び、ほぼ中心直径で円筒状区域231と相対回転不能に結合され、ここでは例示的にリベット止めされている。この円板状区域232はその内径で相対回転不能に太陽歯車SO1と結合され、ここでは例示的に溶接されている。円板状区域232の外径がキャリヤ板STB11および円筒ZYLの外径よりも大きく、この円筒は遊星歯車組RS1のリングギヤHO1に被さり、またこの円筒内にキャリヤ板STB11が形状接合式に吊り掛けられている。クラッチBの出力要素230の円板状区域232の外径領域で(この部分には図示されていない)ブレーキCの入力要素320が形状接合式に吊り掛けられている。
クラッチEの出力要素530はやはり内ディスク支持体として構成されている。この内ディスク支持体(530)の1つの円筒状区域531はクラッチEのディスク束500から出発して軸線方向においてほぼクラッチBの内ディスク支持体(230)の円板状区域232にまで延びている。この円筒状区域531の外径に、ディスク束500の覆いディスクを受容するための1つの好適な連行断面が一部に設けられている。クラッチEの内ディスク支持体(530)の円筒状区域531は一部では半径方向で内ディスク支持体(230)の円筒状区域231のすぐ下方にも延設されている。出力要素530の1つの円板状区域532は円筒状区域531に続き、半径方向内方に、クラッチBの内ディスク支持体(230)の円板状区域232と平行にキャリヤ軸STW1にまで延びて相対回転不能にこれと結合され、ここでは例示的に溶接結合によって結合されている。知られているようにキャリヤ軸STW1は半径方向で入力軸ANの上方、太陽歯車SO1内の中心に延設され、つまり第1遊星歯車組RS1に中心で挿通され、キャリヤ軸STW1とは相反する第1遊星歯車組RS1の側で他の(この部分図には図示しない)遊星歯車組要素に運動学的に結合される。
図7は、両方のクラッチB、Eを有する構造群の例示的第2細部設計を有する図5による変速機の変速機部分を断面で示す。図7と上で詳述した図6との比較から容易に明らかとなるように、(図7による)第2細部設計では両方のクラッチB、Eを有する構造群の(図6による)第1細部設計から数多くの設計特徴が引き継がれた。例えば、両方のクラッチB、Eの(圧力室211、511、ピストン214、514、戻し要素213、513、圧媒供給部218、518、圧力補償室212、512、堰円板215、515および潤滑剤供給部219、519を有する)サーボ機構の設計構成は殆どそのまま引き継がれた。同様に図6から引き継がれたのは、クラッチEの(ハブ523、円板状区域522、525および円筒状区域524、521を有する)入力要素が半径方向に見て蛇行状部材として、クラッチB、Eに共通する外ディスク支持体(ZYLBE)の区域として幾何学的に構成されている点である。つまり両方のクラッチB、Eのサーボ機構の圧力室511、211は引き続き両方のクラッチB、Eに共通するディスク支持体ZYLBEの1つの外被面によって相互に分離されており、この外被面は実質的に第1円板状区域522によって形成される。
両方のクラッチB、Eのディスク束200、500は確かに軸線方向に見てやはり並べて配置されているが、しかし図6とは異なりいまや半径方向でずれを有する。クラッチBのディスク束200はクラッチEのディスク束500よりも大きな直径を有する。つまり特にクラッチBのディスク束200の覆いディスクの摩擦面内径はクラッチEのディスク束500の覆いディスクの摩擦面外径よりも大きい。ディスク束200の直径は、ディスク束200が軸線方向に見て半径方向でこのクラッチ配置に隣接する第1遊星歯車組RS1の上に配置できるように選択されている。このような部材配置は、走行方向を横切って組込まれた原動機を有する車両内で車体構造のゆえに周知の著しく制限された組込空間が利用可能である変速機ケース区域において一方で変速機構造長に関して、他方で変速機ケース外径に関しても、諸利点を有する。
同様に、ディスク支持体ZYLBEの(クラッチBの入力要素に付設される)円筒状区域221とディスク支持体ZYLBEの(クラッチEの入力要素に付設される)第1円筒状区域521との間の移行部は直径偏差もしくは段差も有する。クラッチBのディスク200も、その(「引張」)操作時に軸線方向でこの段差で支えられる。クラッチEのディスク500をその(「加圧」)操作時に軸線方向で支えるために1つの止め輪501が設けられており、この止め輪は円筒状区域521のディスク連行断面内に係合し、1つの好適な装置を介して軸線方向でディスク支持体ZYLBEの区域521で固定される。当業者には明白なように、この止め輪501を組み立てて軸線方向で固定する前に両方のクラッチB、Eに共通する外ディスク支持体(ZYLBE)は事前にクラッチEのサーボ機構およびディスク束500で補完しておかねばならない。このような軸線方向固定は例えば溝としておくことができ、この溝は止め輪501の上方の領域の相応する軸線方向位置でディスク支持体ZYLBEの連行断面内に半径方向で係合し、または材料つなぎ(材料圧入部)として半径方向でディスク支持体ZYLBEの連行断面内に押し込まれている。このような軸線方向固定の別の例は、ディスク支持体ZYLBEに対する止め輪501の追加的コーキング、またはディスク束500とは反対の止め輪501の側で軸線方向でこの止め輪501の横でディスク支持体ZYLBEの連行断面内に半径方向で追加的に設けられる材料つなぎ(材料圧入部)であり、またはディスク支持体ZYLBEに対する止め輪501の半径方向ピン止めでもある。
ディスク支持体ZYLBEと入力軸ANとの間の選択的結合技術として図7ではいまや脱離可能な結合が設けられている。空間的に見て入力軸ANは遊星歯車組近傍のハブ区域527の領域でディスク支持体ZYLBEのハブ523と溶接されている。
入力回転数センサNANは図6に比べて軸線方向で多少ずらされている。クラッチBのサーボ機構ピストン214外径の検出断面は入力軸回転数を測定するために入力回転数センサNANによって走査され、いまや空間的に見てクラッチEのディスク束500の上方に配置されている。
内ディスク支持体として構成されるクラッチEの出力要素530は軸線方向でごく短い1つの円筒状区域531を有し、この区域の外径にディスク束500の覆いディスクを受容するための1つの好適な連行断面が設けられている。ディスク束500の直接横、クラッチEのサーボ機構圧力室511とは反対のディスク束500の側で、この円筒状区域531に円板状区域532が続き、‐軸線方向で堰円板515に直接隣接して‐半径方向内方にキャリヤ軸STW1にまで延びてこれと結合されている。
内ディスク支持体として構成されるクラッチBの出力要素230が1つの円筒状区域231を有し、この区域は軸線方向に見てクラッチEのディスク束500の横、またクラッチEのサーボ機構の横に配置され、軸線方向に見て半径方向で(ここでは不完全に図示した)第1遊星歯車組の上を延び、その外径にディスク束200の覆いディスクを受容するための1つの好適な連行断面を有する。クラッチEに向き合う円筒状区域231の側でクラッチBの内ディスク支持体(230)の1つの円板状区域232は円筒状区域231に続き、‐軸線方向でクラッチEのディスク束500の圧力室とは反対の側と内ディスク束支持体(530)の円板状区域532とに直接隣接して‐半径方向内方に第1遊星歯車組の太陽歯車SO1にまで延びている。つまり図7から明らかとなるように、クラッチEの内ディスク支持体(530)は一部では、クラッチBの内ディスク支持体(230)によって形成される空間の内部に延設されていない。
図7からやはり明らかとなるように、ブレーキCはクラッチEとは相反するディスク束200の側でクラッチBのディスク束200の横に配置されている。直径の点でブレーキCのディスク300はクラッチBのディスク200と少なくとも同様に寸法設計されている。内ディスク支持体として構成されるブレーキCの入力要素320はクラッチBの内ディスク支持体(230)と共に一体に実施されている。この入力要素320の円筒状区域321はその外径にディスク束300の覆いディスクを受容するための好適な1つの連行断面を有し、クラッチBの出力要素230の円筒状区域231に軸線方向で直接に続いている。製造技術上有利には両方のディスク束300、200の覆いディスク用ディスク連行断面が同一であり、これにより同じ覆いディスク形式の使用も可能である。
図7に付加的に示唆されたブレーキCの1つの出力要素330はディスク束300の外ディスク用の相応する1つのディスク連行断面を有する円筒状外ディスク支持体として構成され、個別の構造要素として実施されている。このような円筒は例えばブレーキCのサーボ機構もブレーキD(そのサーボ機構およびディスクを含む)全体も受容することができ、構造群として予め組立てることができる。その場合この構造群は変速機ケースに挿入され、相対回転不能に固定される。
次に図8に示す変速機断面を基に以下では実際に実施された例示的変速機構造が説明されるが、これは図5による略変速機断面に基づいている。
図8から容易に明らかとなるように、両方のクラッチB、Eを有する構造群の構成は図6で提案された配置にそのまま一致しており、ここではこの構造群の(同じ符号を付けた)個々の要素を再度詳しく説明することは省くことができる。
ブレーキC、Dは予め組立可能な1つの構造群を形成し、これが全体として変速機ケース内に嵌挿されている。この構造群は両方のブレーキC、Dの外ディスク支持体として構成される出力要素330、430と両方のブレーキC、Dのディスク束300、400と両方のブレーキC、Dのサーボ機構310、410とを含む。有利には両方の外ディスク支持体330、430は一体な円筒状部材ZYLCDとして実施されており、この部材にサーボ機構310、410の一部も一体化されている。両方のディスク束300、400は共通する外ディスク支持体ZYLCDのほぼ円筒中心の1つの当接肩部によって軸線方向で相互に分離されている。サーボ機構310、410のピストン314、414はそれぞれ各ディスク束300もしくは400の外側正面に配置されている。サーボ機構310、410の戻し要素313、413はそれぞれ空間的に見て半径方向で各ディスク束300もしくは400の上に配置されている。つまり、サーボ機構310もしくは410の各圧力室311もしくは411に圧力が付加される結果各ブレーキCもしくはDが係合するときの両方のサーボ機構310、410の操作方向は互いに逆向きである。このような構造群は本出願人の独国特許出願公開DE10131816A1により公知である。ブレーキCは両方のクラッチB、Eを有する構造群にブレーキDよりも近傍に配置されている。軸線方向に見てブレーキCは半径方向で第1、第2(中央)遊星歯車組RS1、RS2の上の領域に配置され、ブレーキDは半径方向で第2(中央)、第3遊星歯車組RS2、RS3の上の領域に配置されている。
細部としてここでなお触れておくなら、ブレーキC用にここでは例示的に2つの互いに独自に操作可能な圧力室311が設けられており、圧力室は両方ともディスク束300に作用する。これによりブレーキCの係合圧力は両方の圧力室311の差圧として制御可能もしくは調節可能である。このことは、知られているように、切換えるべきトルクのゆえにそれらの切換圧力レベルが相互に著しくことなる複数のシフト方式において該当する切換要素を係合させねばならない場合に特別好ましい。別の1構成において、付加的にまたは専らブレーキD用に2つの互いに独自に操作可能な圧力室を設けておくようにすることも当然に可能である。
他の細部としてブレーキDのサーボ機構410の戻し要素413の例示的構成とピストン414に作用する液圧操作可能な圧力室とをなお指摘しておく。当業者は必要なら差圧制御もしくは差圧調節用にもこのような液圧式ピストン戻し装置を利用しよう。別の1構成において、付加的にまたは専らブレーキC用にこのような液圧式ピストン戻し装置を設けておくようにすることも当然に可能である。当然にこのような液圧式ピストン戻し装置は1つの機械式戻し要素、例えば液圧式ピストン戻し装置の環状圧力室内に配置される1つの皿ばね、または液圧式ピストン戻し装置の環状圧力室内に配置される並列に接続されたコイルばねからなる1束と組合せることも当然に可能である。
図8に示す設計例ではクラッチB、Eのディスク対200、500とブレーキC、Dのディスク対300、400はそれぞれ少なくとも近似的に同じ直径を有し、ディスク対200、500の直径はディスク対300、400の直径よりも小さい。自動変速機を車両内に取付けるために実際に存在する構造空間に応じて当業者は必要なら4つすべてのディスク対200、300、400、500を同じ直径に配置し、こうして変速機内で極力多くの同一部品が使えるようにもする。
ブレーキCの入力要素320(内ディスク支持体)は例えば、クラッチB、Eの方向で閉じた1つの鉢の態様の板構造体として実施されており、この鉢は軸線方向に見て第1遊星歯車組RS1に半径方向で完全に被さり、また軸線方向に見て第2遊星歯車組RS2に半径方向で部分的に被さる。つまりこの鉢(320)の1つの円筒状区域321は軸線方向に見て半径方向で第1、第2(中央)遊星歯車組RS1、RS2の上方を延び、その外径にブレーキCのディスク束300の覆いディスクを受容するための好適な1つの連行断面を有する。一種の鉢底としてこの鉢(320)の1つの円板状区域322はクラッチB、Eに向き合う円筒状区域321の側でこの円筒状区域に続き、‐軸線方向で第1遊星歯車組RS1のキャリヤ板STB11に隣接して‐半径方向内方に第1遊星歯車組RS1の太陽歯車SO1にまで延びてこれと結合(ここでは例示的に溶接)されている。
クラッチBの出力要素(外ディスク支持体)230は例えば円筒状板構造体として実施され、その円板状区域232の最小直径領域において、遊星歯車組RS1のリングギヤHO1の部分円直径よりも多少小さな直径で、ブレーキCの入力要素(内ディスク支持体)320の円板状区域322と結合(ここでは例示的にリベット止め)されている。つまり図8に示す実施例においてクラッチBの出力要素230はブレーキCの入力要素320を介して第1遊星歯車組RS1の太陽歯車SO1と結合されている。
ブレーキDの入力要素(内ディスク支持体)420はやはり例示的に円筒状板構造体として実施され、軸線方向に見て半径方向で第1、第2遊星歯車組RS1、RS2に完全に被さり、一部では半径方向でブレーキCの内ディスク支持体(320)の下方に延設され、その最小直径が、第1遊星歯車組RS1のクラッチB、Eに向き合うキャリヤ板STB11の外径でこのキャリヤ板STB11と結合(ここでは例示的に溶接)されている。
他の細部として図8に書き込まれている1つのパーキング歯車PSRは軸線方向に見て半径方向で第3遊星歯車組RS3のキャリヤST3の第2遊星歯車組RS2とは相反するキャリヤ板STB3上に配置されている。その際、キャリヤ板STB3とパーキング歯車PSRは一体に実施されている。周知の如くにパーキング歯車PSRの外径に1つの周設歯断面が設けられており、変速機出力を阻止するために(図8では簡略化のため図示しない)1つのパーキングポールがこの歯断面内に係合できる。円筒ZYLは個々の歯車組要素の運動学的連結に応じて第3遊星歯車組RS3のキャリヤ板STB3と第1遊星歯車組RS1の太陽歯車HO1との間に結合を実現し、パーキング歯車PSRの歯断面の下方でキャリヤ板STB3の相応する軸線方向凹部内に挿通され、歯車組とは反対の側で軸線方向で固定されている。
図8からさらに明らかとなるように、遊星歯車組組合せの出力回転数(ここでは第1遊星歯車組RS1の太陽歯車HO1に結合された第3遊星歯車組RS3のキャリヤST3の回転数)を自動変速機の(図8では簡略化のため図示しない)出力軸に伝達するために例示的にやはり1つの平歯車伝動装置STSTが設けられている。その際この平歯車伝動装置STSTの第1平歯車STR1は空間的に見て軸線方向で第3遊星歯車組RS3とブレーキAとの間に配置され、一方で第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3および(中央遊星歯車組RS2とは反対の第3遊星歯車組RS3の側に配置された)キャリヤ板STB3に軸線方向で直接隣接し、他方でブレーキAの内ディスク支持体(120)に軸線方向で直接に隣接している。図示実施例では平歯車STR1とキャリヤ板STB3との間に形状接合式結合が設けられており、相応する連行断面は空間的に見てキャリヤ板STB3の内径に配置されている。遊星歯車組の方向で第1平歯車STR1の斜歯の軸線方向力を支えるために平歯車STR1と太陽歯車SO3との間に1つのスラスト軸受が配置されている。例示的に剛性円錐ころ軸受装置として実施される第1平歯車STR1の軸受装置は符号STRL1とされており、例えば2つの直接に隣接した円錐ころ軸受を含む。これら両方の円錐ころ軸受の軸受内輪は、軸線方向で第3遊星歯車組RS3とき逆の方向に延びる第1平歯車STR1の1つの平歯車ハブSTRN1上で1つの軸ナットを介して軸線方向で固定されている。これら両方の円錐ころ軸受の軸受外輪は1つの軸受板LAGの各1つの軸受穴に嵌挿され、軸線方向で両方の円錐ころ軸受の間で半径方向内方に延びる軸受板LAGの1つの当接肩部でそれぞれ支えられる。平歯車軸受装置STRL1の両方の個々の円錐ころ軸受の代わりに、例えば1つの円錐ころ複合軸受または1つの深溝玉軸受装置も当然設けておくことができる。
軸受板LAG自体はケース中間壁GZの相応する1つの軸受板穴内に嵌挿され、このケース中間壁GZとねじ止めされる。つまり平歯車STR1の平歯車ハブSTRN1は軸受板LAGおよびケース中間壁GZに中心で挿通され、両者は第1平歯車STR1の歯車組とは反対の側に配置されている。ケース中間壁GZ自体は(第1平歯車STR1の歯車組とは反対の側で)その外径領域において変速機ケースGGとねじ止めされている。平歯車伝動装置とは反対のケース中間壁GZの側でケース壁GWは軸線方向でケース中間壁GZに隣接し、これとやはりねじ止めされている。図8に示す実施例においてケース壁GWはそれ自体変速機ケースGGの外壁を形成し、この外壁は入力軸ANと作用結合された(ここには簡略化のため図示しない)原動機に向き合っている。つまり両方のクラッチB、Eを有する構造群は原動機とは反対の変速機側に配置されている。図示実施例においてケース壁GWは同時に、自動変速機の切換要素に圧媒を供給しかつ幾つかの切換要素、歯および軸受装置に潤滑剤を供給するための1つのオイルポンプの1つのポンプケースである。それに応じて、圧媒および潤滑剤を供給するためのさまざまな通路がケース壁GWにもケース中間壁GZにも一体化されている。
ブレーキAはケース壁GWに直接隣接して軸線方向でケース壁GW(ポンプケース)と軸受板LAGとの間に配置されている。その際、外ディスク支持体として構成されるブレーキAの出力要素130がケース中間壁GZに一体化されている。それに応じてケース中間壁GZはそのポンプ側に十分に大きな1つの軸線方向穴を有し、その内径にはブレーキAのディスク束100の外ディスクを受容するための好適な連行断面が設けられている。その際、ブレーキAのディスク束100の外径は軸受板LAGの外径よりも多少大きい。その際、ブレーキAのディスク束100は軸線方向でケース壁GW(もしくはポンプケース)に直接隣接している。ケース壁GWとは相反するディスク束100の側で軸受板LAGの半径方向外側領域は軸線方向でディスク束100に隣接している。設計上の細部解決としてブレーキAのサーボ機構110が軸受板LAGに一体化されている。それに応じて軸受板LAGが1つのピストン室もしくは圧力室111を有し、この室内にこのサーボ機構110の1つのピストン114が軸線方向摺動可能に配置されている。この圧力室111に(図8には簡略化のため図示されていない非回転式圧媒通路を介して)圧力が付加されるとピストン114はブレーキAのディスク束100を軸線方向でケース壁GWの方向に、ここで例示的に皿ばねとして実施される戻し要素113の戻し力に抗して操作する。この戻し要素は軸線方向において軸受板LAGの相応に構成される1つのカラーで支えられる。つまりブレーキAのサーボ機構110は空間的に見て平歯車伝動装置STSTの第1平歯車STR1の軸受装置STRL1のかなり上に配置されている。
他の設計上の細部解決として軸受板LAGがブレーキAのディスク側からケース中間壁GZに嵌挿されている。ケース壁GZへの軸受板LAGのねじ止めはやはりブレーキAのディスク側から行われる。極力大きな直径でのねじ止めを達成するためにブレーキAのサーボ機構110の圧力室111内に、サーボ機構110のピストン114とは逆向きのくぼみが設けられており、これらのくぼみは圧力室111の周面に配設され、軸受板ねじ止めのねじ頭部を受容する。
それとともにケース中間壁GZと、平歯車軸受装置STRL1および第1平歯車STR1を有する軸受板LAGと、サーボ機構110およびディスク束100を有するブレーキAは、全体として変速機ケースGGに嵌挿可能な予め組立可能な1つの構造群を形成する。例えばやはり好ましい組立経過(組立方向反転のない)として、まずケース中間壁GZを変速機ケースGGに嵌挿し、引き続き、平歯車軸受装置STRL1および第1平歯車STR1と予め組立てた軸受板LAGをケース中間壁GZに嵌挿し、次にブレーキAのサーボ機構110を軸受板LAGに組付け、最後にブレーキAのディスク束100をケース中間壁GZに嵌挿するようにすることも当然に可能である。
ブレーキAの1つの入力要素120は1つの内ディスク支持体であり、例示的に円筒状板構造体または鍛造構造体として実施されている。軸線方向で短く構成されたこの内ディスク支持体(120)が1つの円筒状区域121を有し、その外径にはブレーキAのディスク束100の覆いディスクを受容するための1つの連行断面が設けられており、またその内径の下方にはブレーキAのサーボ機構の戻し要素113が配置されている。この円筒状区域121のケース壁GWに向き合う側でブレーキAの内ディスク支持体(120)の1つの円板状区域122が円筒状区域121に続き、半径方向内方に太陽歯車軸SOW1の1つのハブ状区域にまで延びてこれと溶接されている。太陽歯車軸SOW3はそれ自体、好適な1つの連行断面を介して第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3と形状接合式に結合されており、太陽歯車軸SOW3はブレーキAの内ディスク支持体(120)のハブと解釈することもできる。入力軸ANはそれ自体、太陽歯車軸SOW3の内部で半径方向に延設され、ケース壁GWに中心で挿通されている。
平歯車伝動装置の第2平歯車STR2は平歯車伝動装置STSTの第1平歯車STR1とここには図示しない第3平歯車との間に1つの中間歯車を形成する。自動変速機の平歯車伝動装置の所要の歯車比とやはりここには図示しない出力軸の正しい回転方向とを実現するために第2平歯車STR2は第1平歯車STR1の歯にかみ合う1つの第1歯と第3平歯車の歯にかみ合う1つの第2歯とを備えた多段歯車として実施されている。空間的に見て第2平歯車STR2の第2歯は原動機側に、軸線方向に見て半径方向でブレーキAの上の領域に配置されている。
次に図9が一部のみを示す実際に実施された他の変速機構造の変速機断面は図5による変速機断面に基づくものであるが、しかし選択的構成の平歯車段を有し、この平歯車段を介して(3つの個別の遊星歯車組RS1〜RS3で形成される)遊星歯車装置の出力部が自動変速機の(入力軸と軸線平行に延設される)出力軸と作用結合されている。図5から公知の3つの遊星歯車組RS1、RS2、RS3と5つの切換要素A〜Eとの空間的配置に対して相対的に自動変速機の(詳しくは図示しない原動機)の位置がいまや反映されている。つまり入力軸ANと作用結合された原動機がいまや変速機側に配置され、両方のクラッチB、Eを有する構造群もこの変速機側に配置されている。しかし自動変速機の(ここでは簡略化のため図示されていない)出力軸と結合されたディファレンシャルDIFFは引き続き原動機近傍に配置されており、平歯車段STSTの第1平歯車STR1とディファレンシャルDIFFに結合(ここでは例示的にねじ止め)された平歯車段STSTの第3平歯車STR3との間に大きな軸線方向距離があり、この距離は平歯車段STSTのここでは側軸として構成される第2平歯車STR2によって橋絡される。自動変速機の(ここには図示しない)出力軸と作用結合された平歯車段の第1平歯車STR1は第3遊星歯車組RS3に、第3遊星歯車組RS3のキャリヤ板STB3の第2(中央)遊星歯車組RS2とは相反する側に、直接隣接している。第1平歯車STR1の軸受装置STRL1は‐図8におけると同様に‐例示的に剛性円錐ころ軸受装置として実施され、直接に隣接する2つの円錐ころ軸受を有する。これら両方の円錐ころ軸受の軸受内輪は、軸線方向で第3遊星歯車組RS3とは逆方向に延びる平歯車STR1の1つの平歯車ハブSTRN1上で、軸線方向で1つの軸ナットを介して固定されている。これら両方の円錐ころ軸受の軸受外輪はそれぞれケース中間壁GZの1つの軸受穴に嵌挿され、軸線方向で両方の円錐ころ軸受の間で半径方向内方に延びるケース中間壁GZの1つの当接肩部でそれぞれ支えられる。つまり平歯車STR1の平歯車ハブSTRN1はケース中間壁GZに中心で挿通されている。
ケース中間壁GZが同時にブレーキAの1つの出力要素130を形成し、この出力要素はブレーキAのディスク束100の外ディスクを受容するための相応する1つの連行断面を有する外ディスク支持体として構成されている。その際ブレーキA、特にケース中間壁GZに一体化されたブレーキAのサーボ機構110は、軸線方向に見て一部では半径方向で第1平歯車STR1の軸受装置STRL1の上に配置されている。ケース中間壁GZは相対回転不能に変速機ケースGGと結合されているが、相応する(通常の)ねじ止めは図9では簡略化のため図示されていない。平歯車(STR2)の軸受装置は例示的に2つの円錐ころ軸受を介して支承されており、そのうち第1円錐ころ軸受は空間的に見て第3遊星歯車組RS3上の領域、軸受STRL1もしくはブレーキAとは反対の第1平歯車STR1の側に配置されている。その第2円錐ころ軸受は空間的に見てクラッチB、Eの相隣接するディスク束200、500上の領域に、第1平歯車STR1の方向から見て軸線方向で第3平歯車STR3の前に配置されている。この実施例では原動機側ケース壁GWが2部分で実施されており、この2部分構成のケース壁GWの一方の部分は1つのディファレンシャルカバーおよびディファレンシャルDIFFを原動機側で覆う。2部分構成のケース壁GWの入力軸近傍の部分には、さまざまな変速機部材に潤滑剤を供給しかつ切換要素に圧媒を供給するために1つのポンプとさまざまな圧媒通路が一体化されている。ブレーキAは原動機とは反対の変速機ケースGGの正面に相応に配置されている。
図8におけると同様に、ブレーキC、Dは全体として変速機ケースに嵌挿される予め組立可能な1つの構造群を形成する。この構造群は両方のブレーキC、Dの外ディスク支持体として構成される出力要素330、430と、両方のブレーキC、Dのディスク束300、400と、両方のブレーキC、Dのサーボ機構310、410とを含む。有利には両方の外ディスク支持体330、430が円筒ZYLCDとして一体に実施されており、この円筒にサーボ機構310、410の部分も一体化されている。このような構造群は例えば本出願人の独国特許出願公開DE10131816A1により公知である。他の細部として図9から明らかとなるように、円筒ZYLCDは横軸(STR2)の軸受装置の平歯車STR1近傍の円錐ころ軸受用の1つの軸受座も形成する。
図10〜図12を基に以下で詳しく説明する細部構造は平歯車伝動装置もしくはチェーン伝動装置と合わせたブレーキAの配置および構成に関係しており、基本的に、本発明に係るさまざまな前記部材配置および細部構造と意味に即して組合せることができる。知られているように前記平歯車伝動装置もしくはチェーン伝動装置は(3つの個別の遊星歯車組からなる)連結された遊星歯車装置の出力部と自動変速機の出力軸との間に運動学的結合を実現する。
まず図10は例示的第3細部構造を有する変速機部分の断面を示す。この場合平歯車伝動装置の第1平歯車STR1は空間的に見て軸線方向で第3遊星歯車組RS3とブレーキAとの間に配置され、一方で第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3および(中央遊星歯車組RS2とは反対の第3遊星歯車組RS3の側に配置される)キャリヤ板STB3に軸線方向で直接隣接し、他方でブレーキAの内ディスク支持体として構成される入力要素120に軸線方向で直接隣接している。図示された実施例では平歯車STR1とキャリヤ板STB3との間に形状接合式結合が設けられており、相応する連行断面は空間的に見てキャリヤ板STB3の内径に配置されている。遊星歯車組の方向で第1平歯車STR1の斜歯の軸線方向力を支えるために平歯車STR1と太陽歯車SO3との間に1つのスラスト軸受が配置されている。第1平歯車STR1の軸受装置STRL1は2つの直接に相隣接する円錐ころ軸受を有する剛性円錐ころ軸受装置として実施されている。これら両方の円錐ころ軸受の軸受内輪は、軸線方向で第3遊星歯車組RS3とは逆方向に延びる第1平歯車STR1の平歯車ハブSTRN1上で、軸線方向において1つの軸ナットを介して固定されている。これら両方の円錐ころ軸受の軸受外輪はそれぞれ1つの軸受板LAGの1つの軸受穴に嵌挿され、軸線方向で両方の円錐ころ軸受の間で半径方向内方に延びる軸受板LAGの1つの当接肩部でそれぞれ支えられている。つまり平歯車STR1の平歯車ハブSTRN1は第1平歯車STR1の歯車組とは反対の側に配置される軸受板LAGに中心で挿通されている。平歯車軸受装置STRL1の両方の個々の円錐ころ軸受の代わりに、例えば1つの円錐ころ複合軸受または1つの深溝玉軸受装置も当然設けておくことができる。
軸受板LAG自体は変速機ケースGGの相応する1つの軸受板穴に直接嵌挿され、軸線方向でこの軸受板穴の領域に配置される変速機ケースGGの1つの当接肩部で支えられ、変速機ケースGGとねじ止めされている。軸線方向組立方向としてここでは例示的に、(平歯車軸受装置STRL1および第1平歯車STR1と予め組み立てられた)軸受板LAGが軸線方向で遊星歯車組RS3の方向において変速機ケースGGに嵌挿されるようになっている。
ブレーキAは遊星歯車組RS3とは反対の軸受板LAGの側に配置されている。その際ブレーキAのディスク束100は、内ディスク支持体(120)も、軸線方向で軸受板LAGに直接隣接している。ブレーキAの外ディスクおよび覆いディスクを有するディスク束100の外径はここでは例示的に軸受板LAGの外径よりも多少大きい。ブレーキAの外ディスク支持体(130)は変速機ケースGGに一体化されている。それに応じて変速機ケースGGは、変速機ケースGGの軸受板穴の遊星歯車組とは反対の側で、この軸受板穴の直接横の領域において、この軸受板穴よりも多少おきな直径に、ブレーキAのディスク束100の外ディスクの外断面を受容するための好適な1つの内側断面を有する。ブレーキAの軸受板とは相反するディスク束100の側にケース壁GWが配置されており、このケース壁にブレーキAのサーボ機構110も一部一体化されている。サーボ機構110はブレーキAが軸線方向で軸受板LAGの方向に係合するときそのディスク束100を操作し、ディスク束100は軸線方向で軸受板LAGで支えられる。つまりブレーキAはケース壁GWと軸受板LAGとの間に直接配置されている。
平歯車段の第1平歯車を支承する軸受板を変速機ケースに固着するための選択的1構成において、軸受板の外径がブレーキAのディスク束の外径よりも大きく、この軸受板がいまや一部では、ブレーキAのディスク束の上方の直径領域においてケース外壁GWに軸線方向で当接するようにすることもできる。その場合軸受板は変速機ケースの内部空間から直接にケース外壁とねじ止めされており、ねじ止めの相応する力伝達ねじは空間的に見て半径方向でブレーキAのディスク束の上に配置されている。またケース外壁は周知の如くに変速機ケースとねじ止めされている。つまり有利にはブレーキAの操作時にそのパワーフローは密封されるべきケース分離継目を経由していない。
軸受板の代替的設計構成において平歯車段の第1平歯車の前記ハブを省くようにすることもでき、その場合この第1平歯車の円錐ころ軸受装置もしくは深溝玉軸受装置は空間的に見て半径方向で第1平歯車の歯の下方に配置されている。その際、円錐ころ軸受装置もしくは深溝玉軸受の軸受外輪は第1平歯車の相応する1つの軸受穴に嵌挿されているが、しかし円錐ころもしくは玉の軌道が第1平歯車に直接一体化されている場合にはまったく省くこともできよう。円錐ころ軸受装置もしくは深溝玉軸受の軸受内輪は軸受板の1つのハブ状区域上で固定しておくことができ、この区域は軸線方向で第3遊星歯車組RS3の方向に延び、第1平歯車に中心で挿通さされている。
設計上の細部解決として図10では‐既に示唆したように‐ブレーキAのサーボ機構110が単に部分的にケース壁GWに一体化されている。図示実施例においてこのケース壁GWは一方で自動変速機の原動機近傍の外壁であり、しかし他方で同時に自動変速機の切換要素に圧媒を供給しかつ幾つかの切換要素、歯および軸受装置に圧媒を供給するための1つのオイルポンプの1つのポンプケースでもある。またケース壁GWに1つの案内車軸LRWが相対回転不能に嵌挿され、例えばねじ止めされている。一方でこの案内車軸LRWは原動機と入力軸との間のパワーフロー中に介装された1つの発進要素、例えば1つのトリロックコンバータのトルクを支えるための一種のケース固定ハブを形成する。その際発進要素は運動学上変速機内部空間の外側で案内車軸LRWの1つの軸区域LRWWに結合されている。他方で、この案内車軸LRWの1つのフランジ区域LRWFにも圧媒および潤滑剤を供給するためのさまざまな通路が一体化されている。さらにこの案内車軸LRWは軸線方向で比較的短い1つの円筒状区域LRWZを有し、この区域は軸線方向で変速機内部空間の方向に延びている。案内車軸LRWのこの円筒状区域LRWZの外径はブレーキAのサーボ機構110のピストン室もしくは圧力室111の内径を形成し、それに応じてブレーキAのサーボ機構110のピストン114の1つの軸線方向内側摺動面を形成する。この内側摺動面は半径方向で円筒状区域LRWZの上方で軸線方向摺動可能に配置されている。サーボ機構110のピストン室もしくは圧力室111の外径と、サーボ機構110のピストン114の相応する軸線方向外側摺動面は、案内車軸LRWのフランジ区域LRWFの外径よりも大きい直径で、ケース壁GW(もしくはポンプケース)の1つの軸線方向首部によって形成される。それとともにサーボ機構110の圧力室111はピストン114とケース壁GWと案内車軸LRWのフランジ区域LRWFと案内車軸の円筒状区域LRWZとによって形成される。この圧力室111への(非回転式)圧媒供給部が図10では簡略化のため図示されていない。ピストンを戻すためのサーボ機構110の戻し要素113はここでは皿ばねとして実施され、一方でピストン外径領域においてピストン114で、他方でブレーキAの外ディスク用変速機ケースGGのディスク連行断面の領域において変速機ケースGGで、軸線方向において支えられている。
ブレーキAの入力要素120は1つの内ディスク支持体であり、例示的に円筒状板構造体として実施されている。軸線方向で短く構成されたこの内ディスク支持体(120)が1つの円筒区域121を有し、この区域の外径にはブレーキAのディスク束100の覆いディスクを受容するための1つの連行断面が設けられている。この円筒状区域121のケース壁GWに向き合う側でブレーキAの内ディスク支持体(120)の少なくとも部分的に円板状の1つの区域122が円筒状区域121に続き、案内車軸のフランジ状区域LRWFと平行に半径方向内方に太陽歯車軸SOW3の1つのハブ状区域にまで延びている。ブレーキAの内ディスク支持体(120)のこの円板状区域122がこの太陽歯車軸と溶接されている。また太陽歯車軸SOW3は好適な1つの連行断面を介して第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3と結合されており、太陽歯車軸SOW3はブレーキAの内ディスク支持体(120)のハブと解釈することもできる。また入力軸ANは半径方向で太陽歯車軸SOW3の内部に延設され、ケース壁GWに嵌挿された案内車軸LRWに中心で挿通されている。
次に図11は例示的第4細部構造を有する変速機部分の断面を示しており、図10に比べて変更された第3遊星歯車組RS3および平歯車伝動装置の第1平歯車STR1に対して相対的なブレーキAの空間的配置に関係している。変速機ケースでの平歯車STR1の支承は図10から引き継がれた。それに応じて平歯車STR1が1つの平歯車ハブSTRN1を有し、このハブは軸線方向で遊星歯車組RS3とは逆方向に延びている。平歯車軸受装置STRL1の直接に並べて配置される2つの円錐ころ軸受の軸受内輪が平歯車ハブSTRN1の外径に嵌着され、軸線方向で1つの軸ナットを介して平歯車ハブSTRN1上で固定されている。両方の円錐ころ軸受の軸受外輪は変速機ケース固定軸受板LAG内で支承されている。第3遊星歯車組RS3のキャリヤST3に平歯車STR1を運動学的に結合するために平歯車ハブSTRN1の内径に、軸線方向に見て半径方向で平歯車STR1の歯の下方に1つの連行内側断面が設けられており、この連行内側断面内に1つのキャリヤ軸STW3の対応する連行外側断面が係合する。このキャリヤ軸STW3は前記連行断面から出発して軸線方向で第2(中央)遊星歯車組RS2の方向においてそのキャリヤST2にまで延び、第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3に中心で挿通されている。第2遊星歯車組RS2に向き合う第3遊星歯車組RS3の側でキャリヤ軸STW3が第3遊星歯車組RS3のキャリヤST3と結合されている。図11に示す実施例ではキャリヤST3とキャリヤ軸STW3が一体に実施されている。
ブレーキAは空間的に見て半径方向で第3遊星歯車組RS3の上に配置されている。ブレーキAの入力要素120は円筒状内ディスク支持体として構成されており、第3遊星歯車組RS3に部分的に被さる。この内ディスク支持体(120)の円板状区域122は第3遊星歯車組RS3のキャリヤ板STB3と平行に延び、第3遊星歯車組RS3を平歯車STR1から空間的に分離する。円板状区域122はその内径で第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3と結合され、ここでは例示的に溶接されている。この領域に1つのスラスト軸受も配置されており、このスラスト軸受はブレーキAの内ディスク支持体(120)の円板状区域122を平歯車STR1から分離する。内ディスク支持体(120)の円板状区域122は半径方向外方に、第3遊星歯車組RS3のキャリヤ板STB3の外径よりも多少大きくもしくは円筒ZYLの外径よりも多少大きい直径にまで延びている。この円筒を介してキャリヤ板STB3が(ここには図示しない)別の1つの遊星歯車組要素と結合されている。ブレーキAの内ディスク支持体(120)の円筒状区域121は円板状区域122の外径に続き、軸線方向で第2(中央)遊星歯車組RS2の方向に延びている。ブレーキAのディスク束100の覆いディスクを受容するための1つの連行断面が円筒状区域121の外径に設けられている。図11ではブレーキAの外ディスク支持体として構成される出力要素130と、ディスク束100を操作するための(ここではピストン114の一部のみ示してある)サーボ機構が示唆されているだけである。
最後に図12は例示的第5細部構造を有する変速機部分を断面で示しており、今回は1つのチェーン伝動装置と合わせてやはり第3遊星歯車組RS3に対して相対的なブレーキAの変更された空間的配置に関係している。図12によるこの細部構造の主要要素は本出願人の先行刊行されていない独国特許出願DE10236607.1の対象であり、その開示内容は本発明の内容ともされる。
図12による第5細部構造によれば、3つの個別の遊星歯車組から連結される遊星歯車組の出力要素と自動変速機の出力軸との間の作用結合として1つのチェーン伝動装置が設けられている。符号KTはこのチェーン伝動装置の図12に示唆されたチェーン、符号KTR1はこのチェーン伝動装置の遊星歯車装置側(第1)スプロケットである。この被動(第1)スプロケットKTR1とブレーキAは両方とも軸線方向で第3遊星歯車組RS3に隣接しており、ブレーキAは半径方向でスプロケットKTR1のスプロケット歯の下方に配置されている。
この被動(第1)スプロケットKTR1は幾何学的に(第3)遊星歯車組RS3の方向に開口した1つの円筒として構成され、1つのハブ区域KTRN1と1つの円板状スプロケット区域KTRS1と1つの円筒状スプロケット区域KTRZ1とを有する。この円筒状スプロケット区域KTRZ1は軸線方向で或る直径上を延びており、この直径はブレーキAの外径よりも大きく、特にブレーキAの外ディスク支持体として構成される出力要素130の外径よりも大きい。円筒状スプロケット区域KTRZ1はその外径に、一方で回転数およびトルク伝達のためチェーンKTがかみ合う好適な1つのチェーン歯、他方でここでは例示的に付加的に1つのパーキング歯を有する。このパーキング歯に、自動変速機の変速機ケースで出力軸をブロックするための(ここでは簡略化のため図示しない)1つのパーキングポールがかみ合うことができる。つまりスプロケットKTR1の円筒状スプロケット区域KTRZ1は同時に1つのパーキング歯車PSRとなる。図12に示す実施例において(パーキング歯車PSRに付設された)パーキング歯はスプロケットKTR1のチェーン歯よりも第3遊星歯車組RS3近傍に配置されている。遊星歯車組RS3とは反対の円筒状スプロケット区域KTRZ1の側で円板状スプロケット区域KTRS1が円筒状スプロケット区域KTRZ1に続き、半径方向内方にスプロケットKTR1のハブ区域KTRN1にまで延びている。後になお詳しく説明するように、このハブ区域KTRN1はまた1つの変速機ケース固定案内車軸LRWの1つのハブLRWN上で支承されている。円筒状スプロケット区域KTRZ1は遊星歯車組RS3に向き合う側で第3遊星歯車組RS3のキャリヤ板STB3と主に形状接合式に結合されている。図示実施例では、円筒状スプロケット区域KTRZ1の軸線方向伸長の相応に構成された指片がキャリヤ板STB3の対応する軸線方向凹部内に係合し、これらの凹部は周方向で配設され、第3遊星歯車組RS3のリングギヤHO3のほぼ直径上に配置されている。
つまり被動スプロケットKTR1の円筒状スプロケット区域KTRZ1が1つの円筒室を形成し、その内部にブレーキAが配置されている。既に触れたように、外ディスクおよび覆いディスクを有するディスク束100は遊星歯車組RS3のキャリヤ板STB3に軸線方向で直接隣接している。内ディスク支持体として構成されるブレーキAの入力要素120は幾何学的に遊星歯車組RS3の方向で閉じた鉢の形状であり、ディスク束100の覆いディスクを受容するための1つの連行断面をその外径に設けられた1つの円筒状外被面と1つの底とを有する。この底はキャリヤ板STB3と平行に半径方向内方に延び、その内径で第3遊星歯車組RS3の太陽歯車SO3と結合され、ここで例示的に溶接されている。それに応じて、外ディスク支持体として構成されるブレーキAの出力要素130は幾何学的に遊星歯車組RS3の方向で開口した鉢として構成され、その内部にブレーキAのサーボ機構110とディスク束100とが配置されている。図示実施例ではこの外ディスク支持体(130)が1つのハブ133を有し、このハブは好適な1つの連行断面を介して変速機ケース固定案内車軸LRWと形状接合式に結合されている。ブレーキAの外ディスク支持体(130)の円筒状外被面の内径にはディスク束100の外ディスクを受容するための1つの連行断面が設けられている。サーボ機構のピストン114はこの外ディスク支持体(130)の円板状およびハブ状外被面に隣接しており、この外被面区域と一緒にサーボ機構110の圧力室111を形成する。その際ピストン114は一部では軸線方向で外ディスク支持体(130)の円板状外被面とディスク束100との間に配置され、一部では軸線方向に見て半径方向でディスク束100の下方に配置されている。つまり圧力室111に圧力が付加されるとピストン114はディスク束100を軸線方向で戻し要素113の力に抗して隣接遊星歯車組RS3の方向に操作する。戻し要素はここでは例示的に2つの直列に接続された皿ばねからなり、皿ばねはハブ133で支えられている。
図10におけると同様に変速機ケース固定案内車軸LRWは、一方で、原動機と入力軸との間のパワーフロー中に介装された1つの発進要素、例えば1つのトリロックコンバータのトルクを支えるための一種のケース固定ハブを形成する。その際発進要素は運動学上変速機内部空間の外側で案内車軸LRWの1つの軸区域LRWWに結合されている。他方で、案内車軸LRWは半径方向伸長の1つのフランジ区域LRWFも有し、この区域は遊星歯車組RS3とは反対のスプロケットKTR1の側で変速機内部空間を密閉する。さらにこの案内車軸LRWが1つの円筒状ハブ区域LRWNを有し、この区域が軸線方向で変速機内部空間の方向に延びており、この内部空間が幾何学的に2つの区域LRWN1、LRWN2に仕切られており、符号LRWN1がフランジ近傍区域、符号LRWN2が遊星歯車組近傍区域である。空間的に見て半径方向でフランジ近傍区域LRWN1の上でスプロケットKTR1が支承されている。相応する軸受は例示的に省スペースなラジアルニードル軸受として構成され、符号KTRL1とされている。スプロケットKTR1を軸線方向で支えるために2つのアキシャルニードル軸受KTRL2、KTRL3が設けられており、アキシャルニードル軸受KTRL2は軸線方向で変速機ケース固定案内車軸LRWのフランジ区域LRWFとスプロケットKTR1との間に配置されており、アキシャルニードル軸受KTRL3は軸線方向でスプロケットKTR1とブレーキAの外ディスク支持体(130)のハブ近傍外被面との間に配置されている。
さらに図12にはブレーキAのサーボ機構110の圧力室111に至る1つの圧媒供給部118が書き込まれており、この圧媒供給部は一部ではブレーキAの外ディスク支持体(130)の案内車軸LRWおよびハブ133の内部に延設されている。
当業者には明らかなように、案内車軸LRWのフランジ区域LRWFおよびハブ区域LRWNは変速機ケースもしくは1つの変速機ケース壁の一部として実施しておくこともできる。
他の細部として図12には通常構造様式の1つの出力回転数センサNABが描かれており、このセンサは自動変速機出力軸の回転数および/または回転方向を算定するためにパーキング歯車PSRの歯断面を走査する。
既に触れたように、先に述べたスケルトン図は自動変速機の入力軸、出力軸相互の軸線平行な配置に関して例示と見做すことができる。当業者は提案された個々の本発明に係る部材配置および細部構造の主要特徴を必要なら意味に即して入力軸および出力軸の別の空間的相互配置においても応用することになる。同軸ではない軸配置の変更態様として、自動変速機の入力軸と出力軸が互いに角度を成して延設され、例えば走行方向に沿って設けられる原動機(「フロント縦置原動機」または「リヤ縦置原動機」)を有する車両パワートレイン用に90度の相対角度で、または例えば自動車内の窮屈な取付け空間にパワートレインを適合するために90度以外の相対角度で延設されるようにすることもできる。このような応用のために自動変速機内で平歯車伝動装置もしくはチェーン伝動装置の代わりに(必要ならハイポイド歯を有する)1つの傘歯車伝動装置またはベベロイド歯を有する1つの平歯車伝動装置を設けておくこともできる。自動変速機の入力軸と出力軸が互いに同軸で延設される車両(「標準駆動装置」)も広く普及している。提案された個々の本発明に係る部材配置および細部構造の主要特徴は、意味に即して、入力軸と出力軸が同軸であるこのような自動変速機にも簡単に転用可能である。その場合望ましくは(入力軸と同軸に延設される)出力軸は第2遊星歯車組RS2とは反対の第3遊星歯車組RS3の側で、ブレーキAも配置されている自動変速機の側に配置される。その際、出力軸はブレーキAにも第3遊星歯車組RS3にも中心で挿通される。
次に図13を基に詳しく説明される例示的第6細部構造は両方のブレーキC、Dを有する構造群の構成、その際優先的にブレーキCのサーボ機構310の構成に関する。基本的にこの第6細部構造は本発明に係るさまざまな前記部材配置および細部構造と組合せることができる。その際、図13は両方のブレーキC、Dを有するこの構造群領域における変速機部分の断面を示す。図5、図8、図9とは異なり、両方のブレーキC、Dのサーボ機構310、410の操作方向は各ブレーキCもしくはDの係合過程のときいまや同一方向であり、ここでは例示的に軸線方向で、クラッチB、Eを有する隣接構造群の方向である。図8もしくは図9におけると同様に、ブレーキC、Dの両方のディスク束300、400用に1つの共通する外ディスク支持体ZYLCDが設けられている。図8もしくは図9におけると同様に両方のブレーキC、Dのサーボ機構310、410の部品もこの共通する外ディスク支持体ZYLCDの内部に配置されている。ブレーキDのサーボ機構410は図8もしくは図9におけると同一に実施されている。図8もしくは図9に比べてブレーキCの操作方向が反転しているのでいまやブレーキCのサーボ機構310のピストン室もしくは圧力室311も完全に共通する外ディスク支持体ZYLCDに一体化することができた。それに応じて、ピストン室もしくは圧力室311内に軸線方向摺動可能に配置されるピストン314はいまや、ブレーキDに向き合うディスク束300の側に配置されている。圧力室311に至る相応する1つの圧媒供給部は符号318とされており、一部では外ディスク支持体ZYLCDの内部、一部では変速機ケースGG内を延びており、この変速機ケースに外ディスク支持体ZYLCDが相対回転不能に嵌挿されている。
他の設計細部として図13には1つの加圧皿体313aが設けられており、ここで皿ばねとして実施された戻し要素313のばね力をこの加圧皿体がピストン314に伝達する。この皿体(313)は空間的に見て半径方向でディスク束300のピストンとは反対の最終ディスクの上に配置され、その外径領域において軸線方向で外ディスク支持体ZYLCDの1つの外カラーで支えられている。加圧皿体313aはその環状ピストン当接面313bから出発して半径方向外方に、ディスク束300の外ディスク用外ディスク支持体ZYLCDのディスク連行断面間近にまで延び、そこで加圧皿体313aの1つの溝付き区域313cに移行している。この溝付き区域313cは軸線方向で、軸線方向を向く対応する凹部の内部で前記ディスク連行断面の領域において半径方向でディスク300の上方に延設され、軸線方向で皿ばね(313)の内径にまで延びてこれに当接している。つまり加圧皿体313aは実質的にディスク束300に被さる。
既に触れたように、3つの個別の遊星歯車組の歯車組要素相互のおよび5つの切換要素および自動変速機入力軸、出力軸に対する運動学的連結に関する図3〜図13の根底にあるスケルトン図は例示と見做すことができる。独国特許出願公開DE19912480A1の技術の現状により公知の個々の歯車組要素の改良された運動学的連結では、図3〜図13の根底にある従来の運動学的歯車組連結とは異なり、第1遊星歯車組RS1のリングギヤHO1と第2遊星歯車組RS2のキャリヤST2と出力軸ABとが互いに常時結合され、第3遊星歯車組RS3のキャリヤST3が第2遊星歯車組RS2のリングギヤHO2と常時結合され、第1遊星歯車組RS1のキャリヤST1が第3遊星歯車組RS3のリングギヤHO3と常時結合され、3つの個別の遊星歯車組RS1、RS2、RS3の運動学的連結がその他の点で変わりない場合5つの切換要素A〜Eおよび入力軸に結合されている。当業者は、個々の切換要素および出力側平歯車もしくはチェーン伝動装置に関する図3〜図13で先に提案された配置および設計細部の発明上重要な特徴を必要なら意味に即してこの改良された歯車組連結にも転用することになる。
技術の現状によるスケルトン図である。 技術の現状による図1の選択的部材配置を示す。 本発明に係る例示的部材配置図である。 図3による変速機のシフトパターンを示す。 図3による部材配置図の詳細図である。 例示的第1細部構造を有する図5による変速機の変速機部分の断面を示す。 例示的第2細部構造を有する図5による変速機の変速機部分の断面を示す。 図5による例示的変速機の変速機部分の断面を示す。 図5による変速機を基にした、選択例示的平歯車最終段構成を有する本発明に係る変速機の変速機部分の断面を示す。 例示的第3細部構造を有する変速機部分の断面を示す。 例示的第4細部構造を有する変速機部分の断面を示す。 例示的第5細部構造を有する変速機部分の断面を示す。 例示的第6細部構造を有する変速機部分の断面を示す。
符号の説明
A 第1切換要素、ブレーキ
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
FD 第4切換要素のフライホイール
ZYLBE 第2、第5切換要素のディスク支持体
ZYLCD 第3、第4切換要素の外ディスク支持体
AN 入力軸
AB 出力軸
GG 変速機ケース
GW ケース壁
GN 変速機ケース固定ハブ
GZ 変速機中間壁
LAG 支承板
LRW 案内車軸
LRWF 案内車軸のフランジ区域
LRWW 案内車軸の軸区域
LRWZ 案内車軸の円筒区域
LRWN 案内車軸のハブ区域
LRWN1 フランジ近傍の案内車軸‐ハブ区域
LRWN2 遊星歯車組近傍の案内車軸‐ハブ区域
NAN 入力回転数センサ
NAB 出力回転数センサ
PSR パーキング歯車
ZYL 円筒
STST 平歯車段、平歯車伝動装置
STR1 平歯車段の第1平歯車
STR2 平歯車段の第2平歯車
STR3 平歯車段の第3平歯車
STRL1 平歯車段第1平歯車の支承部
STRN1 平歯車段第1平歯車のハブ
DIFF 差動装置
KT チェーン
KTR1 (被動、第1)スプロケット
KTRL1 (第1)スプロケットのラジアル軸受
KTRL2 (第1)スプロケットのケース側スラスト軸受
KTRL3 (第1)スプロケットの切換要素側スラスト軸受
KTRN1 (第1)スプロケットのハブ区域
KTRS1 (第1)スプロケットの円板状区域
KTRZ1 (第1)スプロケットの円筒状区域
RS1 第1遊星歯車組
HO1 第1遊星歯車組のリングギヤ
SO1 第1遊星歯車組の太陽歯車
ST1 第1遊星歯車組のキャリヤ
PL1 第1遊星歯車組の遊星歯車
SOW1 第1遊星歯車組の太陽歯車軸
STB11 第1遊星歯車組の第1キャリヤ板
STB12 第1遊星歯車組の第2キャリヤ板
STW1 第1遊星歯車組のキャリヤ軸
RS2 第2遊星歯車組
HO2 第2遊星歯車組のリングギヤ
SO2 第2遊星歯車組の太陽歯車
ST2 第2遊星歯車組のキャリヤ
PL2 第2遊星歯車組の遊星歯車
RS3 第3遊星歯車組
HO3 第3遊星歯車組のリングギヤ
SO3 第3遊星歯車組の太陽歯車
ST3 第3遊星歯車組のキャリヤ
PL3 第3遊星歯車組の遊星歯車
SOW3 第3遊星歯車組の太陽歯車軸
STB3 第3遊星歯車組のキャリヤ板
STW3 第3遊星歯車組のキャリヤ軸
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
111 第1切換要素サーボ機構の圧力室
113 第1切換要素サーボ機構の戻し要素
114 第1切換要素サーボ機構のピストン
118 第1切換要素の圧力室に至る圧媒供給部
120 第1切換要素の入力要素
121 第1切換要素入力要素の円筒状区域
122 第1切換要素入力要素の円板状区域
130 第1切換要素の出力要素
133 第1切換要素出力要素のハブ
200 第2切換要素のディスク
201 第2切換要素のディスク用止め輪
210 第2切換要素のサーボ機構
211 第2切換要素サーボ機構の圧力室
212 第2切換要素サーボ機構の圧力補償室
213 第2切換要素サーボ機構の戻し要素
214 第2切換要素サーボ機構のピストン
215 第2切換要素サーボ機構の堰円板
216 第2切換要素サーボ機構の操作プランジャ
218 第2切換要素の圧力室に至る圧媒供給部
219 第2切換要素の圧力補償室に至る潤滑剤供給部
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
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板状区域
232 第2切換要素の円板状区域
300 第3切換要素のディスク
303 第3切換要素のブレーキバンド
310 第3切換要素のサーボ機構
311 第3切換要素サーボ機構の圧力室
313 第3切換要素サーボ機構の戻し要素
313a 加圧皿体
313b 加圧皿体の環状区域、加圧皿体のピストン当接面
313c 加圧皿体の溝付き区域
314 第3切換要素サーボ機構のピストン
318 第3切換要素の圧力室に至る圧媒供給部
320 第3切換要素の入力要素
321 第3切換要素入力要素の円筒状区域
322 第3切換要素入力要素の円板状区域
330 第3切換要素の出力要素
400 第4切換要素のディスク
410 第4切換要素のサーボ機構
411 第4切換要素サーボ機構の圧力室
413 第4切換要素サーボ機構の戻し要素
414 第4切換要素サーボ機構のピストン
420 第4切換要素の入力要素
421 第4切換要素入力要素の円筒状区域
430 第4切換要素の出力要素
500 第5切換要素のディスク
501 第5切換要素のディスク用の止め輪
510 第5切換要素のサーボ機構
511 第5切換要素の圧力室
512 第5切換要素の圧力補償室
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
518 第5切換要素の圧力室に至る圧媒供給部
519 第5切換要素の圧力補償室に至る潤滑剤供給部
520 第5切換要素の入力要素
521 第5切換要素入力要素の(第1)円筒状区域
522 第5切換要素入力要素の(第1)円板状区域
523 第5切換要素入力要素のハブ
524 第5切換要素入力要素の(第2)円筒状区域
525 第5切換要素入力要素の(第2)円板状区域
526 第5切換要素入力要素のハブの第1円筒状区域
527 第5切換要素入力要素のハブの第2円筒状区域
530 第5切換要素の出力要素
531 第5切換要素出力要素の円筒状区域
532 第5切換要素出力要素の円板状区域

Claims (22)

  1. 多段自動変速機であって、1つの入力軸(AN)と1つの出力軸(AB)と少なくとも3つの個別の遊星歯車組(RS1、RS2、RS3)と少なくとも5つの切換要素(A〜E)とを有し、
    3つの遊星歯車組(RS1、RS2、RS3)が同軸で直列に並置されており、
    第2遊星歯車組(RS2)が空間的に見て第1、第3遊星歯車組(RS1、RS3)の間に配置されており、
    第3遊星歯車組(RS3)の1つの太陽歯車(SO3)が第1切換要素(A)を介して多段自動変速機の1つの変速機ケース(GG)に固定可能であり、
    入力軸(AN)が第2遊星歯車組(RS2)の1つの太陽歯車(SO2)と結合されており、
    入力軸(AN)が、第2切換要素(B)を介して第1遊星歯車組(RS1)の1つの太陽歯車(SO1)と、かつ第5切換要素(E)を介して第1遊星歯車組(RS1)の1つのキャリヤ(ST1)と結合可能であり、
    第1遊星歯車組(RS1)の太陽歯車(SO1)が第3切換要素(C)を介して、かつ第1遊星歯車組(RS1)のキャリヤ(ST1)が第4切換要素(D)を介して変速機ケース(GG)に固定可能であり、
    出力軸(AB)と第1遊星歯車組(RS1)の1つのリングギヤ(HO1)と第3遊星歯車組(RS3)の1つのキャリヤ(ST3)とが互いに結合され、第2遊星歯車組(RS2)の1つのキャリヤ(ST2)が第3遊星歯車組(RS3)の1つのリングギヤ(HO3)と結合され、第1遊星歯車組(RS1)のキャリヤ(ST1)が第2遊星歯車組(RS2)の1つのリングギヤ(HO2)と結合されているか、或いは、出力軸(AB)と第1遊星歯車組(RS1)のリングギヤ(HO1)と第2遊星歯車組(RS2)のキャリヤ(ST2)とが互いに結合され、第3遊星歯車組(RS3)のキャリヤ(ST3)が第2遊星歯車組(RS2)のリングギヤ(HO2)と結合され、第1遊星歯車組(RS1)のキャリヤ(ST1)が第3遊星歯車組(RS3)のリングギヤ(HO3)と結合されているかのいずれかであるものにおいて、
    第2、第5切換要素(B、E)が1つの構造群としてまとめられており、この構造群が、 第2、第5切換要素(B、E)の各1つのディスク束(200、500)と、
    第2もしくは第5切換要素(B、E)の各ディスク束(200、500)を操作するための第2、第5切換要素(B、E)の各1つのサーボ機構(210、510)と、
    第2、第5切換要素(B、E)のディスク束(200、500)を受容するための第2、第5切換要素(B、E)用に共通する1つのディスク支持体(ZYLBE)とを備えており、
    第2、第5切換要素(B、E)を有する構造群が第1遊星歯車組(RS1)の第2遊星歯車組(RS2)から遠い側で第1遊星歯車組(RS1)に隣接しており、
    第2、第5切換要素(B、E)のディスク束(200、500)が軸線方向で並置されており、
    第2切換要素(B)のディスク束(200)が第5切換要素(E)のディスク束(500)よりも第2遊星歯車組(RS2)の近くに配置されており、
    第5切換要素(E)のサーボ機構(510)の1つの圧力室(511)が第2切換要素(B)のサーボ機構(210)の1つの圧力室(211)よりも第1遊星歯車組(RS1)の近くに配置されており、
    第3切換要素(C)および第4切換要素(D)が空間的に見て第1、第2および第3の遊星歯車組(RS1、RS2、RS3)が配置されている領域の半径方向外側の領域に配置されており、第3切換要素(C)は第4切換要素(D)よりも第2、第5切換要素(B、E)を有する構造群の近く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2、第5切換要素(B、E)のディスク束(200、500)が少なくとも同様の摩擦面直径を有することを特徴とする、請求項1記載の多段自動変速機。
  3. 第2切換要素(B)のディスク束(200)と第5切換要素(E)のディスク束(500)とが空間的に見て軸線方向で並べて、少なくとも同様の直径上に配置されており、第2切換要素(B)のディスク束(200)が第5切換要素(E)のディスク束(500)よりも第1遊星歯車組(RS1)近傍に配置されていることを特徴とする、請求項2記載の多段自動変速機。
  4. 第2切換要素(B)のディスク束(200)が第5切換要素(E)のディスク束(500)よりも大きな摩擦面直径を有することを特徴とする、請求項1記載の多段自動変速機。
  5. 第2切換要素(B)のディスク束(200)が軸線方向に見て少なくとも部分的に半径方向で第1遊星歯車組(RS1)の上方に配置されており、第5切換要素(E)のディスク束(500)が半径方向に見て少なくとも部分的に軸線方向で第1遊星歯車(RS1)の横に配置されていることを特徴とする、請求項3記載の多段自動変速機。
  6. 第3切換要素(C)が空間的に見て軸線方向で第2切換要素(B)のディスク束(200)の横に配置されてい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4切換要素(D)が空間的に見て第3切換要素(C)よりも第3遊星歯車組(RS3)近傍に配置されてい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3、第4切換要素(C、D)のディスク束(300、400)が、少なくとも同様の直径上に並置されてい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1切換要素(A)が空間的に見て第2遊星歯車組(RS2)とは反対の第3遊星歯車組(RS3)の側に配置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1切換要素(A)が空間的に見て半径方向で遊星歯車組(RS1、RS2、RS3)の上の領域に、特に半径方向で第3遊星歯車組(RS3)の上の領域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2、第5切換要素(B、E)からなる構造群が直接に変速機ケース(GG)の外壁に、または変速機ケース(GG)と相対回転不能に結合されたケース蓋に隣接していることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  12. 入力軸(AN)と出力軸(AB)が互いに同軸に延びておらず、1つの平歯車段(STST)または1つのチェーン伝動装置が設けられており、これを介して第1遊星歯車組(RS1)のリングギヤ(HO1)とこのリングギヤ(HO1)に結合された第3または第2遊星歯車組(RS3、RS2)のキャリヤ(ST3、ST2)とが、出力軸(AB)と作用結合されており、平歯車段(STST)の1つの第1平歯車(STR1)もしくはチェーン伝動装置の1つの第1スプロケット(KTR1)が軸線方向で第3遊星歯車組(RS3)と第1切換要素(A)との間に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. 入力軸(AN)と出力軸(AB)が互いに同軸に延びておらず、1つの平歯車段(STST)または1つのチェーン伝動装置が設けられており、これを介して第1遊星歯車組(RS1)のリングギヤ(HO1)とこのリングギヤ(HO1)に結合された第3または第2遊星歯車組(RS3、RS2)のキャリヤ(ST3、ST2)とが出力軸(AB)と作用結合されており、平歯車段(STST)の1つの第1平歯車(STR1)もしくはチェーン伝動装置の1つの第1スプロケット(KTR1)が変速機ケース(GG)の1つの外壁または1つの変速機ケース固定ケース蓋に隣接し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。
  14. 第1切換要素(A)が空間的に見て第3遊星歯車組(RS3)と平歯車段(STST)の第1平歯車(STR1)との間、もしくは第3遊星歯車組(RS3)とチェーン伝動装置の第1スプロケット(KTR1)との間に配置されていることを特徴とする、請求項13記載の多段自動変速機。
  15. 第1切換要素(A)が空間的に見て1つの円筒室の内部に配置されており、この円筒室がチェーン伝動装置の第1スプロケット(KTR1)によって形成され、第1切換要素(A)特に第1切換要素(A)の1つのディスク束(100)が軸線方向で第3遊星歯車組(RS3)に隣接していることを特徴とする、請求項13記載の多段自動変速機。
  16. 入力軸(AN)と出力軸(AB)が互いに同軸に延びており、第1遊星歯車組(RS1)のリングギヤ(HO1)に作用結合された出力軸(AB)が第3遊星歯車組(RS3)に軸線方向中心で挿通されており、第1遊星歯車組(RS1)のリングギヤ(HO1)に作用結合された出力軸(AB)が軸線方向に第1切換要素(A)の1つの連結室の中心に挿通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。
  17. 第2、第5切換要素(B、E)用に共通するディスク支持体(ZYLBE)が1つの連結室を形成し、この連結室の内部に第5切換要素(E)のディスク束(500)と第5切換要素(E)のサーボ機構(510)とが配置されており、
    第2、第5切換要素(B、E)のサーボ機構(210、510)の操作方向が各ディスク束(200、500)の操作時に互いに対抗しており、
    第2、第5切換要素(B、E)のサーボ機構(210、510)の圧力室(211、511)が互いに直接に隣接し、かつ第2、第5切換要素(B、E)用に共通するディスク支持体(ZYLBE)の1つの外被面によって相互に分離されており、
    第2切換要素(B)のサーボ機構(210)の1つのピストン(214)が第2切換要素(B)のディスク束(200)に軸線方向で半径方向外側で完全に被さり、かつ1つの操作プランジャ(216)を有し、この操作プランジャが第2切換要素(B)のディスク束(200)の、第2切換要素(B)のサーボ機構(210)の圧力室(211)とは相反する側からディスク束(200)に作用す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2切換要素(B)のサーボ機構(210)がその動的圧力補償用に1つの圧力補償室(212)を有し、この圧力補償室が第2切換要素(B)のサーボ機構(210)の圧力室(211)の、第5切換要素(E)のサーボ機構(510)の圧力室(511)とは相反する側に配置されており、第5切換要素(E)のサーボ機構(510)がその動的圧力補償用に1つの圧力補償室(512)を有し、この圧力補償室が第5切換要素(E)のサーボ機構(510)の圧力室(511)の、第2切換要素(B)のサーボ機構(210)の圧力室(211)とは相反する側に配置され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5切換要素(E)のサーボ機構(510)が第5切換要素(E)のディスク束(500)を軸線方向で第1遊星歯車組(RS1)の方向に操作し、第2切換要素(B)のサーボ機構(210)が第2切換要素(B)のディスク束(200)を軸線方向で第1遊星歯車組(RS1)とは逆方向に操作することを特徴とする、請求項1〜18のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  20. 第2切換要素(B)のサーボ機構(210)および/または第5切換要素(E)のサーボ機構(510)が入力軸(AN)で支承されていることを特徴とする、請求項1〜19のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  21. 第2および/または第5切換要素(B、E)の圧力室(211、511)への圧媒供給(218、518)および/または第2および/または第5切換要素(B、E)の圧力補償室(212、512)への潤滑剤供給(219、519)が、少なくとも一部では変速機ケース固定ハブ(GN)を介して行われることを特徴とする、請求項1〜20のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  22. 切換要素(A〜E)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、少なくとも6つの前進変速段が切換可能であり、第1前進変速段のとき第1、第4切換要素(A、D)、第2前進変速段のとき第1、第3切換要素(A、C)、第3前進変速段のとき第1、第2切換要素(A、B)、第4前進変速段のとき第1、第5切換要素(A、E)、第5前進変速段のとき第2、第5切換要素(B、E)、第6前進変速段のとき第3、第5切換要素(C、E)、そして後退変速段のとき第2、第4切換要素(B、D)が係合されていることを特徴とする、請求項1〜21のいずれか1項記載の多段自動変速機。
JP2006520700A 2003-07-23 2004-06-28 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機 Expired - Fee Related JP4704336B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10333435A DE10333435A1 (de) 2003-07-23 2003-07-23 Mehrstufen-Automatgetriebe mit drei Planetenradsätzen
DE10333435.1 2003-07-23
PCT/EP2004/006966 WO2005019692A1 (de) 2003-07-23 2004-06-28 Mehrstufen-automatgetriebe mit drei planetenradsätzen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006528320A JP2006528320A (ja) 2006-12-14
JP2006528320A5 JP2006528320A5 (ja) 2007-09-06
JP4704336B2 true JP4704336B2 (ja) 2011-06-15

Family

ID=34042043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006520700A Expired - Fee Related JP4704336B2 (ja) 2003-07-23 2004-06-28 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1646810B1 (ja)
JP (1) JP4704336B2 (ja)
KR (1) KR100907152B1 (ja)
CN (1) CN100476246C (ja)
DE (2) DE10333435A1 (ja)
WO (1) WO2005019692A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5159613B2 (ja) * 2005-05-17 2013-03-06 ボーグワーナー インコーポレーテッド トランスミッション用のデュアルクラッチ機構
JP4811335B2 (ja) * 2007-04-27 2011-11-09 マツダ株式会社 自動変速機
US8979701B2 (en) 2008-09-15 2015-03-17 Ford Global Technologies, Llc Multiple speed transmission
US9528573B2 (en) 2008-09-15 2016-12-27 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
DE102013202883A1 (de) * 2013-02-22 2014-08-28 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise
EP3382234B1 (en) * 2017-03-31 2020-12-16 IMSystems Holding B.V. Compound planetary friction drive

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035341A (ja) * 2001-06-05 2003-02-07 General Motors Corp <Gm> 2つのクラッチ及び3つのブレーキを備えた6速遊星トランスミッション機構
JP2003106388A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Jatco Ltd 自動変速機
JP2003194161A (ja) * 2001-12-25 2003-07-09 Aisin Aw Co Ltd 自動変速機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3977272A (en) * 1975-05-05 1976-08-31 Borg-Warner Corporation Transmission mechanism
JPH02154846A (ja) * 1988-12-08 1990-06-14 Toyota Motor Corp 自動変速機用歯車変速装置
US5232411A (en) * 1991-07-26 1993-08-03 Nissan Motor Co., Ltd. Structure for automatic transmission
US5439088A (en) * 1992-01-30 1995-08-08 Nissan Motor Co., Ltd. Automatic transmission with passages connecting apply and cancel chambers
US5295924A (en) * 1992-12-07 1994-03-22 Ford Motor Company Multiple speed nonsynchronous automatic transmission for motor vehicles
US5533945A (en) * 1994-07-06 1996-07-09 Chrysler Corporation Five-speed automatic transmission
JP3409523B2 (ja) * 1995-08-02 2003-05-26 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置の制御装置
DE19833376A1 (de) * 1998-07-24 1999-12-09 Getrag Getriebe Zahnrad Doppelkupplung
DE19912480B4 (de) * 1999-03-22 2006-03-16 Zf Friedrichshafen Ag Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe
DE10146606A1 (de) * 2001-09-21 2003-04-10 Zf Sachs Ag Mehrfach-Kupplungseinrichtung mit axial nebeneinander angeordneten Lamellen-Kupplungsanordnungen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035341A (ja) * 2001-06-05 2003-02-07 General Motors Corp <Gm> 2つのクラッチ及び3つのブレーキを備えた6速遊星トランスミッション機構
JP2003106388A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Jatco Ltd 自動変速機
JP2003194161A (ja) * 2001-12-25 2003-07-09 Aisin Aw Co Ltd 自動変速機

Also Published As

Publication number Publication date
KR100907152B1 (ko) 2009-07-09
DE10333435A1 (de) 2005-02-10
DE502004003627D1 (de) 2007-06-06
KR20060056336A (ko) 2006-05-24
JP2006528320A (ja) 2006-12-14
CN100476246C (zh) 2009-04-08
CN1826483A (zh) 2006-08-30
WO2005019692A1 (de) 2005-03-03
EP1646810A1 (de) 2006-04-19
EP1646810B1 (de) 2007-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8016708B2 (en) Multi-speed gearbox
KR101191596B1 (ko) 다단 자동 변속기
JP6232979B2 (ja) 変速装置
WO2006059754A1 (ja) 自動変速機
JP2007510106A (ja) 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機
WO2015080194A1 (ja) 多段変速機
JP4689603B2 (ja) 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機
JP4712700B2 (ja) 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機
JP4704336B2 (ja) 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機
EP0463622B1 (en) Vehicle power transmission
US7628723B2 (en) Multi-stage automatic gearbox
US7244212B2 (en) Six-speed automatic gearbox
US7678008B2 (en) Multi-step automatic gearbox
US6863635B2 (en) Speed change mechanism of automatic transmission
JP4689604B2 (ja) 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機
JP6418302B2 (ja) 変速装置
KR101191584B1 (ko) 다단 자동 변속기
JP2006528318A (ja) 3つの遊星歯車組を有する多段自動変速機
JP2000186751A (ja) 自動変速機
EP1669645B1 (en) Multiple Speed Automatic Transmission for a Motor Vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070627

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100611

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100913

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100921

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101012

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4704336

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees