JP4860615B2 - 多段自動変速機 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前文に記載された多段自動変速機に関する。
レンジシフトなしに切換可能な複数の変速段を有する自動変速機はさまざまに知られている。米国特許第5106352号明細書により公知の6速自動変速機では、単一前置遊星歯車組が、ラビニヨ式遊星歯車組として構成される2キャリヤ‐4軸‐主歯車組と同軸に配置され、5つの切換要素が設けられている。前置歯車組は、変速機ケースに固定された太陽歯車を有する切換不可能な減速段として実施され、減速段の出力回転数は自動変速機駆動軸の回転数よりも小さく、2つのクラッチを介して主歯車組の2つの異なる要素に伝達可能であり、これら両方の要素の一方は付加的に第1ブレーキを介して変速機ケースに固定可能である。主歯車組のこの入力要素は選択的に前置歯車組の出力要素と結合可能、または変速機ケースに固定可能であり、以下で「主歯車組の第1入力要素」と称される。同様に、主歯車組の他方の入力要素も前置遊星歯車組の出力要素と結合可能であり、以下で「主歯車組の第2入力要素」と称される。駆動軸の回転数は第3クラッチを介して主歯車組の第3入力要素に伝達可能であり、この第3要素は第2ブレーキを介して変速機ケースに固定可能でもある。主歯車組の第4要素は主歯車組の出力要素を形成し、専ら自動変速機の被動軸と強固に結合されている。
米国特許第5106352号明細書に述べられたこの自動変速機に対する複数の選択的部材配置が例えば米国特許第6139463号明細書、独国特許出願公開第10210348号により公知である。
本出願人のまだ公開されていないドイツ特許出願DE10221095.0に、米国特許第5106352号明細書により公知の6速自動変速機を改良して7速自動変速機とすることが述べられている。米国特許第5106352号明細書に比べて、前置遊星歯車組は二重遊星構造様式の切換可能な単一プラス遊星歯車組として実施され、付加的第6切換要素が付け加えられている。前置遊星歯車組のキャリヤは、自動変速機駆動軸に強固に結合された前置遊星歯車組の入力要素を形成する。前置遊星歯車組の太陽歯車は、米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素を介して変速機ケースに固定可能である。同様に、前置遊星歯車組のリングギヤは主歯車組の2つの異なる要素に結合可能な前置遊星歯車組の出力要素を形成し、駆動軸の回転数よりも小さな回転数または同じ回転数で回転する。個々の歯車組要素および切換要素のこの運動学的連結についてDE10221095.0は変速機構成部品相互の多種多様な配置変更態様を開示している。
特開2001‐182785号公報には、米国特許第5106352号明細書により公知の6速自動変速機を改良して8速自動変速機とすることが述べられている。米国特許第5106352号明細書に比べて、前置遊星歯車組は二重遊星構造様式の切換不可能な単一プラス遊星歯車組として実施され、付加的第6切換要素が付け加えられている。前置遊星歯車組のキャリヤは、自動変速機駆動軸に強固に結合された前置遊星歯車組の入力要素を形成する。前置遊星歯車組の太陽歯車は変速機ケースに固定されている。同様に、前置遊星歯車組のリングギヤは主歯車組の2つの異なる要素に結合された前置遊星歯車組の出力要素を形成し、駆動軸の回転数よりも小さな回転数で常に回転する。米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素を介して、主歯車組の‐選択的に前置遊星歯車組の出力要素に結合可能または変速機ケースに固定可能な‐第1入力要素はいまや選択的に変速機駆動軸とも結合可能である。切換要素相互および遊星歯車組に対して相対的な空間的配置に関して、特開2001‐182785号公報では、主歯車組の第1、第2入力要素を前置遊星歯車組のリングギヤと結合可能な両方の切換要素を、米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素と一緒に1つの構造群として軸線方向において前置遊星歯車組と主歯車組との間に配置することが提案されている。駆動軸を主歯車組の第3入力要素と結合可能な米国特許第5106352号明細書により既に公知の(第5)切換要素はこの構造群とは反対の主歯車組の側に配置されており、つまり前置遊星歯車組から離れた方の主歯車組の側にも配置されている(本明細書では、任意の要素A,Bについて「Aから離れた方のBの側」は、原則として「Bに対してAとは反対側」を意味する。以下、同様)。特開2001‐182785号公報はさらに、米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素を、前記構造群の内部で空間的に見て、主歯車組の第1入力要素を前置歯車組のリングギヤと結合可能な切換要素の半径方向上に配置することを教示している。
本出願人のまだ公開されていないドイツ特許出願DE10318565.8に、特開2001‐182785号公報により公知の8速自動変速機の改良された部材配置が述べられている。基礎となる米国特許第5106352号明細書による6速自動変速機の基本構造に対して比較的僅かな設計変更を行わねばならないだけとするために、DE10318565.8で提案されるのは、前置遊星歯車組、ラビニヨ式主歯車組および5つの第1切換要素の、6速自動変速機により公知の空間的位置を変速機ケース内で互いに相対的に維持し、米国特許第5106352号明細書に対して付加的に第6切換要素を変速機ケース内で、原動機に向き合う変速機側に、空間的に見て駆動側変速機ケース壁と、前置遊星歯車組の出力要素を主歯車組の第2入力要素と結合可能な第1切換要素との間に、しかし空間的に見て前記駆動側変速機ケース壁と前置遊星歯車組との間にも、配置することである。つまり、米国特許第5106352号明細書に対して付加的な第6切換要素は主歯車組から離れた方の前置遊星歯車組の側に配置されている。
本発明の課題は、8つの前進変速段を有する特開2001‐182785号公報もしくはDE10318565.8に明示された多段自動変速機を改良し、遊星歯車組および6つの切換要素に関する選択的部材配置を提供することである。
この課題は、請求項1の特徴を有する多段自動変速機によって解決される。本発明の有利な諸構成および諸展開は従属請求項から明らかとなる。
本発明が出発点とするのは、特開2001‐182785号公報もしくは本出願人のまだ公開されていないドイツ特許出願DE10318565.8に述べられた、少なくとも8つの前進変速段を有する多段自動変速機のスケルトン図であり、この多段自動変速機は駆動軸と、被動軸と、二重遊星歯車組として構成される前置歯車組と、少なくとも3つの非連結入力要素と1つの出力要素とを備えた連結遊星歯車組として構成される主歯車組と、少なくとも6つの切換要素とを含む。その都度2つの切換要素を選択的に係合させることによって、或る変速段から次に高い変速段または次に低い変速段へと切換えるためにまさに操作された切換要素によってその都度単に1つの切換要素が開放され、他の1つの切換要素が係合されるように、駆動軸の回転数は被動軸に伝達可能である。本出願人のまだ公開されていないドイツ特許出願DE10318565.8の開示全体が明確に本発明の開示の一部でもある。
前置歯車組の入力要素は駆動軸と常時結合されている。前置歯車組の出力要素は駆動軸の回転数よりも小さな回転数で常に回転する。前置歯車組の第3要素は変速機ケースに固定されている。前置歯車組の出力回転数は2つの切換要素を介して主歯車組の2つの異なる入力要素に伝達可能である。駆動軸の回転数は2つの別の切換要素を介してやはり主歯車組の2つの異なる入力要素に伝達可能である。主歯車組の出力要素は被動軸と常時結合されている。
8速自動変速機としてのこのスケルトン図の好ましい1構成において、前置歯車組の(連結)キャリヤは駆動軸に常に結合されたその入力要素を形成し、前置歯車組のリングギヤは主歯車組の2つの異なる入力要素に結合可能なその出力要素を形成し、前置歯車組の太陽歯車は変速機ケースに固定されたその第3要素を形成する。前置歯車組と主歯車組は互いに同軸に配置されている。主歯車組は「ラビニヨ式遊星歯車組」の構造態様の2キャリヤ‐4軸‐歯車装置として実施しておくことができ、選択的に前置歯車組のリングギヤまたは駆動軸に結合可能または変速機ケースに固定可能な主歯車組の第1入力要素としての第1太陽歯車と、前置歯車組のリングギヤに結合可能な主歯車組の第2入力要素としての第2太陽歯車と、選択的に駆動軸に結合可能または変速機ケースに固定可能な主歯車組の第3入力要素としての(連結)キャリヤと、被動軸に常に結合された主歯車組の出力要素としてのリングギヤとを有する。その場合、
・第1切換要素の入力要素が前置歯車組の出力要素と結合され、
・第1切換要素の出力要素が主歯車組の第2入力要素と結合され、
・第2切換要素の入力要素が前置歯車組の出力要素と結合され、
・第2切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、
・第3切換要素の入力要素が変速機ケースと結合され、
・第3切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、
・第4切換要素の入力要素が変速機ケースと結合され、
・第4切換要素の出力要素が主歯車組の第3入力要素と結合され、
・第5切換要素の入力要素が駆動軸と結合され、
・第5切換要素の出力要素が主歯車組の第3入力要素と結合され、
・第6切換要素の入力要素が駆動軸と結合され、
・第6切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、
・主歯車組の出力要素が被動軸と常時結合されている。
しかし主歯車組は2つの連結された単キャリヤ‐遊星歯車組を有する2キャリヤ‐4軸‐歯車装置として構成しておくこともでき、例えばこの主歯車組の第1入力要素は第2キャリヤに強固に結合された第1太陽歯車によって形成され、この太陽歯車は選択的に前置歯車組のリングギヤまたは駆動軸に結合可能または変速機ケースに固定可能であり、この主歯車組の第2入力要素は前置歯車組のリングギヤに結合可能な第2太陽歯車によって形成され、主歯車組の第1キャリヤと第2リングギヤは互いに連結され、かつ主歯車組の第3入力要素として選択的に駆動軸に結合可能または変速機ケースに固定可能であり、主歯車組の第1リングギヤはこの主歯車組の出力要素として被動軸に常に結合されている。その場合、主歯車組の3つの入力要素に対する6つの切換要素の入力要素および出力要素の結合は、先にラビニヨ式主歯車組を例に述べた結合に一致する。
主歯車組は例えば、連結された3つの単キャリヤ‐遊星歯車組を有する「3キャリヤ‐5軸‐歯車装置」としても、または連結された3つの単キャリヤ‐遊星歯車組を有する「低減された3キャリヤ‐5軸‐歯車装置」としても構成しておくことができ、これら単一遊星歯車組の少なくとも2つは共通するキャリヤと他の共通する中央歯車とを介して(つまりそれらの太陽歯車またはそれらのリングギヤのいずれかを介して)互いに連結(「低減」)されている。これと同様に、主歯車組は例えば、基本的に設けられている4つの互いに連結された単一遊星歯車組がまとめられ、主歯車組がなお2つのキャリヤを有するだけである「低減された4キャリヤ‐6軸‐歯車装置」として構成しておくこともできる。「2キャリヤ‐4軸‐遊星歯車装置」型の主歯車組の入力要素に対する6つの切換要素の結合とは異なり、個々の主歯車組‐要素に対する第3、第6切換要素の入力要素および出力要素の運動学的連結に関してさまざまな可能性が考えられる。その場合、以下が妥当する:
・第3切換要素の入力要素が変速機ケースと結合され、
・第3切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、または速度(回転数)線図においてこの第1入力要素に隣接する主歯車組の入力要素と結合され、
・第6切換要素の入力要素が駆動軸と結合され、
・第6切換要素の出力要素が主歯車組の第1入力要素と結合され、または速度(回転数)線図においてこの第1入力要素に隣接する主歯車組の入力要素と結合されている。
指摘したすべての変更実施形態において、第1前進変速段では第1、第4切換要素、第2前進変速段では第1、第3切換要素、第3前進変速段では第1、第2切換要素、第4前進変速段では第1、第6切換要素、第5前進変速段では第1、第5切換要素、第6前進変速段では第5、第6切換要素、第7前進変速段では第2、第5切換要素、そして第8前進変速段では第3、第5切換要素が係合している。後退変速段では第4切換要素と付加的に第2切換要素または第6切換要素のいずれかが係合している。
ところで本発明により提案されるのは、第6切換要素と、この第6切換要素の少なくとも1つの多板クラッチと、第6切換要素のこの多板クラッチを操作するためのサーボ機構が、空間的に見て軸線方向において前置歯車組と主歯車組との間の領域に配置されており、第2切換要素の多板クラッチを操作するためのサーボ機構が、空間的に見て主として、主歯車組とは反対の前置歯車組の側に配置されていることである。第2切換要素のこのサーボ機構の少なくとも圧力室は主歯車組から離れた方の前置歯車組の側に配置されている。
別の4つの切換要素の空間的配置の第1構成において提案されるのは、第5切換要素が、主歯車組に向き合う前置歯車組の側で前置歯車組に直接接していることである。その場合、第6切換要素は、空間的に見て軸線方向において第5切換要素と主歯車組との間の領域に配置されている。予め組付可能な構造群を形成するために、主歯車組の第1入力要素に結合された第6切換要素の出力要素はこの場合望ましくは円筒形外ディスク支持体として実施されており、第6切換要素多板クラッチの主に鋼ディスクとして構成される外ディスクも、第6切換要素のサーボ機構も受容する。第6切換要素のサーボ機構は主歯車組の第1入力要素の回転数で常時回転し、係合時、第6切換要素の多板クラッチを軸線方向において前置歯車組の方向に操作する。第6切換要素のこのサーボ機構の圧力室への圧媒供給は、そして第6切換要素サーボ機構の回転する圧力室を動的に圧力補償する無圧充填可能な圧力補償室への潤滑剤供給も、設計上比較的簡単に変速機ケースの方から、第6切換要素のこの外ディスク支持体の回転するハブに導くことができる。ブレーキとして構成されて主歯車組の第1入力要素を変速機ケースに固定可能な第3切換要素は、第6切換要素に隣接して配置されている。第3切換要素がディスクブレーキとして実施されていると、このブレーキの相応する多板クラッチは第6切換要素の多板クラッチよりも主歯車組近傍に配置されている。第3切換要素がバンドブレーキとして実施されていると、相応するブレーキバンドは空間的に見て第6切換要素の多板クラッチの上に配置しておくこともでき、その場合第6切換要素の外ディスク支持体は望ましくはその外径にこのブレーキバンド用走行面を有することができる。駆動軸と被動軸が互いに同軸に延びている場合、やはりブレーキとして構成される第4切換要素は軸線方向において主歯車組の方向で第3切換要素に続く。つまり基本的に第4切換要素は第3切換要素よりも主歯車組近傍に配置されている。駆動軸と被動軸が互いに同軸に延びているのでない場合、ブレーキとして構成される第4切換要素は前置歯車組もしくは第6切換要素もしくは第3切換要素から離れた方の主歯車組の側に配置しておくこともできる。第1切換要素の空間的配置に関して、この第1、第2切換要素に共通する入力要素を設けておくことができ、この入力要素は前置歯車組の出力要素と結合され、少なくとも広範囲に渡って、主歯車組から離れた方の前置歯車組の側に、特に共通する外ディスク支持体の構造様式で配置されている。第1、第2切換要素のサーボ機構はこの外ディスク支持体の外被面によって相互に分離されているだけであり、第1切換要素サーボ機構の圧力室は第2切換要素サーボ機構の圧力室よりも前置歯車組近傍に配置されている。
駆動軸と被動軸が互いに同軸に延びているのではない駆動経路に特に適した、別の4つの切換要素の空間的配置についての第2構成において、主歯車組に向き合う前置歯車組の側で第6切換要素が前置歯車組に直接接することが提案される。予め組付可能な構造群を形成するために、駆動軸に結合された第6切換要素の入力要素はこの場合望ましくは円筒状外ディスク支持体として実施され、第6切換要素多板クラッチの主に鋼ディスクとして構成される外ディスクも第6切換要素サーボ機構も受容する。第6切換要素のサーボ機構は駆動軸の回転数で常時回転し、係合時、第6切換要素の多板クラッチを軸線方向において主歯車組の方向に操作する。第6切換要素のこのサーボ機構の圧力室への圧媒供給は、そして第6切換要素サーボ機構の回転する圧力室を動的に圧力補償する無圧充填可能な圧力補償室への潤滑剤供給も、設計上比較的簡単に駆動軸を介して行うことができる。第1切換要素、特にそのサーボ機構の圧力室は、主に空間的に見て軸線方向において第6切換要素と主歯車組との間の領域に、主に第6切換要素に接して配置されている。この第1切換要素の多板クラッチは空間的に見て第6切換要素の半径方向上の領域に配置しておくこともできる。主に、第1切換要素のサーボ機構は主歯車組の第2入力要素の回転数で常に回転し、係合時、第1切換要素の多板クラッチを軸線方向において前置歯車組の方向に操作する。軸線方向において主歯車組の方向に見て、第5切換要素の多板クラッチは軸線方向において第1切換要素の多板クラッチに続いている。この第5切換要素のサーボ機構圧力室は主歯車組から離れた方の前置歯車組の側に配置しておくことができ、その場合常に駆動軸の回転数で回転する。第4切換要素がディスクブレーキとして実施されていると、軸線方向において主歯車組の方向に見てこの第4切換要素の多板クラッチは望ましくは軸線方向において第5切換要素の多板クラッチに続き、主に主歯車組に隣接する。やはりブレーキとして実施される第3切換要素は主に、前置歯車組とは反対の主歯車組の側に配置されている。
以下、本発明は図に基づいて詳しく説明され、対応する部品にはすべての図において同じ符号が付けてある。
理解を深めるためにまず本発明の基礎となる技術の現状を説明する。図1AはDE10318565.8による前文に係る技術の現状のスケルトン図、図1Bは相応する作動表を示す。図1AにおいてANは自動変速機の駆動軸であり、自動変速機の(図示しない)原動機と作用結合され、図示例ではトルクコンバータを介してトーショナルダンパおよびコンバータロックアップクラッチと作用結合されている。ABは駆動軸ANと同軸に配置される自動変速機被動軸であり、自動車の少なくとも1つの駆動車軸と作用結合されている。勿論、トルクコンバータの代わりに摩擦クラッチも自動変速機の発進クラッチとして原動機と自動変速機との間に配置しておくことができよう。また、原動機は単に単一のトーショナルダンパまたは2質量フライホイールまたは剛性軸を介して変速機駆動軸ANと結合しておくことができよう。その場合、自動変速機の内部に配置される摩擦切換要素は変速機の発進要素として構成されていなければならない。
この自動変速機は前置歯車組VSと、同軸でこの前置歯車組VSの横に(但し直接横にではなく)配置された主歯車組HSとを有する。前置歯車組VSは二重遊星構造様式のプラス遊星歯車組として実施され、リングギヤHOVSと太陽歯車SOVSと2つの単一キャリヤで形成されるキャリヤSTVSとを有し、太陽歯車SOVSにかみ合う内側遊星歯車P1VSと、内側遊星歯車P1VSおよびリングギヤHOVSにかみ合う外側遊星歯車P2VSが、このキャリヤで回転可能に支承されている。この前置歯車組VSは切換不可能な減速段として作動し、自動変速機駆動軸ANの入力回転数よりも小さな値の出力回転数を発生する。このため、前置歯車組VSの太陽歯車SOVSが変速機ケースGGに固定され、キャリヤSTVSが駆動軸ANと常時結合されている。つまりリングギヤHOVSは前置歯車組VSの出力要素を形成し、かつ2つの切換要素A、Bを介して主歯車組HSの個々の入力要素と結合可能である。
主歯車組HSは、互いに連結されていない3つの入力要素と1つの出力要素とを有する連結された2キャリヤ‐4軸‐遊星歯車装置として構成され、ラビニヨ式歯車組の態様で2つの太陽歯車S1HS、S2HSとリングギヤHOHSと連結されたキャリヤSTHSとを有し、第1太陽歯車S1HSおよびリングギヤHOHSにかみ合う長い遊星歯車P1HSと、第2太陽歯車S2HSおよび長い遊星歯車P1HSにかみ合う短い遊星歯車P2HSとがこのキャリヤで回転可能に支承されている。第1太陽歯車S1HSが主歯車組HSの第1入力要素を形成し、第2太陽歯車S2HSが主歯車組HSの第2入力要素を形成し、連結されたキャリヤSTHSが主歯車組HSの第3入力要素を形成し、リングギヤHOHSが主歯車組HSの出力要素を形成する。
自動変速機は合計6つの切換要素A〜Fを有する。切換要素A、B、E、Fはクラッチとして構成され、切換要素C、Dはブレーキとして構成されている。このため主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSは第1切換要素Aを介して前置歯車組VSのリングギヤHOVSと結合可能である。このためさらに、主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSは第2切換要素Bを介して前置歯車組VSのリングギヤHOVSと結合可能、第3切換要素Cを介して変速機ケースGGに固定可能、かつ第6切換要素Fを介して駆動軸ANと結合可能である。このためさらに、主歯車組HSのキャリヤSTHSは第4切換要素Dを介して変速機ケースGGに固定可能、かつ第5切換要素Eを介して駆動軸ANと結合可能である。つまり個々の切換要素に対して主歯車組HSの個々の要素がこのように結合される結果、主歯車組HSのキャリヤSTHSは第5、第6切換要素E、Fを同時に係合させることによって主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSとも結合可能である。主歯車組HSのリングギヤHOHSは常時、そして専ら、被動軸ABと結合されている。
図1Bは図1Aに示す多段自動変速機の作動表を示す。合計8つの前進変速段がレンジシフトなしに切換可能であり、つまり或る変速段から次に高い変速段または次に低い変速段へと切換えるためにまさに操作された切換要素によってその都度単に1つの切換要素が開放され、他の1つの切換要素が係合する。第1変速段「1」ではクラッチAとブレーキDが係合し、第2変速段「2」ではクラッチAとブレーキCが係合し、第3変速段「3」ではクラッチA、Bが係合し、第4変速段「4」ではクラッチA、Fが係合し、第5変速段「5」ではクラッチA、Eが係合し、第6変速段「6」ではクラッチE、Fが係合し、第7変速段「7」ではクラッチB、Eが係合し、第8変速段「8」ではブレーキCとクラッチEが係合している。第1後退変速段「R1」ではクラッチBとブレーキDが係合している。第2後退変速段「R2」も設けておくことができ、そこではクラッチFとブレーキDが係合している。図1Cは図1Aに示す多段自動変速機の速度(回転数)線図である。
図1Aに立ち帰るなら、切換要素の多板クラッチ、入力要素、出力要素は統一的に表してある。第1切換要素Aの多板クラッチは符号100、第1切換要素Aの入力要素は符号120、第1切換要素Aの出力要素は符号130、第1切換要素Aの多板クラッチ100を操作するためのサーボ機構は符号110である。同様に、別の切換要素B、C、D、E、Fの多板クラッチは符号200、300、400、500、600、別の切換要素B、E、Fの入力要素は符号220、520、620である。同様に、別の切換要素B、C、D、E、Fの出力要素も符号230、330、430、530、630、別のクラッチB、E、Fの各多板クラッチ200もしくは500もしくは600を操作するためのサーボ機構は符号210、510、610である。
符号GGとされた変速機ケースの内部での切換要素と歯車組との互いに相対的な空間的配置に関してDE10318565.8は以下の如く教示している:クラッチとして構成される第5切換要素Eは空間的に見て軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間に、軸線方向において前置歯車組VSに直接接して配置されている。やはりクラッチとして構成される第2切換要素Bはやはり軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間に配置されており、このクラッチBの多板クラッチ200は空間的に見てクラッチEの多板クラッチ500の概ね半径方向上に配置され、クラッチBのサーボ機構210は軸線方向において前置歯車組VSから離れた方の側でクラッチEに接している。軸線方向において主歯車組HSの方向に見てクラッチBに続くのはまず、ブレーキとして構成される第3切換要素C、次にやはりブレーキとして構成される第4切換要素D、次に主歯車組HSである。クラッチとして構成される第1切換要素Aの多板クラッチ100は空間的に見て前置歯車組VSの概ね上に配置されている。このクラッチAのサーボ機構110は少なくとも広範囲に渡って、主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置されている。クラッチAの前置歯車組VSから離れた方のサーボ機構110の側に、空間的に見て軸線方向においてクラッチAと駆動側変速機ケース固定ケース壁GWとの間に、つまりクラッチAおよび前置歯車組VSの主歯車組HSから離れた方の側に、クラッチとして構成される第6切換要素Fは配置されている。
1つの切換要素の1つのサーボ機構の実施例として図1Aには第6切換要素Fのサーボ機構610が詳しく示してある。このサーボ機構610が円筒状ディスク支持体の内部に配置されており、このディスク支持体はクラッチFの入力要素620を形成し、相応に変速機駆動軸ANの回転数で常に回転する。サーボ機構610が圧力室611を有し、この圧力室はクラッチFのディスク支持体の外被面区域とサーボ機構610のピストン614とによって形成される。この圧力室611に圧力が付加されるとピストン614はサーボ機構610のここで例示的に皿ばねとして構成される戻し要素613の力に抗して軸線方向において前置歯車組VSの方向に動き、クラッチFの多板クラッチ600を操作もしくは係合させる。回転する圧力室611の動的圧力を主に完全に補償するために、サーボ機構610は付加的に潤滑剤を無圧充填可能な圧力補償室612を有し、この圧力補償室はピストン614の1つの面と堰円板615とによって形成される。入力要素620は変速機ケース固定ハブGN上で回転可能に支承されており、このハブは変速機ケース固定ケース壁GWから出発して変速機ケースGGの内部空間内で軸線方向において前置歯車組VSの方向に前置歯車組VSの太陽歯車SOVSに至るまで延設され、相対回転不能にこの太陽歯車SOVSと結合されている。同様に、この変速機ケース固定ハブGNはクラッチFの圧力室と圧力補償室とに圧媒もしくは潤滑剤を供給するための通路も有する。
次に図2に基づいて本発明によるスケルトン図の第1実施例を説明する。図1Aと比較して切換要素A、B、Fの、歯車組VS、HSに対して相対的な、および互いに相対的な、そして別の切換要素C、D、Eに対する空間的位置は著しく変更されたが、歯車組と切換要素との運動学的連結は維持され、また同軸で並べて(但し直接並べてではなく)配置される遊星歯車組VS、HSの設計構成は維持された。
図1Aに対して変更なしに、クラッチとして構成される第5切換要素Eは軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間に、軸線方向において前置歯車組VSに直接接して配置されている。クラッチEの入力要素520は外ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSの方向で円筒状開口した鉢体の形状である。鉢体の円板状鉢底は一方で前置歯車組VSの連結キャリヤSTVSに結合され、他方でその最小直径の領域で駆動軸ANに結合されており、鉢体の円筒状区域はその内径でクラッチEの多板クラッチ500の外ディスクを受容している。つまり前置歯車組VSの主歯車組HSに向き合うキャリヤ板と、クラッチEの外ディスク支持体は一体に実施しておくことができる。クラッチEの略示しただけのサーボ機構510はクラッチEの前記外ディスク支持体520によって形成される円筒室の内部に配置され、この外ディスク支持体520のハブ領域で軸線方向摺動可能に支承され、常に駆動軸ANの回転数で回転し、自己に付設された多板クラッチ500を、クラッチEの係合時軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。クラッチEの出力要素530は同様に内ディスク支持体として構成され、中心でキャリヤ軸540と結合されている。このキャリヤ軸はクラッチEのこの出力要素530のハブ領域から出発して軸線方向において主歯車組HSの方向に延設され、この主歯車組HSに中心で完全に挿通され、前置歯車組VSとは反対の主歯車組HSの側で主歯車組HSの連結キャリヤSTHSと結合されている。この連結キャリヤSTHSが主歯車組HSの第3入力要素を形成する。クラッチEの出力要素530のハブ、またはキャリヤ軸540が駆動軸ANで回転可能に支承されている。
例示的にディスクブレーキとして構成される両方の切換要素C、Dの、両方の歯車組VS、HSに対して相対的な空間的位置は、図1Aに対してやはり変更されていない。第4切換要素Dとその多板クラッチ400は主歯車組HSに隣接して、前置歯車組VSに向き合うその側に配置されている。ブレーキDの内ディスク支持体として構成される出力要素430は主歯車組HSの連結キャリヤSTHSと結合されており、このキャリヤSTHSは軸線方向において主歯車組HSを完全に貫通する。前置歯車組VSの方向に見て、ブレーキCの多板クラッチ300は軸線方向においてブレーキDの多板クラッチ400に続いている。ブレーキCの出力要素330は内ディスク支持体として構成されている。両方のブレーキC、Dの外ディスク支持体は変速機ケースGGに簡単に一体化しておくことができ、簡略のため図示しない多板クラッチ300、400を操作するためのサーボ機構も同様である。勿論、ブレーキC、D用に個別の外ディスク支持体を設けておくこともでき、その場合この支持体は相対回転不能に変速機ケースGGと結合されており、ブレーキC、Dのサーボ機構も軸線方向摺動可能に受容することができる。
図2から明らかとなるように、クラッチとして構成される第6切換要素Fはいまや軸線方向において空間的に見て前置歯車組VSと主歯車組HSとの間の領域に、図示例では軸線方向においてクラッチEと主歯車組HSとの間に、配置されている。クラッチFの出力要素630は外ディスク支持体として構成され、幾何学的には前置歯車組VSの方向に開口した鉢体の形状である。クラッチFのこの外ディスク支持体のハブ633は主歯車組HSに直接接し、相対回転不能に主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSと結合されている。この太陽歯車S1HSは知られているように主歯車組HSの第1入力要素を形成する。図示実施例において概ねハブの中心で、クラッチFの外ディスク支持体630の曲折した円板状区域632がこのハブ633に続き、半径方向外方に、クラッチFの多板クラッチ600の外径よりも多少大きい直径にまで延設されている。クラッチFの外ディスク支持体630の円筒状区域631はこの円板状区域632の外径に続き、軸線方向において前置歯車組VSの方向に延設され、その内径で、クラッチFの多板クラッチ600の(主に外歯鋼ディスクとして構成される)外ディスクを受容する。クラッチFの外ディスク支持体630の円板状区域632はその曲折領域で付加的に、ブレーキCの内ディスク支持体として構成される出力要素330と結合されている。その限りで、ブレーキCはクラッチFの出力要素630を介して主歯車組HSの第1入力要素(ここでは第1太陽歯車S1HS)に運動学的に連結されている。クラッチFの出力要素(外ディスク支持体)630のハブ633は回転可能に第2太陽歯車軸140上で支承されており、この太陽歯車軸は第1切換要素Aの出力要素130と主歯車組HSの第2入力要素(ここでは第2太陽歯車S2HS)との間に運動学的結合を実現し、軸線方向において前記ハブ633に、そしてクラッチF全体にも、中心で完全に挿通される。中空軸として実施される第2太陽歯車軸140はやはりキャリヤ軸540上で支承されており、このキャリヤ軸はクラッチEの出力要素530と主歯車組HSの第3入力要素(ここでは連結キャリヤSTHS)との間に運動学的結合を実現し、軸線方向において第2太陽歯車軸140に中心で完全に挿通される。
図2に示す実施例では、クラッチE、Fの多板クラッチ500、600は軸線方向で見て並べて配置されており、クラッチFの多板クラッチ600はクラッチEの多板クラッチ500よりも大きな直径を有する。これら両方のクラッチE、Fの軸線方向構造長に関する構造実施に応じて、クラッチFの多板クラッチ600は空間的に見て少なくとも部分的にクラッチEの多板クラッチ500の半径方向上の領域に配置しておくこともできる。
クラッチFのサーボ機構610は、クラッチFの出力要素630(もしくは外ディスク支持体)によって形成される円筒室の少なくとも広範囲に渡って内部に配置されている。このサーボ機構610の圧力室611は、この出力要素(外ディスク支持体)630の外被面と、この出力要素(外ディスク支持体)630に対して軸線方向で軸線方向摺動可能なピストン614とによって形成される。例示的に皿ばねとして実施される戻し要素613は例示的に軸線方向において出力要素(外ディスク支持体)630のハブ633で固定されており、軸線方向においてピストン614をクラッチFの出力要素(外ディスク支持体)630に対して付勢する。さらに、主歯車組HSの第1入力要素(つまり第1太陽歯車S1HS)の回転数で常に回転する圧力室611の動的圧力を補償するためのサーボ機構610は潤滑剤を無圧充填可能な圧力補償室612を有し、この圧力補償室は前置歯車組VSに向き合う圧力室611の側に配置されており、ピストン614の外被面と堰円板615とによって形成される。サーボ機構610のこの堰円板615は軸線方向でクラッチFの出力要素(外ディスク支持体)630のハブ633に固定され、それに加えて相対回転不能にこのハブ633と結合されている。[つまり、空間的に見て圧力室611は圧力補償室612よりも前置歯車組VS近傍に配置されており、もしくは圧力補償室612は圧力室611よりも主歯車組HS近傍に配置されている。]圧力室611に圧媒が付加されると、ピストン614はクラッチFの多板クラッチ600を、戻し要素613の戻し力に抗して、軸線方向において前置歯車組VSの方向に操作する。図示実施例において圧媒は圧力室611に、潤滑剤は圧力補償室612に、相応する穴もしくは通路を介して変速機ケースGGの方から転送される。このため、相対回転不能に変速機ケースGGに結合されたケース中間壁GZまたは変速機ケース固定要素が設けられており、これは空間的に見て軸線方向においてブレーキC、Dの間の領域に配置され、相応する圧媒通路、潤滑剤通路を有する。圧媒と潤滑剤はまずケース中間壁GZもしくは変速機ケース固定要素のこの圧媒通路、潤滑剤通路を介して第6切換要素Fの出力要素(外ディスク支持体)630の回転するハブ633に転送され、そこから、ハブ633の相応する穴もしくは通路を介して圧力室611もしくは圧力補償室612に転送される。
クラッチFの入力要素620は内ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSの方向に開口した鉢体の形状であり、ハブ623と円板状区域622と円筒状区域621とを含む。ハブ623は空間的に見て主歯車組HSから離れた方の前置歯車組HSの側に配置され、ここでは変速機ケース固定ハブGNで回転可能に支承されている。このケースハブGNは、変速機ケースの前置歯車組近傍正面を形成する変速機ケース固定ケース壁GWから出発して軸線方向において前置歯車組VSに至るまで延設され、相対回転不能にこの太陽歯車SOVSと結合されている。ハブ623は、その近前置歯車組側(前置歯車組に近い側)で、前置歯車組VSの連結キャリヤSTVSの遠主歯車組側(主歯車組から遠い側)キャリヤ板と相対回転不能に結合されている。この連結キャリヤSTVSは軸線方向において前置歯車組VSに挿通され、前置歯車組VSの近主歯車組側(主歯車組に近い側)でクラッチFの入力要素620を駆動軸ANと結合する。クラッチFの入力要素620の円板状区域622はハブ623の遠前置歯車組側(前置歯車組から遠い側)で、図示実施例では好適な連行断面を介して形状嵌合式に、このハブと結合されている。ハブ623から出発してこの円板状区域622は半径方向外方に、変速機ケースGGの内径の僅かに下の直径にまで延設されている。その外径で円板状区域622はクラッチFの入力要素620の円筒状区域621と、図示実施例では好適な連行断面を介して形状嵌合式に結合されている。円板状区域622から出発して、この円筒状区域621は軸線方向において主歯車組HSの方向にクラッチFの多板クラッチ600に至るまで延設されている。内ディスク支持体としての機能に相応して、この円筒状区域621の近主歯車組側末端で外径に、多板クラッチ600の主に内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための連行断面が設けられている。その推移においてクラッチFの入力要素620は軸線方向においてクラッチB、A、前置歯車組VSおよびクラッチEに半径方向で完全に被さる。
図1Aとは異なり、図2によればクラッチとして構成される両方の切換要素A、B用に共通のディスク支持体ZYLABが設けられており、このディスク支持体は両方のクラッチA、Bの駆動軸ANに結合された入力要素を形成し、空間的に見て広範囲に渡って、主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置されている。図示実施例においてこのディスク支持体ZYLABは、両方のクラッチA、Bの多板クラッチ100、200の(主に外歯鋼ディスクとして構成される)外ディスクを受容するために、両方のクラッチA、B用外ディスク支持体として実施されている。第2切換要素Bの多板クラッチ200は主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置されている。第1切換要素Aの多板クラッチ100は空間的に見て前置歯車組VSの上の領域に配置されているが、しかし軸線方向において前置歯車組VSに接するクラッチEの上の領域に、または多板クラッチ200と同様に主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に、配置しておくこともできよう。いずれにしてもクラッチAの多板クラッチ100はクラッチBの多板クラッチ200よりも主歯車組HS近傍に配置されている。クラッチA、Bに共通する外ディスク支持体のコンセプトは同一部品の利用を促進する。その限りで、多板クラッチ100、200は主に同一直径を有する。
両方のクラッチA、Bに共通するディスク支持体ZYLABは幾何学的には両側で開口した円筒状鉢体として構成され、円筒中心に配置される鉢底と鉢底の両側で軸線方向に延設されるハブとを有する。符号123はディスク支持体ZYLABのハブの近前置歯車組側区域、符号223は鉢底によってこの第1区域123から空間的に分離されたこのハブの遠前置歯車組側第2区域である。この用語法から読取ることができるように、ディスク支持体ZYLABのハブ第1区域123は第1切換要素Aに付設され、このハブの第2区域223は第2切換要素Bに付設されている。ディスク支持体ZYLABのハブはその近前置歯車組側で円板状要素を介して前置歯車組VSのリングギヤHOVSと、例えば連行断面を介して、相対回転不能に結合されている。この円板状要素は前置歯車組VS用リングギヤ支持体の機能を引き受け、前置歯車組VSの遠主歯車組側キャリヤ板に接して半径方向で平行に延設されている。ディスク支持体ZYLABのハブはその区域123、223がクラッチFの入力要素620のハブ623で、空間的に見て軸線方向において前置歯車組VSの遠主歯車組側キャリヤ板とクラッチFの入力要素620の、ケース壁GW近傍に配置される円板状区域622との間で、回転可能に支承されている。
ディスク支持体ZYLABのハブの概ね中心から出発して、ディスク支持体ZYLABの少なくとも一部で円板状の鉢底は、半径方向外方に両方のクラッチA、Bの多板クラッチ100、200の外径にまで延設されている。ディスク支持体ZYLABの鉢底の外径で、この鉢底から出発して、ディスク支持体ZYLABのクラッチAに付設された第1円筒状区域121は軸線方向において主歯車組HSの方向に延設されている。この円筒状区域121の内径に、クラッチAの多板クラッチ100の主に外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための連行断面が設けられている。図示実施例においてディスク支持体ZYLABの第1円筒状区域121は軸線方向において前置歯車組VSに被さる。ディスク支持体ZYLABの鉢底の外径で、この鉢底から出発して、ディスク支持体ZYLABのクラッチBに付設された第2円筒状区域221は軸線方向において、主歯車組HSとは逆方向に延設されている。この円筒状区域221の内径に、クラッチBの多板クラッチ200の主に外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための連行断面が設けられている。
交互に配置される鋼ディスク(摩擦ライニングなし)および覆いディスクの代わりに、片側に摩擦ライニングを被着した鋼ディスクも勿論使用することができ、その場合それぞれ外歯を備えた1つの鋼ディスクと内歯を備えた1つの鋼ディスクを交互に組立てて1つの多板クラッチとしなければならない。提案された鋼ディスクの代わりに、カーボンまたは炭素繊維または別の好適な複合材料からなるディスクも勿論使用することができる。
第1切換要素Aのサーボ機構110は少なくとも部分的に、両方のクラッチA、Bに共通する入力要素ZYLABのハブの近前置歯車組側ハブ区域123の半径方向上方に、円筒室の内部に配置されている。この円筒室はディスク支持体ZYLABによって、特にその円筒状区域121によって形成される。このサーボ機構110は前置歯車組VSの出力要素の回転数、つまりリングギヤHOVSの回転数で常時回転し、圧媒を充填可能な圧力室111と、回転する圧力室111の動的圧力を補償するための潤滑剤無圧充填可能な圧力補償室112と、ディスク支持体ZYLABで軸線方向摺動可能に支承されてクラッチAの多板クラッチ100を操作するピストン114と、堰円板115と、ピストン114を戻すための戻し要素113とを含む。圧力室111はディスク支持体ZYLABの外被面とハブ区域123上で軸線方向摺動可能に支承されたピストン114とによって形成され、圧力補償室111はピストン114と堰円板115とによって形成される。空間的に見て圧力補償室112は圧力室111よりも前置歯車組VS近傍に配置されている。クラッチAを係合させるために圧力室111に圧媒が充填されると、ピストン114は戻し要素113の力に抗して軸線方向において主歯車組HSの方向に摺動し、こうしてクラッチAの多板クラッチ100を摩擦係合させる。
第2切換要素Bのサーボ機構210は少なくとも広範囲に渡って、クラッチA、Bに共通する入力要素ZYLABの近前置歯車組側ハブ区域223の半径方向上方に、少なくとも部分的に円筒室の内部に配置されている。この円筒室はディスク支持体ZYLABによって、特にその円筒状区域221によって形成される。このサーボ機構210は前置歯車組VSの出力要素の回転数、つまりリングギヤHOVSの回転数で常時回転し、圧媒を充填可能な圧力室211と、回転する圧力室211の動的圧力を補償するための潤滑剤無圧充填可能な圧力補償室212と、ディスク支持体ZYLABで軸線方向摺動可能に支承されてクラッチBの多板クラッチ200を操作するピストン214と、堰円板215と、ピストン214を戻すための戻し要素213とを含む。圧力室211はディスク支持体ZYLABの外被面とハブ区域223上で軸線方向摺動可能に支承されたピストン214とによって形成され、圧力補償室211はピストン214と堰円板215とによって形成される。空間的に見て圧力室211は圧力補償室212よりも前置歯車組VS近傍に配置されている。つまり、両方のクラッチA、Bのサーボ機構110、210の圧力室111、211は両方のクラッチに共通するディスク支持体ZYLABの外被面によってのみ、特にディスク支持体ZYLABの円板状鉢底によってのみ、相互に分離されている。クラッチBを係合させるためにサーボ機構210の圧力室211に圧媒が充填されると、ピストン214は戻し要素213の力に抗して軸線方向において前置歯車組VSとは逆方向もしくは主歯車組HSとは逆方向に摺動し、こうしてクラッチBの多板クラッチ200を摩擦係合させる。つまりクラッチA、Bの操作方向は互いに逆向きである。
既に触れたように、両方のクラッチA、Bに共通するディスク支持体ZYLABのハブはその両方のハブ区域123、223がクラッチFの入力要素620のハブ623上で回転可能に支承されている。やはり既に触れたように、このハブ623は変速機ケース固定ケースハブGN上で回転可能に支承されている。両方のクラッチA、Bのサーボ機構110、210の圧力室111、211および圧力補償室112、212への圧媒および潤滑剤の供給はこのケースハブGNからクラッチFの入力要素620の回転するハブ623を介して行われる。このため、ケースハブGNおよびハブ623の内部に、相応する穴もしくは通路が設けられ、半径方向でハブ623と両方のハブ区域123、223との間、また軸線方向で圧媒および潤滑剤を供給する各半径方向穴もしくは通路の間に回転密封用の好適な密封要素が設けられている。
クラッチAの出力要素130は内ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSとは逆方向に開口した鉢体の形状である。この内ディスク支持体130の円筒状区域131は、その外径に、クラッチAの多板クラッチ100の主に内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための連行断面を有し、この多板クラッチ100から出発して軸線方向において主歯車組HSの方向にクラッチEのすぐ上にまで延設されている。クラッチAの出力要素130の円板状区域132がこの円筒状区域131の近主歯車側で円筒状区域131に続き、半径方向内方にキャリヤ軸540のすぐ上にまで延設され、そのハブ領域において第2太陽歯車軸140と相対回転不能に結合されている。既に触れたように、この太陽歯車軸140はクラッチAと主歯車組HSの第2入力要素(ここでは太陽歯車S2HS)との間に運動学的結合を実現する。つまり、実施例に示すようにクラッチAの多板クラッチ100の空間的位置が前置歯車組VSの半径方向上、主歯車組HSの方向に見てクラッチEの前であることに相応して、クラッチAの出力要素130は軸線方向に見てクラッチEに半径方向で完全に被さる。
クラッチBの出力要素230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230の円筒状区域231は、その外径に、クラッチBの多板クラッチ200の主に内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための連行断面を有し、この多板クラッチ200から出発して軸線方向において前置歯車組VSとは逆方向に(外)ディスク支持体ZYLABの円筒状区域221の軸線方向広がりのすぐ上にまで延設されている。クラッチBの出力要素230の円板状区域232がこの円筒状区域231に遠歯車側で続き、半径方向外方にディスク支持体ZYLABの円筒状区域221の外径とクラッチFの入力要素620の円筒状区域621の内径との間で、この軸線方向領域にある直径にまで延設されている。クラッチBの出力要素230のこの円板状区域232は、その外径で、クラッチFのサーボ機構610の堰円板615の円筒状区域と相対回転不能に結合されている。つまりクラッチFのサーボ機構610のこの堰円板615は、このサーボ機構610用に圧力補償室を形成するというその機能の他に、クラッチBの出力トルクを主歯車組HSの第1入力要素(太陽歯車S1HS)へとトルクを伝達するという他の機能を付加的に引き受ける。同様に、堰円板615は部材側で堰円板615とハブ633との間の連行断面と同様に、堰円板もしくは連行断面が少なくともクラッチBの最大可能な出力トルクを伝達できるように寸法設計されてもいる。図2に示す例において堰円板615は前置歯車組VSの方向で開口した鉢体として構成されており、大きな軸線方向広がりを有し、鉢体の鉢底はその内径領域でクラッチFの出力要素630のハブ633と相対回転不能に結合され、直径区域においてこのハブ633の半径方向上で、クラッチFのサーボ機構610のピストン614に対して軸線方向摺動可能に潤滑剤密に密封されて、このサーボ機構610の圧力補償室612を形成している。堰円板の鉢底に続く円筒状区域はクラッチEの外輪郭とクラッチA、Bの共通する外ディスク支持体ZYLABとに適合されており、軸線方向に見てクラッチAの出力要素130、クラッチE、前置歯車組VS、クラッチA、そしてクラッチBの多板クラッチ200を半径方向で完全に取り囲む。クラッチBの多板クラッチ200の前置歯車組VSとは反対の側で、堰円板はクラッチBの内ディスク支持体として構成される出力要素230と相対回転不能に結合されている。図示実施例ではこのため設計上この出力要素230の円板状区域232の外径に連行断面が設けられており、この連行断面は堰円板615の遠主歯車組側末端の対応する連行断面内に係合する。クラッチBの出力要素とクラッチFの出力要素との間の結合の別の設計構成において、クラッチBの出力要素は大きな軸線方向広がりを有する円筒として実施し、クラッチ出力側でクラッチBの多板クラッチと結合し、軸線方向においてクラッチAと前置歯車組VSとクラッチEとに半径方向で完全に被さり、直接にまたはクラッチFのサーボ機構の堰円板を介して間接的のいずれかでクラッチFの出力要素のハブと結合しておくようにすることもできる。
図2に示す本発明に係るスケルトン図が駆動軸ANと同軸に延びる被動軸ABを有するとしても、当業者は必要ならそこから、特別な支出なしに、駆動軸と被動軸が互いに同軸に配置されてはいない配置を導き出すことになる。例えば被動軸は簡単に主歯車組の出力要素に対して軸線平行または角度を成して(つまり例において主歯車組HSのリングギヤHOHSに対して軸線平行または角度を成して)、その他すべての変速機構成部品の空間的位置を維持して、取り出すことができる。しかしその場合選択的に、ブレーキとして構成される第4切換要素Dは、前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側で変速機正面壁の領域に配置しておくこともできる。同様に、当業者は必要なら、図2で中実軸として実施されたキャリヤ軸540を中空軸として実施し、駆動軸ANと作用結合された変速機原動機を変速機の近主歯車側正面に配置すべきである場合、駆動軸ANをこの中空軸に中心で挿通することになる。
以下、図3に基づいて本発明によるスケルトン図の第2実施例を、ここでは駆動軸と被動軸が互いに同軸に延びているのではない変速機を例に説明する。前置歯車組VSと主歯車組HSは同軸で並べて、但し直接相接してではなく、配置されている。空間的に見て軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間で、クラッチとして構成される第6切換要素Fが、軸線方向において前置歯車組VSに直接接して配置されている。技術の現状に対して主歯車組HSは前置歯車組VSに対して相対的に見て鏡像的である。つまり主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSは、引き続きこの主歯車組HSの第1入力要素を形成するが、空間的に見ていまや前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側に配置されている。つまり主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSは、引き続きこの主歯車組HSの第2入力要素を形成するが、いまや主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSよりも前置歯車組VS近傍に配置されている。
その際、このクラッチFの入力要素620は外ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSの方向で開口した鉢体の形状であり、ハブ623と円板状区域622と円筒状区域621とを有する。駆動軸ANとハブ623がここでは例示的に一体に実施されている。しかしハブ623と駆動軸ANとの間に別の好適な相対回転不能な結合を設けておくことも勿論可能である。クラッチFの外ディスク支持体(620)の円板状区域622は半径方向で前置歯車組VSと平行に、ハブ623から出発して、前置歯車組VSのリングギヤHOVSの直径に概ね一致した直径に至るまで延設されている。これに続いて、クラッチFの内ディスク支持体(620)の円筒状区域621は軸線方向において前置歯車組VSの方向でクラッチFの多板クラッチ600の上にまで延設されている。同様にクラッチFの入力要素620の円筒状区域621は、その内径に、この多板クラッチ600の主に外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための連行断面を有する。クラッチFの入力要素620の円筒状区域621は前置歯車組VSの連結キャリヤSTVSとも結合されている。同様にこの円筒状区域621は前置歯車組VSの近主歯車組側キャリヤ板として構成しておくこともできる。
クラッチFのサーボ機構610は第6切換要素Fの入力要素(外ディスク支持体)620によって形成されるクラッチ室の内部に配置され、駆動軸ANの回転数で常時回転する。このサーボ機構610は圧媒を充填可能な圧力室611と、回転する圧力室611の動的圧力を補償するための潤滑剤無圧充填可能な圧力補償室612と、ハブ623上で軸線方向摺動可能に支承されてクラッチFの多板クラッチ600を操作するピストン614と、ここで例示的に皿ばねとして構成されかつ軸線方向においてハブ623に固定されてピストン614を戻す戻し要素613と、軸線方向においてハブ623に固定された堰円板615とを含む。圧力室611はクラッチFの外ディスク支持体(620)の外被面とピストン614とによって形成され、圧力補償室612はピストン614と堰円板615とによって形成される。つまり圧力室611は圧力補償室612よりも前置歯車組VS近傍に配置されており、もしくは圧力補償室612は圧力室611よりも主歯車組HS近傍に配置されている。クラッチFを係合させるために圧力室611に圧媒が付加されると、ピストン614は戻し要素613のばね力に抗して軸線方向において主歯車組HSの方向に動き、こうしてクラッチFの自己の付設された多板クラッチ600を操作する。クラッチFのサーボ機構610の圧力室611への圧媒供給と、クラッチFのサーボ機構610を動的に圧力補償する圧力補償室612への潤滑剤供給は、一部ではクラッチFの入力要素(外ディスク支持体)620のハブ623の内部、一部では駆動軸ANの内部で経過する。
クラッチFの出力要素630は、クラッチFの多板クラッチ600の主に内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための内ディスク支持体として構成されている。主歯車組HSの方向に見てこの内ディスク支持体(630)は軸線方向においてクラッチFのサーボ機構610に続き、クラッチFの出力要素630と主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSとの間に結合を実現する第1太陽歯車軸240に中心で連結されている。
クラッチとして構成される第1切換要素Aは空間的に見て少なくとも部分的に軸線方向においてクラッチFと主歯車組HSとの間の領域に配置されている。特にこのクラッチAの‐ここでは簡略して略示しただけの‐サーボ機構110は空間的に見て軸線方向においてクラッチFと主歯車組との間の領域に、軸線方向においてクラッチFの出力要素630に接して、配置されている。このサーボ機構110は、クラッチAのここで外ディスク支持体として構成される出力要素130によって形成される円筒室の少なくとも広範囲に渡って内部に配置され、クラッチAのこの外ディスク支持体130で軸線方向摺動可能に支承され、クラッチAの係合時、自己に付設された多板クラッチ100を軸線方向において前置歯車組VSの方向に操作する。その際クラッチAのこの外ディスク支持体130は前置歯車組VSの方向で開口した円筒状鉢体として構成され、そのハブ領域で第2太陽歯車軸140を介して主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSと相対回転不能に結合されている。この第2太陽歯車軸140は中空軸として実施され、第1太陽歯車軸240を半径方向で取り囲み、この第1太陽歯車軸240で回転可能に支承されている。相応にクラッチAのサーボ機構110は主歯車組HSの第2入力要素の回転数で常時回転する。
クラッチAの多板クラッチ100は空間的に見てクラッチFの半径方向上方領域に、図示実施例では軸線方向に見てクラッチFの多板クラッチ600の概ね横に配置されている。切換要素のトルク伝達能力に関する寸法設計に応じて、相応する多板クラッチは変速機内に多かれ少なかれ大きな構造長を必要とする。その限りで、クラッチAの多板クラッチ100は空間的に見て少なくとも一部ではクラッチFの多板クラッチ600の半径方向上の領域に配置しておくようにすることもできる。
クラッチAの入力要素120は内ディスク支持体として構成され、幾何学的には十分に円筒輪の形状である。この円筒輪はクラッチAの多板クラッチ100から出発して軸線方向において前置歯車組VSの方向で、クラッチとして構成される第2切換要素Bの多板クラッチ200にまで延設され、軸線方向においてクラッチFに部分的に被さる。空間的に見てクラッチBのこの多板クラッチ200は前置歯車組VSの近主歯車組側キャリヤ板の概ね半径方向上の領域に配置されている。変速機ケースGG内部のこの空間的領域でクラッチAの入力要素120はクラッチBの外ディスク支持体として構成される入力要素220と相対回転不能に結合されている。
軸線方向において主歯車組HSの方向に見て、クラッチとして構成される第5切換要素Eの多板クラッチ500は軸線方向においてクラッチAの多板クラッチ100に続いている。つまりクラッチEの多板クラッチ500は前置歯車組VSと主歯車組HSとの間の領域に配置されている。しかしこのクラッチEの多板クラッチ500を操作するための簡略化のため略示しただけのサーボ機構510は主として前置歯車組VSの他方の側に、つまり主歯車組HSとは反対の前置歯車組VSの側に配置されている。特にこのサーボ機構510の(詳しくは図示しない)圧力室は主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置され、常に駆動軸ANの回転数で回転する。相応に、サーボ機構510は多板クラッチ500に作用するピストン、またはこのピストンに作用結合された少なくとも1つの操作指片を有し、この操作指片は軸線方向において前置歯車組VSにもクラッチB、Aにも半径方向で完全に被さる。
クラッチEの入力要素520は図示実施例において外ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組の方向で開口した鉢体の形状であり、ハブ523と円板状区域522と円筒状区域521とを有する。クラッチEの外ディスク支持体(520)のハブ523は主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置され、前置歯車組VSの太陽歯車SOVSを変速機ケースGGに固定する変速機ケース固定ハブGN上で回転可能に支承され、軸線方向において前置歯車組VSに挿通されることを介して駆動軸ANと相対回転不能に結合されている。ハブ523の遠前置歯車組側から出発してクラッチEの外ディスク支持体520の前記円板状区域522はハブ523に続き、半径方向外方に、変速機ケースGGの内径の僅か下方にまで延設されている。円板状区域522の外径でクラッチEの外ディスク支持体(520)の前記円筒状区域521は円板状区域522に続き、軸線方向において十分に主歯車組HSの方向にクラッチEの多板クラッチ500にまで延設され、軸線方向において前置歯車組VSにもクラッチB、F、Aにも半径方向で完全に被さる。相応に、円筒状区域521の内径には、クラッチEの多板クラッチ500の主に外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための連行断面が設けられている。
クラッチEのサーボ機構510は、クラッチEの前記外ディスク支持体(520)によって形成される円筒室の完全に内部に配置されている。クラッチEのサーボ機構510の圧力室への圧媒供給と、‐サーボ機構510の回転する圧力室用に動的圧力補償が予定されている限りで‐クラッチEのサーボ機構510を動的に圧力補償する無圧充填可能な圧力補償室への潤滑剤供給は、一部ではクラッチEの入力要素520のハブ523の内部、一部では前記変速機ケース固定ハブGNの内部で経過する。
クラッチEの出力要素530は図示実施例において内ディスク支持体として構成され、クラッチEの多板クラッチ500の主に内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための連行断面をその外径に有する。空間的に見てこの内ディスク支持体530は軸線方向においてクラッチAの出力要素130と主歯車組HSとの間に配置され、前置歯車組VSに向き合う主歯車組HSの側で主歯車組HSの連結キャリヤSTHSと相対回転不能に結合されている。知られているようにこのキャリヤSTHSは主歯車組HSの第3入力要素を形成する。
クラッチとして構成される第2切換要素Bは、クラッチEのここで外ディスク支持体として構成される入力要素520によって形成される円筒室の完全に内部に配置されている。このクラッチBの、前置歯車組VSの出力要素‐つまりここではリングギヤHOVS‐に結合された入力要素220は、外ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSの方向に開口した鉢体の形状であり、ハブ223と円板状区域222と円筒状区域221とを有する。ハブ223は空間的に見て主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置され、その近前置歯車組側で円板状要素を介して前置歯車組VSのリングギヤHOVSと結合され、クラッチEの入力要素520のハブ523上で回転可能に支承されている。ハブ223の遠前置歯車組側でクラッチBの外ディスク支持体220の円板状区域222はハブ223に続き、クラッチEのサーボ機構510に接し、クラッチEの入力要素520の円板状区域522に対して十分に平行に半径方向外方に、前置歯車組VSの外径よりも大きな直径にまで延設されている。但しこの直径はクラッチEのサーボ機構510の、クラッチEの多板クラッチ500に作用する操作指片の内径よりも小さい。円板状区域222の外径でクラッチBの外ディスク支持体220の円筒状区域221は円板状区域222に続き、軸線方向において主歯車組HSの方向でクラッチBの多板クラッチ200にまで延設されている。この多板クラッチ200は空間的に見て前置歯車組VSの少なくとも一部では半径方向上の領域、また前置歯車組VSに直接接したクラッチFの少なくとも一部では半径方向上の領域に配置されている。クラッチBの外ディスク支持体220の円筒状区域221は内径に、クラッチBの多板クラッチ200の主に外歯鋼ディスクとして構成される外ディスクを受容するための連行断面を有する。
クラッチBのサーボ機構210は、簡略化のため略示しただけであるが、クラッチBの入力要素(外ディスク支持体)220によって形成される円筒室の完全に内部に配置され、この外ディスク支持体220で摺動可能に支承されてもいる。このサーボ機構210は、前置歯車組VSの出力要素の回転数で常時回転するので、望ましくは、その圧力室の回転圧力を補償するための動的圧力補償部も有することができる。クラッチBのサーボ機構210の圧力室への圧媒供給と、‐動的圧力補償部が設けられている限りで‐クラッチBのサーボ機構210の無圧充填可能な圧力補償室への潤滑剤供給は、一部ではクラッチBの入力要素220のハブ223の内部、一部ではクラッチEの入力要素520のハブ523の内部、一部では、ハブ523が前記の如くに回転可能に支承された変速機ケース固定ハブGNの内部で経過する。クラッチBの係合時、サーボ機構210はクラッチBの自己に付設された多板クラッチ200を軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。
主歯車組HSの第1入力要素に結合されたクラッチBの出力要素230は相応に内ディスク支持体として構成され、幾何学的には前置歯車組VSの方向で開口した鉢体の形状であり、円筒状区域231と円板状区域232とを有する。この円筒状区域231はその外径に、クラッチBの多板クラッチ200の主に内歯覆いディスクとして構成される内ディスクを受容するための連行断面を有し、この多板クラッチ200から出発して軸線方向において主歯車組HSの方向に延設され、軸線方向においてクラッチFに半径方向で完全に被さる。前記円板状区域232はクラッチBの内ディスク支持体230の前記円筒状区域231に続く鉢底を形成し、空間的に見て軸線方向においてクラッチFの直接横でその近主歯車組側に配置され、クラッチFの出力要素(内ディスク支持体)630と中心を延びる第1太陽歯車軸240とに相対回転不能に結合されている。
既に示唆したように、クラッチAの内ディスク支持体として構成される入力要素120はクラッチBの入力要素220を介して前置歯車組VSの出力要素‐つまりここではリングギヤHOVS‐と結合されている。クラッチAのこの円筒環状内ディスク支持体120は空間的に見て軸線方向においてクラッチBの出力要素230の円筒状区域231とクラッチEの入力要素520の円筒状区域521の間で半径方向に延設されている。クラッチBの出力要素230のこの円筒状区域231はやはり空間的に見て軸線方向においてクラッチFの入力要素620の円筒状区域621もしくはクラッチFの外径とクラッチAの前記入力要素120との間で少なくとも主として半径方向に延設されている。
ここで例示的にディスクブレーキとして構成される第4切換要素Dは知られているように連結キャリヤSTHSを主歯車組HSの第3入力要素として変速機ケースGGに固定可能であるが、この第4切換要素はクラッチEの出力要素530の構造実施および空間的配置に相応して主歯車組HSに直接隣接して配置されている。このブレーキDの多板クラッチ400は主歯車組HSの方向に見て軸線方向においてクラッチEの多板クラッチ500に続いており、つまり多板クラッチ500、400は互いに隣接して配置されている。多板クラッチ400を操作するためのサーボ機構は簡略のため明確には図示されていないが、例えば変速機ケースGGまたはブレーキDの変速機ケース固定外ディスク支持体に一体化しておくことができる。図示実施例では、ブレーキDの内ディスク支持体として構成される出力要素430は主歯車組HSのキャリヤSTHSに直接連結されており、このキャリヤSTHSの相応する近前置歯車組側キャリヤ板と、ブレーキDの内ディスク支持体430は一体に構成しておくこともできる。別の構成においてブレーキDの出力要素430はクラッチEの出力要素530を介して、またはクラッチEの出力要素530はブレーキDの出力要素430を介して、キャリヤSTHSと結合しておくこともできよう。
既に触れたように、駆動軸ANと被動軸ABは互いに同軸に延びていない。その限りで、ブレーキとして構成される第3切換要素Cは前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側に簡単に配置し、軸線方向において変速機ケース固定ケース蓋GDに接して配置することができ、このケース蓋は同時に変速機の‐図示実施例では変速機駆動部とは反対側の‐正面を形成する。ブレーキCの多板クラッチ300を操作するための簡略のため図示しないサーボ機構は例えば設計上簡単にこのケース蓋GDに一体化しておくことができる。ブレーキCの内ディスク支持体として構成される出力要素330は半径方向において主歯車組HSと十分に平行に延設され、その内径で主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSと相対回転不能に直接結合されているか、または、第1太陽歯車軸240が軸線方向において主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSを貫通しているときこの第1太陽歯車軸と相対回転不能に結合されているかのいずれかである。
当業者にとって容易にわかるように、図3に示したような主歯車組HSとは反対の前置歯車組VSの側での変速機駆動側の空間的位置は例と理解しなければならない。必要なら当業者は第1太陽歯車軸240を中空軸として実施し、大きな設計支出なしに前置歯車組VSとは反対の主歯車組HSの側にも変速機駆動部を配置することになる。
また、図2、図3に示す本発明に係る部材配置が主歯車組HSの別の設計構成にも問題なく転用できることは当業者に明白である。その際の前提条件は、被動軸ABに対する主歯車組HSの出力要素の運動学的連結を維持し、6つの切換要素A〜Fに対する主歯車組HSの少なくとも3つの入力要素の運動学的連結を維持し(それとともにこれら6つの切換要素A〜Fを介して駆動軸ANおよび前置歯車組VSに対する主歯車組HSの少なくとも3つの入力要素の運動学的連結を維持し)、自動変速機の速度(回転数)線図が少なくとも実質そのままに留まるようにすることだけである。また、「新規な」主歯車組は前置歯車組VSおよび6つの切換要素A〜Fと合せて有意義かつ有益な変速段等級を可能としなければならないであろう。その限りで、図2、図3に示す主歯車組HSの設計構成は、2つの太陽歯車と1つのリングギヤとを有するラビニヨ式遊星歯車組の構造態様の2キャリヤ‐4軸‐遊星歯車装置として、単なる例と見做すことができる。
以下、図4を基に本発明によるスケルトン図の第3実施例を説明する。これは先に図3で述べたスケルトン図に基づいているが、但し設計上別の主歯車組HSを有する。図3とは異なり、「新規な」主歯車組HSはいまや2つの互いに連結された単一遊星歯車組で形成され、それに加えてこれら両方のうち第1単一遊星歯車組はなお1つの「分割太陽歯車」を有する。その構造態様の点から、「新規な」主歯車組HSは、互いに結合されていない4つの入力要素と1つの出力要素とを有する「2キャリヤ‐ユニットに低減された3キャリヤ‐5軸‐遊星歯車装置」である。
従って、主歯車組HSは連結された第1リングギヤH13HSと、第2リングギヤH2HSと、3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSと、連結された第1キャリヤST13HSと、このキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車P13HSと、第2キャリヤST2HSと、このキャリヤで回転可能に支承された短い遊星歯車P2HSとを含む。連結されたリングギヤH13HSと、長い遊星歯車P13HSを有する連結されたキャリヤST13HSと、第1太陽歯車S1HSと、第3太陽歯車S3HSは、主歯車組HSの両方のうち第1単一遊星歯車に付設されている。それとともに主歯車組HSの第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSは主歯車組HSのこの第1単一遊星歯車組の「分割太陽歯車」を形成する。長い遊星歯車P13HSは第1リングギヤH13HSと第1太陽歯車S1HSと第3太陽歯車S3HSとにかみ合う。第2リングギヤH2HSと第2太陽歯車S2HSと第2キャリヤST2HSとその短い遊星歯車P2HSは主歯車組HSの両方のうち第2単一遊星歯車に付設されており、短い遊星歯車P2HSは第2リングギヤH2HSと第2太陽歯車S2HSとにかみ合う。図示実施例において長い遊星歯車P13HSは多段遊星歯車として実施されてはおらず、主歯車組HSの両方の太陽歯車S1HS、S3HSはこの場合同じ歯数を有する。空間的に見て主歯車組HSの第3太陽歯車S3HSは軸線方向において主歯車組HSの第1、第2太陽歯車S1HS、S2HSの間に配置されており、この場合主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSは主歯車組HSの第2太陽歯車S2HSよりも前置歯車組VS近傍に配置されている。
第1太陽歯車S1HSは主歯車組HSの第1入力要素を形成し、クラッチとして構成される第2切換要素Bの出力要素230と、クラッチとして構成される第6切換要素Fの出力要素630とに結合されている。主歯車組HSの第1リングギヤH13HSは主歯車組HSの第2入力要素を形成し、第1切換要素Aの出力要素130と結合されている。主歯車組HSの第2キャリヤST2HSは主歯車組HSの第3入力要素を形成し、クラッチとして構成される第5切換要素Eの出力要素530と、ブレーキとして構成される第4切換要素Dの出力要素430とに結合されている。主歯車組HSの第4入力要素は互いに固定結合された太陽歯車S2HS、S3HSによって形成され、これらの太陽歯車はブレーキとして構成される第3切換要素Cの出力要素330と結合されている。第2リングギヤH2HSと、連結された第1キャリヤST13は互いに強固に結合され、主歯車組HSの変速機被動軸ABに結合された出力要素を形成する。図4による自動変速機の速度(回転数)線図において主歯車組HSの第1、第4入力要素の線は、主歯車組HSの3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSの前記部材側運動学的連結に相応して一致している。
主歯車組HSの出力要素を被動軸ABに連結するために主歯車組HSの第1単一遊星歯車組が有するキャリヤ板は前置歯車組VSに向き合い、連結された第1キャリヤST13HSと結合されている。このキャリヤ板は軸線方向において主歯車組HSの第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSの間で半径方向内方に挿通され、中心で被動軸ABと結合されている。被動軸ABは軸線方向において主歯車組HSの第2、第3太陽歯車S2HS、S3HSを貫通している。主歯車組HSの出力要素に対する被動軸ABの結合の別の構成において、連結されたキャリヤST13HSの前記キャリヤ板はそのハブ領域に、軸線方向広がりの大きい円筒状ハブを有するようにすることも勿論可能であり、その場合このハブは主歯車組HSの第2、第3太陽歯車S2HS、S3HSに中心で挿通され、前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側ではじめて被動軸ABと結合されている。
図4からさらに明らかとなるように、クラッチEとブレーキDは図2とは異なりいまや前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側で主歯車組HSの第2キャリヤST2HSと結合されている。クラッチEの多板クラッチ500は例示的に主歯車組HSの第1単一遊星歯車組の半径方向上の領域に配置されている。相応に、クラッチEの出力要素530は軸線方向において少なくとも部分的に主歯車組HSに被さる。製造技術上好ましいことに、ブレーキDはいまやブレーキCの直接横で、前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側に配置されている。図示例において軸線方向で主歯車組HSの第2単一遊星歯車組の横に配置されるブレーキDの摩擦要素は、空間的に見て主歯車組HSの半径方向上の領域に配置しておくこともできる。
図4においてその他の変速機構成部品の空間的配置および設計構成は図2からそのまま引き継がれているので、ここでそれらを再度詳しく説明することは省くことができる。しかしなお指摘しておくなら、前進および後退変速段を示すための図1Bに示す切換ロジックは本発明による変速機の図4に示す第3実施例にも該当する。
以下、図5に基づいて本発明によるスケルトン図の第4実施例を説明する。これはやはり先に図3で述べたスケルトン図に基づいているが、しかし設計上別の主歯車組HSを有する。前置歯車組VSと主歯車組HSはやはり同軸で並べて配置され、但し直接相接しているのではない。変速機の駆動軸ANと被動軸ABは図3と同様に互いに同軸に延びているのではない。図3とは異なり、「新規な」主歯車組HSはいまや2つの互いに連結された単一遊星歯車組で形成され、これら両方のうち第1単一遊星歯車組は単遊星歯車構造様式の「マイナス遊星歯車組」として実施され、これら両方のうち第2単一遊星歯車組は二重遊星歯車構造様式の「プラス遊星歯車組」として実施されており、主歯車組HSの第2単一遊星歯車組は主歯車組HSの第1単一遊星歯車組よりも前置歯車組VS近傍に配置されている。その構造形状の方から、「新規な」主歯車組HSはつまり2キャリヤ‐4軸‐遊星歯車装置である。
主歯車組HSの第1単一遊星歯車組は太陽歯車S1HSとリングギヤH1HSとキャリヤST1HSとを含み、このキャリヤで回転可能に支承される遊星歯車PLHSは前記太陽歯車S1HSと前記リングギヤH1HSとにかみ合う。主歯車組HSの第2単一遊星歯車組は太陽歯車S2HSとリングギヤH2HSと連結キャリヤST2HSとを含み、このキャリヤで内側および外側遊星歯車PLiHS、PLaHSが支承されており、この内側遊星歯車PLiHSはこの外側遊星歯車PLaHSと前記太陽歯車S2HSとにかみ合い、外側遊星歯車PLaHSは内側遊星歯車PLiHSと前記リングギヤH2HSとにかみ合う。
主歯車組HSの(第1)太陽歯車S1HSと連結(第2)キャリヤST2HSは互いに常時結合され、主歯車組HSの第1入力要素を形成する。この入力要素は一方で(前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側で)ブレーキCの出力要素330と結合され、他方で第1太陽歯車軸240を介して(前置歯車組VSに向き合う主歯車組HSの側で)クラッチFの出力要素630とクラッチBの出力要素230とに結合されている。主歯車組HSの(第2)太陽歯車S2HSは前置歯車組VSに向き合い、主歯車組HSの第2入力要素を形成する。この入力要素は第2太陽歯車軸140を介してクラッチAの出力要素130と結合されている。主歯車組HSの(第1)キャリヤST1HSと(第2)リングギヤH2HSは互いに常時結合され、主歯車組HSの第3入力要素を形成する。この入力要素はクラッチEの出力要素530とブレーキDの出力要素430とに結合されている。図示実施例においてクラッチEとブレーキDは前置歯車組VSに向き合う主歯車組HSの側に配置されている。しかし別の1構成において特にブレーキDは空間的に見て少なくとも部分的に主歯車組HSの第2リングギヤH2HSの半径方向上の領域に配置しておくこともできる。主歯車組HSの(第1)リングギヤH1HSは主歯車組HSの出力要素を形成し、変速機の被動軸ABと常時結合されている。
このように構成された主歯車組HSによっても、二重遊星歯車構造様式のプラス遊星歯車組として実施される前置歯車組VSと合せて、そして6つの切換要素A〜F、駆動軸ANおよび被動軸ABに対する主歯車組HSおよび前置歯車組VSの個々の入力要素および出力要素の図3に対して変更のない運動学的連結と合せて、図1Bに示したのと同じ切換ロジックでもって合計8つの前進変速段がレンジシフトなしに切換可能である。
図5においてその他の変速機構成部品の空間的配置および設計構成は図3からそのまま引き継がれているので、ここでそれらを再度詳しく説明することは省くことができる。
以下、図6に基づいて本発明によるスケルトン図の第5実施例を説明する。これはやはり先に図4で述べたスケルトン図に基づいているが、しかし特に駆動軸ANと被動軸ABとの非同軸配置を有する変速機について第5切換要素Eの選択的配置を有する。単一のプラス遊星歯車組として実施される前置歯車組VSと、「2キャリヤ‐ユニットに低減された3キャリヤ‐5軸‐遊星歯車装置」として実施される主歯車組HSは、同軸で並べられ、駆動軸ANと同軸に配置されている。主歯車組HSは互いに結合されていない4つの入力要素と1つの出力要素とを有し、互いに連結された2つの単一遊星歯車組で形成される。これら両方のうち一方の単一遊星歯車組は「分割太陽歯車」を有する。相応に、主歯車組HSは3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSと、連結された第1リングギヤH13HSと、第2リングギヤH2HSと、連結された第1キャリヤST13HSと、このキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車P13HSと、第2キャリヤST2HSと、このキャリヤで回転可能に支承された短い遊星歯車P2HSとを含む。
さまざまな切換要素A〜Fに対する主歯車組HSの入力要素結合の用語法に相応して、主歯車組HSの両方のうちの第2単一遊星歯車組は前置歯車組近傍に配置され、第2太陽歯車S2HSと第2リングギヤH2HSと第2キャリヤST2HSとこのキャリヤで回転可能に支承される短い遊星歯車P2HSとを含む。相応に、主歯車組HSの遠前置歯車組側第1単一遊星歯車組は第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSと連結リングギヤH13HSと連結キャリヤST13HSとこのキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車P13HSとを含む。短い遊星歯車P2HSは第2リングギヤH2HSと第2太陽歯車S2HSとにかみ合い、長い遊星歯車P13HSは連結リングギヤH13HSと第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSとにかみ合う。図示実施例において長い遊星歯車P13HSは多段遊星歯車として実施されているのでなく、主歯車組HSの両方の太陽歯車S1HS、S3HSはこの場合同じ歯数を有する。空間的に見て主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSは軸線方向において主歯車組HSの第2、第3太陽歯車S2HS、S3HSの間に配置されており、この第2太陽歯車S2HSはこの第3太陽歯車S3HSよりも前置歯車組VS近傍に配置されている。
第1、第2太陽歯車S1HS、S2HSは互いに強固に結合され、主歯車組HSの第1入力要素を形成する。この入力要素は主歯車組HSの近前置歯車組側でクラッチB、Fの出力要素230、630と相対回転不能に結合されている。第2リングギヤH2HSは主歯車組HSの第2入力要素を形成し、クラッチAの出力要素130と相対回転不能に結合されている。連結キャリヤST13HSは主歯車組HSの第3入力要素を形成し、‐ブレーキDとクラッチEとの空間的位置に相応して‐前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側でブレーキDの出力要素430とクラッチEの出力要素530とに相対回転不能に結合されている。第3太陽歯車S3HSは主歯車組HSの第4入力要素を形成し、‐ブレーキCの空間的位置に相応して‐前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側でブレーキCの出力要素330と相対回転不能に結合されている。連結リングギヤH13HSと第2キャリヤST2HSは互いに強固に結合され、主歯車組HSの変速機被動軸ABに結合された出力要素を形成する。図6による自動変速機の速度(回転数)線図において主歯車組HSの第1、第4入力要素の線は、その3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSの前記部材側運動学的連結に相応して一致している。
主歯車組HSの第3入力要素をクラッチEの出力要素530に運動学的に連結するために、主歯車組HSの第2単一遊星歯車組の太陽歯車は両方の太陽歯車S1HS、S3HSに分割されている。主歯車組HSの連結キャリヤST13HSはクラッチEの出力要素530に結合されたキャリヤ板を有し、このキャリヤ板は軸線方向において主歯車組HSの第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSの間で半径方向内方に挿通されている。このキャリヤ板に結合されたクラッチE出力要素530のハブ、またはこのキャリヤ板と出力要素530とに相対回転不能に結合されたキャリヤ軸540は、主歯車組HSの(遠前置歯車組側)第3太陽歯車S3HSを軸線方向において中心で貫通している。
クラッチEはいまや完全に前置歯車組VSから離れた方の主歯車組HSの側に配置されている。その近主歯車組側でクラッチEはブレーキCとその出力要素(内ディスク支持体)330に接している。その遠主歯車組側でクラッチEは変速機ケースGGの外側正面壁に接し、この外側正面壁はこの場合例示的に変速機ケース固定ケース蓋GDによって形成される。駆動軸ANに結合されたクラッチEの入力要素520はこの場合例示的に外ディスク支持体として構成され、幾何学的には主歯車組HSの方向に開口した鉢体の形状である。この鉢体は、外側正面壁から出発して軸線方向において変速機内部空間内に延設される変速機ケース固定ハブGNで回転可能に支承されている。クラッチEの自己に付設された多板クラッチ500を操作するためのサーボ機構510は、この外ディスク支持体520によって形成される円筒室の完全に内部に配置されている。クラッチEのサーボ機構510の圧力室511への圧媒供給と、クラッチEのサーボ機構510を動的に圧力補償する無圧充填可能な圧力補償室512への潤滑剤供給は、一部ではクラッチEの入力要素520のハブの内部、一部ではこの変速機ケース固定ハブGNの内部で相応に簡単に推移させることができる。クラッチEが係合すると、サーボ機構510はクラッチEの多板クラッチ500を軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。
図6に示す部材配置は、空間的に見て軸線方向変速機構造長の概ね半分で主歯車組HSに運動学的に連結された詳しくは図示しない平歯車段または傘歯車段を介した変速機出力を可能とする。図6に示す実施例では、駆動軸ANと作用結合された詳しくは図示しない変速機原動機は主歯車組HSから離れた方の前置歯車組VSの側に配置されている。クラッチEはこの場合変速機ケースの、原動機から離れた方の正面に相応に配置されている。駆動軸ANはここでも事実上変速機全体を、少なくともすべての歯車組VS、HSを、軸線方向において相応に貫通している。その限りで、クラッチEに接する他方の変速機正面に原動機を配置するのに特別な設計支出は必要でない。
図4、図6を説明する枠内で既に示唆したように、単一遊星歯車組の中央歯車(つまり太陽歯車またはリングギヤ)を2つの分離された中央歯車に分割すると、元のこの未分割中央歯車への部材連結に関して付加的自由度が可能となるだけでなく、変速機の速度(回転数)線図に関しても付加的自由度が可能になる。そのことは、図7に示す本発明によるスケルトン図の他の第6実施例で次に詳しく説明する。この第6実施例は先に図6で述べたスケルトン図に基づいているが、しかし選択的設計構成の主歯車組HSを有する。
図7Aで明らかとなるように、この第6実施例では遊星歯車組VS、HS、6つの切換要素A〜F、駆動軸ANおよび被動軸ABの空間的部材配置も運動学的連結も、先に詳細に述べた図6による第5実施例から完全に引き継がれている。「新規な」主歯車組HSは、図6と同様に「2キャリヤ‐ユニットに低減された3キャリヤ‐5軸‐遊星歯車装置」として実施され、互いに結合されていない4つの入力要素と1つの出力要素と3つの単一遊星歯車組とを有する。そのうち2つの単一遊星歯車組は、1つの連結キャリヤST13HSと1つの共通するリングギヤH13HSと分割された太陽歯車S1HS、S3HSとを有する1つの単キャリヤ‐ユニットへとまとめられている。図6とは異なり、主歯車組HSの連結キャリヤST13HSで回転可能に支承された長い遊星歯車P13HSはいまや多段遊星歯車として構成されており、主歯車組HSの両方の太陽歯車S1HS、S3HS用に異なる歯部を有する。主歯車組HSの第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSはいまや相応に異なる歯数を有する。主歯車組HSの連結リングギヤH13HSは例示的に主歯車組HSの長い遊星歯車P13HSの同じ歯部とかみ合い、主歯車組HSの第1太陽歯車S1HSもこの歯部とかみ合う。別の1構成において、主歯車組の連結リングギヤH13HSが主歯車組の長い遊星歯車P13HSの同じ歯部とかみ合い、主歯車組の第3太陽歯車S3HSもこの歯部とかみ合うようにすることも当然可能であろう。重要なのは、図7Aによるこの自動変速機の速度(回転数)線図において主歯車組HSの第4入力要素と第1入力要素がもはや一致せず、この速度(回転数)線図において互いに隣接していることである。
この事情を明確にするために、図7Aに示した自動変速機の速度(回転数)線図が図7Bに示してある。例えば、リングギヤH13HSと太陽歯車S1HSとの歯数比によって定義された、主歯車組HSの3つの連結された遊星歯車組の第1遊星歯車組の固定変速比(Standgetriebeubersetzung)が、リングギヤH13HSと太陽歯車S3HSとの歯数比および多段遊星歯車P13HSの両方の段の歯数比によって定義された、主歯車組HSの3つの連結された遊星歯車組の第3遊星歯車組の固定変速比よりも大きな値であると、主歯車組HSの第4入力要素S3HSの線は速度(回転数)線図において主歯車組HSの第1入力要素S1HSもしくはS2HSの線にその右側で隣接し、つまり主歯車組HSの第1入力要素S1HSもしくはS2HSの前記線よりも主歯車組HSの被動要素H13HSもしくはST2HSの線に接近している。つまり3つの切換要素B、C、Fは速度(回転数)線図においてもはや共通する線も持たず、両方のクラッチB、Fのみがなお共通する線にある。その限りで、図6に示す主歯車組は図7Aによる主歯車組の特殊事例と理解することもでき、そこでは‐図7Aもしくは図7Bとは異なり‐主歯車組HSの第1、第4入力要素S1HSもしくはS2HS、S3HSの線が一致する。
そのことから当業者には明白なように、多要素で構成される主歯車組HSのすべての中央歯車(太陽歯車、リングギヤ)は図6、図7Aに示す例と同様に、主歯車組‐キャリヤの数2を維持しながら部材側で2つ以上の部材に分割することも問題なく可能であり、その場合この分割された中央歯車はそれぞれ自己に付設された遊星歯車を介して運動学的に互いに作用結合されている。この分割された中央歯車に対応した遊星歯車は当然に無段遊星歯車または多段遊星歯車として実施しておくことができる。主歯車組の中央歯車のこのような他の分割の1例が図7Cに示す他の速度(回転数)線図に示唆されており、そこでは‐図7Aによる自動変速機から出発して‐主歯車組内で元の第3太陽歯車が太陽歯車S3HS、S4HSに再度分割されており、つまり合計していまや4つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HS、S4HS、連結リングギヤH134HS、単一のリングギヤH2HS、連結キャリヤST134HS、単一のキャリヤST2HSが設けられている。つまりこの場合この主歯車組は原理的には4キャリヤ‐5軸‐遊星歯車装置であり、互いに結合されていない5つの入力要素と1つの出力要素とを有する2キャリヤ‐ユニットに低減されている。単一のキャリヤST2HSの遊星歯車は引き続き単一リングギヤH2HSと第2太陽歯車S2HSとにかみ合うが、しかし「新規な」連結キャリヤST134HSの遊星歯車は多段遊星歯車として実施され、主歯車組の連結リングギヤH134HSと別の3つの太陽歯車S1HS、S3HS、S4HSとにかみ合う。これら両方の「新規な」太陽歯車S3HS、S4HSは異なる歯数を有する。互いに連結された両方の太陽歯車S1HS、S2HSは主歯車組の第1入力要素を形成し、クラッチBの出力要素と結合されている。リングギヤH2HSは主歯車組の第2入力要素を形成し、クラッチAの出力要素と結合されている。キャリヤST134HSは主歯車組の第3入力要素を形成し、切換要素E、Dの出力要素と結合されている。「新規な」第3太陽歯車S3HSは主歯車組の第4入力要素を形成し、いまや専らブレーキCの出力要素と結合されている。「新規な」第4太陽歯車S4HSは主歯車組の第5入力要素を形成し、専らクラッチFの出力要素と結合されている。最後にリングギヤH134HSとキャリヤST2HSは互いに連結されており、被動軸ABに結合された主歯車組の出力要素を形成する。
図7Cに示す例では、リングギヤH134HSと太陽歯車S1HSとの歯数比によって定義された、主歯車組の4つの連結された遊星歯車組の第1遊星歯車組の固定変速比が、リングギヤH134HSと太陽歯車S3HSとの歯数比および主歯車組の多段遊星歯車の段の歯数比によって定義された、主歯車組の4つの連結された遊星歯車組の第3遊星歯車組の固定変速比よりも大きな値であり、そしてリングギヤH134HSと太陽歯車S4HSとの歯数比および主歯車組の多段遊星歯車の段の歯数比によって定義された、主歯車組の4つの連結された遊星歯車組の第4遊星歯車組の固定変速比よりも小さな値である。そのことから、一方で、速度(回転数)線図において主歯車組の第4入力要素S3HSの線が主歯車組の第1入力要素S1HSもしくはS2HSの線にその右側で隣接し、つまり主歯車組の第1入力要素S1HSもしくはS2HSの前記線よりも主歯車組被動要素H13HSもしくはST2HSの線に接近していることが明らかとなる。そのことから他方で、速度(回転数)線図において主歯車組の第5入力要素S4HSの線が主歯車組の第1入力要素S1HSもしくはS2HSの線にその左側で隣接し、つまり主歯車組の第1入力要素S1HSもしくはS2HSの前記線よりも主歯車組の被動要素H13HSもしくはST2HSの線から離間していることも明らかとなる。つまり主歯車組の入力要素に関して、3つすべての切換要素B、C、Fは速度(回転数)線図において異なる線上にある。
以下、図8に基づいて本発明によるスケルトン図の第7実施例を説明する。これはやはり先に図6で述べたスケルトン図に基づいているが、しかしやはり駆動軸ANと被動軸ABとの非同軸配置を有する変速機について第5切換要素Eの他の選択的配置を有する。図6とは異なり、クラッチEはいまやクラッチFと同様に軸線方向において前置歯車組VSと主歯車組HSとの間の領域に、軸線方向において前置歯車組VSに直接接して配置されている。クラッチE、Fは製造技術上簡単に予め組付可能な構造群を形成し、クラッチE、Fのここで両方とも例示的に外ディスク支持体として構成される入力要素520、620と、両方のクラッチE、Fのサーボ機構510、610と、両方のクラッチE、Fの多板クラッチ500、600とを含む。
クラッチFはこの場合空間的に見てクラッチEの半径方向上に配置されており、特にクラッチFの多板クラッチ600は空間的に見てクラッチEの多板クラッチ500の半径方向上に配置されている。クラッチEの入力要素もしくは外ディスク支持体520は幾何学的に主歯車組HSの方向に開口した鉢体の形状に構成されており、そのハブは駆動軸ANと相対回転不能に結合され、図示実施例ではしかも、駆動軸ANと共通する部材を形成する。クラッチEのサーボ機構510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円筒室の完全に内部に配置され、その外ディスク支持体520で軸線方向摺動可能に支承されている。相応に、サーボ機構510は駆動軸ANの回転数で常時回転する。サーボ機構510の回転する圧力室511の回転圧力を補償するために圧力補償室512での動的圧力補償が予定されており、この圧力室511は前記圧力補償室512よりも前置歯車組VS近傍に配置されている。
クラッチFの入力要素もしくは外ディスク支持体620は同様に幾何学的に主歯車組HSの方向に開口した鉢体の形状に構成されており、そのハブはその外径でクラッチEの入力要素もしくは外ディスク支持体520と相対回転不能に結合されている。つまりクラッチFの入力要素620はクラッチEの入力要素520を介して駆動軸ANと結合されている。クラッチFのサーボ機構610は、クラッチFの外ディスク支持体620によって形成される円筒室の完全に内部に配置され、この外ディスク支持体620で軸線方向摺動可能に支承されている。相応に、サーボ機構610は駆動軸ANの回転数で常時回転する。サーボ機構610の回転する圧力室611の回転する圧力を補償するために圧力補償室612での動的圧力補償が予定されており、この圧力室611は前記圧力補償室612よりも前置歯車組VS近傍に配置されている。
空間的に見て、(半径方向外側)クラッチFのサーボ機構610は(半径方向内側)クラッチEのサーボ機構510の半径方向上の領域に配置されている。相応に、クラッチFの(半径方向外側)サーボ機構610の圧力室611はクラッチEの(半径方向内側)サーボ機構510の圧力室511の少なくとも概ね半径方向上に配置され、クラッチFの(半径方向外側)サーボ機構610の圧力補償室612はクラッチEの(半径方向内側)サーボ機構510の圧力補償室512の少なくとも概ね半径方向上に配置されている。クラッチEのサーボ機構510の圧力室511への圧媒供給と、無圧充填可能な圧力補償室512への潤滑剤供給は、一部ではクラッチEの入力要素(外ディスク支持体)520のハブの内部、一部では駆動軸ANの内部で推移する。(半径方向外側)クラッチFのサーボ機構610の圧力室611への圧媒供給は、一部ではやはり(半径方向内側)クラッチEの入力要素(外ディスク支持体)520の内部、一部では駆動軸ANの内部で推移する。クラッチFのサーボ機構610の圧力補償室612はこの場合例示的にクラッチEのサーボ機構510の圧力補償室512を介して直接に潤滑剤を無圧で充填される。クラッチEを係合させるためにサーボ機構510の圧力室511は圧媒を充填され、その場合このサーボ機構は自己に付設されたクラッチEの多板クラッチ500を軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。クラッチFを係合させるためにサーボ機構610の圧力室611は圧媒を充填され、その場合このサーボ機構はクラッチFの自己に付設された多板クラッチ600を軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。
両方のクラッチE、Fの出力要素530、630は図示実施例において両方とも内ディスク支持体として構成されている。クラッチEの内ディスク支持体530はクラッチEの多板クラッチ500から出発して軸線方向においてクラッチEのサーボ機構510に接して半径方向内方に延設され、中心でキャリヤ軸540と相対回転不能に結合されている。このキャリヤ軸540は軸線方向において主歯車組HSの方向に主歯車組HSの遠前置歯車組側(連結)第1キャリヤST13HSのキャリヤ板にまで延設され、軸線方向において主歯車組HSの第2、第1太陽歯車S2HS、S1HSに中心で挿通され、軸線方向において主歯車組HSの第3、第1太陽歯車S3HS、S1HSの間の領域でキャリヤST13HSの前記キャリヤ板と相対回転不能に結合されている。勿論、キャリヤST13HSの前記キャリヤ板とキャリヤ軸540は一体に実施しておくこともできる。クラッチFの内ディスク支持体630はクラッチFの多板クラッチ600から出発して一部では軸線方向においてクラッチEの内ディスク支持体530に接して半径方向内方向に、キャリヤ軸540のすぐ上方の直径にまで延設され、このハブ領域でクラッチBの出力要素230のハブと、また太陽歯車軸140を介して主歯車組HSの両方の太陽歯車S2HS、S1HSと、相対回転不能に結合されている。つまりキャリヤ軸540はクラッチFの出力要素630のこのハブの内部、もしくはクラッチBの出力要素230のこのハブの内部、そして太陽歯車軸140の内部で、中心を延びている。必要なら当業者は両方の出力要素230、630のハブの間の結合を、太陽歯車軸140を介しても実現し、または両方の太陽歯車S2HS、S1HSも一体に実施する。
図示実施例において両方のクラッチB、Aの多板クラッチ200、100は空間的に見て軸線方向において、少なくとも類似の直径で並べられ、両方のクラッチE、Fで形成される構造群の少なくとも部分的に半径方向上の領域に配置されている。クラッチBの出力要素230は軸線方向において両方のクラッチE、Fで形成される構造群を半径方向で取り囲む。この出力要素230の円筒状区域231はクラッチFの入力要素(外ディスク支持体)620の外径の少なくとも十分に半径方向上方に延設され、クラッチFに完全に被さる。この出力要素230の円板状区域232はクラッチFの出力要素(内ディスク支持体)630と少なくとも十分に平行に延設されている。
その他の点で、図8に示す部材配置は既に図6に示した配置に実質一致している。
以下、図9に基づいて本発明によるスケルトン図の第8実施例を説明する。これはやはり先に図8で述べたスケルトン図に基づいているが、しかしやはり駆動軸ANと被動軸ABとの非同軸配置を有する変速機について第5切換要素Eの他の選択的配置を有する。図8と同様に、クラッチE、Fは製造技術上簡単に予め組付可能な構造群を形成し、クラッチE、Fのここで両方とも例示的に外ディスク支持体として構成される入力要素520、620と、両方のクラッチE、Fのサーボ機構510、610と、両方のクラッチE、Fの多板クラッチ500、600とを含む。しかし図8とは異なり、いまやクラッチEは空間的に見てクラッチFの半径方向上に配置されており、特にクラッチEの多板クラッチ500は空間的に見てクラッチFの多板クラッチ600の半径方向上に配置されている。
クラッチFの入力要素もしくは外ディスク支持体620は幾何学的に主歯車組HSの方向に開口した鉢体の形状に構成されており、そのハブは駆動軸ANと相対回転不能に結合され、図示実施例ではしかも、駆動軸ANと共通する部材を形成する。クラッチFのサーボ機構610は、クラッチFの外ディスク支持体620によって形成される円筒室の完全に内部に配置され、その外ディスク支持体620で軸線方向摺動可能に支承されている。相応に、サーボ機構610は駆動軸ANの回転数で常時回転する。サーボ機構610の回転する圧力室611の回転圧力を補償するために圧力補償室612での動的圧力補償が予定されており、この圧力室611は前記圧力補償室612よりも前置歯車組VS近傍に配置されている。
クラッチEの入力要素もしくは外ディスク支持体520は同様に幾何学的に主歯車組HSの方向に開口した鉢体の形状に構成されており、そのハブはその外径でクラッチFの入力要素もしくは外ディスク支持体620と相対回転不能に結合されている。つまりクラッチEの入力要素520はクラッチFの入力要素620を介して駆動軸ANと結合されている。クラッチEのサーボ機構510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円筒室の完全に内部に配置され、この外ディスク支持体520で軸線方向摺動可能に支承されている。相応に、サーボ機構510は駆動軸ANの回転数で常時回転する。サーボ機構510の回転する圧力室511の回転圧力を補償するために圧力補償室512での動的圧力補償が予定されており、この圧力室511は前記圧力補償室512よりも前置歯車組VS近傍に配置されている。
空間的に見て、(半径方向外側)クラッチEのサーボ機構510は(半径方向内側)クラッチFのサーボ機構610の半径方向上の領域に配置されている。相応に、クラッチEの(半径方向外側)サーボ機構510の圧力室511はクラッチFの(半径方向内側)サーボ機構610の圧力室611の少なくとも概ね半径方向上に配置され、クラッチEの(半径方向外側)サーボ機構510の圧力補償室512はクラッチFの(半径方向内側)サーボ機構610の圧力補償室612の少なくとも概ね半径方向上に配置されている。クラッチFのサーボ機構610の圧力室611への圧媒供給と、無圧充填可能な圧力補償室612への潤滑剤供給は、一部ではクラッチFの入力要素(外ディスク支持体)620のハブの内部、一部では駆動軸ANの内部で推移する。(半径方向外側)クラッチEのサーボ機構510の圧力室511への圧媒供給は、一部ではやはり(半径方向内側)クラッチFの入力要素(外ディスク支持体)620の内部、一部では駆動軸ANの内部で推移する。クラッチEのサーボ機構510の圧力補償室512はこの場合例示的にクラッチFのサーボ機構610の圧力補償室612を介して直接に潤滑剤を無圧で充填される。クラッチEを係合させるためにサーボ機構510の圧力室511は圧媒を充填され、その場合このサーボ機構は自己に付設されたクラッチEの多板クラッチ500を軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。クラッチFを係合させるためにサーボ機構610の圧力室611は圧媒を充填され、その場合このサーボ機構は自己に付設されたクラッチFの多板クラッチ600を軸線方向において主歯車組HSの方向に操作する。
クラッチB、E、Fの出力要素230、530、630と主歯車組HSの3つの太陽歯車S1HS、S2HS、S3HSとの間の運動学的連結に相応して、前記第2太陽歯車S2HSは図8と同様に前置歯車組近傍に配置され、第1太陽歯車S1HSは軸線方向において第2、第3太陽歯車S2HS、S3HSの間に配置されている。図8とは異なり、主歯車組HSの互いに強固に結合された太陽歯車S1HS、S2HSによって形成される第1入力要素はなおクラッチBの出力要素230と結合されているにすぎないが、主歯車組HSの第3太陽歯車S3HSによって形成される第4入力要素はいまやブレーキCの出力要素330ともクラッチFの出力要素630とも結合されている。この場合短い太陽歯車軸140を介して互いに結合された太陽歯車S2HS、S3HSは必要なら、当然、一体に実施しておくこともできる。
両方のクラッチE、Fの出力要素530、630は図示実施例において両方とも内ディスク支持体として構成されている。クラッチFの内ディスク支持体630はクラッチFの多板クラッチ600から出発して軸線方向においてクラッチFのサーボ機構610に接して半径方向内方に延設され、中心で第3太陽歯車軸640と相対回転不能に結合されている。この第3太陽歯車軸640は軸線方向において主歯車組HSの方向に、少なくともその遠前置歯車組側第3太陽歯車S3HSにまで延設され、軸線方向において主歯車組HSの少なくとも(近前置歯車組側)第2太陽歯車S2HSと(空間的に見て中央の)第1太陽歯車S1HSとに中心で挿通され、この第3太陽歯車S3HSと相対回転不能に結合されている。基本的に第3太陽歯車軸640はこの第3太陽歯車S3HSにも中心で挿通されている。というのも、ブレーキCの出力要素330は主歯車組HSの遠前置歯車組側でこの第3太陽歯車S3HSまたはまさにこの第3太陽歯車軸640と相対回転不能に結合されているからである。クラッチEの内ディスク支持体530はクラッチEの多板クラッチ500から出発して一部では軸線方向においてクラッチFの内ディスク支持体630に接して半径方向内方向に、第3太陽歯車軸640のすぐ上方の直径にまで延設され、このハブ領域でキャリヤ軸540と相対回転不能に結合されている。このキャリヤ軸540自体は第3太陽歯車軸640を半径方向で取り囲み、軸線方向において主歯車組HSの方向に、主歯車組HSの遠前置歯車組側連結キャリヤST13HSのキャリヤ板にまで延設され、軸線方向においてやはり主歯車組HSの第2、第1太陽歯車S2HS、S1HSに挿通され、軸線方向において主歯車組HSの第1、第3太陽歯車S1HS、S3HSの間の領域で連結キャリヤST13HSの前記キャリヤ板と相対回転不能に結合されている。勿論、キャリヤST13HSの前記キャリヤ板とキャリヤ軸540は一体に実施しておくこともできる。
図示実施例において両方のクラッチB、Aの多板クラッチ200、100は空間的に見て軸線方向において、少なくとも類似の直径で並べられ、両方のクラッチE、Fで形成される構造群の少なくとも部分的に半径方向上の領域に配置されている。クラッチBの出力要素230は軸線方向において両方のクラッチE、Fで形成される構造群を半径方向で取り囲む。この出力要素230の円筒状区域231はクラッチEの入力要素(外ディスク支持体)520の外径の少なくとも十分に半径方向上方に延設され、クラッチEに完全に被さる。この出力要素230の円板状区域232はクラッチEの出力要素(内ディスク支持体)530と少なくとも十分に平行に半径方向内方に、キャリヤ軸540の僅か上方の直径にまで延設されている。クラッチBの出力要素230はそのハブ領域で主歯車組HSの近前置歯車組側第2太陽歯車S2HSと、また太陽歯車軸140を介して主歯車組HSの(空間的に見て中央の)第1太陽歯車S1HSとも、相対回転不能に結合されている。つまりキャリヤ軸540はクラッチEの出力要素230のこのハブの内部で中心を、そして太陽歯車軸140の内部で中心を延びている。
その他の点で、図9に示す部材配置は図8に既に示した配置に実質一致する。
前文に係る技術の現状によるスケルトン図である。 図1Aによる変速機の作動表である。 図1Aによる変速機の速度線図である。 本発明に係る例示的第1スケルトン図である。 本発明に係る例示的第2スケルトン図である。 図3による変速機に基づく、選択的主歯車組を有する本発明に係る例示的第3スケルトン図である。 図3による変速機に基づく、選択的主歯車組を有する本発明に係る例示的第4スケルトン図である。 図4による変速機に基づく、選択的切換要素配置を有する本発明に係る例示的第5スケルトン図である。 図6に対して変更された構成の主歯車組を有する本発明に係る例示的第6スケルトン図である。 図7Aによる変速機の速度線図である。 図7Aに対して変更された主歯車組を有する変速機の速度線図である。 図6による変速機に基づく、選択的切換要素配置を有する本発明に係る例示的第7スケルトン図である。 図8による変速機に基づく、選択的切換要素配置を有する本発明に係る例示的第8スケルトン図である。
符号の説明
A 第1切換要素、クラッチ B 第2切換要素、クラッチ
C 第3切換要素、ブレーキ D 第4切換要素、ブレーキ
E 第5切換要素、クラッチ F 第6切換要素、クラッチ
AN 駆動軸 AB 被動軸 GG 変速機ケース GW ケース壁
GN ケース壁のハブ GZ ケース中間壁
ZYLAB 第1、第2切換要素のディスク支持体
VS 前置歯車組 HOVS 前置歯車組のリングギヤ
SOVS 前置歯車組の太陽歯車 STVS 前置歯車組の(連結)キャリヤ
P1VS 前置歯車組の内側遊星歯車 P2VS 前置歯車組の外側遊星歯車
HS 主歯車組 HOHS 主歯車組の(単一)リングギヤ
H1HS 主歯車組の第1リングギヤ
H13HS 主歯車組の連結(第1)リングギヤ
H134HS 主歯車組の連結(第1)リングギヤ
H2HS 主歯車組の第2リングギヤ S1HS 主歯車組の第1太陽歯車
S2HS 主歯車組の第2太陽歯車 S3HS 主歯車組の第3太陽歯車
S4HS 主歯車組の第4太陽歯車 STHS 主歯車組の連結(単一)キャリヤ
ST1HS 主歯車組の第1キャリヤ
ST13HS 主歯車組の連結(第1)キャリヤ
ST134HS 主歯車組の連結(第1)キャリヤ
ST2HS 主歯車組の第2キャリヤ P1HS 主歯車組の長い遊星歯車
P13HS 主歯車組の長い連結遊星歯車 P2HS 主歯車組の短い遊星歯車
PLHS 主歯車組の第1遊星歯車 PLaHS 主歯車組の外側遊星歯車
PLiHS 主歯車組の内側遊星歯車
100 第1切換要素のディスク 110 第1切換要素のサーボ機構
111 第1切換要素の圧力室 112 第1切換要素の圧力補償室
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
115 第1切換要素サーボ機構の堰円板
120 第1切換要素の入力要素、外ディスク支持体
121 第1切換要素入力要素の円筒状区域
123 第1切換要素入力要素のハブ 130 第1切換要素の出力要素
131 第1切換要素出力要素の円筒状区域
132 第1切換要素出力要素の円板状区域 140 第2太陽歯車軸
200 第2切換要素のディスク 210 第2切換要素のサーボ機構
211 第2切換要素の圧力室 212 第2切換要素の圧力補償室
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
220 第2切換要素の入力要素 221 第2切換要素入力要素の円筒状区域
222 第2切換要素入力要素の円板状区域
223 第2切換要素入力要素のハブ 230 第2切換要素の出力要素
231 第2切換要素出力要素の第1円筒状区域
232 第2切換要素出力要素の円板状区域
234 第2切換要素出力要素の第2円筒状区域 240 第1太陽歯車軸
300 第3切換要素のディスク 310 第3切換要素のサーボ機構
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切換要素の圧力室
430 第4切換要素の出力要素 500 第5切換要素のディスク
510 第5切換要素のサーボ機構
520 第5切換要素の入力要素、外ディスク支持体
521 第5切換要素入力要素の円筒状区域
522 第5切換要素入力要素の円板状区域 523 第5切換要素入力要素のハブ
530 第5切換要素の出力要素 540 キャリヤ軸
600 第6切換要素のディスク 610 第6切換要素のサーボ機構
611 第6切換要素の圧力室 612 第6切換要素の圧力補償室
613 第6切換要素サーボ機構の戻し要素
614 第6切換要素サーボ機構のピストン
615 第6切換要素サーボ機構の堰円板
620 第6切換要素の入力要素、外ディスク支持体
621 第6切換要素入力要素の円筒状区域
622 第6切換要素入力要素の円板状区域
623 第6切換要素入力要素のハブ 630 第6切換要素の出力要素
631 第6切換要素出力要素の円筒状区域
632 第6切換要素出力要素の円板状区域
633 第6切換要素出力要素のハブ 640 第3太陽歯車軸

Claims (25)

  1. 駆動軸(AN)と被動軸(AB)と前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)と少なくとも6つの切換要素(A〜F)とを備えた多段自動変速機であって、
    ・前置歯車組(VS)が二重遊星歯車組として構成され、
    ・前置歯車組(VS)の出力要素が駆動軸(AN)の入力回転数よりも小さな回転数で回転し、
    ・前置歯車組(VS)の入力要素が駆動軸(AN)と常時結合され、
    ・前置歯車組(VS)の要素が多段自動変速機の変速機ケース(GG)と結合され、
    ・主歯車組(HS)が、互いに連結されていない複数の入力要素と1つの出力要素とを備えた連結遊星歯車組として構成され、
    ・主歯車組(HS)の出力要素が被動軸(AB)と常時結合され、
    ・第1切換要素(A)の入力要素(120)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合され、
    ・第1切換要素(A)の出力要素(130)が主歯車組(HS)の第2入力要素と結合され、
    ・第2切換要素(B)の入力要素(220)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合され、
    ・第2切換要素(B)の出力要素(230)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合され、
    ・第3切換要素(C)の一方側要素が変速機ケース(GG)と結合され、
    ・第3切換要素(C)の他方側要素(330)が、主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されるか、または、主歯車組(HS)の速度線図において主歯車組(HS)の第1入力要素に隣接するという特性を有する主歯車組(HS)の他の入力要素と結合され、
    ・第4切換要素(D)の一方側要素が変速機ケース(GG)と結合され、
    ・第4切換要素(D)の他方側要素(430)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合され、
    ・第5切換要素(E)の入力要素(520)が駆動軸(AN)と結合され、
    ・第5切換要素(E)の出力要素(530)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合され、
    ・第6切換要素(F)の入力要素(620)が駆動軸(AN)と結合され、
    ・第6切換要素(F)の出力要素(630)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されるか、または、主歯車組(HS)の速度線図において主歯車組(HS)の第1入力要素に隣接するという特性を有する主歯車組(HS)の他の入力要素と結合されている、自動変速機において、
    ・第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)と、第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)を操作するためのサーボ機構(610)が、空間的に見て軸線方向において前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されており、
    ・第2切換要素(B)の多板クラッチ(200)を操作するためのサーボ機構(210)の圧力室(211)が、空間的に見て、主歯車組(HS)から離れた方の前置歯車組(VS)の側に配置されており、
    ・前置歯車組(VS)が太陽歯車(SO−VS)とリングギヤ(HO−VS)と連結キャリヤ(ST−VS)とを有し、このキャリヤで内側および外側の遊星歯車(P1−VS、P2−VS)が回転可能に支承されており、
    前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1−VS)が前置歯車組(VS)の太陽歯車(SO−VS)および外側遊星歯車(P2−VS)とかみ合い、
    前置歯車組(VS)の外側遊星歯車(P2−VS)が前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1−VS)およびリングギヤ(HO−VS)とかみ合い、
    前置歯車組(VS)のキャリヤ(ST−VS)が、駆動軸(AN)に常時結合された前置歯車組(VS)の入力要素を形成し、
    前置歯車組(VS)のリングギヤ(HO−VS)が、主歯車組(HS)の入力要素に結合可能な前置歯車組(VS)の出力要素を形成し、
    前置歯車組(VS)の太陽歯車(SO−VS)が変速機ケース(GG)に固定されており、
    ・主歯車組(HS)が、連結された2つの個別遊星歯車組を有する2キャリヤ‐4軸−歯車装置として実施され、2つの太陽歯車(S1−HS、S2−HS)と、2つのリングギヤ(H1−HS、H2−HS)と、第1遊星歯車(PL−HS)を回転可能に支承した第1キャリヤ(ST1−HS)と、連結第2キャリヤ(ST2−HS)とを含み、この第2キャリヤで内側および外側遊星歯車(PLi−HS、PLa−HS)が回転可能に支承されており、
    主歯車組(HS)の第1遊星歯車(PL−HS)が主歯車組(HS)の第1リングギヤ(H1−HS)および第1太陽歯車(S1−HS)とかみ合い、
    主歯車組(HS)の内側遊星歯車(PLi−HS)が主歯車組(HS)の外側遊星歯車(PLa−HS)および第2太陽歯車(S2−HS)とかみ合い、
    主歯車組(HS)の外側遊星歯車(PLa−HS)が主歯車組(HS)の内側遊星歯車(PLi−HS)および第2リングギヤ(H2−HS)とかみ合い、
    主歯車組(HS)の第1太陽歯車(S1−HS)と連結第2キャリヤ(ST2−HS)とが互いに結合され、主歯車組(HS)の第1入力要素を形成し、かつ第2、第3、第6切換要素(B、C、F)の入力要素ないし他方側要素(230、330、630)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第2太陽歯車(S2−HS)が主歯車組(HS)の第2入力要素を形成し、かつ第1切換要素(A)の出力要素(130)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第1キャリヤ(ST1−HS)と第2リングギヤ(H2−HS)とが互いに結合され、主歯車組(HS)の第3入力要素を形成し、かつ第4、第5切換要素(D、E)の他方側要素ないし出力要素(430、530)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第1リングギヤ(H1−HS)が主歯車組(HS)の出力要素を形成し、かつ被動軸(AB)と結合されていることを特徴とする多段自動変速機。
  2. 駆動軸(AN)と被動軸(AB)と前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)と少なくとも6つの切換要素(A〜F)とを備えた多段自動変速機であって、
    ・前置歯車組(VS)が二重遊星歯車組として構成され、
    ・前置歯車組(VS)の出力要素が駆動軸(AN)の入力回転数よりも小さな回転数で回転し、
    ・前置歯車組(VS)の入力要素が駆動軸(AN)と常時結合され、
    ・前置歯車組(VS)の要素が多段自動変速機の変速機ケース(GG)と結合され、
    ・主歯車組(HS)が、互いに連結されていない複数の入力要素と1つの出力要素とを備えた連結遊星歯車組として構成され、
    ・主歯車組(HS)の出力要素が被動軸(AB)と常時結合され、
    ・第1切換要素(A)の入力要素(120)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合され、
    ・第1切換要素(A)の出力要素(130)が主歯車組(HS)の第2入力要素と結合され、
    ・第2切換要素(B)の入力要素(220)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合され、
    ・第2切換要素(B)の出力要素(230)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合され、
    ・第3切換要素(C)の一方側要素が変速機ケース(GG)と結合され、
    ・第3切換要素(C)の他方側要素(330)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されるか、または、主歯車組(HS)の速度線図において主歯車組(HS)の第1入力要素に隣接するという特性を有する主歯車組(HS)の他の入力要素と結合され、
    ・第4切換要素(D)の一方側要素が変速機ケース(GG)と結合され、
    ・第4切換要素(D)の他方側要素(430)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合され、
    ・第5切換要素(E)の入力要素(520)が駆動軸(AN)と結合され、
    ・第5切換要素(E)の出力要素(530)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合され、
    ・第6切換要素(F)の入力要素(620)が駆動軸(AN)と結合され、
    ・第6切換要素(F)の出力要素(630)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されるか、または、主歯車組(HS)の速度線図において主歯車組(HS)の第1入力要素に隣接するという特性を有する主歯車組(HS)の他の入力要素と結合されている、自動変速機において、
    第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)と、第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)を操作するためのサーボ機構(610)が、空間的に見て軸線方向において前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されており、
    ・第2切換要素(B)の多板クラッチ(200)を操作するためのサーボ機構(210)の圧力室(211)が、空間的に見て、主歯車組(HS)から離れた方の前置歯車組(VS)の側に配置されており、
    ・前置歯車組(VS)が太陽歯車(SO−VS)とリングギヤ(HO−VS)と連結キャリヤ(ST−VS)とを有し、このキャリヤで内側および外側の遊星歯車(P1−VS、P2−VS)が回転可能に支承されており、
    前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1−VS)が前置歯車組(VS)の太陽歯車(SO−VS)および外側遊星歯車(P2−VS)とかみ合い、
    前置歯車組(VS)の外側遊星歯車(P2−VS)が前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1−VS)およびリングギヤ(HO−VS)とかみ合い、 前置歯車組(VS)のキャリヤ(ST−VS)が、駆動軸(AN)に常時結合された前置歯車組(VS)の入力要素を形成し、
    前置歯車組(VS)のリングギヤ(HO−VS)が、主歯車組(HS)の入力要素に結合可能な前置歯車組(VS)の出力要素を形成し、
    前置歯車組(VS)の太陽歯車(SO−VS)が変速機ケースに固定されており、
    ・主歯車組(HS)が、3キャリヤ‐5軸−歯車装置として実施され、3つの太陽歯車(S1−HS、S2−HS、S3−HS)と、連結リングギヤ(H13−HS)と、第2リングギヤ(H2−HS)と、連結キャリヤ(ST13−HS)と、このキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車(P13−HS)と、第2キャリヤ(ST2−HS)と、このキャリヤで回転可能に支承された短い遊星歯車(P2−HS)とを有し、
    主歯車組(HS)の第1太陽歯車(S1−HS)が軸線方向において主歯車組(HS)の第2、第3太陽歯車(S2−HS、S3−HS)の間に配置されており、
    主歯車組(HS)の長い遊星歯車(P13−HS)が主歯車組(HS)の連結リングギヤ(H13−HS)および第1、第3太陽歯車(S1−HS、S3−HS)とかみ合い、
    主歯車組(HS)の短い遊星歯車(P2−HS)が主歯車組(HS)の第2リングギヤ(H2−HS)および第2太陽歯車(S2−HS)とかみ合い、 主歯車組(HS)の第1、第2太陽歯車(S1−HS、S2−HS)が互いに強固に結合され、主歯車組(HS)の第1入力要素を形成し、かつ第2、第6切換要素(B、F)の出力要素(230、630)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第2リングギヤ(H2−HS)が主歯車組(HS)の第2入力要素を形成し、かつ第1切換要素(A)の出力要素(130)と結合されており、
    主歯車組(HS)の連結キャリヤ(ST13−HS)が主歯車組(HS)の第3入力要素を形成し、かつ第4、第5切換要素(D、E)の他方側要素ないし出力要素(430、530)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第3太陽歯車(S3−HS)が主歯車組(HS)の第4入力要素を形成し、かつ第3切換要素(C)の他方側要素(330)と結合されており、
    主歯車組(HS)の連結リングギヤ(H13−HS)と第2キャリヤ(ST2−HS)とが互いに強固に結合され、主歯車組(HS)の出力要素を形成し、かつ被動軸(AB)と結合されていることを特徴とする多段自動変速機。
  3. 駆動軸(AN)と被動軸(AB)と前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)と少なくとも6つの切換要素(A〜F)とを備えた多段自動変速機であって、
    ・前置歯車組(VS)が二重遊星歯車組として構成され、
    ・前置歯車組(VS)の出力要素が駆動軸(AN)の入力回転数よりも小さな回転数で回転し、
    ・前置歯車組(VS)の入力要素が駆動軸(AN)と常時結合され、
    ・前置歯車組(VS)の要素が多段自動変速機の変速機ケース(GG)と結合され、
    ・主歯車組(HS)が、互いに連結されていない複数の入力要素と1つの出力要素とを備えた連結遊星歯車組として構成され、
    ・主歯車組(HS)の出力要素が被動軸(AB)と常時結合され、
    ・第1切換要素(A)の入力要素(120)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合され、
    ・第1切換要素(A)の出力要素(130)が主歯車組(HS)の第2入力要素と結合され、
    ・第2切換要素(B)の入力要素(220)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合され、
    ・第2切換要素(B)の出力要素(230)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合され、
    ・第3切換要素(C)の一方側要素が変速機ケース(GG)と結合され、
    ・第3切換要素(C)の他方側要素(330)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されるか、または、主歯車組(HS)の速度線図において主歯車組(HS)の第1入力要素に隣接するという特性を有する主歯車組(HS)の他の入力要素と結合され、
    ・第4切換要素(D)の一方側要素が変速機ケース(GG)と結合され、
    ・第4切換要素(D)の他方側要素(430)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合され、
    ・第5切換要素(E)の入力要素(520)が駆動軸(AN)と結合され、
    ・第5切換要素(E)の出力要素(530)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合され、
    ・第6切換要素(F)の入力要素(620)が駆動軸(AN)と結合され、
    ・第6切換要素(F)の出力要素(630)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されるか、または、主歯車組(HS)の速度線図において主歯車組(HS)の第1入力要素に隣接するという特性を有する主歯車組(HS)の他の入力要素と結合されている、自動変速機において、
    第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)と、第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)を操作するためのサーボ機構(610)が、空間的に見て軸線方向において前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されており、
    ・第2切換要素(B)の多板クラッチ(200)を操作するためのサーボ機構(210)の圧力室(211)が、空間的に見て、主歯車組(HS)から離れた方の前置歯車組(VS)の側に配置されており、
    ・前置歯車組(VS)が太陽歯車(SO−VS)とリングギヤ(HO−VS)と連結キャリヤ(ST−VS)とを有し、このキャリヤで内側および外側の遊星歯車(P1−VS、P2−VS)が回転可能に支承されており、
    前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1−VS)が前置歯車組(VS)の太陽歯車(SO−VS)および外側遊星歯車(P2−VS)とかみ合い、
    前置歯車組(VS)の外側遊星歯車(P2−VS)が前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1−VS)およびリングギヤ(HO−VS)とかみ合い、
    前置歯車組(VS)のキャリヤ(ST−VS)が、駆動軸(AN)に常時結合された前置歯車組(VS)の入力要素を形成し、
    前置歯車組(VS)のリングギヤ(HO−VS)が、主歯車組(HS)の入力要素に結合可能な前置歯車組(VS)の出力要素を形成し、
    前置歯車組(VS)の太陽歯車(SO−VS)が変速機ケースに固定されており、
    ・主歯車組(HS)が、3キャリヤ‐5軸−歯車装置として実施され、3つの太陽歯車(S1−HS、S2−HS、S3−HS)と、連結リングギヤ(H13−HS)と、第2リングギヤ(H2−HS)と、連結キャリヤ(ST13−HS)と、このキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車(P13−HS)と、第2キャリヤ(ST2−HS)と、このキャリヤで回転可能に支承された短い遊星歯車(P2−HS)とを有し、
    主歯車組(HS)の第1太陽歯車(S1−HS)が軸線方向において主歯車組(HS)の第2、第3太陽歯車(S2−HS、S3−HS)の間に配置されており、
    主歯車組(HS)の長い遊星歯車(P13−HS)が主歯車組(HS)の連結リングギヤ(H13−HS)および第1、第3太陽歯車(S1−HS、S3−HS)とかみ合い、
    主歯車組(HS)の短い遊星歯車(P2−HS)が主歯車組(HS)の第2リングギヤ(H2−HS)および第2太陽歯車(S2−HS)とかみ合い、
    主歯車組(HS)の第1、第2太陽歯車(S1−HS、S2−HS)が互いに強固に結合され、主歯車組(HS)の第1入力要素を形成し、かつ第2切換要素(B)の出力要素(230)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第2リングギヤ(H2−HS)が主歯車組(HS)の第2入力要素を形成し、かつ第1切換要素(A)の出力要素(130)と結合されており、
    主歯車組(HS)の連結キャリヤ(ST13−HS)が主歯車組(HS)の第3入力要素を形成し、かつ第4、第5切換要素(D、E)の他方側要素ないし出力要素(430、530)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第3太陽歯車(S3−HS)が主歯車組(HS)の第4入力要素を形成し、かつ第3、第6切換要素(C、F)の他方側要素ないし出力要素(330、630)と結合されており、
    主歯車組(HS)の連結リングギヤ(H13−HS)と第2キャリヤ(ST2−HS)とが互いに強固に結合され、主歯車組(HS)の出力要素を形成し、かつ被動軸(AB)と結合されていることを特徴とする多段自動変速機。
  4. 駆動軸(AN)と被動軸(AB)と前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)と少なくとも6つの切換要素(A〜F)とを備えた多段自動変速機であって、
    ・前置歯車組(VS)が二重遊星歯車組として構成され、
    ・前置歯車組(VS)の出力要素が駆動軸(AN)の入力回転数よりも小さな回転数で回転し、
    ・前置歯車組(VS)の入力要素が駆動軸(AN)と常時結合され、
    ・前置歯車組(VS)の要素が多段自動変速機の変速機ケース(GG)と結合され、
    ・主歯車組(HS)が、互いに連結されていない複数の入力要素と1つの出力要素とを備えた連結遊星歯車組として構成され、
    ・主歯車組(HS)の出力要素が被動軸(AB)と常時結合され、
    ・第1切換要素(A)の入力要素(120)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合され、
    ・第1切換要素(A)の出力要素(130)が主歯車組(HS)の第2入力要素と結合され、
    ・第2切換要素(B)の入力要素(220)が前置歯車組(VS)の出力要素と結合され、
    ・第2切換要素(B)の出力要素(230)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合され、
    ・第3切換要素(C)の一方側要素が変速機ケース(GG)と結合され、
    ・第3切換要素(C)の他方側要素(330)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されるか、または、主歯車組(HS)の速度線図において主歯車組(HS)の第1入力要素に隣接するという特性を有する主歯車組(HS)の他の入力要素と結合され、
    ・第4切換要素(D)の一方側要素が変速機ケース(GG)と結合され、
    ・第4切換要素(D)の他方側要素(430)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合され、
    ・第5切換要素(E)の入力要素(520)が駆動軸(AN)と結合され、
    ・第5切換要素(E)の出力要素(530)が主歯車組(HS)の第3入力要素と結合され、
    ・第6切換要素(F)の入力要素(620)が駆動軸(AN)と結合され、
    ・第6切換要素(F)の出力要素(630)が主歯車組(HS)の第1入力要素と結合されるか、または、主歯車組(HS)の速度線図において主歯車組(HS)の第1入力要素に隣接するという特性を有する主歯車組(HS)の他の入力要素と結合されている、自動変速機において、
    第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)と、第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)を操作するためのサーボ機構(610)が、空間的に見て軸線方向において前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されており、
    ・第2切換要素(B)の多板クラッチ(200)を操作するためのサーボ機構(210)の圧力室(211)が、空間的に見て、主歯車組(HS)から離れた方の前置歯車組(VS)の側に配置されており、
    ・前置歯車組(VS)が太陽歯車(SO−VS)とリングギヤ(HO−VS)と連結キャリヤ(ST−VS)とを有し、このキャリヤで内側および外側の遊星歯車(P1−VS、P2−VS)が回転可能に支承されており、
    前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1−VS)が前置歯車組(VS)の太陽歯車(SO−VS)および外側遊星歯車(P2−VS)とかみ合い、
    前置歯車組(VS)の外側遊星歯車(P2−VS)が前置歯車組(VS)の内側遊星歯車(P1−VS)およびリングギヤ(HO−VS)とかみ合い、
    前置歯車組(VS)のキャリヤ(ST−VS)が、駆動軸(AN)に常時結合された前置歯車組(VS)の入力要素を形成し、
    前置歯車組(VS)のリングギヤ(HO−VS)が、主歯車組(HS)の入力要素に結合可能な前置歯車組(VS)の出力要素を形成し、
    前置歯車組(VS)の太陽歯車(SO−VS)が変速機ケースに固定されており、
    ・主歯車組(HS)が、3キャリヤ‐5軸−歯車装置として実施され、3つの太陽歯車(S1−HS、S2−HS、S3−HS)と、連結リングギヤ(H13−HS)と、第2リングギヤ(H2−HS)と、連結キャリヤ(ST13−HS)と、このキャリヤで回転可能に支承された長い遊星歯車(P13−HS)と、第2キャリヤ(ST2−HS)と、このキャリヤで回転可能に支承された短い遊星歯車(P2−HS)とを有し、
    主歯車組(HS)の第3太陽歯車(S3−HS)が軸線方向において主歯車組(HS)の第1、第2太陽歯車(S1−HS、S2−HS)の間に配置されており、
    主歯車組(HS)の長い遊星歯車(P13−HS)が主歯車組(HS)の連結リングギヤ(H13−HS)および第1、第3太陽歯車(S1−HS、S3−HS)とかみ合い、
    主歯車組(HS)の短い遊星歯車(P2−HS)が主歯車組(HS)の第2リングギヤ(H2−HS)および第2太陽歯車(S2−HS)とかみ合い、 主歯車組(HS)の第1太陽歯車(S1−HS)が主歯車組(HS)の第1入力要素を形成し、かつ第2、第6切換要素(B、F)の出力要素(230、630)と結合されており、
    主歯車組(HS)の連結リングギヤ(H13−HS)が主歯車組(HS)の第2入力要素を形成し、かつ第1切換要素(A)の出力要素(130)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第2キャリヤ(ST2−HS)が主歯車組(HS)の第3入力要素を形成し、かつ第4、第5切換要素(D、E)の他方側要素ないし出力要素(430、530)と結合されており、
    主歯車組(HS)の第2、第3太陽歯車(S2−HS、S3−HS)が互いに強固に結合され、主歯車組(HS)の第4入力要素を形成し、かつ第3切換要素(C)の他方側要素(330)と結合されており、
    主歯車組(HS)の連結キャリヤ(ST13−HS)と第2リングギヤ(H2−HS)とが互いに強固に結合され、主歯車組(HS)の出力要素を形成し、かつ被動軸(AB)と結合されていることを特徴とする多段自動変速機。
  5. 第5切換要素(E)が、主歯車組(HS)に向き合う前置歯車組(VS)の側で前置歯車組(VS)に直接接していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  6. 第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)およびサーボ機構(610)が、空間的に見て軸線方向において第5切換要素(E)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  7. 第6切換要素(F)のサーボ機構(610)が少なくとも広範囲に渡って円筒室の内部に配置されており、この円筒室が、主歯車組(HS)の第1入力要素に結合された第6切換要素(F)の外ディスク支持体によって形成され、第6切換要素(F)のサーボ機構(610)が主歯車組(HS)の第1入力要素の回転数で常時回転することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  8. 第6切換要素(F)の出力要素(630)が回転可能に第2太陽歯車軸(140)上で支承されており、この太陽歯車軸を介して第1切換要素(A)の出力要素(130)が主歯車組(HS)の第2入力要素と結合されており、この第2太陽歯車軸(140)が軸線方向において第6切換要素(F)の出力要素(630)に中心で挿通され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. 駆動軸(AN)に結合された第6切換要素(F)の入力要素(620)が、軸線方向において前置歯車組(VS)と第2、第1、第5切換要素(B、A、E)とに半径方向で完全に被さ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3切換要素(C)が第6切換要素(F)に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  11. 第6切換要素(F)が、主歯車組(HS)に向き合う前置歯車組(VS)の側で前置歯車組(VS)に直接接し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。
  12. 第6切換要素(F)のサーボ機構(610)がクラッチ室の内部に配置されており、このクラッチ室が、駆動軸(AN)に結合された第6切換要素(F)の外ディスク支持体によって形成され、第6切換要素(F)のサーボ機構(610)が駆動軸(AN)の回転数で常時回転することを特徴とする、請求項1〜4、11のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  13. 第1切換要素(A)が、空間的に見て少なくとも部分的に軸線方向において第6切換要素(F)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されており、第1切換要素(A)のサーボ機構(110)が主歯車組の第2入力要素の回転数で常時回転することを特徴とする、請求項1〜4、11、12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)の多板クラッチ(100)が、空間的に見て少なくとも部分的に第6切換要素(F)の半径方向外側の領域に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4、11〜13のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  15. 第5切換要素(E)のサーボ機構(510)の圧力室が、主歯車組(HS)から離れた方の前置歯車組(VS)の側に配置され、かつ駆動軸(AN)の回転数で常に回転することを特徴とする、請求項1〜4、11〜14のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  16. 第5切換要素(E)が、前置歯車組(VS)から離れた方の主歯車組(HS)の側に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4、11〜14のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  17. 第5切換要素(E)が軸線方向において前置歯車組(VS)と主歯車組(HS)との間の領域に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4、11〜14のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  18. 第5切換要素(E)の多板クラッチ(500)が空間的に見て第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)の半径方向外側に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4、11〜14、17のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  19. 第6切換要素(F)の多板クラッチ(600)が空間的に見て第5切換要素(E)の多板クラッチ(500)の半径方向外側に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4、11〜14、17のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  20. 第1、第2切換要素(A、B)の多板クラッチ(100、200)が空間的に見て軸線方向において並べて、第5、第6切換要素(E、F)で形成される1つのアッセンブリーの少なくとも部分的に半径方向外側の領域に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4、11〜19のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  21. 第2切換要素(B)が、第5切換要素(E)の入力要素(520)によって形成される円筒室の内部に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4、11〜19のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  22. 前置歯車組(VS)の出力要素に結合された第2切換要素(B)の入力要素(220)が、回転可能に第5切換要素(E)の入力要素(520)のハブ(523)上で支承されていることを特徴とする、請求項1〜6、11〜21のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  23. 第2切換要素(B)の多板クラッチ(200)が空間的に見て、前置歯車組(VS)の半径方向外側の領域と、第6切換要素(F)の半径方向外側の領域との少なくとも一方の中に、少なくとも部分的に配置されており、主歯車組(HS)の第1入力要素に結合された第2切換要素(B)の出力要素(230)が軸線方向において第6切換要素(F)に半径方向で被さることを特徴とする、請求項1〜4、11〜22のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  24. 軸線方向において第5切換要素(E)の多板クラッチ(500)から主歯車組(HS)の方向に見て、第4切換要素(D)の多板クラッチ(400)が、第5切換要素(E)の多板クラッチ(500)に続くように配置されていることを特徴とする、請求項1〜4、11〜23のいずれか1項記載の多段自動変速機。
  25. 切換要素(A〜F)を選択的に係合させることによって少なくとも8つの前進変速段が切換可能であり、或る変速段から次に高い変速段または次に低い変速段へと切換えるためにまさに操作された切換要素によってその都度単に1つの切換要素が開放され、他の1つの切換要素が係合するように、駆動軸(AN)の入力回転数が被動軸(AB)に伝達可能であり、
    ・第1前進変速段のとき第1、第4切換要素(A、D)が、
    ・第2前進変速段のとき第1、第3切換要素(A、C)が、
    ・第3前進変速段のとき第1、第2切換要素(A、B)が、
    ・第4前進変速段のとき第1、第6切換要素(A、F)が、
    ・第5前進変速段のとき第1、第5切換要素(A、E)が、
    ・第6前進変速段のとき第5、第6切換要素(E、F)が、
    ・第7前進変速段のとき第2、第5切換要素(B、E)が、
    ・第8前進変速段のとき第3、第5切換要素(C、E)が、
    それぞれ係合しており、
    後退変速段のとき第4切換要素(D)が、そして付加的に第2切換要素(B)または第6切換要素(F)のいずれかが係合している
    ことを特徴とする請求項1乃至24のいずれかに記載の多段自動変速機。
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