JP4950989B2 - 多段変速機 - Google Patents

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Description

本発明は、駆動軸と、出力軸と、4組の遊星歯車セットと、少なくとも8本の回転可能な軸と、5つのシフトエレメントと、を有していて、それらの選択的係合が駆動軸と出力軸との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段及び少なくとも後進1段が実現可能であるような、遊星構造の多段変速機、特には自動車用自動変速機、に関するものである。
自動変速機、特に自動車用のものは、従来技術による遊星歯車セットを有しており、それは、例えばクラッチおよびブレーキなどの摩擦エレメントないしシフトエレメントによって切り替えられ、そして通常、スリップ作用にさらされ選択的にロックアップクラッチが設けられる発進エレメント、例えば流体トルクコンバーターまたは流体クラッチなど、と結合されている。
本件出願人によるDE10115983A1では、例えば、前方取付けセットと結合している駆動軸と、後方取付けセットと結合している出力軸と、最大7つのシフトエレメントと、を備えた多段変速機が説明されており、それらエレメントを選択的に切換えることによって、少なくとも前進7段がレンジシフトなしに切換えできる。前方取付けセットは、1組の切換え可能、あるいは切換え不能な遊星歯車セットから、または、最大2組の切換不能な相互に結合した遊星歯車セットから、形成されている。後方取付けセットは、2組の切換え可能な遊星歯車セットを備えた2キャリヤー4軸変速機として形成されており、4本のフリーな軸を有する。この2キャリヤー4軸変速機の第1のフリーな軸は、第1シフトエレメントと結合しており、第2のフリーな軸は、第2及び第3シフトエレメントと結合しており、第3のフリーな軸は、第4及び第5シフトエレメントと結合しており、そして第4のフリーな軸は、出力軸と結合している。全部で6つのシフトエレメントを有する多段変速機用に、本発明に従って、後方取付けセットの第3のフリーな軸または第1のフリーな軸が、さらに第6シフトエレメントと結合すること、が提案される。全部で6つのシフトエレメントを有する多段変速機用に、本発明に従って、後置切換装置の第3のフリーな軸あるいは第1のフリーな軸が、さらに第6シフトエレメントと結合すること、が提案される。全部で7つのシフトエレメントを有する多段変速機用に、本発明に従って、第3のフリーな軸がさらに第6シフトエレメントと結合し、第1のフリーな軸がさらに第7シフトエレメントと結合すること、が提案される。
その他の多数の多段変速機は、例えば本件出願人のDE10115995A1からも知られている。それらの場合、シフト可能で、相互に結合された4組の遊星歯車セットと、摩擦係合する6つまたは7つのシフトエレメントと、が設けられており、それらの選択的係合により、変速機の駆動軸の回転数が、前進9段または11段、後進は少なくとも1段の切換えができるように、変速機の出力軸へ伝達可能である。ギヤスキームに応じて、どの段においても、2つまたは3つのシフトエレメントが係合されており、あるギヤをそれぞれすぐ上またはすぐ下のギヤに切換える際、レンジシフトを回避するために、それぞれ係合されたシフトエレメントの1つだけが開放され、それ以前に係合されていなかった1つのシフトエレメントが係合される。
さらに、本件出願人による未だ公開されていない特許出願DE102005002337.1において、駆動軸、出力軸、4組の互いに結合された個別の遊星歯車セット、及び、5つのシフトエレメントを有していて、レンジシフトなしに前進8段が切換可能であり、ある前進ギヤをそのすぐ上またはすぐ下の前進ギヤに切り換える場合に、それぞれ、以前に係合されていた1つのシフトエレメントのみが開放され、それ以前に開放されていなかった1つのシフトエレメントが係合される、という多段変速機が提案されている。この多段変速機はまた、後進1段も有している。全ての前進段及び後進段において、それぞれ、3つのシフトエレメントが係合する。4組の遊星歯車セットの、互いに対する、及び、駆動軸ないし出力軸に対する動的結合に関しては、第4遊星歯車セットのキャリヤーと駆動軸とは相互に結合されて、変速機の第1の回転可能軸を形成しており、第3遊星歯車セットのキャリヤーと出力軸とは、相互に結合されて、変速機の第2の回転可能軸を形成しており、第1遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの太陽歯車とは相互に結合されて、変速機の第3軸を形成しており、第1遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第4軸を形成しており、第2遊星歯車セットの内歯歯車と第3遊星歯車セットの太陽歯車とは相互に結合されて、変速機の第5軸を形成しており、第1遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットの内歯歯車とは相互に結合されて、変速機の第6軸を形成しており、第2遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの内歯歯車とは相互に結合されて、変速機の第7軸を形成しており、第2遊星歯車セットのキャリヤーは、変速機の第8軸を形成している。
5つのシフトエレメントの、4組の遊星歯車セットへの動的結合と駆動軸ないし出力軸への動的結合とに関しては、第1シフトエレメントは、パワーフローにおいて、第3軸と変速機のハウジングとの間に配置されていること、第2シフトエレメントは、第4軸と変速機のハウジングとの間に配置されていること、第3シフトエレメントは、第1軸と第5軸との間に配置されていること、第4シフトエレメントは、第8軸と第2軸との間か、あるいは第8軸と第6軸との間に配置されていること、第5シフトエレメントは、第7軸と第5軸との間か、あるいは第7軸と第8軸との間か、または第5軸と第8軸との間に配置されていること、が考慮されている。
遊星構造を有する自動切換可能な自動車用変速機は、一般的に、従来技術においてすでに多様に知られているが、更なる発展と改善が望まれている。このような変速機は、十分な数の前進段と一つの後進段とを備えるべきであり、高い全体ギヤ比並びに好適なギヤステップを伴う自動車のために大変に良好なギヤ比を備えるべきである。さらに、このような変速機は、前進方向において高い発進ギヤ比が可能であるべきであり、ある直接的なギヤ段が、乗用車(PKW)であっても商用車(NKW)であっても、良好に保持されるべきである。さらに、このような変速機は、構造コストが小さくあるべきであり、特にはより少ない数のシフトエレメントが求められるべきであり、連続切換の際の重複切換を回避するべきであり、すなわち、規定されたギヤ段グループにおける切換の際にそれぞれ一つだけのシフトエレメントが変更されるべきである。
本発明の課題は、合計4組の遊星歯車セットを使用し、必要とされるシフトエレメントの数が可能な限り少なくされ、レンジシフトなしに少なくとも前進8段と少なくとも後進1段とを切換可能な、冒頭で述べた方式の多段変速機を提供することである。さらに、この変速機は、比較的調和の取れた変速比で全体に大きな(ギヤ比の)広がりを持ち、少なくとも主走行ギヤでは、有利な効率−つまり、スリップ損失や噛合い損失が比較的少ない−を有するべきである。
この本課題は、本発明に従って、特許請求の範囲の請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6または請求項7の特徴を有する多段変速機によって解決される。その他の有利な実施の形態や展開が、下位請求項から明らかになる。
これにより、遊星構造を有する多段変速機のファミリーの全体が提示(提案)される。それらは全て、本件出願人による特許出願DE102005002337.1に由来している。本発明による全ての多段変速機は、駆動軸、出力軸、4組の互いに結合された遊星歯車セット、少なくとも8本の回転可能軸、及び、5つのシフトエレメント(2つのブレーキと3つのクラッチ)を有し、それらの選択的係合が駆動軸と出力軸との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段、後進1段が実現可能である。各ギヤ段において、それぞれ、5つのシフトエレメントのうちの3つが係合され、ある前進ギヤをそのすぐ上またはすぐ下の前進ギヤに切り換える場合に、それぞれ、以前に係合されていた1つのシフトエレメントのみが開放され、それ以前に開放されていなかった1つのシフトエレメントが係合される。
本発明による第1の課題解決方法では、
・第4遊星歯車セットのキャリヤーと駆動軸とは、相互に結合されて、変速機の第1軸を形成しており、
・第3遊星歯車セットのキャリヤーと出力軸とは、相互に結合されて、変速機の第2軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第3軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第4軸を形成しており、
・第3遊星歯車セットの太陽歯車は、変速機の第5軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットのキャリヤーと第2遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第6軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第7軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第8軸を形成しており、
・第1シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第3軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第2シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第4軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第3シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第1軸と第5軸との間に配置されており、
・第4シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第2軸と第8軸との間に配置されており、
・第5シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第5軸と第7軸との間に配置されている。
本発明による第2の課題解決方法では、
・第4遊星歯車セットのキャリヤーと駆動軸とは、相互に結合されて、変速機の第1軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットのキャリヤーと出力軸とは、相互に結合されて、変速機の第2軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第3軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第4軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの内歯歯車と第3遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第5軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第6軸を形成しており、
・第4遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第7軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの太陽歯車は、変速機の第8軸を形成しており、
・第1シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第3軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第2シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第4軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第3シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第1軸と第5軸との間に配置されており、
・第4シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第7軸と第8軸との間に配置されており、
・第5シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第5軸と第7軸との間に配置されている。
本発明による第3の課題解決方法では、
・第4遊星歯車セットのキャリヤーと駆動軸とは、相互に結合されて、変速機の第1軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの内歯歯車と第3遊星歯車セットのキャリヤーと出力軸とは、相互に結合されて、変速機の第2軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第3軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第4軸を形成しており、
・第3遊星歯車セットの太陽歯車は、変速機の第5軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第6軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第7軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットのキャリヤーは、変速機の第8軸を形成しており、
・第1シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第3軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第2シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第4軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第3シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第1軸と第5軸との間に配置されており、
・第4シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第6軸と第8軸との間に配置されており、
・第5シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第5軸と第7軸との間に配置されている。
本発明による第4の課題解決方法では、
・第4遊星歯車セットのキャリヤーと駆動軸とは、相互に結合されて、変速機の第1軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの内歯歯車と第3遊星歯車セットのキャリヤーと出力軸とは、相互に結合されて、変速機の第2軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第3軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第4軸を形成しており、
・第3遊星歯車セットの太陽歯車は、変速機の第5軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットのキャリヤーと第2遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第6軸を形成しており、
・第4遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第7軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの太陽歯車は、変速機の第8軸を形成しており、
・第1シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第3軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第2シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第4軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第3シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第1軸と第5軸との間に配置されており、
・第4シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第7軸と第8軸との間に配置されており、
・第5シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第5軸と第7軸との間に配置されている。
本発明による第5の課題解決方法では、
・第4遊星歯車セットのキャリヤーと駆動軸とは、相互に結合されて、変速機の第1軸を形成しており、
・第3遊星歯車セットのキャリヤーと出力軸とは、相互に結合されて、変速機の第2軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第3軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第4軸を形成しており、
・第3遊星歯車セットの太陽歯車は、変速機の第5軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットのキャリヤーと第2遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第6軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの内歯歯車と第4遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第7軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの太陽歯車は、変速機の第8軸を形成している
・第1シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第3軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第2シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第4軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第3シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第1軸と第5軸との間に配置されており、
・第4シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第5軸と第8軸との間に配置されており、
・第5シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第5軸と第7軸との間に配置されている。
本発明による第6の課題解決方法では、
・第4遊星歯車セットのキャリヤーと駆動軸とは、相互に結合されて、変速機の第1軸を形成しており、
・第3遊星歯車セットのキャリヤーと出力軸とは、相互に結合されて、変速機の第2軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第3軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第4軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの内歯歯車と第3遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第5軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットのキャリヤーと第2遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第6軸を形成しており、
・第4遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第7軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの太陽歯車は、変速機の第8軸を形成しており。
・第1シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第3軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第2シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第4軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第3シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第1軸と第5軸との間に配置されており、
・第4シフトエレメントは、パワーフローの中で、第変速機の7軸と第8軸との間に配置されており、
・第5シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第5軸と第7軸との間に配置されている。
本発明による第7の課題解決方法では、
・第4遊星歯車セットのキャリヤーと駆動軸とは、相互に結合されて、変速機の第1軸を形成しており、
・第3遊星歯車セットのキャリヤーと出力軸とは、相互に結合されて、変速機の第2軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの太陽歯車と第4遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第3軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットの内歯歯車は、変速機の第4軸を形成しており、
・第2遊星歯車セットの太陽歯車と第3遊星歯車セットの太陽歯車とは、相互に結合されて、変速機の第5軸を形成しており、
・第1遊星歯車セットのキャリヤーと第3遊星歯車セットの内歯歯車とは、相互に結合されて、変速機の第6軸を形成しており、
とは、相互に結合されて、変速機の第7軸を形成している
・第2遊星歯車セットのキャリヤーは、変速機の第8軸を形成しており、
・第1シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第3軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第2シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第4軸と変速機のハウジングとの間に配置されており、
・第3シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第1軸と第5軸との間に配置されており、
・第4シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第6軸と第8軸との間に配置されており、
・第5シフトエレメントは、パワーフローの中で、変速機の第5軸と第7軸との間に配置されている。
本発明による前記7タイプの全ての解決方法では、共通して、第1、第3及び第4遊星歯車セットの、互いに対する、及び、駆動軸ないし出力軸に対する動的結合が、更には、5つのシフトエレメントのシフトスキームが、関連の独国特許出願DE102005002337.1から引き継がれている。第2遊星歯車セットが、関連の独国特許出願DE102005002337.1に対して異なる態様で、他の3つの遊星歯車セットに結合されている。
本発明による多段変速機のファミリーの全てにおいて、前進第1段は第1、第2、第3シフトエレメントの係合によって、前進第2段は第1、第2、第5シフトエレメントの係合によって、前進第3段は第2、第3、第5シフトエレメントの係合によって、前進第4段は第2、第4、第5シフトエレメントの係合によって、前進第5段は第2、第3、第4シフトエレメントの係合によって、前進第6段は第3、第4、第5シフトエレメントの係合によって、前進第7段は第1、第3、第4シフトエレメントの係合によって、前進第8段は第1、第4、第5シフトエレメントの係合によって、そして後進段は第1、第2、第4シフトエレメントの係合によって生じる。
さらに、本発明による多段変速機のファミリーの全てにおいて、以下のことがあてはまる。
4組のすべての遊星歯車セットは、好ましくは、いわゆるマイナス遊星歯車セットとして形成されており、そのそれぞれの遊星歯車は、それぞれの遊星歯車セットの太陽歯車及び内歯歯車と噛合っている。4組の遊星歯車セットの変速機のハウジング内での空間的配置に関しては、ある有利な態様において、4組のすべての遊星歯車セットが、互いに同軸に、”第1、第4、第2、第3”という順序で並んで、配置される。この場合、第1遊星歯車セットが、本発明による遊星歯車セットグループにおいて、変速機の駆動部の側に向けられた遊星歯車セットであることが、互いに同軸に延びる駆動軸及び出力軸を利用することに適している。
本発明による多段変速機において、その変速機ハウジングの内部におけるシフトエレメントの空間的配置は、原理的には、変速機ハウジングGGの大きさ及び外部形状によってのみ制限される。シフトエレメントの空間的配置及び構造形態に関する多くの提案は、例えば、関連の独国特許出願DE102005002337.1を引き継ぐことができる。
本発明による多段変速機の実施の形態によって、特に乗用車にとって好適なギヤ比が、調和の取れたギヤ比間隔で全体に大きな(ギヤ比の)広がりを伴って、形成される。これにより、良好な走行快適性と顕著な燃費向上とが達成される。
さらに、本発明による多段変速機によれば、少ない数のシフトエレメントによって、すなわち、2つのブレーキと3つのクラッチとによって、構造コストが比較的小さい。有利な態様では、本発明による多段変速機によって、流体式コンバーター、外部発進クラッチ、または、その他の適切な外部発進エレメントで発進を実施することが可能である。また、変速機に内蔵された発進エレメントで発進プロセスを可能にすることも考えられ得る。好ましくは、このためには、2個のブレーキのうち、前進1段と2段及び後進段で作動される1個のブレーキが、適している。
さらに、本発明に従う多段変速機では、一つには、各ギヤでそれぞれ2個のシフトエレメントだけが係合しないので、スリップ損失が少ないために、もう一つには、単純に構成されたシングル(Einzel)遊星歯車セット内での噛合い損失が少ないために、すべてのギヤで高い効率が生じている。
さらに、本発明に従う多段変速機は、異なるパワートレインの実施形態への適合が、パワーフローの方向に於いても空間的な観点に於いても、可能とされる、というように設計される。例えば、特別な構造上の処置なしで、変速機の駆動部と出力部とを選択的に互いに同軸あるいは軸平行に配置すること、が可能である。
以下、本発明を図面に基づいて例示的に詳しく説明する。同一部品またはそれに匹敵する部品は、ここでは、同一参照記号が付記されている。
図1は、本発明の第1の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。
図1aは、図1に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。
図2は、本発明の第2の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。
図2aは、図2に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。
図3は、本発明の第3の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。
図3aは、図3に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。
図4は、本発明の第4の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。
図4aは、図4に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。
図4bは、図4に従う多段変速機の例示的な詳細構造図である。
図5は、本発明の第5の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。
図5aは、図5に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。
図5bは、図5に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第1の変種(態様)である。
図5cは、図5に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第2の変種(態様)である。
図6は、本発明の第6の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。
図6aは、図6に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。
図6bは、図6に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第1の変種(態様)である。
図6cは、図6に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第2の変種(態様)である。
図6dは、図6に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第3の変種(態様)である。
図7は、本発明の第7の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。
図7aは、図7に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。
図7bは、図7に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な変種(態様)である。
図1は、本発明の第1の解決法に従う多段変速機の一実施の形態を、概略図として示している。この変速機は、駆動軸AN、出力軸AB、4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4および5つのシフトエレメントA、B、C、D、Eを擁し、これらはすべて変速機のハウジングGGの中に配置されている。4組すべての遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4は、シンプルな(einfach)マイナス遊星歯車セットとして形成されており、この実施の形態では、軸方向に”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序で互いに同軸に配置されている。1組のマイナス遊星歯車セットは、周知のように、複数の遊星歯車を有し、それらはこの遊星歯車セットの太陽歯車及び内歯歯車と噛合っている。この4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の内歯歯車は、HO1、HO2、HO3、HO4で示され、太陽歯車はSO1、SO2、SO3、SO4で、遊星歯車はPL1、PL2、PL3、PL4で、当該遊星歯車が回転可能に支持されているキャリヤーはST1、ST2、ST3、ST4で、示されている。シフトエレメントA及びBは、ブレーキとして形成されており、図示された実施の形態では、両者は、摩擦係合で切換え可能なディスクブレーキとして形成されている。もちろん、他の形態では、摩擦係合で切換え可能なバンドブレーキとして、あるいは、例えば、噛み合い係合で切換え可能な爪ブレーキまたは円錐ブレーキとして、形成されてもよい。シフトエレメントC、D及びEは、クラッチとして形成されており、図示された実施の形態では、すべて、摩擦係合で切換え可能なディスククラッチとして形成されている。もちろん、他の形態では、例えば、噛み合い係合で切換え可能な爪クラッチまたは円錐クラッチとして形成されてもよい。このAからEまでの5つのシフトエレメントを使用して、前進8段と少なくとも後進1段の選択的切換えが実現できる。本発明に従う多段変速機は、全部で少なくとも8本の回転可能な軸を有しており、それらは1から8で示されている。
遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の4組の個々のエレメントの、相互のそして駆動軸AN及び出力軸ABへの動的結合に関して、図1に従う多段変速機の場合、次のように考慮されている。すなわち、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤーST4と駆動軸ANとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第1軸1を形成している。第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3と出力軸ABとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第2軸2を形成している。第1遊星歯車セットRS1の太陽歯車SO1と第4遊星歯車セットRS4の太陽歯車SO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第3軸3を形成している。第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1は、前記変速機の第4軸4を形成している。第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3は、前記変速機の第5軸5を形成している。第1遊星歯車セットRS1のキャリヤーST1と第2遊星歯車セットRS2のキャリヤーST2と第3遊星歯車セットRS3の内歯歯車HO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第6軸6を形成している。第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2と第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第7軸7を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2は、前記変速機の第8軸8を形成している。
AからEまでの5つのシフトエレメントの、変速機の1から8までの前記軸への動的結合に関して、図1に従う多段変速機の場合、以下が考慮されている。すなわち、第1シフトエレメントとしてのブレーキAは、パワーフローの中で、第3軸3とギヤハウジングGGとの間に配置されている。第2シフトエレメントとしてのブレーキBは、パワーフローの中で、第4軸4とギヤハウジングGGとの間に配置されている。第3シフトエレメントとしてのクラッチCは、パワーフローの中で、第1軸1と第5軸5との間に配置されている。第4シフトエレメントとしてのクラッチDは、パワーフローの中で、第2軸2と第8軸8との間に配置されている。最後に、第5シフトエレメントとしてのクラッチEは、パワーフローの中で、第5軸5と第7軸7との間に配置されている。
関連の独国特許出願DE102005002337.1と図1との間のギヤセットスキームの違いは、変速機の他の遊星歯車セットRS1、RS3、RS4に対する第2遊星歯車セットRS2の動的結合にある。
図1に示された実施の形態では、第1遊星歯車セットRS1が、変速機の駆動部に近い歯車セットであり、第3遊星歯車セットRS3が、変速機の出力部に近い歯車セットである。駆動軸ANと出力軸ABとが、例示的に、互いに同軸に配置されている。当業者にとっては、駆動軸ANと出力軸ABとが互いに同軸でなく配置されるよう、例えば軸平行あるいは互いに鋭角に配置されるよう、特別なコスト無しで当該変速機を変更可能であることが、明らかである。そのような配置の場合、当業者は、必要に応じて、変速機の駆動部を、第3遊星歯車セットRS3の近くに、すなわち、第3遊星歯車セットRS3の第1遊星歯車セットRS1とは反対の側に配置するであろう。
原理的に、本発明の多段変速機の図1に示された実施の形態におけるシフトエレメントの空間的配置は、変速機内部において任意であり、変速機ハウジングGGの大きさ及び外側形状によってのみ制限される。
図1に示された実施の形態では、両ブレーキA、Bが、空間的に見て、駆動部に近い第1遊星歯車セットRS1の領域に配置されており、ここでは、軸方向に隣接している。両ブレーキA、Bの両遊星歯車セットRS4、RS1への動的結合は、ブレーキBがブレーキAよりも第2遊星歯車セットRS2の近くに配置され、ないし、ブレーキAがブレーキBよりも変速機の駆動部の近くに配置されていること、を前提としている。空間的に見て、ブレーキBは、少なくとも部分的に、第1遊星歯車セットRS1の径方向上方の領域に配置されており、ブレーキAは、第1遊星歯車セットRS1の第4遊星歯車セットRS4とは反対側(駆動部側)に対応している。もちろん、当業者は、両ブレーキA、Bのこの例示的な空間的配置を、必要に応じて修正可能である。例えば、ブレーキAが、同様に少なくとも部分的に第1遊星歯車セットRS1の径方向上方に配置されて、ブレーキBが、少なくとも部分的に第4遊星歯車セットRS4の径方向上方に配置されてもよい。他の実施の形態では、両ブレーキA、Bは、例えば、径方向に互いに重なると共に、軸方向に第1遊星歯車セットRS1に第4遊星歯車セットRS4とは反対の側で隣接するように、配置され得る。この場合、ブレーキBは、合目的的に、ブレーキAよりも大きな直径で配置される。
図1でさらに明らかなように、3つのクラッチC、D及びEは、空間的に見て、軸方向に第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の間の領域に配置されている。このとき、クラッチEは、第2遊星歯車セットRS2と隣接して配置されており、クラッチDは、第3遊星歯車セットRS3と隣接して配置されている。クラッチCは、空間的に見て、例えば、少なくとも部分的に、クラッチDのディスクパックの径方向下方に配置されている。他の実施の形態では、クラッチCは、少なくとも部分的に、クラッチEのディスクパックの径方向下方に配置され得る。更に他の実施の形態では、クラッチCは、例えば、軸方向に両クラッチD、Eの間に配置され得る。この場合、3つの全てのクラッチD、C、Eは、同一か、少なくとも同程度の直径に配置されることが好ましい。更なる実施の形態では、クラッチCは、第3遊星歯車セットRS3の第2遊星歯車セットRS2とは反対の側に配置され得る。さらに、クラッチCは、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置され得て、このとき、好適には、第4遊星歯車セットRS4に隣接ないし当接する。
軸方向に見て”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序である4つの遊星歯車セットの空間的配置に対応して、図1に示された5つのシフトエレメントA乃至Eの空間的配置との関連で、変速機の第1軸1は、部分的に第3軸3の内部中央を延びており、部分的に第7軸7の内部中央を延びており、部分的に第5軸5の内部中央を延びている。この場合、第5軸5は、部分的に第8軸8の内部中央を延びており、その軸方向経過でクラッチCを包囲している。第8軸8は、さらに、その軸方向経過でクラッチEを包囲している。さらに、第6軸6は、その軸方向経過で、第4遊星歯車セットRS4、第7軸7、第2遊星歯車セットRS2、第8軸8、及び、クラッチDを包囲しており、その結果、両クラッチE及びCを完全に包囲している。第1、第4及び第2遊星歯車セットRS1、RS4及びRS2は、軸1ないし駆動軸ANによってのみ、軸方向に中央を貫かれる。クラッチCは、少なくとも大部分が、当該クラッチCのためのアウターディスクキャリヤーとして形成された軸1の一部によって形成されたシリンダ室の内部に、配置されている。クラッチEは、少なくとも大部分が、当該クラッチEのためのアウターディスクキャリヤーとして形成された軸7の一部によって形成されたシリンダ室の内部に、配置されている。クラッチDは、少なくとも部分的に、軸8によって形成されたシリンダ室の内部に、配置されている。他方、クラッチD、C、Eは、軸6によって形成されたシリンダ室の内部に配置されており、クラッチEは、軸8によって形成されたシリンダ室の内部に配置されており、クラッチCは、軸5によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。
図1aには、図1に従う本発明の多段変速機のシフト表(シフトスキーム)が示されている。各ギヤ段において、3つのシフトエレメントが締結されており、2つのシフトエレメントが開放されている。このシフト表から、シフトロジックの他に、個々のギヤ段のそれぞれのギヤ比iの例示的な値と、そこから決定されるべきギヤ間ステップφとが、読み取れる。記載されたギヤ比iは、マイナス2.60、マイナス3.70、マイナス3.70、マイナス1.80という4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の(代表的な)ステーショナリーギヤ比(Standgetriebeuebersetzung)から、生じている。さらに、このシフト表から、当該シフトロジックにおける隣接する2つのギヤ段が2つのシフトエレメントを共通に利用するために、連続切換態様の際の重複切換ないしレンジ切換が回避される、ということが読み取れる。6速段は、直接段(ダイレクトギヤ)として形成されている。
前進第1段は、ブレーキA、BそしてクラッチCの係合によって生じる。前進第2段は、ブレーキA、BそしてクラッチEの係合によって生じる。前進第3段は、ブレーキBそしてクラッチC、Eの係合によって生じる。前進第4段は、ブレーキBそしてクラッチD、Eの係合によって生じる。前進第5段は、ブレーキBそしてクラッチC、Dの係合によって生じる。前進第6段は、クラッチC、D、Eの係合によって生じる。前進第7段は、ブレーキAそしてクラッチC、Dの係合によって生じる。前進第8段は、ブレーキAそしてクラッチD、Eの係合によって生じる。さらに、シフト表から明らかなように、後進段は、ブレーキA、BそしてクラッチDの係合によって生じる。
本発明に従えば、車両の発進は前記変速機に内蔵されたあるシフトエレメントによって可能である。この場合、前進第1段でも後進段でも必要とされるシフトエレメントが、特に適している。すなわち、ここでは、好ましくは、ブレーキAまたはブレーキBである。有利な態様では、これら2つのブレーキA、Bは、前進第2段でも必要とされる。ブレーキBが変速機に内蔵された発進エレメントとして使用されると、それによって、最初の前進1〜5段と後進段で発進が可能である。シフト表からわかるように、前進方向への発進のためには、クラッチCも利用され得る。また、後進方向への発進のためには、クラッチDもギヤ内蔵の発進エレメントとして利用され得る。
図2は、本発明の第2の解決法に従う多段変速機の一実施の形態を、概略図として示している。図1と対比できるように、当該変速機は、駆動軸AN、出力軸AB、変速機のハウジングGGの中に配置された4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4および5つのシフトエレメントA、B、C、D、E、並びに、少なくとも8本の回転可能な軸1、2、3、4、5、6、7、8、を備えている。4組すべての遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4は、シンプルな(einfach)マイナス遊星歯車セットとして形成されており、この実施の形態では、軸方向に”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序で互いに同軸に配置されている。シフトエレメントA及びBは、ブレーキとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスクブレーキとして形成されている。シフトエレメントC、D及びEは、クラッチとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスククラッチとして形成されている。このAからEまでの5つのシフトエレメントを使用して、前進8段と少なくとも後進1段の選択的切換えが実現できる。
遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の4組の個々のエレメントの、相互のそして駆動軸AN及び出力軸ABへの動的結合に関して、図2に従う多段変速機の場合、次のように考慮されている。すなわち、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤーST4と駆動軸ANとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第1軸1を形成している。第2遊星歯車セットRS2のキャリヤーST2と第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3と出力軸ABとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第2軸2を形成している。第1遊星歯車セットRS1の太陽歯車SO1と第4遊星歯車セットRS4の太陽歯車SO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第3軸3を形成している。第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1は、前記変速機の第4軸4を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第5軸5を形成している。第1遊星歯車セットRS1のキャリヤーST1と第3遊星歯車セットRS3の内歯歯車HO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第6軸6を形成している。第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4は、前記変速機の第7軸7を形成している。第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2は、前記変速機の第8軸8を形成している。
AからEまでの5つのシフトエレメントの、変速機の1から8までの前記軸への動的結合に関して、図2に従う多段変速機の場合、以下が考慮されている。すなわち、ブレーキAは、パワーフローの中で、第3軸3とギヤハウジングGGとの間に配置され、ブレーキBは、パワーフローの中で、第4軸4とギヤハウジングGGとの間に配置され、クラッチCは、パワーフローの中で、第1軸1と第5軸5との間に配置され、クラッチDは、パワーフローの中で、第7軸7と第8軸8との間に配置され、クラッチEは、パワーフローの中で、第5軸5と第7軸7との間に配置されている。
関連の独国特許出願DE102005002337.1と図1及び図2との間のギヤセットスキームの違いは、変速機の他の遊星歯車セットRS1、RS3、RS4に対する第2遊星歯車セットRS2の動的結合にある。
原理的に、本発明の多段変速機の図2に示された実施の形態におけるシフトエレメントの空間的配置は、変速機内部において任意であり、変速機ハウジングGGの大きさ及び外側形状によってのみ制限される。図2では、両ブレーキA、Bの空間的配置は、例示的に、図1から引き継がれている。これに対応して、関連する図1の説明に合致する内容が、図2に対しても適用可能である。
図2でさらに明らかなように、クラッチCは、図1と同様に、空間的に見て、軸方向に第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の間の領域に配置されており、第3遊星歯車セットRS3と隣接して配置されている。クラッチEもまた、空間的に見て、軸方向に第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の間の領域に配置されており、第2遊星歯車セットRS2と隣接して配置されている。もちろん、そのようなクラッチC、Eの構成は、例示的なものとして理解されるべきである。別の実施の形態では、例えば、両クラッチC、Dが軸方向に隣接して同一か少なくとも同程度の直径に配置されること、あるいは、クラッチCが空間的に見て少なくとも部分的にクラッチEのディスクパックの径方向下方に配置されること、が考慮され得る。図1のように、クラッチCは、さらに別の実施の形態では、本質的に、第3遊星歯車セットRS3の、第2遊星歯車セットRS2ないしクラッチEとは反対の側に配置され得る、あるいは、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置され得る。
図2でさらに明らかなように、クラッチDは、空間的に見て、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置されており、第2遊星歯車セットRS2と隣接して配置されている。もちろん、そのようなクラッチDの構成は、例示的なものとして理解されるべきである。別の実施の形態では、例えば、クラッチDが図示例より大きな直径に配置されること、クラッチDのディスクパックが例示的に第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と同程度の直径に配置されること、が考慮され得る。さらに別の実施の形態では、クラッチDは、空間的に見て、軸方向に第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の間の領域に配置されており、好適には、軸方向に第2遊星歯車セットRS2に直に隣接して、本質的に軸方向に第2遊星歯車セットRS2とクラッチEとの間に配置され得る。
軸方向に見て”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序である4つの遊星歯車セットの空間的配置に対応して、図2に示された5つのシフトエレメントA乃至Eの空間的配置との関連で、変速機の第1軸1は、部分的に第3軸3の内部中央を延びており、部分的に第7軸7の内部中央を延びており、部分的に第5軸5の内部中央を延びている。この場合、第5軸5は、部分的に第2軸2の一部の内部中央を延びており、その軸方向経過でクラッチCを包囲している。第2軸2の前記一部は、さらに、その軸方向経過でクラッチEを完全に包囲している。さらに、第6軸6は、その軸方向経過で、第4遊星歯車セットRS4、第7軸7、クラッチD、第2遊星歯車セットRS2、及び、第2軸2の前記一部を包囲しており、その結果、第5軸5並びに両クラッチE及びCを完全に包囲している。
第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4は、軸1ないし駆動軸ANによってのみ、軸方向に中央を貫かれる。一方、第2遊星歯車セットRS2は、2つの軸−すなわち、第1軸1ないし駆動軸と第7軸7と−によって、軸方向に中央を貫かれる。クラッチDは、少なくとも大部分が、軸8によって形成されたシリンダ室の内部に、配置されている。また、クラッチEは、軸5によって形成されたシリンダ室の内部に配置され、クラッチCは、少なくとも大部分が、軸1によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。他方、クラッチD、C、Eは、軸6によって形成されたシリンダ室の内部に配置されており、クラッチC、Eは、軸2によって形成されたシリンダ室の内部に配置されており、クラッチCは、軸5によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。
図2aには、図2に従う本発明の多段変速機のシフト表(シフトスキーム)が示されている。各ギヤ段において、3つのシフトエレメントが締結されており、2つのシフトエレメントが開放されており、シフトロジックは図1aと同一である。このシフト表から、シフトロジックの他に、個々のギヤ段のそれぞれのギヤ比iの例示的な値と、そこから決定されるべきギヤ間ステップφとが、読み取れる。記載されたギヤ比iは、マイナス2.10、マイナス1.60、マイナス3.70、マイナス2.00という4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の(代表的な)ステーショナリーギヤ比(Standgetriebeuebersetzung)から、生じている。
図3は、本発明の第3の解決法に従う多段変速機の一実施の形態を、概略図として示している。図1と対比できるように、当該変速機は、駆動軸AN、出力軸AB、変速機のハウジングGGの中に配置された4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4および5つのシフトエレメントA、B、C、D、E、並びに、少なくとも8本の回転可能な軸1、2、3、4、5、6、7、8、を備えている。4組すべての遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4は、シンプルな(einfach)マイナス遊星歯車セットとして形成されており、この実施の形態では、軸方向に”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序で互いに同軸に配置されている。シフトエレメントA及びBは、ブレーキとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスクブレーキとして形成されている。シフトエレメントC、D及びEは、クラッチとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスククラッチとして形成されている。このAからEまでの5つのシフトエレメントを使用して、前進8段と少なくとも後進1段の選択的切換えが実現できる。
遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の4組の個々のエレメントの、相互のそして駆動軸AN及び出力軸ABへの動的結合に関して、図3に従う多段変速機の場合、次のように考慮されている。すなわち、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤーST4と駆動軸ANとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第1軸1を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3と出力軸ABとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第2軸2を形成している。第1遊星歯車セットRS1の太陽歯車SO1と第4遊星歯車セットRS4の太陽歯車SO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第3軸3を形成している。第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1は、前記変速機の第4軸4を形成している。第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3は、前記変速機の第5軸5を形成している。第1遊星歯車セットRS1のキャリヤーST1と第3遊星歯車セットRS3の内歯歯車HO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第6軸6を形成している。第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2と第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第7軸7を形成している。第2遊星歯車セットRS2のキャリヤーST2は、前記変速機の第8軸8を形成している。
AからEまでの5つのシフトエレメントの、変速機の1から8までの前記軸への動的結合に関して、図3に従う多段変速機の場合、以下が考慮されている。すなわち、ブレーキAは、パワーフローの中で、第3軸3とギヤハウジングGGとの間に配置され、ブレーキBは、パワーフローの中で、第4軸4とギヤハウジングGGとの間に配置され、クラッチCは、パワーフローの中で、第1軸1と第5軸5との間に配置され、クラッチDは、パワーフローの中で、第6軸6と第8軸8との間に配置され、クラッチEは、パワーフローの中で、第5軸5と第7軸7との間に配置されている。
関連の独国特許出願DE102005002337.1と図1乃至図3との間のギヤセットスキームの違いは、変速機の他の遊星歯車セットRS1、RS3、RS4に対する第2遊星歯車セットRS2の動的結合にある。
原理的に、本発明の多段変速機の図3に示された実施の形態におけるシフトエレメントの空間的配置は、変速機内部において任意であり、変速機ハウジングGGの大きさ及び外側形状によってのみ制限される。図3では、両ブレーキA、B及び2つのクラッチC、Eの空間的配置は、例示的に、図1から引き継がれている。これに対応して、関連する図1の説明に合致する内容が、図3に対しても適用可能である。
図3でさらに明らかなように、クラッチDは、空間的に見て、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置されており、第2遊星歯車セットRS2と隣接して、比較的大きな直径に配置されている。もちろん、そのようなクラッチDの構成は、例示的なものとして理解されるべきである。別の実施の形態では、例えば、クラッチD−特にはそのディスクパック−が空間的に見て少なくとも部分的に第2または第4遊星歯車セットRS2、RS4の径方向上方の領域に配置されること、が考慮され得る。さらに別の実施の形態では、クラッチDは、空間的に見て、本質的に、軸方向に第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4の間の領域に配置され、好適には、軸方向に第1遊星歯車セットRS1に直に隣接して配置され得る。更なる実施の形態では、クラッチDは、例えば、本質的に、軸方向に第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の間の領域に配置され、好適には、軸方向に第3遊星歯車セットRS3に直に隣接して配置され得る。
軸方向に見て”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序である4つの遊星歯車セットの空間的配置に対応して、図3に示された5つのシフトエレメントA乃至Eの空間的配置との関連で、変速機の第1軸1は、部分的に第3軸3の内部中央を延びており、部分的に第7軸7の内部中央を延びており、部分的に第5軸5の内部中央を延びている。この場合、第5軸5は、部分的に第2軸2の一部の内部中央を延びており、その軸方向経過でクラッチCを包囲している。第2軸2の前記一部は、さらに、その軸方向経過でクラッチEを完全に包囲している。さらに、第6軸6は、その軸方向経過で、第4遊星歯車セットRS4、第7軸7、クラッチD、第2遊星歯車セットRS2、及び、第2軸2の前記一部を包囲しており、その結果、第5軸5並びに両クラッチE及びCを完全に包囲している。
第1、第4及び第2遊星歯車セットRS1、RS4、RS2は、軸1ないし駆動軸ANによってのみ、軸方向に中央を貫かれる。クラッチDは、軸6によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。また、クラッチEは、少なくとも大部分が、軸7によって形成されたシリンダ室の内部に配置され、クラッチCは、少なくとも大部分が、軸1によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。他方、クラッチC、Eは、軸6によって形成されたシリンダ室の内部、かつ、軸2によって形成されたシリンダ室の内部、に配置されている。また、クラッチCは、軸5によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。
図3aには、図3に従う本発明の多段変速機のシフト表(シフトスキーム)が示されている。各ギヤ段において、3つのシフトエレメントが締結されており、2つのシフトエレメントが開放されており、シフトロジックは図1aと同一である。このシフト表から、シフトロジックの他に、個々のギヤ段のそれぞれのギヤ比iの例示的な値と、そこから決定されるべきギヤ間ステップφとが、読み取れる。記載されたギヤ比iは、マイナス2.10、マイナス3.70、マイナス3.15、マイナス2.20という4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の(代表的な)ステーショナリーギヤ比(Standgetriebeuebersetzung)から、生じている。
図4は、本発明の第4の解決法に従う多段変速機の一実施の形態を、概略図として示している。図1と対比できるように、当該変速機は、駆動軸AN、出力軸AB、変速機のハウジングGGの中に配置された4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4および5つのシフトエレメントA、B、C、D、E、並びに、少なくとも8本の回転可能な軸1、2、3、4、5、6、7、8、を備えている。4組すべての遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4は、シンプルな(einfach)マイナス遊星歯車セットとして形成されており、この実施の形態では、軸方向に”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序で互いに同軸に配置されている。シフトエレメントA及びBは、ブレーキとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスクブレーキとして形成されている。シフトエレメントC、D及びEは、クラッチとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスククラッチとして形成されている。このAからEまでの5つのシフトエレメントを使用して、前進8段と少なくとも後進1段の選択的切換えが実現できる。
遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の4組の個々のエレメントの、相互のそして駆動軸AN及び出力軸ABへの動的結合に関して、図4に従う多段変速機の場合、次のように考慮されている。すなわち、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤーST4と駆動軸ANとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第1軸1を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3と出力軸ABとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第2軸2を形成している。第1遊星歯車セットRS1の太陽歯車SO1と第4遊星歯車セットRS4の太陽歯車SO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第3軸3を形成している。第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1は、前記変速機の第4軸4を形成している。第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3は、前記変速機の第5軸5を形成している。第1遊星歯車セットRS1のキャリヤーST1と第2遊星歯車セットRS2のキャリヤーST2と第3遊星歯車セットRS3の内歯歯車HO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第6軸6を形成している。第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4は、前記変速機の第7軸7を形成している。第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2は、前記変速機の第8軸8を形成している。
AからEまでの5つのシフトエレメントの、変速機の1から8までの前記軸への動的結合に関して、図4に従う多段変速機の場合、以下が考慮されている。すなわち、ブレーキAは、パワーフローの中で、第3軸3とギヤハウジングGGとの間に配置され、ブレーキBは、パワーフローの中で、第4軸4とギヤハウジングGGとの間に配置され、クラッチCは、パワーフローの中で、第1軸1と第5軸5との間に配置され、クラッチDは、パワーフローの中で、第7軸7と第8軸8との間に配置され、クラッチEは、パワーフローの中で、第5軸5と第7軸7との間に配置されている。
関連の独国特許出願DE102005002337.1と図1乃至図4との間のギヤセットスキームの違いは、変速機の他の遊星歯車セットRS1、RS3、RS4に対する第2遊星歯車セットRS2の動的結合にある。
原理的に、本発明の多段変速機の図4に示された実施の形態におけるシフトエレメントの空間的配置は、変速機内部において任意であり、変速機ハウジングGGの大きさ及び外側形状によってのみ制限される。図4では、両ブレーキA、Bの空間的配置は、例示的に、図1から引き継がれている。また、2つのクラッチC、Eの空間的配置も、図1と同様である。ここで、クラッチCは、例示的に、少なくとも部分的に、クラッチEのディスクパックの径方向下方に配置されている。これに対応して、4つのシフトエレメントA、B、C、Eの空間的配置についての図1の説明に合致する内容が、図4に対しても適用可能である。
図4でさらに明らかなように、クラッチDは、空間的に見て、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置されており、第2遊星歯車セットRS2と隣接して配置されている。もちろん、そのようなクラッチDの構成は、例示的なものとして理解されるべきである。別の実施の形態では、例えば、クラッチDが図示例より大きな直径に配置されること、クラッチDのディスクパックが例示的に第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と同程度の直径に配置されること、が考慮され得る。さらに別の実施の形態では、クラッチDは、空間的に見て、軸方向に第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の間の領域に配置されており、好適には、軸方向に第2遊星歯車セットRS2に直に隣接して、本質的に軸方向に第2遊星歯車セットRS2とクラッチEとの間に配置され得る。
図4に従えば、第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4ないし第7軸7は、他の歯車セットエレメントに対して、切換可能な結合のみを有していて永久的な結合は有していないが、図4から離れた構成部材配置では、以下も考慮され得る。すなわち、クラッチEは、空間的に見て、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置され、好適には、第4遊星歯車セットRS4と隣接して配置され得る(あるいは、クラッチDが変わらずに第2遊星歯車RS2の第4遊星歯車RS4に向いた側に配置される場合には、軸方向に第4遊星歯車セットRS4とクラッチDとの間の領域に配置され得る)。
軸方向に見て”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序である4つの遊星歯車セットの空間的配置に対応して、図4に示された5つのシフトエレメントA乃至Eの空間的配置との関連で、変速機の第1軸1は、部分的に第3軸3の内部中央を延びており、部分的に第7軸7の内部中央を延びている。第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4は、軸1ないし駆動軸ANによってのみ、軸方向に中央を貫かれる。第2遊星歯車セットRS2の領域で、第7軸7は、部分的に第8軸8の内部中央を延びており、第2遊星歯車セットRS2を軸方向に中央で貫いている。第2遊星歯車セットRS2は、2つの軸−すなわち、第1軸1ないし駆動軸と第7軸7と−によって、軸方向に中央を貫かれている。第5軸5は、その軸方向経過でクラッチCを包囲している。さらに、第6軸6は、その軸方向経過で、第4遊星歯車セットRS4、第7軸7、及び、クラッチDを包囲しており、第2遊星歯車セットRS2を貫いて、さらに、クラッチE及び第5軸5を包囲しており、その結果、クラッチCを完全に包囲している。軸6の遊星歯車セットRS2、RS3間の領域の一部は、第2軸2の一部の内部中央を延びている。クラッチDは、一方では、少なくとも大部分が、当該クラッチDのためのアウターディスクキャリヤとして形成された軸7の一部によって形成されたシリンダ室の内部に配置されており、他方では、軸6によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。クラッチEは、一方では、少なくとも大部分が、当該クラッチEのためのアウターディスクキャリヤとして形成された軸7の一部によって形成されたシリンダ室の内部に配置されており、他方では、軸6によって形成されたシリンダ室の内部に配置され、また、第2軸2の前記一部によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。クラッチCは、一方では、少なくとも大部分が、当該クラッチCのためのアウターディスクキャリヤとして形成された軸1の一部によって形成されたシリンダ室の内部に配置されており、他方では、軸5によって形成されたシリンダ室の内部に配置され、また、軸6ないし軸2によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。
図4aには、図4に従う本発明の多段変速機のシフト表(シフトスキーム)が示されている。各ギヤ段において、3つのシフトエレメントが締結されており、2つのシフトエレメントが開放されており、シフトロジックは図1aと同一である。このシフト表から、シフトロジックの他に、個々のギヤ段のそれぞれのギヤ比iの例示的な値と、そこから決定されるべきギヤ間ステップφとが、読み取れる。記載されたギヤ比iは、マイナス2.13、マイナス3.70、マイナス3.05、マイナス2.07という4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の(代表的な)ステーショナリーギヤ比(Standgetriebeuebersetzung)から、生じている。
図4bには、図4に従う多段変速機の例示的な詳細構造図が示されている。図4bに示された変速機は、顕著にコンパクトな構造によって特徴付けられている。ここで、第2遊星歯車セットRS2は、図4から離れて(異なって)、マイナス4.00というステーショナリーギヤ比を有している。図4に対して、追加的に、例示的に流体トルクコンバーターとして形成された発進要素ANFが設けられている。それは、パワーフローの中で、詳しくは図示されていない変速機の駆動エンジンと変速機の駆動軸ANとの間に配置されている。もちろん、それ自体公知であるそのようなトルクコンバーターは、ねじれダンパー及び/またはブリッジクラッチを有し得る。
図4bから分かるように、5つのシフトエレメントA乃至Eの空間的配置は、図4とは異なっている。3つの遊星歯車セットRS1、RS4,RS2は、変速機の駆動部ないし発進要素から見て、当該順序で同軸に互いに軸方向に直に隣接するように配置されている。遊星歯車セットRS3は、図4と同様に、変速機の駆動部に対向する側に配置されている。図4と同様に、駆動軸ANと出力軸ABとは、互いに同軸に配置されていて、変速機の駆動軸AN及び出力軸ABは変速機の対向する側にある。
変速機の第1シフトエレメントとしてのブレーキAは、駆動部に近い遊星歯車セットRS1の、発進要素ANFに向いた乃至第4遊星歯車RS4に対向する側に配置されている。A_lで示されたブレーキAのディスクパックは、遊星歯車セットRS1に隣接して、第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1の内径に略対応するという直径に配置されている。A_iで示されたブレーキAのインナーディスクキャリヤは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックA_lの内側噛み合いディスクを受容するが、第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4の太陽歯車SO1、SO4と回転しないように結合されており(変速機の軸3)、駆動軸ANに径方向に支持されている。太陽歯車SO1、SO4は、例えば、一体的に形成される。A_aで示されたブレーキAのアウターディスクキャリヤは、ここで例示的にスチールディスクとして形成されたディスクパックA_lの外側噛み合いディスクを受容するが、ここでは例示的にオイル分配のための制御盤(Kanalplatte)の機能を同時に引き継いでおり、ハウジング壁GWを介して変速機ハウジングGGとネジ結合されている(verschraubt)。インナーディスクキャリヤA_iは、アキシャル軸受を介して、変速機ハウジング固定のアウターディスクキャリヤA_aに支持されている。前述のハウジング壁GWは、同時に、発進要素ANFに向いた変速機ハウジングの外側壁を形成しており、変速機の圧力材及び潤滑材供給のために必要なオイルポンプPUを受容している。ディスクパックA_lを作動するためのブレーキAのサーボ装置A_sは、ディスクパックA_lの、遊星歯車セットRS1と対向する側ないし発進要素ANFに向いた側に配置されており、軸方向にアウターディスクキャリヤA_a内を移動可能に支持されており、圧力室と、ディスクパックA_lに作用するピストンと、例示的に板バネで形成されたピストン復帰要素と、を有している。
変速機の第2シフトエレメントとしてのブレーキBは、駆動部に近い第1遊星歯車セットRS1に直に隣接して配置されており、B_lで示されたディスクパックは、空間的に見て、第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1の径方向上方に配置されている。B_iで示されたブレーキBのインナーディスクキャリヤは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックB_lの内側噛み合いディスクを受容するが、変速機の第4軸4の一部形成し、第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1と回転しないように結合され、軸方向にブレーキAのインナーディスクキャリヤA_iと第1遊星歯車セットRS1のキャリヤーST1の駆動部に近いキャリヤプレートとの間に支持されている。B_aで示されたブレーキBのアウターディスクキャリヤは、ここで例示的にスチールディスクとして形成されたディスクパックB_lの外側噛み合いディスクを受容するが、変速機ハウジングGGと一体化されている。ディスクパックB_lを作動するためのブレーキBのサーボ装置B_sは、ディスクパックB_lの、遊星歯車セットRS4と対向する側ないし発進要素ANFに向いた側に配置されており、ブレーキAのアウターディスクキャリヤA_a上及び変速機ハウジングGG上で軸方向に移動可能に支持されており、圧力室と、ディスクパックB_lに作用するピストンと、例示的に板バネで形成されたピストン復帰要素と、を有している。
図4bでさらに明らかなように、3つのクラッチD、E、Cは、変速機の駆動部から見て、当該順序で軸方向に並んで、第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の間に配置されている。ここで、変速機の第3シフトエレメントとしてのクラッチCは、第3遊星歯車セットRS3に隣接しており、変速機の第4シフトエレメントとしてのクラッチDは、第2遊星歯車セットRS2に隣接しており、変速機の第5シフトエレメントとしてのクラッチEは、軸方向にクラッチD、Cの間に配置されている。3つのクラッチC、D、Eの各ディスクパックは、C_l、D_l、E_lで示されており、これらディスクパックC_l、D_l、E_lは、同一の構成の原理にとって有利な態様で、同一の直径に配置されている。3つのクラッチC、D、Eの各インナーディスクキャリヤは、ここで例示的にスチールディスクとして形成された各ディスクパックC_l、D_l、E_lの内側噛み合いディスクを受容するが、C_i、D_i、E_iで示されている。3つのクラッチC、D、Eの各アウターディスクキャリヤは、ここで例示的にライニングディスクとして形成された各ディスクパックC_l、D_l、E_lの外側噛み合いディスクを受容するが、C_a、D_a、E_aで示されている。ディスクパックC_l、D_l、E_lを作動するためのクラッチC、D、Eの各サーボ装置は、C_s、D_s、E_sで示されている、各サーボ装置C_s、D_s、E_sは、サポートプレート(Stuetzscheibe)と、各ディスクパックに作用するピストンと、ピストンに作用する圧力室と、例示的に板バネで形成されたピストン復帰要素と、バッフルプレートと、回転する圧力室の回転圧力を補償するためにピストンに作用する圧力調整室と、を有している。
クラッチCのインナーディスクキャリヤC_iは、変速機の軸1の一部を形成しており、ギヤスキーム(図4)に対応して、駆動軸ANと回転しないように−ここでは例示的に好適なピックアップ(駆動)プロファイル(Mitnahmeprofil)を介して−結合されている。当該結合部分は、インナーディスクキャリヤC_iのハブとして形成されている。クラッチCのサーボ装置C_sは、クラッチCのインナーディスクキャリヤC_i上で軸方向に移動可能に支持されており、空間的に見て、インナーディスクキャリヤC_iの前記ハブの径方向上方に配置されている。圧力材で充填可能なサーボ装置C_sの圧力室は、インナーディスクキャリヤC_iのハブに軸方向に固定されたクラッチCのサポートプレートによって、サーボ装置C_sのピストンによって、そして、インナーディスクキャリヤC_iのハブの一部によって、形成されている。前記ピストンは、前記サポートプレート及びインナーディスクキャリヤC_iのハブに対して、軸方向に移動可能に圧力材を液密にシールしている。空間的に見て、この圧力室は、クラッチCのディスクパックC_lの径方向下方に配置されている。サーボ装置C_sのピストンは、インナーディスクキャリヤC_iのディスクピックアップ(駆動)部を、軸方向及び径方向に包囲しており、サーボ装置C_sの圧力室が圧力材で充填される時、サーボ装置C_sの板バネの復元力に抗して、付随のディスクパックC_lを軸方向に第2遊星歯車セットRS2の方向に作動させる。前記板バネは、軸方向に、前記ピストンと、軸方向にインナーディスクキャリヤC_iのハブに当接するサーボ装置C_sのバッフルプレートと、の間にクランプされている。サーボ装置C_sの圧力室への圧力材供給は、例えば、変速機の出力部側から行われる。無圧で潤滑材を充填可能なサーボ装置C_sの圧力調整室は、サーボ装置C_sのバッフルプレートとピストンとによって形成されている。前記ピストンは、前記バッフルプレートに対して、軸方向に移動可能に潤滑材を液密にシールしている。空間的に見て、サーボ装置C_sの圧力調整室は、サーボ装置C_sのピストンの、サーボ装置C_sの圧力室に対向する側で、クラッチCのディスクパックC_lの径方向下方に、配置されている。サーボ装置C_sの圧力調整室は、サーボ装置C_sの圧力室よりも、第2遊星歯車セットRS2の近くに配置されている。
クラッチCのアウターディスクキャリヤC_a及びクラッチCに隣接するクラッチEのアウターディスクキャリヤE_aは、共通の部材として形成され、変速機の軸5の一部を構成しており、ギヤスキーム(図4)に対応して、第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3と回転しないように−ここでは例示的に溶接結合を介して−結合されている。幾何的には、この共通のアウターディスクキャリヤC_a/E_aは、遊星歯車セットRS2の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成されている。当該シリンダ室の内部に、クラッチCが完全に、クラッチEが少なくとも大部分、配置されている。
クラッチDのインナーディスクキャリヤD_i及びクラッチEのインナーディスクキャリヤE_iは、共通の部材として形成され、変速機の軸7の一部を構成しており、ギヤスキーム(図4)に対応して、第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4と回転しないように結合されている。これに関して、図示の実施の形態では、共通のインナーディスクキャリヤD_i/E_iは、ハブを有しており、当該ハブは、好適なピックアップ(駆動)プロファイル(Mitnahmeprofil)を介して、シリンダ形状のプレート容器(Blechtopf)と結合されており、それがさらに、軸7の別の一部を形成している。当該プレート容器は、その外径で内歯歯車HO4と回転しないように結合され、また、ハブ部分を有している。当該ハブ部分は、第2遊星歯車RS2の太陽歯車SO2を軸方向に中央で貫いており、当該遊星歯車セットRS2の第4遊星歯車セットRS4と対向する側で、共通のインナーディスクキャリヤD_i/E_iのハブと、噛み合い結合で結合されている。
クラッチDのサーボ装置D_sもクラッチEのサーボ装置E_sも、共通のインナーディスクキャリヤD_i/E_i上で軸方向に移動可能に支持されている。共通のインナーディスクキャリヤD_i/E_iの前記ハブは、シリンダ壁によって、中央で、2つの略同じ長さの軸方向部分に分けられている。サーボ装置D_sは、空間的に見て、遊星歯車セットRS2に向いた側の、共通のインナーディスクキャリヤD_i/E_iのハブ部分の径方向上方に、サーボ装置E_sは、空間的に見て、遊星歯車セットRS2から離れた側の、共通のインナーディスクキャリヤD_i/E_iのハブ部分の径方向上方に、配置されている。両サーボ装置D_s、E_sは、詳細に前述されたクラッチCのサーボ装置C_sと、構造的に類似に形成される。サーボ装置D_sは、サーボ装置C_sと軸方向に対称に形成され、従って、両サーボ装置D_s、E_sの作動方向は同一方向である。これに対応して、サーボ装置C_sの詳細な記述は、両サーボ装置D_s、E_sにも適用され得る。従って、ここでは、再度の詳細な説明は省略される。また、クラッチD、Eのサーボ装置D_s、E_sの圧力室への圧力材供給は、クラッチCのサーボ装置C_sの圧力室への圧力材供給とは異なって、例えば変速機の駆動部側から行われる、ということも理解される。
図4bにおいて、追加的に、駆動軸ANの回転数を測定するための回転数センサNANが設けられている。図示の例では、この駆動軸回転数(ここでは、トルクコンバーターANFのタービン軸回転数と同じ)は、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤST4において、回転する軸6のプレート容器によって測定される。対応するパルスジェネレータホイール(歯付きディスク)は、空間的に見て、径方向に第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4と当該内歯歯車HO4を軸方向に覆う軸6のプレート容器との間に配置されている。駆動軸回転数を軸6の回転するプレート容器によって測定可能とするために、当該プレート容器は、例えば、非磁性材料から製造されるか、あるいは、回転数センサNANの領域で周方向分布状に(umfangsverteilt)凹部ないし径方向溝部が設けられる。さらに、図4bでは、出力軸ABの回転数を測定するための回転数センサNABが設けられている。それは、例えば、空間的に見て、第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2の径方向上方に配置されている。その外径は、幾何的に、回転数センサNABのためのパルスジェネレータホイール(歯付きディスク)に対応して形成されている。もちろん、回転数センサNABは、出力軸ABの回転数と回転方向とを測定するためのセンサ装置としても形成され得る。
図5は、本発明の第5の解決法に従う多段変速機の一実施の形態を、概略図として示している。図1と対比できるように、当該変速機は、駆動軸AN、出力軸AB、変速機のハウジングGGの中に配置された4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4および5つのシフトエレメントA、B、C、D、E、並びに、少なくとも8本の回転可能な軸1、2、3、4、5、6、7、8、を備えている。4組すべての遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4は、シンプルな(einfach)マイナス遊星歯車セットとして形成されており、この実施の形態では、軸方向に”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序で互いに同軸に配置されている。シフトエレメントA及びBは、ブレーキとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスクブレーキとして形成されている。シフトエレメントC、D及びEは、クラッチとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスククラッチとして形成されている。このAからEまでの5つのシフトエレメントを使用して、前進8段と少なくとも後進1段の選択的切換えが実現できる。
遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の4組の個々のエレメントの、相互のそして駆動軸AN及び出力軸ABへの動的結合に関して、図5に従う多段変速機の場合、次のように考慮されている。すなわち、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤーST4と駆動軸ANとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第1軸1を形成している。第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3は、前記変速機の第2軸2を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3と出力軸ABとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第2軸2を形成している。第1遊星歯車セットRS1の太陽歯車SO1と第4遊星歯車セットRS4の太陽歯車SO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第3軸3を形成している。第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1は、前記変速機の第4軸4を形成している。第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3は、前記変速機の第5軸5を形成している。第1遊星歯車セットRS1のキャリヤーST1と第2遊星歯車セットRS2のキャリヤーST2と第3遊星歯車セットRS3の内歯歯車HO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第6軸6を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第7軸7を形成している。第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2は、前記変速機の第8軸8を形成している。
AからEまでの5つのシフトエレメントの、変速機の1から8までの前記軸への動的結合に関して、図5に従う多段変速機の場合、以下が考慮されている。すなわち、ブレーキAは、パワーフローの中で、第3軸3とギヤハウジングGGとの間に配置され、ブレーキBは、パワーフローの中で、第4軸4とギヤハウジングGGとの間に配置され、クラッチCは、パワーフローの中で、第1軸1と第5軸5との間に配置され、クラッチDは、パワーフローの中で、第5軸5と第8軸8との間に配置され、クラッチEは、パワーフローの中で、第5軸5と第7軸7との間に配置されている。
関連の独国特許出願DE102005002337.1と図1乃至図5との間のギヤセットスキームの違いは、変速機の他の遊星歯車セットRS1、RS3、RS4に対する第2遊星歯車セットRS2の動的結合にある。
原理的に、本発明の多段変速機の図5に示された実施の形態におけるシフトエレメントの空間的配置は、変速機内部において任意であり、変速機ハウジングGGの大きさ及び外側形状によってのみ制限される。図5では、両ブレーキA、Bの空間的配置は、例示的に、図1から引き継がれており、これに対応して、関連する図1の説明に合致する内容が、図5に対しても適用可能である。
図5でさらに明らかなように、クラッチCは、空間的に見て、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置されており、第4遊星歯車セットRS4と隣接して配置されている。この可能性は、図1の説明において、すでに示されたものである。これに対応して、図5のギヤセットスキームを有する変速機の別の実施の形態では、クラッチCが、空間的に見て、軸方向に第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の間の領域に配置されるか、あるいはまた、第2遊星歯車セットRS2に対向する第3遊星歯車セットRS3の側に配置されること、が考慮され得る。図5でさらに明らかなように、クラッチEは、空間的に見て同様に、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置されており、第2遊星歯車セットRS2と隣接して配置されている。
第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2の領域の、図5に示されたクラッチDの空間的位置は、摩擦式に切換可能なコーンクラッチにとってディスククラッチにとってよりも大いに好適であることを、当業者は容易に認識できる。これに対応して、当業者は、クラッチDを、必要に応じて、軸方向に第2遊星歯車セットRS2に隣接して配置するであろう。シフトエレメントの配置に関する構造的に有意な変形例が、後でさらに詳細に説明される。
軸方向に見て”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序である4つの遊星歯車セットの空間的配置に対応して、図5に示された5つのシフトエレメントA乃至Eの空間的配置との関連で、変速機の第1軸1は、部分的に第3軸3の内部中央を延びている。第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4は、軸1ないし駆動軸ANによってのみ、軸方向に中央を貫かれている。変速機の唯一の軸として、第5軸5が、軸方向に第2遊星歯車セットRS2を中央で貫いている。第7軸7は、その軸方向経過でクラッチCを完全に包囲しており、部分的にアウターディスクキャリヤとして形成されたシリンダ室を形成している。当該シリンダ室の内部に、クラッチEが配置されている。クラッチCは、少なくとも大部分が、当該クラッチCのためのアウターディスクキャリヤとして形成された軸1の一部によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。第6軸6は、その軸方向経過で、第4遊星歯車セットRS4、第7軸7、第2遊星歯車セットRS2、クラッチC及びDを完全に包囲している。クラッチCもまた、軸7によって形成されたシリンダ室の内部に、そして、軸6によって形成されたシリンダ室の内部に、配置されている。さらに、クラッチEは、軸6によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。
図5aには、図5に従う本発明の多段変速機のシフト表(シフトスキーム)が示されている。各ギヤ段において、3つのシフトエレメントが締結されており、2つのシフトエレメントが開放されており、シフトロジックは図1aと同一である。このシフト表から、シフトロジックの他に、個々のギヤ段のそれぞれのギヤ比iの例示的な値と、そこから決定されるべきギヤ間ステップφとが、読み取れる。記載されたギヤ比iは、マイナス2.115、マイナス1.550、マイナス3.700、マイナス2.065という4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の(代表的な)ステーショナリーギヤ比(Standgetriebeuebersetzung)から、生じている。
図5のシフト表(ギヤスキーム)に基づいて、以下において、図5b及び図5cを参照して、本発明の変速機のための2つの例示的な構成部品の配置の変種(態様)が、詳しく説明される。第1及び第2のシフトエレメントA、Bは、それぞれ例示的に、ディスクブレーキとして形成され、第3、第4及び第5シフトエレメントC、D、Eは、それぞれ例示的に、ディスククラッチとして形成されている。各ディスクパックは、シフトエレメントA、B、C、D、Eの内側及び外側ディスクを有するが、A_l、B_l、C_l、D_l、E_lで示されており、各インナーディスクキャリヤーは、A_i、B_i、C_i、D_i、E_iで示されており、各アウターディスクキャリヤーは、A_a、B_a、C_a、D_a、E_aで示されており、−極めてシンプルな概略図として−シフトエレメントを作動するための各サーボ装置は、A_s、B_s、C_s、D_s、E_sで示されている。公知の態様で、全てのサーボ装置A_s乃至E_sは、圧力室と、各ディスクパックA_l乃至E_lに作用するピストンと、板バネあるいはリング形セットの並列配置コイルバネとして形成されたピストン復帰要素と、を有している。3つのクラッチC乃至Eのサーボ装置C_s乃至E_sは、追加的に、それぞれ回転する圧力室の回転圧力を補償するために、動的な圧力調整部を有している。追加的に、図5b及び図5cにおいて、一体式のブリッジクラッチ(Ueberbrueckungskupplung)を有する公知の流体トルクコンバーターが設けられている。それは、例えば、変速機の発進要素ANFとして、パワーフローの中で、詳しくは図示されていない変速機の駆動エンジンと変速機の駆動軸ANとの間に配置されている。駆動軸ANと出力軸ABとは、例えば、互いに同軸に配置されていて、変速機の駆動軸AN及び出力軸ABは変速機の対向する側にある。両方の構成部品の配置の変種(態様)において、第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4は、直に隣接して配置されており、第1遊星歯車セットRS1は、発進要素ANFないし駆動エンジンに向けられている。
図5bは、図5に従う多段変速機のための第1の例示的な構成部品の配置の変種(態様)を示している。図5におけるのと同様に、両ブレーキA、Bは、変速機の駆動部に近い側にあり、駆動部に近い第1遊星歯車セットRS1の近傍に配置されている。図5と異なって、ブレーキAは、空間的に見て、少なくとも本質的に、ブレーキBの径方向下方に配置されている。ここで、ブレーキAは、第1遊星歯車セットRS1の、発進要素ANFに向けられた側ないし第4遊星歯車セットRS4とは反対の側、に配置されている。ブレーキAのディスクパックA_lは、軸方向に遊星歯車セットRS1に隣接して、第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1の内径に略対応するという直径に配置されている。ブレーキAのインナーディスクキャリヤA_iは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックA_lの内側噛み合いディスクを受容するが、第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4の太陽歯車SO1、SO4と回転しないように結合されており、変速機の軸3の一部を形成して、変速機ハウジング固定部GNに径方向に支持されている。ブレーキAのアウターディスクキャリヤA_aは、ここで例示的にスチールディスクとして形成されたディスクパックA_lの外側噛み合いディスクを受容するが、ここでは例示的に、変速機ハウジング固定のハウジング壁GWに一体化されている。前記ハウジング壁GWは、同時に、発進要素ANFに向いた変速機ハウジングGGの外側壁を形成している。ディスクパックA_lを作動するためのブレーキAのサーボ装置A_sは、ディスクパックA_lの、遊星歯車セットRS1と対向する側ないし発進要素ANFに向いた側に配置されており、軸方向にアウターディスクキャリヤA_aないしハウジング壁GW内を移動可能に支持されている。
ブレーキBも、駆動部に近い第1遊星歯車セットRS1に隣接して配置されている。この場合、ブレーキBのディスクパックB_lは、空間的に見て、少なくとも大部分がブレーキAのディスクパックA_lの径方向上方に、第1遊星歯車セットRS1よりも大径に配置されている。ブレーキBのインナーディスクキャリヤB_iは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックB_lの内側噛み合いディスクを受容するが、変速機の第4軸4の一部を形成して、ギヤスキーム(シフト表)に対応して、第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1と回転しないように結合されている。ブレーキBのアウターディスクキャリヤB_aは、ここで例示的にスチールディスクとして形成されたディスクパックB_lの外側噛み合いディスクを受容するが、ここでは例示的に、変速機ハウジング固定のハウジング壁GWに一体化されている。ディスクパックB_lを作動するためのブレーキBのサーボ装置B_sは、ディスクパックB_lの、遊星歯車セットRS4と対向する側ないし発進要素ANFに向いた側に配置されており、ブレーキBのアウターディスクキャリヤB_aないしハウジング壁GWに軸方向に移動可能に支持されており、空間的に見て本質的に、ブレーキAのサーボ装置A_sの径方向上方に配置されている。当業者にとっては、ハウジング壁GW内で対応する孔ないし溝路を介して両ブレーキA、Bのサーボ装置A_s、B_sへの圧力材供給が構造上比較的容易に実現できることが、明らかである。
図5bでさらに明らかなように、クラッチD、E、Cは、空間的に見て、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間に配置されている。この場合、両クラッチD、Eは、予め組立可能な構造グループを形成しており、軸方向に隣接配置されるディスクパックD_l、E_lを有している。クラッチCは、空間的に見て、クラッチEのディスクパックE_lの径方向略下方に配置されており、クラッチE、CのディスクパックE_l、C_lは、第4遊星歯車セットRS4に隣接して配置され、クラッチDのディスクパックD_lは、第2遊星歯車セットRS2に隣接して配置されている。
両クラッチD、Eには、共通のシリンダ形状のアウターディスクキャリヤD_a/E_aが設けられている。それは、ここでは例示的にスチールディスクとして形成されたディスクパックD_l、E_lの外側噛み合いディスクを受容して、変速機の第5軸5の一部を構成しており、ギヤスキームに対応して第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3と回転しないように結合されている。さらに、両クラッチD、Eのサーボ装置D_s、E_sは、この共通のアウターディスクキャリヤD_a/E_a上に軸方向に移動可能に支持されており、常に軸5の回転数で回転される。この場合、両サーボ装置D_s、E_sは、互いに軸方向に直に隣接して、両ディスクパックD_l、E_lの間に配置されており、共通のアウターディスクキャリヤD_a/E_aの外面(Mantelflaeche)によってのみ互いから分離されている。これに対応して、サーボ装置D_sは、クラッチDの締結時に、ディスクパックD_lを軸方向に第2遊星歯車セットRS2の方向に作動させ、一方、サーボ装置E_sは、クラッチEの締結時に、ディスクパックE_lを軸方向に第4遊星歯車セットRS4の方向に作動させる。クラッチDのインナーディスクキャリヤD_iは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックD_lの内側噛み合いディスクを受容するが、変速機の第8軸8の一部を形成して、ギヤスキーム(シフト表)に対応して第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2と回転しないように結合されている。クラッチEのインナーディスクキャリヤE_iは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックE_lの内側噛み合いディスクを受容するが、変速機の第7軸7の一部を形成して、ギヤスキーム(シフト表)に対応して第2及び第4遊星歯車セットRS2、RS4の内歯歯車と回転しないように結合されている。
すでに示されたように、クラッチCは、空間的に見て、クラッチEのアウターディスクキャリヤE_a−共通のアウターディスクキャリヤD_a/E_aのクラッチEに割り当てられた部分−によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。この場合、クラッチCのアウターディスクキャリヤC_aは、遊星歯車セットRS4の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成されている。それは、一方では、クラッチEのインナーディスクキャリヤE_iの径方向下方に配置されており、他方では、クラッチEのサーボ装置E_sに隣接している。このアウターディスクキャリヤC_aの内部に、ディスクパックC_l及び当該ディスクパックに付随のクラッチCのサーボ装置C_sが配置されている。アウターディスクキャリヤC_aは、ディスクパックC_lのここでは例示的に外側噛み合いのスチールディスクを受容しており、アウターディスクキャリヤC_a上で軸方向に移動可能に支持されたサーボ装置C_sが、クラッチCの締結時に、ディスクパックC_lを軸方向に第4遊星歯車セットRS4の方向に作動させる。動的(機構学的)には、クラッチCのアウターディスクキャリヤC_aは、変速機の第5軸5に割り当てられている。これに対応して、サーボ装置C_sは、常に第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3の回転数で回転する。クラッチCのインナーディスクキャリヤC_iは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックC_lの内側噛み合いディスクを受容するが、変速機の第1軸1の一部を形成して、ギヤスキーム(シフト表)に対応して第4遊星歯車セットRS4のキャリヤST4及び駆動軸ANと回転しないように結合されている。図5bには、アウターディスクキャリヤC_aないし第5軸5と駆動軸ANないし第1軸1との間の軸受も示されている。当業者にとっては、3つの全てのクラッチC、D、Eへの圧力材及び潤滑材の供給が構造上比較的容易に実現できることが、明らかである。例えば、第5軸5の対応する孔ないし溝路を介して実現でき、そこには、圧力材ないし潤滑材が、2つの回転する圧力材ないし潤滑材の供給部を介して導入される(あるいは、駆動軸ANや出力軸ABを介してもよい)。
続いて、図5cは、図5に従う多段変速機のための第2の例示的な構成部品の配置の変種(態様)を示している。この場合、両ブレーキA、Bの空間的配置及び構造は、図5bから変わらずに引き継がれるので、その説明はここでは繰り返されない。図5と同様に、図5cでは、両クラッチC、Eは、軸方向に両遊星歯車セットRS4、RS2の間に配置され、クラッチDは、軸方向に遊星歯車セットRS2、RS3の間に配置されている。
図5cで明らかなように、両クラッチC、Eには、共通のシリンダ形状のディスクキャリヤが設けられている。それは、クラッチCのためにはアウターディスクキャリヤC_aとして形成され、クラッチEのためにはインナーディスクキャリヤE_iとして形成されている。これに対応して、この共通のディスクキャリヤC_a/E_iのシリンダ形状部分の内径部分において、ここでは例示的にスチールディスクとして形成されたクラッチCのディスクパックC_lの外側ディスクを受容するべく、好適なピックアップ(駆動)プロフィルが設けられており、また、この共通のディスクキャリヤC_a/E_iのシリンダ形状部分の外径部分において、ここでは例示的にスチールディスクとして形成されたクラッチEのディスクパックE_lの内側ディスクを受容するべく、好適なピックアップ(駆動)プロフィルが設けられている。この場合、ディスクパックC_l、E_lは、空間的に見て、ほぼ−少なくとも部分的に−径方向に重なるように配置されている。クラッチCのインナーディスクキャリヤC_iは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックC_lの内側ディスクを受容するが、変速機の第1軸1の一部を形成して、ギヤスキーム(シフト表)に対応して第4遊星歯車セットRS4のキャリヤST4及び駆動軸ANと回転しないように結合されている。クラッチEのアウターディスクキャリヤE_aは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックE_lの外側ディスクを受容するが、変速機の第7軸7の一部を形成して、第2及び第4遊星歯車セットRS2、RS4の内歯歯車と回転しないように結合されている。共通のディスクキャリヤC_a/E_iによって形成されるシリンダ室の内部に、ディスクパックC_l及び当該ディスクパックC_lに付随のクラッチCのサーボ装置C_sが配置されている。この場合、サーボ装置C_sは、クラッチCの締結時に、ディスクパックC_lを軸方向に第4遊星歯車セットRS4の方向に作動させる。クラッチEのディスクパックE_lに付随のサーボ装置E_sは、本質的に、共通のディスクキャリヤC_a/E_iの、ディスクパックC_lないし第4遊星歯車セットRS4とは反対の側に配置されており、図示の例では、サポートプレートE_is上及び/または共通のディスクキャリヤC_a/E_i上で軸方向に移動可能に支持されている。この場合、このサポートプレートE_is自身は、共通のディスクキャリヤC_a/E_iに対して軸方向に固定されている。クラッチEの締結時に、サーボ装置E_sは、ディスクパックE_lを軸方向に同様に第4遊星歯車セットRS4の方向に作動させる。動的(機構学的)には、共通のディスクキャリヤC_a/E_i及びサポートプレートE_isは、変速機の第5軸5に割り当てられており、ギヤスキームに対応して、第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3と回転しないように結合されている。従って、両サーボ装置C_s、E_sは、常に第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3の回転数で回転する。
図5cでさらに明らかなように、クラッチDのアウターディスクキャリヤD_aは、第2遊星歯車セットRS2の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成されており、動的には同様に変速機の第5軸5に割り当てられて、ギヤスキームに対応して第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3と回転しないように結合されている。クラッチDのインナーディスクキャリヤD_iは、ここで例示的にライニングディスクとして形成されたディスクパックD_lの内側ディスクを受容するが、変速機の第8軸8の一部を形成して、ギヤスキームに対応して第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2と回転しないように結合されている。アウターディスクキャリヤD_aによって形成されるシリンダ室の内部に、ディスクパックD_l及び当該ディスクパックD_lに付随のクラッチDのサーボ装置D_sが配置されている。締結時には、常に第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3の回転数で回転するサーボ装置D_sが、ディスクパックD_lを軸方向に第2遊星歯車セットRS2の方向に作動させる。
当業者にとっては、3つの全てのクラッチC、D、Eへの圧力材及び潤滑材の供給が構造上比較的容易に実現できることが、明らかである。例えば、第5軸5の対応する孔ないし溝路を介して実現でき、そこには、圧力材ないし潤滑材が、回転する圧力材ないし潤滑材の供給部を介して、あるいは、駆動軸ANや出力軸ABを介して、導入される。
図6は、本発明の第6の解決法に従う多段変速機の一実施の形態を、概略図として示している。図1と対比できるように、当該変速機は、駆動軸AN、出力軸AB、変速機のハウジングGGの中に配置された4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4および5つのシフトエレメントA、B、C、D、E、並びに、少なくとも8本の回転可能な軸1、2、3、4、5、6、7、8、を備えている。4組すべての遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4は、シンプルな(einfach)マイナス遊星歯車セットとして形成されており、この実施の形態では、軸方向に”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序で互いに同軸に配置されている。シフトエレメントA及びBは、ブレーキとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスクブレーキとして形成されている。シフトエレメントC、D及びEは、クラッチとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスククラッチとして形成されている。このAからEまでの5つのシフトエレメントを使用して、前進8段と少なくとも後進1段の選択的切換えが実現できる。
遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の4組の個々のエレメントの、相互のそして駆動軸AN及び出力軸ABへの動的結合に関して、図6に従う多段変速機の場合、次のように考慮されている。すなわち、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤーST4と駆動軸ANとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第1軸1を形成している。第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3は、前記変速機の第2軸2を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3と出力軸ABとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第2軸2を形成している。第1遊星歯車セットRS1の太陽歯車SO1と第4遊星歯車セットRS4の太陽歯車SO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第3軸3を形成している。第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1は、前記変速機の第4軸4を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第5軸5を形成している。第1遊星歯車セットRS1のキャリヤーST1と第2遊星歯車セットRS2のキャリヤーST2と第3遊星歯車セットRS3の内歯歯車HO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第6軸6を形成している。第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4は、前記変速機の第7軸7を形成している。第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2は、前記変速機の第8軸8を形成している。
AからEまでの5つのシフトエレメントの、変速機の1から8までの前記軸への動的結合に関して、図6に従う多段変速機の場合、以下が考慮されている。すなわち、ブレーキAは、パワーフローの中で、第3軸3とギヤハウジングGGとの間に配置され、ブレーキBは、パワーフローの中で、第4軸4とギヤハウジングGGとの間に配置され、クラッチCは、パワーフローの中で、第1軸1と第5軸5との間に配置され、クラッチDは、パワーフローの中で、第7軸7と第8軸8との間に配置され、クラッチEは、パワーフローの中で、第5軸5と第7軸7との間に配置されている。
関連の独国特許出願DE102005002337.1と図1乃至図6との間のギヤセットスキームの違いは、変速機の他の遊星歯車セットRS1、RS3、RS4に対する第2遊星歯車セットRS2の動的結合にある。
原理的に、本発明の多段変速機の図6に示された実施の形態におけるシフトエレメントの空間的配置は、変速機内部において任意であり、変速機ハウジングGGの大きさ及び外側形状によってのみ制限される。図6では、両ブレーキA、Bの空間的配置は、例示的に、図1から引き継がれており、これに対応して、関連する図1の説明に合致する内容が、図6に対しても適用可能である。3つのクラッチC、D、Eの空間的配置は、例示的に、図4から引き継がれており、これに対応して、関連する図4の説明に合致する内容が、図6に対しても適用可能である。シフトエレメントの配置に関する構造的に有意な変形例が、後でさらに詳細に説明される。
軸方向に見て”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序である4つの遊星歯車セットの空間的配置に対応して、図6に示された5つのシフトエレメントA乃至Eの空間的配置との関連で、変速機の第1軸1は、部分的に第3軸3の内部中央を延び、部分的に第7軸7の内部中央を延び、部分的に第5軸5の内部を延びている。第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4は、軸1ないし駆動軸ANによってのみ、軸方向に中央を貫かれている。第7軸7は、さらに、部分的に第8軸8の内部中央を延び、第2遊星歯車セットRS2を軸方向に中央で貫いている。第2遊星歯車セットRS2は、2つの軸−すなわち、第1軸1ないし駆動軸と第7軸7と−によって、軸方向に中央を貫かれている。クラッチDは、少なくとも部分的に、当該クラッチDのためのアウターディスクキャリヤとして形成された軸7の一部によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。クラッチEは、少なくとも大部分が、当該クラッチEのためのアウターディスクキャリヤとして形成された軸7の他の一部によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。第5軸5は、さらに、その軸方向経過でクラッチEを完全に包囲している。第6軸6は、その軸方向経過で、第4遊星歯車セットRS4、第7軸7、クラッチD、第2遊星歯車セットRS2、及び、第5軸5を包囲しており、その結果、クラッチE、Cを完全に包囲している。従って、クラッチEもまた、第5軸5によって形成されたシリンダ室の内部に、そして、第6軸6によって形成されたシリンダ室の内部に、配置されている。さらに、クラッチCもまた、第5軸5によって形成されたシリンダ室の内部に、そして、第6軸6によって形成されたシリンダ室の内部に、配置されている。
図6aには、図6に従う本発明の多段変速機のシフト表(シフトスキーム)が示されている。各ギヤ段において、3つのシフトエレメントが締結されており、2つのシフトエレメントが開放されており、シフトロジックは図1aと同一である。このシフト表から、シフトロジックの他に、個々のギヤ段のそれぞれのギヤ比iの例示的な値と、そこから決定されるべきギヤ間ステップφとが、読み取れる。記載されたギヤ比iは、マイナス1.55、マイナス1.55、マイナス3.70、マイナス1.70という4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の(代表的な)ステーショナリーギヤ比(Standgetriebeuebersetzung)から、生じている。
図6のシフト表(ギヤスキーム)に基づいて、以下において、図6b、図6c及び図6dを参照して、本発明の変速機のための3つの例示的な構成部品の配置の変種(態様)が、詳しく説明される。第1及び第2のシフトエレメントA、Bは、それぞれ例示的に、ディスクブレーキとして形成され、第3、第4及び第5シフトエレメントC、D、Eは、それぞれ例示的に、ディスククラッチとして形成されている。各ディスクパックは、シフトエレメントA、B、C、D、Eの内側及び外側ディスクを有するが、A_l、B_l、C_l、D_l、E_lで示されており、各インナーディスクキャリヤーは、A_i、B_i、C_i、D_i、E_iで示されており、各アウターディスクキャリヤーは、A_a、B_a、C_a、D_a、E_aで示されており、−極めてシンプルな概略図として−シフトエレメントを作動するための各サーボ装置は、A_s、B_s、C_s、D_s、E_sで示されている。公知の態様で、全てのサーボ装置A_s乃至E_sは、圧力室と、各ディスクパックA_l乃至E_lに作用するピストンと、板バネあるいはリング形セットの並列配置コイルバネとして形成されたピストン復帰要素と、を有している。3つのクラッチC乃至Eのサーボ装置C_s乃至E_sは、追加的に、それぞれ回転する圧力室の回転圧力を補償するために、動的な圧力調整部を有している。追加的に、図6b、図6c及び図6dにおいて、一体式のブリッジクラッチ(Ueberbrueckungskupplung)を有する公知の流体トルクコンバーターが設けられている。それは、例えば、変速機の発進要素ANFとして、パワーフローの中で、詳しくは図示されていない変速機の駆動エンジンと変速機の駆動軸ANとの間に配置されている。駆動軸ANと出力軸ABとは、例えば、互いに同軸に配置されていて、変速機の駆動軸AN及び出力軸ABは変速機の対向する側にある。3つの全ての構成部品の配置の変種(態様)において、第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4は、直に隣接して配置されており、第1遊星歯車セットRS1は、発進要素ANFないし駆動エンジンに向けられている。
図6bは、図6に従う多段変速機のための第1の例示的な構成部品の配置の変種(態様)を示している。両ブレーキA、Bの空間的配置及び構造は、図5bからほぼ引き継がれる。この両ブレーキは、変速機の、駆動エンジンないし外部発進要素ANFに向いた側において、第1遊星歯車セットRS1に直に隣接して配置されている。この場合、両ブレーキA、Bは、本質的に、軸方向に互いに隣接して配置されているが、ブレーキBはブレーキAよりも大径である。空間的に見て、ブレーキBは、第1遊星歯車セットRS1の径方向ほぼ上方に配置されており、ブレーキBのインナーディスクキャリヤB_iは、変速機の第4軸4の一部として、第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1と結合されている。ブレーキAは、空間的に見て、ほぼ第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1の直径で、その変速機の駆動部に向いた側で、ブレーキBよりも駆動部の近くに、配置されている。ブレーキAのインナーディスクキャリヤA_iは、変速機の第3軸3の一部として、第1、第4遊星歯車セットRS1、RS4の太陽歯車と結合されている。両ブレーキのアウターディスクキャリヤA_a、B_aは、ここでは例示的に、変速機ハウジングGGに結合された駆動側に近いハウジング壁GWに一体化されている。両ブレーキA、Bのサーボ装置A_s、B_sは、当該ハウジング壁内を軸方向に移動可能に支持されて、各ブレーキA,Bの締結時に、各ディスクパックA_l、B_lを軸方向に遊星歯車セットの方向に作動させる。
図6とは異なって、図6bでは、クラッチCは、軸方向に第4及び第2遊星歯車セットRS4、RS2の間の領域に配置されて、第4遊星歯車セットRS4に軸方向に直に隣接している。クラッチCのアウターディスクキャリヤC_aは、遊星歯車セットRS2の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成されており、その内部に、ディスクパックC_l及び当該ディスクパックC_lに付随のクラッチCのサーボ装置C_sが配置されている。動的(機構学的)には、アウターディスクキャリヤC_aは、変速機の第1軸1に割り当てられており、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤST4及び変速機の駆動軸ANと結合されている。これに対応して、サーボ装置C_sは、常に駆動軸ANの回転数で回転して、クラッチCの締結時に、ディスクパックC_lを軸方向に第2遊星歯車セットRS2の方向に作動させる。インナーディスクキャリヤC_iは、動的(機構学的)には、変速機の第5軸5に割り当てられており、第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3及び第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2に結合されている。当業者にとっては、クラッチCへの圧力材及び潤滑材の供給が構造上大変簡単に実現できることが、明らかである。例えば、駆動軸ANの対応する孔ないし溝路及び回転する圧力材ないし潤滑材の供給部を介して実現できる。
図6とは異なって、図6bでは、クラッチD、Eは、予め組立可能な構造グループを形成しており、軸方向に遊星歯車セットRS2、RS3の間に配置されている。この場合、両クラッチD、Eのために、共通のアウターディスクキャリヤD_a/E_aが設けられている。それは、動的(機構学的)には、変速機の第7軸7に割り当てられており、第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4と結合されている。この共通のアウターディスクキャリヤD_a/E_aは、幾何的には、両側に開放されると共に略中央で容器床を有するシリンダー形状のポット(容器)として形成されている。クラッチDは、当該容器床の遊星歯車セットRS2に向いた側に配置され、クラッチEは、当該容器床の遊星歯車セットRS4に向いた側に配置され、それぞれ、アウターディスクキャリヤD_a/E_aによって形成されるシリンダ室の内部にある。両クラッチD、Eのサーボ装置D_s、E_sは、それぞれ、前記容器床に当接しており、両方共に共通のアウターディスクキャリヤD_a/E_a上で軸方向に移動可能に支持されている。そして、クラッチDの締結時に、サーボ装置D_sはディスクパックD_lを軸方向に遊星歯車セットRS2の方向に作動させ、クラッチEの締結時に、サーボ装置E_sはディスクパックE_lを軸方向に遊星歯車セットRS3の方向に作動させる。両サーボ装置D_s、E_sは、常に第7軸7の回転数ないし第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4の回転数で回転する。クラッチDのインナーディスクキャリヤD_iは、動的(機構学的)には、変速機の第8軸8に割り当てられており、第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2に結合されている。クラッチEのインナーディスクキャリヤE_iは、動的(機構学的)には、変速機の第5軸5に割り当てられており、第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3及び第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2に結合されている。当業者にとっては、2つのクラッチD、Eへの圧力材及び潤滑材の供給が構造上比較的容易に実現できることが、明らかである。例えば、第5軸5の対応する孔ないし溝路を介して実現でき、そこには、圧力材ないし潤滑材が、回転する圧力材ないし潤滑材の供給部を介して、−あるいは、駆動軸ANや出力軸ABを介して−、導入される。
図6cは、図6に従う多段変速機のための第2の例示的な構成部品の配置の変種(態様)を示している。同一直径で軸方向に互いに隣接している両ブレーキA、Bの空間的配置は、図6の構成と対応している。構造的な詳細としては、ブレーキAのアウターディスクキャリヤA_aが設けられており、それは、回転しないように、変速機ハウジングGG内に、変速機の駆動部に向いた側から設けられており、ディスクパックA_lと当該ディスクパックA_lに付随のブレーキAのサーボ装置A_sを受容しており、また、ディスクパックB_lに付随のブレーキBのサーボ装置B_sをも受容している。ブレーキBのアウターディスクキャリヤB_aは、変速機ハウジングGGに一体化されている。アウターディスクキャリヤA_aに軸方向に移動可能に支持された両方のサーボ装置A_s、B_sは、軸方向に互いに直に隣接して配置され、当該アウターディスクキャリヤA_aの外面(Mantelflaeche)によってのみ互いから分離されている。これに対応して、サーボ装置A_sは、ブレーキAの締結時に、ディスクパックA_lを軸方向に遊星歯車セットと反対の方向ないし軸方向に変速機の駆動部に向いたハウジング外側壁GWの方向に作動させる。これに対応して、サーボ装置B_sは、ブレーキBの締結時に、ディスクパックB_lを軸方向に遊星歯車セットの方向に作動させる。
図6とは異なって、図6cでは、クラッチCは、軸方向に遊星歯車セットRS2、RS3の間に配置されて、第3遊星歯車セットRS3に軸方向に直に隣接している。クラッチCのアウターディスクキャリヤC_aは、遊星歯車セットRS2の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成されており、その内部に、ディスクパックC_l及び当該ディスクパックC_lに付随のクラッチCのサーボ装置C_sが配置されている。動的(機構学的)には、アウターディスクキャリヤC_aは、変速機の第5軸5に割り当てられており、第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3及び第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2に結合されている。これに対応して、アウターディスクキャリヤC_aに軸方向に移動可能に支持されたサーボ装置C_sは、常に第5軸5の回転数で回転し、クラッチCの締結時にディスクパックC_lを軸方向に遊星歯車セットRS2の方向に作動させる。インナーディスクキャリヤC_iは、動的(機構学的)には、変速機の第1軸1に割り当てられており、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤST4及び変速機の駆動軸ANと結合されている。クラッチCへの圧力材及び潤滑材の供給が構造上大変簡単に実現できる。例えば、駆動軸ANの対応する孔ないし溝路及び回転する圧力材ないし潤滑材の供給部を介して実現できる。
図6cでさらに明らかなように、クラッチD、Eは、図6とは異なって構造グループを形成しており、軸方向に遊星歯車セットRS4、RS2の間に配置されている。空間的に見て、クラッチEは完全に、クラッチDによって形成されるシリンダ室の内部に配置されている。クラッチD、EのディスクパックD_l、E_lは、径方向に略重なるように配置されている。クラッチD、EのアウターディスクキャリヤD_a/E_aは、両方とも、動的に変速機の軸7に割り当てられており、互いに対応して、遊星歯車セットRS4の内歯歯車と結合されている。実際上は、両アウターディスクキャリヤD_a/E_aは、そのハブ領域で互いに結合されて、変速機の駆動軸ANないし軸1の径方向上方で回転可能に支持されている。クラッチDのインナーディスクキャリヤD_iは、動的には、変速機の軸8に割り当てられて、対応して、遊星歯車セットRS2の太陽歯車と結合されている。クラッチEのインナーディスクキャリヤE_iは、動的には、変速機の軸5に割り当てられて、対応して、遊星歯車セットRS3の太陽歯車及び遊星歯車セットRS2の内歯歯車と結合されている。実際上は、インナーディスクキャリヤE_iは、そのハブ領域で、変速機の駆動軸ANないし軸1の径方向上方で回転可能に支持されており、
インナーディスクキャリヤD_iは、そのハブ領域で、インナーディスクキャリヤE_iのハブ上ないし変速機の軸8の径方向上方で回転可能に支持されている。幾何的には、構造グループの径方向外側のクラッチDのアウターディスクキャリヤD_aは、遊星歯車セットRS2の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成されている。その内側に、ディスクパックD_lと当該ディスクパックD_lに割り当てられたクラッチDのサーボ装置D_sとが配置されている。これは常に、軸7の回転数で回転する。アウターディスクキャリヤD_a上に軸方向に移動可能に支持されたサーボ装置D_sは、ディスクパックD_lよりも遊星歯車セットRS4の近くに配置され、クラッチDの締結の際に、これを軸方向に遊星歯車セットRS2の方向に作動させる。構造グループの径方向内側のクラッチEのアウターディスクキャリヤE_aは、幾何的には、同様に、遊星歯車セットRS2の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成されている。ディスクパックE_lと当該ディスクパックE_lに割り当てられたクラッチEのサーボ装置E_sとは、当該アウターディスクキャリヤE_aによって形成されるシリンダ室の内部に配置されている。これは常に、軸7の回転数で回転する。アウターディスクキャリヤE_a上に軸方向に移動可能に支持されたサーボ装置E_sは、ディスクパックE_lよりも遊星歯車セットRS4の近くに配置され、クラッチEの締結の際に、これを軸方向に遊星歯車セットRS2の方向に作動させる。(径方向外側の)クラッチDのサーボ装置D_s及びインナーディスクキャリヤD_iは、また、(径方向内側の)クラッチEのアウター及びインナーディスクキャリヤE_a、E_iを覆っている。クラッチCへの圧力材供給および潤滑材供給は、構造上比較的容易に実現できる。例えば、駆動軸AN及び軸7の対応する穴ないし導路を介して、実現できる。
図6dは、図6に従う多段変速機のための第3の例示的な構成部品の配置の変種(態様)を示している。図6dから容易に分かるように、シフトエレメントA,B、D、Eの空間的配置及び構造は、図6cから引き継がれている。このため、それらに関連する説明はここでは省略される。図6cとの相違点は、クラッチCの空間的配置及び構造のみである。
空間的に見て、図6dに従うクラッチCは、第3遊星歯車セットRS3の、第2遊星歯車セットRS2とは反対の側に配置されている。例示的に同軸に配置された変速機の駆動軸AN及び出力軸ABに対応して、クラッチCは、変速機ハウジングGGの変速機出力部に近い外側壁の領域に配置されている。この場合、変速機の軸2が、クラッチCを軸方向にも径方向にも完全にクラッチCを覆っている。クラッチCのインナーディスクキャリヤC_iは、動的には、変速機の軸5に割り当てられ、クラッチCのアウターディスクキャリヤC_aは、動的には、変速機の軸1に割り当てられている。幾何的には、クラッチCのアウターディスクキャリヤC_aは、遊星歯車セットRS3の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成され、その内側に、ディスクパックC_lと当該ディスクパックC_lに割り当てられたクラッチCのサーボ装置C_sとが配置されている。この場合、ディスクパックC_lは、遊星歯車セットRS3に隣接して配置されている。これに対応して、アウターディスクキャリヤC_a上に軸方向に移動可能に支持されたサーボ装置C_sは、常に駆動軸ANないし軸1の回転数で回転し、クラッチCの締結の際に、ディスクパックC_lを軸方向に遊星歯車セットRS3の方向に作動させる。当業者にとっては、クラッチCへの圧力材及び潤滑材の供給が構造上簡単に実現できることが、明らかである。例えば、駆動軸ANの対応する孔ないし溝路及び回転する圧力材ないし潤滑材の供給部を介して実現できる。
図7は、本発明の第7の解決法に従う多段変速機の一実施の形態を、概略図として示している。図1と対比できるように、当該変速機は、駆動軸AN、出力軸AB、変速機のハウジングGGの中に配置された4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4および5つのシフトエレメントA、B、C、D、E、並びに、少なくとも8本の回転可能な軸1、2、3、4、5、6、7、8、を備えている。4組すべての遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4は、シンプルな(einfach)マイナス遊星歯車セットとして形成されており、この実施の形態では、軸方向に”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序で互いに同軸に配置されている。シフトエレメントA及びBは、ブレーキとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスクブレーキとして形成されている。シフトエレメントC、D及びEは、クラッチとして形成されており、例えば、摩擦係合で切換え可能なディスククラッチとして形成されている。このAからEまでの5つのシフトエレメントを使用して、前進8段と少なくとも後進1段の選択的切換えが実現できる。
遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の4組の個々のエレメントの、相互のそして駆動軸AN及び出力軸ABへの動的結合に関して、図7に従う多段変速機の場合、次のように考慮されている。すなわち、第4遊星歯車セットRS4のキャリヤーST4と駆動軸ANとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第1軸1を形成している。第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3は、前記変速機の第2軸2を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第3遊星歯車セットRS3のキャリヤーST3と出力軸ABとは、常に相互に結合されて、前記変速機の第2軸2を形成している。第1遊星歯車セットRS1の太陽歯車SO1と第4遊星歯車セットRS4の太陽歯車SO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第3軸3を形成している。第1遊星歯車セットRS1の内歯歯車HO1は、前記変速機の第4軸4を形成している。第2遊星歯車セットRS2の太陽歯車SO2と第3遊星歯車セットRS3の太陽歯車SO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第5軸5を形成している。第1遊星歯車セットRS1のキャリヤーST1と第3遊星歯車セットRS3の内歯歯車HO3とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第6軸6を形成している。第2遊星歯車セットRS2の内歯歯車HO2と第4遊星歯車セットRS4の内歯歯車HO4とは、常に相互に結合されて、前記変速機の第7軸7を形成している。第2遊星歯車セットRS2のキャリヤーST2は、前記変速機の第8軸8を形成している。
AからEまでの5つのシフトエレメントの、変速機の1から8までの前記軸への動的結合に関して、図7に従う多段変速機の場合、以下が考慮されている。すなわち、ブレーキAは、パワーフローの中で、第3軸3とギヤハウジングGGとの間に配置され、ブレーキBは、パワーフローの中で、第4軸4とギヤハウジングGGとの間に配置され、クラッチCは、パワーフローの中で、第1軸1と第5軸5との間に配置され、クラッチDは、パワーフローの中で、第6軸6と第8軸8との間に配置され、クラッチEは、パワーフローの中で、第5軸5と第7軸7との間に配置されている。
関連の独国特許出願DE102005002337.1と図1乃至図7との間のギヤセットスキームの違いは、変速機の他の遊星歯車セットRS1、RS3、RS4に対する第2遊星歯車セットRS2の動的結合にある。
原理的に、本発明の多段変速機の図7に示された実施の形態におけるシフトエレメントの空間的配置は、変速機内部において任意であり、変速機ハウジングGGの大きさ及び外側形状によってのみ制限される。図7では、両ブレーキA、Bの空間的配置は、例示的に、図1から引き継がれており、これに対応して、関連する図1の説明に合致する内容が、図7に対しても適用可能である。両クラッチC、Eの空間的位置は、例示的に、図5から引き継がれており、クラッチDは、図5とは異なって、軸方向に両遊星歯車セットRS2、RS3の間に配置されている。これに対応して、関連する図5及び図5cの説明に合致する内容が、図7に対しても適用可能である。もちろん、クラッチDの第2遊星歯車セットRS2への異なる結合も考慮され得る。シフトエレメントの配置に関する構造的に有意な変形例が、後でさらに詳細に説明される。
軸方向に見て”RS1、RS4、RS2、RS3”という順序である4つの遊星歯車セットの空間的配置に対応して、図7に示された5つのシフトエレメントA乃至Eの空間的配置との関連で、変速機の第1軸1は、部分的に第3軸3の内部中央を延びている。第1及び第4遊星歯車セットRS1、RS4は、軸1ないし駆動軸ANによってのみ、軸方向に中央を貫かれている。第5軸5の一部は、第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の太陽軸を形成している。それらは共に、変速機の軸によっては軸方向に中央を貫かれない。第7軸7は、その軸方向経過でクラッチCを完全に包囲しており、部分的にアウターディスクキャリヤとして形成されたシリンダ室を形成している。そのシリンダ室の中に、クラッチEが配置されている。クラッチCは、少なくとも大部分が、当該クラッチCのためのアウターディスクキャリヤとして形成された軸1の一部によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。第6軸6は、クラッチDのためのアウターディスクキャリヤとして形成された一部を有しており、その軸方向経過で、第4遊星歯車セットRS4、第7軸7、第2遊星歯車セットRS2、及び、クラッチDを包囲しており、その結果、クラッチCを完全に包囲している。従って、クラッチCもまた、第7軸7によって形成されたシリンダ室の内部に、そして、第6軸6によって形成されたシリンダ室の内部に、配置されている。さらに、クラッチEもまた、第6軸6によって形成されたシリンダ室の内部に配置されている。
図7aには、図7に従う本発明の多段変速機のシフト表(シフトスキーム)が示されている。各ギヤ段において、3つのシフトエレメントが締結されており、2つのシフトエレメントが開放されており、シフトロジックは図1aと同一である。このシフト表から、シフトロジックの他に、個々のギヤ段のそれぞれのギヤ比iの例示的な値と、そこから決定されるべきギヤ間ステップφとが、読み取れる。記載されたギヤ比iは、マイナス2.12、マイナス1.55、マイナス3.70、マイナス2.07という4組の遊星歯車セットRS1、RS2、RS3、RS4の(代表的な)ステーショナリーギヤ比(Standgetriebeuebersetzung)から、生じている。
図7bは、図7に従う多段変速機のための例示的な構成部品の配置の変種(態様)を示している。両ブレーキA、Bの空間的配置及び構造は、図5bから引き継がれる。このため、それらに関連する説明はここでは省略される。図7bから容易に分かるように、図7との相違点は、クラッチC、D、Eの構造のみに関する。図7と同様に、クラッチC、Eは、空間的に見て、軸方向に第4遊星歯車セットRS4と第2遊星歯車セットRS2との間に配置されており、クラッチDは、軸方向に第2遊星歯車セットRS2と第3遊星歯車セットRS3との間に配置されている。
図7bでは、構造上の詳細として、両クラッチC、Eが予め組立可能な構造グループを形成している、ということが考慮されている。この場合、両クラッチC、Eのために、共通のアウターディスクキャリヤC_a/E_aが設けられている。それは、動的(機構学的)には、変速機の第5軸5に割り当てられており、ギヤスキームに対応して、第2及び第3遊星歯車セットRS2、RS3の太陽歯車と結合されている。この共通のアウターディスクキャリヤC_a/E_aは、幾何的には、両側に開放されると共に略中央で容器床を有するシリンダー形状のポット(容器)として形成されている。クラッチCは、当該容器床の遊星歯車セットRS4に向いた側に配置され、クラッチEは、当該容器床の遊星歯車セットRS2に向いた側に配置され、それぞれ、アウターディスクキャリヤC_a/E_aによって形成されるシリンダ室の内部にある。両クラッチC、Eのサーボ装置C_s、E_sは、それぞれ、前記容器床に当接しており、両方共に共通のアウターディスクキャリヤC_a/E_a上で軸方向に移動可能に支持されている。そして、クラッチCの締結時に、サーボ装置C_sはディスクパックC_lを軸方向に遊星歯車セットRS4の方向に作動させ、クラッチEの締結時に、サーボ装置E_sはディスクパックE_lを軸方向に遊星歯車セットRS2の方向に作動させる。両サーボ装置C_s、E_sは、常に第5軸5(太陽軸)の回転数で回転する。クラッチCのインナーディスクキャリヤC_iは、動的(機構学的)には、変速機の第1軸1に割り当てられており、これに対応して、遊星歯車セットRS4のキャリヤ及び駆動軸ANに結合されている。クラッチEのインナーディスクキャリヤE_iは、動的(機構学的)には、変速機の第8軸8に割り当てられており、これに対応して、第2遊星歯車セットRS2のキャリヤに結合されている。当業者にとっては、駆動軸ANから乃至出力軸ABから両クラッチC、Eへと圧力材及び潤滑材が構造上比較的容易に供給され得ることが、明らかである。
図7bでは、更なる構造上の詳細として、以下が考慮されている。すなわち、クラッチDのアウターディスクキャリヤD_aは、動的(機構学的)には、変速機の第5軸5に割り当てられており、ギヤスキームに対応して、第2遊星歯車セットRS2のキャリヤに結合されている。また、クラッチDのインナーディスクキャリヤD_iは、動的(機構学的)には、変速機の第6軸6に割り当てられており、これに対応して、第3遊星歯車セットRS3の内歯歯車及び第1遊星歯車セットRS1のキャリヤに結合されている。幾何的には、アウターディスクキャリヤD_aは、遊星歯車セットRS3の方向に開放されたシリンダー形状のポット(容器)として形成されており、その内部に、ディスクパックD_l及び当該ディスクパックD_lに付随のクラッチDのサーボ装置D_sが配置されている。この場合、ディスクパックD_lは、遊星歯車セットRS3に直に隣接して配置されている。アウターディスクキャリヤD_a及び遊星歯車セットRS3に向いた側の遊星歯車セットRS2のキャリヤプレートは、例示的に一体に形成され得て、第8軸8(太陽軸)上に径方向に移動可能に支持されている。これは、常に、第6軸6の回転数で回転し、アウターディスクキャリヤD_aに軸方向に移動可能に支持されたサーボ装置D_sは、ディスクパックD_lをクラッチDの締結時に軸方向に遊星歯車セットRS3の方向に作動させる。当業者にとっては、2つの回転する圧力材ないし潤滑材の供給部を介して、クラッチDへの圧力材及び潤滑材の供給が構造上比較的容易に実現できることが、明らかである。
本発明に従う変速機ファミリーの、以前に表示ないし説明されたすべての実施の形態に対して、さらに以下のことが当てはまる。
本発明に従えば、同じギヤスキームの場合であっても、個々の遊星歯車セットのステーショナリーギヤ比に応じて、異なるギヤステップが生じる。その結果、特注設計ないし車両固有の変形が可能になる。
さらに、多段変速機の任意の適切な箇所に、例えば軸とハウジングとの間に、または、場合によって2本の軸を結合するために、追加のフリーホイールを設けることが可能である。
駆動側において、あるいは、出力側において、本発明に従って、アクスルディファレンシャル及び/またはインタアクスルディファレンシャルが配置され得る。
さらなる有利な実施の形態で、駆動軸ANは、発進エレメントによって、駆動エンジンから必要に応じて分離され得る。その場合、そのような発進エレメントとして、流体コンバーター、流体クラッチ、乾式発進クラッチ、湿式発進クラッチ、磁粉クラッチまたは遠心力クラッチが採用できる。また、この種の発進エレメントを、パワーフローの方向において、変速機の背後に配置することも可能である。ただし、この場合、駆動軸ANは、常時駆動エンジンのクランクシャフトと結合される。
さらに、本発明に従う多段変速機は、駆動エンジンと変速機との間のねじれ振動ダンパーの配置を可能にする。
本発明のさらなる明示されていない実施の形態では、いずれかの軸に、好ましくは駆動軸ANか出力軸ABに、耐磨耗ブレーキ、例えば油圧式または電動式のリターダーかそれと類似のもの、が配置され得る。これは特に商用車への採用に重要な意味がある。さらに補助ユニットの駆動のために、いずれかの軸に、好ましくは駆動軸ANまたは出力軸ABに、動力取出し装置(Nebenabtrieb)が設けられ得る。
採用されたシフトエレメントは、負荷切換え可能なクラッチまたはブレーキとして形成され得る。特には、力による(非かみ合いの:kraftschluessig)係合のクラッチまたはブレーキ、例えばディスククラッチ、バンドブレーキおよび/またはコーン(円錐)クラッチが、使用され得る。さらに、シフトエレメントとして、かみ合い係合のブレーキおよび/またはクラッチ、例えば同期装置または爪クラッチ、が採用され得る。
ここに紹介された多段変速機のさらなる利点は、どの軸にも追加的に電動機が発電機及び/または補助的駆動装置として取り付けできる、ということにある。
当然のことながら、いかなる構造上の形態も、特に遊星歯車セットおよびシフトエレメントのそれ自体ならびに相互のいかなる空間的配置も、技術的に有意である限り、たとえそれら形態が図面や前記説明の中で明確に示されていなくとも、請求項の中に記載されているような変速機の機能に影響を与えずに、提示されている請求項の保護範囲に含まれる。
本発明の第1の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。 図1に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。 本発明の第2の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。 図2に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。 本発明の第3の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。 図3に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。 本発明の第4の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。 図4に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。 図4に従う多段変速機の例示的な詳細構造図である。 本発明の第5の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。 図5に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。 図5に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第1の変種(態様)である。 図5に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第2の変種(態様)である。 本発明の第6の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。 図6に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。 図6に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第1の変種(態様)である。 図6に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第2の変種(態様)である。 図6に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な第3の変種(態様)である。 本発明の第7の解決法に従う多段変速機の一実施の形態の概略図である。 図7に従う多段変速機用の例示的なシフト表である。 図7に従う多段変速機用の構成部品の配置の例示的な変種(態様)である。

Claims (30)

  1. 遊星構造の多段変速機であって、駆動軸(AN)、出力軸(AB)、4組の遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)、少なくとも8本の回転可能軸(1、2、3、4、5、6、7、8)ならびに5つのシフトエレメント(A、B、C、D、E)を有し、それらの選択的係合が駆動軸(AN)と出力軸(AB)との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段及び少なくとも後進1段が実現可能であり、そのとき、
    ・第1シフトエレメント(A)は、パワーフローの中で、第3軸(3)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第2シフトエレメント(B)は、パワーフローの中で、第4軸(4)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第3シフトエレメント(C)は、パワーフローの中で、第1軸(1)と第5軸(5)との間に配置されており、
    ・第4シフトエレメント(D)は、パワーフローの中で、第2軸(2)と第8軸(8)との間に配置されており、
    ・第5シフトエレメント(E)は、パワーフローの中で、第5軸(5)と第7軸(7)との間に配置されており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)のキャリヤー(ST4)と駆動軸(AN)とは、相互に結合されて、第1軸(1)を形成しており、
    ・第3遊星歯車セット(RS3)のキャリヤー(ST3)と出力軸(AB)とは、相互に結合されて、第2軸を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(SO1)と第4遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(SO4)とは、相互に結合されて、第3軸(3)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の内歯歯車(HO1)は、第4軸(4)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(SO2)と第4遊星歯車セット(RS4)の内歯歯車(HO4)とは、相互に結合されて、第7軸(7)を形成しており、
    ・第3遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(SO3)は、第5軸(5)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)のキャリヤー(ST1)と第2遊星歯車セット(RS2)のキャリヤー(ST2)と第3遊星歯車セット(RS3)の内歯歯車(HO3)とは、相互に結合されて、第6軸(6)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の内歯歯車(HO2)は、第8軸(8)を形成していることを特徴とする多段変速機。
  2. 遊星構造の多段変速機であって、駆動軸(AN)、出力軸(AB)、4組の遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)、少なくとも8本の回転可能軸(1、2、3、4、5、6、7、8)ならびに5つのシフトエレメント(A、B、C、D、E)を有し、それらの選択的係合が駆動軸(AN)と出力軸(AB)との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段及び少なくとも後進1段が実現可能であり、そのとき、
    ・第1シフトエレメント(A)は、パワーフローの中で、第3軸(3)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第2シフトエレメント(B)は、パワーフローの中で、第4軸(4)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第3シフトエレメント(C)は、パワーフローの中で、第1軸(1)と第5軸(5)との間に配置されており、
    ・第4シフトエレメント(D)は、パワーフローの中で、第7軸(7)と第8軸(8)との間に配置されており、
    ・第5シフトエレメント(E)は、パワーフローの中で、第5軸(5)と第7軸(7)との間に配置されており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)のキャリヤー(ST4)と駆動軸(AN)とは、相互に結合されて、第1軸(1)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(SO1)と第4遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(SO4)とは、相互に結合されて、第3軸(3)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の内歯歯車(HO1)は、第4軸(4)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の内歯歯車(HO2)と第3遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(SO3)とは、相互に結合されて、第5軸(5)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)のキャリヤー(ST1)と第3遊星歯車セット(RS3)の内歯歯車(HO3)とは、相互に結合されて、第6軸(6)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)のキャリヤー(ST2)と第3遊星歯車セット(RS3)のキャリヤー(ST3)と出力軸(AB)とは、相互に結合されて、第2軸を形成しており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)の内歯歯車(HO4)は、第7軸(7)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(SO2)は、第8軸(8)を形成していることを特徴とする多段変速機。
  3. 遊星構造の多段変速機であって、駆動軸(AN)、出力軸(AB)、4組の遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)、少なくとも8本の回転可能軸(1、2、3、4、5、6、7、8)ならびに5つのシフトエレメント(A、B、C、D、E)を有し、それらの選択的係合が駆動軸(AN)と出力軸(AB)との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段及び少なくとも後進1段が実現可能であり、そのとき、
    ・第1シフトエレメント(A)は、パワーフローの中で、第3軸(3)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第2シフトエレメント(B)は、パワーフローの中で、第4軸(4)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第3シフトエレメント(C)は、パワーフローの中で、第1軸(1)と第5軸(5)との間に配置されており、
    ・第4シフトエレメント(D)は、パワーフローの中で、第6軸(6)と第8軸(8)との間に配置されており、
    ・第5シフトエレメント(E)は、パワーフローの中で、第5軸(5)と第7軸(7)との間に配置されており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)のキャリヤー(ST4)と駆動軸(AN)とは、相互に結合されて、第1軸(1)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(SO1)と第4遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(SO4)とは、相互に結合されて、第3軸(3)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の内歯歯車(HO1)は、第4軸(4)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)のキャリヤー(ST1)と第3遊星歯車セット(RS3)の内歯歯車(HO3)とは、相互に結合されて、第6軸(6)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(SO2)と第4遊星歯車セット(RS4)の内歯歯車(HO4)とは、相互に結合されて、第7軸(7)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)のキャリヤー(ST2)は、第8軸(8)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の内歯歯車(HO2)と第3遊星歯車セット(RS3)のキャリヤー(ST3)と出力軸(AB)とは、相互に結合されて、第2軸(2)を形成しており、
    ・第3遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(SO3)は、第5軸を形成している
    ことを特徴とする多段変速機。
  4. 遊星構造の多段変速機であって、駆動軸(AN)、出力軸(AB)、4組の遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)、少なくとも8本の回転可能軸(1、2、3、4、5、6、7、8)ならびに5つのシフトエレメント(A、B、C、D、E)を有し、それらの選択的係合が駆動軸(AN)と出力軸(AB)との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段及び少なくとも後進1段が実現可能であり、そのとき、
    ・第1シフトエレメント(A)は、パワーフローの中で、第3軸(3)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第2シフトエレメント(B)は、パワーフローの中で、第4軸(4)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第3シフトエレメント(C)は、パワーフローの中で、第1軸(1)と第5軸(5)との間に配置されており、
    ・第5シフトエレメント(E)は、パワーフローの中で、第5軸(5)と第7軸(7)との間に配置されており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)のキャリヤー(ST4)と駆動軸(AN)とは、相互に結合されて、第1軸(1)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(SO1)と第4遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(SO4)とは、相互に結合されて、第3軸(3)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の内歯歯車(HO1)は、第4軸(4)を形成しており、
    ・第4シフトエレメント(D)は、パワーフローの中で、第7軸(7)と第8軸(8)との間に配置されており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の内歯歯車(HO2)と第3遊星歯車セット(RS3)のキャリヤー(ST3)と出力軸(AB)とは、相互に結合されて、第2軸(2)を形成しており、
    ・第3遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(SO3)は、第5軸を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)のキャリヤー(ST1)と第2遊星歯車セット(RS2)のキャリヤー(ST2)と第3遊星歯車セット(RS3)の内歯歯車(HO3)とは、相互に結合されて、第6軸(6)を形成しており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)の内歯歯車(HO4)は、第7軸(7)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(SO2)は、第8軸(8)を形成していることを特徴とする多段変速機。
  5. 遊星構造の多段変速機であって、駆動軸(AN)、出力軸(AB)、4組の遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)、少なくとも8本の回転可能軸(1、2、3、4、5、6、7、8)ならびに5つのシフトエレメント(A、B、C、D、E)を有し、それらの選択的係合が駆動軸(AN)と出力軸(AB)との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段及び少なくとも後進1段が実現可能であり、そのとき、
    ・第1シフトエレメント(A)は、パワーフローの中で、第3軸(3)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第2シフトエレメント(B)は、パワーフローの中で、第4軸(4)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第3シフトエレメント(C)は、パワーフローの中で、第1軸(1)と第5軸(5)との間に配置されており、
    ・第5シフトエレメント(E)は、パワーフローの中で、第5軸(5)と第7軸(7)との間に配置されており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)のキャリヤー(ST4)と駆動軸(AN)とは、相互に結合されて、第1軸(1)を形成しており、
    ・第3遊星歯車セット(RS3)のキャリヤー(ST3)と出力軸(AB)とは、相互に結合されて、第2軸を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(SO1)と第4遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(SO4)とは、相互に結合されて、第3軸(3)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の内歯歯車(HO1)は、第4軸(4)を形成しており、
    ・第4シフトエレメント(D)は、パワーフローの中で、第5軸(5)と第8軸(8)との間に配置されており、
    ・第3遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(SO3)は、第5軸(5)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)のキャリヤー(ST1)と第2遊星歯車セット(RS2)のキャリヤー(ST2)と第3遊星歯車セット(RS3)の内歯歯車(HO3)とは、相互に結合されて、第6軸(6)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の内歯歯車(HO2)と第4遊星歯車セット(RS4)の内歯歯車(HO4)とは、相互に結合されて、第7軸(7)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(SO2)は、第8軸(8)を形成していることを特徴とする多段変速機。
  6. 遊星構造の多段変速機であって、駆動軸(AN)、出力軸(AB)、4組の遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)、少なくとも8本の回転可能軸(1、2、3、4、5、6、7、8)ならびに5つのシフトエレメント(A、B、C、D、E)を有し、それらの選択的係合が駆動軸(AN)と出力軸(AB)との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段及び少なくとも後進1段が実現可能であり、そのとき、
    ・第1シフトエレメント(A)は、パワーフローの中で、第3軸(3)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第2シフトエレメント(B)は、パワーフローの中で、第4軸(4)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第3シフトエレメント(C)は、パワーフローの中で、第1軸(1)と第5軸(5)との間に配置されており、
    ・第5シフトエレメント(E)は、パワーフローの中で、第5軸(5)と第7軸(7)との間に配置されており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)のキャリヤー(ST4)と駆動軸(AN)とは、相互に結合されて、第1軸(1)を形成しており、
    ・第3遊星歯車セット(RS3)のキャリヤー(ST3)と出力軸(AB)とは、相互に結合されて、第2軸を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(SO1)と第4遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(SO4)とは、相互に結合されて、第3軸(3)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の内歯歯車(HO1)は、第4軸(4)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の内歯歯車(HO2)と第3遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(SO3)とは、相互に結合されて、第5軸(5)を形成しており、
    ・第4シフトエレメント(D)は、パワーフローの中で、第7軸(7)と第8軸(8)との間に配置されており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)のキャリヤー(ST1)と第2遊星歯車セット(RS2)のキャリヤー(ST2)と第3遊星歯車セット(RS3)の内歯歯車(HO3)とは、相互に結合されて、第6軸(6)を形成しており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)の内歯歯車(HO4)は、第7軸(7)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(SO2)は、第8軸(8)を形成していることを特徴とする多段変速機。
  7. 遊星構造の多段変速機であって、駆動軸(AN)、出力軸(AB)、4組の遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)、少なくとも8本の回転可能軸(1、2、3、4、5、6、7、8)ならびに5つのシフトエレメント(A、B、C、D、E)を有し、それらの選択的係合が駆動軸(AN)と出力軸(AB)との間に異なるギヤ比を生じ、その結果、前進8段及び少なくとも後進1段が実現可能であり、そのとき、
    ・第1シフトエレメント(A)は、パワーフローの中で、第3軸(3)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第2シフトエレメント(B)は、パワーフローの中で、第4軸(4)と変速機のハウジング(GG)との間に配置されており、
    ・第3シフトエレメント(C)は、パワーフローの中で、第1軸(1)と第5軸(5)との間に配置されており、
    ・第4シフトエレメント(D)は、パワーフローの中で、第6軸(6)と第8軸(8)との間に配置されており、
    ・第5シフトエレメント(E)は、パワーフローの中で、第5軸(5)と第7軸(7)との間に配置されており、
    ・第4遊星歯車セット(RS4)のキャリヤー(ST4)と駆動軸(AN)とは、相互に結合されて、第1軸(1)を形成しており、
    ・第3遊星歯車セット(RS3)のキャリヤー(ST3)と出力軸(AB)とは、相互に結合されて、第2軸を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の太陽歯車(SO1)と第4遊星歯車セット(RS4)の太陽歯車(SO4)とは、相互に結合されて、第3軸(3)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)の内歯歯車(HO1)は、第4軸(4)を形成しており、
    ・第1遊星歯車セット(RS1)のキャリヤー(ST1)と第3遊星歯車セット(RS3)の内歯歯車(HO3)とは、相互に結合されて、第6軸(6)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)のキャリヤー(ST2)は、第8軸(8)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の太陽歯車(SO2)と第3遊星歯車セット(RS3)の太陽歯車(SO3)とは、相互に結合されて、第5軸(5)を形成しており、
    ・第2遊星歯車セット(RS2)の内歯歯車(HO2)と第4遊星歯車セット(RS4)の内歯歯車(HO4)とは、相互に結合されて、第7軸(7)を形成している
    ことを特徴とする多段変速機。
  8. ・前進第1段は、第1、第2及び第3シフトエレメント(A、B、C)の係合によって、
    ・前進第2段は、第1、第2及び第5シフトエレメント(A、B、E)の係合によって、
    ・前進第3段は、第2、第3及び第5シフトエレメント(B、C、E)の係合によって、
    ・前進第4段は、第2、第4及び第5シフトエレメント(B、D、E)の係合によって、
    ・前進第5段は、第2、第3及び第4シフトエレメント(B、C、D)の係合によって、
    ・前進第6段は、第3、第4及び第5シフトエレメント(C、D、E)の係合によって、
    ・前進第7段は、第1、第3及び第4シフトエレメント(A、C、D)の係合によって、
    ・前進第8段は、第1、第4及び第5シフトエレメント(A、D、E)の係合によって、
    ・後進段は、第1、第2及び第4シフトエレメント(A、B、D)の係合によって、
    生じる
    ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の多段変速機。
  9. 4組すべての遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)は、マイナス遊星歯車セットとして形成されている
    ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の多段変速機。
  10. 遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)は、互いに同軸で、軸方向に”RS1、RS2、RS3、RS4”という順序で配置されている
    ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の多段変速機。
  11. 4組すべての遊星歯車セット(RS1、RS2、RS3、RS4)は、それぞれ、最高でも変速機の1本の軸によって、軸方向に中央を貫かれている
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の多段変速機。
  12. 第2及び/または第3遊星歯車セット(RS2、RS3)は、変速機の軸によっては、軸方向に中央を貫かれない
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の多段変速機。
  13. 第1及び第4遊星歯車セット(RS1、RS4)は、変速機の駆動軸(AN)ないし第1軸(1)によって、軸方向に中央を貫かれ、
    第2遊星歯車セット(RS2)は、変速機の駆動軸(AN)ないし第1軸(1)によって、さらに、変速機の第7軸(7)によっても、軸方向に中央を貫かれている
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の多段変速機。
  14. 第3軸(3)は、ハウジング固定のハブに(GN)に回転可能に支持されている
    ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の多段変速機。
  15. 第1及び/または第2シフトエレメント(A、B)は、空間的に見て、少なくとも部分的に、第1または第4遊星歯車セット(RS1、RS4)の径方向上方の領域に配置されている
    ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の多段変速機。
  16. 第1及び第2シフトエレメント(A、B)は、空間的に見て、軸方向に直接隣接して配置されている
    ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の多段変速機。
  17. 第2シフトエレメント(B)は、空間的に見て、少なくとも大部分が、第1遊星歯車セット(RS1)の径方向上方に配置されている
    ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の多段変速機。
  18. 第1シフトエレメント(A)は、空間的に見て、少なくとも部分的に、第1遊星歯車セット(RS1)の、第4遊星歯車セット(RS4)とは反対の側に配置されている
    ことを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載の多段変速機。
  19. 第3シフトエレメント(C)は、空間的に見て、本質的に、第3遊星歯車セット(RS3)の、第2遊星歯車セット(RS2)に対向する側に配置されている
    ことを特徴とする請求項1乃至18のいずれかに記載の多段変速機。
  20. 第3シフトエレメント(C)は、空間的に見て、本質的に、軸方向に第2及び第3遊星歯車セット(RS2、RS3)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乃至18のいずれかに記載の多段変速機。
  21. 第3シフトエレメント(C)は、空間的に見て、本質的に、軸方向に第5及び第4シフトエレメント(E、D)の間の領域に配置されている
    ことを特徴とする請求項20に記載の多段変速機。
  22. 第3シフトエレメント(C)は、空間的に見て、少なくとも部分的に、第4または第5シフトエレメント(D、E)のディスクパックの径方向下方の領域に配置されている
    ことを特徴とする請求項20に記載の多段変速機。
  23. 第3シフトエレメント(C)は、空間的に見て、本質的に、軸方向に第4及び第2遊星歯車セット(RS4、RS2)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乃至18のいずれかに記載の多段変速機。
  24. 第4シフトエレメント(D)は、空間的に見て、本質的に、軸方向に第2及び第3遊星歯車セット(RS2、RS3)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乃至23のいずれかに記載の多段変速機。
  25. 第4シフトエレメント(D)は、空間的に見て、本質的に、軸方向に第4及び第2遊星歯車セット(RS4、RS2)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乃至23のいずれかに記載の多段変速機。
  26. 第4シフトエレメント(D)は、空間的に見て、本質的に、軸方向に第1及び第4遊星歯車セット(RS1、RS4)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乃至23のいずれかに記載の多段変速機。
  27. 第4シフトエレメント(D)は、空間的に見て、少なくとも部分的に、第2または第4遊星歯車セット(RS2、RS4)の径方向上方の領域に配置されている
    ことを特徴とする請求項1乃至23のいずれかに記載の多段変速機。
  28. 第5シフトエレメント(E)は、空間的に見て、本質的に、軸方向に第2及び第3遊星歯車セット(RS2、RS3)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乃至27のいずれかに記載の多段変速機。
  29. 第5シフトエレメント(E)は、空間的に見て、本質的に、軸方向に第2及び第4遊星歯車セット(RS2、RS4)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乃至27のいずれかに記載の多段変速機。
  30. 前進及び後進方向への自動車の発進は、同一の変速機内部のシフトエレメントを用いて行われ、
    駆動軸(AN)は、駆動エンジンのクランクシャフトと常に回転しないよう、または、弾性回転するよう(drehelastisch)、結合されている
    ことを特徴とする請求項1乃至29のいずれかに記載の多段変速機。
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