JP6302904B2 - トランスミッションシステム - Google Patents

Description

本発明は、トランスミッションシステムに関する。

上記のトランスミッションシステムは、一般に知られている。

本発明の一つの目的は、既知のトランスミッションシステムを改良することである。

この目的を達成するために、本発明によるトランスミッションシステムは、
トランスミッションシステムであって：
− 入力部並びに第一の出力部及び第二の出力部を有するクラッチモジュールであり、第一の出力部と入力部との間には第一のクラッチ装置が存在し、第一クラッチ装置には第一の作動手段が設けられており、第二の出力部と入力部との間には、第二の作動手段を備えた第二のクラッチ装置が存在する、クラッチモジュール、及び
− 出力部並びに第一の入力部及び第二の入力部を備えたトランスミッションモジュールであり、第一の入力部と出力部との間には第一の部分的トランスミッションが存在し、第一の部分的トランスミッションには少なくとも一つのトランスミッションが設けられ、第二の入力部と出力部との間には、少なくとも一つの更なるトランスミッション又は機械的接続が設けられた第二の部分的トランスミッションが存在する、トランスミッションモジュール、を有し、
− クラッチモジュールの二つの出力部は、トランスミッションモジュールの二つの入力部に接続されており、
− トランスミッションシステムは短絡クラッチを有し、短絡クラッチはクラッチモジュールの二つの出力部の間及び／又はトランスミッションモジュールの二つの入力部の間に存在し、且つ
− 第一の部分的トランスミッションの内部のトランスミッションは、規定のトランスミッション範囲内で連続的に変化可能である。

本発明によるトランスミッションシステムの実施形態について、添付の特許請求の範囲への参照がなされる。

本発明は更に、駆動源に接続されることができる入力部、及び負荷に接続されることができる出力部を有する、自動車用のトランスミッションシステムであって、
− トランスミッション筐体が設けられたトランスミッションであり、トランスミッション筐体は、第一の入力シャフト、及び出力部に接続される出力シャフトを備え、第一の入力シャフトと出力シャフトとの間に第一の切換え可能な速度変換ギアが存在する、トランスミッション、
− 入力部に接続される第一のクラッチ部、及びトランスミッションの第一の入力シャフトに接続される第二のクラッチ部を備えた、クラッチ、及び
− 少なくとも３つの回転部材を備えた遊星歯車であり、少なくとも３つの回転部材のうちの第一の回転体は前記入力部に接続され、第二の回転体は出力部に結合させられる、遊星歯車、を有し、
− トランスミッションは第二の入力シャフトを更に有し、第二の入力シャフトと出力シャフトとの間に第二の切換え可能な速度変換ギアが存在し、遊星歯車の第二の回転部材は第二の入力シャフトと接続される、トランスミッションシステム、に関する。

このトランスミッションシステムに関して、本発明は、遊星歯車の第三の回転部材が電動モータに接続される。

このトランスミッションシステムの一つの実施形態は、第三の回転体は更にブレーキに接続される。

本発明は、図面に基づいて以下で更に説明される。これらの図面は、本発明の方法によるトランスミッションシステムの複数の実施形態を示す。

図１乃至４において、本発明によるトランスミッションシステムの複数の実施形態が示される。これらの実施形態において、（可）変速駆動機は、機械的、液圧式、電気的又はこれらの組合せとしてもよい。

機械的変速駆動機の例は、
− プッシュベルト又はチェーンを備えたプーリ変速駆動機、
− 二つのコーンと一つのリングとを備えたコーンリング式変速駆動機、及び
− 少なくとも３つの回転部材を備えた遊星歯車であって、その第三の回転部材は、作動手段を経由して固定されたワールド（固定系，the fixed world）に対してトルクを支持することができる、遊星歯車、である。

図２において、トランスミッションクラッチＳ１及びＳ２は任意的である。

図５及び図６は、トランスミッションシステムの一つの実施形態を示す。

図７及び図８は、トランスミッションシステムの一つの更なる実施形態を示す。第二の入力部Ｏ２と出力部Ｏｕｔとの間に存在する部分的トランスミッション内又は最終トランスミッションＩＦ内に、後進ギアＩＲが存在する。ブレーキＢを作動させることによって、静止状態から前方向及び後方向の両方に駆動することが可能である。変速駆動機ＶＡＲは、この場合には使用されることがない。ブレーキからクラッチに切換えるときに、駆動トルクは残存する。クラッチが閉じられ、ブレーキが開くときに、変速駆動機はなお使用されない。

ところで、爪連結器及び／又は同期装置（シンクロナイザー）Ｓは、分断されることができ、Ｓ１は閉じられることができる。ブレーキからクラッチに再び切り替えて戻すことによって、変速駆動機を用いて駆動が実行されることができ、より高いギアが実現されることができる。したがって、二つ歯を有する複数のギアが存在し、その複数のギアを使って、静止状態からの駆動が可能であり、変速駆動機を使って、サードギア（３速）及びより高いギア（３−１０）が実現されることができる。このために、極めて大きな比率の範囲（ratio coverage）が達成されることができる。加えて、変速駆動機は、非常に小さくてもよい（３と４の間のＲＣ）。

図９及び１０は、トランスミッションシステムの一つの更なる実施形態を示す。第二の入力部Ｏ２と出力部Ｏｕｔとの間に存在する部分的トランスミッション内又は最終トランスミッションＩＦ内に、後進ギアＩＲが存在する。ブレーキＢを作動させることによって、静止状態から前方向及び後方向の両方に駆動することが可能である。変速駆動機ＶＡＲは、この場合には使用されることがない。ブレーキからクラッチに切換えるときに、駆動トルクは残存する。クラッチが閉じられ、ブレーキが開くときに、変速駆動機はなお使用されない。

ところで、爪連結器及び／又は同期装置Ｓは、分断されることができ、Ｓ１は閉じられることができる。ブレーキからクラッチに再び切り替えて戻すことによって、変速駆動機を用いて駆動が実行されることができ、より高いギアが実現されることができる。ところで、比率の範囲がなお増大することができるように、クラッチからブレーキへの切換えが実行されることができる。したがって、二つ歯を有する複数のギアが存在し、その複数のギアを使って、静止状態からの駆動が可能であり、変速駆動機を使って、サードギア及びフォースギア（４速）が実現されることができる。このために、極めて大きな比率の範囲が達成されることができる。加えて、変速駆動機は、非常に小さくてもよい（２．５と３．５の間のＲＣ）。

図１１及び１２は、トランスミッションシステムの、一つの更に別の実施形態を示す。第二の入力部Ｏ２と出力部Ｏｕｔとの間に存在する部分的トランスミッション内又は最終トランスミッションＩＦ内に、後進ギアＩＲが存在する。部分的トランスミッション又は最終トランスミッションＩＦの複数の歯車は、後進ギアの一部である。

図１３及び１４は、後輪駆動用のトランスミッションシステムの、一つの実施形態を示す。

図１５乃至３０は、トランスミッションシステムの複数の更なる実施形態を示す。図２０及び２２に示される複数のトランスミッションシステムの複数の変速駆動機は、同心的／同軸的な入力部及び出力部を有し、その入力部及び出力部は同じ回転方向を有する。

図３２及び３４に示される複数の実施形態において、変速駆動機は、それが回転の方向を変えられるようなものである（例えば、コーンリング式変速駆動機）。これは、歯を有するギア一つの減速を省く（セーブする）。

図３５乃至４５に示される複数の実施形態において、トランスミッションシステムはクラッチＣ２を有する。

図４６及び４７に示されるトランスミッションシステムは、ブレーキＢ及びクラッチＣを有する６／７速度変換機及び単一のレイシャフトである。全部で、８つの前進歯車、３つの後進歯車、２つの最終駆動歯車及び６つの同期装置（後進を含む）を構成する、１３個の歯車及び一つの遊星歯車セットがある。電動モータＥＭは、遊星歯車セットの第三の回転部材（太陽歯車）に接続される電動モータ−発電機である。好ましくは、電動モータは、チェーン駆動又は歯車駆動を手段として用いて太陽歯車に接続される。電動モータＥＭが、−十分に大きな場合に−、燃焼機関のトルクを支持することも可能であるため、ブレーキは任意的である。電動モータＥＭ及び遊星セットによって、いわゆる電気的可変トランスミッションが作り出され、その電気的可変トランスミッションによって、無段階のスキャンがトランスミッション内の比の間で切換えられることができる。電動モータが小さい場合には、ブレーキＢが、例えば電動モータＥＭのシャフトと直列に追加されてもよい。ブレーキＢは、力で閉じられた摩擦クラッチの固定系に対する爪であってもよい。電動モータＥＭは、好ましくは、トランスミッションの筐体（ハウジング）の外側の、トランスミッションの複数のシャフトと平行である。電動モータによって、トランスミッションクラッチもまた、同期されてもよく、又は同期が支持されてもよい。

本発明は、所与の複数の図面に基づいて以上に説明されたが、本発明は、図面に示された実施形態に全く限定されないことが留意されるべきである。本発明はまた、特許請求の範囲によって規定される文脈の中で、図面に示された複数の実施形態から外れる全ての実施形態にまで及ぶ。

これらの実施形態において、
Ａ ＝駆動源
Ｌ ＝負荷
ＴＳ ＝トランスミッションシステム
Ｉｎ ＝トランスミッションシステムの入力部
Ｏｕｔ ＝トランスミッションシステムの出力部
ＣＭ ＝クラッチモジュール
Ｏ１，Ｏ２ ＝クラッチモジュールの出力部
ＴＭ ＝トランスミッションモジュール
ｉｌ，ｉ２ ＝トランスミッションモジュールの入力部
Ｃ，Ｃ１ ＝クラッチ
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２＝ブレーキ
Ｐ ＝遊星歯車セット
ＶＡＲ ＝変速駆動機
Ｔ１，Ｔ２ ＝第一の部分的トランスミッション及び第二の部分的トランスミッション
Ｉ，Ｉ１，Ｉ２，
Ｉ１１，Ｉ２２＝速度変換ギア
Ｓ ＝短絡クラッチ
Ｓ１，Ｓ２，ＳＲ，
Ｓ１１，Ｓ２２＝トランスミッションクラッチ
ＩＦ ＝最終速度変換ギア
ＩＲ ＝後退速度変換ギア
ＥＭ ＝電動モータ
である。

Claims (30)

1. トランスミッションシステムであって、
   入力部並びに第一の出力部及び第二の出力部を有するクラッチモジュールであり、前記第一の出力部と前記入力部との間には第一のクラッチ装置が存在し、前記第一のクラッチ装置には第一の作動手段が設けられており、前記第二の出力部と前記入力部との間には、第二の作動手段を備えた第二のクラッチ装置が存在する、クラッチモジュール、及び
   出力部並びに第一の入力部及び第二の入力部を備えたトランスミッションモジュールであり、前記第一の入力部と前記出力部との間には第一の部分的トランスミッションが存在し、前記第一の部分的トランスミッションには少なくとも一つのトランスミッションが設けられ、前記第二の入力部と前記出力部との間には、少なくとも一つの更なるトランスミッション又は機械的接続が設けられた第二の部分的トランスミッションが存在する、トランスミッションモジュール、を有し、
   前記クラッチモジュールの前記の二つの出力部は、前記トランスミッションモジュールの前記の二つの入力部に接続されており、
   当該トランスミッションシステムは短絡クラッチを有し、前記短絡クラッチは前記クラッチモジュールの前記の二つの出力部の間又は前記トランスミッションモジュールの前記の二つの入力部の間に存在し、
   前記第一の部分的トランスミッションの内部のトランスミッションは、規定のトランスミッション範囲内で連続的に変化可能である、
   トランスミッションシステム。
2. 前記第一の部分的トランスミッション内部の前記トランスミッションは、電動モータ−発電機の組み合わせである、請求項１記載のトランスミッションシステム。
3. 前記第一の部分的トランスミッション内の前記トランスミッションは遊星歯車として構成され、前記遊星歯車には少なくとも３つの回転部材が設けられ、前記３つの回転部材のうちの第一の回転体は前記トランスミッションの入力部を形成し、第二の回転体は前記トランスミッションの出力部を形成し、第三の回転体は電動モータに接続され、前記電動モータは、モータとして及び発電機としての両方で運転されることができる、
   請求項１記載のトランスミッションシステム。
4. 前記第一の部分的トランスミッション内の前記トランスミッションは、液圧式モータ−発電機の組み合わせである、請求項１記載のトランスミッションシステム。
5. 前記入力部と前記第一の出力部との間に、速度変換手段が存在する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
6. 前記速度変換手段は、機械的トランスミッションとして具体化されている、請求項５記載のトランスミッションシステム。
7. 前記速度変換手段は、少なくとも３つの回転部材が設けられ、前記３つの回転部材のうちの第一の回転体は前記入力部に接続され、第二の回転体は前記第一の出力部に接続され、第三の回転体は前記第一のクラッチ装置に接続される、遊星歯車機構である、請求項５記載のトランスミッションシステム。
8. 前記第一のクラッチ装置及び／又は前記第二のクラッチ装置は、ブレーキとして設計される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
9. 前記ブレーキは、エネルギーを浪費し得ない固定系に対する爪クラッチ、又はエネルギーを浪費し得る摩擦ブレーキによって形成される、請求項８記載のトランスミッションシステム。
10. 前記第一のクラッチ装置及び／又は前記第二のクラッチ装置は電動モータに接続され、ステータは固定系に接続され、ロータは関連する回転体に接続する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
11. 前記第二のクラッチ装置は、前記クラッチモジュールの前記入力部と前記第二の出力部との間に存在するクラッチによって形成される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
12. 前記第二のクラッチ装置は、エネルギーを浪費し得ない爪クラッチ、又はエネルギーを浪費し得る摩擦ブレーキによって形成される、請求項１１記載のトランスミッションシステム。
13. 前記第一のクラッチ装置は摩擦ブレーキによって形成され、前記第二のクラッチ装置は摩擦クラッチによって形成される、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
14. 前記クラッチモジュールの前記第一の出力部と当該トランスミッションシステムの前記出力部との間に、第一のトランスミッションクラッチが存在する、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
15. 前記クラッチモジュールの前記第二の出力部と当該トランスミッションシステムの前記出力部との間に、第二のトランスミッションクラッチが存在する、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
16. 前記クラッチモジュールの前記第一の出力部と当該トランスミッションシステムの前記出力部との間に、速度変換ギアが存在する、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
17. トランスミッションクラッチ及び／又は短絡クラッチのうちの一つ以上は、爪クラッチ及び／又は同期装置として構成される、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
18. 当該トランスミッションシステムは電動モータを有し、前記電動モータは当該トランスミッションシステムの複数の構成要素のうちの一つ以上と結合させられるか、又は結合させられることができる、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
19. 前記クラッチモジュールの速度変換手段の伝達比は、前記第一のクラッチ装置にブレーキがかけられた場合に、前記クラッチモジュールの出力部に対して減速しているように選択される、請求項５に記載のトランスミッションシステム。
20. 前記トランスミッションモジュールの最も減速させるトランスミッションギアリングは、前記第二の部分的トランスミッションに存在する、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
21. 当該トランスミッションシステム全体の最も高い（最も遅らせない）伝達比は、前記短絡クラッチが閉じられた、前記第二のクラッチ装置及び前記第一の部分的トランスミッションを用いて得られる、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
22. 当該トランスミッションシステム全部の最も低い（最も遅らせる）伝達比は、前記短絡クラッチが閉じられた、前記第一のクラッチ装置、前記クラッチモジュールの速度変換手段及び前記第二の部分的トランスミッション又は機械的接続を用いて得られる、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
23. 当該トランスミッションシステムのセカンドギアは、前記第二のクラッチ装置及び前記第二の部分的トランスミッション又は機械的接続を用いて得られる、請求項１乃至２２のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
24. 当該トランスミッションシステムのサードギアは、前記第一のクラッチ装置、前記クラッチモジュールの速度変換手段及び前記第一の部分的トランスミッション又は機械的接続を用いて得られる、請求項１乃至２３のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
25. 当該トランスミッションシステムのフォースギアは、前記短絡クラッチが閉じられた、前記第二のクラッチ装置及び前記第一の部分的トランスミッションを用いて得られる、請求項１乃至２４のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
26. 前記トランスミッションモジュールは後進ギアを有し、前記後進ギアは、前記第一の部分的トランスミッション又は前記第二の部分的トランスミッションの内部に存在する、請求項１乃至２５のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム。
27. 前記後進ギアに後進クラッチが接続されている、請求項２６に記載のトランスミッションシステム。
28. 請求項１乃至２７のいずれか一項に記載のトランスミッションシステム内の複数のギアを切換えるための方法であって、
    前記出力部での駆動トルクを維持しながら、当該トランスミッションシステムのより低いギアからより高いギアに変えることは、前記第二のクラッチ装置を作動させ／閉じ、且つ前記第二のクラッチ装置が閉じられることができるまで前記第一のクラッチ装置の作動を減速させること、によって実現される、
    方法。
29. 駆動源に接続されることができる入力部、及び負荷に接続されることができる出力部を有する、自動車用のトランスミッションシステムであって、
    トランスミッション筐体が設けられたトランスミッションであり、前記トランスミッション筐体は、第一の入力シャフト、及び前記出力部に接続される出力シャフトを備え、前記第一の入力シャフトと前記出力シャフトとの間に第一の切換え可能な速度変換ギアが存在する、トランスミッション、
    前記入力部に接続される第一のクラッチ部、及び前記トランスミッションの前記第一の入力シャフトに接続される第二のクラッチ部を備えた、クラッチ、及び
    少なくとも３つの回転部材を備えた遊星歯車であり、前記少なくとも３つの回転部材のうちの第一の回転体は前記入力部に接続され、第二の回転体は前記出力部に結合させられる、遊星歯車、
    を有し、
    前記トランスミッションは第二の入力シャフトを更に有し、前記第二の入力シャフトと前記出力シャフトとの間に第二の切換え可能な速度変換ギアが存在し、前記遊星歯車の前記第二の回転体は前記第二の入力シャフトと接続され、
    前記遊星歯車の第三の回転体は、電動モータに接続される、
    トランスミッションシステム。
30. 前記第三の回転体は、ブレーキに更に接続される、請求項２９記載のトランスミッションシステム。

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