特許 6374946 遊星歯車式多段変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6374946

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】遊星歯車式多段変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/66 20060101AFI20180806BHJP

【ＦＩ】

   F16H3/66 Z

【請求項の数】19

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-504526(P2016-504526)

(86)(22)【出願日】2014年2月25日

(65)【公表番号】特表2016-514808(P2016-514808A)

(43)【公表日】2016年5月23日

(86)【国際出願番号】EP2014053569

(87)【国際公開番号】WO2014154411

(87)【国際公開日】20141002

【審査請求日】2016年12月22日

(31)【優先権主張番号】102013205377.0

(32)【優先日】2013年3月27日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】500045121

【氏名又は名称】ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＺＦ ＦＲＩＥＤＲＩＣＨＳＨＡＦＥＮ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100186716

【弁理士】

【氏名又は名称】真能 清志

(72)【発明者】

【氏名】ステファン ベック

(72)【発明者】

【氏名】クリスチャン シブラ

(72)【発明者】

【氏名】ウォルフガング リーガー

【審査官】 瀬川 裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３４９１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４９００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３２２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１９７７３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ３／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

遊星歯車式多段変速機であって、
ａ）ハウジング長手方向軸（２）を備えるハウジング（３）と、
ｂ）駆動部と結合可能であり、駆動トルクを前記駆動部から前記遊星歯車式多段変速機（１）へ伝達する入力軸（１０）と、
ｃ）出力軸（１１）と、
ｄ）前記ハウジング長手方向軸（２）に沿って配置された４つの遊星歯車セット（１２、１３、１４，１５）であって、各々が、太陽歯車（１８、２２、２６、３０）、内歯車（１９、２３、２７、３１）、およびキャリア（２０、２４、２８、３２）および遊星歯車（２１、２５、２９、３３）を備える遊星歯車セット（１２、１３、１４，１５）と、
ｅ）４つのクラッチ（４、５、６、７）および２つのブレーキ（８、９）として構成され、前記ハウジング（３）の内部に配置された６つのシフト要素と、
ｆ）前記遊星歯車セット（１２、１３、１４、１５）、前記入力軸（１０）、前記出力軸（１１）、前記クラッチ（４、５、６、７）または前記ブレーキ（８、９）の間を結合する結合軸（３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４４）と、を備え、
ｇ）前記遊星歯車セット（１２、１３、１４、１５）を、前記シフト要素（４、５、６、７、８、９）により、前記入力軸（１０）および前記出力軸（１１）の間で、種々の変速比（ｉ）が作用するよう切り替え可能であり、
ｈ）前記入力軸（１０）が、
ｉ）第１クラッチ（４）を介して、独立した第３遊星歯車装置（１４）のキャリア（２８）と結合可能であり、
ｉｉ）第２クラッチ（５）を介して、第１遊星歯車セット（１２）の内歯車（１９）および第２遊星歯車セット（１３）の太陽歯車（２２）と結合可能であり、
ｉｉｉ）第３クラッチ（６）を介して、第１遊星歯車セット（１２）の太陽歯車（１８）と結合可能であり、および第３クラッチ（６）と第１ブレーキ（８）を介して、前記ハウジング（３）と結合可能である遊星歯車式多段変速機。

【請求項2】

前記クラッチ（４、５、６、７）が、前記入力軸（１０）または前記出力軸（１１）に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項3】

第１クラッチ（４）、第２クラッチ（５）および第３クラッチ（６）が、前記入力軸（１０）に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項4】

第１クラッチ（４）、第２クラッチ（５）および第３クラッチ（６）が、前記ハウジング長手方向軸（２）に沿って並び、配置されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項5】

第４クラッチ（７）が、前記出力軸（１１）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機であって、
前記出力軸（１１）が、
ｉ）第３遊星歯車セットの内歯車（２７）と結合され、
ｉｉ）第４クラッチ（７）を介して、独立した第４遊星歯車装置（１５）のキャリア（３２）と結合可能であり、
第１遊星歯車セット（１２）のキャリア（２０）が、第２遊星歯車セット（１３）のキャリア（２４）と結合され、
独立した第２遊星歯車装置（１３）の内歯車（２３）が、第２ブレーキ（９）を介して、前記ハウジング（３）と結合可能であり、
第２遊星歯車セット（１３）のキャリア（２４）が、第４遊星歯車セット（１５）の内歯車（３１）および第３遊星歯車セット（１４）の太陽歯車（２６）と結合され、
第４遊星歯車セット（１５）の太陽歯車（３０）が、前記ハウジング（３）に固定されていることを特徴とする遊星歯車式多段変速機。

【請求項7】

前記シフト要素（４、５、６、７、８、９）が、２つの隣接する変速段の間の変速の際、その都度、厳密に１つの、事前に締結されていたシフト要素（４、５、６、７、８、９）を解放し、および厳密に１つの、事前に解放されていたシフト要素（４、５、６、７、８、９）を締結するよう切り替え可能であることを特徴とする、請求項６に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項8】

請求項１〜７の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機であって、全ての変速段（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ４ａ、Ｇ４ｂ、Ｇ４ｃ、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ８、Ｇ９、Ｒ）において、その都度、３つのシフト要素（４、５、６、７、８、９）を締結し、前進第１速（Ｇ１）において第２ブレーキ（９）、第２クラッチ（５）および第４クラッチ（７）が、前進第２速（Ｇ２）において第１ブレーキ（８）、第２クラッチ（５）および第４クラッチ（７）が、前進第３速（Ｇ３）において第２クラッチ（５）、第３クラッチ（６）および第４クラッチ（７）が、前進第４速（Ｇ４）において第１クラッチ（４）、第２クラッチ（５）および第４クラッチ（７）が、前進第５速（Ｇ５）において第１クラッチ（４）、第２クラッチ（５）および第３クラッチ（６）が、前進第６速（Ｇ６）において第１ブレーキ（８）、第１クラッチ（４）および第２クラッチ（５）が、前進第７速（Ｇ７）において第２ブレーキ（９）、第１クラッチ（４）および第２クラッチ（５）が、前進第８速（Ｇ８）において第１ブレーキ（８）、第２ブレーキ（９）および第１クラッチ（４）が、前進第９速（Ｇ９）において第２ブレーキ（９）、第１クラッチ（４）および第３クラッチ（６）が締結され、ならびに後退速（Ｒ）において第２ブレーキ（９）、第３クラッチ（６）および第４クラッチ（７）が締結されることを特徴とする遊星歯車式多段変速機。

【請求項9】

請求項１〜６の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機であって、全ての変速段（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ４ａ、Ｇ４ｂ、Ｇ４ｃ、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ８、Ｇ９、Ｒ）において、その都度、３つのシフト要素（４、５、６、７、８、９）を締結し、前進第１速（Ｇ１）において第２ブレーキ（９）、第２クラッチ（５）および第４クラッチ（７）が、前進第２速（Ｇ２）において第１ブレーキ（８）、第２クラッチ（５）および第４クラッチ（７）が、前進第３速（Ｇ３）において第２クラッチ（５）、第３クラッチ（６）および第４クラッチ（７）が、前進第４速（Ｇ４ａ；Ｇ４ｂ；Ｇ４ｃ）において、第１ブレーキ（８）、第１クラッチ（４）および第４クラッチ（７）が、または、第２ブレーキ（９）、第１クラッチ（４）および第４クラッチ（７）が、または、第１クラッチ（４）、第２クラッチ（５）および第４クラッチ（７）が、前進第５速（Ｇ５）において第１クラッチ（４）、第２クラッチ（５）および第３クラッチ（６）が、前進第６速（Ｇ６）において第１ブレーキ（８）、第１クラッチ（４）および第２クラッチ（５）が、前進第７速（Ｇ７）において第２ブレーキ（９）、第１クラッチ（４）および第２クラッチ（５）が、前進第８速（Ｇ８）において第１ブレーキ（８）、第２ブレーキ（９）および第１クラッチ（４）が、前進第９速（Ｇ９）において第２ブレーキ（９）、第１クラッチ（４）、および第３クラッチ（６）が締結され、ならびに後退速（Ｒ）において第２ブレーキ（９）、第３クラッチ（６）および第４クラッチ（７）が締結されることを特徴とする遊星歯車式多段変速機。

【請求項10】

全ての遊星歯車セット（１２、１３、１４、１５）がマイナス遊星歯車装置として構成されていることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項11】

少なくとも１つの遊星歯車セット（１２、１３、１４、１５）がプラス遊星歯車装置として構成されていることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項12】

前記遊星歯車セット（１２、１３、１４、１５）の配置が、前記ハウジング長手方向軸（２）に沿って前記ハウジング（３）内で変化可能であることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項13】

前記結合軸（３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４４）の少なくとも１つ、前記入力軸（１０）および／または前記出力軸（１１）が、自由走行要素を備え、該自由走行要素により前記ハウジング（３）に結合されるか、および／またはその都度異なる軸（１０、１１、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４４）に結合されることを特徴とする、請求項１〜１２の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項14】

少なくとも１つの、前記結合軸（３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４４）のうちの１つの結合軸、前記入力軸（１０）および／または前記出力軸（１１）に取り付けられた駆動部により、該駆動部が装備された軸（１０、１１、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４４）が駆動されることを特徴とする、請求項１〜１３の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項15】

摩擦接合型および／または形状接合型のシフト要素（４、５、６、７、８、９）を特徴とする、請求項１〜１４の何れか一項に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項16】

第２クラッチ（５）および第４クラッチ（７）が、噛み合い型シフト要素として構成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項17】

請求項１または２に記載の遊星歯車式多段変速機であって、前記入力軸が、第３遊星歯車セットのキャリアと結合され、前記入力軸が、第２クラッチ（５）を介して、第２遊星歯車セットの太陽歯車と結合可能であり、前記入力軸が、第３クラッチ（６）を介して、第１遊星歯車セットの太陽歯車と結合可能であり、第１遊星歯車セットの太陽歯車が、第１ブレーキを介して、前記ハウジングと結合可能であり、第１遊星歯車セットのキャリアが、第２遊星歯車セットのキャリアと結合され、第１遊星歯車セットの内歯車が、第２遊星歯車セットの太陽歯車と結合され、第２遊星歯車セットの内歯車が、第２ブレーキ（９）を介して、前記ハウジングと結合可能であり、第２遊星歯車セットのキャリアが、第４遊星歯車セットの内歯車と結合され、第３遊星歯車セットの内歯車が、第４クラッチを介して、第４遊星歯車セットのキャリアと結合可能であり、および第４遊星歯車セットの太陽歯車が、前記ハウジングと結合されていることを特徴とする遊星歯車式多段変速機。

【請求項18】

第２遊星歯車セットのキャリアが、第１クラッチ（４ｂ）を介して、第３遊星歯車セットの太陽歯車と結合可能であり、および第３遊星歯車セットの内歯車が、前記出力軸と結合されていることを特徴とする、請求項１７に記載の遊星歯車式多段変速機。

【請求項19】

第２遊星歯車セットのキャリアが、第３遊星歯車セットの太陽歯車と結合され、および第３遊星歯車セットの内歯車が、第１クラッチを介して、前記出力軸と結合可能であることを特徴とする、請求項１７に記載の遊星歯車式多段変速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は遊星歯車式多段変速機、特に自動車用の自動変速機に関する。この種の変速機は、例えば自動車において、駆動部と駆動輪に間に配置される。この種の遊星歯車式多段変速機は、複数の独立した遊星歯車装置を備え、これら遊星歯車装置は、クラッチおよび／またはブレーキの形状であるシフト要素により、互いに切り替え可能である。

【背景技術】

【0002】

遊星歯車式多段変速機においては、シフト要素が使用される場合が多く、シフト要素は油圧的に作動する。そうしたシフト要素が変速機の内部で、特に変速機ハウジングに対して可動な状態で配置されている場合、油圧ラインは、回転する構成部品への移行部を備える必要がある。そうした移行部においてはしばしば圧力損失が発生するため、油圧ラインの内部の圧力を積極的に保持する必要がある。この保持のための作動は、例えば油圧ポンプを介して実行される。同様のことは、電気的、空気圧的または機械的に作動可能なシフト要素を使用した場合にも当てはまる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の課題は、シフト要素において、アクセスが容易な部分の割合を可及的に高めた遊星歯車式多段変速機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この課題を解決するために、請求項１に記載の特徴に従って遊星歯車式多段変速機を規定する。このような遊星歯車式多段変速機において、４つのクラッチおよび２つのブレーキとして構成されたシフト要素はアクセスが容易である。同時に遊星歯車式多段変速機は、入力軸および出力軸の間に配置された、４つの独立した遊星歯車装置を備える。各独立した遊星歯車装置は、各々が、太陽歯車、内歯車、および各キャリアに割り当てられた、複数の遊星歯車を備える。

【0005】

遊星歯車式多段変速機は、有利にも標準的な構造で構成可能であるため、入力軸および出力軸は同軸上でハウジング内に配置される。しかし代替的に、遊星歯車式多段変速機のフロント横置き構造も可能であり、出力軸は、入力軸に対して軸をシフトさせて配置可能である。

【0006】

入力軸は、駆動クラッチを介して、自動車の駆動トレインと結合可能な状態で構成可能である。駆動クラッチは、特に流体力学的トルクコンバータ、流体力学的クラッチ、追加的な始動クラッチ、一体化された始動クラッチ、一体化された始動ブレーキまたは追加的な電気モータとして構成される。全体として本発明による遊星歯車式多段変速機は、構造または組立てに関する労力が低減されることを特徴とする。遊星歯車式多段変速機の費用ならびに重量も低減される。

【0007】

遊星歯車式多段変速機の有利な実施形態は、請求項１に従属する請求項に記載の特徴により明らかとなる。

【0008】

実施形態においては、クラッチ要素が、外側に位置する軸、特に入力軸および／または出力軸に配置されることが好適である。軸が外側に位置すると、特に外側から到達可能であるため、必要に応じ、全てのクラッチ要素に対して僅かの労力でアクセス可能となる。

【0009】

更なる好適な一実施形態により、第４クラッチは出力軸に配置されるため、外側から容易にアクセス可能な状態で配置される。

【0010】

更なる好適な一実施形態により、独立した遊星歯車装置は、遊星歯車式多段変速機が良好な変速比レンジを備えるよう、シフト要素により結合可能である。

【0011】

更なる好適な一実施形態により、２つの隣接する変速段の間で変速する際、つまり、特に前進第１速から後退速、およびその反対に変速する際、その都度、厳密に１つの、事前に締結されていたシフト要素を解放し、および厳密に１つの、事前に解放されていたシフト要素を締結することを確実に実行する。

【0012】

更なる好適な一実施形態により、各々の独立した遊星歯車装置は、いわゆるマイナス遊星歯車装置（シングルピニオン式遊星歯車装置）として構成される。つまり、各々の独立した遊星歯車装置のキャリア固定時変速比は、負の値となる。これは、同軸上に配置された複数の中央歯車、つまり内側に位置する太陽歯車、および太陽歯車に対して同心的に配置された外側に位置する内歯車が、互いに反対の回転方向を備えることで達成される。更なる好適な一実施形態により、マイナス遊星歯車装置（シングルピニオン式遊星歯車装置）のうちの少なくとも１つの遊星歯車装置は、いわゆるプラス遊星歯車装置（ダブルピニオン式遊星歯車装置）として構成される。これは例えば、独立した遊星歯車装置において、キャリアと内歯車の結合を交換し、および同時にキャリア固定時変速比の値を１だけ高めることで達成される。

【0013】

更なる好適な一実施形態により、独立した遊星歯車装置の配置を、ハウジング内で、特に入力軸および／または出力軸に沿って変化可能とする。つまり、各々の独立した遊星歯車装置の幾何学的な位置、特にその順番を、入力軸および／または出力軸に沿って自由に選択可能とする。同時にまたは代替的に、シフト要素もその幾何学的な位置をハウジング内で自由に選択可能である。

【0014】

更なる好適な一実施形態により、結合軸の少なくとも１つ、入力軸および／または出力軸を、自由走行要素によりハウジングに結合するか、および／または互いに結合させる。これにより、独立した遊星歯車装置の切り替え、ならびに独立した遊星歯車装置のハウジング内の連結に関して追加的な自由度が生じる。

【0015】

更なる好適な一実施形態により、結合軸、入力軸および／または出力軸上に、駆動部を取り付け可能である。追加的な駆動部は、例えば電気モータとして構成可能である。他の動力源および／または出力源を駆動部として使用することも考慮可能である。

【0016】

更なる好適な一実施形態により、シフト要素は摩擦接合型および／または形状接合型で構成される。

【0017】

更なる好適な一実施形態により、第２ブレーキ、第２クラッチ要素および第４クラッチ要素は、噛み合い型シフト要素として構成される。噛み合い型シフト要素である上述のシフト要素を備えた実施形態においては、遊星歯車式多段変速機の特徴に起因して燃料消費が顕著に低減される。

【0018】

請求項に記載の特徴、ならびに以下に記載された本発明の装置の実施形態の特徴の両方は、各々の特徴そのものが独立して、または互いに組み合わされて、本発明の対象物をさらに発展させる。組み合わされた特徴の各々は、本発明の対象物を発展させることに関して制限を与えるものではなく、実質的には、単に例示的な特徴を示すものである。

【0019】

本発明の更なる特徴、利点および詳細は、図面に参照した実施形態に関する以下の記述により明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】遊星歯車式多段変速機の第１実施形態の図である。

【図2】各変速段のために締結されるシフト要素を示すシフトロジック説明図である。

【図3】シフト要素の配置を変更した、図１の遊星歯車式多段変速機の第２実施形態の図である。

【図4】シフト要素の配置が異なる、図１の遊星歯車式多段変速機の第３実施形態の図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１乃至図４において互いに対応する部分には、同一の符号を付している。下記に詳述される実施形態の各々は、それ自体が発明となるか、または発明対象の部分となることが可能である。

【0022】

図１は遊星歯車式多段変速機１の概略図である。遊星歯車式多段変速機１は、特に自動車用の変速機として構成されている。

【0023】

図１の遊星歯車式多段変速機１は、遊星歯車式多段変速機１の、変速機長手方向軸２から上に配置された部分のみを示し、簡略化されている。

【0024】

遊星歯車式多段変速機１は、ハウジング３を備える。ハウジング３の内部には、第１クラッチ４、第２クラッチ５、第３クラッチ６および第４クラッチ７、ならびに、第１ブレーキ８および第２ブレーキ９である、６つのシフト要素が配置されている。さらに遊星歯車式多段変速機は、駆動トルクを、図示されていない駆動部から遊星歯車式多段変速機１へ伝達するための入力軸１０を備える。これに対応して、遊星歯車式多段変速機１は出力軸１１を備える。入力軸１０および出力軸１１は、ハウジング長手方向軸２に対して同軸上に配置されている。入力軸１０ならびに出力軸１１は各々、ハウジング３から外に導かれる。

【0025】

さらに遊星歯車式多段変速機は、ハウジング長手方向軸２に沿って配置された、４つの遊星歯車セット１２乃至１５を備える。図１に従い、入力軸１０から出力軸１１へ、変速機長手方向軸２に平行して導かれる参照方向１６に沿って、第１遊星歯車セット１２、第２遊星歯車セット１３、第３遊星歯車セット１４および第４遊星歯車セット１５が配置されている。

【0026】

第１ブレーキ８および第２ブレーキ９は、固定された状態で、ハウジング３の内壁に配置されている。さらに参照方向１６に沿って、第１クラッチ４、第２クラッチ５および第３クラッチ６が、直接隣り合って並び、配置されている。図示の実施形態においては、３つのクラッチ４乃至６が、共通の外部ディスクキャリア１７を備える。クラッチ４、５および６は、外側に位置する入力軸１０に配置されている。第４クラッチ７は同様に、外側に位置する出力軸１１に配置されている。

【0027】

図示の実施形態により、遊星歯車セット１２乃至１５の各々は、内側に位置して外側に歯を有する太陽歯車、外側に位置して内側に歯を有し、特に変速機長手方向軸２に対して同心的に配置された内歯車、および各々がキャリアを備え、太陽歯車と内歯車の間に配置された複数の遊星歯車を供える。遊星歯車式多段変速機が伝達するトルクの大きさに従い、遊星歯車の個数が変化可能である。対応して第１遊星歯車セット１２は、太陽歯車１８、内歯車１９、および少なくとも１つのキャリア２０を有する遊星歯車２１を備える。対応して第２遊星歯車セット１３は、太陽歯車２２、内歯車２３、およびキャリア２４を有する、少なくとも１つの遊星歯車２５を備える。第３遊星歯車セット１４は、太陽歯車２６、内歯車２７、およびキャリア２８を有する、少なくとも１つの遊星歯車２９を備える。第４遊星歯車セット１５は、太陽歯車３０、内歯車３１、およびキャリア３２を有する、少なくとも１つの遊星歯車３３を備える。

【0028】

以下に、遊星歯車セット１２乃至１５をシフト要素４乃至９により切り替える、ならびに、遊星歯車セット１２乃至１５を入力軸１０および出力軸１１に結合する場合に関して詳細に既述する。

【0029】

入力軸１０は、第１クラッチ４を介して、第３遊星歯車セット１４のキャリア２８と結合可能である。入力軸１０は、第２クラッチ５を介して、第１遊星歯車セット１２の内歯車１９と結合可能である。同時に入力軸１０は、第２クラッチ要素５を介して、第２遊星歯車セット１３の太陽歯車２２と結合可能である。入力軸１０は、第３クラッチ６を介して、第１遊星歯車セット１２の太陽歯車１８に結合可能である。同時に入力軸１０は、第３クラッチ要素６を介して、第１ブレーキ８と結合可能である。

【0030】

出力軸１１は、第３遊星歯車セット１４の内歯車２７と結合されている。出力軸１１は、第４クラッチ要素７を介して、第４遊星歯車セット１５のキャリア３２と結合可能である。

【0031】

第１遊星歯車セット１２のキャリア２０は、第２遊星歯車セット１３のキャリア２４と結合されている。第２遊星歯車セット１３の内歯車２３は、第２ブレーキ９と結合されている。第２遊星歯車セット１３のキャリア２４は、第４遊星歯車セット１５の内歯車３１と結合されている。第２遊星歯車セット１３のキャリア２４は、第３遊星歯車セット１４の太陽歯車２６と結合されている。

【0032】

第４遊星歯車セット１５の太陽歯車３０は、第８結合軸４１を介して、ハウジング３と結合されている。

【0033】

好適なキャリア固定時変速比として、第１遊星歯車セット１２は、i₀ = -1.898、第２遊星歯車セット１３は、i₀ = -1.609、第３遊星歯車セット１４は、i₀ = -1.500、第４遊星歯車セットは、i₀ = -1.500を備える。

【0034】

図２は、切り替えられる変速段Ｇのためのシフトロジック説明図を示す。変速段はシフトロジック説明図において、第１変速段Ｇ１から開始して第９変速段Ｇ９まで上がり、後退速Ｒを備えて構成されている。例えばシフトロジック説明図からは、第１変速段Ｇ１を実現するためには第２ブレーキ９、第２クラッチ５および第４クラッチ７が締結されたシフト位置にあるべきことが読み取れる。さらにシフトロジック説明図は、各変速段に対して変速比ｉを開示する。さらにシフトロジック説明図において、各速度ステップｊが示される。例えば、第１変速段Ｇ１と第２変速段Ｇ２の間の速度ステップｊは、1.709である。この値は、第１変速段の変速比である4.348の、第２変速段の変速比、2.545に対する比率に対応する。

【0035】

シフトロジック説明図の最後の三行には、Ｇ４ａ、Ｇ４ｂおよびＧ４ｃが付され、第４変速段Ｇ４を実現するための代替的なシフト構成を示す。基本的に、変速段Ｇ１乃至Ｇ９およびＲを実現するためには、２つの隣接する変速段の間で変速段を変速する際、その都度、厳密に１つの、事前に締結されていたシフト要素を解放し、および厳密に１つの、事前に解放されていたシフト要素を締結する。つまり、常に２つのシフト要素が同時に締結されている。特に代替的な変速段配置Ｇ４ａおよびＧ４ｂにおいては、この原則が破られている。なぜなら、第３変速段Ｇ３から、例えば第４変速段の第１代替の第４変速段Ｇ４ａにアップシフトする場合、第２クラッチ５および第３クラッチ６を解放し、そして同時に第１クラッチ４および第１ブレーキ８を締結しなければならないためである。

【0036】

上記には左右されずに、代替的な第４変速段Ｇ４ａ乃至Ｇ４ｃは、1.267の同一の変速比ｉを有する。つまり、第４変速段Ｇ４ａ乃至Ｇ４ｃのための代替的なシフト位置により、速度ステップｊが、特に第３変速段と第４変速段の間で、および、第４変速段と第５変速段の間で、変わることはない。

【0037】

変速比ｉおよび速度ステップｊの個々の値は、上記で参照した図２のシフトロジック説明図から直接読み取れる。

【0038】

図３は、更なる遊星歯車式多段変速機の一実施形態を示す。図３の遊星歯車式多段変速機は、図１の遊星歯車式多段変速機１とは、クラッチの配置が異なる。第２クラッチ５および第３クラッチ６は、遊星歯車式多段変速機１と同様に入力軸１０に配置されており、対応して切り替えられる。さらに第４クラッチ７は、図１の遊星歯車式多段変速機１と同様に、出力軸１１に配置され、切り替えられる。しかし第１クラッチ要素４ａは、図１の遊星歯車式多段変速機１とは対照的に、入力軸１０ではなく出力軸１１に配置され、出力軸１１を、第４結合軸３７を介して、第３遊星歯車セット１４の内歯車２７と結合することが可能である。

【0039】

全てのクラッチ４ａ、５、６、７は、外側の軸１０、１１に配置されている。ブレーキ８、９は、ハウジング３に固定されている。全てのシフト要素４ａ、５乃至９は、外側からのアクセスが容易である。

【0040】

図４は、更なる遊星歯車式多段変速機の一実施形態を示す。図４の遊星歯車式多段変速機は、図１の遊星歯車式多段変速機１とは、第１クラッチ４ｂが直接には入力軸１１に配置されておらず、第７結合軸４０に配置されている点が異なる。対応して、第１クラッチ４ｂは、第７結合軸４０を介して、第２遊星歯車セット１３のキャリア３８を、第３遊星歯車セット１４の太陽歯車２６と結合可能にしている。

【符号の説明】

【0041】

１ 遊星歯車式多段変速機
２ 変速機長手方向軸
３ ハウジング
４ 第１クラッチ
４ａ 第１クラッチ
４ｂ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ
６ 第３クラッチ
７ 第４クラッチ
８ 第１ブレーキ
９ 第２ブレーキ
１０ 入力軸
１１ 出力軸
１２ 独立した第１遊星歯車装置
１３ 独立した第２遊星歯車装置
１４ 独立した第３遊星歯車装置
１５ 独立した第４遊星歯車装置
１６ 参照方向
１７ ディスクキャリア
１８ 太陽歯車
１９ 内歯車
２０ キャリア
２１ 遊星歯車
２２ 太陽歯車
２３ 内歯車
２４ キャリア
２５ 遊星歯車
２６ 太陽歯車
２７ 内歯車
２８ キャリア
２９ 遊星歯車
３０ 太陽歯車
３１ 内歯車
３２ キャリア
３３ 遊星歯車
３４ 第１結合軸
３５ 第２結合軸
３６ 第３結合軸
３７ 第４結合軸
３８ 第５結合軸
３９ 第６結合軸
４０ 第７結合軸
４１ 第８結合軸
４２ 遊星歯車式多段変速機
４３ 遊星歯車式多段変速機
４４ 第９結合軸
Ｇ 変速段
ｉ 変速比
ｊ 速度ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】