特開 2024-28188 車両用変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024028188

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】車両用変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/097 20060101AFI20240222BHJP

【ＦＩ】

F16H3/097

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023131835

(22)【出願日】2023-08-14

(31)【優先権主張番号】22191074.8

(32)【優先日】2022-08-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】512272672

【氏名又は名称】ボルボトラックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100169018

【弁理士】

【氏名又は名称】網屋 美湖

(74)【代理人】

【識別番号】100217076

【弁理士】

【氏名又は名称】宅間 邦俊

(72)【発明者】

【氏名】アンデシュ・ヘドマン

【テーマコード（参考）】

3J528

【Ｆターム（参考）】

3J528EA09

3J528EA25

3J528EB62

3J528EB63

3J528EB79

3J528EB95

3J528FB03

3J528FC32

3J528FC42

3J528FC65

3J528GA07

3J528GA12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】変速機の長さを長くすることなく、追加のギヤ比を与えることができる変速機を提供する。
【解決手段】車両用の変速機は、インプットシャフト（１）、メインシャフト（２）、及びカウンターシャフト（３）であって、メインシャフトはインプットシャフトと同軸であり、カウンターシャフトはインプットシャフト及びメインシャフトと平行である。第１プライマリギヤプレーン及び第２プライマリギヤプレーン（Ｐ１、Ｐ２）と、少なくとも１つのセカンダリギヤプレーン（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を含む。変速機は、メインシャフトと平行に配置されたリバースシャフト（４）をさらに含み、第１プライマリギヤプレーンは第１リバースシャフト歯車（４１）を含み、第２プライマリギヤプレーンは、第２リバースシャフト歯車（４２）を含み、第２リバースシャフト歯車は、変速機のリバースギヤを係合するように、第１リバースシャフト歯車に選択的に回転連結可能である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１００）用の変速機（１２０）であって、
インプットシャフト（１）、メインシャフト（２）、及びカウンターシャフト（３）であって、前記メインシャフト（２）は前記インプットシャフト（１）と同軸であり、前記カウンターシャフト（３）は前記インプットシャフト（１）及び前記メインシャフト（２）と平行である、前記インプットシャフト（１）、前記メインシャフト（２）、及び前記カウンターシャフト（３）と、
前記インプットシャフト（１）と前記カウンターシャフト（３）との間のトルク伝達用に配置された第１プライマリギヤプレーン及び第２プライマリギヤプレーン（Ｐ１、Ｐ２）と、
前記カウンターシャフト（３）と前記メインシャフト（２）との間のトルク伝達用に配置された少なくとも１つのセカンダリギヤプレーン（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）と、
を含み、
前記変速機（１２０）は前記メインシャフト（２）と平行に配置されたリバースシャフト（４）をさらに含み、前記第１プライマリギヤプレーン（Ｐ１）は前記リバースシャフト（４）に配置された第１リバースシャフト歯車（４１）を含み、前記第２プライマリギヤプレーン（Ｐ２）は前記リバースシャフト（４）に配置された第２リバースシャフト歯車（４２）を含み、前記第２リバースシャフト歯車（４２）は前記変速機（１２０）のリバースギヤを係合するように、前記第１リバースシャフト歯車（４１）に選択的に回転連結可能である、変速機。

【請求項2】

前記第１プライマリギヤプレーン（Ｐ１）は、前記インプットシャフト（１）と同軸に配置された第１インプット歯車（１１）、及び前記カウンターシャフト（３）に配置された第１カウンターシャフト歯車（３１）を含み、
前記第２プライマリギヤプレーン（Ｐ２）は、前記インプットシャフト（１）と同軸に配置された第２インプット歯車（１２）、及び前記カウンターシャフト（３）に配置された第２カウンターシャフト歯車（３２）を含む、請求項１に記載の変速機。

【請求項3】

前記第１リバースシャフト歯車（４１）及び前記第１カウンターシャフト歯車（３１）は互いに噛み合い係合しており、前記第２リバースシャフト歯車（４２）及び前記第２インプット歯車（１２）は互いに噛み合い係合している、または
前記第２リバースシャフト歯車（４２）及び前記第２カウンターシャフト歯車（３２）は互いに噛み合い係合しており、前記第１リバースシャフト歯車（４１）及び前記第１インプット歯車（１１）は互いに噛み合い係合している、請求項２に記載の変速機。

【請求項4】

前記第１カウンターシャフト歯車及び前記第２カウンターシャフト歯車（３１’、３２）のうちの１つは前記カウンターシャフト（３）に回転固定され、前記第１カウンターシャフト歯車及び前記第２カウンターシャフト歯車（３１、３２’）のうちのもう１つは、フォワードギヤを係合するように前記カウンターシャフト（３）に回転可能に配置され、かつ前記カウンターシャフト（３）に選択的に回転連結可能である、回転可能なカウンターシャフト歯車（３１、３２’）である、請求項２または３に記載の変速機。

【請求項5】

前記第１リバースシャフト歯車及び前記第２リバースシャフト歯車（４１、４２）を互いに／互いから選択的に回転連結及び回転連結解除するように構成されたリバースギヤ係合装置（４３）、ならびに前記回転可能なカウンターシャフト歯車（３１、３２’）を前記カウンターシャフト（３）に／前記カウンターシャフト（３）から選択的に回転連結及び回転連結解除するように構成されたカウンターシャフトギヤ係合装置（３３）をさらに含む、請求項２～４のいずれか１項に記載の変速機。

【請求項6】

前記カウンターシャフトギヤ係合装置（３３）は、前記リバースギヤ係合装置（４３）が中立位置にある場合にのみ、前記回転可能なカウンターシャフト歯車（３１、３２’）を前記カウンターシャフト（３）に回転連結するように構成され、
前記リバースギヤ係合装置（４３）は、前記カウンターシャフトギヤ係合装置（３３）が中立位置にある場合にのみ、前記第１リバースシャフト歯車及び前記第２リバースシャフト歯車（４１、４２）を互いに回転連結するように構成される、請求項５に記載の変速機。

【請求項7】

前記リバースギヤ係合装置及び前記カウンターシャフトギヤ係合装置（４３、３３）は、単一アクチュエータ（５０）により同様に可動であるように配置される、請求項５または６に記載の変速機。

【請求項8】

前記リバースギヤ係合装置及び前記カウンターシャフトギヤ係合装置（４３、３３）は、共通中立位置に選択的に可動であり、前記共通中立位置では、前記第１リバースシャフト歯車及び前記第２リバースシャフト歯車（４１、４２）は互いから回転連結解除され、前記回転可能なカウンターシャフト歯車（３１）は前記カウンターシャフト（３）から回転連結解除される、請求項５～７のいずれか１項に記載の変速機。

【請求項9】

前記第１リバースシャフト歯車（４１）のギヤ歯数は、前記第１リバースシャフト歯車（４１）の理論上のギヤ歯数と、少なくとも１つのギヤ歯だけ、例えば１～３つのギヤ歯数だけ異なり、
前記理論上のギヤ歯数は、前記第１インプット歯車（１１）及び前記第１カウンターシャフト歯車（３１）のギヤ歯数と、前記第１プライマリギヤプレーン（Ｐ１）の前記歯車（１１、３１、４１）間の中心間距離（ａ_ｍｒ、ａ_ｍｃ、ａ_ｃｒ）とから決定される、請求項２に記載の変速機。

【請求項10】

前記第２リバースシャフト歯車（４２）のギヤ歯数は、前記第２リバースシャフト歯車（４２）の理論上のギヤ歯数と、少なくとも１つのギヤ歯だけ、例えば１～３つのギヤ歯数だけ異なり、
前記理論上のギヤ歯数は、前記第２インプット歯車（１２）及び前記第２カウンターシャフト歯車（３２）のギヤ歯数と、前記第２プライマリギヤプレーン（Ｐ２）の前記歯車（１２、３２、４２）間の中心間距離（ａ_ｍｒ、ａ_ｍｃ、ａ_ｃｒ）とから決定される、請求項９に記載の変速機。

【請求項11】

前記第１リバースシャフト歯車（４１）の前記ギヤ歯数は、前記第１リバースシャフト歯車（４１）の前記理論上のギヤ歯数より少なく、前記第２リバースシャフト歯車（４２）の前記ギヤ歯数は、前記第２リバースシャフト歯車（４２）の前記理論上のギヤ歯数よりも多い、または
前記第１リバースシャフト歯車（４１）の前記ギヤ歯数は、前記第１リバースシャフト歯車（４１）の前記理論上のギヤ歯数より多く、前記第２リバースシャフト歯車（４２）の前記ギヤ歯数は、前記第２リバースシャフト歯車（４２）の前記理論上のギヤ歯数よりも少ない、請求項１０に記載の変速機。

【請求項12】

前記第１カウンターシャフト歯車及び前記第２カウンターシャフト歯車（３１’、３２）のうちの１つは、前記カウンターシャフト（３）に回転固定され、前記第１カウンターシャフト歯車及び前記第２カウンターシャフト歯車（３１、３２’）のうちのもう１つは、フォワードギヤを係合するように前記カウンターシャフト（３）に回転可能に配置され、かつ前記カウンターシャフト（３）に選択的に回転連結可能である、回転可能なカウンターシャフト歯車（３１、３２’）であり、
前記回転可能なカウンターシャフト歯車（３１、３２’）は、前記リバースシャフト歯車（４１、４２）の前記ギヤ歯数が前記理論上のギヤ歯数よりも多い前記プライマリギヤプレーン（Ｐ１、Ｐ２）のうちの１つに位置している、請求項１１に記載の変速機。

【請求項13】

前記少なくとも１つのセカンダリギヤプレーン（Ｓ１、Ｓ２、Ｓｒ）は、少なくとも第１セカンダリギヤプレーン（Ｓ１）、第２セカンダリギヤプレーン（Ｓ２）、及び好ましくは第３セカンダリギヤプレーン（Ｓ３）を含む、請求項１～１２のいずれか１項に記載の変速機。

【請求項14】

請求項５～８のいずれか１項に記載の変速機（１２０）を制御するための変速機制御ユニット（２００）であって、前記変速機（１２０）のダイレクトフォワードギヤが係合される場合、中立位置に前記カウンターシャフトギヤ係合装置（３３）を制御するように構成される、変速機制御ユニット（２００）。

【請求項15】

請求項１～１３のいずれか１項に記載の変速機（１２０）を含む車両（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変速機、変速機制御ユニット及び車両に関する。

【0002】

本発明は、トラック、バス、及び建設機械などの大型車両に適用することができる。本発明はトラックに関して説明するが、このタイプの車両に限定されず、バス、トレーラ、ホイールローダ、パワーショベルなどの他の車両にも使用されてもよい。

【背景技術】

【0003】

エンジンの減速、つまりエンジンをトルクの高い、低い回転速度で動作させると、一般にドライバビリティが向上し、燃料消費量が減少する。したがって、大型車両では、燃料を節約し排出物を減少させるために、エンジンの減速がますます一般的になってきている。このような減速では、発進性を維持するために、車両の変速機のギヤ比の適用範囲を広げる必要がある。したがって、追加のギヤを必要とする。しかし、そのような追加のギヤは、変速機を長く、重く、そしてより高価にするリスクがある。さらに、変速機内のシャフトの長さを長くすると、シャフトは、弱くなり、負荷がかかったときにたわみやすくなる。これを考慮すると、任意選択の追加のギヤを設けることができる、変速機の長さに中立な設計を達成することが望ましいであろう。

【発明の概要】

【0004】

本発明の主な目的は、従来の変速機と比較して少なくともいくつかの態様では改良されている車両用の変速機を提供することである。特に、変速機の長さを長くすることなく、追加のギヤ比を与えることができ、減速したエンジンでの使用に適しているような変速機を提供することが目的である。別の目的は、いかなる追加のハウジングモジュールなども必要としないような変速機を提供することである。さらに別の目的は、１より高いリバースギヤ比を与えることができる変速機を提供することである。

【0005】

本発明の第１態様によれば、少なくとも主な目的は、請求項１に記載の変速機によって達成される。したがって、
インプットシャフト、メインシャフト、及びカウンターシャフトであって、メインシャフトはインプットシャフトと同軸であり、カウンターシャフトはインプットシャフト及びメインシャフトと平行である、インプットシャフト、メインシャフト、及びカウンターシャフトと、
インプットシャフトとカウンターシャフトとの間のトルク伝達用に配置された第１プライマリギヤプレーン及び第２プライマリギヤプレーンと、
カウンターシャフトとメインシャフトとの間のトルク伝達用に配置された少なくとも１つのセカンダリギヤプレーンと、
を含む、車両用の変速機が提供される。

【0006】

変速機は、メインシャフトと平行に配置されたリバースシャフトをさらに含み、第１プライマリギヤプレーンは、リバースシャフトに配置された第１リバースシャフト歯車を含み、第２プライマリギヤプレーンは、リバースシャフトに配置された第２リバースシャフト歯車を含み、第２リバースシャフト歯車は、変速機のリバースギヤを係合するように、第１リバースシャフト歯車に選択的に回転連結可能である。

【0007】

メインシャフトと平行に配置されたリバースシャフトを設け、上述のようにリバースシャフトに少なくとも２つの歯車を配置することにより、いくつかのリバースギヤ比を与える比較的空間効率の良い変速機が得られる。

【0008】

本発明による変速機はスプリッタタイプのものであり、すなわち、インプットシャフトとカウンターシャフトとの間のトルク伝達用に２つのプライマリギヤプレーンを含む。さらに、カウンターシャフトとメインシャフトとの間のトルク伝達用に１つまたは複数のセカンダリギヤプレーンを含む。各プライマリギヤプレーンは、プライマリギヤ係合装置を使用してインプットシャフトに選択的に回転連結可能である、それぞれのインプット歯車を含むことができる。プライマリギヤ係合装置は、リバースギヤ係合装置及びカウンターシャフトギヤ係合装置と組み合わせて、フォワードギヤかリバースギヤかいずれかでインプットシャフトからカウンターシャフトへのトルク伝達用のトルク経路を選択するために使用される。

【0009】

変速機は、リバースギヤを係合する場合、インプットシャフトからカウンターシャフトに偶数のギヤ噛み合い、例えば２または４のギヤ噛み合いを介してトルクを伝達すると、カウンターシャフトがインプットシャフトと同じ方向に回転するように構成される。したがって、トルクはリバースシャフトを介して伝達される。それにより、少なくとも１つのセカンダリギヤプレーンのうちの１つでは単一のギヤ噛み合いを介してカウンターシャフトからメインシャフトにトルクを伝達する場合、メインシャフト及びインプットシャフトは反対方向に回転する。

【0010】

シャフトに「配置される」歯車とは、歯車がシャフトと同軸であり、シャフトに回転可能に配置されるか、シャフトに恒久的に固定されるかいずれかを意図する。回転可能に配置される場合、歯車は、スリーブなどのギヤ係合装置を使用してシャフトに回転連結することが可能である。

【0011】

「回転連結される」という用語は、「共通の回転用に連結される」ことを意図したものである。

【0012】

本明細書では、２つの回転部品の「駆動連結」とは、部品間でトルクを伝達することができ、部品の回転速度が比例することを意図する。２つの歯車が駆動連結されると、歯車間でトルクを伝達することができる。これは、歯車が噛み合い係合していることによって、または第１歯車が第２歯車と噛み合い係合しており、その第２歯車が第３歯車と噛み合い連結していることによって、または第１歯車が第２歯車と噛み合い係合しており、第２歯車が第３歯車に強固に連結され、第３歯車が第４歯車と噛み合い連結していることによって達成され得る。したがって、駆動連結するために、２つの歯車が噛み合い係合している必要はない。歯車のうちの１つが回転すると、歯車のうちのもう１つが必ず回転することになればよい。

【0013】

任意選択で、第１プライマリギヤプレーンは、インプットシャフトと同軸に配置された第１インプット歯車と、カウンターシャフトに配置された第１カウンターシャフト歯車とを含み、第２プライマリギヤプレーンは、インプットシャフトと同軸に配置された第２インプット歯車と、カウンターシャフトに配置された第２カウンターシャフト歯車とを含む。例えば、第２インプット歯車はインプットシャフトに同軸で配置されてもよい。

【0014】

任意選択で、第１リバースシャフト歯車及び第１カウンターシャフト歯車は、互いに噛み合い係合しており、第２リバースシャフト歯車及び第２インプット歯車は互いに噛み合い係合している。本明細書では、変速機は、トップフォワードギヤがダイレクトギヤである、ダイレクトギヤ変速機として構成され得る。

【0015】

代替に、第２リバースシャフト歯車及び第２カウンターシャフト歯車は、互いに噛み合い係合していてもよく、第１リバースシャフト歯車及び第１インプット歯車は互いに噛み合い係合していてもよい。本明細書では、変速機は、トルクがカウンターシャフトを介して伝達されるトップフォワードギヤを備えた、オーバードライブ変速機として構成され得る。

【0016】

本明細書では、噛み合い係合とは、恒久的な噛み合い係合を意図する。

【0017】

上記の構成の両方では、変速機は、インプットシャフトからリバースシャフトを介してカウンターシャフトにトルクを伝達することで、カウンターシャフト及びインプットシャフトが同じ方向に回転するために、偶数のギヤ噛み合いが設けられるように構成される。したがって、単一のギヤ噛み合いを使用してトルクをカウンターシャフトからメインシャフトに伝達すると、リバースギヤが得られる。

【0018】

任意選択で、第１及び第２カウンターシャフト歯車のうちの１つは、カウンターシャフトに回転固定され、第１及び第２カウンターシャフト歯車のうちのもう１つは、フォワードギヤを係合するようにカウンターシャフトに回転可能に配置され、カウンターシャフトに選択的に回転連結可能になった回転可能なカウンターシャフト歯車である。回転可能なカウンターシャフト歯車がカウンターシャフトに回転連結されない場合、リバースギヤが係合され得る。

【0019】

任意選択で、変速機は、第１リバースシャフト歯車及び第２リバースシャフト歯車を互いに／互いから選択的に回転連結及び回転連結解除するように構成されたリバースギヤ係合装置と、回転可能なカウンターシャフト歯車をカウンターシャフトに／カウンターシャフトから選択的に回転連結及び連結解除するように構成されたカウンターシャフトギヤ係合装置とをさらに含む。

【0020】

任意選択で、カウンターシャフトギヤ係合装置は、リバースギヤ係合装置が中立位置にある場合にのみ、回転可能なカウンターシャフト歯車をカウンターシャフトに回転連結するように構成され、リバースギヤ係合装置は、カウンターシャフトギヤ係合装置が中立位置にある場合にのみ、第１及び第２リバースシャフト歯車を互いに回転連結するように構成される。その中立位置では、カウンターシャフトギヤ係合装置は、回転可能なカウンターシャフト歯車を、カウンターシャフトから回転連結解除し、カウンターシャフトに対して回転することができるようにする。同様に、その中立位置では、リバースギヤ係合装置は、第１及び第２リバースシャフト歯車を、リバースシャフト歯車のうちの１つをリバースシャフトから回転連結解除することなどによって、互いから回転連結解除する。

【0021】

任意選択で、リバースギヤ係合装置及びカウンターシャフトギヤ係合装置は、単一アクチュエータによって同様に可動であるように配置、例えば、共通シフトロッドに設けられた２つのシフトフォークによって可動であることなどによって、単一アクチュエータによって可動であるように配置される。

【0022】

任意選択で、リバースギヤ係合装置及びカウンターシャフトギヤ係合装置は、共通中立位置に選択的に可動であり、この共通中立位置では、第１リバースシャフト歯車及び第２リバースシャフト歯車は互いから回転連結解除され、回転可能なカウンターシャフト歯車はカウンターシャフトから回転連結解除される。

【0023】

任意選択で、第１リバースシャフト歯車のギヤ歯数は、第１リバースシャフト歯車の理論上のギヤ歯数と、少なくとも１つのギヤ歯だけ、例えば１～３つのギヤ歯数だけ異なり、理論上のギヤ歯数は、第１インプット歯車及び第１カウンターシャフト歯車のギヤ歯数と、第１プライマリギヤプレーンの歯車間の中心間距離とから決定される。

【0024】

任意選択で、第２リバースシャフト歯車のギヤ歯数は、第２リバースシャフト歯車の理論上のギヤ歯数と、少なくとも１つのギヤ歯だけ、例えば１～３つのギヤ歯数だけ異なり、理論上のギヤ歯数は、第２インプット歯車及び第２カウンターシャフト歯車のギヤ歯数と、第２プライマリギヤプレーンの歯車間の中心間距離とから決定される。

【0025】

任意選択で、第１リバースシャフト歯車のギヤ歯数は、第１リバースシャフト歯車の理論上のギヤ歯数より少なく、第２リバースシャフト歯車のギヤ歯数は、第２リバースシャフト歯車の理論上のギヤ歯数よりも多い。本明細書では、回転可能なカウンターシャフト歯車は、第２プライマリギヤプレーンに位置する第２カウンターシャフト歯車であることが好ましいことがある。この構成は、リバースギヤでは、車両が推進していると、動力がインプットシャフトから第２プライマリギヤプレーン、続いて第１プライマリギヤプレーンを介してカウンターシャフトに流れる場合に有益である。第２リバースシャフト歯車のギヤ歯数が比較的多いということは、ギヤ歯数が少ない構成と比較して、リバースシャフトが比較的緩徐に回転することを意味する。したがって、より大きい減速が可能である。第１リバースシャフト歯車のギヤ歯数が比較的少ないことでも、同じ効果がある。

【0026】

代替に、第１リバースシャフト歯車のギヤ歯数は、第１リバースシャフト歯車の理論上のギヤ歯数より多くなり得、第２リバースシャフト歯車のギヤ歯数は、第２リバースシャフト歯車の理論上のギヤ歯数よりも少なくなり得る。本明細書では、回転可能なカウンターシャフト歯車は、第１プライマリギヤプレーンに位置する第１カウンターシャフト歯車であることが好ましいことがある。この構成は、リバースギヤでは、車両が推進していると、動力がインプットシャフトから第１プライマリギヤプレーン、続いて第２プライマリギヤプレーンを介してカウンターシャフトに流れる場合に有益である。この場合、リバースギヤで大きい減速を得るには、第１リバースシャフト歯車のギヤ歯数を比較的多くすることが有益である。

【0027】

任意選択で、回転可能なカウンターシャフト歯車は、リバースシャフト歯車のギヤ歯数が理論上のギヤ歯数より多い、プライマリギヤプレーンの１つに位置している。

【0028】

任意選択で、少なくとも１つのセカンダリギヤプレーンは、少なくとも第１セカンダリギヤプレーン、及び第２セカンダリギヤプレーン、及び好ましくは第３セカンダリギヤプレーンを含む。第３セカンダリギヤプレーンは、クローラギヤを設けるために配置され得る。「クローラギヤ」は、他のギヤよりも大きい減速比を有する低速フォワードギヤとして理解され、低速での操縦または時折の上り坂での発進など、使用頻度の低い低速フォワードギヤとして設計される。

【0029】

任意選択で、変速機は、メインシャフトをハイレンジギヤまたはローレンジギヤでアウトプットシャフトに選択的に駆動連結するように構成されたレンジギヤをさらに含む。レンジギヤは、遊星歯車セットまたはパラレルシャフト歯車セットを含むことができる。

【0030】

本発明の第２態様によれば、第１態様による変速機を制御するための変速機制御ユニットが設けられ、変速機はカウンターシャフトギヤ係合装置を含む。変速機制御ユニットは、変速機のダイレクトフォワードギヤが係合される場合、カウンターシャフトギヤ係合装置を中立位置に制御するように構成される。これにより、カウンターシャフト及び／またはカウンターシャフト歯車が非駆動状態になる、すなわち、インプットシャフトから駆動が連結解除される。したがって、ダイレクトフォワードギヤでは、カウンターシャフトギヤ係合装置を中立位置に設定することによって、変速機のウェットサンプ内でカウンターシャフト歯車の回転に起因するスプラッシュロスを低減することができる。変速機制御ユニットは、アクチュエータと、アクチュエータを制御し、車両の他のシステム及び制御ユニットなどと通信するための電子回路とをさらに含むことができる。

【0031】

本発明の第３態様によれば、第１態様による変速機を含む車両が提供される。車両は、第２態様による変速機制御ユニットをさらに含み得る。車両は、例えば、トラック、バス、または作業機械などの大型車両であってもよい。車両は、燃焼機関によって駆動されてもよく、及び／または１つまたは複数の電動機を備える部分または完全電動車両であってもよい。本発明による車両の利点及び有利な特徴は、本発明の第１態様の上記の説明から明らかになる。

【0032】

本発明のさらなる利点及び有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項に開示される。

【0033】

添付の図面を参照して、例として挙げた本発明の実施形態を以下にさらに詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の一実施形態による車両を概略的に示す。

【図2a】本発明の第１実施形態による変速機を概略的に示す。

【図2b】図２ａの変速機のシャフトを側面図で概略的に示す。

【図3】図２ａの変速機での例示的な動力流れを示す。

【図4】図２ａの変速機での他の例示的な動力流れを示す。

【図5】第２実施形態による変速機を概略的に示す。

【図6】図５の変速機での例示的な動力流れを示す。

【図7】第３実施形態による変速機を概略的に示す。

【図8】第４実施形態による変速機を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図面は、本発明の実施形態を例示する図であり、従って、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。示され説明された実施形態が例示的なものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されないことを理解されたい。また、本発明をより良く説明し例示するために、図面の一部の詳細が誇張されている場合があることにも留意されたい。説明全体を通して、別段に示されない限り、同様の参照文字は同様の要素を指す。

【0036】

図１は、本発明の一態様の例示的な実施形態による車両１００を示す。車両１００は、本明細書では大型車両、より具体的には１つまたは複数のトレーラ（図示せず）を牽引するための牽引車両またはトラクタである。上述のように、車両は、バス、ホイールローダ、パワーショベル、乗用車などを含むがこれらに限定されない、任意のタイプの車両であり得る。

【0037】

車両１００は、本明細書では内燃機関（ＩＣＥ）である推進ユニット１１０と、推進ユニット１１０に駆動連結されている、または連結可能である、本発明の例示的な実施形態による変速機１２０とを備える。変速機１２０を制御するために変速機制御ユニット２００が設けられる。変速機１２０は、推進ユニット１１０から、車両１００の駆動輪１８０を駆動する駆動車軸１７０に変速機１２０を連結するプロペラシャフト１６０にトルクを伝達するように配置される。駆動輪１８０は、本明細書では車両１００の後輪である。この実施形態では駆動輪１８０が示されているが、パワーショベルのクローラ部材など、任意の他のタイプの地面係合手段を使用できることを理解されたい。

【0038】

当然、車両は多くの異なる構成を有し得る。一例として、車両は、ＩＣＥに加えて、またはＩＣＥの代わりに、１つまたは複数の電気推進ユニットを備えることができる。さらに、変速機１２０は、車両の前部に設けられる必要はなく、例えば、車両の後車軸と組み合わされてもよい。

【0039】

図２ａは、本発明の第１実施形態による変速機１２０を示す。変速機１２０は、推進ユニット１１０（図２ａには図示せず）などの推進ユニットに駆動連結される、または連結可能であるインプットシャフト１を備える。メインシャフト２はインプットシャフト１と同軸に延在し、メインシャフト２の第１端部２ａはインプットシャフト１のポケット１ａに回転可能に受容される。カウンターシャフト３及びリバースシャフト４は互いに平行で、かつインプットシャフト１及びメインシャフト２と平行に延在する。シャフト１、２、３、４は、図では点線領域として示されるベアリングを使用して変速機ハウジング６０に取り付けられる。

【0040】

変速機１２０は、２つのプライマリギヤプレーンＰ１、Ｐ２と、いくつかのセカンダリギヤプレーンＳ１、Ｓ２、Ｓ３と、を有するスプリッタタイプの変速機である。したがって、第１及び第２プライマリギヤプレーンＰ１、Ｐ２は、インプットシャフト１とカウンターシャフト３との間のトルク伝達用に配置される。第１プライマリギヤプレーンＰ１は、インプットシャフト１と同軸に配置された第１インプット歯車１１と、カウンターシャフト３に回転可能に配置された第１カウンターシャフト歯車３１とを備える。図示の第１実施形態では、第１インプット歯車１１は、メインシャフト２に回転可能に配置される。第１プライマリギヤプレーンＰ１は、リバースシャフト４に回転可能に配置された第１リバースシャフト歯車４１をさらに備える。

【0041】

第２プライマリギヤプレーンＰ２は、インプットシャフト１と同軸に配置された第２インプット歯車１２と、カウンターシャフト３に配置されて固定された第２カウンターシャフト歯車３２とを備える。図示の第１実施形態では、第２インプット歯車１２は、インプットシャフト１に回転可能に配置される。第２プライマリギヤプレーンＰ２は、リバースシャフト４に配置されて固定された第２リバースシャフト歯車４２をさらに備える。

【0042】

第１プライマリギヤプレーンＰ１では、点線で示されるように、第１リバースシャフト歯車４１及び第１インプット歯車１１が互いに噛み合い係合している。第１リバースシャフト歯車４１は、第１カウンターシャフト歯車３１とは噛み合い係合していない。第１カウンターシャフト歯車３１は、第１インプット歯車１１と噛み合い係合している。したがって、第１インプット歯車１１は、第１カウンターシャフト歯車３１及び第１リバースシャフト歯車４１の両方と噛み合い係合している。

【0043】

第２プライマリギヤプレーンＰ２では、第２リバースシャフト歯車４２及び第２カウンターシャフト歯車３２が互いに噛み合い係合している。さらに第２カウンターシャフト歯車３２は第２インプット歯車１２と噛み合い係合している。第２インプット歯車１２は、第２リバースシャフト歯車４２と噛み合い係合していない。したがって、第１カウンターシャフト歯車３２は、第１リバースシャフト歯車４２及び第２インプット歯車１２の両方と噛み合い係合している。

【0044】

第１、第２及び第３セカンダリギヤプレーンＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、カウンターシャフト３とメインシャフト２との間のトルク伝達用にさらに配置され、第３セカンダリギヤプレーンＳ３は、変速機１２０のクローラギヤに対応するギヤ比を与える。第１、第２及び第３セカンダリギヤプレーンＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、メインシャフト２に回転可能に配置された第１、第２及び第３メイン歯車２１、２２、２３をそれぞれ備える。さらに第１、第２及び第３セカンダリギヤプレーンＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、カウンターシャフト３に配置され、回転固定された第１、第２及び第３セカンダリカウンターシャフト歯車３４、３５、３６をそれぞれ備え、各メイン歯車２１、２２、２３は、セカンダリカウンターシャフト歯車３５、３５、３６のそれぞれ１つと噛み合い係合している。当然、１つ、２つ、または４つのセカンダリギヤプレーンなど、３つを下回る、または３つを上回るセカンダリギヤプレーンが設けられてもよい。

【0045】

第１インプット歯車１１及び第２インプット歯車１２のうちの１つをインプットシャフト１に選択的に回転連結するために、第１ギヤ係合装置１３が設けられる。第１ギヤ係合装置１３は、第１インプット歯車１１をインプットシャフト１に回転連結する第１位置（右側）と、第２インプット歯車１２をインプットシャフト２に回転連結する第２位置（左側）と、インプットシャフト１から第１及び第２インプット歯車１１、１２の両方を回転連結解除する、図２ａに示されるような中立位置（中間）との間で可動である。また第１ギヤ係合装置１３は、中立位置に設置可能ではなく、第１位置と第２位置との間でのみ可動であってもよい。

【0046】

第２ギヤ係合装置１４は、第２インプット歯車１１及び第２メイン歯車２２のうちの１つをメインシャフト２に選択的に回転連結するために設けられる。図２ａに示されるように、中立位置では、第２ギヤ係合装置１４は、第１インプット歯車１１及び第２メイン歯車２２の両方をメインシャフト２から回転連結解除する。第３ギヤ係合装置１５は、第１メイン歯車２１及び第３メイン歯車２３のうちの１つをメインシャフト２に選択的に回転連結するために設けられる。また第３ギヤ係合装置１５は、図２ａに示されるように、中立位置に設置可能である。

【0047】

変速機１２０は、第１及び第２リバースシャフト歯車４１、４２を互いに／互いから選択的に回転連結及び回転連結解除するためのリバースギヤ係合装置４３をさらに備える。これにより、第２リバースシャフト歯車４２は、変速機１２０のリバースギヤを係合するように、第１リバースシャフト歯車４１に選択的に回転連結可能である。リバースシャフト歯車４１、４２が回転連結される場合にのみ、リバースギヤが係合され得る。図示の実施形態では、リバースギヤ係合装置４３は、リバースギヤ係合装置４３の軸方向位置に応じて、第１及び第２リバースシャフト歯車４１、４２を互いに／互いから回転連結及び連結解除する。

【0048】

カウンターシャフトギヤ係合装置３３は、回転可能な第１カウンターシャフト歯車３１をカウンターシャフト３に／カウンターシャフト３から選択的に回転連結及び回転連結解除するために設けられる。カウンターシャフトギヤ係合装置３３が第１カウンターシャフト歯車３１をカウンターシャフト３に回転連結する場合、フォワードギヤを係合することができるが、以下でさらに説明されるように、中立位置ではカウンターシャフトギヤ係合装置３３とダイレクトフォワードギヤを係合させることも可能である。図示の実施形態では、カウンターシャフトギヤ係合装置３３及びリバースギヤ係合装置４３は、単一アクチュエータ５０によって同様に可動であるように配置、例えば、共通シフトロッド（図示せず）に設けられた２つのシフトフォーク（図示せず）によって可動であることにより、単一アクチュエータ５０によって可動であるように配置される。このようにして、カウンターシャフトギヤ係合装置３３及びリバースギヤ係合装置４３は、以下の間で同様に可動である。

【0049】

（ｉ）図２ａの右側の第１位置。そこでは第１リバースシャフト歯車４１がリバースシャフト４から回転連結解除されることにより、リバースシャフト歯車４１、４２が互いから回転連結解除され、第１カウンターシャフト歯車３１が第２セカンダリカウンターシャフト歯車３５に回転連結される。第１位置では、変速機１２０は、フォワードギヤでのトルク伝達用に構成される。

【0050】

（ｉｉ）図２ａの左側の第２位置。そこでは第１リバースシャフト歯車４１がリバースシャフト４に回転連結されることにより、リバースシャフト歯車４１、４２が互いに回転連結され、第１カウンターシャフト歯車３１が第２セカンダリカウンターシャフト歯車３５から回転連結解除される。

【0051】

（ｉｉｉ）第１位置と第２位置との間の中間にある中立位置。そこではリバースシャフト歯車４１、４２だけでなく、第１カウンターシャフト歯車３１及び第２セカンダリカウンターシャフト歯車３５が互いから回転連結解除される。

【0052】

ギヤ係合装置１３、１４、１５、３３、４３は、例えば、クラッチスリーブ、クラッチカラー、係合スリーブなどと呼ばれることがあるスリーブ部材であってもよい。ギヤシフトは、例えば電気、油圧、または空気圧アクチュエータを使用してシフトフォークを動かす、変速機制御ユニット２００から制御され得る。

【0053】

第１実施形態による変速機１２０における動力流れを図３～図４に概略的に示す。

【0054】

図３では、変速機１２０は、第１ギヤ係合装置１３を第１位置に設置し、第２ギヤ係合装置１４を第２位置、すなわち、左側に設置することによって、ダイレクトフォワードギヤの形態でトップフォワードギヤに設定される。第３ギヤ係合装置１５だけでなく、カウンターシャフトギヤ係合装置３３及びリバースギヤ係合装置４３が中立位置に設置されることにより、カウンターシャフト３及びこれに固定されている歯車３２、３４、３５、３６は、インプットシャフト１に駆動連結されない。トルクは、点線矢印で示されるように、インプットシャフト１から第１ギヤ係合装置１３、第１インプット歯車１１、及び第２ギヤ係合装置１４を介してメインシャフト２に伝達される。

【0055】

図４には、３つの異なるリバースギヤ比での動力流れが示される。図４に示されるすべてのリバースギヤは、第１ギヤ係合装置１３をその第１位置に設置し、カウンターシャフトギヤ係合装置３３及びリバースギヤ係合装置４３をそれらの第２位置に設置することによって得られる。そこでは、第１リバースシャフト歯車４１はリバースシャフト４に回転連結され、第１カウンターシャフト歯車３１はカウンターシャフト３から回転連結解除される。これにより、トルクは、太い点線矢印で示されるように、インプットシャフト１からカウンターシャフト３に、第１ギヤ係合装置１３、第１インプット歯車１１、第１リバースシャフト歯車４１、リバースギヤ係合装置４３、リバースシャフト４、第２リバースシャフト歯車４２、及び第２カウンターシャフト歯車３２を介して伝達される。つまり、２つのギヤ噛み合いを介して、第１プライマリギヤプレーンＰ１、続いて第２プライマリギヤプレーンＰ２の順にトルクが伝達される。カウンターシャフト３とメインシャフト２との間のトルク伝達のギヤ比は、第２及び第３ギヤ係合装置１４、１５の位置を調整することにより設定される。図示の実施形態では、３つのリバースギヤ比は、それぞれ第１セカンダリギヤプレーンＳ１、第２セカンダリギヤプレーンＳ２、及び第３セカンダリギヤプレーンＳ３を使用することにより与えられる。例示のみを目的として、第２及び第３ギヤ係合装置１４、１５がそれらの中立位置で示されているが、それらの実際の位置は、当然、適切なギヤ比を選択するように調整されよう。太い点線矢印は、第１セカンダリギヤプレーンＳ１を介した第１リバースギヤの動力流れを示し、細い破線は、第２セカンダリギヤプレーンＳ２を介した第２リバースギヤの動力流れを示し、細い点線は、第３セカンダリギヤプレーンＳ３を介した、すなわち、リバースクローラギヤを使用した、第３リバースギヤの動力流れを示す。

【0056】

図２ｂは、インプットシャフト１及びメインシャフト２、カウンターシャフト３及びリバースシャフト４を側面図、すなわち、シャフト１、２、３、４の長手方向軸に垂直な平面で概略的に示す。図２ｂは、インプットシャフト１及びメインシャフト２とリバースシャフト４との間の第１中心間距離ａ_ｍｒ、インプットシャフト１及びメインシャフト２とカウンターシャフト３との間の第２中心間距離ａ_ｍｃ、及びリバースシャフト４とカウンターシャフト３との間の第３中心間距離ａ_ｃｒを示す。各プライマリギヤプレーンＰ１、Ｐ２では、リバースシャフト歯車４１、４２の理論上のギヤ歯数ｚ_{４１，ｔｈ}、ｚ_{４２，ｔｈ}は、中心間距離ａ_ｍｒ、ａ_ｍｃ、ａ_ｃｒ、及びインプット歯車１１、１２の既知のギヤ歯数ｚ_１１、ｚ_１２、及びカウンターシャフト歯車３１、３２の既知のギヤ歯数ｚ_３１、ｚ_３２から、以下の式１及び式２で決定することができる。

【数1】

【0057】

理論上のギヤ歯数は必ずしも整数ではない。第１実施形態では、第１リバースシャフト歯車４１の実際のギヤ歯数は、第１リバースシャフト歯車４１の理論上のギヤ歯数より多く、第２リバースシャフト歯車４２の実際のギヤ歯数は、第２リバースシャフト歯車４２の理論上のギヤ歯数よりも少ないことが好ましい。これにより、図４に示されるように、第１プライマリギヤプレーンＰ１から第２プライマリギヤプレーンＰ２へのトルク伝達にリバースシャフト４１を使用すると、ギヤ比が大きくなることが可能になる。プライマリギヤプレーンＰ１、Ｐ２ごとに、理論上の数と実際の数との間の差は、少なくとも１つのギヤ歯、たとえば１～３つのギヤ歯であることが好ましい。

【0058】

第２実施形態による変速機１２０が図５に示されている。第２実施形態による変速機１２０は、第２プライマリギヤプレーンＰ２の第２カウンターシャフト歯車３２’がカウンターシャフト３に回転可能に配置され、第１カウンターシャフト歯車３１’がカウンターシャフト３に固定されるという点で第１実施形態とは異なる。したがって本明細書では、カウンターシャフトギヤ係合装置３３’は、第２カウンターシャフト歯車３２’をカウンターシャフト３に選択的に回転連結して、変速機１２０のフォワードギヤを係合するように配置される。第１実施形態と同様に、第１リバースシャフト歯車４１は、リバースシャフト４に回転可能に配置され、そこに、リバースギヤ係合装置４３を使用して選択的に回転連結可能である。リバースギヤ係合装置４３は、共通のアクチュエータ５０を用いてカウンターシャフトギヤ係合装置３３’と同様に可動である。したがって、図６に示される右側の第１位置では、第１リバースシャフト歯車４１はリバースシャフト４に回転連結され、第２カウンターシャフト歯車３２’はカウンターシャフト３から回転連結解除される。リバースギヤを係合できることで、トルクは、第２プライマリギヤプレーンＰ２、続いて第１プライマリギヤプレーンＰ１を介してインプットシャフト１からカウンターシャフト３に伝達される、すなわち、４つのギヤ噛み合いを用いて、すなわち、第２インプット歯車１２から第２カウンターシャフト歯車３２’、第２カウンターシャフト歯車３２’から第２リバースシャフト歯車４２、第１リバースシャフト歯車４１から第１インプット歯車１１、及び第１インプット歯車１１から第１カウンターシャフト歯車３１’に伝達される。

【0059】

図６は、第２実施形態による変速機１２０を介した４つの異なるリバースギヤ比における動力流れを示す。すべてのリバースギヤは、第１ギヤ係合装置１３を左側のその第２位置に設置することによって得られる。第２実施形態では、４つのリバースギヤ比が与えられる。３つのギヤ比は、それぞれ第１セカンダリギヤプレーンＳ１、第２セカンダリギヤプレーンＳ２、及び第３セカンダリギヤプレーンＳ３を使用することにより達成される。第２ギヤ係合装置１４を使用して第１インプット歯車１１をメインシャフト２に回転連結することによって、追加のギヤ比が達成される。例示のみを目的として、第２及び第３ギヤ係合装置１４、１５がそれらの中立位置で示されているが、それらの実際の位置は、当然、適切なギヤ比を選択するように調整されよう。太い点線矢印は第１セカンダリギヤプレーンＳ１を介した第１リバースギヤの動力流れを示し、細い破線は第２セカンダリギヤプレーンＳ２を介した第２リバースギヤの動力流れを示し、実線は追加のリバースギヤでの動力流れを示し、細い点線は第３セカンダリギヤプレーンＳ３を介した、すなわち、リバースクローラギヤを使用した、第３リバースギヤの動力流れを示す。

【0060】

第２実施形態では、図３に示される第１実施形態と同じ方法でダイレクトフォワードギヤを実現することができる。共通のアクチュエータ５０は、ダイレクトフォワードギヤでは、カウンターシャフトギヤ係合装置３３’及びリバースギヤ係合装置４３を、第２カウンターシャフト歯車３２’とリバースシャフト４のいずれも回転しない共通の中立位置に設置することができる。

【0061】

リバースシャフト歯車４１、４２の理論上のギヤ歯数は、第２実施形態では、第１実施形態と同じ方法で決定されることができ、そのうえ実際のギヤ歯数は、第２実施形態では、理論上のギヤ歯数とは異なるように設定することができる。ただし、第２実施形態では、第１リバースシャフト歯車４１の実際のギヤ歯数を理論上のギヤ歯数よりも少なくし、第２リバースシャフト歯車４２の実際のギヤ歯数を理論上のギヤ歯数よりも多くするように設けることが有利である。これは、図６に示されるように、第２プライマリギヤプレーンＰ２に続いて第１プライマリギヤプレーンＰ１を介したリバースギヤ比での動力流れによるものである。

【0062】

変速機１２０の第３実施形態を図７に示す。第３実施形態による変速機１２０は、オーバードライブ変速機であり、プライマリギヤプレーンＰ１、Ｐ２の構成で第１実施形態と異なる。第１プライマリギヤプレーンＰ１では、第１インプット歯車１１及び第１カウンターシャフト歯車３１は噛み合い係合している。第１リバースシャフト歯車４１及び第１カウンターシャフト歯車３１も互いに噛み合い係合している。第１インプット歯車１１は、第１リバースシャフト歯車４１と噛み合い係合していない。

【0063】

第２プライマリギヤプレーンＰ２では、点線で示されるように、第２リバースシャフト歯車４２及び第２インプット歯車１２は互いに噛み合い係合している。第２リバースシャフト歯車４２は、第２カウンターシャフト歯車３２と噛み合い係合していない。第２カウンターシャフト歯車３２は第２インプット歯車１２と噛み合い係合している。

【0064】

図７に示される第３実施形態による変速機１２０では、第１インプット歯車１１をメインシャフト２に回転連結し、第２インプット歯車１２をインプットシャフト１に回転連結することによって、すなわち、第１ギヤ係合装置１３と第２ギヤ係合装置１４との両方をそれらの第２位置、すなわち、左側に設置し、リバースギヤ係合装置４３を、第１リバースシャフト歯車４１をリバースシャフト４に回転連結しない位置に設置し、カウンターシャフトギヤ係合装置３３を、第１カウンターシャフト歯車３１を第２セカンダリカウンターシャフト歯車３５及びカウンターシャフト３に回転連結する位置に設置することによって、トップフォワードギヤを得ることができる。換言すれば、共通アクチュエータ５０は右側のその第１位置に設置することができる。トップフォワードギヤでは、トルクはインプットシャフト１から第２プライマリギヤプレーンＰ２、続いて第１プライマリギヤプレーンＰ１を介して、すなわち、２つのギヤ噛み合いを介してメインシャフト２に伝達される。

【0065】

第３実施形態による変速機１２０は、トップフォワードギヤよりも大きい減速を提供するダイレクトフォワードギヤに設定することもできる。変速機１２０をダイレクトフォワードギヤに設定するには、第１ギヤ係合装置１３を第１位置、すなわち、右側に設置し、第２ギヤ係合装置１４を第２位置、すなわち、左側に設置する。第３ギヤ係合装置１５だけでなく、カウンターシャフトギヤ係合装置３３及びリバースギヤ係合装置４３を中立位置に設置することにより、カウンターシャフト３及びこれに固定されている歯車３２、３４、３５、３６はインプットシャフト１に駆動連結されない。

【0066】

３つの異なるギヤ比におけるリバースギヤは、第３実施形態では、第１ギヤ係合装置１３をその第１位置に設置し、共通アクチュエータ５０を第２位置に設置し、第１リバースシャフト歯車４１をリバースシャフト４に回転連結し、第１カウンターシャフト歯車３１をカウンターシャフト３から回転連結解除することによって得ることができる。この構成は、図７に示される。したがって、トルクは、インプットシャフト１から第１プライマリギヤプレーンＰ１、続いて第２プライマリギヤプレーンＰ２を介して、すなわち、４つのギヤ噛み合いを介して、カウンターシャフト３に伝達される。

【0067】

第３実施形態では、第１リバースシャフト歯車４１の実際のギヤ歯数は、第１リバースシャフト歯車４１の理論上のギヤ歯数より多いことが好ましく、第２リバースシャフト歯車４２の実際のギヤ歯数は、第２リバースシャフト歯車４２の理論上のギヤ歯数よりも少ないことが好ましい。各プライマリギヤプレーンＰ１、Ｐ２では、リバースシャフト歯車４１、４２での理論上のギヤ歯数ｚ_{４１，ｔｈ}、ｚ_{４２，ｔｈ}は、第３実施形態では、中心間距離ａ_ｍｒ、ａ_ｍｃ、ａ_ｃｒ（図２ｂを参照）、インプット歯車１１、１２の既知のギヤ歯数ｚ_１１、ｚ_１２、及びカウンターシャフト歯車３１、３２の既知のギヤ歯数ｚ_３１、ｚ_３２から、以下の式３及び式４で決定することができる。

【数2】

【0068】

第４実施形態による変速機１２０が図８に示されている。この実施形態は、第３実施形態と同様であり、そこから第２実施形態が第１実施形態とは異なるのと同じ方法で異なり、すなわち、第２プライマリギヤプレーンＰ２の第２カウンターシャフト歯車３２’がカウンターシャフト３に回転可能に配置され、第１カウンターシャフト歯車３１’がカウンターシャフト３に固定されるという点で異なる。したがって本明細書では、カウンターシャフトギヤ係合装置３３’は、第２カウンターシャフト歯車３２’をカウンターシャフト３に選択的に回転連結して、変速機１２０のフォワードギヤを係合するように配置される。リバースギヤ係合装置４３は、共通のアクチュエータ５０を用いてカウンターシャフトギヤ係合装置３３’と同様に可動である。したがって、右側の第１位置では、第１リバースシャフト歯車４１は、リバースシャフト４に回転連結され、第２カウンターシャフト歯車３２’は、カウンターシャフト３から回転連結解除される。リバースギヤを係合できることで、トルクは、インプットシャフト１からカウンターシャフト３へ、第２プライマリギヤプレーンＰ２、続いて第１プライマリギヤプレーンＰ１を介して、すなわち、２つのギヤ噛み合いを介して伝達される。

【0069】

第４実施形態による変速機１２０もまた、第３実施形態について上述されたものと同じ方法でダイレクトフォワードギヤに設定することができ、トップフォワードギヤよりも大きい減速を提供する。共通アクチュエータ５０は、ダイレクトフォワードギヤでは、カウンターシャフトギヤ係合装置３３’及びリバースギヤ係合装置４３を、第２カウンターシャフト歯車３２’もリバースシャフト４も回転しない共通の中立位置に設置することができる。

【0070】

第４実施形態では、第１リバースシャフト歯車４１の実際のギヤ歯数を理論上のギヤ歯数よりも少なくし、第２リバースシャフト歯車４２の実際のギヤ歯数を理論上のギヤ歯数よりも多くするように設けることが有利である。理論上のギヤ歯数は、第３実施形態に関連して説明されているように、式３及び式４から決定することができる。

【0071】

変速機制御ユニット２００は、変速機１２０を制御するように、特にギヤ係合装置１３、１４、１５、３３、４３を制御するように構成される。変速機制御ユニット２００は、図示の実施形態のいずれか１つによる変速機１２０のダイレクトフォワードギヤが係合される場合、カウンターシャフトギヤ係合装置３３を中立位置に制御するように構成される。これにより、カウンターシャフト３及び／または第２カウンターシャフト歯車３２、３２’がインプットシャフト１から駆動連結解除される。図示の実施形態では、これにより、本来であればこれらの部品の回転によって生じるスプラッシュロスが低減される。

【0072】

変速機制御ユニット２００は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブルデジタルシグナルプロセッサ、または別のプログラマブルデバイスを含む電子制御ユニットであってもよい。したがって、変速機制御ユニット２００は、電子回路及び接続部（図示せず）だけでなく処理回路（図示せず）を含み、変速機制御ユニット２００が車両１００の異なる部品または車両１００の異なる制御ユニット、例えば、様々なセンサ、システム及び制御ユニット、特に、車両１００のエンジン制御ユニットなど、車両１００内の電気系統またはサブシステムを制御する１つまたは複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）と通信することができるようになる。変速機制御ユニット２００は、ハードウェアかソフトウェアかいずれかの内に、または部分的にハードウェアもしくはソフトウェアの内に、モジュールを含んでもよく、ＣＡＮバス及び／または無線通信機能などの既知の通信バスを使用して通信してもよい。処理回路は、汎用プロセッサまたは専用プロセッサであってもよい。変速機制御ユニット２００は、コンピュータプログラムコード及びデータを格納するための非一時的なメモリを含んでもよい。したがって、当業者であれば、変速機制御ユニット２００が多くの異なる構成によって具現化され得ることが理解される。本明細書では単一ユニットとして示されているが、変速機制御ユニット２００は、相互に通信するように構成された、いくつかの異なる制御ユニットから形成されてもよい。変速機制御ユニット２００は、ギヤ係合装置１３、１４、１５、３３、４３を制御するための電気、空気圧、または油圧アクチュエータなどのアクチュエータと、アクチュエータを制御し、車両１００の他のシステム及び制御ユニットと通信するなどのための電子回路とをさらに含むことができる。例えば、共通アクチュエータ５０は、変速機制御ユニット２００の一部を形成してもよく、またはそれによって制御されてもよい。

【0073】

図示した実施形態のすべてでは、メインシャフト２を、少なくとも２つのギヤ比のうちの１つでアウトプットシャフト（図示せず）に駆動連結するためのレンジギヤ（図示せず）を設けることができる。レンジギヤは、単に一例として、遊星歯車セットを備えてもよい。

【0074】

当然ながら、本発明は、これまで説明し、図面に示した実施形態に限定されず、むしろ、当業者であれば、添付の特許請求の範囲内で多くの変更及び修正を行うことができることを認識されよう。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【外国語明細書】