JP4835853B2

JP4835853B2 - 循環減速構造のダブルクラッチ変速機

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Publication number: JP4835853B2
Application number: JP2006524272A
Authority: JP
Inventors: カルステン・ギット
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2024-08-11
Also published as: JP2007503559A; US7377191B2; DE10339758A1; DE502004012266D1; WO2005021999A1; EP1658452B1; US20060169077A1; EP1658452A1

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の前段による、互いに同軸に配置された２つの副軸を有する循環減速構造のダブルクラッチ変速機の概念に関する。
【０００２】
このようなダブルクラッチ変速機は、Ｐ．テンベルゲ（Ｔｅｎｂｅｒｇｅ，Ｐ．）によって発表された、非特許文献１、非特許文献２が既に知られている。
【０００３】
まだ公開されていない特許文献１にも、回転構造のダブルクラッチ変速機が既に記載されている。しかし、このダブルクラッチ変速機では、副軸が互いに平行に配置される。
【０００４】
さらに、ダブルクラッチ変速機は、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８及び特許文献９が知られている。
【０００５】
これらの各々の特許文献における既知のダブルクラッチ変速機には、種々の不都合がある。例えば、ダブルクラッチ変速機のいくつかの概念では、ダブルクラッチ変速機の全長が比較的長くなってしまう。さらに、既知のダブルクラッチ変速機のほとんどの場合において、後進ギヤ段が１つだけしか実装されていない。
【０００６】
【特許文献１】
独国特許出願公開第１０３２５６４７Ａ１号明細書
【特許文献２】
欧州特許第０８８３７８５Ｂ１号明細書
【特許文献３】
独国特許出願公開第１０１０２０２８Ａ１号明細書
【特許文献４】
国際公開第００／３９４８４号パンフレット
【特許文献５】
米国特許第６，２５０，１７１Ｂ１号明細書
【特許文献６】
独国特許出願公開第１９９３９３３４Ａ１号明細書
【特許文献７】
独国特許出願公開第１９８２１１６４Ａ１号明細書
【特許文献８】
独国特許出願公開第１０１０８８８１Ａ１号明細書
【特許文献９】
米国特許第６，４２７，５４７Ｂ１号明細書
【非特許文献１】
「回転構造のダブルクラッチ変速機」（ＤｏｐｐｅｌｋｕｐｐｌｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅｉｎＷｉｎｄｕｎｇｓａｎｏｒｄｎｕｎｇ）
【非特許文献２】
ＶＤＩセミナー、Ｎｏ．３１０３０１「車両用連続可変変速機」（ＳｔｕｆｅｎｌｏｓｅＦａｈｒｚｅｕｇｇｅｔｒｉｅｂｅ）、シュツットガルト（Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）、２００１年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
独立請求項１の目的は、駆動力を中断せずまた比較的多数のギヤ段数を有する軸方向に短いダブルクラッチ変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この場合、特に有利には、請求項１に記載のダブルクラッチ変速機は、前進ギヤ段及び後進ギヤ段数の多さにより商用車に特に適切である。
【０００９】
以下において、変速比が大きくなるということはギヤが短いことも意味しており、また変速比が小さくなるということはギヤが長くなるということも意味している。
【００１０】
本発明の特に有利な改良形態では、ダブルクラッチ変速機は奇数の前進ギヤ段を有し、この場合、第１速前進ギヤ段は循環減速ギヤとして設計される。特に、７つの前進ギヤ段を奇数の前進ギヤ段として設けてもよい。この改良形態により、第１速前進ギヤ段から最高前進ギヤ段までのギヤチェンジを同一の入力伝達部を介して実施する場合に生じる次のようなジレンマが回避される。第１速前進ギヤ段が循環減速ギヤではない場合、変速機設計に関し先ず起こりうることは、それぞれの入力伝達部又は常時噛み合い部が不都合に非常に小さく設計されるので、全体的に十分短い第１速前進ギヤ段が得られる。その結果、最高前進ギヤ段の第２伝達部は、不都合に非常にギヤを長く設計しなければならないので、十分なギヤ比のレンジが得られ又はこの最高前進ギヤ段は、全体的に十分長いギヤとなる。さらに、短い入力伝達部又は常時かみ合い部により、この第１の変速段において、トルクが急増してしまうので、動力伝達を行う構成要素のすべてが高負荷にさらされる。上記と対照的に、もしそれぞれの入力伝達部のギヤを比較的長く設計した場合は、最高前進ギヤ段の第２の変速段のギヤを著しく長く設計する必要はなくなるが、第１速前進ギヤ段の第２の変速段のギヤを著しく短く設計することが必要となり、全体的に第１速として十分に短いギヤを得る。
【００１１】
有利な改良形態では、第１速前進ギヤ段及び第７速前進ギヤ段の両方が奇数のギヤ群に属するので、第１速前進ギヤ段及び第７速前進ギヤ段は、同一の入力伝達部又は常時噛み合い部を介して動力伝達を行うことができる。第１速前進ギヤ段の追加の２つの変速段が減速伝達を全体的に生じる場合、前記追加の変速段を利用することによって、上述のジレンマを回避できる。その結果、比較的長い入力伝達部又は常時噛み合い部を用いることができるので、第７速ギヤ段の第２の変速段には、著しく長くなるように選択する必要はないが、それにもかかわらず、十分に短い第１速前進ギヤ段を実装できる。さらに、奇数の前進ギヤ段の入力伝達部の下流に位置する構成要素のすべては、前記奇数の前進ギヤ段の入力伝達部が、偶数の前進ギヤ段の入力伝達部よりも短く設計されている場合に、受ける負荷も低くなる。
【００１２】
本発明の改良形態では、前進ギヤ段の１つのみが、変速段として２つの入力伝達部を介して作動する。この場合、第２の変速段を実装するために、別個の固有の歯車対を必要としないので、１つの歯車対を節約できる。このことにより、変速機の重量、費用及び軸方向長さに関する利点が提供される。この前進ギヤ段は、特に、第７速前進ギヤ段であってもよい。
【００１３】
第１速前進ギヤ段が循環減速ギヤとして設計されている場合、１つの変速段を第１速前進ギヤ段及び第２速前進ギヤ段の両方に使用できる。この結果、すべての前進ギヤ段において、動力を伝達する為に２つの変速段のみを有する「従来の」変速機と比較して、１つの歯車対を節約できる。このことにより、変速機の重量、費用及び軸方向長さに関する利点が提供される。
【００１４】
別の改良形態では、１つの変速段を２つのギヤ段のそれぞれに、特に、第４速前進ギヤ段と第５速前進ギヤ段とに使用することが可能であるので、１つの歯車対を節約できる。さらに、切換クラッチ、例えばシンクロナイザ又はドッグクラッチを省略することが可能である。このことにより、変速機の重量、費用及び軸方向長さに関する利点が提供される。
【００１５】
本発明の改良形態では、第１速前進ギヤ段と同様に、追加の２つの歯車段、すなわち全部で５つの歯車段を用いて、第１速後進ギヤ段を実装できるので、この場合にも、入力伝達部のギヤ比を比較的小さくするのと同時に、伝達ギヤ比を大きくすることが可能である。
【００１６】
第２速後進ギヤ段の実装も、本発明で可能である。本発明による変速機の基本形式の構造により、いくつかの実施形態では、追加の歯車又は切換クラッチの形態の機械に関する追加費用を必要としない。
【００１７】
本発明では、第３速後進ギヤ段の実装も可能である。この場合、変速機の基本形式の構造により、追加の歯車又は切換クラッチの形態の機械に関する追加費用を必要としない。
【００１８】
初めの２つの後進ギヤ段の間の累進的な変速比は、いくつかの形態では、第１速前進ギヤ段と第２速前進ギヤ段との間の累進的な変速比に有利に対応する。追加の後進ギヤ段、又は複数の追加の後進ギヤ段の内の少なくとも１つの後進ギヤ段は、
−「後進オーバードライブ」として、
−冬季運転用の標準的な後進ギヤ段として使用することが可能である。したがって、冬季運転において、タイヤに出力される駆動トルクが高すぎる場合に生じるであろう滑りやすい路面上におけるタイヤの空転を防止できる。
【００１９】
特に有利な改良形態では、２速／３速後進ギヤ段の間のシフトを動力切換可能であるように設計することが可能であり、この結果、減速することなく、切換動作を快適に実行できる。
【００２０】
特に有利には、前方の、すなわちダブルクラッチに隣接する入力伝達部は、第２の入力伝達部よりも長く設計することが可能である。言い換えれば、前方の第１の常時噛み合い部は、後方の第２の常時噛み合い部よりも大きな駆動歯車を有する。この結果、ＤＥ１０３３２２１０．８−１２号明細書に記載した軸支の概念を用いることができ、したがって、変速機の前方領域の軸のコンパクトな軸支を達成できる。このことは、軸支のために中間壁を追加する必要がないという利点を伴う。この場合、ＤＥ１０３３２２１０．８−１２号明細書の内容も、本出願に組み込まれていると見なされる。
【００２１】
請求項６は、後進ギヤ段の間においても動力伝達を遮断することなく切換の実行を有利に可能にする本発明の改良形態を示している。駆動力を遮断することなくすべての後進ギヤ段の間で切換を行うことができる改良形態が特に有利である。
【００２２】
本発明を用いた方法によれば、部分変速機が動力伝達状態から無負荷状態に変化する間に、現在選択されているギヤ段に絶対に必要ではないとしても、切換クラッチは係合したままにされる。動力伝達経路外で係合したままにされているこの切換クラッチが、引き続く前方への切換又は後方への切換時に再び必要となる場合、この切換クラッチをもはや作動させる必要がない。したがって、摩耗を低減しつつ、切換を特に迅速に行うことができる。この方法は、前進ギヤ段から後進ギヤ段へのギヤチェンジにも、後進ギヤ段から前進ギヤ段へのギヤチェンジにも用いることが可能である。
【００２３】
本発明のさらなる利点は、別の特許請求項、発明の詳細な説明及び図面から理解することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下において、
−「前方」及び「後方」
−「第１から第７の歯車面」という用語が用いられている。
【００２５】
この場合、「前方」とは、自動車の前進走行中の前方を指す方向であり、これに対し、「後方」とは、その反対側を指す方向である。図面では、「前方」は左側に、また「後方」は右側に示されている。
【００２６】
この場合、「第１から第７の歯車面」は、前方から後方までの歯車面の数である。
【００２７】
歯車面ＺＥは、互いに噛み合う少なくとも２つの歯車が配置される面である。互いに噛み合う少なくとも２つの歯車から成る歯車面は、変速段を形成する。このことは、変速比がｉ＝１：１である場合にも当てはまる。図示した変速機の回路図の実用的な実施では、特に、３つの歯車が１つの歯車面で互いに噛み合った場合に、歯車は、構造空間又は構造寸法が原因となって、１つの面に正確に配置されないことがある。このようになる理由は、例えば、２つの副軸の歯幅が伝達するトルクの違いにより異なるからである。例えば、歯車が、２つの歯車面において、異なる相手歯車と噛み合うように歯車の幅を設計することも可能である。
【００２８】
本明細書では、本発明に関連して用いられる「切換クラッチ面ＳＫＥ」という用語は、少なくとも１つの切換クラッチＳＫが１つの面に配置されていることを意味する。図示した変速機の回路図の実用的な実施では、特に、少なくとも２つの切換クラッチが１つの切換クラッチ面に配置された場合に、切換クラッチは、構造空間が原因となって、１つの面に正確に配置されないことがある。例えば、ギヤチェンジのために切換クラッチを移動させるための切換アクチュエータアセンブリを設置する位置によって、構造空間を予め決定し得る。
【００２９】
図１は、自動車の後輪駆動又は多軸駆動に使用される第１の実施形態のダブルクラッチ変速機を示しており、この自動車のエンジン及びダブルクラッチ変速機は、走行方向の長手方向に設置される。この自動車は、特に、高トルクの乗用車又は商用車であり得る。
【００３０】
ダブルクラッチ変速機では、入力軸１０は、第１の部分変速機５４と第２の部分変速機５２とを介して変速機出力軸２０に連結される。２つの部分変速機５２と５４は、互いの動力を伝達するように平行に配置される。部分変速機５２、５４は、動力切換摩擦クラッチＫ１、Ｋ２をそれぞれ有し、また中間軸１２、１４をそれぞれ有し、この第１の中間軸１４は、半径方向外側の中空軸として設計され、また前記第２の中間軸１２は、半径方向内側の中間軸１２として設計される。中間軸１２、１４は、
−互いに同心に、
−入力軸１０と同軸に、
−変速機出力軸２０と同軸に又はそれと一直線上に並んで配置されており、
また中間軸１２、１４のそれぞれを動力切換クラッチＫ１、Ｋ２を介して入力軸１０に動作可能に連結できる。軸の軸支は、ＤＥ１０３３２２１０．８−１２号明細書に記載されているように行われる。
【００３１】
第２の部分変速機５２の第２の中間軸１２は、第６速、直結前進ギヤ段Ｖ６を形成するために、係合可能かつ係合解除可能な第１の切換クラッチＳＫ１を介して位置Ｓ１で変速機出力軸２０に回転固定して連結可能である。さらに、この中間軸１２は、第２の常時噛み合い部Ｃ２の被駆動歯車１５と噛み合う駆動歯車１１を有する。したがって、第２の常時噛み合い部Ｃ２は第２の歯車面ＺＥ２を形成する。この常時噛み合い部Ｃ２の被駆動歯車１５は、第２の部分変速機５２の中空軸１３に同軸に回転固定して取付けられ、また第１の部分変速機５４の内側軸１６は中空軸１３内を通過する。
【００３２】
この内側軸１６は、その前端に、第１の常時噛み合い部Ｃ１の駆動歯車１７と噛み合う同軸の被駆動歯車１８を有する。この駆動歯車１７は、第１の中間軸１４に同軸に回転固定して取付けられる。第１の常時噛み合い部Ｃ１は第１の歯車面ＺＥ１を形成する。
【００３３】
第１の常時噛み合い部Ｃ１は、前進ギヤ段の奇数のＶ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７の４つと、後進ギヤ段の奇数のＲ１、Ｒ３の２つとに割り当てられる第１の入力伝達部を形成する。これに対して、第２の常時噛み合い部Ｃ２は、前進ギヤ段の偶数のＶ２、Ｖ４、Ｖ６の３つと、後進ギヤ段の偶数のＲ２の１つとに割り当てられる第２の入力伝達部を形成する。
【００３４】
第２の歯車面ＺＥ２には、第１の切換クラッチ面ＳＫＥ１が続き、この切換クラッチ面において、前記切換クラッチＳＫ１が、第２の常時噛み合い部Ｃ２の駆動歯車１１と遊動歯車１９との間に軸方向に配置される。変速機出力軸２０に同軸に回転可能に配置されたこの遊動歯車１９は、切換クラッチＳＫ１の位置Ｓ２で変速機出力軸２０に回転固定して連結される。遊動歯車１９は、第３の歯車面ＺＥ３において、第２の部分変速機５２の中空軸１３に回転固定して連結されるさらに小さな歯車２１と噛み合う。
【００３５】
この歯車２１の後側の軸方向に隣接して、３つの後進ギヤ段、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３に割り当てられる第４の歯車面ＺＥ４の歯車２２が配置される。この歯車２２は、軸方向に平行にずらされかつ回転可能に配置される中間歯車２３と噛み合う。この中間歯車２３は、変速機出力軸２０に同軸に回転可能に配置される遊動歯車２４と噛み合う。この遊動歯車２４の後側の軸方向には、第２の切換クラッチＳＫ２が配置され、この切換クラッチを介して、この遊動歯車２４を位置Ｓ３で変速機出力軸２０に回転固定して連結できる。
【００３６】
第２の切換クラッチ面ＳＫＥ２に配置された切換クラッチＳＫ２の後側の軸方向には、その位置Ｓ４で変速機出力軸２０に回転固定して連結される第２の中空軸２５が配置される。第２の中空軸２５は、前方の第５の歯車面ＺＥ５において、中空軸２５の後端で回転固定して連結された歯車２７よりも小さな歯車２６に回転固定して連結される。前方の歯車２６は、第２の部分変速機５２の第１の中空軸１３に同軸に回転可能に配置された歯車２８と噛み合う。この歯車２８の後側の軸方向には、切換クラッチＳＫ３を有する第３の切換クラッチ面ＳＫＥ３があり、また第１の中空軸１３とこの歯車２８とを回転固定して連結するために、前記切換クラッチＳＫ３を位置Ｓ５に前方に移動させることができる。
【００３７】
この切換クラッチＳＫ３は、内側軸１６に同軸に回転可能に配置された歯車２９に回転固定して連結するために後方に移動させることができる。この歯車２９は、第６の歯車面ＺＥ６において、第２の中空軸２５の後端にある前記歯車２７と噛み合う。
【００３８】
第６の歯車面ＺＥ６の後側には、第７の歯車面ＺＥ７があり、この第７の歯車面には、内側軸１６に同軸に回転可能に配置された遊動歯車３０と、変速機出力軸１０の後端に同軸に回転固定して取付けられた固定歯車３１とが配置される。
【００３９】
最後の２つの歯車面ＺＥ６とＺＥ７の間の軸方向において、第４の切換クラッチＳＫ４が、第４の切換クラッチ面ＳＫＥ４の内側軸１６に同軸に配置される。この切換クラッチＳＫ４を介して、
−前方位置Ｓ７では歯車２９と、
−後方位置Ｓ８では遊動歯車３０とが、交互に、内側軸１６に回転固定して連結されることができる。
【００４０】
図２は、図１によるダブルクラッチ変速機のシフト図を示している。個々のギヤ段、Ｖ１〜Ｖ７及びＲ１〜Ｒ３に関するこのシフト図について、図３〜図１２を参照しつつ図２を用いて以下に説明する。
【００４１】
第１速前進ギヤ段Ｖ１では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が後方位置Ｓ２にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が前方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ７にある。
【００４２】
図３から明らかなように、第１速前進ギヤ段Ｖ１は循環減速ギヤである。この場合、動力伝達は、軸方向に、
−最初に、後方に向かって５番目の歯車面で行われ、
−それから、前方に向かって３番目の歯車面で行われ、
−その後、変速機出力まで行われる。
【００４３】
詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−第６の歯車面ＺＥ６を介して、
−第２の中空軸２５を介して、
−第５の歯車面ＺＥ５を介して、
−第１の中空軸１３の部分領域を介して、
−第３の歯車面ＺＥ３を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００４４】
第２速前進ギヤ段Ｖ２では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が後方位置Ｓ２にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【００４５】
したがって、切換クラッチＳＫ１の１つのみが係合する。
【００４６】
この場合、第２速前進ギヤ段Ｖ２は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、図４から明らかなように、第２速前進ギヤ段Ｖ２の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３の前方部分領域を介して、
−第１速前進ギヤ段Ｖ１と同様に最後の変速段として第３の歯車面ＺＥ３を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００４７】
第３速前進ギヤ段Ｖ３では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が後方位置Ｓ４にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ７にある。
【００４８】
この場合、第３速前進ギヤ段Ｖ３は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、図５から明らかなように、第３速前進ギヤ段Ｖ３の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６の前方部分領域を介して、
−最後の変速段として第６の歯車面ＺＥ６を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００４９】
第４速前進ギヤ段Ｖ４では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が後方位置Ｓ４にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が前方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【００５０】
この場合、第４速前進ギヤ段Ｖ４は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、図６から明らかなように、第４速前進ギヤ段Ｖ４の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３の大部分を介して、
−最後の変速段として第５の歯車面ＺＥ５を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００５１】
第５速前進ギヤ段Ｖ５では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が後方位置Ｓ８にある。
【００５２】
したがって、切換クラッチＳＫ４の１つのみが係合する。
【００５３】
この場合、第５速前進ギヤ段Ｖ５は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、図７から明らかなように、第５速前進ギヤ段Ｖ５の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６の大部分を介して、
−最後の変速段として、第７の、したがって最後尾の歯車面ＺＥ７を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００５４】
第６速前進ギヤ段Ｖ６では、第２の動力切換クラッチＫ２が係合する。第５速前進ギヤ段Ｖ５の場合と同様に、第６速前進ギヤ段Ｖ６においても、切換クラッチの１つのみが係合する。この切換クラッチは、第６速前進ギヤ段Ｖ６の場合には、前方位置Ｓ１に移動する第１の切換クラッチＳＫ１である。残りの３つの切換クラッチＳＫ２、ＳＫ３、ＳＫ４は中立位置にある。第６速前進ギヤ段Ｖ６が直結前進ギヤ段として設計されることが図８から明らかである。この直結前進ギヤ段では、第２の中間軸１２は変速機出力軸２０に回転固定して連結されるので、第６速前進ギヤ段Ｖ６の変速比は１：１である。
【００５５】
第７速前進ギヤ段Ｖ７では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が前方位置Ｓ１にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が後方位置Ｓ６にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【００５６】
図９から明らかなように、第７速前進ギヤ段Ｖ７は循環減速ギヤではない。しかし、第１速前進ギヤ段Ｖ１の場合と同様に、動力伝達は部分的に軸方向に前後に行われる。この場合、動力伝達は、軸方向に、
−最初に、後方に向かって４番目の歯車面で行われ、
−次に、前方に向かって３番目の歯車面で行われ、
−その後、変速機出力まで行われる。
【００５７】
詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−内側軸１６と第１の中空軸１３とをその中空軸の後端で回転固定して連結する切換クラッチＳＫ３を介して、
−最後の変速段として、常時噛み合い部Ｃ２がある第２の歯車面ＺＥ２を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００５８】
第１速後進ギヤ段Ｒ１では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が前方位置Ｓ３にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が前方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ７にある。
【００５９】
図１０から明らかなように、第１速後進ギヤ段Ｒ１は循環減速ギヤである。この場合、動力伝達は、軸方向に、
−最初に、後方に向かって５番目の歯車面で行われ、
−それから、前方に向かって２番目の歯車面で行われ、
−その後、変速機出力まで行われる。
【００６０】
詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−第６の歯車面ＺＥ６を介して、
−第２の中空軸２５を介して、
−第５の歯車面ＺＥ５を介して、
−第１の中空軸１３の部分領域を介して、
−第４の歯車面ＺＥ４の３つの歯車２２、２３、２４を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００６１】
したがって、図１０に見られる第１速後進ギヤ段Ｒ１の動力伝達は、図３に見られる第１速前進ギヤ段Ｖ１の動力伝達に極めて類似しているので、実質的に同一の変速比が得られる。
【００６２】
第２速後進ギヤ段Ｒ２では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が前方位置Ｓ３にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【００６３】
したがって、切換クラッチＳＫ２の１つのみが係合する。
【００６４】
この場合、第２速後進ギヤ段Ｒ２は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、図１１から明らかなように、第２速後進ギヤ段Ｒ２の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３の前方部分領域を介して、
−第１速後進ギヤ段Ｒ１と同様に最後の変速段として第４の歯車面ＺＥ４の３つの歯車２２、２３、２４を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００６５】
したがって、図１１に見られる第２の後進ギヤ段Ｒ２の動力伝達は、図４に見られる第２の前進ギヤ段Ｖ２の動力伝達に極めて類似しているので、実質的に同一の変速比が得られる。
【００６６】
第３速後進ギヤ段Ｒ３では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が前方位置Ｓ３にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が後方位置Ｓ６にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【００６７】
図１２から明らかなように、第３速後進ギヤ段Ｒ３は循環減速ギヤではない。詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−内側軸１６と第１の中空軸１３とをその中空軸の後端で回転固定して連結する切換クラッチＳＫ３を介して、
−第２の変速段として第４の歯車面ＺＥ４の３つの歯車２２、２３、２４を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００６８】
したがって、後進ギヤ段間のギヤチェンジでは、ダブルクラッチのオーバラップ制御の他に、切換クラッチの１つのみが作動させられる。詳しく言うと、第２速後進ギヤ段Ｒ２から第３速後進ギヤ段Ｒ３へのギヤチェンジでは、切換クラッチＳＫ３の１つのみが作動させられる。同様に、第３速後進ギヤ段Ｒ３から第２速後進ギヤ段Ｒ２へのギヤチェンジでは、切換クラッチＳＫ３の１つのみが作動させられる。
【００６９】
第１の実施形態の特に有利な別形態では、部分変速機が動力伝達状態から無負荷状態に変化する際に、現在選択されているギヤ段に絶対に必要ではないとしても、切換クラッチは係合したままにされる。具体的には、第１速前進ギヤ段Ｖ１から第２速前進ギヤ段Ｖ２へのギヤチェンジ中に、無負荷状態の部分変速機５４に配置された切換クラッチＳＫ４は、位置Ｓ７に係合したままである。したがって、一方では、１つのみの切換クラッチ、正確に言えば切換クラッチＳＫ３は、第１速前進ギヤ段Ｖ１から第２速前進ギヤ段Ｖ２にギヤチェンジするように作動させなければならない。すなわち、切換クラッチＳＫ３は中立位置に移動させられる。他方では、次に引き続き行われるであろう、第３速前進ギヤ段Ｖ３へのギヤチェンジにおいて、切換クラッチＳＫ４をもはや作動させる必要はなく、動力切換クラッチＫ１が再び係合した結果として、切換クラッチＳＫ４が動力伝達経路の正確な位置Ｓ７にあって、動力伝達が行われるからである。このことにより、切換クラッチの切換時間及び摩耗に関する利点が提供される。この場合、この形態は、選択される予定の切換クラッチＳＫが無負荷状態の部分変速機に配置される前進ギヤ段及び／又は後進ギヤ段のすべてに使用できる。さらに、切換クラッチＳＫを１つも作動させることなく、ギヤチェンジを行うことも可能である。ダブルクラッチのオーバラップ制御だけでも、ギヤチェンジを行うのに十分である。この切換方法は、シフトアップ及びシフトダウンの両方に用いることが可能である。
【００７０】
図１３は、第２の実施形態のダブルクラッチ変速機を示している。
【００７１】
このダブルクラッチ変速機の構造は、前方から第３の切換クラッチ面ＳＫＥ３まで第１の実施形態の構造と同一であり、したがって、ここまでの構造については第１の実施形態を参照されたい。
【００７２】
しかし、第４の切換クラッチＳＫ４は、変速機入力軸２０に同軸に配置される。一方では、この切換クラッチＳＫ４を位置Ｓ７に移動させることによって、第６の歯車面ＺＥ６で第２の中空軸２５に同軸に回転可能に配置された歯車２７を中空軸２５に回転固定して連結できる。他方では、切換クラッチＳＫ４を位置Ｓ８に移動させることによって、第７の歯車面ＺＥ７で変速機出力軸２０に同軸に回転可能に配置された軸方向に隣接する歯車３１を変速機出力軸２０に回転固定して連結できる。
【００７３】
内側軸１６に同軸に回転固定して取付けられた固定歯車２９は、第６の歯車面ＺＥ６の歯車２７と噛み合う。歯車２９に軸方向に隣接して配置されかつ内側軸１６に同軸に回転固定して取付けられた固定歯車３０は、第７の歯車面ＺＥ７の歯車３１と噛み合う。
【００７４】
したがって、簡単に言うと、第１の実施形態と比較して、第４の切換クラッチＳＫ４は、内側軸１６の代わりにその上の変速機出力軸２０に位置している。第１の実施形態で遊動歯車として設計されている歯車２９と３０は、第２の実施形態においては固定歯車として設計される。これに対して、第１の実施形態で中空軸２５と出力軸２０とにそれぞれ常時回転固定するように設計されている歯車２７と３１は、第２の実施形態においては遊動歯車として設計される。
【００７５】
図１４は、図１３によるダブルクラッチ変速機のシフト図を示している。このシフト図は、第１の実施形態によるダブルクラッチ変速機の図２に示したシフト図と同一である。
【００７６】
図１５は、第３の実施形態のダブルクラッチ変速機を示している。
【００７７】
このダブルクラッチ変速機の構造は、前方から第３の歯車面ＺＥ３まで第１及び第２の実施形態の構造と同一であり、したがって、ここまでの構造については第１及び第２の実施形態の両方を参照されたい。第７の歯車面ＺＥ７については、この歯車面が、第２の実施形態の第７の歯車面ＺＥ７の領域のものと同一であるので、第２の実施形態を参照されたい。
【００７８】
第１及び第２の実施形態と対照的に、互いに噛み合う２つのみの歯車が、１つのみの後進ギヤ段Ｒ１に割り当てられた歯車面ＺＥ４に配置される。これらの２つの歯車の一方は、第１の中空軸１３に同軸に回転可能に配置された遊動歯車２２である。これらの２つの歯車の他方は中間歯車２３であり、この中間歯車は、第１及び第２の例示的な実施形態と対照的に、第４の歯車面ＺＥ４の歯車に直接出力せず、同一方向の変速比に基づき、第２の中間歯車３３を介して、第４の歯車面ＺＥ４の後側の軸方向に位置する歯車面ＺＥ５にある歯車２６に出力する。このために、第２の中間歯車３３も第５の歯車面ＺＥ５にあり、また中間軸３４を介して第１の中間歯車２３に回転固定して連結される。一方では、中間歯車３３が、変速機出力軸２０に同軸に回転可能に配置される歯車２６と噛み合うが、他方では、遊動歯車２８が歯車２６と噛み合う。この遊動歯車２８は、第５の歯車面ＺＥ５において第１の中空軸１３に同軸に回転可能に配置される。切換クラッチＳＫ２は、この遊動歯車２８と遊動歯車２２との間の第２の切換クラッチ面ＳＫＥ２に配置される。切換クラッチＳＫ２は、第１の中空軸１３を遊動歯車２２に回転固定して連結するために位置Ｓ３に前方に移動可能である。これに対して、切換クラッチＳＫ２が後方に移動させられると、切換クラッチＳＫ２は位置Ｓ４に達して、第１の中空軸１３と遊動歯車２８とを回転固定して連結する。
【００７９】
この遊動歯車２８の後側において、第３の切換クラッチＳＫ３が第３の切換クラッチ面ＳＫＥ３に配置される。この遊動歯車２８の同期体が、内側軸１６に回転固定して取付けられるので、この切換クラッチＳＫ３が位置Ｓ５に前方に移動させられた場合に、前記内側軸１６と遊動歯車２８とを回転固定して連結できる。これに対して、切換クラッチＳＫ３が位置Ｓ６に後方に移動させられると、このことによって、内側軸１６と、それに同軸に回転可能に配置されかつ第６の歯車面ＺＥ６にある遊動歯車２９とが回転固定して連結される。この遊動歯車２９は、同一の歯車面ＺＥ６において変速機出力軸２０に同軸に回転可能に配置された遊動歯車２７と噛み合う。この遊動歯車２７は、第２の中空軸２５を介して、遊動歯車２７の前方に位置する遊動歯車２６に回転固定して常時連結される。第４の切換クラッチＳＫ４は、互いに連結された２つの遊動歯車２７、２６の後側において、変速機出力軸２０に同軸に回転固定してある。この切換クラッチＳＫ４は、変速機出力軸２０と遊動歯車２７とを回転固定して連結するように前方に移動可能である。切換クラッチＳＫ４は、第７の歯車面ＺＥ７において変速機出力軸２０と遊動歯車３１とを回転固定して連結するように後方に移動可能である。
【００８０】
図１６は、図１５によるダブルクラッチ変速機のシフト図を示している。個々の前進ギヤ段Ｖ１〜Ｖ７及び後進ギヤ段Ｒ１に関するこのシフト図について、以下に説明する。
【００８１】
第１速前進ギヤ段Ｖ１では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が後方位置Ｓ２にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が後方位置Ｓ４にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が後方位置Ｓ６にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【００８２】
この場合、第１速前進ギヤ段Ｖ１は循環減速ギヤである。この場合、動力伝達は、軸方向に、
−最初に、後方に向かって５番目の歯車面で行われ、
−それから、前方に向かって３番目の歯車面で行われ、
−その後、変速機出力まで行われる。
【００８３】
詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−第６の歯車面ＺＥ６を介して、
−第２の中空軸２５を介して、
−第５の歯車面ＺＥ５を介して、
−第１の中空軸１３の部分領域を介して、
−第３の歯車面ＺＥ３を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００８４】
第２速前進ギヤ段Ｖ２では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が後方位置Ｓ２にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【００８５】
したがって、切換クラッチＳＫ１の１つのみが係合する。
【００８６】
この場合、第２速前進ギヤ段Ｖ２は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第２速前進ギヤ段Ｖ２の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３の前方部分領域を介して、
−第１速前進ギヤ段Ｖ１と同様に最後の変速段として第３の歯車面ＺＥ３を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００８７】
第３速前進ギヤ段Ｖ３では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が後方位置Ｓ６にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ７にある。
【００８８】
この場合、第３速前進ギヤ段Ｖ３は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第３速前進ギヤ段Ｖ３の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６の前方部分領域を介して、
−最後の変速段として第６の歯車面ＺＥ６を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００８９】
第４速前進ギヤ段Ｖ４では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が後方位置Ｓ４にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ７にある。
【００９０】
この場合、第４速前進ギヤ段Ｖ４は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第４速前進ギヤ段Ｖ４の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３の大部分を介して、
−最後の変速段として第５の歯車面ＺＥ５を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００９１】
第５速前進ギヤ段Ｖ５では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が前方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ７にある。
【００９２】
この場合、第５速前進ギヤ段Ｖ５は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第５速前進ギヤ段Ｖ５の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６の大部分を介して、
−第４速前進ギヤ段Ｖ４と同様に最後の変速段として第５の歯車面ＺＥ５を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００９３】
第６速前進ギヤ段Ｖ６では、第２の動力切換クラッチＫ２が係合する。さらに以下に説明する第７速前進ギヤ段Ｖ７の場合と同様に、第６速前進ギヤ段Ｖ６においても、切換クラッチの１つのみが係合する。この切換クラッチは、第６速前進ギヤ段Ｖ６の場合には、前方位置Ｓ１に移動する第１の切換クラッチＳＫ１である。残りの３つの切換クラッチＳＫ２、ＳＫ３、ＳＫ４は中立位置にある。したがって、第６速前進ギヤ段Ｖ６は直結前進ギヤ段として設計される。この直結前進ギヤ段では、第２の中間軸１２は変速機出力軸２０に回転固定して連結されるので、第６速前進ギヤ段Ｖ６の変速比は１：１である。
【００９４】
第７速前進ギヤ段Ｖ７では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が後方位置Ｓ８にある。
【００９５】
詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−第７の歯車面ＺＥ７を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００９６】
１つのみの後進ギヤ段Ｒ１では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が前方位置Ｓ３にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ７にある。
【００９７】
この場合、後進ギヤ段Ｒ１は循環減速ギヤとして設計されていない。以下に説明する動力伝達は、第２の動力切換クラッチＫ２を介して行われるので、動力伝達を遮断することなく、第１の動力切換クラッチＫ１を介して作動する第１速前進ギヤ段Ｖ１から後進ギヤ段Ｒ１へのギヤチェンジが可能である。前記動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３の前方部分領域を介して、
−後進ギヤ段Ｒ２に割り当てられた第４の歯車面ＺＥ４を介して、
−中間軸３４を介して、
−最後の変速段として第５の歯車面ＺＥ５を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【００９８】
図１７は、第４の実施形態のダブルクラッチ変速機を示している。
【００９９】
このダブルクラッチ変速機の構造は、前方から第４の歯車面ＺＥ４まで第１の実施形態の構造と同一であり、したがって、ここまでの構造については第１の実施形態を参照されたい。
【０１００】
この歯車面ＺＥ４に続く切換クラッチ面ＳＫＥ２にある切換クラッチＳＫ２も第１の実施形態のものと同一である。しかし、第１の実施形態と対照的に、この切換クラッチ面ＳＫＥ２には、「半分の」切換クラッチＳＫ３として設計される第３の切換クラッチＳＫ３がさらに配置される。この第３の切換クラッチＳＫ３は、中立位置の後側に、回転固定して連結するための位置を１つのみ有する。この位置は、第１の中空軸１３と、歯車面ＺＥ５において第２の部分変速機５２の中空軸１３の後端に同軸に回転可能に配置される遊動歯車２８とを回転固定して連結するための位置Ｓ５である。
【０１０１】
歯車面ＺＥ５でこの遊動歯車２８と噛み合う遊動歯車２６は、変速機出力軸２０に同軸に回転可能に配置される。この遊動歯車２６は、第２の中空軸２５を介して歯車２７に回転固定して連結され、したがって、歯車２７も遊動歯車として、変速機出力軸２０に同軸に回転可能に配置される。
【０１０２】
後者の歯車２７は、最後の第６の歯車面ＺＥ６において、内側軸１６の後端に同軸に回転可能に配置される遊動歯車３０と噛み合う。
【０１０３】
第５の歯車面ＺＥ５と第６の歯車面ＺＥ６との間には、切換クラッチＳＫ４を有する第３の切換クラッチ面ＳＫＥ３がある。切換クラッチＳＫ４が前方に移動させられると、切換クラッチＳＫ４は位置Ｓ６に達して、内側軸１６と遊動歯車２８とを回転固定して連結する。この場合、内側軸１６と遊動歯車２８との間に配置された中空軸１３は、内側軸１６と遊動歯車２８とに対して回転可能なままである。これに対して、切換クラッチＳＫ４が後方に移動させられると、切換クラッチＳＫ１は、内側軸１６と遊動歯車３０とを回転固定して連結する。
【０１０４】
図１８は、図１７によるダブルクラッチ変速機のシフト図を示している。個々のギヤ段Ｖ１〜Ｖ７及びＲ１〜Ｒ３に関するこのシフト図について、以下に説明する。
【０１０５】
第１速前進ギヤ段Ｖ１では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が後方位置Ｓ２にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が係合し、すなわち後方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が後方位置Ｓ７にある。
【０１０６】
第１速前進ギヤ段Ｖ１は循環減速ギヤである。この場合、動力伝達は、軸方向に、
−最初に、後方に向かって５番目の歯車面で行われ、
−次に、前方に向かって３番目の歯車面で行われ、
−その後、変速機出力まで行われる。
【０１０７】
詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−第６の歯車面ＺＥ６を介して、
−第２の中空軸２５を介して、
−第５の歯車面ＺＥ５を介して、
−第１の中空軸１３の部分領域を介して、
−第３の歯車面ＺＥ３を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１０８】
第２速前進ギヤ段Ｖ２では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が後方位置Ｓ２にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【０１０９】
したがって、第１の切換クラッチＳＫ１の１つのみが係合する。
【０１１０】
この場合、第２速前進ギヤ段Ｖ２は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第２速前進ギヤ段Ｖ２の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３の前方部分領域を介して、
−第１速前進ギヤ段Ｖ１と同様に最後の変速段として第３の歯車面ＺＥ３を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１１１】
第３速前進ギヤ段Ｖ３では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が後方位置Ｓ４にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が後方位置Ｓ７にある。
【０１１２】
この場合、第３速前進ギヤ段Ｖ３は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第３速前進ギヤ段Ｖ３の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−第６の歯車面ＺＥ６を介して、
−中空軸２５を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１１３】
第４速前進ギヤ段Ｖ４では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が後方位置Ｓ４にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が後方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【０１１４】
この場合、第４速前進ギヤ段Ｖ４は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第４速前進ギヤ段Ｖ４の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３を介して、
−最後から２番目の変速段として第５の歯車面ＺＥ５を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１１５】
第５速前進ギヤ段Ｖ５では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が後方位置Ｓ４にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ６にある。
【０１１６】
この場合、第５速前進ギヤ段Ｖ５は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第５速前進ギヤ段Ｖ５の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６の大部分を介して、
−第４速前進ギヤ段Ｖ４と同様に最後から２番目の変速段として第５の歯車面ＺＥ５を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１１７】
第６速前進ギヤ段Ｖ６では、第２の動力切換クラッチＫ２が係合する。第２速前進ギヤ段Ｖ２の場合と同様に、第６速前進ギヤ段Ｖ６においても、切換クラッチの１つのみが係合する。この切換クラッチは、第６速前進ギヤ段Ｖ６の場合にも、第１の切換クラッチＳＫ１であるが、この場合、第１の切換クラッチＳＫ１は前方位置Ｓ１に移動する。残りの３つの切換クラッチＳＫ２、ＳＫ３、ＳＫ４は中立位置にある。第６速前進ギヤ段Ｖ６が直結前進ギヤ段として設計されることが明らかである。この直結前進ギヤ段では、第２の中間軸１２は変速機出力軸２０に回転固定して連結されるので、第６速前進ギヤ段Ｖ６の変速比は１：１である。
【０１１８】
第７速前進ギヤ段Ｖ７では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が前方位置Ｓ１にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が中立位置にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が後方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ６にある。
【０１１９】
この場合、第７速前進ギヤ段Ｖ７は循環減速ギヤではない。しかし、第１速前進ギヤ段Ｖ１の場合と同様に、動力伝達は部分領域の前後に軸方向に行われる。この場合、動力伝達は、軸方向に、
−最初に、後方に向かって４番目の歯車面で行われ、
−次に、前方に向かって３番目の歯車面で行われ、
−その後、変速機出力まで行われる。
【０１２０】
詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−リングギヤ２８と切換クラッチＳＫ３とを介して内側軸１６と第１の中空軸１３とをその中空軸の後端で回転固定して連結する切換クラッチＳＫ４を介して、
−中空軸１３を介して、
−最後の変速段として、常時噛み合い部Ｃ２がある第２の歯車面ＺＥ２を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１２１】
第１速後進ギヤ段Ｒ１では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が前方位置Ｓ３にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が係合し、すなわち後方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が後方位置Ｓ７にある。
【０１２２】
第１速後進ギヤ段Ｒ１は循環減速ギヤである。この場合、動力伝達は、軸方向に、
−最初に、後方に向かって５番目の歯車面で行われ、
−次に、前方に向かって２番目の歯車面で行われ、
−その後、変速機出力まで行われる。
【０１２３】
詳細には、動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−第６の歯車面ＺＥ６を介して、
−第２の中空軸２５を介して、
−第５の歯車面ＺＥ５を介して、
−第４の歯車面ＺＥ４を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１２４】
したがって、第１速後進ギヤ段Ｒ１の動力伝達は、第１速前進ギヤ段Ｖ１の動力伝達と同様に行われるので、実質的に同一の変速比が得られる。
【０１２５】
第２速後進ギヤ段Ｒ２では、
−第２の動力切換クラッチＫ２が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が前方位置Ｓ３にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が中立位置にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が中立位置にある。
【０１２６】
したがって、第２の切換クラッチＳＫ２の１つのみが係合する。
【０１２７】
この場合、第２速後進ギヤ段Ｒ２は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第２速後進ギヤ段Ｒ２の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第２の動力切換クラッチＫ２を介して、
−第２の中間軸１２を介して、
−第２の常時噛み合い部Ｃ２を介して、
−中空軸１３の前方部分領域を介して、
−第１速後進ギヤ段Ｒ１と同様に最後の変速段として第４の歯車面ＺＥ４の３つの歯車２２、２３、２４を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１２８】
第３速後進ギヤ段Ｒ３では、
−第１の動力切換クラッチＫ１が係合し、
−第１の切換クラッチＳＫ１が中立位置にあり、
−第２の切換クラッチＳＫ２が前方位置Ｓ３にあり、
−第３の切換クラッチＳＫ３が係合し、すなわち後方位置Ｓ５にあり、
−第４の切換クラッチＳＫ４が前方位置Ｓ６にある。
【０１２９】
この場合、第３速後進ギヤ段Ｒ３は循環減速ギヤとして設計されていない。したがって、第３速後進ギヤ段Ｒ３の動力伝達は、
−変速機入力軸１０から、
−第１の動力切換クラッチＫ１を介して、
−第１の中間軸１４を介して、
−第１の常時噛み合い部Ｃ１を介して、
−内側軸１６を介して、
−歯車２８を介して中空軸１３に向かって、
−第１速後進ギヤ段Ｒ１とＲ２と同様に最後の変速段として第４の歯車面ＺＥ４の３つの歯車２２、２３、２４を介して、
変速機出力軸２０まで連続して行われる。
【０１３０】
例示的な実施形態では、固定歯車及び遊動歯車のすべてが、はすば歯車又は平歯車として設計されることが好ましい。
【０１３１】
ダブルクラッチ変速機を切り換えるための方法では、個々のギヤ段において、それぞれのギヤ段を実施するために積極的には必要とされない少なくとも１つの切換クラッチを選択的に係合したままにしておくことが可能であるので、これによって、ギヤチェンジ中に作動させるべき切換クラッチの数を少なくすることができる。
【０１３２】
ダブルクラッチ変速機には、ギヤ段を予測しまたギヤ段を事前選択する装置を設けることが可能であり、この装置を用いることによって、切換要求が未だ出されていなかったとしても、無負荷状態の部分変速機５２又は５４でギヤ段選択を行うことができる。
【０１３３】
代替的改良形態では、ダブルクラッチ変速機は偶数の前進ギヤ段を有し得る。
【０１３４】
説明してきた実施形態は例示的な実施形態であるに過ぎない。異なる実施形態について説明してきた特徴を組み合わせることも可能である。本発明に属する装置部分の別の特徴、特に、説明してこなかった特徴は、図示している装置部分の形状から理解することが可能である。特に、互いに関連付けられた複数の歯車及び歯車対の基本的な大きさの比率は、図面から理解することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】第１の実施形態のダブルクラッチ変速機の図面である。
【図２】図１によるダブルクラッチ変速機のシフト図である。
【図３】第１速前進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図４】第２速前進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図５】第３速前進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図６】第４速前進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図７】第５速前進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図８】第６速前進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図９】第７速前進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図１０】第１速後進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図１１】第２速後進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図１２】第３速後進ギヤ段における動力伝達が斜線で示されている図１によるダブルクラッチ変速機の図面である。
【図１３】第２の実施形態のダブルクラッチ変速機の図面である。
【図１４】図１３によるダブルクラッチ変速機のシフト図である。
【図１５】第３の実施形態のダブルクラッチ変速機の図面である。
【図１６】図１５によるダブルクラッチ変速機のシフト図である。
【図１７】第４の実施形態のダブルクラッチ変速機の図面である。
【図１８】図１７によるダブルクラッチ変速機のシフト図である。

Claims

７つの前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ７）と３つの後進ギヤ段（Ｒ１〜Ｒ３）を実装するダブルクラッチ変速機であって、
入力軸（１０）と変速機出力軸（２０）と、
第１、第２の動力切換クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）と、
入力軸（１０）と変速機出力軸（２０）と同軸に配置され、動力切換クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）を介して入力軸（１０）にそれぞれが連結できる、中空軸として設計される第１の中間軸（１４）とその内側を通る第２の中間軸（１２）と、
中空軸（１３）とその内側を通る内側軸（１６）として設計され、同軸に配置される２つの副軸と、
入力軸（１０）から変速機出力軸（２０）までの動力伝達経路を切り替える第１から第４の切換クラッチ（ＳＫ１〜ＳＫ４）を有し、
１つの後進ギヤ段（Ｒ１）の動力伝達が、４つの変速段（ＺＥ１、ＺＥ６、ＺＥ５、ＺＥ４）を介して行われ、
前記７つの前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ７）と前記３つの後進ギヤ段（Ｒ１〜Ｒ３）とが、前記４つの切換クラッチ（ＳＫ１〜ＳＫ４）のみの切り換えにより選択可能であることを特徴とする、循環減速構造のダブルクラッチ変速機。
前記１つの後進ギヤ段が、第１速後進ギヤ段（Ｒ１）であることを特徴とする、請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。
最大変速比を有する第１速前進ギヤ段（Ｖ１）が、４つの変速段（ＺＥ１、ＺＥ６、ＺＥ５、ＺＥ３）を介して行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載のダブルクラッチ変速機。
最大の後進ギヤ変速比ｉ_Ｒ１を有する第１速後進ギヤ段（Ｒ１）と、
２番目に大きな後進ギヤ変速比ｉ_Ｒ２を有する第２速後進ギヤ段（Ｒ２）との間の変速比φ_{Ｒ１−Ｒ２}が、
最大変速比を有する第１の前進ギヤ段（Ｖ１）と、
第２の前進ギヤ段（Ｖ２）の間の変速比φ_１−２に対応することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のダブルクラッチ変速機。
２番目に大きな後進ギヤ変速比ｉ_Ｒ２を有する第２速後進ギヤ段（Ｒ２）と、
３番目に大きな後進ギヤ変速比ｉ_Ｒ３を有する第３速後進ギヤ段（Ｒ３）との間の変速比φ_{Ｒ２−Ｒ３}が、
２番目に大きな変速比ｉ_２を有する第２速前進ギヤ段（Ｖ２）と、
３番目に大きな変速比ｉ_３を有する第３速前進ギヤ段（Ｖ３）との間の変速比φ_２−３に対応することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のダブルクラッチ変速機。
少なくとも２つの後進ギヤ段が、一方の動力切換クラッチ（Ｋ１又はＫ２）から他方の動力切換クラッチ（Ｋ２又はＫ１）へのオーバラップ変更によって前記少なくとも２つの後進ギヤ段の間で切換を行うことができるように配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のダブルクラッチ変速機。
単一の中間歯車（２３）が、第１から第３速の後進ギヤ段（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）のすべてにおいて回転方向を反転させるために設けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のダブルクラッチ変速機。
前記第１の変速段（ＺＥ１）を構成する歯車の常時噛み合い部（Ｃ１）と、
前記第２の変速段（ＺＥ２）を構成する歯車の常時噛み合い部（Ｃ２）を有し、
第７速の前進ギヤ段（Ｖ７）において、前記第１の常時噛み合い部（Ｃ１）及び前記第２の常時噛み合い部（Ｃ２）の両方を介して動力伝達が行われることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のダブルクラッチ変速機。
前記第７速の前進ギヤ段（Ｖ７）において、前記常時噛み合い部（Ｃ２）を構成する駆動歯車（１１）が、切換クラッチ（ＳＫ１）によって、該駆動歯車（１１）に同軸に配置された変速機出力軸（２０）に連結されることができ、前記切換クラッチ（ＳＫ１）が、直結ギヤ段を選択するためにも用いられることを特徴とする、請求項８に記載のダブルクラッチ変速機。
最高の前進ギヤ段、２番目に高い前進ギヤ段、又は３番目に高い前進ギヤ段の内の１つが、直結ギヤ段として設計されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のダブルクラッチ変速機。
駆動装置のより近傍に配置された前記第１の常時噛み合い部（Ｃ１）が、前記第１の常時噛み合い部の軸方向後側に配置された前記第２の常時噛み合い部（Ｃ２）よりも大きな駆動歯車を有することを特徴とする、請求項８に記載のダブルクラッチ変速機。
最大変速比を有する第１速前進ギヤ段（Ｖ１）においても、
２番目に大きな変速比を有する第２速前進ギヤ段（Ｖ２）においても、
最後に同じ変速段（ＺＥ３）を介して動力伝達が行われることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のダブルクラッチ変速機。
第２速前進ギヤ段より上位の２つの前進ギヤ段（Ｖ４，Ｖ５）において、異なる常時噛み合い部を介し、同一の変速段（ＺＥ５）を介して動力伝達が行われることを特徴とする、請求項８に記載のダブルクラッチ変速機。
前記４つの切換クラッチ（ＳＫ１〜ＳＫ４）は、７つの前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ７）及び３つの後進ギヤ段（Ｒ１〜Ｒ３）のギヤチェンジを実施するために、２つの係合位置（Ｓ１〜Ｓ８）及び１つの中立位置にそれぞれ移動させることができることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のダブルクラッチ変速機。
７つの前進ギヤ段（Ｖ１〜Ｖ７）及び３つの後進ギヤ段（Ｒ１〜Ｒ３）のギヤチェンジを実施するために、前記４つの切換クラッチ（ＳＫ１〜ＳＫ４）の内の３つの切換クラッチ（ＳＫ１、ＳＫ２、ＳＫ４）は２つの係合位置（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７）と１つの中立位置にそれぞれ移動させることができ、残りの１つの切換クラッチ（ＳＫ３）は１つの係合位置（Ｓ５）と１つの中立位置に移動させることができることを特徴とする、請求項１３に記載のダブルクラッチ変速機。
１つの切換クラッチ（ＳＫＥ３）を係合解除することによって、隣接する第１速の前進ギヤ段（Ｖ１）と第２速の前進ギヤ段（Ｖ２）の間の切換動作を行うことができることを特徴とする、請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。
第２速の前進ギヤ段（Ｖ２）の伝達経路外に配置された１つの切換クラッチ（ＳＫ４）が、前記内側軸（１６）と歯車（２９）を回転固定して連結することを特徴とする、請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。
前記１つの切換クラッチ（ＳＫ４）が、第２速の前進ギヤ段に順次続いてシフトされる第３速の前進ギヤ段の動力伝達経路内にあることを特徴とする、請求項１７に記載のダブルクラッチ変速機。