DE10162877A1 - Mehrstufengetriebe - Google Patents

Mehrstufengetriebe

Info

Publication number
DE10162877A1
DE10162877A1 DE2001162877 DE10162877A DE10162877A1 DE 10162877 A1 DE10162877 A1 DE 10162877A1 DE 2001162877 DE2001162877 DE 2001162877 DE 10162877 A DE10162877 A DE 10162877A DE 10162877 A1 DE10162877 A1 DE 10162877A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
planetary gear
transmission according
drive
gear set
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2001162877
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Gumpoltsberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE2001162877 priority Critical patent/DE10162877A1/de
Publication of DE10162877A1 publication Critical patent/DE10162877A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/666Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/006Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising eight forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0082Transmissions for multiple ratios characterised by the number of reverse speeds
    • F16H2200/0086Transmissions for multiple ratios characterised by the number of reverse speeds the gear ratios comprising two reverse speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2012Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with four sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2097Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04Combinations of toothed gearings only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Das Mehrstufengetriebe umfasst eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, welche in einem Gehäuse angeordnet sind, zwei Einstegplanetensätze (P2, P3) und ein Element zum Vorgeben der Eingangsübersetzung (P1), mindestens sechs drehbare Wellen (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) sowie mindestens sechs Schaltelemente (0, 04, 13, 14, 26, 35), welche Bremsen und/oder Kupplungen umfassen, deren selektives paarweises Eingreifen acht Vorwärts- und zwei Rückwärtsgänge erzeugt, wobei die Antriebswelle (1) direkt mit dem Element (P1) verbunden ist, der Abtrieb durch eine Welle (2) erfolgt, welche mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes (P3) verbunden ist, eine Welle (3) ständig mit dem Sonnenrad des Planetensatzes (P2) und mit dem Sonnenrad des Planetensatzes (P3) verbunden ist, eine Welle (4) ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes (P3) verbunden ist, eine Welle (5) das Hohlrad des zweiten Planetensatzes (P2) und das Element (P1) verbindet und eine Welle (6) ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes (P2) verbunden ist, wobei die Planetensätze (P2, P3) sowie das Element (P1) mittels Wellen (o, 1, 2, 3, 5, 6) und Schaltelementen (03, 04, 13, 14, 26, 35) gekoppelt sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetensätze, die mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen wie etwa Kupplungen und Bremsen geschaltet werden und üblicherweise mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung verbunden sind.
  • Ein derartiges Getriebe geht aus der EP 0 434 525 A1 hervor. Es umfasst im wesentlichen eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die parallel zueinander angeordnet sind, einen konzentrisch zur Abtriebswelle angeordneten Doppelplanetenradsatz und fünf Schaltelemente in der Form von drei Kupplungen und zwei Bremsen, deren wahlweise Sperrung jeweils paarweise die verschiedenen Gangübersetzungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bestimmen.
  • Des weiteren ist aus der DE 199 49 507 A1 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe bekannt, bei dem an der Antriebswelle zwei nicht schaltbare Vorschaltradsätze vorgesehen sind, die ausgangsseitig zwei Drehzahlen erzeugen, die neben der Drehzahl der Antriebswelle wahlweise auf einen auf die Abtriebswelle wirkenden, schaltbaren Doppelplanetenradsatz durch selektives Schließen der verwendeten Schaltelemente derart schaltbar sind, dass zum Umschalten von einem Gang in den jeweils nächst folgenden höheren oder niedrigeren Gang von den beiden gerade betätigten Schaltelementen jeweils nur ein Schaltelement zu- oder abgeschaltet werden muss.
  • Außerdem wird im Rahmen der EP 0 434 525 A1 ein Mehrstufengetriebe offenbart, welches eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die in einem Gehäuse angeordnet sind, einen mit der Abtriebswelle konzentrischen Planetensatz aus vier von einem ersten bis zu einem vierten in Drehzahlordnung bezeichneten Elementen, d. h. einem sogenannten doppelten Planetensatz sowie fünf Schaltelemente, nämlich drei Kupplungen und zwei Bremsen enthält, deren selektives paarweises Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen Antriebswelle und der Abtriebswelle bestimmt, wobei das Getriebe zwei Leistungswege aufweist, so dass durch das selektive paarweise Eingreifen der fünf Schaltelemente sechs Vorwärtsgänge erzielt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem der Hauaufwand optimiert wird und zudem der Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen hinsichtlich der Schlepp- und Verzahnungsverluste verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteile und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise vorgeschlagen, bei dem vorzugsweise acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge realisierbar sind. Das Mehrstufengetriebe umfasst mindestens eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, welche in einem Gehäuse angeordnet sind, mindestens zwei Einstegplanetensätze und ein weiteres Element zum Vorgeben der Eingangsübersetzung, mindestens sechs drehbare Wellen sowie - je nach Bedarf - mindestens sechs Schaltelemente, deren selektives paarweises Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der mindestens einen Antriebswelle und der Abtriebswelle bewirkt.
  • Hierbei ist die Antriebswelle erfindungsgemäß direkt mit dem Element zur Vorgabe der Eingangsübersetzung verbunden und der Abtrieb erfolgt durch eine Welle, welche mit dem Hohlrad eines dritten Planetensatzes verbunden ist, wobei eine Welle ständig mit dem Sonnenrad eines zweiten Planetensatzes und mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes verbunden ist. Des weiteren ist eine Welle ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes verbunden, wobei eine weitere Welle das Hohlrad des zweiten Planetensatzes und ein Element des Elementes zur Vorgabe der Eingangsübersetzung verbindet und eine weitere Welle ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes verbunden ist. Hierbei sind die Planetensätze sowie das Element zur Vorgabe der Eingangsübersetzung mittels Wellen und Schaltelementen gekoppelt.
  • Als Element zum Vorgeben der Eingangsübersetzung kann beispielsweise ein Planetensatz oder eine Vorgelegestufe vorgesehen sein, wobei das Element eine oder zwei verschiedene Eingangsübersetzungen realisiert.
  • Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ergeben sich geeignete Übersetzungen sowie eine erhebliche Erhöhung der Gesamtspreizung des Mehrstufengetriebes, was in erhöhtem Fahrkomfort und signifikanter Verbrauchsabsenkung resultiert.
  • Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe eignet sich für jedes Kraftfahrzeug, insbesondere für Personenkraftfahrzeuge und für Nutzkraftfahrzeuge, wie z. B. Lastkraftwagen, Busse, Baufahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Gleiskettenfahrzeuge und dergleichen.
  • Darüber hinaus wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen, nämlich vorzugsweise nur vier Kupplungen und zwei Bremsen, der Bauaufwand erheblich reduziert.
  • In vorteilhafter Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe möglich, ein Anfahren mit einem hydrodynamischen Wandler, einer externen Anfahrkupplung oder auch einem sonstigen geeigneten externen Anfahrelement durchzuführen. Es ist auch denkbar, einen Anfahrvorgang mit einem im Getriebe integrierten Anfahrelement zu ermöglichen. Darüber hinaus ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad hinsichtlich der Schlepp- und Verzahnungsverluste.
  • Des weiteren liegen geringe Momente in den Schaltelementen und auch in den Planetensätzen vor. Dadurch wird der Verschleiß des Mehrstufengetriebes in besonders vorteilhafter Weise reduziert. Aufgrund der geringen Momente in den Schaltelementen und den Planetensätzen kann das Getriebe kleiner dimensioniert werden, was zu einer Bauraumoptimierung und zu einer Reduzierung der Kosten führt.
  • Außerdem ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • In diesen stellen dar:
  • Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • Fig. 2 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • Fig. 3 ein Schaltschema für das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe gemäß den Fig. 1 und 2;
  • Fig. 4 eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • Fig. 5 eine schematische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes und
  • Fig. 6 eine schematische Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes.
  • Gemäß Fig. 1 weist das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe eine Antriebswelle 1 (An) und eine Abtriebswelle 2 (Ab), welche in einem Gehäuse angeordnet sind, zwei Einstegplanetensätze P2, P3, die vorzugsweise als Minus- Planetensätze ausgebildet sind und einen weiteren, Plus- Planetensatz P1 auf, der eine feste Eingangsübersetzung vorgibt. Wie aus der Figur ersichtlich, sind lediglich sechs Schaltelemente, nämlich zwei Bremsen 03 und 04 und vier Kupplungen 13, 14, 26, 35 vorgesehen, durch deren selektives Schalten acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge erzielbar sind. Das Getriebe weist insgesamt sechs drehbare Wellen auf, nämlich die Wellen 1, 2, 3, 4, 5 und 6.
  • Erfindungsgemäß ist der Steg des ersten Planetensatzes P1 ständig direkt mit dem Gehäuse verbunden (Welle 0); der Antrieb erfolgt durch die Antriebswelle 1, welche direkt mit dem Sonnenrad des Planetensatzes P1 verbunden ist und der Abtrieb durch die Welle 2, welche mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist. Ferner ist eine Welle 3 ständig mit dem Sonnenrad des Planetensatzes P2 und mit dem Sonnenrad des Planetensatzes P3 verbunden und eine Welle 4 ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes P3 verbunden. Die Welle 5 verbindet das Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 und das Hohlrad des ersten Planetensatzes P1, wobei die Welle 6 ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 verbunden ist.
  • Hierbei sind die Wellen 3 und 4 durch die Bremsen 03 bzw. 04 an das Gehäuse ankoppelbar. Des weiteren verbindet die Kupplung 13 die Wellen 1 und 3 lösbar und die Kupplung 14 die Wellen 1 und 4 lösbar. Ebenfalls sind die Wellen 2 und 6 durch die Kupplung 26 und die Wellen 3 und 5 durch die Kupplung 35 lösbar miteinander verbindbar.
  • Im Rahmen einer zweiten Ausführungsform, die zwei vorteilhafte Varianten aufweist und Gegenstand der Fig. 2 ist, wird die Eingangsübersetzung durch eine mit dem Antrieb ständig verbundene Vorgelegestufe V vorgegeben. Hierbei kann der Antrieb An1 koaxial zum Planetengetriebe, koaxial zur Vorgelegestufe V (An2) oder auch gleichzeitig zum Planetengetriebe und zur Vorgelegestufe erfolgen.
  • Gemäß Fig. 2 erfolgt der Antrieb beispielsweise durch die Antriebswelle 1, welche ständig mit der Vorgelegestufe V verbunden ist. Der Abtrieb erfolgt durch die Welle 2, welche mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist, wobei die Welle 3 ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 und dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist. Wie ebenfalls aus der Figur ersichtlich, ist eine Welle 4 ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes P3 verbunden und eine Welle 5 verbindet das Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 mit einer Stirnradstufe der Vorgelegestufe V. Zudem ist eine Welle 6 ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 verbunden. Die Kopplungen entsprechen den Kopplungen nach Fig. 1.
  • Das entsprechende Schaltschema dieser Ausführungsbeispiele ist Gegenstand der Fig. 3, in der beispielhafte Übersetzungen i und die sich ergebenden Stufensprünge φ angegeben sind.
  • Demnach weist das erfindungsgemäße Getriebe eine progressive Gangabstufung auf. Zudem werden bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermieden, da zwei benachbarte Gangstufen jeweils ein Schaltelement gemeinsam benutzen. Des weiteren wird bei jeder beliebigen Schaltung zwischen dem ersten und dem fünften Gang und zwischen dem fünften und dem achten Gang jeweils nur ein Schaltelement betätigt. Für die Gänge 1 bis 5 ist die Kupplung 26 ständig aktiviert, diese Gänge ergeben sich durch die zusätzliche Aktivierung der Bremse 04 (erster Gang), der Bremse 03 (zweiter Gang), der Kupplung 35 (dritter Gang), der Kupplung 13 (vierter Gang) oder der Kupplung 14 (fünfter Gang). Für die Gänge 5 bis 8 bleibt die Kupplung 14 geschlossen und die Gänge ergeben sich durch zusätzliche Aktivierung der Kupplung 13 (sechster Gang), der Kupplung 35 (siebter Gang) oder der Bremse 03 (achter Gang). Der erste Rückwärtsgang erfordert die Aktivierung der Bremse 04 und der Kupplung 35 und der zweite Rückwärtsgang die Aktivierung der Bremse 04 und der Kupplung 13.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 darin unterscheidet, dass zwei verschiedene Eingangsübersetzungen vorgesehen sind. Zu diesem Zweck weist das Element zur Vorgabe der Eingansübersetzung zwei unterschiedlich dimensionierte Planetensätze P1, P1' auf, deren Steg durch die Welle 0 miteinander verbunden ist, wobei die Welle 0 fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Welle 5 durch die Wellen 5.1 und 5.2 ersetzt worden, wobei die Welle 5.1 das Hohlrad von P1 mit dem Hohlrad von P2 und die Welle 5.2 das Hohlrad von P1' mit dem Sonnenrad von P2 über die Kupplung 35 verbindet.
  • Fig. 5 beschreibt eine weitere Variante der Erfindung, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 2 ebenfalls darin unterscheidet, dass zwei verschiedene Eingangsübersetzungen vorgesehen sind. Zu diesem Zweck ist die Antriebswelle An2 mit zwei unterschiedlich dimensionierten Stirnradstufen der Vorgelegestufe V, V' verbunden, die jeweils mit der Welle 5.1 bzw. 5.2 verbunden sind, welche die Welle 5 aus Fig. 2 ersetzen.
  • In Fig. 6 ist eine Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 dargestellt. Hierbei wird die feste Verbindung des Steges des ersten Planetensatzes P1 mit dem Gehäuse durch eine lösbare Verbindung vorzugsweise mittels einer Bremse 00 ersetzt. Dadurch kann auf die mittels der Bremse gelöste Welle 0 eine E-Maschine oder eine zusätzliche geeignete Antriebsquelle angeordnet werden. Analog zu dieser Variante ist es möglich, auch die feste Verbindung der Stege der Planetensätze P1 und P1' mit dem Gehäuse gemäß Fig. 4 durch eine lösbare Verbindung vorzugsweise mittels einer Bremse 00 zu ersetzen.
  • Bei sämtlichen erläuterten Ausführungsformen sind die Einstegplanetensätze P2, P3 vorzugsweise als Minus-Planetensätze und die Planetensätze P1, P1' als Plus-Planetensätze ausgebildet.
  • Gemäß der Erfindung ist es möglich, an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um eine Welle zu trennen bzw. zu verbinden.
  • Zudem ist es durch die erfindungsgemäße Bauweise möglich, Antrieb und Abtrieb auf der gleichen Seite des Getriebes bzw. des Gehäuses anzuordnen. Auf der An- oder Abtriebsseite kann zudem ein Achsdifferential oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.
  • Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Antriebswelle durch ein Kupplungselement von einem Antriebsmotor nach Bedarf getrennt werden, wobei als Kupplungselement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung einsetzbar sind. Es ist auch möglich, ein derartiges Anfahrelement hinter dem Getriebe anzuordnen, wobei in diesem Fall die Antriebswelle fest mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist. Das Anfahren kann gemäß der Erfindung auch mittels eines Schaltelementes des Getriebes erfolgen, vorzugsweise mittels der Bremse 04 oder der Kupplung 26.
  • Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Motor und Getriebe.
  • Im Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf jeder Welle eine verschleißfreie Bremse angeordnet sein, was insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Auch kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.
  • Die eingesetzten Schaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein; Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen sind aber ebenfalls einsetzbar. Des weiteren können auch formschlüssige Bremsen und/oder Kupplungen, wie z. B. Synchronisierungen oder Klauenkupplungen eingesetzt werden.
  • Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Mehrstufengetriebes besteht darin, dass auf jeder Welle als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine eine elektrische Maschine anbringbar ist. Bezugszeichen 0 Welle
    1 Welle
    2 Welle
    3 Welle
    4 Welle
    5 Welle
    5.1 Welle
    5.2 Welle
    6 Welle
    7 Welle
    00 Bremse
    03 Bremse
    04 Bremse
    13 Kupplung
    14 Kupplung
    26 Kupplung
    35 Kupplung
    P1 Planetensatz
    P1' Planetensatz
    P2 Planetensatz
    P3 Planetensatz
    V Vorgelegestufe
    V' Vorgelegestufe
    An Antrieb
    Ab Abtrieb
    i Übersetzung
    φ Stufensprung

Claims (24)

1. Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend mindestens eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, welche in einem Gehäuse angeordnet sind, zwei Einstegplanetensätze (P2, P3) und ein weiteres Element zum Vorgeben der Eingangsübersetzung (P1, P1', V), mindestens sechs drehbare Wellen (0, 1, 2, 3, 4, 5, 5.1, 5.2, 6, 7) sowie mindestens sechs Schaltelemente (00, 03, 04, 13, 14, 26, 35), welche Bremsen und/oder Kupplungen umfassen, deren selektives paarweises Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der mindestens einen Antriebswelle und der Abtriebswelle bewirkt, so dass acht Vorwärts- und zwei Rückwärtsgänge realisierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb durch die mindestens eine Antriebswelle (1) erfolgt, welche direkt mit dem Element zur Vorgabe der Eingangsübersetzung (P1, P1', V, V') verbunden ist, dass der Abtrieb durch eine Welle (2) erfolgt, welche mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes (P3) verbunden ist, dass eine Welle (3) ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes (P2) und mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes (P3) verbunden ist, dass eine Welle (4) ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes (P3) verbunden ist, dass eine Welle (5) das Hohlrad des zweiten Planetensatzes (P2) und ein Element des Elementes zur Vorgabe der Eingangsübersetzung (P1, P1', V) verbindet und dass eine Welle (6) ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes (P2) verbunden ist, wobei die Welle (3) durch eine Bremse (03) an das Gehäuse ankoppelbar ist, die Welle (4) durch eine Bremse (04) an das Gehäuse ankoppelbar ist, die Kupplung (13) die Wellen (1) und (3) lösbar verbindet, die Kupplung (14) die Wellen (1) und (4) lösbar verbindet, die Kupplung (26) die Wellen (2) und (6) lösbar verbindet und wobei die Kupplung (35) die Wellen (3) und (5) lösbar verbindet.
2. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Element zur Vorgabe der Eingangsübersetzung ein erster Planetensatz (P1) vorgesehen ist, dass der Steg des ersten Planetensatzes (P1) drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, dass die Antriebswelle (1) direkt mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes (P1) verbunden ist und dass eine Welle (5) das Hohlrad des zweiten Planetensatzes (P2) und das Hohlrad des ersten Planetensatzes (P1) verbindet.
3. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Element zur Vorgabe der Eingangsübersetzung eine Vorgelegestufe (V) vorgesehen ist, welche ständig mit der Antriebswelle (1) verbunden ist und dass die Welle (5) das Hohlrad des zweiten Planetensatzes (P2) mit einer Stirnradstufe der Vorgelegestufe (V) verbindet.
4. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Verbindung des Steges des ersten Planetensatzes (P1) mit dem Gehäuse durch eine lösbare Verbindung mittels einer Bremse (00) ersetzbar ist.
5. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der mittels der Bremse (00) gelösten Welle (0) eine E-Maschine oder eine andere geeignete zusätzliche Antriebsquelle anordbar ist.
6. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (An1) koaxial zum Planetengetriebe (P1, P1', P2, P3) und/oder koaxial zur Vorgelegestufe (V) vorgesehen ist.
7. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zur Vorgabe der Eingangsübersetzung eine erste und eine zweite Übersetzungsstufe (P1, P1'; V, V') aufweist.
8. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder geeigneten Stelle zusätzliche Freiläufe einsetzbar sind.
9. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Freiläufe zwischen den Wellen und dem Gehäuse einsetzbar sind.
10. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Antrieb und Abtrieb auf der gleichen Seite des Gehäuses anordbar sind.
11. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebsseite oder der Abtriebsseite des Gehäuses ein Achsdifferential oder ein Verteilerdifferential anordbar ist.
12. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) durch ein Kupplungselement von einem Antriebsmotor trennbar ist.
13. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Kupplungselement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung vorgesehen ist.
14. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftflussrichtung hinter dem Getriebe ein externes Anfahrelement, insbesondere nach Anspruch 13, anordbar ist, wobei die Antriebswelle (1) fest mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist.
15. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahren mittels eines Schaltelementes des Getriebes erfolgt, wobei die Antriebswelle (1) fest mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist.
16. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Motor und Getriebe ein Torsionsschwingungsdämpfer anordbar ist.
17. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Welle eine verschleißfreie Bremse anordbar ist.
18. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle ein Nebenabtrieb anordbar ist.
19. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sind.
20. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen einsetzbar sind.
21. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltelemente formschlüssige Bremsen und/oder Kupplungen vorgesehen sind.
22. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Welle als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine eine elektrische Maschine anbringbar ist.
23. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetensätze (P1, P1') Plus-Planetensätze sind.
24. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetensätze (P2, P3) als Minus-Planetensätze ausgebildet sind.
DE2001162877 2001-12-20 2001-12-20 Mehrstufengetriebe Withdrawn DE10162877A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001162877 DE10162877A1 (de) 2001-12-20 2001-12-20 Mehrstufengetriebe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001162877 DE10162877A1 (de) 2001-12-20 2001-12-20 Mehrstufengetriebe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10162877A1 true DE10162877A1 (de) 2003-07-24

Family

ID=7710131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001162877 Withdrawn DE10162877A1 (de) 2001-12-20 2001-12-20 Mehrstufengetriebe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10162877A1 (de)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10340733A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE10340732A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE10340736A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE10340735A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE10340731A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US6935984B2 (en) 2003-07-31 2005-08-30 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US6997845B2 (en) 2003-07-31 2006-02-14 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US7025703B2 (en) 2003-08-01 2006-04-11 Zf Friedrichshafen Ag Multistage automatic transmission with three planetary gear sets
US7101303B2 (en) 2003-09-04 2006-09-05 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
US7131926B2 (en) 2003-09-04 2006-11-07 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
US7137923B2 (en) 2003-09-04 2006-11-21 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
US7140997B2 (en) 2003-07-31 2006-11-28 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US7140996B2 (en) 2003-09-04 2006-11-28 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
US7179191B2 (en) 2003-08-01 2007-02-20 Zf Friedrichshafen Ag Multistage automatic transmission with three planetary gear sets
USRE39960E1 (en) 1999-03-22 2007-12-25 Zf Friedrichshafen Ag Automatic transmission for motor vehicles
US7320654B2 (en) 2003-09-11 2008-01-22 Zf Friedrichshafen Ag Ratio control system for an automatic transmission in a vehicle
US7470208B2 (en) 2003-10-30 2008-12-30 Zf Friedrichshafen Ag Multistep automatic transmission with three planetary gear trains
US7713160B2 (en) 2007-02-09 2010-05-11 Zf Friedrichshafen Ag Multistage automatic transmission with three planetary gear sets
DE102011080562A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein Mehrstufen- Lastschaltgetriebe
DE102016216692A1 (de) 2016-09-05 2018-03-08 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102016216689A1 (de) * 2016-09-05 2018-03-08 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102017223161A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE39960E1 (en) 1999-03-22 2007-12-25 Zf Friedrichshafen Ag Automatic transmission for motor vehicles
US7140997B2 (en) 2003-07-31 2006-11-28 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US7335127B2 (en) 2003-07-31 2008-02-26 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US7255661B2 (en) 2003-07-31 2007-08-14 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US7217218B2 (en) 2003-07-31 2007-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US6935984B2 (en) 2003-07-31 2005-08-30 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US6997845B2 (en) 2003-07-31 2006-02-14 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage automatic transmission with three planetary gearwheel assemblies
US7025703B2 (en) 2003-08-01 2006-04-11 Zf Friedrichshafen Ag Multistage automatic transmission with three planetary gear sets
US7179191B2 (en) 2003-08-01 2007-02-20 Zf Friedrichshafen Ag Multistage automatic transmission with three planetary gear sets
US7131926B2 (en) 2003-09-04 2006-11-07 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
US7115063B2 (en) 2003-09-04 2006-10-03 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
DE10340735A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US7118511B2 (en) 2003-09-04 2006-10-10 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
US7101303B2 (en) 2003-09-04 2006-09-05 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
US7137923B2 (en) 2003-09-04 2006-11-21 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
DE10340733A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US7140996B2 (en) 2003-09-04 2006-11-28 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
DE10340736A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US7104915B2 (en) 2003-09-04 2006-09-12 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
DE10340731A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US7115061B2 (en) 2003-09-04 2006-10-03 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
US7156767B2 (en) 2003-09-04 2007-01-02 Zf Friedrichshafen Ag Multiple gear stage automatic transmission
DE10340732A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US7320654B2 (en) 2003-09-11 2008-01-22 Zf Friedrichshafen Ag Ratio control system for an automatic transmission in a vehicle
US7470208B2 (en) 2003-10-30 2008-12-30 Zf Friedrichshafen Ag Multistep automatic transmission with three planetary gear trains
US7713160B2 (en) 2007-02-09 2010-05-11 Zf Friedrichshafen Ag Multistage automatic transmission with three planetary gear sets
DE102011080562A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein Mehrstufen- Lastschaltgetriebe
DE102016216692A1 (de) 2016-09-05 2018-03-08 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102016216689A1 (de) * 2016-09-05 2018-03-08 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102016216689B4 (de) * 2016-09-05 2021-06-02 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102017223161A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10162883B4 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162888A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162877A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10231350A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10302023A1 (de) Mehrstufengetriebe
EP1456563B1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162873B4 (de) Mehrstufengetriebe
EP1521927B1 (de) Mehrstufengetriebe
EP1456562B1 (de) Mehrstufengetriebe
EP1521925B1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10302024A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162884A1 (de) Mehrstufengetriebe
EP1521924B1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162886A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162881A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162878B4 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162874A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10231351A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162893A1 (de) Mehrstufengetriebe
EP1521923B1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162891A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162887A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10231349A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162890A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10162876A1 (de) Mehrstufengetriebe

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120703