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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise,
insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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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.
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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,
als Zweisteg-Vierwellen-Planetengetriebe ausgebildeten und mit der
Antriebswelle verbindbaren Hauptradsatz, einem mit der Antriebswelle
verbundenen und mit dem Hauptradsatz verbindbaren Vorschaltradsatz
sowie fünf
Schaltelementen in der Form von drei Kupplungen und zwei Bremsen,
deren wahlweise Sperrung jeweils paarweise die verschiedenen Gangübersetzungen
zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bestimmt. Hierbei
weist das Getriebe zwei Leistungswege auf, so dass durch das selektive
paarweise Eingreifen der fünf
Schaltelemente sechs Vorwärtsgänge erzielt
werden.
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Hierbei
werden bei dem ersten Leistungsweg zwei Kupplungen zur Übertragung
des Drehmomentes vom Vorschaltradsatz zu zwei Elementen des Hauptradsatzes
benötigt.
Diese sind in Kraftflussrichtung im Wesentlichen hinter dem Vorschaltradsatz
in Richtung Hauptradsatz angeordnet. Bei dem zweiten Leistungsweg
ist eine weitere Kupplung vorgesehen, die diesen mit einem weiteren
Element des Hauptradsatzes lösbar
verbindet. Hierbei sind die Kupplungen derart angeordnet, dass der
Innenlamellenträger
den Abtrieb bildet.
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Des
weiteren ist aus der Druckschrift
US 6,139,463 ein
kompaktes Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere für ein Kraftfahrzeug bekannt,
welches zwei miteinander gekoppelte Planetenradsätze und einen Vorschaltradsatz
sowie drei Kupplungen und zwei Bremsen aufweist. Bei diesem bekannten
Mehrstufengetriebe sind bei einem ersten Leistungsweg zwei Kupplungen
C-1 und C-3 zum Übertragen
des Drehmoments vom Vorschaltradsatz zu den beiden gekoppelten Planetenradsätzen vorgesehen.
Hierbei ist der Außenlamellenträger bzw. die
Zylinder- bzw. Kolben- und Druckausgleichsseite der Kupplung C-3
mit einer ersten Bremse B-1 verbunden. Zudem ist der Innenlamellenträger der
dritten Kupplung C-3 mit der Zylinder- bzw. Kolben- und Druckausgleichsseite
der ersten Kupplung C-1 verbunden, wobei der Innenlamellenträger der
ersten Kupplung C-1 abtriebsseitig angeordnet ist und mit einem
Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbunden ist.
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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, mehrgliedrigen Hauptplanetenradsatz durch
selektives Schließen der
verwendeten Schaltelemente derart schaltbar sind, dass zum Umschalten
von einem Gang in den jeweils nächstfolgenden
höheren
oder niedrigeren Gang von den beiden gerade betätigten Schaltelementen jeweils
nur ein Schaltelement zu- oder abgeschaltet werden muss.
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Aus
der
DE 199 12 480
A1 ist ein automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe
mit drei Einsteg-Planetensätzen
sowie drei Bremsen und zwei Kupplungen zum Schalten von sechs Vorwärtsgängen und
einem Rückwärtsgang
und mit einer Antriebs- sowie einer Abtriebswelle bekannt. Das automatisch
schaltbare Kraftfahrzeuggetriebe ist derart ausgebildet, dass die
Antriebswelle direkt mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes
verbunden ist und dass die Antriebswelle über die erste Kupplung mit
dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes und/oder über die
zweite Kupplung mit dem Steg des ersten Planetensatzes verbindbar
ist. Zusätzlich
oder alternativ ist das Sonnenrad des ersten Planetensatzes über die
erste Bremse mit dem Gehäuse
des Getriebes und/oder der Steg des ersten Planetensatzes über die
zweite Bremse mit dem Gehäuse
und/oder das Sonnenrad des dritten Planetensatzes über die dritte
Bremse mit dem Gehäuse
verbindbar.
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Des
weiteren ist aus der
DE
102 13 820 A1 ein Mehrgangautomatikgetriebe bekannt, umfassend einen
ersten Eingangspfad T1 eines ersten Übersetzungsverhältnisses;
einen Eingangspfad T2, der ein größeres Übersetzungsverhältnis als
dieser Eingangspfad T1 hat; einen Planetenradsatz mit vier Elementen,
wobei die vier Elemente ein erstes Element, ein zweites Element,
ein drittes Element und ein viertes Element in der Reihenfolge der
Elemente in einem Drehzahldiagramm sind; eine Kupplung C-2, die
eine Drehung des Eingangspfads T2 auf das erste Element S3 überträgt; eine
Kupplung C-1, die die Drehung von dem Eingangspfad T2 auf das vierte Element
S2 überträgt; eine
Kupplung C-4, die eine Drehung von dem Eingangspfad T1 auf das erste Element überträgt; eine
Kupplung C-3, die die Drehung von dem Eingangspfad T1 auf das zweite
Element C3 überträgt; eine
Bremse B-1, die den Eingriff des vierten Elements herstellt; eine
Bremse B-2, die den Eingriff des zweiten Elements herstellt; und
ein Abtriebselement, das mit dem dritten Element R3 gekoppelt ist.
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Im
Rahmen der
DE 101
15 983 A1 der Anmelderin wird ein Mehrstufengetriebe beschrieben, mit
einer Antriebswelle, die mit einem Vorschaltsatz verbunden ist,
mit einer Abtriebswelle, die mit einem Nachschaltsatz verbunden
ist, und mit maximal sieben Schaltelementen, durch deren wahlweises Schalten
mindestens sieben Vorwärtsgänge ohne Gruppenschaltung
schaltbar sind. Der Vorschaltsatz wird aus einem Vorschalt-Planetenradsatz
oder maximal zwei nicht schaltbaren, mit dem ersten Vorschalt-Planetenradsatz
gekoppelten Vorschalt-Planetenradsätzen gebildet, wobei der Nachschaltsatz als
Zweisteg-Vierwellen-Getriebe
mit zwei schaltbaren Nachschalt-Planetenradsätzen ausgebildet ist und vier
freie Wellen aufweist. Die erste freie Welle dieses Zweisteg-Vierwellen-Getriebes
ist mit dem ersten Schaltelement verbunden, die zweite freie Welle
mit dem zweiten und dritten Schaltelement, die dritte freie Welle
mit dem vierten und fünften
Schaltelement und die vierte freie Welle ist mit der Abtriebswelle
verbunden. Für
ein Mehrstufengetriebe mit insgesamt sechs Schaltelementen wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen,
die dritte freie Welle oder die erste freie Welle des Nachschaltsatzes
zusätzlich
mit einem sechsten Schaltelement zu verbinden. Für ein Mehrstufengetriebe mit
insgesamt sieben Schaltelementen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
die dritte freie Welle zusätzlich
mit einem sechsten Schaltelement (D') und die erste freie Welle zusätzlich mit
einem siebten Schaltelement zu verbinden.
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Ferner
ist im Rahmen der
DE 101 15
987 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe mit acht Gängen beschrieben.
Dieses Getriebe besteht neben der Antriebswelle und der Abtriebswelle
aus einem schaltbaren Vorschaltradsatz und einem schaltbaren Nachschaltradsatz.
Der Vorschaltradsatz besteht aus einem ersten Planetenradsatz, welcher
neben der Eingangsdrehzahl der Antriebswelle eine zweite Drehzahl
anbietet, die wahlweise auf einen Nachschaltradsatz geschaltet werden
kann. Der Nachschaltradsatz besteht aus zwei gekoppelten Planetenradsätzen. Unter
Verwendung von zwei Leistungswegen und sechs Schaltelementen sind
acht Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei schaltbar.
Ein 8-Gang-Mehrstufengetriebe ist ferner aus der
DE 29 36 969 bekannt; es umfasst acht
Schaltelemente und vier Radsätze.
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Automatisch
schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im Allgemeinen sind
im Stand der Technik bereits vielfach beschrieben und unterliegen einer
permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese
Getriebe eine ausreichende Anzahl von Vorwärtsgängen sowie einen Rückwärtsgang
und eine für
Kraftfahrzeuge sehr gut geeignete Übersetzung mit einer hohen
Gesamtspreizung sowie günstigen
Stufensprüngen
aufweisen. Ferner sollen diese eine hohe Anfahrübersetzung in Vorwärtsrichtung
ermöglichen
und einen direkten Gang enthalten sowie für den Einsatz sowohl in Pkw
als auch Nkw geeignet sein. Außerdem
sollen diese Getriebe einen geringen Bauaufwand, insbesondere eine
geringe Anzahl an Schaltelementen erfordern und bei sequentieller
Schaltweise Doppelschaltungen vermeiden, so dass bei Schaltungen
in definierten Ganggruppen jeweils nur ein Schaltelement gewechselt
wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe
der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem der Bauaufwand optimiert
wird und zudem der Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen hinsichtlich
der Schlepp- und Verzahnungsverluste verbessert wird. Zudem sollen
bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe
geringe Momente auf die Schaltelemente und Planetensätze wirken
sowie die Drehzahlen der Wellen, Schaltelemente und Planetensätze möglichst
gering gehalten werden. Des weiteren soll die Anzahl der Gänge sowie
die Getriebespreizung erhöht
werden, so dass in vorteilhafter Weise acht oder neun Vorwärtsgänge und
mindestens ein Rückwärtsgang
realisierbar sind. Außerdem
soll das erfindungsgemäße Getriebe
für jegliche
Bauweise in ein Fahrzeug geeignet sein, insbesondere für eine Front-Quer-Anordnung.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach
wird ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe
in Planetenbauweise vorgeschlagen, welches eine Antriebswelle und
eine Abtriebswelle aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Des weiteren
sind zumindest drei Planetensätze,
im Folgenden als erster, zweiter und dritter Planetensatz bezeichnet,
mindestens sieben drehbare Wellen – im Folgenden als Antriebswelle,
Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte,
sechste und siebte Welle bezeichnet – sowie zumindest sechs Schaltelemente,
umfassend Bremsen und Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen
verschiedene Übersetzungsverhältnisse
zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bewirkt, so dass
vorzugsweise acht oder neun Vorwärtsgänge und
mindestens ein Rückwärtsgang
realisierbar sind.
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Hierbei
sind alle drei Planetensätze
als sogenannte Minus-Planetenradsätze ausgeführt mit Planetenrädern, die
sowohl mit dem jeweiligen Sonnenrad als auch dem jeweiligen Hohlrad
des entsprechenden Planetensatzes kämmen. Als Besonderheit weist
der zweite Planetensatz ein geteiltes Hohlrad auf. Die Antriebswelle
ist ständig
mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes verbunden und über eine
erste Kupplung mit der sechsten Welle lösbar verbindbar, welche ständig mit
dem Steg des dritten Planetensatzes und dem Steg des ersten Planetensatzes
verbunden und über
eine Kupplung mit der vierten Welle lösbar verbindbar ist. Gemäß der Erfindung
ist die vierte Welle über
eine erste Bremse an das Gehäuse
ankoppelbar und ständig
mit einem der beiden Hohlräder
des zweiten Planetensatzes verbunden. Weiterhin ist gemäß der Erfindung
die siebte Welle über
eine dritte Kupplung lösbar
mit dem zweiten Hohlrad des zweiten Planetensatzes verbindbar, ständig mit
dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes verbunden und über eine
vierte Kupplung mit der fünften
Welle lösbar
verbindbar ist, welche wiederum ständig mit dem Steg des zweiten
Planetensatzes und dem Hohlrad des ersten Planetensatzes verbunden
ist. Dabei greift die fünfte
Welle axial zwischen den beiden Hohlrädern des zweiten Planetensatzes radial
von außen
nach innen bis zum genannten Steg des zweiten Planetensatzes hindurch.
Somit ist die vierte Welle – über das
geteilte Hohlrad des zweiten Planetensatzes und die genannte dritte
Kupplung – auch
mit der siebten Welle wirkverbunden. Ferner ist die dritte Welle
ständig
mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes verbunden und über eine
zweite Bremse an das Gehäuse
ankoppelbar, wobei die Abtriebswelle ständig mit dem Hohlrad des dritten
Planetensatzes verbunden ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Mehrstufengetriebes ergeben sich insbesondere für Personenkraftwagen geeignete Übersetzungen sowie
eine erhebliche Erhöhung
der Gesamtspreizung des Mehrstufengetriebes, wodurch eine Verbesserung
des Fahrkomforts und eine signifikante Verbrauchsabsenkung bewirkt
werden.
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Darüber hinaus
wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe
durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen, vorzugsweise zwei
Bremsen und vier Kupplungen, 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 mit sonstigen geeigneten externen Anfahrelementen
durchzuführen.
Es ist auch denkbar, einen Anfahrvorgang mit einem im Getriebe integrierten
Anfahrelement zu ermöglichen.
Vorzugsweise eignet sich ein Schaltelement, welches im ersten Vorwärtsgang
und im Rückwärtsgang
betätigt
wird.
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Darüber hinaus
ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein
guter Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen infolge geringer Schlepp-
und Verzahnungsverluste.
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Des
weiteren liegen geringe Momente in den Schaltelementen und in den
Planetensätzen
des Mehrstufengetriebes vor, wodurch der Verschleiß bei dem
Mehrstufengetriebe in vorteilhafter Weise reduziert wird. Ferner
wird durch die geringen Momente eine entsprechend geringe Dimensionierung
ermöglicht,
wodurch der benötigte
Bauraum und die entsprechenden Kosten reduziert werden. Darüber hinaus
liegen auch geringe Drehzahlen bei den Wellen, den Schaltelementen
und den Planetensätzen
vor.
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Außerdem ist
das erfindungsgemäße Getriebe
derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen
sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird;
so ist es z.B. möglich,
dass Antrieb und Abtrieb auf der gleichen Seite des Gehäuses vorgesehen
sind.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft
näher erläutert. In
diesen stellen dar:
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1 eine
schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes
und
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2 ein
beispielhaftes Schaltschema für das
erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe
gemäß 1.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe
mit einer Antriebswelle 1 und einer Abtriebswelle 2 dargestellt,
welche in einem Gehäuse
G angeordnet sind. Es sind drei Planetensätze P1, P2, P3 vorgesehen,
die in der Reihenfolge P1, P2, P3 hintereinander in axialer Richtung
angeordnet sind, wobei alle drei Planetensätze P1, P2, P3 als Minus-Planetenradsatz
ausgebildet sind. Jeder der drei Planetensätze P1, P2, P3 weist ein Sonnenrad
und einen Steg mit daran verdrehbar gelagerten Planetenrädern, die
mit dem jewei ligen Sonnenrad kämmen,
auf. Der erste und dritte Planetensatz P1, P3 weist jeweils ein
Hohlrad auf, welches mit den jeweiligen Planetenrädern kämmt. Der
zweite Planetensatz P2 weist als Besonderheit zwei Hohlräder auf, die
beide mit den Planetenrädern
des zweiten Planetensatzes P2 kämmen.
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Wie
aus 1 ersichtlich, sind sechs Schaltelemente, nämlich zwei
Bremsen 03 und 04 und vier Kupplungen 16, 46, 47 und 57 vorgesehen.
Vorzugsweise sind die Kupplungen als Lamellenkupplungen ausgebildet.
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Mit
diesen Schaltelementen ist ein selektives Schalten von acht oder
neun Vorwärtsgängen und
einem Rückwärtsgang
realisierbar. Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe
weist insgesamt acht drehbare Wellen auf, nämlich die Wellen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8.
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Erfindungsgemäß ist bei
dem Mehrstufengetriebe gemäß 1 vorgesehen,
dass der Antrieb durch die Welle 1 erfolgt, welche ständig mit
dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 verbunden und über die
erste Kupplung 16 mit der Welle 6 lösbar verbindbar
ist. Diese Welle 6 wiederum ist ständig mit dem Steg des dritten
Planetensatzes P3 und dem Steg des ersten Planetensatzes P1 verbunden
und über
die zweite Kupplung 46 mit der Welle 4 lösbar verbindbar.
Diese Welle 4 wiederum ist über die erste Bremse 04 an
das Gehäuse
G ankoppelbar, ständig
mit dem ersten Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 verbunden und über die
dritte Kupplung 47 mit der Welle 7 lösbar wirkverbindbar.
Diese genannte Wirkverbindung erfolgt über die Welle 8, die ihrerseits
mit dem zweiten Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 und mit der
dritten Kupplung 47 verbunden ist, wobei die kinematische
Kupplung der Welle 8 an die Welle 4 über die
Planetenräder
des zweiten Planetensatzes P2 erfolgt. Gemäß der Erfindung ist die Welle 7 ständig mit
dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden und über die vierte
Kupplung 57 mit der Welle 5 lösbar verbindbar, welche wiederum
ständig
mit dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 und dem Hohlrad des ersten
Planetensatzes P1 verbunden ist. Wie in 1 ersichtlich,
greift die Welle 5 dabei axial zwischen den beiden Hohlrädern des
zweiten Planetensatzes P2 in radialer Richtung von außen nach
innen bis zum Steg des zweiten Planetensatzes P2 hindurch. Des weiteren
ist die Welle 3 ständig
mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes P1 verbunden und über die zweite
Bremse 03 an das Gehäuse
G ankoppelbar. Der Abtrieb erfolgt über die Welle 2, die
ständig
mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist.
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Hierbei
sind die Kupplungen 47 und 57 radial betrachtet
vorzugsweise im Wesentlichen übereinander
und axial betrachtet im Wesentlichen zwischen dem zweiten und dem
dritten Planetensatz angeordnet; der Außenlamellenträger der
Kupplung 57 ist hierbei radial betrachtet oberhalb der
Kupplung 47 geführt,
wobei die Außenlamellenträger der
Kupplungen 47 und 57 antriebsseitig angeordnet
sein können.
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Im
Rahmen der gezeigten Ausführungsform ist
die Kupplung 46 axial betrachtet zwischen dem ersten und
dem zweiten Planetensatz angeordnet, wobei deren Außenlamellenträger antriebsseitig
angeordnet ist. Ferner ist der Außenlamellenträger der Kupplung 16 abtriebsseitig
angeordnet, wobei die Kupplung 16 vorzugsweise axial betrachtet
neben dem dritten Planetensatz P3 angeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung
ist es möglich,
dass der Außenlamellenträger der
Kupplungen 46 und 16 direkt mit dem Steg des Planetensatzes
P1 bzw. P3 verbunden ist, und dass der Außenlamellenträger der Kupplung 47 direkt
mit dem zweiten Hohlrad des Planetensatzes P2 verbunden ist.
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Die
räumliche
Anordnung der Schaltelemente innerhalb des Getriebes kann beliebig
sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung des Getriebegehäuses G begrenzt.
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In 2 ist
ein beispielhaftes Schaltschema des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes
gemäß 1 dargestellt,
wobei hier neun Vorwärtsgänge und
ein Rückwärtsgang
vorgesehen sind. Für
jeden Gang werden drei Schaltelemente geschlossen. Dem Schaltschema
können
auch beispielhafte Werte der jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen
Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge ϕ entnommen
werden. Die angegebenen Übersetzungen
i ergeben sich aus den (typischen) Standgetriebeübersetzungen der Planetensätze P1, P2,
und P3 von jeweils minus 1,70, minus 1,70 und minus 2,40. Aus 2 ist
ersichtlich, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen
bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen
zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Ferner ist ein Gang als
direkter Gang ausgebildet, wobei bei den insgesamt neun Vorwärtsgängen der
siebte Gang die Übersetzung 1 liefert;
in vorteilhafter Weise sind die Stufensprünge in den oberen Gängen klein.
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Gemäß 2 ergibt
sich der erste Gang durch Schließen der Kupplung 57 und
der Bremsen 03 und 04, der zweite Gang durch Schließen der Bremse 03 und
der Kupplungen 46 und 57, der dritte Gang durch
Schließen
der Kupplungen 46 und 47 und der Bremse 03 und
der vierte Gang durch Schließen
der Kupplungen 47 und 57 und der Bremse 03. Ferner
ergibt sich der fünfte
Gang durch Schließen der
Kupplungen 47 und 16 und der Bremse 03,
der sechste Gang durch Schließen
der Kupplungen 16, 57 und der Bremse 03,
der siebte Gang durch Schließen
der Kupplungen 16, 46 und 57, der achte
Gang durch Schließen
der Kupplungen 16 und 57 und der Bremse 04 und
der neunte Gang durch Schließen
der Kupplungen 16 und 47 und der Bremse 04.
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Wie
aus dem Schaltschema auch ersichtlich, ergibt sich der Rückwärtsgang
durch Schließen
der Bremse 04 und der Kupplungen 46 und 57.
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Gemäß der Erfindung
ist ein Anfahren mit einem im Getriebe integrierten Schaltelement
möglich. Hierbei
ist ein Schaltelement besonders geeignet, das im ersten Gang und
im Rückwärtsgang
ohne Drehrichtungsumkehr benötigt
wird, vorzugsweise also die Kupplung 57.
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Gemäß der Erfindung
können
sich auch bei gleichem Getriebeschema, je nach Standgetriebeübersetzung
der einzelnen Planetensätze,
unterschiedliche Gangsprünge
ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation
ermöglicht
wird.
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Es
ist zudem möglich,
an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche
Freiläufe vorzusehen,
beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse, oder um zwei Wellen gegebenenfalls
zu verbinden.
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Auf
der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können erfindungsgemäß ein Achsdifferential und/oder
ein Verteilerdifferential angeordnet werden.
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Im
Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Antriebswelle 1 durch
ein Kupplungselement von einem Antriebs-Motor 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 in Kraftflussrichtung hinter dem Getriebe
anzuordnen, wobei in diesem Fall die Antriebswelle 1 ständig mit
der Kurbelwelle des Motors verbunden ist.
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Das
erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die
Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Motor und Getriebe.
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Im
Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann
auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder
der Abtriebswelle 2, eine verschleißfreie Bremse, wie z.B. ein
hydraulischer oder elektrischer Retarder oder dergleichen, angeordnet
sein, was insbesondere für den
Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Des
weiteren kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder
Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2,
ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.
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Die
eingesetzten Schaltelemente können
als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere
können
kraftschlüssige
Kupplungen oder Bremsen, wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen
und/oder Konuskupplungen, verwendet werden. Des weiteren können als
Schaltelemente auch formschlüssige
Bremsen und/oder Kupplungen, wie z. B. Synchronisierungen oder Klauenkupplungen
eingesetzt werden.
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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.
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Selbstverständlich fällt auch
jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche
Anordnung der Planetensätze
und der Schaltelemente an sich sowie zueinander und soweit technisch
sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne
die Funktion des Getriebes, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen,
auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder
in der Beschreibung dargestellt sind.
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- 1
- Welle
- 2
- Welle
- 3
- Welle
- 4
- Welle
- 5
- Welle
- 6
- Welle
- 7
- Welle
- 8
- Welle
- 03
- zweite
Bremse
- 04
- erste
Bremse
- 16
- erste
Kupplung
- 46
- zweite
Kupplung
- 47
- dritte
Kupplung
- 57
- vierte
Kupplung
- P1
- erster
Planetensatz
- P2
- zweiter
Planetensatz
- P3
- dritter
Planetensatz
- i
- Übersetzung
- ϕ
- Stufensprung
- G
- Gehäuse