DE102004040905A1 - Multistep gearing for automatic transmission has output shaft connected to internal gear of one of the planetary gear sets - Google Patents

Multistep gearing for automatic transmission has output shaft connected to internal gear of one of the planetary gear sets Download PDF

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Abstract

A shaft (5) is connected to a planetary gear set (P1) and is coupled to the housing (G) through a brake (05) and to the shaft (6) through a clutch (56). The shaft (4) is connected to the sun gears of the planetary gear sets (P1,P3) and is coupled by the brake (04) to the housing. An output shaft (2) is connected to the internal gear of the planetary gear set (P1). Brakes (03-05) and clutches (13,15,56) are selectively activated based on the speed ratio between a drive shaft (1) and the output shaft. The drive shaft is connected to the sun gear of the planetary gear set (P2). The shaft (3) is connected to the planetary gear sets (P2,P3) and is coupled to the housing through the brake (03). The drive shaft is connectable through the clutch (15) to the shaft (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The present invention relates to a planetary multi-speed transmission, in particular an automatic transmission for a motor vehicle, according to the preamble of claim 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.Automatic transmission, especially for Motor vehicles, according to the prior art comprise planetary gear sets by means of friction or switching elements, such as clutches and Brakes, are switched and usually with a slip action and optionally with a lockup clutch provided starting element, such as a hydrodynamic torque converter or a fluid coupling are connected.

Ein derartiges Getriebe geht aus der EP 0 434 525 A1 hervor. Es umfasst im Wesentlichen eine Antriebswelle und eine Antriebswelle, die parallel zueinander angeordnet sind, einen konzentrisch zur Abtriebswelle angeordneten, als Zweisteg-Vierwellen-Planetengetriebe ausgebildeten und mit der Antriebswelle verbindbaren Hauptradsatz, einen mit der Antriebswelle verbundenen und mit dem Hauptradsatz verbindbaren Vorschaltradsatz, sowie 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 bestimmt. Hierbei weist das Getriebe zwei Leistungswege auf, so dass durch das selektive paarweise Eingreifen der fünf Schaltelemente sechs Vorwärtsgänge erzielt werden.Such a transmission goes out of the EP 0 434 525 A1 out. It essentially comprises a drive shaft and a drive shaft, which are arranged parallel to one another, arranged concentrically to the output shaft, formed as a two-track four-shaft planetary gear and connectable to the drive shaft main gear, connected to the drive shaft and connectable to the main gearset and five Switching elements in the form of three clutches and two brakes whose optional blocking determines in pairs the different gear ratios between the drive shaft and the output shaft. Here, the transmission has two power paths, so that six forward gears are achieved by the selective pairwise intervention of the five switching elements.

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.in this connection At the first power path, two clutches are transmitted of the torque from the transfer gearset to two elements of the main gearset needed. These are in the direction of power flow substantially behind the transfer gear arranged in the direction of the main gear. In the second performance path is another coupling provided, this with another Element of the main gearset detachable combines. Here, the couplings are arranged such that the Inner disk carrier forms the output.

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.Furthermore, from the document US 6,139,463 a compact planetary multi-speed transmission, in particular for a motor vehicle, which has two coupled planetary gear sets and a Vorschaltradsatz and three clutches and two brakes. In this known multistage transmission, two clutches C-1 and C-3 are provided for transmitting the torque from the transfer gearset to the two coupled planetary gear sets in a first power path. Here, the outer disk carrier or the cylinder or piston and pressure equalization side of the clutch C-3 is connected to a first brake B-1. In addition, the inner disk carrier of the third clutch C-3 is connected to the cylinder or piston and pressure equalization side of the first clutch C-1, wherein the inner disk carrier of the first clutch C-1 is arranged on the output side and is connected to a sun gear of the third planetary gear set.

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.Furthermore, from the DE 199 49 507 A1 the Applicant a multi-speed transmission, in which two non-shiftable Vorschaltradsätze are provided on the drive shaft, the output side generate two speeds, which in addition to the speed of the drive shaft selectively acting on the output shaft, switchable, multi-member main planetary gear set by selectively closing the switching elements used switchable are that for switching from one gear to the next higher or lower gear from the two currently operated switching elements only one switching element must be switched on or off.

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.From the DE 199 12 480 A1 is an automatically switchable motor vehicle transmission with three single-planetary gear sets and three brakes and two clutches for switching six forward gears and one reverse gear and with a drive and an output shaft known. The automatically switchable motor vehicle transmission is designed such that the drive shaft is connected directly to the sun gear of the second planetary gear set and that the drive shaft via the first clutch to the sun gear of the first planetary gear set and / or via the second clutch to the web of the first planetary gear set is connectable. Additionally or alternatively, the sun gear of the first planetary gear set via the first brake with the housing of the transmission and / or the web of the first planetary gear set via the second brake to the housing and / or the sun gear of the third planetary gear set via the third brake with the housing connectable.

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.Furthermore, from the DE 102 13 820 A1 a multi-speed automatic transmission is known, comprising a first input path T1 of a first transmission ratio; an input path T2 having a larger gear ratio than this input path T1; a four-element planetary gear set, the four elements being a first element, a second element, a third element and a fourth element in the order of the elements in a speed diagram; a clutch C-2 which transmits rotation of the input path T2 to the first element S3; a clutch C-1 which transmits the rotation from the input path T2 to the fourth element S2; a clutch C-4, the one Transmits rotation from the input path T1 to the first element; a clutch C-3 which transmits the rotation from the input path T1 to the second element C3; a brake B-1 which establishes the engagement of the fourth element; a brake B-2 which makes the engagement of the second member; and an output member coupled to the third element R3.

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.As part of the DE 101 15 983 A1 the applicant is a multi-stage transmission is described, with a drive shaft which is connected to a Vorzuschsetatz, with an output shaft which is connected to a rear-set, and with a maximum of seven switching elements, by the selective switching at least seven forward gears without group circuit can be switched. The ballast is formed from a planetary gearset or a maximum of two non-switchable, coupled with the first planetary gearset planetary gear sets, the rear-set is designed as a two-track four-shaft transmission with two switchable rear-mounted Planetenradsätzen and four free waves. The first free shaft of this two-gear four-shaft transmission is connected to the first switching element, the second free shaft with the second and third switching element, the third free shaft with the fourth and fifth switching element and the fourth free shaft is connected to the output shaft. For a multi-speed transmission with a total of six switching elements, the invention proposes to additionally connect the third free shaft or the first free shaft of the secondary set with a sixth switching element. For a multi-speed transmission with a total of seven switching elements, the invention proposes to additionally connect the third free shaft with a sixth switching element (D ') and the first free shaft additionally with a seventh switching element.

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.Furthermore, under the DE 101 15 987 the applicant described a multi-speed transmission with eight gears. In addition to the drive shaft and the output shaft, this transmission consists of a shiftable transfer gearset and a shiftable rear-mounted gearset. The Vorschaltradsatz consists of a first planetary gear, which in addition to the input speed of the drive shaft offers a second speed, which can be selectively switched to a Nachschaltradsatz. The secondary gearset consists of two coupled planetary gear sets. Using two power paths and six switching elements, eight forward gears can be switched without a group circuit. An 8-speed multi-speed transmission is also from the DE 29 36 969 known; It includes eight shift elements and four wheelsets.

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.Automatically switchable vehicle transmissions in planetary construction are in general already described many times in the prior art and subject to a permanent development and improvement. So should this Transmission a sufficient number of forward gears and a reverse gear and one for Motor vehicles very well suitable translation with a high Overall spread as well as favorable increments exhibit. Furthermore, these should have a high starting ratio in the forward direction enable and a direct gear included and for use in both passenger cars be suitable as well as commercial vehicles. Furthermore should this gear a low construction cost, especially one require low number of switching elements and at sequential Switching mode avoid double switching, so that in circuits changed in defined gear groups only one switching element in each case becomes.

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 sieben 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.Of the present invention is based on the object, a multi-step transmission to propose the type mentioned, in which optimizes the construction cost and also the efficiency in the main gears in terms the drag and gearing losses is improved. In addition, should in the multi-stage transmission according to the invention small moments act on the switching elements and planetary gear sets and the speeds of the shafts, switching elements and planetary gear sets as possible be kept low. Furthermore, the number of gears as well increases the gear spread be, so that advantageously seven forward gears and at least one reverse are feasible. Furthermore should the transmission of the invention for any Design suitable for a vehicle, especially for a front-transverse arrangement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Further advantages and advantageous Embodiments will become apparent from the dependent claims.

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 sechs drehbare Wellen- im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte und sechste Welle bezeichnet – sowie sechs Schaltelemente, umfassend Bremsen und Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bewirkt, so dass vorzugsweise sieben Vorwärtsgänge und mindestens ein Rückwärtsgang realisierbar sind.Therefore is a multi-stage transmission according to the invention proposed in planetary design, which has a drive shaft and an output shaft which are arranged in a housing. Furthermore are at least three planetary gear sets, hereinafter referred to as first, second and third planetary gear set, at least six rotatable shafts, hereinafter referred to as driveshaft, Output shaft, third, fourth, fifth and sixth wave - as well six switching elements, including brakes and clutches, provided, their selective intervention different ratios between causes the drive shaft and the output shaft, so preferably seven forward gears and at least one reverse are feasible.

Hierbei können der zweite und der dritte Planetensatz in vorteilhafter Weise zu einem Ravigneaux-Satz mit gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw. reduziert werden. Gemäß der Erfindung ist die Antriebswelle ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes verbunden und die dritte Welle ist ständig mit dem Hohlrad des zweiten und des dritten Planetensatzes bzw. des Ravigneaux-Satzes verbunden und über eine Bremse an das Gehäuse ankoppelbar. Des weiteren ist die Antriebswelle über eine Kupplung mit der fünften Welle lösbar verbindbar, welche ständig mit dem Steg des ersten Planetensatzes verbunden und über eine weitere Kupplung mit der sechsten Welle lösbar verbindbar ist, die wiederum ständig mit dem Steg des zweiten und dem Steg des dritten Planetensatzes verbunden ist. Weiterhin ist die fünfte Welle auch über eine weitere Bremse an das Gehäuse ankoppelbar. Erfindungsgemäß ist die vierte Welle ständig mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes und dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes verbunden und über eine weitere Bremse an das Gehäuse ankoppelbar, wobei die Abtriebswelle ständig mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes verbunden ist, und wobei ein zusätzliches Schaltelement vorgesehen ist, mittels dessen der Ravigneaux-Satz verblockt wird bzw. als Block umläuft.in this connection can the second and the third planetary gear set in an advantageous manner a Ravigneaux set with common ring gear composed or be reduced. According to the invention is the drive shaft constantly connected to the sun gear of the second planetary gear set and the third wave is constantly with the ring gear of the second and the third planetary gear set or connected to the Ravigneaux set and coupled via a brake to the housing. Furthermore, the drive shaft via a coupling with the fifth shaft releasably connectable, which constantly connected to the bridge of the first planetary gear set and over a another coupling with the sixth shaft is releasably connectable, in turn constantly with the bridge of the second and the bridge of the third planetary gear set connected is. Furthermore, the fifth wave is also about one additional brake to the housing coupled. According to the invention fourth wave constantly with the sun gear of the first planetary gear set and the sun gear of the planetary gear set connected third planetary gear set and another brake on the housing coupled, wherein the output shaft is constantly connected to the ring gear of the first Planet set is connected, and wherein provided an additional switching element is, by means of which the Ravigneaux sentence is blocked or as Block rotates.

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.By the embodiment of the invention Multi-speed transmissions are particularly suitable for passenger cars suitable translations and a significant increase the overall spread of the multi-speed transmission, creating an improvement driving comfort and a significant reduction in consumption causes become.

Darüber hinaus wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen, vorzugsweise drei Bremsen und drei 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.Furthermore is the multi-stage transmission according to the invention by a small number of switching elements, preferably three Brakes and three clutches, the construction cost significantly reduced. Advantageously, it is with the multi-speed transmission according to the invention possible, a start with a hydrodynamic converter, an external Starting clutch or with other suitable external starting elements perform. It is also conceivable to start a process with an integrated in the transmission To allow starting element. Preferably, a switching element, which is in the first forward gear and in reverse actuated becomes.

Darüber hinaus ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen infolge geringer Schlepp- und Verzahnungsverluste.Furthermore results in the inventive multi-step transmission good efficiency in the main drives due to low drag and gearing losses.

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.Of further are low moments in the switching elements and in the planetary gear sets of the multi-speed transmission, whereby the wear in the Multi-step transmission is advantageously reduced. Further is due to the low moments a correspondingly small dimensions allows whereby the needed Space and the corresponding costs are reduced. Furthermore are also low speeds in the waves, the switching elements and the planetary gear sets in front.

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.Besides that is the transmission according to the invention designed such that adaptability to different powertrain configurations both in power flow direction as well as in space is possible; it is e.g. possible, that drive and output are provided on the same side of the housing are.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:The Invention will be exemplified below with reference to the drawings explained in more detail. In these represent:

1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; 1 a schematic representation of a preferred embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

2 eine schematische Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; 2 a schematic representation of a second preferred embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

3 eine schematische Darstellung einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; 3 a schematic representation of a third preferred embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

4 eine schematische Darstellung einer vierten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; und 4 a schematic representation of a fourth preferred embodiment of a multi-speed transmission according to the invention; and

5 ein beispielhaftes Schaltschema für das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe gemäß den 1 bis 4. 5 an exemplary circuit diagram for the multi-speed transmission according to the invention according to the 1 to 4 ,

In den 1 bis 4 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 vorzugsweise in der Reihenfolge P2, P3, P1 hintereinander in axialer Richtung (und auch in Kraftflussrichtung) angeordnet sind. Hierbei sind die Planetensätze P1 und P2 vorzugsweise als Minus-Planetensätze ausgebildet; der dritte Planetensatz P3 ist als Plus-Planetensatz ausgebildet. Bekanntlich weist ein Minus-Planetenradsatz Planetenräder auf, die mit Sonnen- und Hohlrad dieses Planetensatzes kämmen. Demgegenüber ist ein Plus-Planetenradsatz in Doppelplanetenbauweise ausgeführt mit miteinander kämmenden, inneren und äußeren Planetenrädern, wobei die inneren Planetenräder zusätzlich mit dem Sonnenrad und die äußeren Planetenräder zusätzlich mit dem Hohlrad dieses Planetensatzes kämmen. In vorteilhafter Weise sind im Rahmen der gezeigten Ausführungsbeispiele die Planetensätze P2 und P3 zu einem Ravigneaux-Satz mit gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw. reduziert.In the 1 to 4 is an inventive multi-stage transmission with a drive shaft 1 and an output shaft 2 shown, which are arranged in a housing G. There are three planetary gear sets P1, P2, P3 provided, which are preferably arranged in the order P2, P3, P1 behind each other in the axial direction (and also in the direction of force flow). Here, the planetary gear sets P1 and P2 are preferably designed as minus planetary gear sets; the third planetary set P3 is designed as a plus-planetary gear set. As is well known, a minus planetary gearset has planetary gears that mesh with sun gear and ring gear of this planetary gearset. In contrast, a plus planetary gear in Doppelplanetenbauweise running with meshing, inner and outer planetary gears, the inner planetary gears additionally mesh with the sun gear and the outer planet gears in addition to the ring gear of this planetary gearset. In an advantageous Wei In the exemplary embodiments shown, the planetary gear sets P2 and P3 are combined or reduced to form a Ravigneaux set having a common ring gear.

Wie aus 1 bis 4 ersichtlich, sind lediglich sechs Schaltelemente, nämlich drei Bremsen 03, 04, 05 und zwei Kupplungen 15, 56 und eine zusätzliche Kupplung 13 bzw. 16 bzw. 34 bzw. 46 vorgesehen. Vorzugsweise sind die Kupplungen als Lamellenkupplungen ausgebildet.How out 1 to 4 can be seen, only six switching elements, namely three brakes 03 . 04 . 05 and two clutches 15 . 56 and an additional clutch 13 respectively. 16 respectively. 34 respectively. 46 intended. Preferably, the clutches are designed as multi-plate clutches.

Mit diesen Schaltelementen ist ein selektives Schalten von sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang realisierbar. Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe weist insgesamt sechs drehbare Wellen auf, nämlich die Wellen 1, 2, 3, 4, 5 und 6.With these switching elements a selective switching of seven forward gears and one reverse gear can be realized. The multistage transmission according to the invention has a total of six rotatable shafts, namely the waves 1 . 2 . 3 . 4 . 5 and 6 ,

Erfindungsgemäß ist bei dem Mehrstufengetriebe gemäß den 1, 2, 3 und 4 vorgesehen, dass der Antrieb durch die Welle 1 erfolgt, welche ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 verbunden ist, und dass die Welle 3 ständig mit dem Hohlrad des zweiten und des dritten Planetensatzes bzw. dem Hohlrad des Ravigneaux-Satzes verbunden und über die Bremse 03 an das Gehäuse G ankoppelbar ist. Des weiteren ist die Antriebswelle 1 über die Kupplung 15 mit der Welle 5 lösbar verbindbar, welche ständig mit dem Steg des ersten Planetensatzes P1 verbunden und über die Bremse 05 an das Getriebegehäuse G ankoppelbar und über die Kupplung 56 mit einer Welle 6 lösbar verbindbar ist. Diese Welle 6 wiederum ist ständig mit dem Steg des zweiten und dem Steg des dritten Planetensatzes P2, P3 verbunden. Des weiteren ist eine Welle 4 vorgesehen, welche ständig mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes P1 und dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden und über die Bremse 04 an das Gehäuse G ankoppelbar ist. Erfindungsgemäß ist die Abtriebswelle 2 ständig mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes P1 verbunden.According to the invention in the multi-stage transmission according to the 1 . 2 . 3 and 4 provided that the drive through the shaft 1 takes place, which is constantly connected to the sun gear of the second planetary gear set P2, and that the shaft 3 constantly connected to the ring gear of the second and third planetary gear sets or the ring gear of the Ravigneaux set and over the brake 03 can be coupled to the housing G. Furthermore, the drive shaft 1 over the clutch 15 with the wave 5 releasably connectable, which is constantly connected to the web of the first planetary gear P1 and the brake 05 can be coupled to the transmission housing G and the clutch 56 with a wave 6 is detachably connectable. This wave 6 in turn is constantly connected to the web of the second and the bridge of the third planetary gear set P2, P3. Furthermore, there is a wave 4 provided, which constantly connected to the sun gear of the first planetary gear set P1 and the sun gear of the third planetary gear set P3 and the brake 04 can be coupled to the housing G. According to the invention, the output shaft 2 constantly connected to the ring gear of the first planetary gear P1.

Gemäß der Erfindung ist ein zusätzliches Schaltelement vorgesehen, mittels dessen der aus dem zweiten und dritten Planetensatz zusammengesetzte Ravigneaux-Satz verblockt wird bzw. als Block umläuft, was im folgenden noch näher erläutert wird.According to the invention is an additional switching element provided by means of which of the second and third planetary gear set composite Ravigneaux sentence is blocked or circulates as a block, which in the following even closer explained becomes.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist demnach vorgesehen, dass als zusätzliches Schaltelement eine Kupplung 13 die Antriebswelle 1 mit der Welle 3 und somit mit dem Hohlrad des Ravigneaux-Satzes lösbar verbindet.At the in 1 embodiment shown is therefore provided that, as an additional switching element, a clutch 13 the drive shaft 1 with the wave 3 and thus releasably connects to the ring gear of the Ravigneaux set.

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist als zusätzliches Schaltelement zum Verblocken des Ravigneaux-Satzes eine Kupplung 16 vorgesehen, welche die Antriebswelle 1 mit der Welle 6 somit mit dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 lösbar verbindet.At the in 2 embodiment shown is an additional switching element for blocking the Ravigneaux set a clutch 16 provided, which the drive shaft 1 with the wave 6 thus releasably connects to the web of the second planetary gear set P2.

Gemäß 3 kann als zusätzliches Schaltelement zum Verblocken des Ravigneaux-Satzes eine vorzugsweise zwischen dem Ravigneaux-Satz und dem ersten Planetensatz P1 und radial betrachtet im Wesentlichen in Höhe des Hohlrades des Ravigneaux-Satzes angeordnete Kupplung 34 vorgesehen sein, welche die Welle 3 mit der Welle 4 lösbar verbindet.According to 3 can as an additional switching element for blocking the Ravigneaux set a preferably between the Ravigneaux set and the first planetary set P1 and radially considered substantially at the level of the ring gear of Ravigneaux set arranged clutch 34 be provided, which is the shaft 3 with the wave 4 releasably connects.

Des weiteren kann als zusätzliches Schaltelement zum Verblocken des Ravigneaux-Satzes eine Kupplung 46 vorgesehen sein, welche die Welle 6 mit der Welle 4 lösbar verbindet. Diese vorteilhafte Weiterbildung ist Gegenstand der 4, wobei die Kupplung 46 axial betrachtet zwischen dem Ravigneaux-Satz und dem ersten Planetensatz P1 und radial betrachtet im Wesentlichen in Höhe des Stegs des zweiten Planetensatzes P2 bzw. des Ravigneaux-Satzes angeordnet ist.Furthermore, as an additional switching element for blocking the Ravigneaux set a clutch 46 be provided, which is the shaft 6 with the wave 4 releasably connects. This advantageous development is the subject of 4 , where the clutch 46 viewed axially between the Ravigneaux set and the first planetary set P1 and viewed radially is arranged substantially at the level of the web of the second planetary set P2 and the Ravigneaux set.

Vorzugsweise ist gemäß den 1, 2, 3 und 4 die Kupplung 15 radial betrachtet näher am Gehäuse G angeordnet als die Kupplung 56. Die Kupplungen 15 und 56 können radial betrachtet im Wesentlichen übereinander angeordnet sein. Axial betrachtet sind die Kupplungen 15 und 56 vorzugsweise in Kraftflussrichtung hinter dem ersten Planetensatz P1 angeordnet.Preferably, according to the 1 . 2 . 3 and 4 the coupling 15 viewed radially closer to the housing G arranged as the clutch 56 , The couplings 15 and 56 may be arranged substantially one above the other when viewed radially. Axial considered are the couplings 15 and 56 preferably arranged in the power flow direction behind the first planetary gear set P1.

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.The spatial Arrangement of the switching elements within the transmission can be arbitrary be limited only by the dimensions and the external shape of the gear housing G.

In 5 ist ein beispielhaftes Schaltschema des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes gemäß den 1, 2, 3 und 4 dargestellt. Für jeden Gang werden zwei Schaltelemente geschlossen. Dem Schaltschema können auch beispielhafte Werte für die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge entnommen werden. Die angegebenen Übersetzungen i ergeben sich aus den einzelnen (typischen) Standgetriebeübersetzungen der Planetensätze P1, P2, und P3 von minus 2,89, minus 2,84 und plus 3,70. Des weiteren kann dem Schaltschema entnommen werden, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen ein Schaltelement gemeinsam benutzen. Der fünfte Gang ist vorzugsweise als direkter Gang ausgebildet. Im Folgenden wird, um die Beschreibung des gemeinsamen Schaltschemas übersichtlich zu gestalten, das zusätzliche Schaltelement zum Verblocken des Ravigneaux-Satzes (also eine der mit 13, 16, 34, 46 bezeichneten Kupplungen) mit Z bezeichnet.In 5 is an exemplary circuit diagram of the multi-speed transmission according to the invention according to the 1 . 2 . 3 and 4 shown. For each gear two switching elements are closed. Exemplary values for the respective gear ratios i of the individual gear ratios and the incremental steps to be determined from these can also be taken from the shift pattern. The specified ratios i result from the individual (typical) stationary gear ratios of the planetary gear sets P1, P2, and P3 of minus 2.89, minus 2.84 and plus 3.70. Furthermore, it can be seen from the circuit diagram that in the case of sequential switching mode, double circuits or group circuits are avoided, since two adjacent gear stages share a switching element. The fifth gear is preferably designed as a direct gear. In the following, to make the description of the common circuit diagram clear, the additional switching element for blocking the Ravigneaux sentence (ie one of 13 . 16 . 34 . 46 designated couplings) denoted by Z.

Der erste Gang ergibt sich durch Schließen der Bremsen 03 und 05, der zweite Gang durch Schließen der Bremse 05 und der Kupplung 56 und der dritte Gang durch Schließen der Bremse 03 und der Kupplung 56. Ferner ergibt sich der vierte Gang durch Schließen der Kupplung 56 und der Bremse 04, der fünfte Gang durch Schließen der Kupplungen 15 und 56, der sechste Gang durch Schließen der Kupplung 15 und der Bremse 04 und der siebte Gang durch Schließen der Kupplung 15 und der Bremse 03. Wie aus dem Schaltschema ersichtlich, ergibt sich der Rückwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der Kupplung Z, d.h. je nach Ausführungsform der Kupplung 13, 16, 34 oder 46.The first gear is obtained by closing the brakes 03 and 05 , the second gear by closing the brake 05 and the clutch 56 and third gear by closing the brake 03 and the clutch 56 , Furthermore, the fourth gear results by closing the clutch 56 and the brake 04 , the fifth gear by closing the clutches 15 and 56 , the sixth gear by closing the clutch 15 and the brake 04 and the seventh gear by closing the clutch 15 and the brake 03 , As can be seen from the wiring diagram, the reverse gear is obtained by closing the brake 05 and the clutch Z, that is, depending on the embodiment of the clutch 13 . 16 . 34 or 46 ,

Gemäß der Erfindung ist ein Anfahren des Kraftfahrzeugs mit einem im Getriebe integrierten Schaltelement möglich. Hierbei ist ein Scheltelement besonders geeignet, das im ersten Gang und im Rückwärtsgang benötigt wird, hier also vorzugsweise die Bremse 05.According to the invention, a starting of the motor vehicle with a switching element integrated in the transmission is possible. Here, a scarfing element is particularly suitable, which is needed in first gear and in reverse, so here preferably the brake 05 ,

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.According to the invention can even with the same transmission scheme, depending on the stationary gear ratio the individual planetary gear sets, different gear steps result, so that an application or vehicle-specific variation allows becomes.

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.It is also possible additional at each suitable point of the multi-speed transmission To provide freewheels, for example, between a shaft and the housing, or possibly two shafts connect to.

Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können erfindungsgemäß ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.On the drive side or on the output side can according to the invention an axle differential and / or a distribution differential can be arranged.

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.In the context of an advantageous development, the drive shaft 1 be separated by a coupling element of a drive motor as needed, with a hydrodynamic converter, a hydraulic clutch, a dry starting clutch, a wet starting clutch, a magnetic powder clutch or a centrifugal clutch can be used as a coupling element. It is also possible to arrange such a starting element in the power flow direction behind the transmission, in which case the drive shaft 1 constantly connected to the crankshaft of the engine.

Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Motor und Getriebe.The The inventive multi-step transmission also allows the Arrangement of a torsional vibration damper between engine and transmission.

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, welches 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.In the context of a further, not shown embodiment of the invention can on each shaft, preferably on the drive shaft 1 or the output shaft 2 , a wear-free brake, such as a hydraulic or electric retarder or the like, be arranged, which is particularly important for use in commercial vehicles of particular importance. Furthermore, to drive additional units on each shaft, preferably on the drive shaft 1 or the output shaft 2 be provided a power take-off.

Die eingesetzten Schaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupp lungen 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.The used switching elements can be designed as a load-shifting clutches or brakes. Especially can frictional Clutches or brakes, such as Multi-disc clutches, band brakes and / or cone clutches. Furthermore, as Switching elements also form-fitting Brakes and / or clutches, e.g. Synchronizations or jaw couplings used become.

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.One Another advantage of the presented here multistage transmission consists in that on each wave as a generator and / or as an additional Drive machine is an electric machine attachable.

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.Of course, too any constructive training, especially any spatial Arrangement of planetary gear sets and the switching elements themselves and each other and as far as technically useful, within the scope of the present claims, without to influence the function of the transmission, as stated in the claims, even if these trainings are not explicitly in the figures or are shown in the description.

11
Wellewave
22
Wellewave
33
Wellewave
44
Wellewave
55
Wellewave
66
Wellewave
0303
erste Bremsefirst brake
0404
dritte Bremsethird brake
0505
zweite Bremsesecond brake
1313
zusätzliche Kupplungadditional clutch
1515
erste Kupplungfirst clutch
1616
zusätzliche Kupplungadditional clutch
3434
zusätzliche Kupplungadditional clutch
4646
zusätzliche Kupplungadditional clutch
5656
zweite Kupplungsecond clutch
ZZ
zusätzliche Kupplungadditional clutch
P1P1
erster Planetensatzfirst planetary set
P2P2
zweiter Planetensatzsecond planetary set
P3P3
dritter Planetensatzthird planetary set
ii
Übersetzungtranslation
ϕφ
Stufensprungincrement
GG
Gehäusecasing

Claims (28)

Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle (1) und eine Abtriebswelle (2), welche in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, drei Planetensätze (P1, P2, P3), mindestens sechs drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6) sowie mindestens sechs Schaltelemente (03, 04, 05, 13, 16, 15, 34, 46, 56), umfassend Bremsen (03, 04, 05) und Kupplungen (13, 16, 15, 34, 46, 56), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, so dass sieben Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar sind, wobei die Planetensätze (P2) und (P3) zu einem Ravigneaux-Satz mit gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw. reduziert sind, wobei die Antriebswelle (1) ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes (P2) verbunden ist, die Welle (3) ständig mit dem Hohlrad des zweiten und des dritten Planetensatzes (P2, P3) bzw. des Ravigneaux-Satzes verbunden und über eine erste Bremse (03) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist, wobei die Antriebswelle (1) über eine erste Kupplung (15) mit der Welle (5) lösbar verbindbar ist, welche ständig mit dem Steg des ersten Planetensatzes (P1) verbunden, über eine zweite Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar und über eine zweite Kupplung (56) mit einer Welle (6) lösbar verbindbar ist, die ständig mit dem Steg des zweiten und dem Steg des dritten Planetensatzes (P2, P3) verbunden ist, wobei die Welle (4) ständig mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes (P1) und dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes (P3) verbunden und über eine dritte Bremse (04) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist, wobei die Abtriebswelle (2) ständig mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes (P1) verbunden ist und wobei ein zusätzliches Schaltelement (Z, 13, 16, 34, 46) vorgesehen ist, mittels dessen der Ravigneaux-Satz verblockt wird bzw. als Block umläuft.Multi-stage transmission in planetary construction, in particular automatic transmission for a motor vehicle, comprising a drive shaft ( 1 ) and an output shaft ( 2 ), which are arranged in a housing (G), three planetary gear sets (P1, P2, P3), at least six rotatable shafts ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) and at least six switching elements ( 03 . 04 . 05 . 13 . 16 . 15 . 34 . 46 . 56 ), comprising brakes ( 03 . 04 . 05 ) and couplings ( 13 . 16 . 15 . 34 . 46 . 56 ), whose selective engagement different transmission ratios between the drive shaft ( 1 ) and the output shaft ( 2 ), so that seven forward gears and one reverse gear can be realized, wherein the planetary gear sets (P2) and (P3) are assembled or reduced to a Ravigneaux set with common ring gear, wherein the drive shaft ( 1 ) is constantly connected to the sun gear of the second planetary gear set (P2), the shaft ( 3 ) constantly connected to the ring gear of the second and third planetary gear set (P2, P3) and the Ravigneaux set and a first brake ( 03 ) can be coupled to the housing (G), wherein the drive shaft ( 1 ) via a first clutch ( 15 ) with the wave ( 5 ), which is permanently connected to the web of the first planetary gear set (P1), via a second brake ( 05 ) can be coupled to the housing (G) and via a second coupling ( 56 ) with a wave ( 6 ) is detachably connectable, which is constantly connected to the web of the second and the web of the third planetary gear set (P2, P3), wherein the shaft ( 4 ) is continuously connected to the sun gear of the first planetary gear set (P1) and the sun gear of the third planetary gear set (P3) and via a third brake ( 04 ) is connectable to the housing (G), wherein the output shaft ( 2 ) is constantly connected to the ring gear of the first planetary gear set (P1) and wherein an additional switching element (Z, 13 . 16 . 34 . 46 ) is provided, by means of which the Ravigneaux sentence is blocked or circulates as a block. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Planetensatz (P3) als Plus-Planetenradsatz ausgebildet ist, und dass der erste Planetensatz (P1) und der zweite Planetensatz (P2) als Minus-Planetenradsätze ausgebildet sind.Multi-step transmission according to Claim 1, characterized the third planetary set (P3) is designed as a plus planetary gear set is, and that the first planetary gear set (P1) and the second planetary gear set (P2) as minus planetary gear sets are formed. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetensätze (P1, P2, P3) in der Reihenfolge P2, P3, P1 hintereinander in axialer Richtung angeordnet sind.Multi-step transmission according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the planetary gear sets (P1, P2, P3) in the order P2, P3, P1 are arranged one behind the other in the axial direction. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (15) radial betrachtet näher am Gehäuse (G) angeordnet ist, als die zweite Kupplung (56).Multi-step transmission according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the first clutch ( 15 ) radially closer to the housing (G) is arranged, as the second clutch ( 56 ). Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kupplung (15, 56) radial betrachtet im Wesentlichen übereinander angeordnet sind.Multi-step transmission according to Claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the first and second clutches ( 15 . 56 ) viewed radially are arranged substantially one above the other. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kupplung (15, 56) axial betrachtet in Kraftflussrichtung hinter dem ersten Planetensatz angeordnet sind.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second clutches ( 15 . 56 ) viewed axially in the direction of flow of force behind the first planetary gear set are arranged. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Schaltelement (Z) eine Kupplung (13) vorgesehen ist, welche die Antriebswelle (1) mit der Welle (3) lösbar verbindet.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that as additional switching element (Z) a clutch ( 13 ) is provided, which the drive shaft ( 1 ) with the wave ( 3 ) releasably connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Schaltelement (Z) eine Kupplung (16) vorgesehen ist, welche die Antriebswelle (1) mit der Welle (6) lösbar verbindet.Multi-step transmission according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that as additional switching element (Z) a clutch ( 16 ) is provided, which the drive shaft ( 1 ) with the wave ( 6 ) releasably connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Schaltelement (Z) eine Kupplung (34) vorgesehen ist, welche die Welle (3) mit der Welle (4) lösbar verbindet.Multi-step transmission according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that as additional switching element (Z) a clutch ( 34 ) is provided which the shaft ( 3 ) with the wave ( 4 ) releasably connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Schaltelement (Z) eine Kupplung (46) vorgesehen ist, welche die Welle (4) mit der Welle (6) lösbar verbindet.Multi-step transmission according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that as additional switching element (Z) a clutch ( 46 ) is provided which the shaft ( 4 ) with the wave ( 6 ) releasably connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Gang durch Schließen der ersten und zweiten Bremse (03, 05), der zweite Gang durch Schließen der zweiten Bremse (05) und der Kupplung (56), der dritte Gang durch Schließen der Bremse (03) und der zweiten Kupplung (56), der vierte Gang durch Schließen der zweiten Kupplung (56) und der dritten Bremse (04), der fünfte Gang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung (15, 56), der sechste Gang durch Schließen der ersten Kupplung (15) und der dritten Bremse (04) und der siebte Gang durch Schließen der ersten Kupplung (15) und der ersten Bremse (03) ergibt.Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first speed is achieved by closing the first and second brakes ( 03 . 05 ), the second gear by closing the second brake ( 05 ) and the clutch ( 56 ), the third gear by closing the brake ( 03 ) and the second clutch ( 56 ), the fourth gear by closing the second clutch ( 56 ) and the third brake ( 04 ), the fifth gear by closing the first and second clutch ( 15 . 56 ), the sixth gear by closing the first clutch ( 15 ) and the third brake ( 04 ) and the seventh gear by closing the first clutch ( 15 ) and the first brake ( 03 ). Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Rückwärtsgang durch Schließen der zweiten Bremse (05) und des zusätzlichen Schaltelementes (Z) ergibt.Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the reverse gear by closing the second brake ( 05 ) and the additional switching element (Z) results. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder geeigneten Stelle zusätzliche Freiläufe einsetzbar sind.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized characterized in that additional at each suitable location freewheels can be used. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Freiläufe zwischen den Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6) und dem Gehäuse (G) vorgesehen sind.Multi-step transmission according to claim 13, since characterized in that the freewheels between the shafts ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) and the housing (G) are provided. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Antrieb und Abtrieb auf der gleichen Seite des Gehäuses vorgesehen sind.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized characterized in that drive and output on the same side of the housing are provided. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achs- und/oder ein Verteilerdifferential auf der Antriebsseite oder der Antriebsseite angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that an axle and / or a distributor differential is arranged on the drive side or the drive side. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) durch ein Kupplungselement von einem Antriebs-Motor des Kraftfahrzeugs trennbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 1 ) Is separable by a coupling element of a drive motor of the motor vehicle. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Kupplungselement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung vorgesehen ist.Multi-step transmission according to claim 17, characterized in that a hydrodynamic converter, a hydraulic coupling, a dry starting clutch, a wet starting clutch, a magnetic powder clutch or a centrifugal clutch is provided. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftflussrichtung hinter dem Getriebe ein externes Anfahrelement, insbesondere nach Anspruch 16 oder 17, anordbar ist, wobei die Antriebswelle (1) fest mit einer Kurbelwelle des Antriebs-Motors verbunden ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that an external starting element, in particular according to claim 16 or 17, can be arranged in the direction of flow of power behind the transmission, the drive shaft ( 1 ) is fixedly connected to a crankshaft of the drive motor. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahren des Kraftfahrzeugs mittels eines getriebeinternen Schaltelements, insbesondere mittels der zweiten Bremse (05) des Getriebes, erfolgt, wobei die Antriebswelle (1) ständig mit der Kurbelwelle des Antriebs-Motors verbunden ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the starting of the motor vehicle by means of an internal gear shift element, in particular by means of the second brake ( 05 ) of the transmission, wherein the drive shaft ( 1 ) is constantly connected to the crankshaft of the drive motor. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Antriebs-Motor und Getriebe ein Torsionsschwingungsdämpfer anordbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a torsional vibration damper can be arranged between the drive motor and the transmission is. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Welle eine verschleißfreie Bremse anordbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized characterized in that on each shaft a wear-free brake can be arranged. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle ein Nebenabtrieb anordbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized characterized in that to drive additional units on each shaft a power take-off can be arranged. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenabtrieb auf der Antriebswelle (1) oder der Abtriebswelle (2) anordbar ist.Multi-speed transmission according to claim 23, characterized in that the power take-off on the drive shaft ( 1 ) or the output shaft ( 2 ) can be arranged. Mehrstufengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sind.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the switching elements as load-shifting clutches or Brakes are formed. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen einsetzbar sind.Multi-step transmission according to Claim 25, characterized that multi-plate clutches, band brakes and / or cone clutches used are. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltelemente formschlüssige Bremsen und/oder Kupplungen vorgesehen sind.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 24, characterized in that form-locking brakes as switching elements and / or couplings are provided. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Welle als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine eine elektrische Maschine anbringbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that on each shaft as a generator and / or as additional Drive machine is an electric machine attachable.
DE200410040905 2004-08-24 2004-08-24 Multistep gearing for automatic transmission has output shaft connected to internal gear of one of the planetary gear sets Withdrawn DE102004040905A1 (en)

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JPH06323377A (en) * 1993-05-13 1994-11-25 Fine Metsuku:Kk Planetary gear train for vehicular transmission
DE19912481A1 (en) * 1999-03-22 2000-09-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Automatically switchable motor vehicle transmission
US6139463A (en) * 1998-12-21 2000-10-31 Aisin Aw Ltd., Co. Automatic transmission for vehicle

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