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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Familie von Lastschaltgetrieben,
die drei Planetenradsätze
aufweisen, die durch sieben Drehmomentübertragungseinrichtungen gesteuert
werden, um zumindest acht Vorwärtsgänge und
zumindest einen Rückwärtsgang
bereitzustellen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Pkw
umfassen einen Antriebsstrang, der aus einem Motor, einem Mehrganggetriebe
und einem Differential- oder Achsantrieb besteht. Das Mehrganggetriebe
erhöht
den Gesamtbetriebsbereich des Fahrzeugs, indem es zulässt, dass
der Motor seinen Drehmomentbereich mehrmals durchlaufen kann. Die
Anzahl von Vorwärtsgängen, die
in dem Getriebe verfügbar
sind, bestimmt die Häufigkeit,
mit der der Drehmomentbereich des Motors durchlaufen werden kann.
Frühe Automatikgetriebe
wiesen zwei Drehzahlbereiche auf. Dies begrenzte den gesamten Drehzahlbereich
des Fahrzeugs stark und erforderte daher einen relativ großen Motor,
der einen breiten Drehzahl- und Drehmomentbereich erzeugen konnte.
Dies führte
dazu, dass der Motor während
der Fahrt bei einem spezifischen Kraftstoffverbrauchspunkt arbeitete,
der nicht der Punkt mit der höchsten Wirtschaftlichkeit
war. Daher waren von Hand geschaltete (Vorgelegewellengetriebe)
am beliebtesten.
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Mit
dem Aufkommen von Drei- und Viergang-Automatikgetrieben nahm die
Beliebtheit des automatisch schaltenden (Planetenrad-)Getriebes bei
den Autofahrern zu. Diese Getriebe verbesserten das Betriebsverhalten
und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs. Die erhöhte Anzahl
von Gängen
verringert die Stufengröße zwischen Übersetzungsverhältnissen
und verbessert daher die Schaltqualität des Getriebes, indem es die
Gangwechsel für den
Bediener bei normaler Fahrzeugbeschleunigung im Wesentlichen nicht
wahrnehmbar macht.
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Es
ist vorgeschlagen worden, die Anzahl von Vorwärtsgängen auf sechs oder mehr zu
erhöhen. Sechsganggetriebe
sind in U.S.-Patent Nr. 4,070,927, das für Polak am 31. Januar 1978
erteilt wurde, und U.S.-Patent
Nr. 6,422,969, das für
Raghavan und Usoro am 23. Juli 2002 erteilt wurde, offenbart.
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Sechsganggetriebe
bieten mehrere Vorteile gegenüber
Vier- und Fünfganggetrieben,
die eine verbesserte Fahrzeugbeschleunigung und eine verbesserte
Kraftstoffwirtschaftlichkeit einschließen. Während viele Lkw Lastschaltgetriebe
mit sechs oder mehr Vorwärtsgängen anwenden,
werden Pkw aufgrund der Größe und Komplexität dieser
Getriebe noch mit Drei- und
Viergang-Automatikgetrieben und relativ wenigen Fünf- oder
Sechsgangeinrichtungen hergestellt.
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Siebenganggetriebe
sind in U.S.-Patent Nr. 6,623,397, für Raghavan, Bucknor und Usoro
erteilt, offenbart. Achtganggetriebe sind in U.S-Patent Nr. 6,425,841,
das für
Haka erteilt wurde, offenbart. Das Getriebe nach Haka benutzt drei
Planetenradsätze und
sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen, die
zwei Bremsen und zwei Kupplungen umfassen, um acht Vorwärtsgänge und
einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
Einer der Planetenradsätze
wird positioniert und betrieben, um zwei Antriebs elemente mit fester
Drehzahl für
die verbleibenden beiden Planetenradsätze herzustellen. Sieben-,
Acht- und Neunganggetriebe bieten weitere Verbesserungen bei der
Beschleunigung und Kraftstoffwirtschaftlichkeit gegenüber Sechsganggetrieben.
Wie bei den oben diskutierten Sechsganggetrieben ist jedoch die Entwicklung
von Sieben-, Acht- und Neunganggetrieben aufgrund der Komplexität, Größe und Kosten verhindert
worden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Familie
von Getrieben bereitzustellen, die drei Planetenradsätze aufweisen,
die gesteuert werden, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang
bereitzustellen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Familie von Getrieben
drei Planetenradsätze
auf, von denen jeder ein erstes, zweites und drittes Element aufweist,
wobei die Elemente in beliebiger Reihenfolge ein Sonnenrad, ein
Hohlrad oder eine Planetenträgeranordnung
umfassen können.
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Um
in dieser Beschreibung und den Ansprüchen auf die ersten, zweiten
und dritten Zahnradsätze
Bezug zu nehmen, können
diese Sätze
in jeder Reihenfolge in den Zeichnungen (d.h. von links nach rechts,
von rechts nach links, usw.) mit "erste" bis "dritte" gezählt
sein.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Planetenradsätze vom Typ
mit einem einzigen Planetenrad oder vom Typ mit doppeltem Planetenrad
sein.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein erstes Element
des ersten Planetenradsatzes kontinuierlich mit einem ersten Element
des zweiten Planetenradsatzes über
ein Verbindungselement verbunden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein erstes Element
des dritten Planetenradsatzes kontinuierlich mit einem feststehenden
Element (Getriebekasten) verbunden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der Erfindung umfasst jedes Familienmitglied eine
Abtriebswelle, die kontinuierlich mit einem Element der Planetenradsätze verbunden
ist, und eine Antriebswelle, die nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Element der Planetenradsätze
verbunden ist sondern selektiv mit mindestens einem Element der
Planetenradsätze
durch mindestens einen von sieben Drehmomentübertragungsmechanismen verbunden
werden kann.
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Gemäß einem
nochmals weiteren Aspekt der Erfindung verbindet ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus,
wie etwa eine Kupplung, selektiv ein Element des ersten oder zweiten
Planetenradsatzes mit der Antriebswelle.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung verbindet ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus,
wie etwa eine Kupplung, selektiv ein Element des ersten, zweiten
oder dritten Planetenradsatzes mit der Antriebswelle.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der Erfindung verbindet ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus,
wie etwa eine Kupplung, selektiv ein Element des ersten oder zweiten
Planetenradsatzes mit der Antriebs welle oder mit einem anderen Element
des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der Erfindung verbindet ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus,
wie etwa eine Kupplung, selektiv ein Element des ersten Planetenradsatzes
mit einem Element des zweiten oder dritten Planetenradsatzes.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der Erfindung verbindet ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus,
wie etwa eine Kupplung, selektiv ein Element des zweiten Planetenradsatzes
mit einem Element des ersten oder dritten Planetenradsatzes.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der Erfindung verbindet ein sechster Drehmomentübertragungsmechanismus,
wie etwa eine Kupplung, selektiv ein Element des ersten oder zweiten
Planetenradsatzes mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten
Planetenradsatzes.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der Erfindung verbindet ein siebter Drehmomentübertragungsmechanismus,
wie etwa eine Kupplung, selektiv ein Element des ersten, zweiten
oder dritten Planetenradsatzes mit einem anderen Element des ersten,
zweiten oder dritten Planetenradsatzes. Alternativ verbindet der
siebte Drehmomentübertragungsmechanismus,
wie etwa eine Bremse, selektiv ein Element des ersten, zweiten oder
dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element (Getriebekasten).
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der Erfindung können
die sieben Drehmomentübertragungsmechanismen
selektiv in Kombinationen von vieren in Eingriff gebracht werden,
um zumindest acht Vorwärtsgänge und
zumindest einen Rückwärtsgang
zu erzielen.
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Die
obigen Ziele und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der
besten Ausführungsarten
der Verbindung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen
leichter deutlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält;
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1b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 1a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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2a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
aufweist, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung
enthält;
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2b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 2a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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3a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
aufweist, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung
enthält;
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3b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 3a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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4a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
aufweist, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung
enthält;
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4b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 4a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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5a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
aufweist, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung
enthält;
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5b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 5a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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6a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
aufweist, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung
enthält;
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6b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 6a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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7a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
aufweist, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung
enthält;
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7b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 7a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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8a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
aufweist, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung
enthält;
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8b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 8a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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9a ist
eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe
aufweist, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung
enthält;
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9b ist
eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften
des in 9a gezeigten Antriebsstrangs
veranschaulichen;
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10a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs,
der ein Planetengetriebe aufweist, das ein anderes Familienmitglied
der vorliegenden Erfindung enthält;
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10b ist eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild,
die einige der Betriebseigenschaften des in 10a gezeigten
Antriebsstrangs veranschaulichen;
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11a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs,
der ein Planetengetriebe aufweist, das ein anderes Familienmitglied
der vorliegenden Erfindung enthält;
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11b ist eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild,
die einige der Betriebseigenschaften des in 11a gezeigten
Antriebsstrangs darstellen.
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12a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs,
der ein Planetengetriebe aufweist, das ein anderes Familienmitglied
der vorliegenden Erfindung enthält;
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12b ist eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild,
die einige der Betriebseigenschaften des in 12a gezeigten
Antriebsstrangs veranschaulichen;
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13a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs,
der ein Planetengetriebe aufweist, das ein anderes Familienmitglied
der vorliegenden Erfindung enthält;
und
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13b ist eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild,
die einige der Betriebseigenschaften des in 13a gezeigten
Antriebsstrangs veranschaulichen.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen
Ansichten die gleichen oder entsprechenden Teile darstellen, ist
in 1a ein Antriebsstrang 10 gezeigt, der
einen herkömmlichen
Motor 12, ein Planetengetriebe 14 und einen herkömmlichen
Achsantriebsmechanismus 16 aufweist.
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Das
Planetengetriebe 14 umfasst eine Antriebswelle 17,
die kontinuierlich mit dem Motor 12 verbunden ist, eine
Planetenradanordnung 18 und eine Abtriebswelle 19,
die kontinuierlich mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden
ist. Die Planetenradanordnung 18 umfasst drei Planetenradsätze 20, 30 und 40.
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Der
Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 22, ein
Hohlrad 24 und eine Planetenträgeranordnung 26. Die
Planetenträgeranordnung 26 umfasst mehrere
Planetenräder 27,
die drehbar an einem Träger 29 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 22 als auch dem Hohlrad 24 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 30 umfasst ein Sonnenrad 32, ein
Hohlrad 34 und eine Planetenträgeranordnung 36. Die
Planetenträgeranordnung 36 umfasst mehrere
Planetenräder 37,
die drehbar an einem Träger 39 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 32 als auch dem Hohlrad 34 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 40 umfasst ein Sonnenrad 42, ein
Hohlrad 44 und eine Planetenträgeranordnung 46. Die
Planetenträgeranordnung 46 umfasst mehrere
Planetenräder 47,
die drehbar an einem Träger 49 montiert und
in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 42 als auch dem Hohlrad 44 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 50, 52, 54, 56, 57, 58 und 59.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 50, 52, 54, 56, 57 und 58 sind rotierende
Drehmomentübertragungsmechanismen, die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismen 59 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetenradsatz verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist kontinuierlich
mit dem Hohlrad 24 verbunden. Das Sonnenrad 22 ist
kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 36 über das
Verbindungselement 70 verbunden. Das Sonnenrad 42 ist kontinuierlich
mit dem Getriebegehäuse 60 verbunden.
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Die
Planetenträgeranordnung 36 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 50 verbunden
werden. Das Sonnenrad 32 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 52 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 26 kann selektiv
mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 54 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 36 kann
selektiv mit dem Hohlrad 44 über die Kupplung 56 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 46 kann
selektiv mit dem Hohlrad 34 über die Kupplung 57 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 26 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 46 über die
Kupplung 58 verbunden werden. Das Hohlrad 34 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 60 über die
Bremse 59 verbunden werden.
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Wie
es in 1b gezeigt ist, und im Besonderen
in der darin offenbarten Wahrheitstabelle, werden die Drehmomentübertragungsmechanismen
selektiv in Kombinationen von vieren in Eingriff gebracht, um acht
Vorwärtsgänge und
zwei Rückwärtsgänge bereitzustellen.
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Der
Rückwärtsgang
wird mit dem Eingriff der Kupplungen 52, 57, 58 und
der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet
das Sonnenrad 32 mit der Antriebswelle 17. Die
Kupplung 57 verbindet das Hohlrad 34 mit der Planetenträgeranordnung 46. Die
Kupplung 58 verbindet die Planetenträgeranordnung 26 mit
der Planetenträgeranordnung 46.
Die Bremse 59 verbindet das Hohlrad 34 mit dem
Getriebegehäuse 60.
Der Planetenradsatz 40, das Hohlrad 34 und die
Planetenträgeranordnung 26 rotieren nicht.
Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie
die Antriebswelle 17. Die Planetenträgeranordnung 36 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie das Sonnenrad 22. Die Drehzahl
der Planetenträgeranordnung 36 wird
von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Hohlrad 24 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19. Das
Hohlrad 24, und somit die Abtriebswelle 19, rotiert
mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 22 und
dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Zahlenwert des
Rückwärtsgangs wird
unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20 und 30 bestimmt.
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Der
zusätzliche
Rückwärtsgang
(R') wird mit dem
Eingriff der Kupplungen 50, 57, 58 und
der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 50 verbindet
die Planetenträgeranordnung 36 mit
der Antriebswelle 17. Die Kupplung 57 verbindet
das Hohlrad 34 mit der Planetenträgeranordnung 46. Die
Kupplung 58 verbindet die Planetenträgeranordnung 26 mit
der Planetenträgeranordnung 46.
Die Bremse 59 verbindet das Hohlrad 34 mit dem Getriebegehäuse 60.
Der Planetenradsatz 40, das Hohlrad 34 und die
Planetenträgeranordnung 26 rotieren
nicht. Die Planetenträgeranordnung 36 und
das Sonnenrad 22 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie
die Antriebswelle 17. Das Hohlrad 24 rotiert mit
der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19. Das Hohlrad 24,
und somit die Abtriebswelle 19, rotiert mit einer Drehzahl,
die von der Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Zahlenwert des
zusätzlichen
Rückwärtsgangs
(R') wird unter
Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse des Planetenradsatzes 20 bestimmt.
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Der
erste Vorwärtsgang
wird mit dem Eingriff der Kupplungen 52, 56, 58 und
der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet
das Sonnenrad 32 mit der Antriebswelle 17. Die
Kupplung 56 verbindet die Planetenträgeranordnung 36 mit
dem Hohlrad 44. Die Kupplung 58 verbindet die
Planetenträgeranordnung 26 mit
der Planetenträgeranordnung 46.
Die Bremse 59 verbindet das Hohlrad 34 mit dem
Getriebegehäuse 60.
Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Die Planetenträgeranordnung 46 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Planetenträgeranordnung 26. Das Hohlrad 44 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Planetenträgeranordnung 36 und
das Sonnenrad 22. Die Drehzahl der Planetenträgeranordnung 46 wird von
der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt.
Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie
die Antriebswelle 17. Das Hohlrad 34 rotiert nicht.
Die Drehzahl der Planetenträgeranordnung 36 wird
von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Hohlrad 24 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19. Das
Hohlrad 24, und somit die Abtriebswelle 19, rotiert
mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl der Planetenträgeranordnung 26,
der Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Zahlenwert des
ersten Vorwärtsgangs
wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
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Der
zweite Vorwärtsgang
wird mit dem Eingriff der Kupplungen 52, 56, 57 und 58 hergestellt. Die
Kupplung 52 verbindet das Sonnenrad 32 mit der Antriebswelle 17.
Die Kupplung 56 verbindet die Planetenträgeranordnung 36 mit
dem Hohlrad 44. Die Kupplung 57 verbindet das
Hohlrad 34 mit der Planetenträgeranordnung 46. Die
Kupplung 58 verbindet die Planetenträgeranordnung 26 mit
der Planetenträgeranordnung 46.
Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Die Planetenträgeranordnung 46 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie das Hohlrad 34 und die Planetenträgeranordnung 26.
Das Hohlrad 44 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie die
Planetenträgeranordnung 36 und
das Sonnenrad 22. Die Drehzahl der Planetenträgeranordnung 46 wird
von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 40 bestimmt. Das Sonnenrad 32 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 17. Die
Drehzahl der Planetenträgeranordnung 36 wird
von der Drehzahl des Hohlrads 34, der Drehzahl des Sonnenrads 32 und
dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Hohlrad 24 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19. Die Drehzahl
des Hohlrads 24, und somit der Abtriebswelle 19,
wird von der Drehzahl der Planetenträgeranordnung 26, der
Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Zahlenwert des zweiten
Vorwärtsgangs
wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
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Der
dritte Vorwärtsgang
wird mit dem Eingriff der Kupplungen 50, 52, 56 und 58 hergestellt.
Die Kupplung 50 verbindet die Planetenträgeranordnung 36 mit
der Antriebswelle 17. Die Kupplung 52 verbindet
das Sonnenrad 32 mit der Antriebswelle 17. Die Kupplung 56 verbindet
die Planetenträgeranordnung 36 mit
dem Hohlrad 44. Die Kupplung 58 verbindet die
Planetenträgeranordnung 26 mit
der Planetenträgeranordnung 46.
Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Die Planetenträgeranordnung 46 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Planetenträgeranordnung 26. Das
Hohlrad 44, der Planetenradsatz 30 und das Sonnenrad 22 rotieren
mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 17. Die
Drehzahl der Planetenträgeranordnung 46 wird
von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 40 bestimmt. Das Hohlrad 24 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19. Die
Drehzahl des Hohlrads 24, und somit der Abtriebswelle 19,
wird von der Drehzahl der Planetenträgeranordnung 26, der
Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Zahlenwert des dritten
Vorwärtsgangs
wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20 und 40 bestimmt.
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Der
vierte Vorwärtsgang
wird mit dem Eingriff der Kupplungen 52, 54, 56 und 58 hergestellt.
Die Kupplung 52 verbindet das Sonnenrad 32 mit
der Antriebswelle 17. Die Kupplung 54 verbindet
die Planetenträgeranordnung 26 mit
der Antriebswelle 17. Die Kupplung 56 verbindet
die Planetenträgeranordnung 36 mit
dem Hohlrad 44. Die Kupplung 58 verbindet die
Planetenträgeranordnung 26 mit
der Planetenträgeranordnung 46.
Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Die Planetenträgeranordnungen 46, 26 und
das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie
die Antriebswelle 17. Das Hohlrad 44 rotiert mit
der gleichen Drehzahl wie die Planetenträgeranordnung 36 und
das Sonnenrad 22. Die Drehzahl des Hohlrads 44 wird
von der Drehzahl der Planetenträgeranordnung 46 und
dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 40 bestimmt. Das Hohlrad 24 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19. Die
Drehzahl des Hohlrads 24, und somit der Abtriebswelle 19,
wird von der Drehzahl der Planetenträgeranordnung 26, der
Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Zahlenwert des vierten
Vorwärtsgangs
wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20 und 40 bestimmt.
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Der
fünfte
Vorwärtsgang
wird durch den Eingriff der Kupplungen 50, 52, 54,
und 56 hergestellt. In dieser Ausgestaltung ist die Antriebswelle
direkt mit der Abtriebswelle verbunden. Der Zahlenwert des fünften Vorwärtsgangs
beträgt
1.
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Der
sechste Vorwärtsgang
wird mit dem Eingriff der Kupplungen 52, 54, 56 und 57 hergestellt. Die
Kupplung 52 verbindet das Sonnenrad 32 mit der Antriebswelle 17.
Die Kupplung 54 verbindet die Planetenträgeranordnung 26 mit
der Antriebswelle 17. Die Kupplung 56 verbindet
die Planetenträgeranordnung 36 mit
dem Hohlrad 44. Die Kupplung 57 verbindet das
Hohlrad 34 mit der Planetenträgeranordnung 46. Das
Sonnenrad 42 rotiert nicht. Die Planetenträgeranordnung 46 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie das Hohlrad 34. Das Hohlrad 44 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Planetenträgeranordnung 36 und
das Sonnenrad 22. Die Drehzahl der Planetenträgeranordnung 46 wird
von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 40 bestimmt. Das Sonnenrad 32 und
die Planetenträgeranordnung 26 rotieren
mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 17. Die
Drehzahl der Planetenträgeranordnung 36 wird
von der Drehzahl des Hohlrads 34, der Drehzahl des Sonnenrads 32 und
dem Hohlrad/Sonnen rad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Hohlrad 24 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19. Die
Drehzahl des Hohlrads 24, und somit der Abtriebswelle 19,
wird von der Drehzahl der Planetenträgeranordnung 26, der
Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Zahlenwert des sechsten Vorwärtsgangs
wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
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Der
siebte Vorwärtsgang
wird mit dem Eingriff der Kupplungen 52, 54, 56 und
der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet
das Sonnenrad 32 mit der Antriebswelle 17. Die
Kupplung 54 verbindet die Planetenträgeranordnung 26 mit
der Antriebswelle 17. Die Kupplung 56 verbindet
die Planetenträgeranordnung 36 mit
dem Hohlrad 44. Die Bremse 59 verbindet das Hohlrad 34 mit
dem Getriebegehäuse 60.
Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Das Hohlrad 44 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Planetenträgeranordnung 36 und
das Sonnenrad 22. Das Hohlrad 34 rotiert nicht.
Das Sonnenrad 32 und die Planetenträgeranordnung 26 rotieren
mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 17. Die
Drehzahl der Planetenträgeranordnung 36 wird
von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Hohlrad 24 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19. Die
Drehzahl des Hohlrads 24, und somit der Abtriebswelle 19,
wird von der Drehzahl der Planetenträgeranordnung 26, der
Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Zahlenwert des siebten
Vorwärtsgangs
wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20, 30 bestimmt.
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Der
achte Vorwärtsgang
wird mit dem Eingriff der Kupplungen 54, 56, 57 und
der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 54 verbindet
die Planetenträgeranordnung 26 mit
der Antriebswelle 17. Die Kupplung 56 verbindet
die Planetenträgeranordnung 36 mit dem
Hohlrad 44. Die Kupplung 57 verbindet das Hohlrad 34 mit
der Planetenträgeranordnung 46.
Die Bremse 59 verbindet das Hohlrad 34 mit dem
Getriebegehäuse 60.
Die Planetenradsätze 30, 40 und
das Sonnenrad 22 rotieren nicht. Die Planetenträgeranordnung 26 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 17. Das
Hohlrad 24 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebswelle 19.
Die Drehzahl des Hohlrads 24, und somit der Abtriebswelle 19,
wird von der Drehzahl der Planetenträgeranordnung 26 und
dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Zahlenwert des achten
Vorwärtsgangs
wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses des Planetenradsatzes 20 bestimmt.
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Wie
es oben ausgeführt
wurde, ist der Eingriffsplan für
die Drehmomentübertragungsmechanismen
in der Wahrheitstabelle von 1b gezeigt. Diese
Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel von Drehzahlverhältnissen,
die unter Verwendung der beispielhaft in 1b angegebenen
Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse
verfügbar
sind. Der NR1/NS1-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 20; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30;
und der NR3/NS3-Wert ist
das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 40. Das Schaubild von 1b beschreibt
auch die Übersetzungsverhältnisstufen,
die unter Verwendung des angegebenen Beispiels von Zähneverhältnissen
erzielt werden. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis zwischen
dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang 1,83,
während
das Stufenverhältnis
zwischen dem Rückwärtsgang
und dem ersten Vorwärtsgang –1,17 beträgt.
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2a zeigt
einen Antriebsstrang 110 mit einem herkömmlichen Motor 12,
einem Planetengetriebe 114 und einem herkömmlichen
Achsantriebsmechanismus 16.
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Das
Planetengetriebe 114 umfasst eine Antriebswelle 17,
die kontinuierlich mit dem Motor 12 verbunden ist, eine
Planetenradanordnung 118 und eine Abtriebswelle 19,
die kontinuierlich mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden
ist. Die Planetenradanordnung 118 umfasst drei Planetenradsätze 120, 130 und 140.
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Der
Planetenradsatz 120 umfasst ein Sonnenrad 122,
ein Hohlrad 124 und eine Planetenträgeranordnung 126.
Die Planetenträgeranordnung 126 umfasst
mehrere Planetenräder 127,
die drehbar an einem Träger 129 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 122 als auch dem Hohlrad 124 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 130 umfasst ein Sonnenrad 132,
ein Hohlrad 134 und eine Planetenträgeranordnung 136.
Die Planetenträgeranordnung 136 umfasst
mehrere Planetenräder 137,
die drehbar an einem Träger 139 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 132 als auch dem Hohlrad 134 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 140 umfasst ein Sonnenrad 142,
ein Hohlrad 144 und eine Planetenträgeranordnung 146.
Die Planetenträgeranordnung 146 umfasst
mehrere Planetenräder 147,
die drehbar an einem Träger 149 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 142 als auch dem Hohlrad 144 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 118 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 150, 152, 154, 156, 157, 158 und 159.
Die Dreh momentübertragungsmechanismen 150, 152, 154, 156, 157 und 158 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 159 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 134 verbunden. Die Planetenträgeranordnung 126 ist
kontinuierlich mit dem Sonnenrad 132 über das Verbindungselement 170 verbunden.
Das Sonnenrad 142 ist kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 160 verbunden.
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Das
Sonnenrad 122 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 150 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 136 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 152 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 126 kann
selektiv mit dem Hohlrad 144 über die Kupplung 154 verbunden
werden. Das Hohlrad 124 kann selektiv mit dem Hohlrad 144 über die
Kupplung 156 verbunden werden. Das Hohlrad 124 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 146 über die
Kupplung 157 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 136 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 146 über die
Kupplung 158 verbunden werden. Das Hohlrad 124 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 160 über die
Bremse 159 verbunden werden.
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Die
Wahrheitstabelle von 2b beschreibt die Eingriffsabfolge,
die dazu benutzt wird, neun Vorwärtsgänge und
einen Rückwärtsgang
in der in 2a gezeigten Planetenradanordnung 118 bereitzustellen.
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Die
in den 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b, 9b, 10b, 11b, 12b und 13b angegebenen
Wahrheitstabellen zeigen die Eingriffsabfolgen für die Drehmomentübertragungsmechanismen,
um zumindest acht Vorwärtsgänge und
zumindest einen Rückwärtsgang
bereitzustellen. Wie es oben für
die Ausgestaltung in 1a gezeigt und beschrieben wurde,
werden Fachleute aus den jeweiligen Wahrheitstabellen verstehen,
wie die Gänge über die
in der Beschreibung gekennzeichneten Planetenradsätze hergestellt
werden.
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Wie
es oben ausgeführt
wurde, beschreibt die Wahrheitstabelle von 2b die
Eingriffsabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen,
die dazu verwendet wird, den Rückwärtsgang
und neun Vorwärtsgänge bereitzustellen.
Die Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse,
die mit den in 2a gezeigten Familienmitgliedern
unter Verwendung der in 2b angegebenen Beispielzähneverhältnisse
erzielt werden können. Der
NR1/NS1-Wert ist
das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 120; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 130;
und der NR3/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 140. Ebenfalls in 2b sind
die Übersetzungsverhältnisstufen
zwischen Gängen
in der Vorwärtsrichtung
mit einer einzigen Stufe sowie die Stufenverhältnisse vom Rückwärtsgang
zum ersten Gang gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom
ersten zum zweiten Gang 1,82.
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3a zugewandt,
umfasst ein Antriebsstrang 210 den Motor 12, ein
Planetengetriebe 214 und einen Achsantriebsmechanismus 16.
Das Planetengetriebe 214 umfasst eine Antriebswelle 17,
die kontinuierlich mit dem Motor 12 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 218 und
eine Abtriebswelle 19, die kontinuierlich mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden
ist. Die Planetenradanordnung 218 umfasst drei Planetenradsätze 220, 230 und 240.
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Der
Planetenradsatz 220 umfasst ein Sonnenrad 222,
ein Hohlrad 224 und eine Planetenträgeranordnung 226.
Die Planetenträgeranordnung 226 umfasst
mehrere Planetenräder 227,
die drehbar an einem Träger 229 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 222 als auch dem Hohlrad 224 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 230 umfasst ein Sonnenrad 232,
ein Hohlrad 234 und eine Planetenträgeranordnung 236.
Die Planetenträgeranordnung 236 umfasst
mehrere Planetenräder 237,
die drehbar an einem Träger 239 montiert
und kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 232 als auch dem Hohlrad 234 angeordnet
sind.
-
Der
Planetenradsatz 240 umfasst ein Sonnenrad 242,
ein Hohlrad 244 und eine Planetenträgeranordnung 246.
Die Planetenträgeranordnung 246 umfasst
mehrere Planetenräder 247,
die drehbar an einem Träger 249 montiert
und kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 242 als auch dem Hohlrad 244 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 218 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 250, 252, 254, 256, 257, 258 und 259.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 250, 252, 254, 256, 257 und 258 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 259 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 224 verbunden. Das Sonnenrad 222 ist
kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 236 über das
Verbindungselement 270 verbunden. Das Sonnenrad 242 ist
kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 260 verbunden.
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Das
Sonnenrad 232 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 250 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 226 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 252 verbunden
werden. Das Hohlrad 234 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 236 über die
Kupplung 254 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 236 kann
selektiv mit dem Hohlrad 244 über die Kupplung 256 verbunden
werden. Das Hohlrad 234 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 246 über die
Kupplung 257 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 226 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 246 über die
Kupplung 258 verbunden werden. Das Hohlrad 234 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 260 über die
Bremse 259 verbunden werden.
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Wie
es in der Wahrheitstabelle in 3b gezeigt
ist, werden die Drehmomentübertragungsmechanismen
in Kombinationen von vieren in Eingriff gebracht, um acht Vorwärtsgänge und
einen Rückwärtsgang
herzustellen.
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Wie
es zuvor ausgeführt
wurde, beschreibt die Wahrheitstabelle von 3b die
Eingriffskombinationen, die für
die Vorwärts-
und Rückwärtsgänge verwendet
werden. Die Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel von Übersetzungsverhältnissen,
die mit dem oben beschriebenen Familienmitglied erhältlich sind.
Diese Beispiele von Übersetzungsverhältnissen werden
unter Verwendung der in 3b angegebenen
Zähneverhältnisse
bestimmt. Der NR1/NS1-Wert ist
das Zähneverhältnis des
Planetenradsat zes 220; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 230;
und der NR3/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 240. Ebenfalls in 3b ist
ein Schaubild gezeigt, das die Übersetzungsverhältnisstufen
zwischen benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem ersten und dem Rückwärtsgang
darstellt. Beispielsweise weist der Eins-Zwei-Gangwechsel eine Stufe
von 1,82 auf.
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Ein
in 4a gezeigter Antriebsstrang 310 umfasst
den Motor 12, ein Planetengetriebe 314 und den
Achsantriebsmechanismus 16. Das Planetengetriebe 314 umfasst
eine Antriebswelle 17, die kontinuierlich mit dem Motor 12 verbunden
ist, eine Planetenradanordnung 318 und eine Abtriebswelle 19,
die kontinuierlich mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden
ist. Die Planetenradanordnung 318 umfasst drei Planetenradsätze 320, 330 und 340.
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Der
Planetenradsatz 320 umfasst ein Sonnenrad 322,
ein Hohlrad 324 und eine Planetenträgeranordnung 326.
Die Planetenträgeranordnung 326 umfasst
mehrere Planetenräder 327,
die drehbar an einem Träger 329 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 322 als auch dem Hohlrad 324 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 330 umfasst ein Sonnenrad 332,
ein Hohlrad 334 und eine Planetenträgeranordnung 336.
Die Planetenträgeranordnung 336 umfasst
mehrere Planetenräder 337,
die drehbar an einem Träger 339 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 332 als auch dem Hohlrad 334 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 340 umfasst ein Sonnenrad 342,
ein Hohlrad 344 und eine Planetenträgeranordnung 346.
Die Planetenträgeranordnung 346 umfasst
mehrere Planetenräder 347,
die drehbar an einem Träger 349 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 342 als auch dem Hohlrad 344 angeordnet
sind.
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Die
Planetenträgeranordnung 318 umfasst auch
sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 350, 352, 354, 356, 357, 358 und 359.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 350, 352, 354, 356, 357 und 358 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismen 359 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 334 verbunden. Die Planetenträgeranordnung 326 ist
kontinuierlich mit dem Sonnenrad 332 über das Verbindungselement 370 verbunden.
Das Sonnenrad 342 ist kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 360 verbunden.
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Das
Hohlrad 324 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 350 verbunden werden. Das Sonnenrad 322 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 352 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 336 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 354 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 336 kann
selektiv mit dem Hohlrad 334 über die Kupplung 356 verbunden
werden. Das Hohlrad 324 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 346 über die Kupplung 357 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 336 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 346 über die
Kupplung 358 verbunden werden. Das Hohlrad 324 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 360 über die
Bremse 359 verbunden werden.
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Die
in 4b gezeigte Wahrheitstabelle beschreibt die Eingriffskombination
und Eingriffsabfolge, die notwendig sind, um den Rückwärtsgang
und acht Vorwärtsgänge bereitzustellen.
Ein Beispiel der Zahlenwerte für
die Übersetzungsverhältnisse
ist ebenfalls in der Wahrheitstabelle von 4b angegeben.
Diese Werte werden unter Verwendung der ebenfalls in 4b angegebenen
Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse
bestimmt. Der NR1/NS1-Wert ist
das Zähneverhältnis für den Planetenradsatz 320; der
NR2/NS2-Wert ist
das Zähneverhältnis für den Planetenradsatz 330;
und der NR3/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis für den Planetenradsatz 340.
Ebenfalls in 4b ist ein Schaubild angegeben,
das die Stufenverhältnisse
zwischen den benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem Rückwärtsgang
und dem ersten Vorwärtsgang
beschreibt. Beispielsweise beträgt
die Stufe zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang
1,83.
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Ein
in 5a gezeigter Antriebsstrang 410 umfasst
den Motor 12, ein Planetengetriebe 414 und den
Achsantriebsmechanismus 16. Das Planetengetriebe 414 umfasst
eine Planetenradanordnung 418, eine Antriebswelle 17 und
eine Abtriebswelle 19. Die Planetenradanordnung 418 umfasst
drei einfache Planetenradsätze 420, 430 und 440.
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Der
Planetenradsatz 420 umfasst ein Sonnenrad 422,
ein Hohlrad 424 und eine Planetenträgeranordnung 426.
Die Planetenträgeranordnung 426 umfasst
mehrere Planetenräder 427,
die drehbar an einem Träger 429 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 422 als auch dem Hohlrad 424 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 430 umfasst ein Sonnenrad 432,
ein Hohlrad 434 und eine Planetenträgeranordnung 436.
Die Planetenträgeranordnung 436 umfasst
mehrere Planetenräder 437,
die drehbar an einem Träger 439 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 434 als auch dem Sonnenrad 432 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 440 umfasst ein Sonnenrad 442,
ein Hohlrad 444 und eine Planetenträgeranordnung 446.
Die Planetenträgeranordnung 446 umfasst
mehrere Planetenräder 447,
die drehbar an einem Träger 449 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 442 als auch dem Hohlrad 444 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 418 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 450, 452, 454, 456, 457, 458 und 459.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 450, 452, 454, 456, 457 und 458 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 459 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 426 verbunden.
Das Hohlrad 424 ist kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 436 über das
Verbindungselement 470 verbunden. Das Sonnenrad 442 ist
kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 460 verbunden.
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Das
Sonnenrad 432 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 450 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 426 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 452 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 436 kann
selektiv mit dem Hohlrad 444 über die Kupplung 454 verbunden
werden. Das Sonnenrad 422 kann selektiv mit dem Hohlrad 434 über die
Kupplung 456 verbunden werden.
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Die
Planetenträgeranordnung 426 kann
selektiv mit dem Hohlrad 434 über die Kupplung 457 verbunden
werden. Das Sonnenrad 422 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 446 über die Kupplung 458 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 446 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 460 über die
Bremse 459 verbunden werden.
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Die
in 5b gezeigte Wahrheitstabelle beschreibt die Eingriffskombination
und -abfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen 450, 452, 454, 456, 457, 458 und 459,
die angewandt werden, um die Vorwärts- und Rückwärtsgänge bereitzustellen.
-
Ebenfalls
in der Wahrheitstabelle von 5b ist
ein Satz von Zahlenwerten angegeben, die mit der vorliegenden Erfindung
unter Verwendung der gezeigten Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse
erzielt werden können.
Der NR1/NS1-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 420; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 430;
und der NR3/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 440.
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5b liefert
auch ein Schaubild der Übersetzungsverhältnisstufen
zwischen benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem Rückwärtsgang und
dem ersten Vorwärtsgang.
Beispielsweise beträgt
die Übersetzungsverhältnisstufe
zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang 1,81.
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Ein
in 6a gezeigter Antriebsstrang 510 umfasst
einen Motor 12, ein Planetengetriebe 514 und den
Achsantriebsmechanismus 16. Das Planetengetriebe 514 umfasst
die Antriebswelle 17, eine Planetenradanordnung 518 und
die Abtriebswelle 19. Die Planetenradanordnung 518 umfasst
drei Planetenradsätze 520, 530 und 540.
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Der
Planetenradsatz 520 umfasst ein Sonnenrad 522,
ein Hohlrad 524 und eine Planetenträgeranordnung 526.
Die Planetenträgeranordnung 526 umfasst
mehrere Planetenräder 527,
die drehbar an einem Träger 529 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 522 als auch dem Hohlrad 524 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 530 umfasst ein Sonnenrad 532,
ein Hohlrad 534 und eine Planetenträgeranordnung 536.
Die Planetenträgeranordnung 536 umfasst
mehrere Planetenräder 537,
die drehbar an einem Träger 539 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 532 als auch dem Hohlrad 534 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 540 umfasst ein Sonnenrad 542,
ein Hohlrad 544 und eine Planetenträgeranordnung 546.
Die Planetenträgeranordnung 546 umfasst
mehrere Planetenräder 547,
die drehbar an einem Träger 549 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 542 als auch dem Hohlrad 544 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 518 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 550, 552, 554, 556, 557, 558 und 559.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 550, 552, 554, 556, 557, 558 und 559 sind
alle rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise Kupplungen
genannt werden.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 526 verbunden.
Das Hohlrad 524 ist kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 536 über das
Verbindungselement 570 verbunden. Das Sonnenrad 542 ist
kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 560 verbunden.
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Das
Sonnenrad 532 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 550 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 546 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 552 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 536 kann
selektiv mit dem Hohlrad 544 über die Kupplung 554 verbunden
werden. Das Hohlrad 534 kann selektiv mit dem Sonnenrad 522 über die
Kupplung 556 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 526 kann
selektiv mit dem Hohlrad 534 über die Kupplung 557 verbunden
werden. Das Sonnenrad 522 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 546 über die
Kupplung 558 verbunden werden. Das Hohlrad 544 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 546 über die
Kupplung 559 verbunden werden.
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Die
in 6b gezeigte Wahrheitstabelle beschreibt die Eingriffsabfolge
und -kombination der Drehmomentübertragungsmechanismen,
um zwei Rückwärtsgänge und
acht Vorwärtsgänge sowie
einen zusätzlichen
dritten Vorwärtsgang
bereitzustellen. Das Schaubild von 6b beschreibt
die Übersetzungsverhältnisstufen
zwischen benachbarten Vorwärtsgängen und
die Übersetzungsverhältnisstufe
zwischen dem Rückwärtsgang
und dem ersten Vorwärtsgang.
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Die
in der Wahrheitstabelle angegebenen Beispielübersetzungsverhältnisse
werden unter Verwendung der ebenfalls in 6b angegebenen
Zähneverhältniswerte
bestimmt. Der NR1/NS1-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 520; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 530;
und der NR3/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 540.
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Ein
in 7a gezeigter Antriebsstrang 610 umfasst
den Motor 12, ein Planetengetriebe 614 und den
Achsantriebsmechanismus 16. Das Plane tengetriebe 614 umfasst
die Antriebswelle 17, eine Planetenradanordnung 618 und
die Abtriebswelle 19. Die Planetenradanordnung 618 umfasst
drei Planetenradsätze 620, 630 und 640.
-
Der
Planetenradsatz 620 umfasst ein Sonnenrad 622,
ein Hohlrad 624 und eine Planetenträgeranordnung 626.
Die Planetenträgeranordnung 626 umfasst
mehrere Planetenräder 627,
die drehbar an einem Träger 629 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 622 als auch dem Hohlrad 624 angeordnet
sind.
-
Der
Planetenradsatz 630 umfasst ein Sonnenrad 632,
ein Hohlrad 634 und eine Planetenträgeranordnung 636.
Die Planetenträgeranordnung 636 umfasst
mehrere Planetenräder 637,
die drehbar an einem Träger 639 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 632 als auch dem Hohlrad 634 angeordnet
sind.
-
Der
Planetenradsatz 640 umfasst ein Sonnenrad 642,
ein Hohlrad 644 und eine Planetenträgeranordnung 646.
Die Planetenträgeranordnung 646 umfasst
mehrere Planetenräder 647,
die drehbar an einem Träger 649 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 642 als auch dem Hohlrad 644 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 618 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 650, 652, 654, 656, 657, 658 und 659.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 650, 652, 654, 656, 657 und 658 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 659 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
-
Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 634 verbunden. Die Planetenträgeranordnung 626 ist
kontinuierlich mit dem Sonnenrad 632 über das Verbindungselement 670 verbunden.
Das Sonnenrad 642 ist kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 660 verbunden.
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Das
Sonnenrad 622 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 650 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 636 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 652 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 626 kann
selektiv mit dem Hohlrad 624 über die Kupplung 654 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 624 kann
selektiv mit dem Hohlrad 644 über die Kupplung 656 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 636 kann
selektiv mit dem Hohlrad 644 über die Kupplung 657 verbunden
werden. Das Hohlrad 634 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 646 über die
Kupplung 658 verbunden werden. Das Hohlrad 624 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 660 über die
Bremse 659 verbunden werden.
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Die
in 7b gezeigte Wahrheitstabelle beschreibt die Kombination
von Drehmomentübertragungsmechanismuseingriffen,
die den Rückwärtsgang
und die acht Vorwärtsgänge (einschließlich des zusätzlichen
fünften
Gangs) bereitstellen werden, sowie die Abfolge dieser Eingriffe
und Wechsel. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 650, 657 und 659 können durch
die neutrale Stellung hindurch in Eingriff gebracht werden, wodurch
der Vorwärts/Rückwärts-Gangwechsel
vereinfacht wird.
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Die
angegebenen Übersetzungsverhältniswerte
sind beispielhaft und werden unter Verwendung der in 7b angegebenen
Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse
hergestellt. Beispielsweise ist der NR1/NS1-Wert das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 620;
der NR2/NS2-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 630; und der NR3/NS3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 640.
Die Übersetzungsverhältnisstufen zwischen
benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem Rückwärtsgang
und dem ersten Gang sind ebenfalls in 7b angegeben.
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Ein
in 8a gezeigter Antriebsstrang 710 weist
den herkömmlichen
Motor 12, ein Planetengetriebe 714 und den herkömmlichen
Achsantriebsmechanismus 16 auf. Der Motor 12 steht
mit dem Planetengetriebe 714 über die Antriebswelle 17 in
Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 714 steht mit dem
Achsantriebsmechanismus 16 über die Abtriebswelle 19 in
Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 714 umfasst eine
Planetenradanordnung 718, die einen ersten Planetenradsatz 720,
einen zweiten Planetenradsatz 730 und einen dritten Planetenradsatz 740 aufweist.
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Der
Planetenradsatz 720 umfasst ein Sonnenrad 722,
ein Hohlrad 724 und eine Planetenträgeranordnung 726.
Die Planetenträgeranordnung 726 umfasst
mehrere Planetenräder 727,
die drehbar an einem Träger 729 montiert
sind. Die Planetenräder 727 sind
in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 722 als auch dem Hohlrad 724 angeordnet.
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Der
Planetenradsatz 730 umfasst ein Sonnenrad 732,
ein Hohlrad 734 und eine Planetenträgeranordnung 736.
Die Planetenträgeranordnung 736 umfasst
mehrere Planetenräder 737,
die drehbar an einem Träger 739 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 732 als auch dem Hohlrad 734 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 740 umfasst ein Sonnenrad 742,
ein Hohlrad 744 und eine Planetenträgeranordnung 746.
Die Planetenträgeranordnung 746 umfasst
mehrere Planetenräder 747,
die drehbar an einem Träger 749 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 742 als auch dem Hohlrad 744 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 718 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 750, 752, 754, 756, 757, 758 und 759.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 750, 752, 754, 756, 757 und 758 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 759 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 724 verbunden. Das Sonnenrad 722 ist
kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 736 über das
Verbindungselement 770 verbunden. Das Sonnenrad 742 ist
kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 760 verbunden.
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Das
Sonnenrad 732 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 750 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 726 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 752 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 736 kann
selektiv mit dem Hohlrad 744 über die Kupplung 754 verbunden
werden. Das Hohlrad 734 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 746 über die Kupplung 756 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 726 kann
selektiv mit dem Hohlrad 744 über die Kupplung 757 verbunden
werden. Das Hohlrad 724 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 746 über die
Kupplung 758 verbunden werden. Das Hohlrad 734 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 760 über die
Bremse 759 verbunden werden.
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Die
Wahrheitstabelle von 8b definiert die Drehmomentübertragungsmechanismus-Eingriffsabfolge,
die für
jeden der Vorwärts-
und Rückwärtsgänge benutzt
wird. Ebenfalls in der Wahrheitstabelle ist ein Satz von Zahlenwerten
angegeben, die mit der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der
in 8b angegebenen Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse
erzielbar sind. Der NR1/NS1-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 720; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 730;
und der NR3/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 740.
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8b liefert
auch ein Schaubild der Übersetzungsverhältnisstufen
zwischen benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem Rückwärtsgang und
dem ersten Vorwärtsgang.
Beispielsweise beträgt
die Übersetzungsverhältnisstufe
zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang 1,75.
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Ein
in 9a gezeigter Antriebsstrang 810 umfasst
den herkömmlichen
Motor 12, ein Planetengetriebe 814 und den Achsantriebsmechanismus 16. Der
Motor 12 steht mit dem Planetengetriebe 814 über die
Antriebswelle 17 in Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 814 steht
mit dem Achsantriebsmechanismus 16 über die Abtriebswelle 19 in
Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 814 umfasst eine Planetenradanordnung 818,
die einen ersten Planetenradsatz 820, einen zweiten Planetenradsatz 830 und
einen dritten Planetenradsatz 840 aufweist.
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Der
Planetenradsatz 820 umfasst ein Sonnenrad 822,
ein Hohlrad 824 und eine Planetenträgeranordnung 826.
Die Planetenträgeranordnung 826 umfasst
mehrere Planetenräder 827,
die drehbar an einem Träger 829 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 822 als auch dem Hohlrad 824 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 830 umfasst ein Sonnenrad 832,
ein Hohlrad 834 und eine Planetenträgeranordnung 836.
Die Planetenträgeranordnung 836 umfasst
mehrere Planetenräder 837,
die drehbar an einem Träger 839 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 832 als auch dem Hohlrad 834 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 840 umfasst ein Sonnenrad 842,
ein Hohlrad 844 und eine Planetenträgeranordnung 846.
Die Planetenträgeranordnung 846 umfasst
mehrere Planetenräder 847,
die drehbar an einem Träger 849 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 844 als auch dem Sonnenrad 842 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 818 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 850, 852, 854, 856, 857, 858 und 859.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 850, 852, 854, 856, 857 und 858 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 859 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 824 verbunden. Das Sonnenrad 822 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 834 über das Verbindungselement 870 verbunden.
Das Sonnenrad 842 ist kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 860 verbunden.
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Das
Sonnenrad 832 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 850 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 846 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 852 verbunden
wer den. Das Hohlrad 834 kann selektiv mit dem Hohlrad 844 über die
Kupplung 844 verbunden werden. Das Hohlrad 834 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 846 über die
Kupplung 856 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 826 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 836 über die
Kupplung 857 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 826 kann
selektiv mit dem Hohlrad 844 über die Kupplung 858 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 826 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 860 über die
Bremse 859 verbunden werden.
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Die
in 9b gezeigte Wahrheitstabelle definiert die Drehmomentübertragungsmechanismus-Eingriffsabfolge,
die zwei Rückwärtsgänge und acht
Vorwärtsgänge liefert,
die in der Wahrheitstabelle gezeigt und mit der Planetenradanordnung 818 verfügbar sind.
Ein Beispiel von Zahlenwerten für
die einzelnen Übersetzungsverhältnisse
ist ebenfalls in der Wahrheitstabelle von 9b angegeben.
Diese Zahlenwerte sind unter Verwendung der ebenfalls beispielhaft
in 9b angegebenen Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse berechnet worden. Der NR1/NS1-Wert ist das
Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 820; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 830;
und der NR3/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 840. 9b beschreibt
auch die Übersetzungsverhältnisstufen
zwischen benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem Rückwärtsgang
und dem ersten Vorwärtsgang.
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Der
in 10a gezeigte Antriebsstrang 910 umfasst
den herkömmlichen
Motor 12, ein Planetengetriebe 914 und den herkömmlichen
Achsantriebsmechanismus 16. Der Motor 12 steht
mit dem Planetengetriebe 914 über die Antriebswelle 17 in
Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 914 steht mit dem
Achsantriebsmechanismus 16 über die Abtriebswelle 19 in
Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 914 umfasst eine
Plane tenradanordnung 918, die einen ersten Planetenradsatz 920,
einen zweiten Planetenradsatz 930 und einen dritten Planetenradsatz 940 aufweist.
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Der
Planetenradsatz 920 umfasst ein Sonnenrad 922,
ein Hohlrad 924 und eine Planetenträgeranordnung 926.
Die Planetenträgeranordnung 926 umfasst
mehrere Planetenräder 927,
die jeweils drehbar an einem Träger 929 montiert
und in kämmender
Beziehung mit dem Sonnenrad 922 bzw. dem Hohlrad 924 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 930 umfasst ein Sonnenrad 932,
ein Hohlrad 934 und eine Planetenträgeranordnung 936.
Die Planetenträgeranordnung 936 umfasst
mehrere Planetenräder 937,
die drehbar an einem Träger 939 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 934 als auch dem Sonnenrad 932 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 940 umfasst ein Sonnenrad 942,
ein Hohlrad 944 und eine Planetenträgeranordnung 946.
Die Planetenträgeranordnung 946 umfasst
mehrere Planetenräder 947,
die drehbar an einem Träger 949 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 942 als auch dem Hohlrad 944 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 918 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 950, 952, 954, 956, 957, 958 und 959.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 950, 952, 954, 956, 957 und 958 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 959 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 924 verbunden. Das Sonnenrad 922 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 934 über das Verbindungselement 970 verbunden.
Das Sonnenrad 942 ist kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 960 verbunden.
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Das
Sonnenrad 932 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 950 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 946 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 952 verbunden
werden. Das Hohlrad 934 kann selektiv mit dem Hohlrad 944 über die
Kupplung 954 verbunden werden. Das Hohlrad 934 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 946 über die
Kupplung 956 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 926 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 936 über die
Kupplung 957 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 936 kann
selektiv mit dem Hohlrad 944 über die Kupplung 958 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 926 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 960 über die
Bremse 959 verbunden werden.
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Die
Wahrheitstabelle von 10b beschreibt die Drehmomentübertragungsmechanismus-Eingriffsabfolge,
die dazu verwendet wird, vier Rückwärtsgänge und
acht Vorwärtsgänge bereitzustellen.
Die Wahrheitstabelle liefert auch einen Satz von Beispielen für die Übersetzungsverhältnisse
für jeden
der Rückwärts- und
Vorwärtsgänge. Diese Zahlenwerte
sind unter Verwendung der in 10b angegebenen
Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis bestimmt
worden. Der NR1/NS1-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 920; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 930;
und der NRS/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 940.
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Ein
in 11a gezeigter Antriebsstrang 1010 umfasst
den herkömmlichen
Motor 12, ein Planetengetriebe 1014 und den herkömmlichen
Achsantriebsmechanismus 16. Der Motor steht mit dem Planetengetriebe 1014 über die
Antriebswelle 17 in Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 1014 steht mit
dem Achsantriebsmechanismus 16 über die Abtriebswelle 19 in
Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 1014 umfasst eine
Planetenradanordnung 1018, die einen ersten Planetenradsatz 1020,
einen zweiten Planetenradsatz 1030 und einen dritten Planetenradsatz 1040 aufweist.
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Der
Planetenradsatz 1020 umfasst ein Sonnenrad 1022,
ein Hohlrad 1024 und eine Planetenträgeranordnung 1026.
Die Planetenträgeranordnung 1026 umfasst
mehrere Planetenräder 1027,
die drehbar an einem Träger 1029 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 1022 als auch dem Hohlrad 1024 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 1030 umfasst ein Sonnenrad 1032,
ein Hohlrad 1034 und eine Planetenträgeranordnung 1036.
Die Planetenträgeranordnung 1036 umfasst
mehrere Planetenräder 1037,
die drehbar an einem Träger 1039 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 1034 als auch dem Sonnenrad 1032 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 1040 umfasst ein Sonnenrad 1042,
ein Hohlrad 1044 und eine Planetenträgeranordnung 1046.
Die Planetenträgeranordnung 1046 umfasst
mehrere Planetenräder 1047,
die drehbar an einem Träger 1049 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 1044 als auch dem Sonnenrad 1042 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 1018 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 1050, 1052, 1054, 1056, 1057, 1058 und 1059. Die
Drehmomentübertragungsmechanismen 1050, 1052, 1054, 1056, 1057 und 1058 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 1059 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus, der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
-
Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 1024 verbunden. Die Planetenträgeranordnung 1026 ist
kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 1036 über das
Verbindungselement 1070 verbunden. Das Sonnenrad 1042 ist
kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 1060 verbunden.
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Das
Sonnenrad 1032 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 1050 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 1046 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 1052 verbunden
werden. Das Sonnenrad 1032 kann selektiv mit dem Hohlrad 1044 über die
Kupplung 1054 verbunden werden. Das Sonnenrad 1022 kann selektiv
mit dem Hohlrad 1034 über
die Kupplung 1056 verbunden werden. Das Hohlrad 1034 kann
selektiv mit dem Hohlrad 1044 über die Kupplung 1057 verbunden
werden. Das Sonnenrad 1022 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 1046 über die Kupplung 1058 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 1026 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 1060 über die
Bremse 1059 verbunden werden.
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Die
in 11b gezeigte Wahrheitstabelle beschreibt
die Eingriffskombinationen und die Eingriffsabfolge, die notwendig
sind, um drei Rückwärtsgänge und
acht Vorwärtsgänge sowie
einen zusätzlichen
dritten und sechsten Vorwärtsgang
bereitzustellen. Ein Beispiel der Zahlenwerte für die Übersetzungsverhältnisse
ist ebenfalls in der Wahrheitstabelle von 11b angegeben.
Diese Werte werden unter Verwendung der ebenfalls in 1b angegebenen
Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse
bestimmt. Der NR1/NS1-Wert
ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 1020;
der NR2/NS2-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 1030; und der NR3/NS3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 1040.
Ebenfalls in 11b ist ein Schaubild
angegeben, das die Übersetzungsstufenverhältnisse
zwischen den benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem Rückwärtsgang
und dem ersten Vorwärtsgang
beschreibt.
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Ein
in 12a gezeigter Antriebsstrang 1110 umfasst
den herkömmlichen
Motor 12, ein Planetengetriebe 1114 und den herkömmlichen
Achsantriebsmechanismus 16. Der Motor steht mit dem Planetengetriebe 1114 über die
Antriebswelle 17 in Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 1114 steht mit
dem Achsantriebsmechanismus 16 über die Abtriebswelle 19 in
Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 1114 umfasst eine
Planetenradanordnung 1118, die einen ersten Planetenradsatz 1120,
einen zweiten Planetenradsatz 1130 und einen dritten Planetenradsatz 1140 aufweist.
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Der
Planetenradsatz 1120 umfasst ein Sonnenrad 1122,
ein Hohlrad 1124 und eine Planetenträgeranordnung 1126.
Die Planetenträgeranordnung 1126 umfasst
mehrere Planetenräder 1127,
die drehbar an einem Träger 1129 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 1122 als auch dem Hohlrad 1124 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 1130 umfasst ein Sonnenrad 1132,
ein Hohlrad 1134 und eine Planetenträgeranordnung 1136.
Die Planetenträgeranordnung 1136 umfasst
mehrere Planetenräder 1137,
die drehbar an einem Träger 1139 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 1132 als auch dem Hohlrad 1134 angeordnet
sind.
-
Der
Planetenradsatz 1140 umfasst ein Sonnenrad 142,
ein Hohlrad 1144 und eine Planetenträgeranordnung 1146.
Die Planetenträgeranordnung 1146 umfasst
mehrere Planetenräder 1147,
die drehbar an einem Träger 1149 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 1144 als auch dem Sonnenrad 1142 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 1118 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 1150, 1152, 1154, 1156, 1157, 1158 und 1159. Die
Drehmomentübertragungsmechanismen 1150, 1152, 1154, 1156, 1157 und 1158 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungseinrichtung 1159 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus,
der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit dem Hohlrad 1134 verbunden. Die Planetenträgeranordnung 1126 ist
kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 1136 über das
Verbindungselement 1170 verbunden. Das Sonnenrad 1142 ist
kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 1160 verbunden.
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Das
Sonnenrad 1122 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 1150 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 1146 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 1152 verbunden
werden. Die Planetenträgeranordnung 1126 kann
selektiv mit dem Hohlrad 1144 über die Kupplung 1154 verbunden
werden. Das Hohlrad 1124 kann selektiv mit dem Sonnenrad 1132 über die Kupplung 1156 verbunden
werden. Das Hohlrad 1124 kann selektiv mit dem Hohlrad 1144 über die Kupplung 1157 verbunden
werden. Das Sonnenrad 1132 kann selektiv mit der Planetenträgeranordnung 1146 über die
Kupplung 1158 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 1136 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 1160 über die
Bremse 1159 verbunden werden.
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Die
in 12b gezeigte Wahrheitstabelle beschreibt die Eingriffskombinationen
und die Eingriffsabfolge, die notwendig sind, um zwei Rückwärtsgänge und
neun Vorwärtsgänge sowie
einen zusätzlichen
sechsten Vorwärtsgang
bereitzustellen. Ein Beispiel der Zahlenwerte für die Übersetzungsverhältnisse
ist ebenfalls in der Wahrheitstabelle von 12b angegeben.
Die Werte werden unter Verwendung der ebenfalls in 12b angegebenen Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse
bestimmt. Der NR1/NS1-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 1020; der NR2/NS2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 1030;
und der NR3/NS3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 1040. Ebenfalls in 12b ist ein Schaubild angegeben, das die Übersetzungsstufenverhältnisse
zwischen den benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem Rückwärtsgang
und dem ersten Vorwärtsgang
beschreibt. Beispielsweise beträgt
das Übersetzungsstufenverhältnis zwischen
dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang 1,50.
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Ein
in 13a gezeigter Antriebsstrang 1210 umfasst
den herkömmlichen
Motor 12, ein Planetengetriebe 1214 und den herkömmlichen
Achsantriebsmechanismus 16. Der Motor steht mit dem Planetengetriebe 1214 über die
Antriebswelle 17 in Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 1214 steht mit
dem Achsantriebsmechanismus 16 über die Antriebswelle 19 in
Antriebsverbindung. Das Planetengetriebe 1214 umfasst eine
Plane tenradanordnung 1218, die einen ersten Planetenradsatz 1220,
einen zweiten Planetenradsatz 1230 und einen dritten Planetenradsatz 1240 aufweist.
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Der
Planetenradsatz 1220 umfasst ein Sonnenrad 1222,
ein Hohlrad 1224 und eine Planetenträgeranordnung 1226.
Die Planetenträgeranordnung 1226 umfasst
mehrere Planetenräder 1227,
die drehbar an einem Träger 1229 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 1224 als auch dem Sonnenrad 1222 angeordnet
sind.
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Der
Planetenradsatz 1230 umfasst ein Sonnenrad 1232,
ein Hohlrad 1234 und eine Planetenträgeranordnung 1236.
Die Planetenträgeranordnung 1236 umfasst
mehrere Planetenräder 1237, 1238, die
drehbar an einem Träger 1239 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 1234 als auch dem Sonnenrad 1232 angeordnet sind.
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Der
Planetenradsatz 1240 umfasst ein Sonnenrad 1242,
ein Hohlrad 1244 und eine Planetenträgeranordnung 1246.
Die Planetenträgeranordnung 1246 umfasst
mehrere Planetenräder 1247,
die drehbar an einem Träger 1249 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 1242 als auch dem Hohlrad 1244 angeordnet
sind.
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Die
Planetenradanordnung 1218 umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 1250, 1252, 1254, 1256, 1257, 1258 und 1259. Die
Drehmomentübertragungsmechanismen 1250, 1252, 1254, 1256, 1257 und 1258 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die üblicherweise
Kupplungen genannt werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 1259 ist
ein feststehender Drehmomentübertragungsmechanismus, der üblicherweise
Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird.
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Die
Antriebswelle 17 ist nicht kontinuierlich mit irgendeinem
Planetengetriebeelement verbunden. Die Abtriebswelle 19 ist
kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 1226 verbunden.
Das Sonnenrad 1222 ist kontinuierlich mit der Planetenträgeranordnung 1236 über das
Verbindungselement 1270 verbunden. Das Sonnenrad 1242 ist
kontinuierlich mit dem Getriebegehäuse 1260 verbunden.
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Das
Sonnenrad 1232 kann selektiv mit der Antriebswelle 17 über die
Kupplung 1250 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 1246 kann
selektiv mit der Antriebswelle 17 über die Kupplung 1252 verbunden
werden. Das Sonnenrad 1232 kann selektiv mit dem Hohlrad 1244 über die
Kupplung 1254 verbunden werden. Das Hohlrad 1224 kann
selektiv mit dem Hohlrad 1234 über die Kupplung 1256 verbunden
werden. Das Hohlrad 1234 kann selektiv mit dem Hohlrad 1244 über die
Kupplung 1257 verbunden werden. Das Hohlrad 1224 kann
selektiv mit der Planetenträgeranordnung 1246 über die
Kupplung 1258 verbunden werden. Die Planetenträgeranordnung 1236 kann
selektiv mit dem Getriebegehäuse 1260 über die
Bremse 1259 verbunden werden.
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Die
in 13b gezeigte Wahrheitstabelle beschreibt die Eingriffskombinationen
und die Eingriffsabfolge, die notwendig sind, um einen Rückwärtsgang
und acht Vorwärtsgänge (sowie
einen zusätzlichen
dritten, vierten, sechsten und siebten Vorwärtsgang) bereitzustellen. Ein
Beispiel der Zahlenwerte für
die Übersetzungsverhältnisse
ist ebenfalls in der Wahrheitstabelle von 13b angegeben. Diese
Werte werden unter Verwendung der ebenfalls in 13b angegebenen Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse
bestimmt. Der NR1/SR1-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 1220; der NR2/SR2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 1230;
und der NR3/SR3-Wert
ist das Zähneverhältnis des
Planetenradsatzes 1240. Ebenfalls in 13b ist ein Schaubild angegeben, das die Übersetzungsstufenverhältnisse
zwischen den benachbarten Vorwärtsgängen und
zwischen dem Rückwärtsgang
und dem ersten Vorwärtsgang
beschreibt.
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Obwohl
die besten Ausführungsarten
der Erfindung ausführlich
angegeben worden sind, werden die, die mit dem Gebiet, das die Erfindung
betrifft, vertraut sind, verschiedene alternative Konstruktionen
und Ausführungsformen
erkennen, um die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche praktisch
auszuführen.