DE102006006645A1 - Mehrstufengetriebe - Google Patents

Mehrstufengetriebe Download PDF

Info

Publication number
DE102006006645A1
DE102006006645A1 DE102006006645A DE102006006645A DE102006006645A1 DE 102006006645 A1 DE102006006645 A1 DE 102006006645A1 DE 102006006645 A DE102006006645 A DE 102006006645A DE 102006006645 A DE102006006645 A DE 102006006645A DE 102006006645 A1 DE102006006645 A1 DE 102006006645A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmission according
brake
clutch
planetary gear
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006006645A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Gumpoltsberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102006006645A priority Critical patent/DE102006006645A1/de
Priority to US11/704,877 priority patent/US7591752B2/en
Priority to CNA2007100053297A priority patent/CN101021247A/zh
Publication of DE102006006645A1 publication Critical patent/DE102006006645A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0056Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising seven forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2046Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2097Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing

Abstract

Das Mehrstufengetriebe mit sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang umfasst eine Antriebswelle (1), eine Abtriebswelle (2), drei Planetensätze (P1, P2, P3), sechs drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6) sowie sechs Schaltelemente (03, 04, 05, 06, 15, 45, 46), wobei die Antriebswelle (1) mit dem Sonnenrad des Planetensatzes (P2) verbunden und über eine Kupplung (15) mit der Welle (5) verbindbar ist, welche mit dem Steg des Planetensatzes (P3) verbunden, über eine Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar und über eine Kupplung (45) mit der Welle (4) verbindbar ist, wobei die Welle (4) mit dem Steg des Planetensatzes (P2) verbunden, über eine Bremse (04) an das Gehäuse (G) ankoppelbar und über eine Kupplung (46) mit der Welle (6) verbindbar ist, welche mit dem Sonnenrad des Planetensatzes (P3) und dem Hohlrad des Planetensatzes (P1) verbunden ist, wobei die Welle (3) mit dem Hohlrad des Planetensatzes (P2) und dem Steg des Planetensatzes (P1) verbunden ist, das Sonnenrad des Planetensatzes (P1) drehfest mit dem Gehäuse (G) verbunden ist, die Abtriebswelle (2) mit dem Hohlrad des Planetensatzes (P3) verbunden ist und wobei entweder die Welle (3) über eine Bremse (03) oder die Welle (6) über eine Bremse (06) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetensätze, die mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen, geschaltet werden und üblicherweise mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement, wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung, verbunden sind.
  • Ein derartiges Getriebe geht aus der EP 0 434 525 A1 hervor. Es umfasst im Wesentlichen eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die parallel zueinander angeordnet sind, einen konzentrisch zur Abtriebswelle angeordneten Doppelplanetenradsatz und fünf Schaltelemente in der Form von drei Kupplungen und zwei Bremsen, deren wahlweise Sperrung jeweils paarweise die verschiedenen Gangübersetzungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bestimmt. Hierbei weist das Getriebe einen Vorschaltradsatz und zwei Leistungswege auf, so dass durch das selektive paarweise Eingreifen der fünf Schaltelemente sechs Vorwärtsgänge erzielt werden.
  • Hierbei werden bei dem ersten Leistungsweg zwei Kupplungen zur Übertragung des Drehmomentes vom Vorschaltradsatz zu zwei Elementen des Doppelplanetenradsatzes benötigt. Diese sind in Kraftflussrichtung im Wesentlichen hinter dem Vorschaltradsatz in Richtung Doppelplanetenradsatz angeordnet. Bei dem zweiten Leistungsweg ist eine weitere Kupplung vorgesehen, die diesen mit einem weiteren Element des Doppelplanetenrad satzes lösbar verbindet. Hierbei sind die Kupplungen derart angeordnet, dass der Innenlamellenträger den Abtrieb bildet.
  • Des weiteren ist aus der Druckschrift US 6,139,463 ein kompaktes Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches zwei 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 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.
  • Des weiteren ist aus der DE 199 49 507 A1 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe bekannt, bei dem an der Antriebswelle zwei nicht schaltbare Vorschaltradsätze vorgesehen sind, die ausgangsseitig zwei Drehzahlen erzeugen, die neben der Drehzahl der Antriebswelle wahlweise auf einen auf die Abtriebswelle wirkenden, schaltbaren Doppelplanetenradsatz durch selektives Schließen der verwendeten Schaltelemente derart schaltbar sind, dass zum Umschalten von einem Gang in den jeweils nächstfolgenden höheren oder niedrigeren Gang von den beiden gerade betätigten Schaltelementen jeweils nur ein Schaltelement zu- oder abgeschaltet werden muss.
  • 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 dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes über die dritte Bremse mit dem Gehäuse verbindbar.
  • 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.
  • 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 diese 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.
  • Ferner ist im Rahmen der DE 101 15 987 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe mit mindestens sieben Gängen beschrieben. Dieses Getriebe besteht neben der Antriebswelle und der Abtriebswelle aus einem nicht schaltbaren Vorschaltradsatz und einem schaltbaren Nachschaltradsatz in Form eines Zweisteg-Vierwellen-Getriebes. 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 schaltbaren Planetenradsätzen, welche mit den sechs Schaltelementen mindestens sieben Gänge schalten kann, wobei zwei Leistungswege gebildet werden. Dabei werden bei jedem Schaltvorgang in vorteilhafter Weise stets Gruppenschaltungen vermieden. Ein 9-Gang-Mehrstufengetriebe ist ferner aus der DE 29 36 969 bekannt; es umfasst acht Schaltelemente und vier Radsätze.
  • 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.
  • 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 möglicht gering gehalten werden. Des weiteren soll die Anzahl der Gänge sowie die Getriebespreizung erhöht werden, so dass in vorteilhafter Weise sieben Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang realisierbar sind. Außerdem soll das erfindungsgemäße Getriebe für jegliche Bauweise in ein Fahrzeug geeignet sein, insbesondere für eine Front-Quer-Anordnung.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • 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 zumindest 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 ein Rückwärtsgang realisierbar sind.
  • Hierbei ist die Antriebswelle mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes verbunden und über eine Kupplung mit der fünften Welle lösbar verbindbar, welche ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes verbunden, über eine Bremse an das Gehäuse ankoppelbar und über eine weitere Kupplung mit der vierten Welle lösbar verbindbar ist. Die vierte Welle ist gemäß der Erfindung ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes verbunden, über eine Bremse an das Gehäuse ankoppelbar und über eine weitere Kupplung mit der sechsten Welle lösbar verbindbar, welche ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes und dem Hohlrad des ersten Planetensatzes verbunden ist.
  • Des weiteren ist die dritte Welle ständig mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes und dem Steg des ersten Planetensatzes verbunden, wobei das Sonnenrad des ersten Planetensatzes drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist und die Abtriebswelle ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbunden ist. Gemäß der Erfindung ist entweder die dritte Welle über eine Bremse oder die sechste Welle über eine Bremse an das Gehäuse ankoppelbar.
  • 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.
  • 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 hydrodynamischen Kupplung, 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.
  • Ferner ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen bezüglich der Schlepp- und Verzahnungsverluste.
  • 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.
  • Außerdem ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:
  • 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • 2 ein beispielhaftes Schaltschema für das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe gemäß 1;
  • 3 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; und
  • 4 ein beispielhaftes Schaltschema für das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe gemäß 3.
  • In 1 ist ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe mit einer Antriebswelle 1 (An) und einer Abtriebswelle 2 (Ab) dargestellt, welche in einem Gehäuse G angeordnet sind. Es sind drei Planetensätze P1, P2, P3 vorgesehen, welche vorzugsweise als Minus-Planetensätze ausgebildet sind und in der Reihenfolge P1, P2, P3 in axialer Richtung angeordnet sind.
  • Wie aus 1 ersichtlich, sind lediglich sechs Schaltelemente, nämlich drei Bremsen 03, 04, 05 und drei Kupplungen 15, 45 und 46 vorgesehen. Mit diesen Schaltelementen ist ein selektives Schalten von vorzugsweise sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang realisierbar. Das erfindungsgemä ße Mehrstufengetriebe weist insgesamt sechs drehbare Wellen auf, nämlich die Wellen 1, 2, 3, 4, 5 und 6.
  • Erfindungsgemäß ist bei dem Mehrstufengetriebe gemäß 1 vorgesehen, dass der Antrieb durch die Welle 1 erfolgt, welche ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 verbunden und über eine Kupplung 15 mit der Welle 5 lösbar verbindbar ist, welche ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes P3 verbunden, über eine Bremse 05 an das Gehäuse G ankoppelbar ist und über eine Kupplung 45 mit der Welle 4 lösbar verbindbar ist. Die Welle 4 ist ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 verbunden, über eine Bremse 04 an das Gehäuse G ankoppelbar und über eine Kupplung 46 mit der Welle 6 lösbar verbindbar, wobei die Welle 6 ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 und dem Hohlrad des ersten Planetensatzes P1 verbunden ist. Des weiteren ist die Welle 3 ständig mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 und dem Steg des ersten Planetensatzes P1 verbunden und über die Bremse 03 an das Gehäuse G ankoppelbar, wobei das Sonnenrad des ersten Planetensatzes P1 drehfest mit dem Gehäuse G verbunden ist (Welle 0).
  • Der Abtrieb erfolgt über die Welle 2, die ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist.
  • Hierbei sind im Rahmen der gezeigten Ausführungsform die Kupplungen 45 und 15 axial betrachtet in Kraftflussrichtung vor dem dritten Planetensatz P3 in der Reihenfolge 15, 45 angeordnet und können als Lamellenkupplungen einen gemeinsamen Außenlamellenträger aufweisen.
  • Die räumliche Anordnung der Schaltelemente kann beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung begrenzt.
  • In 2 ist ein beispielhaftes Schaltschema des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes gemäß 1 dargestellt. Für jeden Gang werden zwei Schaltelemente geschlossen. Dem Schaltschema können die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge phi beispielhaft entnommen werden. 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 erste Gang ergibt sich durch Schließen der Bremse 05 und der Kupplung 45, der zweite Gang durch Schließen der Bremse 03 und der Kupplung 45 und der dritte Gang ergibt sich durch Schließen der Kupplungen 45 und 46. Ferner ergibt sich der vierte Gang durch Schließen der Kupplung 15 und der Kupplung 45, der fünfte Gang durch Schließen der Kupplungen 15 und 46, der sechste Gang durch Schließen der Bremse 03 und der Kupplung 15 und der siebte Gang ergibt sich durch Schließen der Bremse 04 und der Kupplung 15. Wie aus dem Schaltschema ersichtlich, ergibt sich der Rückwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der Kupplung 46.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Anfahren mit einem integrierten Schaltelement möglich (IAK), wobei dazu insbesondere die Bremse 05 geeignet ist, welche im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang benötigt wird. Des weiteren können sich bei gleichem Getriebeschema je nach Schaltlogik unterschiedliche Gangsprünge ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht wird.
  • Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 dadurch, dass die Welle 6 über eine Bremse 06 an das Gehäuse G ankoppelbar ist, wobei die Bremse 03 entfällt. Das entsprechende Schaltschema ist Gegenstand der 4, wobei der Unterschied zum Schaltschema gemäß 2 darin besteht, dass die Bremse 03 durch die Bremse 06 ersetzt wird.
  • Es ist erfindungsgemäß möglich, an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um zwei Wellen gegebenenfalls zu verbinden.
  • Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können erfindungsgemäß ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.
  • 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.
  • Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Motor und Getriebe.
  • Im Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, eine verschleißfreie Bremse, wie z.B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder dergleichen, angeordnet sein, was insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Des weiteren kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.
  • Die eingesetzten Schaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupplungen oder Bremsen, wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen, verwendet werden. Des weiteren können als Schaltelemente auch formschlüssige Bremsen und/oder Kupplungen, wie z.B. Synchronisierungen oder Klauenkupplungen eingesetzt werden.
  • 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.
  • 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.
  • 0
    Welle
    1
    Welle
    2
    Welle
    3
    Welle
    4
    Welle
    5
    Welle
    6
    Welle
    03
    Bremse
    04
    Bremse
    05
    Bremse
    06
    Bremse
    15
    Kupplung
    45
    Kupplung
    46
    Kupplung
    P1
    Planetensatz
    P2
    Planetensatz
    P3
    Planetensatz
    An
    Antrieb
    Ab
    Abtrieb
    i
    Übersetzung
    phi
    Stufensprung
    G
    Gehäuse

Claims (23)

  1. 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, 06, 15, 45, 46), umfassend Bremsen (03, 04, 05, 06) und Kupplungen (15, 45, 46), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, so dass mindestens sieben Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar sind, wobei die Antriebswelle (1) ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes (P2) verbunden und über eine Kupplung (15) mit der Welle (5) lösbar verbindbar ist, welche ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes (P3) verbunden, über eine Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar und über eine Kupplung (45) mit der Welle (4) lösbar verbindbar ist, wobei die Welle (4) ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes (P2) verbunden, über eine Bremse (04) an das Gehäuse (G) ankoppelbar und über eine Kupplung (46) mit der Welle (6) lösbar verbindbar ist, welche ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes (P3) und dem Hohlrad des ersten Planetensatzes (P1) verbunden ist, wobei die Welle (3) ständig mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes (P2) und dem Steg des ersten Planetensatzes (P1) verbunden ist, das Sonnenrad des ersten Planetensatzes (P1) drehfest mit dem Gehäuse (G) verbunden ist (Welle 0), die Abtriebswelle (2) ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes (P3) verbunden ist, und wobei entweder die Welle (3) über eine Bremse (03) oder die Welle (6) über eine Bremse (06) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist.
  2. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetensätze (P1, P2, P3) in der Reihenfolge (P1, P2, P3) in axialer Richtung angeordnet sind.
  3. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche da durch gekennzeichnet, dass die Planetensätze (P1, P2, P3) als Minus-Planetensätze ausgebildet sind.
  4. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (45) und (15) axial betrachtet in Kraftflussrichtung vor dem dritten Planetensatz (P3) in der Reihenfolge 15, 45 angeordnet sind.
  5. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (45), (15) als Lamellenkupplungen einen gemeinsamen Außenlamellenträger aufweisen.
  6. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sieben Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei sich der erste Gang durch Schließen der Bremse (05) und der Kupplung (45), der zweite Gang durch Schließen der Bremse (03) bzw. der Bremse (06) und der Kupplung (45), der dritte Gang durch Schließen der Kupplungen (45) und (46), der vierte Gang durch Schließen der Kupplung (15) und der Kupplung (45), der fünfte Gang durch Schließen der Kupplungen (15) und (46), der sechste Gang durch Schließen der Bremse (03) bzw. der Bremse (06) und der Kupplung (15) und der siebte Gang durch Schließen der Bremse (04) und der Kupplung (15) ergibt.
  7. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Rückwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der Kupplung (46) ergibt.
  8. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder geeigneten Stelle zusätzliche Freiläufe einsetzbar sind.
  9. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Freiläufe zwischen den Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6) und dem Gehäuse (G) vorgesehen sind.
  10. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Antrieb und Abtrieb auf der gleichen Seite des Gehäuses vorgesehen sind.
  11. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achs- und/oder ein Verteilerdifferential auf der Antriebsseite oder der Abtriebsseite angeordnet ist.
  12. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) durch ein Kupplungselement von einem Antriebs-Motor trennbar ist.
  13. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Kupplungselement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung vorgesehen ist.
  14. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftflussrichtung hinter dem Getriebe ein externes Anfahrelement, insbesondere nach Anspruch 12 oder 13, anordbar ist, wobei die Antriebswelle (1) fest mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist.
  15. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahren mittels eines Schaltelements (05) des Getriebes erfolgt, wobei die Antriebswelle (1) ständig mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist.
  16. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Motor und Getriebe ein Torsionsschwingungsdämpfer anordbar ist.
  17. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Welle eine verschleißfreie Bremse anordbar ist.
  18. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle ein Nebenabtrieb anordbar ist.
  19. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenabtrieb auf der Antriebswelle (1) oder der Abtriebswelle (2) anordbar ist.
  20. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sind.
  21. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen einsetzbar sind.
  22. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltelemente formschlüssige Bremsen und/oder Kupplungen vorgesehen sind.
  23. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Welle als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine eine elektrische Maschine anbringbar ist.
DE102006006645A 2006-02-14 2006-02-14 Mehrstufengetriebe Withdrawn DE102006006645A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006006645A DE102006006645A1 (de) 2006-02-14 2006-02-14 Mehrstufengetriebe
US11/704,877 US7591752B2 (en) 2006-02-14 2007-02-09 Multi-speed transmission
CNA2007100053297A CN101021247A (zh) 2006-02-14 2007-02-14 多挡变速器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006006645A DE102006006645A1 (de) 2006-02-14 2006-02-14 Mehrstufengetriebe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006006645A1 true DE102006006645A1 (de) 2007-08-23

Family

ID=38288660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006006645A Withdrawn DE102006006645A1 (de) 2006-02-14 2006-02-14 Mehrstufengetriebe

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7591752B2 (de)
CN (1) CN101021247A (de)
DE (1) DE102006006645A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004041446A1 (de) * 2004-08-27 2006-03-16 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE602007006943D1 (de) * 2007-08-01 2010-07-15 Shimano Kk Nabenschaltung für ein Fahrrad
US8033950B2 (en) * 2008-02-21 2011-10-11 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission having three planetary gear sets
US8016715B2 (en) * 2009-01-16 2011-09-13 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission having three planetary gear sets
CN101968106A (zh) * 2010-10-15 2011-02-09 合肥工业大学 一种电动汽车用自动变速装置
US8444526B1 (en) 2012-04-05 2013-05-21 The Gates Corporation Multi-ratio planetary gear transmission
CN102913597B (zh) * 2012-10-16 2015-04-15 中国北方车辆研究所 一种七档行星自动变速器
CN103511565A (zh) * 2013-10-17 2014-01-15 中国北方车辆研究所 一种六档行星自动变速器
CN104373534B (zh) * 2014-08-22 2018-06-05 北京航空航天大学 一种行星齿轮结构的多挡变速器
CN105546059B (zh) * 2016-01-19 2017-10-17 无锡商业职业技术学院 一种行星齿轮式双离合五挡自动变速器
KR101846901B1 (ko) * 2016-03-17 2018-04-09 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
CN113474578A (zh) * 2019-03-12 2021-10-01 西格玛动力总成股份有限公司 变速器组件及其使用方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2936969A1 (de) 1979-09-13 1981-04-02 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Planetenraeder-gangwechselgetriebe mit einem vorschalt- und einem hauptgetriebe fuer fahrzeuge
FR2656055B1 (fr) 1989-12-18 1994-04-29 Lepelletier Pierre Transmission automatique multivitesses pour vehicule automobile.
JP4144106B2 (ja) 1998-12-21 2008-09-03 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用自動変速機
DE19912480B4 (de) 1999-03-22 2006-03-16 Zf Friedrichshafen Ag Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe
DE19949507B4 (de) 1999-10-14 2014-10-23 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US6558267B2 (en) * 2000-09-06 2003-05-06 John M. Novosel, Sr. Golf training aid
JP4438247B2 (ja) 2001-03-29 2010-03-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用自動変速機
DE10115987A1 (de) 2001-03-30 2002-10-02 Zahnradfabrik Friedrichshafen Mehrstufengetriebe
DE10115983A1 (de) 2001-03-30 2002-10-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Mehrstufengetriebe
DE10203667A1 (de) * 2002-01-30 2003-07-31 Roehm Gmbh Kraftbetätigtes Spannfutter
US6634981B1 (en) * 2002-04-16 2003-10-21 General Motors Corporation Family of transmission mechanisms with three planetary gear sets and a stationary member
US6623397B1 (en) * 2002-04-17 2003-09-23 General Motors Corporation Family of multi-speed transmission mechanisms with three non-continuously interconnected planetary gear sets
US6679803B1 (en) * 2002-08-06 2004-01-20 General Motors Corporation Family of multi-speed power transmission mechanisms having three interconnected planetary gearsets
US7094173B2 (en) * 2004-06-04 2006-08-22 General Motors Corporation Wide ratio transmissions having a stationary planetary member and at least four clutches
US7086987B2 (en) * 2004-09-15 2006-08-08 Ford Global Technologies, Llc Multiple speed transmission producing a low-range
DE102006006644A1 (de) * 2006-02-14 2007-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
US7591752B2 (en) 2009-09-22
US20080015079A1 (en) 2008-01-17
CN101021247A (zh) 2007-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006006644A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006636A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006622A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006637A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006641A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102005032881A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006639A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102004041509A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006623A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102005032884A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006645A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102005032880A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10340733A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006616A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006001760A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006001746A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006642A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006649A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10340731A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102004023951A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102004038516A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE10340734A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006638A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102004040611A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102006006621A1 (de) Mehrstufengetriebe

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20130215