DE102008022513A1 - Mehrganggetriebe - Google Patents

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DE102008022513A1
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DE102008022513A
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English (en)
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Andrew W. Saline Phillips
Scott H. Ypsilanti Wittkopp
James M. Belleville Hart
Clinton E. Monroe Carey
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GM Global Technology Operations LLC
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Antriebselement, ein Abtriebselement, vier Planetenradsätze, mehrere Kopplungselemente und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen können Kupplungen umfassen.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/917,115, die am 10. Mai 2007 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
  • GEBIET
  • Die Erfindung betrifft allgemein ein Mehrganggetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist, und genauer ein Getriebe, das acht oder mehr Gänge, vier Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.
  • HINTERGRUND
  • Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und können Stand der Technik bilden oder nicht.
  • Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Drehmomentübertragungseinrichtungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemei nen werden durch den Bauraum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse oder Gänge vorgeschrieben.
  • Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf nach neuen und verbesserten Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere aus den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf nach einem verbesserten, kosteneffektiven, kompakten Mehrganggetriebe.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe vorgesehen. Das Getriebe umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, ein erstes, zweites, drittes und viertes Verbindungselement und fünf Drehmomentübertragungsmechanismen. Das erste Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element. Das zweite Verbindungselement verbindet das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element. Das dritte Verbindungselement verbindet das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes. Das vierte Verbindungselement verbindet das dritte Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit einem dritten Element des vierten Planetenradsatzes. Die fünf Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv einrückbar, um eines der ersten, zweiten und dritten Elemente mit einem anderen der ersten, zweiten und dritten Elemente zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein erster der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein zweiter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein dritter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes zu verbinden.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein vierter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das erste Element des vierten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein fünfter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der erste, der zweite, der dritte, der vierte und der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus Kupplungen.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten Elemente Sonnenräder, die zweiten Elemente sind Träger, und die dritten Elemente sind Hohlräder.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden und das Abtriebselement ist ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden.
  • Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe vorgesehen. Das Getriebe umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, ein erstes, zweites, drittes und viertes Verbindungselement und einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Drehmomentübertragungsmechanismus. Das Antriebselement ist ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden, und das Abtriebselement ist ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden. Das erste Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem Getriebegehäuse. Das zweite Verbindungselement verbindet das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Getriebegehäuse. Das dritte Verbindungselement verbindet das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes. Das vierte Verbindungselement verbinden das dritte Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit einem dritten Element des vierten Planetenradsatzes. Der erste Dreh momentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des vierten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
  • Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe vorgesehen. Das Getriebe weist ein Antriebselement, ein Abtriebselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Träger, einem Hohlrad, ein erstes, zweites, drittes und viertes Verbindungselement und einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Drehmomentübertragungsmechanismus auf. Das Antriebselement ist ständig mit dem Träger des zweiten Planetenradsatzes verbunden, und das Abtriebselement ist ständig mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes verbunden. Das erste Verbindungselement verbindet das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element. Das zweite Verbindungselement verbindet das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element. Das dritte Verbindungselement verbindet das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes. Das vierte Verbindungselement verbindet das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes. Der erste Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Antriebselement und den Träger des zweiten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Träger des dritten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Träger des dritten Planetenradsatzes mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes zu verbinden. Der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
  • Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal verweisen.
  • ZEICHNUNGEN
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Darstellungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
  • 1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Achtganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Achtganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmoment übertragenden Kupplungen in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 2 veranschaulichten Getriebes darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht begrenzen.
  • Zu Beginn ist festzustellen, dass die Ausführungsformen des Achtgang-Automatikgetriebes der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der vier Planetenradsätze aufweisen. Beispielsweise ist ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes permanent mit einer Masse oder dem Getriebegehäuse gekoppelt. Ein erstes Bauteil oder Element eines zweiten Planetenradsatzes ist auch permanent mit einer Masse oder dem Getriebegehäuse gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Schließlich ist ein erstes Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt.
  • Nun unter Bezugnahme auf 1 ist eine Ausführungsform eines Achtganggetriebes 10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Bauteile einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, wobei die drei grundlegenden mechanischen Bauteile des Planetenradsatzes jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Daher enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Hohlrad. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann dazu verwendet werden, jeweils das Hohlrad/Sonnenrad-Verhältnis des jeweiligen Zahnradsatzes darzustellen. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum dazu verwendet, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu verändern, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt. Eine weitergehende Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen ist in der Druckschrift SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" von Benford und Leising zu finden, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollständig durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
  • Das Getriebe 10 umfasst eine Antriebswelle oder ein Antriebselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 14A, einem zweiten Knoten 14B und einem dritten Knoten 14C, einen zweiten Planetenradsatz 16 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 16A, einem zweiten Knoten 16B und einem dritten Knoten 16C, einen dritten Planetenradsatz 18 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 18A, einem zweiten Knoten 18B und einem dritten Knoten 18C, einen vierten Planetenradsatz 20 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 20A, einem zweiten Knoten 20B und einem dritten Knoten 20C, und eine Abtriebswelle oder ein Abtriebselement 22.
  • Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem Abtriebselement 22 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit einer Masse oder dem Getriebegehäuse 50 gekoppelt. Der erste Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 ist auch mit der Masse oder dem Getriebegehäuse 50 gekoppelt. Der zweite Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem Antriebselement 12 gekoppelt. Der dritte Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der dritte Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.
  • Eine erste Kupplung 26 verbindet den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 und das Antriebselement 12 selektiv mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20. Eine zweite Kupplung 28 verbindet den zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20. Eine dritte Kupplung 30 verbindet den zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14. Eine vierte Kupplung 32 verbindet den dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20. Eine fünfte Kupplung 34 verbindet den ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14.
  • Nun unter Bezugnahme auf 2 stellt ein Stickdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Achtganggetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.
  • Beispielsweise ist der Planetenradsatz 14 ein Planetenradsatz, der ein Sonnenrad 14A, einen Planetenradträger 14B und ein Hohlrad 14C umfasst. Das Sonnenrad 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 52 verbunden. Der Planetenradträger 14B lagert drehbar einen Satz Planetenräder 14D (nur eines ist gezeigt) und ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 54 und der Abtriebswelle 22 verbunden. Die Planetenräder 14D sind konfiguriert, um mit dem Sonnenrad 14A und dem Hohlrad 14C zu kämmen. Das Hohlrad 14C ist permanent mit Masse oder dem Getriebegehäuse 50 durch eine dritte Welle oder ein drittes Verbindungselement 56 verbunden.
  • Die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.
  • Der Planetenradsatz 16 ist ein Planetenradsatz, der ein Sonnenrad 16A, einen Planetenträger 16B, der einen Satz Planetenräder 16D drehbar lagert, und ein Hohlrad 16C umfasst. Das Sonnenrad 16A ist permanent mit der Masse oder dem Getriebegehäuse 50 durch eine vierte Welle oder ein viertes Verbindungselement 58 verbunden, um eine Rotation des Sonnenrads 16A relativ zu der Masse oder dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Der Planetenträger 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 verbunden. Das Hohlrad 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 60 verbunden. Die Planetenräder 16D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 16A als auch dem Hohlrad 16C zu kämmen.
  • Der Planetenradsatz 18 ist ein Planetenradsatz, der ein Sonnenrad 18A, ein Hohlrad 18C und einen Planetenträger 18B umfasst, der einen Satz Planetenräder 18D drehbar lagert. Das Sonnenrad 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 60 verbunden. Das Hohlrad 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 62 verbunden. Der Planetenträger 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 64 und einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 66 verbunden. Die Planetenräder 18D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 18A als auch dem Hohlrad 18C zu kämmen.
  • Der Planetenradsatz 20 ist ein Planetenradsatz, der ein Sonnenrad 20A, ein Hohlrad 20C und einen Planetenträger 20B umfasst, der einen Satz Planetenräder 20D drehbar lagert. Das Sonnenrad 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit einem neunten Verbindungselement 68 verbunden. Das Hohlrad 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zehnten Welle oder einem zehnten Verbindungselement 70 und mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 62 verbunden. Der Planetenträger 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer elften Welle oder einem elften Verbindungselement 72 verbunden. Die Planetenräder 20D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 20A als auch dem Hohlrad 20C zu kämmen.
  • Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 26, 28, 30, 32 und 34 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Beispielsweise ist die erste Kupplung 26 selektiv einrückbar, um die elfte Verbindungswelle oder das elfte Verbindungselement 72 mit dem Antriebselement 12 zu verbinden. Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um das achte Verbindungselement 66 mit dem elften Verbindungselement 72 zu verbinden. Die dritte Kupplung 30 ist selektiv einrückbar, um die zweite Verbindungswelle oder das zweite Verbindungselement 54 mit dem siebten Verbindungselement 64 zu verbinden. Die vierte Kupplung 32 ist selektiv einrückbar, um die neunte Verbindungswelle oder das neunte Verbindungselement 68 mit der zehnten Verbindungswelle oder dem zehnten Verbindungselement 70 zu verbinden. Die fünfte Kupplung 34 ist selektiv einrückbar, um die erste Verbindungswelle oder das erste Verbindungselement 52 mit der neunten Verbindungswelle oder dem neunten Verbindungselement 68 zu verbinden.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Achtganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 auf die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 in zumindest acht Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmo mentverhältnissen (Vorwärtsgängen) und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis (Rückwärtsgang) zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehrnomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, dritte Kupplung 30, vierte Kupplung 32 und fünfte Kupplung 34) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 3 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 3 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
  • Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die dritte Kupplung 30, die vierte Kupplung 32 und die fünfte Kupplung 34 eingerückt oder aktiviert. Die dritte Kupplung 30 verbindet die zweite Verbindungswelle oder das zweite Verbindungselement 54 mit dem siebten Verbindungselement 64. Die vierte Kupplung 32 verbindet die neunte Verbindungswelle oder das neunte Verbindungselement 68 mit der zehnten Verbindungswelle oder dem zehnten Verbindungselement 70. Die fünfte Kupplung 34 verbindet die erste Verbindungswelle oder das erste Verbindungselement 52 mit der neunten Verbindungswelle oder dem neunten Verbindungselement 68.
  • Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungseinrückung erreicht, wie es in 3 gezeigt ist.
  • Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Achtganggetriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.
  • Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Gedanken der Erfindung abweichen, sollen im Schutzumfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Geist und Schutzumfang der Erfindung anzusehen.

Claims (13)

  1. Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen; ein erstes Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das dritte Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit einem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet; und fünf Drehmomentübertragungsmechanismen, die selektiv einrückbar sind, um eines der ersten, zweiten und dritten Elemente mit einem anderen der ersten, zweiten und dritten Elemente zu verbinden; und wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
  2. Getriebe nach Anspruch 1, wobei ein erster der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
  3. Getriebe nach Anspruch 2, wobei ein zweiter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
  4. Getriebe nach Anspruch 3, wobei ein dritter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes zu verbinden.
  5. Getriebe nach Anspruch 4, wobei ein vierter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das erste Element des vierten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
  6. Getriebe nach Anspruch 5, wobei ein fünfter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
  7. Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste, der zweite, der dritte, der vierte und der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus Kupplungen sind.
  8. Getriebe nach Anspruch 1, wobei die ersten Elemente Sonnenräder sind, die zweiten Elemente Träger sind und die dritten Elemente Hohlräder sind.
  9. Getriebe nach Anspruch 5, wobei das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist.
  10. Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem Getriebegehäuse verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Getriebegehäuse verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das dritte Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit einem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das erste Element des vierten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden; einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; und wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
  11. Getriebe nach Anspruch 10, wobei der erste, der zweite, der dritte, der vierte und der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus Kupplungen sind.
  12. Getriebe nach Anspruch 10, wobei die ersten Elemente Sonnenräder sind, die zweiten Elemente Träger sind und die dritten Elemente Hohlräder sind.
  13. Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, einen Träger und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem Träger des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbindet; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement und den Träger des zweiten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Träger des dritten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Träger des dritten Planetenradsatzes mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes zu verbinden; einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; und wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
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