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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE
ANMELDUNGEN
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/949,261,
die am 12. Juli 2007 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der
obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
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GEBIET
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Die
Erfindung betrifft allgemein ein Mehrganggetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere
Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist,
und genauer ein Getriebe, das neun oder mehr Gänge, vier Planetenradsätze und
mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen
aufweist.
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HINTERGRUND
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Die
Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen,
die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und können Stand
der Technik bilden oder nicht.
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Ein
typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen,
Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse
zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen
werden durch den Bau raum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse
oder Gänge
vorgeschrieben.
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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.
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ZUSAMMENFASSUNG
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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
sind beispielsweise Kupplungen und Bremsen.
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Eine
Ausführungsform
des Getriebes umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement,
einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die
jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen. Ein erstes
Verbindungselement verbindet das erste Element des ersten Planetenradsatzes
ständig
mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes, ein zweites
Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes
ständig
mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes, ein drittes
Verbindungselement verbindet das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes
ständig
mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und dem Abtriebselement, und
ein viertes Verbindungselement verbindet das dritte Element des
dritten Planetenradsatzes und das zweite Element des vierten Planetenradsatzes
ständig.
Sechs Drehmomentübertragungsmechanismen sind
selektiv einrückbar,
um eines von den ersten, zweiten und dritten Elementen mit zumindest
einem von den ersten Elementen, den zweiten Elementen, den dritten
Elementen und einem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen
sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um
zumindest neun Vorwärtsgänge und
zumindest einen Rückwärtsgang zwischen
dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein erster der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen
selektiv einrückbar,
um das Antriebselement und/oder das dritte Element des vierten Planetenradsatzes
mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein zweiter der sechs
Drehmomentübertragungsmechanismen
selektiv einrückbar, um
das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem ersten Element
des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein dritter der sechs
Drehmomentübertragungsmechanismen
selektiv einrückbar, um
das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder das dritte
Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des
dritten Planetenradsatzes und/oder dem zweiten Element des vierten
Planetenradsatzes zu verbinden.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein vierter der sechs
Drehmomentübertragungsmechanismen
selektiv einrückbar, um
das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit einem feststehenden
Element zu verbinden.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein fünfter der
sechs Drehmomentübertragungsmechanismen
selektiv einrückbar, um
das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem feststehenden
Element zu verbinden.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein sechster der sechs
Drehmomentübertragungsmechanismen
selektiv einrückbar,
um das erste Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste
Element des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element
zu verbinden.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten Elemente
Sonnenräder,
die zweiten Elemente sind Träger,
und die dritten Elemente sind Hohlräder.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Antriebselement
ständig mit
dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden, wobei
das Abtriebselement ständig mit
dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem dritten
Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind drei der Drehmomentübertragungsmechanismen
Bremsen und drei der Drehmomentübertragungsmechanismen
sind Kupplungen.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element
ein Getriebegehäuse.
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Eine
andere Ausführungsform
des Getriebes der vorliegenden Erfindung umfasst 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 dritten Element des
vierten Planetenradsatzes verbunden ist, und wobei das Abtriebselement
ständig
mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem
dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist. Ein
erstes Verbindungselement verbindet das erste Element des ersten
Planetenradsatzes ständig
mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes, ein zweites
Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes
ständig
mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes, ein drittes
Verbindungselement verbindet das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes
ständig
mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und dem Abtriebselement, und
ein viertes Verbindungselement verbindet das dritte Element des
dritten Planetenradsatzes und das zweite Element des vierten Planetenradsatzes
ständig.
Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um das Antriebselement und/oder das dritte Element des vierten Planetenradsatzes
mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem ersten
Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter
Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder das
dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element
des dritten Planetenradsatzes und/oder dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes
zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertra gungsmechanismus ist
selektiv einrückbar,
um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit einem feststehenden
Element zu verbinden. Ein fünfter
Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem feststehenden
Element zu verbinden. Ein sechster Drehmomentübertragungsmechanismus ist
selektiv einrückbar,
um das erste Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste
Element des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element
zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind
selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um
zumindest neun Vorwärtsgänge und zumindest
einen Rückwärtsgang
zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten Elemente Sonnenräder, die zweiten
Elemente sind Träger
und die dritten Elemente sind Hohlräder.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element
ein Getriebegehäuse.
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Eine
andere Ausführungsform
des Getriebes der vorliegenden Erfindung umfasst 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 Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbunden ist, und wobei
das Abtriebselement ständig
mit dem Träger des
dritten Planetenradsatzes und/oder dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes
verbunden ist. Ein erstes Verbindungselement verbindet das Sonnenrad
des ersten Planetenradsatzes ständig
mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes, ein zweites Verbindungselement
verbindet das Hohlrad des ersten Planeten radsatzes ständig mit
dem Träger des
zweiten Planetenradsatzes, ein drittes Verbindungselement verbindet
das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Träger des
dritten Planetenradsatzes und dem Abtriebselement, und ein viertes
Verbindungselement verbindet das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes
und den Träger
des vierten Planetenradsatzes ständig.
Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um das Antriebselement und/oder das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes
mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein
zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist
selektiv einrückbar,
um das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad
des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und/oder den Träger des
zweiten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes
und/oder dem Träger
des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit einem feststehenden
Element zu verbinden. Ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um den Träger
des ersten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Ein
sechster Drehmomentübertragungsmechanismus
ist selektiv einrückbar,
um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und/oder das Sonnenrad des
dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen
sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um
zumindest neun Vorwärtsgänge und
zumindest einen Rückwärtsgang
zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element ein
Getriebegehäuse.
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Weitere
Ziele, 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.
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ZEICHNUNGEN
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Die
hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Darstellungszwecken
und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner
Weise einschränken.
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1 ist
ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform
eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Neunganggetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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3 ist
eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen
Drehmomentübertragungseinrichtungen
in jedem der verfügbaren Vorwärts- und
Rückwärtsgänge oder
-übersetzungsverhältnisse
des in den 1 und 2 veranschaulichten
Getriebes darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die
folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll
die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht begrenzen.
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Zu
Beginn ist festzustellen, dass in dem besonderen bereitgestellten
Beispiel das Neungang-Automatikgetriebe der vorliegenden Erfindung eine
Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den
Elementen der vier Planetenradsätze
aufweist. Ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes
ist permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes
gekoppelt. Ein drittes Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes
ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element eines zweiten
Planetenradsatzes gekoppelt. Ein erstes Bauteil oder Element des
zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil
oder Element des dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Schließlich ist ein
drittes Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes permanent
mit einem zweiten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes
gekoppelt.
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Nun
unter Bezugnahme auf 1 ist eine Ausführungsform
eines Neunganggetriebes 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 Drehmomentübertragungseinrichtun gen, wie
Kupplungen und Bremsen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt.
Wenn die Einrichtung eine Bremse ist, ist ein Satz der Finger auf
Masse festgelegt. 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 Genford und Leising
zu finden, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollständig durch
Bezugnahme mit aufgenommen ist.
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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.
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Die
Antriebswelle oder das Antriebselement 12 ist mit dem dritten
Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.
Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 ist mit dem
zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt.
Der erste Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 ist
mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt.
Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist
mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt.
Der erste Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 ist
mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt.
Der dritte Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 ist
mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.
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Eine
erste Kupplung 26 verbindet den ersten Knoten 20A des
vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem dritten Knoten 20C des
vierten Planetenradsatzes 20 und mit der Antriebswelle
oder dem Antriebselement 12. Eine zweite Kupplung 28 verbindet den
dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv
mit dem ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20.
Eine dritte Kupplung 30 verbindet den zweiten Knoten 16B des
zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem zweiten Knoten 20B des
vierten Planetenradsatzes 20 und mit dem dritten Knoten 18C des
dritten Planetenradsatzes 18. Eine erste Bremse 32 verbindet
den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv
mit einer Masse oder einem Getriebegehäuse 50. Eine zweite
Bremse 34 verbindet den zweiten Knoten 14B des
ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit einer Masse oder
einem Getriebegehäuse 50.
Eine dritte Bremse 36 verbindet den ersten Knoten 18A des
dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit einer Masse oder
einem Getriebegehäuse 50.
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Nun
unter Bezugnahme auf 2 stellt ein Stickdiagramm ein
schematisches Layout der Ausführungsform
des Neunganggetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
dar. In 2 wird die Nummerierung aus
dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen,
Bremsen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen
die Knoten der Planetenradsätze
nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und
Planetenradträger,
erscheinen.
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Beispielsweise
umfasst der Planetenradsatz 14 ein Sonnenrad 14A,
einen Planetenradträger 14B,
der einen Satz Planetenräder 14D lagert,
und ein Hohlrad 14C. Das Sonnenrad 14A ist zur
gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 und
einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 verbunden.
Das Hohl rad 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer
dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 46 verbunden.
Der Planetenradträger 148 ist
zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten
Verbindungselement 48 verbunden. Die Planetenräder 14D sind
jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Hohlrad 14C als
auch dem Sonnenrad 14A zu kämmen.
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Die
Antriebswelle oder das Antriebselement 12 ist bevorzugt
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 bevorzugt
ständig
mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht
gezeigt ist) verbunden.
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Der
Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenrad 16C,
ein Hohlrad 16A und einen Planetenträger 168, der einen
Satz Planetenräder 16D drehbar
lagert. Das Sonnenrad 16C ist zur gemeinsamen Rotation
mit einer fünften
Welle oder einem fünften
Verbindungselement 52 und einer sechsten Welle oder einem
sechsten Verbindungselement 54 verbunden. Das Hohlrad 16A ist
zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten
Verbindungselement 56 verbunden. Der Planetenträger 168 ist zur
gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 46 und
einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 59 verbunden.
Die Planetenräder 16D sind
jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 16C als auch
dem Hohlrad 16A zu kämmen.
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Der
Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenrad 18A,
ein Hohlrad 18C und einen Planetenträger 188, der einen
Satz Planetenräder 18D drehbar
lagert. Das Sonnenrad 18A ist zur gemeinsamen Rotation
mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 42 verbunden.
Das Hohlrad 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer
zehnten Welle oder einem zehnten Verbindungselement 60 verbunden.
Der Planetenträger 18B ist
zur gemeinsamen Rotation mit der siebten Welle oder dem siebten
Verbindungselement 56 und mit der Abtriebswelle oder dem
Abtriebselement 22 verbunden. Die Planetenräder 18D sind
jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 18A als
auch dem Hohlrad 18C zu kämmen.
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Der
Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 20A,
einen Planetenträger 20B,
der einen Satz Planetenräder 20D drehbar
lagert, und ein Hohlrad 20C. Das Sonnenrad 20A ist
zur gemeinsamen Rotation mit einer elften Welle oder einem elften
Verbindungselement 62 verbunden. Der Planetenträger 20B ist
zur gemeinsamen Rotation mit der zehnten Welle oder dem zehnten
Verbindungselement 60 verbunden. Das Hohlrad 20C ist
zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 verbunden.
Die Planetenräder 20D sind
jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Hohlrad 20C als
auch dem Sonnenrad 20A zu kämmen.
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Die
Drehmomentübertragungsmechanismen oder
Kupplungen 26, 28, 30 und die Bremsen 32, 34 und 36 sorgen
für eine
selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente
der Planetenradsätze
und des Gehäuses 50.
Beispielsweise ist die erste Kupplung 26 selektiv einrückbar, um
die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 mit der elften
Welle oder dem elften Verbindungselement 62 zu verbinden.
Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um
die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit
der elften Welle oder dem elften Verbindungselement 62 zu
verbinden. Die dritte Kupplung 30 ist selektiv einrückbar, um
die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 59 mit
der zehnten Welle oder dem zehnten Verbindungselement 60 zu
verbinden. Die erste Bremse 32 ist selektiv einrückbar, um
das Sonnenrad 16C über
die fünfte
Welle oder das fünfte
Verbindungselement 52 mit einer Masse, einem feststehenden
Element, oder einem Getriebegehäuse 50 zu verbinden
und somit eine Rotation des Sonnenrads 16C relativ zu dem
Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die
zweite Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um den Planetenträger 14B über die
vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 48 mit
einer Masse, einem feststehenden Element, oder einem Getriebegehäuse 50 zu
verbinden und somit eine Rotation des Planetenträgers 14B relativ zu
dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die
dritte Bremse 36 ist selektiv einrückbar, um die Sonnenräder 14A, 18A über die
erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 und die
zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 44 mit
einer Masse, einem feststehenden Element, oder einem Getriebegehäuse 50 zu verbinden
und somit eine Rotation der Sonnenräder 14A, 18A relativ
zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
sind die dritte Kupplung 30 und die zweite Bremse 34 größer als
die Kupplungen 26, 28 und Bremsen 32, 36. Beispielsweise
weisen die dritte Kupplung 30 und die zweite Bremse 34 Reibplatten
mit größerem Durchmesser
oder eine größere Anzahl
von Reibplatten auf, wodurch eine zusätzliche funktionelle Reiboberfläche als
die der Kupplungen 26, 28 und Bremsen 32, 36 bereitgestellt
wird. Die größeren Kupplung 30 und
Bremse 34 sorgen für
eine erhöhte
Drehmomentübertragungsfähigkeit,
eine kürzere
Einrückzeit und
verbesserte Verschleißeigenschaften.
Jedoch erwägt
die vorliegende Erfindung andere Ausführungsformen, die Kupplungen
und Bremsen 26, 28, 30, 32, 34 und 36 unterschiedlicher
Größen aufweisen,
ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Nun
wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 die
Arbeitsweise der Ausführungsform
des Neunganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen,
dass das Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der
An triebswelle oder dem Antriebselement 12 auf die Abtriebswelle
oder das Abtriebselement 22 in zumindest neun Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen
und zumindest einem Rückwärtsgang
oder -drehmomentverhältnis
mit einem doppelten Overdrive zu übertragen. Jeder Vorwärts- und
Rückwärtsgang
oder jedes Vorwärts-
und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird
durch Einrückung
von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d.
h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, dritte
Kupplung 30, erste Bremse 32, zweite Bremse 34 und
dritte Bremse 36) 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.
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Um
den Rückwärtsgang
herzustellen, werden die erste Kupplung 26, die dritte
Kupplung 30 und die zweite Bremse 34 eingerückt oder
aktiviert. Die erste Kupplung 26 verbindet die Antriebswelle oder
das Antriebselement 12 mit der elften Welle oder dem elften
Verbindungselement 62. Die dritte Kupplung 30 verbindet
die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 59 mit
der zehnten Welle oder dem zehnten Verbindungselement 60.
Die zweite Bremse 34 verbindet den Planetenträger 14B über die
vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 48 mit
einer Masse, einem feststehenden Element, oder einem Getriebegehäuse 50,
um eine Rotation des Planetenträgers 14B relativ
zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Gleichermßen werden
die neun Vorwärtsgänge durch
unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht,
wie es in 3 gezeigt ist.
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Es
ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und
der Gangzustände des
Neunganggetriebes 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 oder Bremse eingerückt oder aktiviert bleiben
wird.
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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.