DE102008038204A1 - Mehrganggetriebe - Google Patents
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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 umfassen Kupplungen.
Description
- QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
- Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/956,977, die am 21. August 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 Reibkupplungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen 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
- 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.
- 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, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet, ein drittes Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, und ein viertes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet. Fünf Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv einrückbar, um eines der ersten, zweiten und dritten Elemente mit zumindest einem der ersten, zweiten und dritten Elemente zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein erster der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein zweiter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder dem ersten 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 vierten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem Antriebselement zu verbinden.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein vierter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein fünfter 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 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 ersten Planetenradsatzes verbunden, wobei das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Drehmomentübertragungsmechanismen Kupplungen.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element ein Getriebegehäuse.
- 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 zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und wobei das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist, ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet, ein drittes Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, und ein viertes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des vierten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem Antriebselement zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Die Dreh momentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten Elemente Sonnenräder, die zweiten Elemente sind Träger und die dritten Elemente sind Hohlräder.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element ein Getriebegehäuse.
- 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 Träger des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und wobei das Abtriebselement ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbunden ist, ein erstes Verbindungselement, das das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet, ein drittes Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindet, und ein viertes Verbindungselement, das das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindet. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Träger des zweiten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Träger des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Träger des vierten Planetenradsatzes mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes und/oder dem Antriebselement zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und/oder das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Träger des dritten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element ein Getriebegehäuse.
- 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.
- 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 Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den1 und2 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. Ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einer Masse gekoppelt. Ein erstes Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes ist auch permanent mit einer Masse gekoppelt. Ein drittes Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem dritten Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element eines zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes und mit einem zweiten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt.
- Nun unter Bezugnahme auf
1 ist eine Ausführungsform eines Achtganggetriebes10 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 Planetengetriebes 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 und Bremsen, 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 Antriebselement12 , einen ersten Planetenradsatz14 mit drei Knoten: einem ersten Knoten14A , einem zweiten Knoten14B und einem dritten Knoten14C , einen zweiten Planetenradsatz16 mit drei Knoten: einem ersten Knoten16A , einem zweiten Knoten16B und einem dritten Knoten16C , einen dritten Planetenradsatz18 mit drei Knoten: einem ersten Knoten18A , einem zweiten Knoten18B und einem dritten Knoten18C , einen vierten Planetenradsatz20 mit drei Knoten: einem ersten Knoten20A , einem zweiten Knoten20B und einem dritten Knoten20C , und eine Abtriebswelle oder ein Abtriebselement22 . - Das Antriebselement
12 ist mit dem zweiten Knoten14B des ersten Planetenradsatzes14 gekoppelt. Das Abtriebselement22 ist mit dem dritten Knoten20C des vierten Planetenradsatzes20 gekoppelt. Der erste Knoten14A des ersten Planetenradsatzes14 ist mit dem dritten Knoten18C des dritten Planetenradsatzes18 gekoppelt. Der dritte Knoten14C des ersten Planetenradsatzes14 ist mit dem ersten Knoten16A des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Der erste Knoten16A des zweiten Planetenradsatzes16 ist mit einer Masse, einem feststehenden Element, oder einem Getriebegehäuse50 gekoppelt. Der dritte Knoten16C des zweiten Planetenradsatzes16 ist mit dem ersten Knoten18A des dritten Planetenradsatzes18 gekoppelt. Der erste Knoten18A des dritten Planetenradsatzes18 ist mit dem ersten Knoten20A des vierten Planetenradsatzes20 gekoppelt. - Eine erste Kupplung
26 verbindet den zweiten Knoten16B des zweiten Planetenradsatzes16 selektiv mit dem dritten Knoten20C des vierten Planetenradsatzes20 und mit dem Abtriebselement22 . Eine zweite Kupplung28 verbindet den dritten Knoten16C des zweiten Planetenradsatzes16 selektiv mit dem zweiten Knoten14B des ersten Planetenradsatzes14 und mit dem Antriebselement12 . Eine dritte Kupplung30 verbindet den zweiten Knoten14B des ersten Planetenradsatzes14 und das Antriebselement12 selektiv mit dem zweiten Knoten20B des vierten Planetenradsatzes20 . Eine vierte Kupplung32 verbindet den ersten Knoten14A des ersten Planetenradsatzes14 und den dritten Knoten18C des dritten Planetenradsatzes18 selektiv mit dem dritten Knoten16C des zweiten Planetenradsatzes16 , dem ersten Knoten18A des dritten Planetenradsatzes18 und dem ersten Knoten20A des vierten Planetenradsatzes20 . Eine fünfte Kupplung34 verbindet den zweiten Knoten18B des dritten Planetenradsatzes18 selektiv mit dem zweiten Knoten20B des vierten Planetenradsatzes20 . - Nun unter Bezugnahme auf
2 stellt ein Stickdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Achtganggetriebes10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von1 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 umfasst der Planetenradsatz
14 ein Sonnenrad14C , ein Hohlrad14A und einen Planetenradträger14B , der einen Satz Planetenräder14D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Die Planetenräder14D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad14C als auch dem Hohlrad14A zu kämmen. Das Sonnenrad14C ist mit einer Masse, einem feststehenden Element, oder dem Getriebegehäuse50 durch eine erste Welle oder ein erstes Verbindungselement42 verbunden, um eine Drehung des Sonnenrads14C relativ zu dem Getriebegehäuse50 einzuschränken. Das Hohlrad14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement44 verbunden. Der Planetenträger14B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement46 und mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement12 verbunden. - Der Planetenradsatz
16 umfasst ein Sonnenrad16C , ein Hohlrad16A und einen Planetenradträger16B , der einen Satz Planetenräder16D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Die Planetenräder16D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad16C als auch dem Hohlrad16A zu kämmen. Das Sonnenrad16C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement48 und einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement52 verbunden. Das Hohlrad16A ist mit einer Masse, einem feststehenden Element, oder dem Getriebegehäuse50 durch eine sechste Welle oder ein sechstes Verbindungselement54 verbunden, um eine Drehung des Hohlrads16A relativ zu dem Getriebegehäuse50 einzuschränken. Der Planetenträger16B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement56 verbunden. - Der Planetenradsatz
18 umfasst ein Sonnenrad18C , ein Hohlrad18A und einen Planetenradträger18B , der einen Satz Planetenräder18D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Die Planetenräder18D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad18C als auch dem Hohlrad18A zu kämmen. Das Sonnenrad18C ist zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Verbindungselement44 verbunden. Das Hohlrad18A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement48 verbunden. Der Planetenträger18B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement58 verbunden. - Der Planetenradsatz
20 umfasst ein Sonnenrad20A , ein Hohlrad20C und einen Planetenradträger20B , der einen Satz Planetenräder20D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Die Planetenräder20D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad20A als auch dem Hohlrad20C zu kämmen. Das Sonnenrad20A ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement52 verbunden. Das Hohlrad20C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement60 und mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement22 verbunden. Der Planetenträger20B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zehnten Verbindungswelle oder einem zehnten Verbindungselement62 verbunden. - 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 Abtriebselement22 ist bevorzugt ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden. - Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen
26 ,28 ,30 ,32 und34 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Beispielsweise ist die erste Kupplung26 selektiv einrückbar, um die siebte Welle oder das siebte Verbindungselement56 mit der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement60 zu verbinden. Die zweite Kupplung28 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement46 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement48 zu verbinden. Die dritte Kupplung30 ist selektiv einrückbar, um die Antriebswelle oder das Antriebselement12 mit der zehnten Welle oder dem zehnten Verbindungselement62 zu verbinden. Die vierte Kupplung32 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbin dungselement44 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement48 zu verbinden. Die fünfte Kupplung34 ist selektiv einrückbar, um die achte Welle oder das achte Verbindungselement58 mit der zehnten Welle oder dem zehnten Verbindungselement62 zu verbinden. - Nun wird unter Bezugnahme auf die
2 und3 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Achtganggetriebes10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe10 in der Lage ist, Drehmoment von der Antriebswelle oder dem Antriebselement12 auf die Abtriebswelle oder das Abtriebselement22 in zumindest acht Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis mit einem Dreifach-Overdrive zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung26 , zweite Kupplung28 , dritte Kupplung30 , vierte Kupplung32 und fünfte Kupplung34 ) 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 Getriebes10 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in3 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 erste Kupplung
26 und die fünfte Kupplung34 eingerückt oder aktiviert. Die erste Kupplung26 verbindet die siebte Welle oder das siebte Verbindungselement56 mit der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement60 . Die fünfte Kupplung34 verbindet die achte Welle oder das achte Verbindungselement58 mit der zehnten Welle oder dem zehnten Verbindungselement62 . Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in3 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 (15)
- 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 erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet; und fünf Drehmomentübertragungsmechanismen, die selektiv einrückbar sind, um eines der ersten, zweiten und dritten Elemente mit zumindest einem der ersten, zweiten und dritten Elemente zu verbinden, und wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgange und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei ein erster der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 2, wobei ein zweiter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 3, wobei ein dritter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des vierten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem Antriebselement zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 4, wobei ein vierter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 5, wobei ein fünfter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei die ersten Elemente Sonnenräder sind, die zweiten Elemente Träger sind und die dritten Elemente Hohlräder sind.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und wobei das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen Kupplungen sind.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei das feststehende Element ein Getriebegehäuse ist.
- 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 ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und wobei das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des vierten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem Antriebselement zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden; und einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden, und wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Getriebe nach Anspruch 11, wobei die ersten Elemente Sonnenräder sind, die zweiten Elemente Träger sind und die dritten Elemente Hohlräder sind.
- Getriebe nach Anspruch 11, wobei das feststehende Element ein Getriebegehäuse ist.
- 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 ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und wobei das Abtriebselement ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem feststehenden Element verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindet; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Träger des zweiten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Träger des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Träger des vierten Planetenradsatzes mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes und/oder dem Antriebselement zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und/oder das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden; und einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Träger des dritten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes zu verbinden, und wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Getriebe nach Anspruch 14, wobei das feststehende Element ein Getriebegehäuse ist.
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