DE102008041198B4

DE102008041198B4 - Multi-speed transmission

Info

Publication number: DE102008041198B4
Application number: DE102008041198.1A
Authority: DE
Inventors: Josef Haupt; Martin Brehmer; Gabor Diosi; Gerhard Gumpoltsberger; Peter Ziemer; Peter Tiesler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2028-08-14
Also published as: DE102008041198A1

Abstract

Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle (1), eine Abtriebswelle (2) und vier Planetensätze (P1, P2, P3, P4), welche in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, insgesamt acht drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) sowie sechs Schaltelemente (03, 04, 05, 15, 17, 18, 58, 68), umfassend Bremsen (03, 04, 05) und Kupplungen (15, 17, 18, 58, 68), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, so dass neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar sind, wobei das Sonnenrad des vierten Planetensatzes (P4) mittels der dritten Welle (3) und über eine erste Bremse (03) an das Gehäuse (G) des Getriebes ankoppelbar ist und der Steg des vierten Planetensatzes (P4) mit der mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes (P2) verbundenen Abtriebswelle (2) verbunden ist, wobei das Hohlrad des vierten Planetensatzes (P4) mit der siebten Welle (7) verbunden ist, die mit dem Steg des zweiten Planetensatzes (P2) verbunden und über eine erste Kupplung (17) mit der Antriebswelle (1) lösbar verbindbar ist, wobei die Antriebswelle (1) mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes (P1) verbunden ist, wobei die fünfte Welle (5) mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes (P1) und dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes (P3) verbunden ist und über eine zweite Bremse (05) an das Gehäuse (G) des Getriebes ankoppelbar ist, wobei der Steg des ersten Planetensatzes (P1) mit der achten Welle (8) verbunden ist, die über eine zweite Kupplung (68) mit der sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, welche mit dem Bauteil verbunden ist, welches das Hohlrad des dritten Planetensatzes (P3) und das Sonnenrad des zweiten Planetensatzes (P2) miteinander verbindet, wobei der Steg des dritten Planetensatzes (P3) mit der vierten Welle (4) verbunden ist, die über eine dritte Bremse (04) an das Gehäuse (G) des Getriebes ankoppelbar ist und wobei eine dritte Kupplung (18, 58, 15) vorgesehen ist, welche die achte Welle (8) mit der Antriebswelle (1) oder die achte Welle (8) mit der fünften Welle (5) oder die fünfte Welle (5) mit der Antriebswelle (1) lösbar verbindet.Multi-stage transmission in planetary construction, in particular automatic transmission for a motor vehicle, comprising a drive shaft (1), an output shaft (2) and four planetary gear sets (P1, P2, P3, P4), which are arranged in a housing (G), a total of eight rotatable shafts ( 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) and six switching elements (03, 04, 05, 15, 17, 18, 58, 68), comprising brakes (03, 04, 05) and couplings (15 , 17, 18, 58, 68) whose selective engagement causes different ratios between the drive shaft (1) and the output shaft (2), so that nine forward gears and one reverse gear can be realized, wherein the sun gear of the fourth planetary gear set (P4) third shaft (3) and via a first brake (03) to the housing (G) of the transmission is coupled and the web of the fourth planetary gear set (P4) with the ring gear of the second planetary gear set (P2) connected output shaft (2) is connected , wherein the ring gear of the fourth planetary gear set (P4) with the si ebten shaft (7) is connected, which is connected to the web of the second planetary gear set (P2) and via a first clutch (17) releasably connectable to the drive shaft (1), wherein the drive shaft (1) with the ring gear of the first planetary gear set ( P1), wherein the fifth shaft (5) with the sun gear of the first planetary gear set (P1) and the sun gear of the third planetary gear set (P3) is connected and via a second brake (05) to the housing (G) of the transmission can be coupled , wherein the web of the first planetary gear set (P1) is connected to the eighth shaft (8), which via a second clutch (68) with the sixth shaft (6) is releasably connectable, which is connected to the component which the ring gear of the third planetary set (P3) and the sun gear of the second planetary gear set (P2) with each other, wherein the web of the third planetary gear set (P3) with the fourth shaft (4) is connected via a third brake (04) to the housing (G) the gear can be coupled u nd wherein a third clutch (18, 58, 15) is provided, which the eighth shaft (8) with the drive shaft (1) or the eighth shaft (8) with the fifth shaft (5) or the fifth shaft (5) the drive shaft (1) releasably connects.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a multi-stage planetary gear, in particular an automatic transmission for a motor vehicle.

Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetensätze, die mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen, geschaltet werden und üblicherweise mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement, wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung, verbunden sind.Automatic transmissions, in particular for motor vehicles, comprise in the prior art planetary gear sets which are switched by means of friction elements such as clutches and brakes and usually with a slipping action and optionally with a lock-up starting element, such as a hydrodynamic torque converter or a fluid coupling connected.

Derartige Automatgetriebe sind beispielsweise aus der DE 199 49 507 A1 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe bekannt, bei denen an der Antriebswelle zwei nicht schaltbare Vorschaltradsätze vorgesehen sind, die ausgangsseitig zwei Drehzahlen erzeugen, die neben der Drehzahl der Antriebswelle wahlweise auf einen auf die Abtriebswelle wirkenden, schaltbaren Doppelplanetenradsatz durch selektives Schließen der verwendeten Schaltelemente derart schaltbar sind, dass zum Umschalten von einem Gang in den jeweils nächstfolgenden höheren oder niedrigeren Gang von den beiden gerade betätigten Schaltelementen jeweils nur ein Schaltelement zu- oder abgeschaltet werden muss. Unter Verwendung von fünf Schaltelementen werden hierbei sieben Vorwärtsgänge erzielt, unter Verwendung von sechs Schaftelementen neun oder zehn Vorwärtsgänge.Such automatic transmissions are for example from the DE 199 49 507 A1 the applicant a multistage transmission known in which two non-shiftable Vorschaltradsätze are provided on the drive shaft, the output side generate two speeds that are selectively switchable in addition to the speed of the drive shaft to a force acting on the output shaft, switchable Doppelplanetenradsatz by selectively closing the switching elements used, that only one switching element must be switched on or off for switching from one gear to the next higher or lower gear of the two currently operated switching elements. Using five shifting elements, seven forward gears are achieved, and nine or ten forward gears using six shaft members.

Des weiteren ist aus der DE 102 13 820 A1 ein Mehrgangautomatikgetriebe mit acht Vorwärtsgängen und einen Rückwärtsgang bekannt, umfassend einen ersten Eingangspfad T1 eines ersten Übersetzungsverhältnisses; einen Eingangspfad T2, der ein größeres Übersetzungsverhältnis als dieser Eingangspfad T1 hat; einen Planetenradsatz vom Typ Ravigneaux mit vier Elementen, wobei die vier Elemente ein erstes Element, ein zweites Element, ein drittes Element und ein viertes Element in der Reihenfolge der Elemente in einem Drehzahldiagramm sind; eine Kupplung C-2, die eine Drehung des Eingangspfads T2 auf das erste Element S3 überträgt; eine Kupplung C-1, die die Drehung von dem Eingangspfad T2 auf das vierte Element S2 überträgt; eine Kupplung C-4, die eine Drehung von dem Eingangspfad T1 auf das erste Element überträgt; eine Kupplung C-3, die die Drehung von dem Eingangspfad T1 auf das zweite Element C3 überträgt; eine Bremse B-1, die den Eingriff des vierten Elements herstellt; eine Bremse B-2, die den Eingriff des zweiten Elements herstellt; und ein Abtriebselement, das mit dem dritten Element S3 gekoppelt ist.Furthermore, from the DE 102 13 820 A1 a multi-speed automatic transmission with eight forward gears and a reverse gear is known, comprising a first input path T1 of a first gear ratio; an input path T2 having a larger gear ratio than this input path T1; a Ravigneaux type four-element planetary gear set, the four elements being a first element, a second element, a third element and a fourth element in the order of the elements in a speed diagram; a clutch C-2 which transmits rotation of the input path T2 to the first element S3; a clutch C-1 which transmits the rotation from the input path T2 to the fourth element S2; a clutch C-4 which transmits a rotation from the input path T1 to the first element; a clutch C-3 which transmits the rotation from the input path T1 to the second element C3; a brake B-1 which establishes the engagement of the fourth element; a brake B-2 which makes the engagement of the second member; and an output element coupled to the third element S3.

Ein 9-Gang-Mehrstufengetriebe ist ferner aus der DE 29 36 969 A1 bekannt; es umfasst acht Schaltelemente und vier Radsätze, wobei ein Radsatz als Vorschaltgetriebe dient und das Hauptgetriebe einen Simpson-Satz und einen weiteren als Umkehrgetriebe dienenden Radsatz aufweist.A 9-speed multi-speed transmission is also from the DE 29 36 969 A1 known; it comprises eight shift elements and four sets of wheels, one wheel set serves as a Vorschaltgetriebe and the main gear has a Simpson set and another serving as a reverse gear wheelset.

Weitere Mehrstufengetriebe sind beispielsweise aus der DE 10 2005 010 210 A1 und der DE 10 2006 006 637 A1 der Anmelderin bekannt.Further multi-speed transmissions are for example from the DE 10 2005 010 210 A1 and the DE 10 2006 006 637 A1 the applicant known.

Automatisch schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im Allgemeinen sind im Stand der Technik bereits vielfach beschrieben und unterliegen einer permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese Getriebe einen geringen Bauaufwand, insbesondere eine geringe Anzahl an Schaltelementen erfordern und bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermeiden, so dass bei Schaltungen in definierten Ganggruppen jeweils nur ein Schaltelement gewechselt wird.Automatically switchable vehicle transmissions in planetary construction in general are already widely described in the prior art and are subject to permanent development and improvement. So these transmissions require a low construction cost, in particular a small number of switching elements and avoid sequential switching double circuits, so that in circuits in defined gear groups only one switching element is changed.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2008 000 428 A1 der Anmelderin ist ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise bekannt, welches einen Antrieb und einen Abtrieb aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Bei dem bekannten Getriebe sind zumindest vier Planetensätze, im Folgenden als erster, zweiter, dritter und vierter Planetensatz bezeichnet, mindestens acht drehbare Wellen - im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte und achte Welle bezeichnet - sowie zumindest sechs Schaltelemente, umfassend Bremsen und Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt, so dass vorzugsweise neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar sind.From the not pre-published DE 10 2008 000 428 A1 The applicant is a planetary gear multi-speed transmission known which has a drive and an output, which are arranged in a housing. In the known transmission at least four planetary gear sets, hereinafter referred to as the first, second, third and fourth planetary gear set, at least eight rotatable shafts - hereinafter referred to as drive shaft, output shaft, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth shaft - and at least six switching elements, comprising brakes and clutches, provided, the selective engagement causes different ratios between the drive and the output, so that preferably nine forward gears and one reverse gear can be realized.

Hierbei bilden der erste und der zweite Planetensatz, die vorzugsweise als Minus-Planetensätze ausgebildet sind, einen schaltbaren Vorschaltradsatz, wobei der dritte und der vierte Planetensatz einen Hauptradsatz bilden.Here, the first and the second planetary gear set, which are preferably designed as minus planetary gear sets, form a switchable transfer gearset, wherein the third and the fourth planetary gear set form a main gearset.

Bei dem bekannten Mehrstufengetriebe ist vorgesehen, dass die Stege des ersten und des zweiten Planetensatzes über die vierte Welle miteinander gekoppelt sind, welche mit einem Element des Hauptradsatzes verbunden ist, dass das Hohlrad des ersten Planetensatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes über die achte Welle gekoppelt ist, welche über eine erste Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist und dass das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mittels der dritten Welle über eine erste Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar und über eine zweite Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist, wobei das Hohlrad des zweiten Planetensatzes mittels der fünften Welle über eine zweite Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist. Zudem ist die siebte Welle mit zumindest einem Element des Hauptradsatzes ständig verbunden und über eine dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar, wobei die sechste Welle mit zumindest einem weiteren Element des Hauptradsatzes ständig verbunden und über eine dritte Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist; die Abtriebswelle ist mit zumindest einem weiteren Element des Hauptradsatzes ständig verbunden.In the known multi-speed transmission is provided that the webs of the first and second planetary gear sets are coupled to each other via the fourth shaft, which is connected to an element of the main gearset that the ring gear of the first planetary gear set coupled to the sun gear of the second planetary gear set on the eighth shaft is, which is releasably connectable via a first clutch to the drive shaft and that the sun gear of the first planetary gear by means of the third shaft via a first brake to a housing of the transmission is coupled and releasably connectable via a second clutch to the drive shaft, wherein the ring gear of second planetary gear set by means of the fifth shaft via a second brake to a housing the transmission can be coupled. In addition, the seventh shaft with at least one element of the main gearset is constantly connected and coupled via a third brake to a housing of the transmission, the sixth shaft with at least one further element of the main gearset is constantly connected and releasably connectable via a third clutch to the drive shaft; the output shaft is permanently connected to at least one further element of the main gearset.

Vorzugsweise ist bei dem bekannten Getriebe die vierte Welle ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbunden, wobei die sechste Welle ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetensatzes und dem Steg des dritten Planetensatzes verbunden und über die dritte Kupplung mit der Antriebswelte lösbar verbindbar ist. Ferner ist die siebte Welle ständig mit den Sonnenrädern des dritten und vierten Planetensatzes verbunden und über die dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar. Der Abtrieb erfolgt hierbei über die ständig mit dem Steg des vierten Planetensatzes verbundene Abtriebswelle. Des weiteren können der dritte und der vierte Planetensatz zu einem Ravigneaux-Satz mit gemeinsamen Steg und gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw. reduziert sein.Preferably, in the known transmission, the fourth shaft is constantly connected to the ring gear of the third planetary gear set, wherein the sixth shaft is constantly connected to the ring gear of the fourth planetary gear set and the land of the third planetary gear set and releasably connectable via the third clutch to the drive train. Further, the seventh shaft is constantly connected to the sun gears of the third and fourth planetary gear set and can be coupled via the third brake to a housing of the transmission. The output takes place here via the output shaft permanently connected to the web of the fourth planetary gearset. Furthermore, the third and the fourth planetary gear set can be combined or reduced to form a Ravigneaux set with common web and common ring gear.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches mindestens neun Vorwärtsgänge und mindestens einen Rückwärtsgang mit ausreichender Übersetzung aufweist, bei dem der Bauaufwand und die Baugröße, insbesondere die Baulänge, bzw. das Gewicht optimiert werden und zudem der Wirkungsgrad hinsichtlich der Schlepp- und Verzahnungsverluste verbessert wird. Zudem sollen bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe geringe Stützmomente auf die Schaltelemente wirken. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Getriebe für eine Front-Quer-Bauweise geeignet sein.The present invention has for its object to provide a multi-speed transmission of the type mentioned, which has at least nine forward gears and at least one reverse gear with sufficient translation, in which the construction cost and size, in particular the overall length, and the weight are optimized and also the Efficiency is improved in terms of drag and gearing losses. In addition, in the multistage transmission according to the invention, small supporting moments act on the shifting elements. In particular, the transmission according to the invention should be suitable for a front-transverse construction.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved by the features of claim 1. Further advantages and advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.

Demnach wird ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise vorgeschlagen, welches einen Antrieb und einen Abtrieb aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Des weiteren sind vier vorzugsweise als Minus -Planetensätze ausgeführte Planetensätze, im Fol- genden als erster, zweiter, dritter und vierter Planetensatz bezeichnet, acht drehbare Wellen - im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte und achte Welle bezeichnet - sowie sechs Schaltelemente, umfassend Bremsen und Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt, so dass neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar ist.Accordingly, a multi-speed transmission according to the invention is proposed planetary design, which has a drive and an output, which are arranged in a housing. Furthermore, four planetary gear sets, preferably designed as minus planetary gear sets, hereinafter referred to as first, second, third and fourth planetary gear sets, eight rotatable shafts - hereinafter referred to as input shaft, output shaft, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth shaft - and six switching elements, including brakes and clutches, provided, the selective intervention causes different ratios between the drive and the output, so that nine forward gears and one reverse gear can be realized.

Ein einfacher Minus-Planetensatz umfasst bekanntlich ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem Planetenräder verdrehbar gelagert sind, die jeweils mit Sonnenrad und Hohlrad kämmen. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg eine zum Sonnenrad entgegengesetzte Drehrichtung auf. Demgegenüber umfasst ein einfacher Plus-Planetensatz ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem innere und äußere Planetenräder verdrehbar gelagert sind, wobei alle inneren Planetenräder mit dem Sonnenrad und alle äußeren Planetenräder mit dem Hohlrad kämmen, wobei jedes innere Planetenrad mit jeweils einem äußeren Planetenrad kämmt. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg die gleiche Drehrichtung auf wie das Sonnenrad.A simple minus planetary set includes known a sun gear, a ring gear and a bridge on which planet gears are rotatably mounted, which mesh with each sun gear and ring gear. In this way, the ring gear at a fixed web on a sun gear opposite direction of rotation. In contrast, a simple plus-planetary gearset includes a sun gear, a ring gear and a web on which inner and outer planet gears are rotatably mounted, wherein all inner planetary gears mesh with the sun gear and all outer planetary gears with the ring gear, each inner planetary gear, each with an outer Planet wheel meshes. As a result, the ring gear has the same direction of rotation when holding the web as the sun gear.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Sonnenrad des vierten Planetensatzes mittels der dritten Welle und über eine erste Bremse an das Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist und dass der Steg des vierten Planetensatzes mit der mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes verbundenen Abtriebswelle verbunden ist, wobei das Hohlrad des vierten Planetensatzes mit der siebten Welle verbunden ist, die mit dem Steg des zweiten Planetensatzes verbunden und über eine erste Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist.According to the invention, it is provided that the sun gear of the fourth planetary gearset can be coupled by means of the third shaft and a first brake to the housing of the transmission and that the web of the fourth planetary gear set is connected to the output shaft connected to the ring gear of the second planetary gearset, wherein the ring gear of fourth planetary gear set is connected to the seventh shaft, which is connected to the web of the second planetary gear set and releasably connectable via a first clutch to the drive shaft.

Hierbei ist die Antriebswelle mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes verbunden, wobei die fünfte Welle mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes und dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes verbunden ist und über eine zweite Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist und wobei der Steg des ersten Planetensatzes mit der achten Welle verbunden ist, die über eine zweite Kupplung mit der sechsten Welle lösbar verbindbar ist, welche mit einem Bauteil verbunden ist, welches das Hohlrad des dritten Planetensatzes und das Sonnenrad des zweiten Planetensatzes miteinander verbindet.Here, the drive shaft is connected to the ring gear of the first planetary gear set, wherein the fifth shaft is connected to the sun gear of the first planetary gearset and the sun gear of the third planetary gear set and can be coupled via a second brake to a housing of the transmission and wherein the web of the first planetary gearset with the eighth shaft is connected, which is detachably connectable via a second clutch with the sixth shaft, which is connected to a component which connects the ring gear of the third planetary gear set and the sun gear of the second planetary gear set together.

Des weiteren ist der Steg des dritten Planetensatzes mit der vierten Welle verbunden, die über eine dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar, zudem ist eine weitere, dritte Kupplung vorgesehen, welche die achte Welle mit der Antriebswelle oder die achte Welle mit der fünften Welle oder die fünfte Welle mit der Antriebswelle lösbar verbindet.Furthermore, the web of the third planetary gear set is connected to the fourth shaft, which can be coupled via a third brake to a housing of the transmission, also a further, third clutch is provided which the eighth shaft to the drive shaft or the eighth shaft to the fifth shaft or releasably connecting the fifth shaft to the drive shaft.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrstufengetriebes ergeben sich insbesondere für Personenkraftwagen geeignete Übersetzungen sowie eine erhebliche Erhöhung der Gesamtspreizung des Mehrstufengetriebes, wodurch eine Verbesserung des Fahrkomforts und eine signifikante Verbrauchsabsenkung bewirkt werden.Due to the inventive design of the multi-speed transmission resulting in particular for passenger cars suitable translations as well as a significant increase in the overall spread of the multi-speed transmission, which causes an improvement in ride comfort and a significant consumption reduction.

Darüber hinaus wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen, der Bauaufwand erheblich reduziert. In vorteilhafter Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe möglich, ein Anfahren mit einem hydrodynamischen Wandler, einer externen Anfahrkupplung oder auch mit sonstigen geeigneten externen Anfahrelementen durchzuführen. Es ist auch denkbar, einen Anfahrvorgang mit einem im Getriebe integrierten Anfahrelement zu ermöglichen. Vorzugsweise eignet sich ein Schaltelement, welches im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang betätigt wird.In addition, the construction cost is considerably reduced with the multi-stage transmission according to the invention by a small number of switching elements. Advantageously, it is possible with the multi-speed transmission according to the invention to carry out a start with a hydrodynamic converter, an external starting clutch or other suitable external starting elements. It is also conceivable to allow a starting operation with a start-up element integrated in the transmission. Preferably, a switching element which is actuated in the first forward gear and in reverse is suitable.

Des weiteren ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen bezüglich der Schlepp- und Verzahnungsvertuste.Furthermore, results in the multi-speed transmission according to the invention, a good efficiency in the main gears with respect to the towing and Verzahnungsvertuste.

Ferner liegen geringe Momente in den Schaltelementen und in den Planetensätzen des Mehrstufengetriebes vor, wodurch der Verschleiß bei dem Mehrstufengetriebe in vorteilhafter Weise reduziert wird. Zudem wird durch die geringen Momente eine entsprechend geringe Dimensionierung ermöglicht, wodurch der benötigte Bauraum und die entsprechenden Kosten reduziert werden. Darüber hinaus liegen auch geringe Drehzahlen bei den Wellen, den Schaltelementen und den Planetensätzen vor.Furthermore, there are small moments in the switching elements and in the planetary gear sets of the multi-speed transmission, whereby the wear in the multi-speed transmission is advantageously reduced. In addition, a correspondingly small dimensions are made possible by the low moments, whereby the required space and the corresponding costs are reduced. In addition, there are also low speeds in the waves, the switching elements and the planetary gear sets.

Außerdem ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird.In addition, the transmission according to the invention is designed such that an adaptability to different drive train configurations is made possible both in the power flow direction as well as in space.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:

1: Eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
2: Eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
3: Ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 1 und 2;
4: Ein Diagramm zur Veranschaulichung des der jeweiligen Übersetzung i eines Ganges entsprechenden Stufensprungs phi für das in 1 und 2 gezeigte Getriebe;
5: Ein Diagramm zur Veranschaulichung des dem jeweiligen Gang entsprechenden Wirkungsgrades für das in 1 und 2 gezeigte Getriebe;
6: Eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; und
7: Eine schematische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes.

The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the attached figures. These are:

1 : A schematic view of a preferred embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;
2 : A schematic view of another preferred embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;
3 : An exemplary circuit diagram for a multi-step transmission according to 1 and 2 ;
4 : A diagram for illustrating the incremental phi corresponding to the respective gear ratio i of a gear for the in 1 and 2 shown gears;
5 : A diagram to illustrate the corresponding gear for each degree of efficiency for the in 1 and 2 shown gears;
6 : A schematic view of another preferred embodiment of a multi-speed transmission according to the invention; and
7 : A schematic view of a third preferred embodiment of a multi-speed transmission according to the invention.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe mit einer Antriebswelle 1, einer Abtriebswelle 2 und vier Planetensätzen P1, P2, P3 und P4 dargestellt, welche in einem Gehäuse G angeordnet sind. Die vier Planetensätze P1, P2, P3, P4 sind als Minus-Planetensätze ausgebildet.In 1 is an inventive multi-stage transmission with a drive shaft 1 , an output shaft 2 and four planetary gear sets P1 . P2 . P3 and P4 shown, which in a housing G are arranged. The four planetary gear sets P1 . P2 . P3 . P4 are designed as minus planetary gear sets.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, das sich insbesondere für eine Front-Quer-Bauweise eignet, sind der zweite und der dritte Planetensatz P2, P3 axial betrachtet in der gleichen Radsatzebene angeordnet, wobei der zweite Planetensatz P2 radial betrachtet über dem dritten Planetensatz P3 angeordnet ist, wodurch sich die insgesamt vier Planetensätze in vorteilhafter Weise räumlich axial betrachtet auf drei Radsatzebenen beschränken. Hierbei ist das Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 verbunden. Axial betrachtet sind in diesem Fall die Planetensätze in der Reihenfolge P4, P3/P2, P1 angeordnet; die radial übereinander angeordneten Planetensätze P3/P2 sind axial betrachtet zwischen dem vierten Planetensatz P4 und dem ersten Planetensatz P1 angeordnet.At the in 1 shown embodiment, which is particularly suitable for a front-transverse construction, are the second and the third planetary gear set P2 . P3 axially arranged in the same Radsatzebene arranged, wherein the second planetary gear set P2 is considered radially disposed over the third planetary gear set P3, whereby the total of four planetary gear sets limited in an advantageous manner spatially axially limited to three Radsatzebenen. Here is the ring gear of the third planetary gear set P3 with the sun gear of the second planetary gear set P2 connected. Axially, in this case, the planetary gear sets are in order P4 . P3 / P2 . P1 arranged; the radially superposed planetary gear sets P3 / P2 are considered axially between the fourth planetary gear set P4 and the first planetary gear set P1 arranged.

Wie aus 1 ersichtlich, sind sechs Schaltelemente, nämlich drei Bremsen 03, 04, 05 und drei Kupplungen 15, 17 und 68 vorgesehen. Die räumliche Anordnung der Schaltelemente kann beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung begrenzt.How out 1 can be seen, six switching elements, namely three brakes 03 . 04 . 05 and three couplings 15 . 17 and 68 intended. The spatial arrangement of the switching elements can be arbitrary and is limited only by the dimensions and the external shape.

Mit diesen Schaltelementen ist ein selektives Schalten von neun Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang realisierbar. Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe weist insgesamt acht drehbare Wellen auf, nämlich die Wellen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, wobei die Antriebswelle die erste Welle und die Abtriebswelle die zweite Welle des Getriebes bildet.With these switching elements a selective switching of nine forward gears and one reverse gear can be realized. The multi-speed transmission according to the invention has a total of eight rotatable shafts, namely the waves 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 and 8th wherein the drive shaft forms the first shaft and the output shaft forms the second shaft of the transmission.

Erfindungsgemäß ist bei dem Mehrstufengetriebe gemäß 1 vorgesehen, dass das Sonnenrad des vierten Planetensatzes P4 mittels der dritten Welle 3 und über eine erste Bremse 03 an das Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist, wobei der Steg des vierten Planetensatzes P4 mit der mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 verbundenen Abtriebswelle 2 verbunden ist und das Hohlrad des vierten Planetensatzes P4 mit der siebten Welle 7 verbunden ist, die mit dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 verbunden und über eine erste Kupplung 17 mit der Antriebswelle 1 lösbar verbindbar ist, wobei die Antriebswelle 1 mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes P1 verbunden ist und über eine dritte Kupplung 15 mit der fünften Welle 5 lösbar verbindbar ist, welche mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes P1 und dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist und über eine zweite Bremse 05 an das Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist.According to the invention in the multi-stage transmission according to 1 provided that the sun gear of the fourth planetary gear set P4 by means of the third wave 3 and a first brake 03 to the housing G the gear can be coupled, wherein the web of the fourth planetary gear set P4 with the with the ring gear of the second planetary gear set P2 connected output shaft 2 is connected and the ring gear of the fourth planetary gear set P4 with the seventh wave 7 connected to the bridge of the second planetary set P2 connected and via a first clutch 17 with the drive shaft 1 is detachably connectable, wherein the drive shaft 1 with the ring gear of the first planetary gear set P1 is connected and via a third clutch 15 with the fifth wave 5 is releasably connectable, which with the sun gear of the first planetary gear set P1 and the sun gear of the third planetary gear set P3 is connected and via a second brake 05 to the housing G the transmission can be coupled.

Des weiteren ist der Steg des ersten Planetensatzes P1 mit der achten Welle 8 verbunden, die über eine zweite Kupplung 68 mit der sechsten Welle 6 lösbar verbindbar ist, welche mit dem Bauteil verbunden ist, welches das Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 miteinander verbindet, wobei der Steg des dritten Planetensatzes P3 mit der vierten Welle 4 verbunden ist, die über eine dritte Bremse 04 an das Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist.Furthermore, the bridge of the first planetary gear set P1 with the eighth wave 8th connected via a second clutch 68 with the sixth wave 6 is detachably connectable, which is connected to the component, which is the ring gear of the third planetary gear set P3 with the sun gear of the second planetary gear set P2 connects to each other, the bridge of the third planetary gear set P3 with the fourth wave 4 connected via a third brake 04 to the housing G the transmission can be coupled.

Vorzugsweise ist bei dem in 1 gezeigten Beispiel die zweite Kupplung 68 axial betrachtet zwischen dem ersten Planetensatz P1 und dem dritten Planetensatz P3 angeordnet, wobei die erste Kupplung 17 radial betrachtet oberhalb des ersten Planetensatzes P1 angeordnet ist und die dritte Kupplung 15 in Kraftflussrichtung im Zugbetrieb betrachtet vor dem ersten Planetensatz P1 angeordnet ist. Des weiteren sind die zweite und dritte Bremse 05, 04 axial betrachtet vorzugsweise nebeneinander angeordnet.Preferably, in the in 1 Example shown, the second clutch 68 viewed axially between the first planetary gear set P1 and the third planetary gear set P3 arranged, the first clutch 17 considered radially above the first planetary gear set P1 is arranged and the third clutch 15 is viewed in the power flow direction in train operation before the first planetary gear set P1. Furthermore, the second and third brakes 05 . 04 axially considered preferably arranged side by side.

Das In 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß 1 dadurch, dass der erste Planetensatz P1 axial betrachtet zwischen dem vierten Planetensatz P4 und den radial übereinander angeordneten Planetensätzen P3/P2 angeordnet ist. Hierbei ist die zweite Kupplung 68 axial betrachtet vorzugsweise zwischen dem ersten Planetensatz P1 und dem dritten Planetensatz P3 angeordnet, wobei die erste Kupplung 17 in Kraftflussrichtung im Zugbetrieb betrachtet vor dem vierten Planetensatz P4 angeordnet ist; zudem ist die erste Bremse 03 in Kraftflussrichtung im Zugbetrieb betrachtet vorzugsweise vor dem vierten Planetensatz P4 angeordnet. Ferner ist gemäß 2 die dritte Kupplung 15 radial betrachtet unterhalb der zweiten Bremse 05 angeordnet, wobei die dritte Kupplung 15 und die zweite Bremse 05 einen gemeinsamen Innenlamellenträger aufweisen können.This in 2 embodiment shown differs from the embodiment according to 1 in that the first planetary gear set P1 viewed axially between the fourth planetary gear set P4 and the radially superposed planetary gear sets P3 / P2 is arranged. Here is the second clutch 68 axially preferably between the first planetary gear set P1 and the third planetary gear set P3 arranged, wherein the first clutch 17 is arranged in the power flow direction in the train operation before the fourth planetary gear set P4; besides, the first brake is 03 considered in the power flow direction in the train operation preferably before the fourth planetary gear set P4 arranged. Furthermore, according to 2 the third clutch 15 viewed radially below the second brake 05 arranged, the third clutch 15 and the second brake 05 may have a common inner disk carrier.

In 3 ist ein beispielhaftes Schaltschema eines Mehrstufengetriebes gemäß 1 und 2 dargestellt. Für jeden Gang werden drei Schaltelemente geschlossen. Dem Schaltschema können die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Gangsprünge bzw. Stufensprünge phi zum nächst höheren Gang beispielhaft entnommen werden, wobei der Wert 9,235 die Spreizung des Getriebes darstellt.In 3 is an exemplary circuit diagram of a multi-speed transmission according to 1 and 2 shown. For each gear three switching elements are closed. The schematics can be the respective translations i the individual gear steps and the gear steps or increments to be determined therefrom phi to the next higher gear are taken by way of example, with the value 9.235 represents the spread of the transmission.

Typische Werte für die Standübersetzungen der Planetensätze P1, P2, P3 und P4 sind jeweils -2,10, -1,60, - 2,00 und -2,70. Aus 3 wird ersichtlich, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Ferner wird ersichtlich, dass eine große Spreizung bei kleinen Gangsprüngen erzielt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Getriebe sind insgesamt neun Vorwärts-Gänge und ein Rückwärts-Gang realisierbar.Typical values for the stand ratios of the planetary gear sets P1 . P2 , P3 and P4 are respectively -2.10, -1.60, -2.00 and -2.70. Out 3 It can be seen that in the case of sequential switching, double circuits or group circuits are avoided, since two adjacent gear stages share two switching elements. Further, it will be seen that a large spread is achieved with small gear jumps. With the transmission according to the invention a total of nine forward gears and one reverse gear can be realized.

Die Kupplung zweite 68 und/oder die erste Bremse 03 sind vorzugsweise als Klauenschaltelemente ausgeführt. Dadurch werden die Schleppmomente des Getriebes, die aufgrund des geringen Abstandes zwischen den Reibflächen eines Reibschaltelementes im offenen Zustand und des darin enthaltenen Öls bzw. Luft-Öl-Gemisches entstehen, reduziert. Die übrigen Kupplungen 17, 15 und die übrigen Bremsen 04, 05 sind vorzugsweise als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt.The clutch second 68 and / or the first brake 03 are preferably designed as claw switching elements. As a result, the drag torques of the transmission, which arise due to the small distance between the friction surfaces of a Reibschaltelementes in the open state and the oil contained therein or air-oil mixture is reduced. The other couplings 17 . 15 and the rest of the brakes 04 . 05 are preferably designed as Reibschaltelemente or lamellar switching elements.

Der erste Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten Kupplung 68 und der ersten und dritten Bremse 03, 04, der zweite Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten und zweiten Bremse 03, 05 und der zweiten Kupplung 68, der dritte Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten Bremse 03 und der zweiten und dritten Kupplung 68, 15, der vierte Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten Bremse 03 und der ersten und zweiten Kupplung 17, 68, der fünfte Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung 17, 68, 15, der sechste Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten Bremse 05 und der ersten und zweiten Kupplung 17, 68, der siebte Vorwärts-Gang durch Schließen der dritten Bremse 04 und der ersten und zweiten Kupplung 17, 68, der achte Vorwärts-Gang durch Schließen der dritten und zweiten Bremse 04, 05 und der ersten Kupplung 17 und der neunte Vorwärts-Gang durch Schließen der dritten Bremse 04 und der ersten und dritten Kupplung 17, 15. Der Rückwärtsgang ergibt sich durch Schließen der ersten und dritten Bremse 03, 04 und der dritten Kupplung 15.The first forward gear by closing the second clutch 68 and the first and third brakes 03 . 04 , the second forward gear by closing the first and second brakes 03 . 05 and the second clutch 68 , the third forward gear by closing the first brake 03 and the second and third clutches 68 . 15 , the fourth forward gear by closing the first brake 03 and the first and second clutches 17 . 68 , the fifth forward gear by closing the first, second and third clutches 17 . 68 , 15, the sixth forward gear by closing the second brake 05 and the first and second clutches 17 . 68 , the seventh forward gear by closing the third brake 04 and the first and second clutches 17 . 68 , the eighth forward gear by closing the third and second brakes 04 , 05 and the first clutch 17 and the ninth forward gear by closing the third brake 04 and the first and third clutches 17 . 15 , Reverse is achieved by closing the first and third brakes 03 . 04 and the third clutch 15 ,

Dadurch, dass im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang die erste und dritte Bremse 03, 04 geschlossen sind, können diese Schaltelemente (als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt) als Anfahreiemente eingesetzt werden.Characterized in that in the first forward and reverse the first and third brake 03 . 04 are closed, these switching elements (designed as Reibschaltelemente or lamellar switching elements) can be used as Anfahreiemente.

Gemäß der Erfindung können sich auch bei gleichem Getriebeschema je nach Schaltlogik unterschiedliche Gangsprünge ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht wird.According to the invention, different gear jumps can result even with the same transmission scheme depending on the switching logic, so that a application- or vehicle-specific variation is made possible.

Ein Diagramm zur Veranschaulichung des der jeweiligen Übersetzung i eines Ganges entsprechenden Stufensprungs phi für das in 1 und 2 gezeigte Getriebe entsprechend den in 3 gezeigten Werten ist Gegenstand der 4.A diagram illustrating the respective translation i a gear corresponding increment phi for the in 1 and 2 shown gearbox according to the in 3 shown values is the subject of 4 ,

Des weiteren wird der Zusammenhang zwischen dem Wirkungsgrad eta und dem jeweiligen Gang eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß 1 anhand 5 veranschaulicht.Furthermore, the relationship between the efficiency eta and the respective gear of a transmission according to the invention 1 based 5 illustrated.

Das in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebes unterscheidet sich vom in 1 und vom 2 gezeigten Beispiel hinsichtlich der Kopplungen dadurch, dass anstelle der dritten Kupplung 15 eine weitere dritte Kupplung 58 vorgesehen ist, welche die fünfte Welle 5 mit der achten Welle 8 lösbar verbindet.This in 6 shown embodiment of a transmission according to the invention differs from in 1 and from 2 shown example in terms of couplings in that instead of the third clutch 15 another third clutch 58 is provided, which is the fifth wave 5 with the eighth wave 8th releasably connects.

Alternativ zu den Kupplungen 15 bzw. 58 kann eine dritte Kupplung 18 vorgesehen sein, welche die achte Welle 8 mit der Antriebswelle 1 lösbar verbindet; diese Ausgestaltung ist Gegenstand der 7. Die Kupplung 58 bzw. die Kupplung 18 ist axial betrachtet analog zur Kupplung 15 in Kraftflussrichtung im Zugbetrieb betrachtet vor dem ersten Planetensatz P1 angeordnet. Hierbei kann die erste Bremse 03 radial betrachtet oberhalb des vierten Planetensatzes P4 angeordnet sein.Alternative to the couplings 15 respectively. 58 can a third clutch 18 be provided, which is the eighth wave 8th with the drive shaft 1 releasably connects; this embodiment is the subject of 7 , The coupling 58 or the clutch 18 is axially considered analogous to the coupling 15 in the power flow direction in train operation considered before the first planetary gear set P1 arranged. Here, the first brake 03 viewed radially above the fourth planetary gear set P4 be arranged.

Das den Ausführungsformen gemäß 6 und 7 entsprechende Schaltschema entspricht dem in 3 gezeigten Schema mit dem Unterschied, dass die dritte Kupplung 15 durch die Kupplung 58 bzw. 18 ersetzt wird.This according to the embodiments 6 and 7 corresponding circuit diagram corresponds to that in 3 shown scheme with the difference that the third clutch 15 through the clutch 58 respectively. 18 is replaced.

Erfindungsgemäß ist es möglich, an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um zwei Wellen gegebenenfalls zu verbinden.According to the invention, it is possible to provide additional freewheels at any suitable location of the multi-speed transmission, for example between a shaft and the housing or, if necessary, to connect two shafts.

Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können erfindungsgemäß ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.On the drive side or on the output side, an axle differential and / or a distributor differential can be arranged according to the invention.

Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Antriebswelle 1 durch ein Kupplungselement von einem Antriebs-Motor nach Bedarf getrennt werden, wobei als Kupplungselement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung einsetzbar sind. Es ist auch möglich, ein derartiges Anfahrelement in Kraftflussrichtung hinter dem Getriebe anzuordnen, wobei in diesem Fall die Antriebswelle 1 ständig mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist.In the context of an advantageous development, the drive shaft 1 be separated by a coupling element of a drive motor as needed, with a hydrodynamic converter, a hydraulic clutch, a dry starting clutch, a wet starting clutch, a magnetic powder clutch or a centrifugal clutch can be used as a coupling element. It is also possible to arrange such a starting element in the power flow direction behind the transmission, in which case the drive shaft 1 constantly connected to the crankshaft of the engine.

Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Motor und Getriebe.The multistage transmission according to the invention also allows the arrangement of a torsional vibration damper between the engine and transmission.

Im Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, eine verschleißfreie Bremse, wie z.B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder dergleichen, angeordnet sein, was insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Des weiteren kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.In the context of a further, not shown embodiment of the invention can on each shaft, preferably on the drive shaft 1 or the output shaft 2, a wear-free brake, such as a hydraulic or electrical retarder or the like, be arranged, which is particularly important for use in commercial vehicles of particular importance. Furthermore, to drive additional units on each shaft, preferably on the drive shaft 1 or the output shaft 2 be provided a power take-off.

Die eingesetzten Reibschaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupplungen oder Bremsen, wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen, verwendet werden.The friction shift elements used can be designed as a load-shifting clutches or brakes. In particular, non-positive clutches or brakes, such as e.g. Multi-plate clutches, band brakes and / or cone clutches are used.

Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Mehrstufengetriebes besteht darin, dass auf jeder Welle als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine eine elektrische Maschine anbringbar ist.Another advantage of the multistage transmission presented here is that an electric machine can be mounted on each shaft as a generator and / or as an additional drive machine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: erste Welle, Antriebswellefirst shaft, drive shaft
22: zweite Welle, Abtriebswellesecond shaft, output shaft
33: dritte Wellethird wave
44: vierte Wellefourth wave
55: fünfte Wellefifth wave
66: sechste Wellesixth wave
77: siebte Welleseventh wave
88th: achte Welleeighth wave
0303: erste Bremsefirst brake
0404: dritte Bremsethird brake
0505: zweite Bremsesecond brake
1515: dritte Kupplungthird clutch
1717: erste Kupplungfirst clutch
1818: dritte Kupplungthird clutch
5858: dritte Kupplungthird clutch
6868: zweite Kupplungsecond clutch
P1P1: erster Planetensatzfirst planetary gear set
P2P2: zweiter Planetensatzsecond planetary set
P3P3: dritter Planetensatzthird planetary set
P4P4: vierter Planetensatzfourth planetary set
ii: Übersetzungtranslation
phiphi: Stufensprungincrement
GG: Gehäusecasing
etaeta: Wirkungsgradefficiency

Claims

Multi-stage transmission in planetary construction, in particular automatic transmission for a motor vehicle, comprising a drive shaft (1), an output shaft (2) and four planetary gear sets (P1, P2, P3, P4), which are arranged in a housing (G), a total of eight rotatable shafts ( 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) and six switching elements (03, 04, 05, 15, 17, 18, 58, 68), comprising brakes (03, 04, 05) and couplings (15 , 17, 18, 58, 68) whose selective engagement causes different ratios between the drive shaft (1) and the output shaft (2), so that nine forward gears and one reverse gear can be realized, wherein the sun gear of the fourth planetary gear set (P4) third shaft (3) and via a first brake (03) to the housing (G) of the transmission is coupled and the web of the fourth planetary gear set (P4) with the ring gear of the second planetary gear set (P2) connected output shaft (2) is connected , wherein the ring gear of the fourth planetary gear set (P4) with the si ebten shaft (7) is connected, which is connected to the web of the second planetary gear set (P2) and via a first clutch (17) releasably connectable to the drive shaft (1), wherein the drive shaft (1) with the ring gear of the first planetary gear set ( P1), wherein the fifth shaft (5) with the sun gear of the first planetary gear set (P1) and the sun gear of the third planetary gear set (P3) is connected and via a second brake (05) to the housing (G) of the transmission can be coupled , wherein the web of the first planetary gear set (P1) is connected to the eighth shaft (8) which is releasably connectable via a second clutch (68) with the sixth shaft (6) which is connected to the component which the ring gear of third planetary set (P3) and the sun gear of the second planetary gear set (P2) with each other, wherein the web of the third planetary gear set (P3) with the fourth shaft (4) is connected via a third brake (04) to the housing (G) the gear can be coupled u nd wherein a third clutch (18, 58, 15) is provided, which the eighth shaft (8) with the drive shaft (1) or the eighth shaft (8) with the fifth shaft (5) or the fifth shaft (5) the drive shaft (1) releasably connects.

Multi-step transmission after Claim 1 , characterized in that the planetary gear sets (P1, P2, P3, P4) are designed as minus planetary gear sets

Multi-step transmission after Claim 1 or 2 , characterized in that the second and the third planetary gear set (P2, P3) are axially arranged in the same Radsatzebene, wherein the second planetary set (P2) viewed radially over the third planetary gear set (P3) is arranged, whereby the total of four planetary gear sets (P1, P2, P3, P4) spatially axially limited to three Radsatzebenen.

Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the radially superposed planetary gear sets (P3 / P2) are arranged axially between the fourth planetary gear set (P4) and the first planetary gear set (P1).

Multi-step transmission after Claim 4 , characterized in that the second clutch (68) axially disposed between the first planetary gear set (P1) and the third planetary gear set (P3) is arranged.

Multi-step transmission according to one of the preceding Claims 4 or 5 , characterized in that the first clutch (17) is arranged radially above the first planetary gear set (P1).

Multi-step transmission according to one of the preceding Claims 4 . 5 or 6 , characterized in that the third clutch (15 or 18 or 58) viewed in the direction of power flow in train operation before the first planetary gear set (P1) is arranged.

Multi-step transmission according to one of the preceding Claims 4 . 5 . 6 or 7 , characterized in that the second and third brake (05, 04) are arranged side by side viewed axially.

Multi-step transmission according to one of the preceding Claims 1 . 2 or 3 , characterized in that the first planetary gear set (P1) axially disposed between the fourth planetary gear set (P4) and the radially superposed planetary gear sets (P3 / P2) is arranged.

Multi-step transmission after Claim 9 , characterized in that the second clutch (68) axially disposed between the first planetary gear set (P1) and the third planetary gear set (P3) is arranged.

Multi-step transmission after Claim 9 or 10 , characterized in that the first clutch (17) viewed in the direction of power flow in train operation before the fourth planetary gear set (P4) is arranged.

Multi-step transmission after Claim 9 . 10 or 11 , characterized in that the first brake (03) viewed in the direction of power flow in train operation before the fourth planetary gear set (P4) is arranged.

Multi-step transmission after Claim 9 . 10 . 11 or 12 , characterized in that the third clutch (15) is arranged radially below the second brake (05).

Multi-step transmission after Claim 9 . 10 . 11 . 12 or 13 , characterized in that the third clutch (15) and the second brake (05) have a common inner disk carrier.

Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the second clutch (68) and / or the first brake (03) are designed as claw switching elements, wherein the remaining clutches (17, 15 or 18 or 58) and the other brakes (04, 05) are designed as Reibschaltelemente.

Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first forward gear by closing the second clutch (68) and the first and third brakes (03, 04), the second forward gear by closing the first and second brake ( 03, 05) and the second clutch (68), the third forward speed by closing the first brake (03) and the second and third clutches (68, 18 and 15 and 58, respectively), the fourth forward speed by closing the first brake (03) and the first and second clutches (17, 68), the fifth forward gear by closing the first, second and third clutches (17, 68, 18 and 15 and 58, respectively), the sixth forward gear Gear by closing the second brake (05) and the first and second clutch (17, 68), the seventh forward gear by closing the third brake (04) and the first and second clutch (17, 68), the eighth forward Gear by closing the third and second brake (04, 05) and the first Clutch (17) and the ninth forward gear by closing the third brake (04) and the first and third clutch (17, 18 and 15 and 58) results, and that the reverse gear by closing the first and third brake ( 03, 04) and the third clutch (18 or 15 or 58) results.

Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the starting takes place by means of the first or third brake (03, 04) of the transmission.