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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise,
insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug,
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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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.
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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 Schaltelementen neun oder zehn Vorwärtsgänge.
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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 Ein gangspfad 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.
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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.
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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.
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Aus
der noch nicht veröffentlichten
DE 10 2008 000 428.3 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 ist.
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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.
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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.
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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 Antriebswelle 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.
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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.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach
wird ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe
in Planetenbauweise vorgeschlagen, welches einen Antrieb und einen
Abtrieb aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Des
weiteren 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 ist. Vorzugsweise
sind der zweite und der dritte Planetensatz zu einem Ravigneaux-Satz
mit gemeinsamen Steg und gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw.
reduziert.
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Gemäß der
Erfindung ist das Sonnenrad des ersten Planetensatzes mittels der
achten Welle und über eine erste Kupplung mit der vierten
Welle lösbar verbindbar, welche über eine zweite
Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist, über
eine erste Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist
und mit dem Sonnenrad des vierten Planetensatzes verbunden ist,
wobei das Hohlrad des ersten Planetensatzes mit der Antriebswelle
verbunden ist, die über eine dritte Kupplung mit der siebten
Welle lösbar verbindbar ist, welche mit den Stegen des
dritten und zweiten Planetensatzes verbunden ist.
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Des
weiteren ist der Steg des ersten Planetensatzes über die
sechste Welle mit einem Bauteil verbunden, welches das Hohlrad des
vierten Planetensatzes mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes
miteinander verbindet, wobei der Steg des vierten Planetensatzes über
die dritte Welle und eine zweite Bremse an ein Gehäuse
des Getriebes ankoppelbar ist, wobei das Sonnenrad des zweiten Planetensatzes über
die fünfte Welle und eine dritte Bremse an ein Gehäuse
des Getriebes ankoppelbar ist und wobei die Antriebswelle mit den
Hohlrädern des dritten und zweiten Planetensatzes verbunden
ist.
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Für
den Fall, dass der zweite und der dritte Planetensatz zu einem Ravigneaux-Satz
mit gemeinsamen Steg und gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw.
reduziert sind, ist der Steg des Ravigneaux-Satzes mit der sieb ten
Welle verbunden, die über eine Kupplung mit der Antriebswelle
lösbar verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle mit dem
Hohlrad des Ravigneaux-Satzes verbunden ist.
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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.
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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.
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Des
weiteren ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen
Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen
bezüglich der Schlepp- und Verzahnungsverluste.
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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.
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Außerdem
ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert,
dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen
sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht
ermöglicht wird.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren
beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen
dar:
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1:
Eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
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2:
Ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe
gemäß 1;
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3:
Ein Diagramm zur Veranschaulichung des der jeweiligen Übersetzung
i eines Ganges entsprechenden Stufensprungs phi für das
in 1 gezeigte Getriebe; und
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4: Ein Diagramm zur Veranschaulichung des
dem jeweiligen Gang entsprechenden Wirkungsgrades für das
in 1 gezeigte Getriebe.
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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. Der erste, der dritte
und der vierte Planetensatz P1. P3, P4 sind als Minus-Planetensätze
ausgebildet, wobei der zweite Planetensatz P2 als Plus-Planetensatz
ausgeführt ist.
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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.
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Bei
dem in 1 gezeigten Beispiel sind der zweite und der dritte
Planetensatz P2, P3 zu einem Ravigneaux-Satz mit gemeinsamen Steg
und gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw. reduziert.
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Gemäß weiterer
Ausführungsformen können die Planetensätze
P2 und P3 als separate Planetensätze ausgeführt
sein. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, das sich insbesondere
für eine Front-Quer-Bauweise eignet, sind der vierte Planetensatz
P4 und der dritte Planetensatz P3 axial betrachtet in der gleichen
Radsatzebene angeordnet, wobei der dritte Planetensatz P3 radial
betrachtet über dem vierten Planetensatz P4 angeordnet
ist, wodurch sich die insgesamt vier Planetensätze in vorteilhafter
Weise räumlich axial betrachtet auf drei Radsatzebenen
beschränken. Hierbei ist das Hohlrad des vierten Planetensatzes
P4 mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden. Axial betrachtet
sind in diesem Fall die Planetensätze in der Reihenfolge
P1, P3/P4, P2 angeordnet.
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Wie
aus 1 ersichtlich, sind sechs Schaltelemente, nämlich
drei Bremsen 03, 04, 05 und drei Kupplungen 14, 17 und 48 vorgesehen.
Die räumliche Anordnung der Schaltelemente kann beliebig sein
und wird nur durch die Abmessungen und die äußere
Formgebung begrenzt.
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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 Antriebswelle die
zweite Welle des Getriebes bildet.
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Erfindungsgemäß ist
bei dem Mehrstufengetriebe gemäß 1 vorgesehen,
dass das Sonnenrad des ersten Planetensatzes P1 mittels der achten Welle 8 und über
eine erste Kupplung 48 mit der vierten Welle 4 lösbar
verbindbar ist, welche über eine zweite Kupplung 14 mit
der Antriebswelle 1 lösbar verbindbar ist, über
eine erste Bremse 04 an das Gehäuse G des Getriebes
ankoppelbar ist und mit dem Sonnenrad des vierten Planetensatzes
P4 verbunden ist. Des weiteren ist das Hohlrad des ersten Planetensatzes
P1 mit der Antriebswelle 1 verbunden, die über
eine dritte Kupplung 17 mit der Welle 7 lösbar
verbindbar ist, welche mit dem Steg des Ravigneaux-Satzes bzw. für
den Fall, dass der zweite und der dritte Planetensatz P2, P3 als
separate Planetensätze ausgeführt sind, mit den
Stegen des dritten und zweiten Planetensatzes P3, P2 verbunden ist.
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Des
weiteren ist der Steg des ersten Planetensatzes P1 über
die sechste Welle 6 mit dem Bauteil verbunden, welches
das Hohlrad des vierten Planetensatzes P4 mit dem Sonnenrad des
dritten Planetensatzes P3 miteinander verbindet.
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Gemäß der
Erfindung ist der Steg des vierten Planetensatzes P4 über
die dritte Welle 3 und eine zweite Bremse 03 an
das Gehäuse des Getriebes G ankoppelbar, wobei das Sonnenrad
des zweiten Planetensatzes P2 über die fünfte
Welle 5 und eine dritte Bremse 05 an das Gehäuse
des Getriebes G ankoppelbar ist.
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Die
Abtriebswelle 2 ist mit dem Hohlrad des Ravigneaux-Satzes
bzw. für den Fall, dass der zweite und der dritte Planetensatz
P2, P3 als separate Planetensätze ausgeführt sind,
mit den Hohlrädern des dritten und zweiten Planetensatzes
P3, P2 verbunden.
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Vorzugsweise
ist die erste Kupplung 48 radial betrachtet unterhalb des
ersten Planetensatzes P1 angeordnet; die dritte Kupplung 17 ist
axial betrachtet zwischen dem ersten Planetensatz P1 den radial übereinander
angeordneten Planetensätzen P3, P4 angeordnet. Des weiteren
sind die Bremsen 05, 03 und 04 vorzugsweise
axial betrachtet nebeneinander angeordnet.
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In 2 ist
ein beispielhaftes Schaltschema eines Mehrstufengetriebes gemäß 1 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 10,000 die Spreizung
des Getriebes darstellt.
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Typische
Werte für die Standübersetzungen der Planetensätze
P1, P2, P3 und P4 sind jeweils –2,0, 3,50, –1,50
und –2,0. Aus 2 wird ersichtlich, dass bei
sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen
vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente
gemeinsam benutzen, wobei insgesamt neun Vorwärts-Gänge
und ein Rückwärts-Gang schaltbar sind. Ferner
wird ersichtlich, dass eine große Spreizung bei kleinen
Gangsprüngen erzielt wird.
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Die
erste Kupplung 48 und/oder die dritte Bremse 05 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. Lüft-Öl-Gemisches
entstehen, reduziert. Die übrigen Kupplungen 14, 17 und
die übrigen Bremsen 03, 04 sind vorzugsweise
als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt.
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Der
erste Vorwärts-Gang ergibt sich durch Schließen
der ersten Kupplung 48 und der zweiten und dritten Bremse 03, 05,
der zweite Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten
und dritten Bremse 04, 05 und der ersten Kupplung 48,
der dritte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten
Bremse 03 und der zweiten und ersten Kupplung 14, 48,
der vierte Vorwärts-Gang durch Schließen der dritten
Bremse 05 und der dritten und ersten Kupplung 17, 48,
der fünfte Vorwärts-Gang durch Schließen
der zweiten, dritten und ersten Kupplung 14, 17, 48,
der sechste Vorwärts-Gang durch Schließen der
ersten Bremse 04 und der dritten und ersten Kupplung 17, 48,
der siebte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten Bremse 03 und
der dritten und ersten Kupplung 17, 48, der achte
Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten und
ersten Bremse 03, 04 und der dritten Kupplung 17 und
der neunte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten
Bremse 03 und der zweiten und dritten Kupplung 14, 17.
Der Rückwärtsgang ergibt sich durch Schließen
der zweiten und dritten Bremse 03, 05 und der
zweiten Kupplung 14.
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Dadurch,
dass im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang
die zweite und die dritte Bremse 03, 05 geschlossen
sind, können diese Schaltelemente (als Reibschaltelemente
bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt) als Anfahrelemente
eingesetzt werden.
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Gemäß der
Erfindung können sich auch bei gleichem Getriebeschema
je nach Schaltlogik unterschiedliche Gangsprünge ergeben,
so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht
wird.
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Ein
Diagramm zur Veranschaulichung des der jeweiligen Übersetzung
i eines Ganges entsprechenden Stufensprungs phi für das
in 1 gezeigte Getriebe entsprechend den in 2 gezeigten
Werten ist Gegenstand der 3.
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Anhand
des in 4 gezeigten Diagramms, welches
den Wirkungsgrad eta in Abhängigkeit vom jeweiligen Gang
eines erfindungsgemäßen Getriebes darstellt wird
deutlich, dass die Ausführung des zweiten und des dritten
Planetensatzes als Ravigneaux-Satz in einer Verbesserung des Wirkungsgrades im
ersten, zweiten und dritten Vorwärtsgang resultiert.
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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.
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Auf
der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können erfindungsgemäß ein
Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.
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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.
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Das
erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht
außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers
zwischen Motor und Getriebe.
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Im
Rahmen einer werteren, nicht dargestellten Ausführungsform
der Erfindung kann auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder
der Ab triebswelle 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.
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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.
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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.
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Selbstverständlich
fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede
räumliche Anordnung der Planetensätze und der
Schaltelemente an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter
den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion
des Getriebes, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist,
zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in
den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.
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- 1
- erste
Welle, Antriebswelle
- 2
- zweite
Welle, Abtriebswelle
- 3
- dritte
Welle
- 4
- vierte
Welle
- 5
- fünfte
Welle
- 6
- sechste
Welle
- 7
- siebte
Welle
- 8
- achte
Welle
- 03
- zweite
Bremse
- 04
- erste
Bremse
- 05
- dritte
Bremse
- 14
- zweite
Kupplung
- 17
- dritte
Kupplung
- 48
- erste
Kupplung
- P1
- erster
Planetensatz
- P2
- zweiter
Planetensatz
- P3
- dritter
Planetensatz
- P4
- vierter
Planetensatz Übersetzung
- phi
- Stufensprung
- G
- Gehäuse
- eta
- Wirkungsgrad
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19949507
A1 [0003]
- - DE 10213820 A1 [0004]
- - DE 2936969 A1 [0005]
- - DE 102005010210 A1 [0006]
- - DE 102006006637 A1 [0006]
- - DE 102008000428 [0008]