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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
werteren sind zumindest vier vorzugsweise als Minus – Planetensätze
ausgeführte Planetensätze, im Fol genden 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
ist das Sonnenrad des vierten Planetensatzes mittels der dritten
Welle und über eine erste Bremse an ein Gehäuse
des Getriebes ankoppelbar wobei der Steg des zweiten Planetensatzes über die
siebte Welle mit dem Steg des vierten Planetensatzes verbunden ist
und die siebte Welle über eine erste Kupplung mit der Antriebswelle
lösbar verbindbar ist, welche mit dem Hohlrad des ersten
Planetensatzes verbunden ist.
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Des
weiteren ist das Bauteil, welches das Hohlrad des vierten Planetensatzes
mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes miteinander verbindet, über
die sechste Welle mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbunden;
die sechste Welle ist wiederum über eine zweite Kupplung
mit der achten Welle lösbar verbindbar, die mit dem Steg
des ersten Planetensatzes verbunden ist, wobei der Steg des dritten
Planetensatzes über die vierte Welle und eine zweite Bremse
an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist.
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Gemäß der
Erfindung sind die Sonnenräder des ersten und des dritten
Planetensatzes mit der fünften Welle verbunden, die über
eine dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar
ist, wobei die Abtriebswelle mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes
verbunden ist und wobei eine dritte Kupplung vorgesehen ist, welche
die achte Welle mit der Antriebswelle oder die achte Welle mit der
fünften Welle oder die fünfte Welle mit der Antriebswelle
lösbar verbindet.
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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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5:
Eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; und
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6:
Eine schematische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes.
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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. Die Planetensätze
sind als Minus-Planetensätze ausgebildet.
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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 gezeigten Ausführungsbeispiel, das sich insbesondere
für eine Front-Quer-Bauweise eignet, sind die Planetensätze
P2, P4 axial betrachtet in der gleichen Radsatzebene angeordnet,
wobei der zweite Planetensatz P2 radial betrachtet über
dem vierten Planetensatz P4 angeordnet ist, wodurch sich die insgesamt
vier Planetensätze P1, P2, P3, P4 räumlich axial
betrachtet auf drei Radsatzebenen beschränken. Hierbei
ist das Hohlrad des vierten Planetensatzes P4 mit dem Sonnenrad
des zweiten Planetensatzes P2 verbunden. Axial betrachtet sind in
diesem Fall die Planetensätze in der Reihenfolge P4/P2, P1,
P3 angeordnet.
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Wie
aus 1 ersichtlich, sind sechs Schaltelemente, nämlich
drei Bremsen 03, 04, 05 und drei Kupplungen 17, 18 und 68 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 Abtriebswelle die
zweite Welle des Getriebes bildet.
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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 zweiten Planetensatzes P2 über
eine siebte Welle 7 mit dem Steg des vierten Planetensatzes
P4 verbunden ist, wobei die siebte Welle 7 über
eine erste Kupplung 17 mit der Antriebswelle 1 lösbar
verbindbar ist, welche mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes
P1 verbunden ist. Des weiteren ist das Bauteil, welches das Hohlrad
des vierten Planetensatzes P4 mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes
P2 miteinander verbindet, über die sechste Welle 6 mit
dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbunden, wobei die sechste
Welle 6 über eine zweite Kupplung 68 mit
der achten Welle 8 lösbar verbindbar ist, die
mit dem Steg des ersten Planetensatzes P1 verbunden ist.
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Des
weiteren ist der Steg des dritten Planetensatzes P3 über
eine vierte Welle 4 und eine zweite Bremse 04 an
das Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar, wobei die Sonnenräder
des ersten und des dritten Planetensatzes P1, P3 mit der fünften
Welle 5 verbunden sind, die über eine dritte Bremse 05 an das
Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist. Bei dem gezeigten
Beispiel ist eine dritte Kupplung 18 vorgesehen, welche
die achte Welle 8 mit der Antriebswelle 1 lösbar
verbindet.
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Die
Abtriebswelle 2 ist mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes
P2 verbunden.
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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 dritte
Kupplung 18 axial betrachtet zwischen dem zweiten Planetensatz
P2 und den ersten Planetensatz P1 angeordnet ist. Des weiteren sind
die dritte und die zweite Bremse 05, 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 9,931 die Spreizung
darstellt.
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Typische
Werte für die Standübersetzungen der Planetensätze
P1, P2, P3 und P4 sind jeweils –1,8, –1,60, –1,80
und –2,3. 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
zweite Kupplung 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, 18 und
die übrigen Bremsen 04, 05 sind vorzugsweise
als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt.
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Der
erste Vorwärts-Gang ergibt sich durch Schließen
der zweiten Kupplung 68 und der ersten und zweiten Bremse 03, 04,
der zweite Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten
und der dritten Bremse 03, 05 und der zweiten
Kupplung 68, der dritte Vorwärts-Gang durch Schließen
der ersten Bremse 03 und der dritten und zweiten Kupplung 18, 68,
der vierte Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten
Bremse 03 und der ersten und der zweiten Kupplung 17, 68,
der fünfte Vorwärts-Gang durch Schließen
der ersten, zweiten und dritten Kupplung 17, 68, 18,
der sechste Vorwärts-Gang durch Schließen der
dritten Bremse 05 und der ersten und zweiten Kupplung 17, 68,
der siebte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten
Bremse 04 und der ersten und zweiten Kupplung 17, 68,
der achte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten
und dritten Bremse 04, 05 und der ersten Kupplung 17 und
der neunte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten
Bremse 04. und der ersten und dritten Kupplung 17, 18.
Der Rückwärtsgang ergibt sich durch Schließen
der ersten und zweiten Bremse 03, 04 und der dritten
Kupplung 18.
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Dadurch,
dass im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang
die erste und die zweite Bremse 03, 04 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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Des
weiteren wird der Zusammenhang zwischen dem Wirkungsgrad eta und
dem jeweiligen Gang eines erfindungsgemäßen Getriebes
gemäß 1 anhand 4 veranschaulicht.
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Das
in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Getriebes unterscheidet sich
vom in 1 gezeigten Beispiel dadurch, dass anstelle der
dritten Kupplung 18 eine Kupplung 58 vorgesehen
ist, welche die fünfte Welle 5 mit der achten
Welle 8 lösbar verbindet.
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Altarnativ
zu den dritten Kupplungen 18 bzw. 58 kann eine
weitere dritte Kupplung 15 vorgesehen sein, welche die
fünfte Weile 5 mit der Antriebswelle 1 lösbar
verbindet; diese Ausgestaltung ist Gegenstand der 6.
Die dritte Kupplung 58 bzw. die dritte Kupplung 15 ist
axial betrachtet analog zur dritten Kupplung 18 zwischen
dem zweiten Planetensatz P2 und den ersten Planetensatz P1 angeordnet.
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Das
den Ausführungsformen gemäß 5 und 6 entsprechende
Schaltschema entspricht dem in 2 gezeigten
Schema mit dem Unterschied, dass die Kupplung 18 durch
die Kupplung 58 bzw. 15 ersetzt wird.
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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 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.
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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
- erste
Bremse
- 04
- zweite
Bremse
- 05
- dritte
Bremse
- 15
- dritte
Kupplung
- 17
- erste
Kupplung
- 18
- dritte
Kupplung
- 58
- dritte
Kupplung
- 68
- zweite
Kupplung
- P1
- erster
Planetensatz
- P2
- zweiter
Planetensatz
- P3
- dritter
Planetensatz
- P4
- vierter
Planetensatz
- i
- 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]