DE102009005649B4

DE102009005649B4 - Multi-speed transmission

Info

Publication number: DE102009005649B4
Application number: DE102009005649.1A
Authority: DE
Inventors: Andrew W. Phillips; Scott H. Wittkopp; Clinton E. Carey; James M. Hart
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2029-01-23
Also published as: DE102009005649A1

Abstract

Getriebe (10), umfassend: ein Antriebselement (12); ein Abtriebselement (22); einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz (14, 16, 18, 20), die jeweils ein Sonnenrad (14C, 16C, 18A, 20C), einen Träger (14B, 16B, 18B, 20B) und ein Hohlrad (14A, 16A, 18C, 20A) aufweisen, wobei das Abtriebselement (22) ständig mit dem Träger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) verbunden ist; ein erstes Verbindungselement (44), das das Sonnenrad (14C) des ersten Planetenradsatzes (14) ständig mit dem Sonnenrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) verbindet; ein zweites Verbindungselement (46), das das Hohlrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) ständig mit einem Getriebegehäuse (50) verbindet; ein drittes Verbindungselement (48), das den Träger (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) ständig mit dem Hohlrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) verbindet; ein viertes Verbindungselement (56), das den Träger (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) ständig mit dem Sonnenrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) verbindet; ein fünftes Verbindungselement (58), das den Träger des dritten Planetenradsatzes (18B) ständig mit dem Hohlrad (20A) des vierten Planetenradsatzes (20) verbindet; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (26), der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement (12) mit dem Sonnenrad (20C) des vierten Planetenradsatzes (20) zu verbinden; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (28), der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement (12) mit dem Träger (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus (30), der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement (12) mit dem Hohlrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus (32), der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Träger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) zu verbinden; einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus (34), der selektiv einrückbar ist, um den Träger (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden; und ...A transmission (10) comprising: a drive member (12); an output member (22); a first, second, third and fourth planetary gear set (14, 16, 18, 20) each having a sun gear (14C, 16C, 18A, 20C), a carrier (14B, 16B, 18B, 20B) and a ring gear (14A, 16A, 18C, 20A), wherein the output member (22) is continuously connected to the carrier (20B) of the fourth planetary gear set (20); a first link (44) continuously connecting the sun gear (14C) of the first planetary gear set (14) to the sun gear (16C) of the second planetary gear set (16); a second connecting member (46) continuously connecting the ring gear (14A) of the first planetary gear set (14) to a transmission housing (50); a third link (48) continuously interconnecting the carrier (14B) of the first planetary gear set (14) with the ring gear (18C) of the third planetary gear set (18); a fourth link (56) continuously interconnecting the carrier (16B) of the second planetary gear set (16) with the sun gear (18A) of the third planetary gear set (18); a fifth link (58) continuously interconnecting the carrier of the third planetary gear set (18B) with the ring gear (20A) of the fourth planetary gear set (20); a first torque transmitting mechanism (26) selectively engageable to connect the input member (12) to the sun gear (20C) of the fourth planetary gear set (20); a second torque transmitting mechanism (28) selectively engageable to connect the drive member (12) to the carrier (16B) of the second planetary gear set (16); a third torque transmitting mechanism (30) selectively engageable to connect the input member (12) to the ring gear (16A) of the second planetary gear set (16); a fourth torque transmitting mechanism (32) selectively engageable to interconnect the ring gear (16A) of the second planetary gear set (16) with the carrier (20B) of the fourth planetary gear set (20); a fifth torque transmitting mechanism (34) selectively engageable to interconnect the carrier (16B) of the second planetary gear set (16) with the transmission housing (50); and ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, das neun Gänge, vier Planetenradsätze und sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.The invention relates to a transmission having nine gears, four planetary gear sets and six torque transmitting devices.

Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen werden durch den Bauraum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse oder Gänge vorgeschrieben.A typical multi-speed transmission uses a combination of friction clutches, planetary gear arrangements and fixed connections to achieve multiple gear ratios. The number and physical arrangement of the planetary gear sets in general are dictated by the space, the cost and the desired speed ratios or gears.

Aus der DE 101 15 995 A1 und der JP 2006-349 153 A sind Neunganggetriebe mit vier Planetenradsätzen und sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen bekannt.From the DE 101 15 995 A1 and the JP 2006-349 153 A Neunganggetriebe with four planetary gear sets and six torque transmitting devices are known.

Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf nach neuen und verbesserten Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere aus den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf nach einem verbesserten, kosteneffektiven, kompakten Mehrganggetriebe.While present day transmissions accomplish their intended purpose, there is a need for new and improved transmission configurations that exhibit improved performance, particularly from the standpoints of efficiency, responsiveness, and quiet operation, as well as improved packaging space, primarily reduced size and reduced weight. essentially constant. Accordingly, there is a need for an improved, cost effective, compact, multi-speed transmission.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, alternative Neunganggetriebe zur Verfügung zu stellen.It is the object of the invention to provide alternative Neunganggetriebe available.

Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe nach Anspruch 1 bzw. ein Getriebe nach Anspruch 2 gelöst.This object is achieved by a transmission according to claim 1 and a transmission according to claim 2.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft beschrieben:The invention is described below by way of example:

1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 10 is a lever diagram of an embodiment of a nine-speed transmission according to the present invention;

2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 is a schematic representation of an embodiment of a nine-speed transmission according to the present invention;

3 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und 3 Fig. 12 is a schematic diagram of another embodiment of a nine-speed transmission according to the present invention; and

4 ist eine Schalttabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 2 und 3 veranschaulichten Getriebes darstellt. 4 FIG. 12 is a shift table showing the state of engagement of the various torque transmitting elements in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of FIG 2 and 3 illustrated transmission represents.

Die Ausführungsformen des Neunganggetriebes der vorliegenden Erfindung weisen eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der vier Planetenradsätze auf. Ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem Getriebegehäuse des Getriebes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem dritten Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein drittes Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem dritten Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einem ersten Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes ist permanent mit einem ersten Bauteil oder Element des vierten Planetenradsatzes gekoppelt.The embodiments of the nine-speed transmission of the present invention have an arrangement of permanent mechanical connections between the elements of the four planetary gear sets. A first component or element of a first planetary gear set is permanently coupled to a transmission housing of the transmission. A second component or element of the first planetary gear set is permanently coupled to a third component or element of the third planetary gear set. A third component or element of the first planetary gear set is permanently coupled to a third component or element of the second planetary gear set. A second component or element of the second planetary gear set is permanently coupled to a first component or element of the third planetary gear set. A second component or element of the third planetary gear set is permanently coupled to a first component or element of the fourth planetary gear set.

In 1 ist eine Ausführungsform eines Neunganggetriebes 10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Bauteile einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, wobei die drei grundlegenden mechanischen Bauteile des Planetengetriebes jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Daher enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Hohlrad. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann dazu verwendet werden, jeweils das Hohlrad/Sonnenrad-Verhältnis des jeweiligen Zahnradsatzes darzustellen. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum dazu verwendet, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu verändern, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt.In 1 is an embodiment of a Neunganggetriebes 10 illustrated in a lever diagram format. A lever diagram is a schematic representation of the components of a mechanical device, such as an automatic transmission. Each individual lever represents a planetary gear set, wherein the three basic mechanical components of the planetary gear are each represented by a node. Therefore, a single lever includes three nodes: one for the sun gear, one for the planet carrier, and one for the ring gear. The relative length between the nodes of each lever can be used to represent each of the ring gear / sun gear ratio of the respective gear set. These levers are in turn used to vary the gear ratios of the transmission to achieve appropriate ratios and suitable ratio progression. Mechanical couplings or connections between the nodes of the various planetary gear sets are illustrated by thin horizontal lines and torque transmitting devices such as clutches and brakes are shown as interdigitated fingers.

Das Getriebe 10 umfasst eine Antriebswelle oder ein Antriebselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 14A, einem zweiten Knoten 14B und einem dritten Knoten 14C, einen zweiten Planetenradsatz 16 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 16A, einem zweiten Knoten 16B und einem dritten Knoten 16C, einen dritten Planetenradsatz 18 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 18A, einem zweiten Knoten 18B und einem dritten Knoten 18C, einen vierten Planetenradsatz 20 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 20A, einem zweiten Knoten 20B und einem dritten Knoten 20C, und eine Abtriebswelle oder ein Abtriebselement 22.The gear 10 includes a drive shaft or a drive element 12 , a first planetary gear set 14 with three nodes: a first node 14A , a second node 14B and a third node 14C , a second planetary gear set 16 with three nodes: a first node 16A , a second node 16B and a third node 16C , a third planetary gear set 18 with three nodes: a first node 18A , a second node 18B and a third node 18C , a fourth planetary gear set 20 with three nodes: a first node 20A , a second node 20B and a third node 20C , and an output shaft or an output member 22 ,

Das Antriebselement 12 ist selektiv mit einem von dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16, dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 und dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. Das Abtriebselement 22 ist mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. Der erste Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit Masse oder einem Getriebegehäuse 50 gekoppelt. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der zweite Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der zweite Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. The drive element 12 is selective with one of the first node 16A of the second planetary gear set 16 , the second node 16B of the second planetary gear set 16 and the third node 20C of the fourth planetary gear set 20 coupled. The output element 22 is with the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 coupled. The first node 14A of the first planetary gear set 14 is with ground or a gearbox 50 coupled. The second node 14B of the first planetary gear set 14 is with the third node 18C of the third planetary gear set 18 coupled. The third node 14C of the first planetary gear set 14 is with the third node 16C of the second planetary gear set 16 coupled. The second node 16B of the second planetary gear set 16 is with the first node 18A of the third planetary gear set 18 coupled. The second node 18B of the third planetary gear set 18 is with the first node 20A of the fourth planetary gear set 20 coupled.

Eine erste Kupplung 26 verbindet die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 selektiv mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20. Eine zweite Kupplung 28 verbindet die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 selektiv mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16. Eine dritte Kupplung 30 verbindet die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 selektiv mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16. Eine vierte Kupplung 32 verbindet den ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 und mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 22. Eine erste Bremse 34 verbindet den ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit einem Getriebegehäuse 50. Eine zweite Bremse 36 verbindet den dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem Getriebegehäuse 50.A first clutch 26 connects the drive shaft or the drive element 12 selectively with the third node 20C of the fourth planetary gear set 20 , A second clutch 28 connects the drive shaft or the drive element 12 selectively with the second node 16B of the second planetary gear set 16 , A third clutch 30 connects the drive shaft or the drive element 12 selectively with the first node 16A of the second planetary gear set 16 , A fourth clutch 32 connects the first node 16A of the second planetary gear set 16 selectively with the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 and with the output shaft or the output member 22 , A first brake 34 connects the first node 18A of the third planetary gear set 18 selectively with a gearbox 50 , A second brake 36 connects the third node 14C of the first planetary gear set 14 selectively with the gearbox 50 ,

2 stellt ein schematisches Layout der Ausführungsform des Neunganggetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen. 2 provides a schematic layout of the embodiment of the Neunganggetriebes 10 in accordance with the present invention 2 the numbering is taken from the lever diagram of 1 accepted. The couplings and couplings are shown accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planet gears and planet carrier.

Beispielsweise umfasst der Planetenradsatz 14 ein Sonnenrad 14C, ein Hohlrad 14A und einen Planetenradträger 14B, der einen Satz Planetenräder 14D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Zwischenelement 42 und einer zweiten Welle oder einem zweiten Zwischenelement 44 verbunden. Das Hohlrad 14A ist mit Masse oder dem Getriebegehäuse 50 durch eine dritte Welle oder ein drittes Zwischenelement 46 verbunden. Der Planetenträger 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Zwischenelement 48 verbunden. Der Satz Planetenräder 14D ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenrad 14C als auch dem Hohlrad 14A kämmt.For example, the planetary gear set includes 14 a sun wheel 14C , a ring gear 14A and a planet carrier 14B , a set planetary gears 14D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun wheel 14C is for common rotation with a first shaft or a first intermediate element 42 and a second shaft or a second intermediate element 44 connected. The ring gear 14A is with ground or the gearbox 50 by a third shaft or a third intermediate element 46 connected. The planet carrier 14B is for common rotation with a fourth shaft or a fourth intermediate element 48 connected. The set of planet wheels 14D is configured such that each with both the sun gear 14C as well as the ring gear 14A combs.

Der Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenrad 16C, ein Hohlrad 16A und einen Planetenradträger 16B, der einen Satz Planetenräder 16D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Zwischenelement 44 verbunden. Das. Hohlrad 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Zwischenelement 52 verbunden. Der Planetenträger 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Zwischenelement 54 und einer siebten Welle oder einem siebten Zwischenelement 56 verbunden. Die Planetenräder 16D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 16C als auch dem Hohlrad 16A zu kämmen.The planetary gear set 16 includes a sun wheel 16C , a ring gear 16A and a planet carrier 16B , a set planetary gears 16D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun wheel 16C is for common rotation with the second shaft or the second intermediate element 44 connected. The. ring gear 16A is for common rotation with a fifth shaft or a fifth intermediate element 52 connected. The planet carrier 16B is for common rotation with a sixth shaft or a sixth intermediate element 54 and a seventh wave or a seventh intermediate element 56 connected. The planet wheels 16D are configured to work with both the sun gear 16C as well as the ring gear 16A to comb.

Der Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenrad 18A, ein Hohlrad 18C und einen Planetenradträger 18B, der einen Satz Planetenräder 18D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Zwischenelement 56 verbunden. Das Hohlrad 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Zwischenelement 48 verbunden. Der Planetenträger 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Zwischenelement 58 verbunden. Die Planetenräder 18D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 18A als auch dem Hohlrad 18C zu kämmen.The planetary gear set 18 includes a sun wheel 18A , a ring gear 18C and a planet carrier 18B , a set planetary gears 18D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun wheel 18A is for common rotation with a seventh wave or a seventh intermediate element 56 connected. The ring gear 18C is for common rotation with a fourth shaft or a fourth intermediate element 48 connected. The planet carrier 18B is for common rotation with an eighth wave or an eighth intermediate element 58 connected. The planet wheels 18D are configured to work with both the sun gear 18A as well as the ring gear 18C to comb.

Der Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 20C, ein Hohlrad 20A und einen Planetenradträger 20B, der einen Satz Planetenräder 20D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer neunten Welle oder einem neunten Zwischenelement 60 verbunden. Das Hohlrad 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit der achten Welle oder dem achten Zwischenelement 58 verbunden. Der Planetenträger 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zehnten Welle oder einem zehnten Zwischenelement 62 und mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 22 verbunden. Die Planetenräder 20D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 20C als auch dem Hohlrad 20A zu kämmen.The planetary gear set 20 includes a sun wheel 20C , a ring gear 20A and a planet carrier 20B , a set planetary gears 20D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun wheel 20C is for common rotation with a ninth wave or a ninth intermediate element 60 connected. The ring gear 20A is for common rotation with the eighth shaft or the eighth intermediate element 58 connected. The planet carrier 20B is for common rotation with a tenth wave or a tenth intermediate element 62 and with the output shaft or the output member 22 connected. The planet wheels 20D are configured to work with both the sun gear 20C as well as the ring gear 20A to comb.

Die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The drive shaft or the drive element 12 is constantly connected to a machine (not shown) or to a turbine wheel of a torque converter (not shown). The output shaft or the output element 22 is constantly connected to the final drive unit or transfer case (not shown).

Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 26, 28, 30, 32 und Bremsen 34 und 36 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Beispielsweise ist die erste Kupplung 26 selektiv einrückbar, um die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 mit der neunten Welle oder dem neunten Zwischenelement 60 zu verbinden. Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 mit der sechsten Welle oder dem sechsten Zwischenelement 54 zu verbinden. Die dritte Kupplung 30 ist selektiv einrückbar, um die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 mit der fünften Welle oder dem fünften Zwischenelement 52 zu verbinden. Die vierte Kupplung 32 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Zwischenelement 52 mit der zehnten Welle oder dem zehnten Zwischenelement 62 zu verbinden. Die erste Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Zwischenelement 54 mit dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die zweite Bremse 36 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Zwischenelement 42 mit dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 42 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken.The torque-transmitting mechanisms or clutches 26 . 28 . 30 . 32 and brakes 34 and 36 provide a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the housing. For example, the first clutch 26 selectively engageable to the drive shaft or drive element 12 with the ninth wave or the ninth intermediate element 60 connect to. The second clutch 28 is selectively engageable with the drive shaft or drive element 12 with the sixth shaft or the sixth intermediate element 54 connect to. The third clutch 30 is selectively engageable with the drive shaft or drive element 12 with the fifth shaft or the fifth intermediate element 52 connect to. The fourth clutch 32 is selectively engageable to the fifth wave or the fifth intermediate element 52 with the tenth wave or the tenth intermediate element 62 connect to. The first brake 34 is selectively engageable to the sixth shaft or the sixth intermediate element 54 with the gearbox 50 to connect and thus a rotation of the element 54 relative to the transmission housing 50 limit. The second brake 36 is selectively engageable to the first shaft or the first intermediate element 42 with the gearbox 50 to connect and thus a rotation of the element 42 relative to the transmission housing 50 limit.

3 stellt ein schematisches Layout einer anderen Ausführungsform eines Neunganggetriebes 10' gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 3 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Das Getriebe 10' weist die gleiche Zahl von Kupplungen und Bremsen und die gleichen mechanischen Verbindungen zwischen den Bauteilen der Planetenradsätze 14, 16, 18 und 20 wie das Getriebe 10 auf. Jedoch ist die Reihenfolge der Planetenradsätze und die Konfiguration der Wellen oder Verbindungselemente unterschiedlich. Wenn beispielsweise in Getriebe 10' eine imaginäre Bezugsebene P' senkrecht zu der Antriebswelle 12' gezeichnet wird und die Antriebswelle 12' schneidet oder kreuzt, dann ist der Planetenradsatz, der sich am nächsten bei der Ebene P' befindet, der zweite Planetenradsatz 16'. Wenn man sich weiter fortschreitend von der imaginären Ebene P wegbewegt, kommen die Planetenradsätze 14', 18' und 20'. Im Gegensatz dazu befindet sich bei dem Getriebe 10 der vierte Planetenradsatz 20 am nächsten bei der Ebene P und die Ebene P schneidet oder kreuzt die Antriebswelle 12 und die Abtriebswelle 22. Wenn man sich ferner fortschreitend von der imaginären Ebene P wegbewegt, sind in dem Getriebe 10 die Planetenradsätze 16, 18 und 14 angeordnet. Natürlich werden die Wellen oder Verbindungselemente (42', 44', 46', 48', 52', 54', 56', 58', 60' und 62') des Getriebes 10' eine unterschiedliche Konfiguration aufweisen, da die Planetenradsätze in einer unterschiedlichen Reihenfolge angeordnet sind. Jedoch haben die Wellen oder Verbindungselemente (42', 44', 46', 48', 52', 54', 56', 58', 60' und 62') des Getriebes 10' die gleiche Funktion wie die entsprechenden Verbindungselemente (42, 44, 46, 48, 52, 54, 56, 58, 60 und 62) des Getriebes 10 und haben daher das gleiche Bezugszeichen mit dem Apostroph als Zusatz. 3 Fig. 12 illustrates a schematic layout of another embodiment of a nine-speed transmission 10 ' in accordance with the present invention 3 the numbering is taken from the lever diagram of 1 accepted. The gear 10 ' has the same number of clutches and brakes and the same mechanical connections between the components of the planetary gear sets 14 . 16 . 18 and 20 like the gearbox 10 on. However, the order of the planetary gear sets and the configuration of the shafts or connecting elements is different. If, for example, in gear 10 ' an imaginary reference plane P 'perpendicular to the drive shaft 12 ' is drawn and the drive shaft 12 ' cuts or crosses, then the planetary gear set closest to plane P 'is the second planetary gear set 16 ' , Moving further away from the imaginary plane P, the planetary gear sets come 14 ' . 18 ' and 20 ' , In contrast, is in the transmission 10 the fourth planetary gear set 20 closest to the plane P and the plane P intersects or crosses the drive shaft 12 and the output shaft 22 , Further, as one progressively moves away from the imaginary plane P, there are in the transmission 10 the planetary gear sets 16 . 18 and 14 arranged. Of course, the shafts or connecting elements ( 42 ' . 44 ' . 46 ' . 48 ' . 52 ' . 54 ' . 56 ' . 58 ' . 60 ' and 62 ' ) of the transmission 10 ' have a different configuration, since the planetary gear sets are arranged in a different order. However, the shafts or connecting elements ( 42 ' . 44 ' . 46 ' . 48 ' . 52 ' . 54 ' . 56 ' . 58 ' . 60 ' and 62 ' ) of the transmission 10 ' the same function as the corresponding connecting elements ( 42 . 44 . 46 . 48 . 52 . 54 . 56 . 58 . 60 and 62 ) of the transmission 10 and therefore have the same reference number with the apostrophe as an addition.

Nun wird unter Bezugnahme auf 2, 3 und 4 die Arbeitsweise der Ausführungsformen des Neunganggetriebes 10 und 10' beschrieben. Es ist festzustellen, dass die Getriebe 10 und 10' in der Lage sind, Drehmoment von der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 und 12' auf die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 und 22' in neun Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis mit einem einzigen Overdrive zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von dreien der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, dritte Kupplung 30, vierte Kupplung 32, erste Bremse 34 und zweite Bremse 36) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 4 ist eine Schalttabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”0” stellt dar, dass die besondere Drehmomentübertragungseinrichtung (d. h. eine Bremse oder Kupplung) ein oder aktiv ist, aber kein Drehmoment transportiert. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10, 10' anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 4 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to 2 . 3 and 4 the operation of the embodiments of the Neunganggetriebes 10 and 10 ' described. It should be noted that the gearbox 10 and 10 ' are capable of torque from the drive shaft or the drive element 12 and 12 ' on the output shaft or the output element 22 and 22 ' in nine forward gears or torque ratios and a reverse gear or torque ratio with a single overdrive. Each forward and reverse or each forward and reverse torque ratio is determined by indenting three of the six torque-transmitting mechanisms (ie, first clutch 26 , second clutch 28 , third clutch 30 , fourth clutch 32 , first brake 34 and second brake 36 ), as explained below. 4 FIG. 12 is a shift table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear conditions. An "X" in the box means that the particular clutch or brake is engaged to achieve the desired gear condition. A "0" represents that the particular torque transmitting device (ie, a brake or clutch) is on or active but does not carry torque. Actual numerical ratios of the various gait states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they can be set over significant ranges to suit various applications and operating criteria of the transmission 10 . 10 ' adapt. An example of the gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is shown in FIG 4 also shown. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.

Um einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Kupplung 26, die dritte Kupplung 30 und die erste Bremse 34 eingerückt oder aktiviert. Die erste Kupplung 26 verbindet die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 mit der neunten Welle oder dem neunten Zwischenelement 60. Die dritte Kupplung 30 verbindet die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 mit der fünften Welle oder dem fünften Zwischenelement 52. Die erste Bremse 34 verbindet die sechste Welle oder das sechste Zwischenelement 54 mit dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Gleichermaßen werden die neun Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 4 gezeigt ist.To make a reverse, the first clutch 26 , the third clutch 30 and the first brake 34 indented or activated. The first clutch 26 connects the drive shaft or the drive element 12 with the ninth wave or the ninth intermediate element 60 , The third clutch 30 connects the drive shaft or the drive element 12 with the fifth shaft or the fifth intermediate element 52 , The first brake 34 connects the sixth shaft or the sixth intermediate element 54 with the gearbox 50 to make a rotation of the item 54 relative to the transmission housing 50 limit. Likewise, the nine forward gears are achieved by different combinations of clutch and brake engagement as shown in FIG 4 is shown.

Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Neunganggetriebes 10, 10' zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the Neunganggetriebes 10 . 10 ' first of all assuming that all clutches not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and secondly, during gear shifts, ie changing the gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states will remain engaged or activated.

Claims

Transmission ( 10 ), comprising: a drive element ( 12 ); an output element ( 22 ); a first, second, third and fourth planetary gear set ( 14 . 16 . 18 . 20 ), each with a sun gear ( 14C . 16C . 18A . 20C ), a carrier ( 14B . 16B . 18B . 20B ) and a ring gear ( 14A . 16A . 18C . 20A ), wherein the output element ( 22 ) constantly with the carrier ( 20B ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connected is; a first connecting element ( 44 ), the sun wheel ( 14C ) of the first planetary gear set ( 14 ) constantly with the sun gear ( 16C ) of the second planetary gear set ( 16 ) connects; a second connecting element ( 46 ), which the ring gear ( 14A ) of the first planetary gear set ( 14 ) constantly with a transmission housing ( 50 ) connects; a third connecting element ( 48 ), which is the carrier ( 14B ) of the first planetary gear set ( 14 ) constantly with the ring gear ( 18C ) of the third planetary gear set ( 18 ) connects; a fourth connecting element ( 56 ), which is the carrier ( 16B ) of the second planetary gear set ( 16 ) constantly with the sun gear ( 18A ) of the third planetary gear set ( 18 ) connects; a fifth connecting element ( 58 ), the carrier of the third planetary gear set ( 18B ) constantly with the ring gear ( 20A ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connects; a first torque-transmitting mechanism ( 26 ), which is selectively engageable to the driving element ( 12 ) with the sun wheel ( 20C ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connect to; a second torque transmitting mechanism ( 28 ), which is selectively engageable to the driving element ( 12 ) with the carrier ( 16B ) of the second planetary gear set ( 16 ) connect to; a third torque transmitting mechanism ( 30 ), which is selectively engageable to the driving element ( 12 ) with the ring gear ( 16A ) of the second planetary gear set ( 16 ) connect to; a fourth torque transmitting mechanism ( 32 ), which is selectively engageable to the ring gear ( 16A ) of the second planetary gear set ( 16 ) with the carrier ( 20B ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connect to; a fifth torque-transmitting mechanism ( 34 ) which is selectively engageable to the wearer ( 16B ) of the second planetary gear set ( 16 ) with the transmission housing ( 50 ) connect to; and a sixth torque-transmitting mechanism ( 36 ), which is selectively engageable to the sun gear ( 14C ) of the first planetary gear set ( 14 ) with the transmission housing ( 50 ), the torque-transmitting mechanisms ( 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 ) are selectively engageable in combinations of three to nine forward gears and one reverse gear between the drive member ( 12 ) and the output element ( 22 ) and wherein an imaginary plane (P) perpendicular to a drive element axis and between one end of the drive element ( 12 ) and the planetary gear sets ( 14 . 16 . 18 . 20 ), and the fourth planetary gear set ( 20 ) is located adjacent to the imaginary plane (P) and the first planetary gear set ( 14 ) is far from the imaginary plane (P), the second planetary gear set ( 16 ) adjacent to the fourth planetary gear set ( 20 ), and the third planetary gear set ( 18 ) between the second planetary gear set ( 16 ) and the first planetary gear set ( 14 ), and wherein the drive element ( 12 ) and the output element ( 22 ) are arranged parallel to each other and both intersect the imaginary plane (P).

Transmission ( 10 ' ), comprising: a drive element ( 12 ' ); an output element ( 22 ' ); a first, second, third and fourth planetary gear set ( 14 ' . 16 ' . 18 ' . 20 ' ), each with a sun gear ( 14C ' . 16C ' . 18A ' . 20C ' ), a carrier ( 14B ' . 16B ' . 18B ' . 20B ' ) and a ring gear ( 14A ' . 16A ' . 18C ' . 20A ' ), wherein the output element ( 22 ' ) constantly with the carrier ( 20B ' ) of the fourth planetary gear set ( 20 ' ) connected is; a first connecting element ( 44 ' ), the sun wheel ( 14C ' ) of the first planetary gear set ( 14 ' ) constantly with the sun gear ( 16C ' ) of the second planetary gear set ( 16 ' ) connects; a second connecting element, which the ring gear ( 14A ' ) of the first planetary gear set ( 14 ' ) constantly with a transmission housing ( 50 ) connects; a third connecting element ( 48 ' ), which is the carrier ( 14B ' ) of the first planetary gear set ( 14 ' ) constantly with the ring gear ( 18C ' ) of the third planetary gear set ( 18 ' ) connects; a fourth connecting element ( 56 ' ), which is the carrier ( 16B ' ) of the second planetary gear set ( 16 ' ) constantly with the sun gear ( 18A ' ) of the third planetary gear set ( 18 ' ) connects; a fifth connecting element ( 58 ' ), which is the carrier ( 18B ' ) of the third planetary gear set ( 18 ' ) constantly with the ring gear ( 20A ' ) of the fourth planetary gear set ( 20 ' ) connects; a first torque-transmitting mechanism ( 26 ' ), which is selectively engageable to the driving element ( 12 ' ) with the sun wheel ( 20C ' ) of the fourth planetary gear set ( 20 ' ) connect to; a second torque transmitting mechanism ( 28 ' ), which is selectively engageable to the driving element ( 12 ' ) with the carrier ( 16B ' ) of the second planetary gear set ( 16 ' ) connect to; a third torque transmitting mechanism ( 30 ' ), which is selectively engageable to the driving element ( 12 ' ) with the ring gear ( 16A ' ) of the second planetary gear set ( 16 ' ) connect to; a fourth torque transmitting mechanism ( 32 ' ), which is selectively engageable to the ring gear ( 16A ' ) of the second planetary gear set ( 16 ) with the carrier ( 20B ' ) of the fourth planetary gear set ( 20 ' ) connect to; a fifth torque-transmitting mechanism ( 34 ' ) which is selectively engageable to the wearer ( 16B ' ) of the second planetary gear set ( 16 ' ) with the transmission housing ( 50 ' ) connect to; and a sixth torque-transmitting mechanism ( 36 ' ), which is selectively engageable to the sun gear ( 14C ' ) of the first planetary gear set ( 14 ' ) with the transmission housing ( 50 ' ), the torque-transmitting mechanisms ( 26 ' . 28 ' . 30 ' . 32 ' . 34 ' . 36 ' ) are selectively engageable in combinations of three to nine forward gears and one reverse gear between the drive member ( 12 ' ) and the output element ( 22 ' ) and wherein an imaginary plane (P ') perpendicular to a drive element axis and between one end of the drive element ( 12 ' ) and the planetary gear sets ( 14 ' . 16 ' . 18 ' . 20 ' ), and the second planetary gear set ( 16 ' ) is adjacent to the imaginary plane (P ') and the fourth planetary gear set ( 20 ' ) is located far from the imaginary plane (P '), the third planetary gear set ( 18 ' ) adjacent to the fourth planetary gear set ( 20 ' ), and the first planetary gear set ( 14 ' ) between the second planetary gear set ( 16 ' ) and the third planetary gear set ( 18 ' ), and wherein the drive element ( 12 ' ) and the output element ( 22 ' ) are axially aligned and only the drive element ( 12 ' ) intersects the imaginary plane (P ').