DE102009006587B4

DE102009006587B4 - Multi-speed transmission

Info

Publication number: DE102009006587B4
Application number: DE102009006587.3A
Authority: DE
Inventors: Andrew W. Phillips; Clinton E. Carey; James M. Hart; Scott H. Wittkopp
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: CN101498353B; CN101498353A; DE102009006587A1

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 (14A, 16A, 18C, 20C), einen Träger (14B, 16B, 18B, 20B) und ein Hohlrad (14C, 16C, 18A, 20A) aufweisen, wobei das Antriebselement (12) ständig mit dem Träger (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) verbunden ist und wobei das Abtriebselement (22) ständig mit dem Träger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) verbunden ist; ein erstes Verbindungselement (44), das den Träger (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) ständig mit dem Hohlrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) verbindet; ein zweites Verbindungselement (46), das das Hohlrad (14C) des ersten Planetenradsatzes (14) ständig mit dem Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) verbindet; ein drittes Verbindungselement (52), das den Träger (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) ständig mit dem Träger (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) verbindet; ein viertes Verbindungselement (54), das das Hohlrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) ständig mit dem Träger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) verbindet; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (34), der selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) mit einem Getriebegehäuse (50) zu verbinden; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (28), der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (14C) des ersten Planetenradsatzes (14) und das Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Sonnenrad (20C) des vierten Planetenradsatzes (20) zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus (26), der selektiv einrückbar ist, um den Träger (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) und das Antriebselement (12) mit dem Sonnenrad (20C) des vierten Planetenradsatzes (20) zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus (32), der selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Hohlrad (20A) des vierten Planetenradsatzes (20) zu verbinden; einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus (30), der selektiv einrückbar ist, um den Träger (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) und den Träger (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Hohlrad (20A) des vierten Planetenradsatzes (20) zu verbinden; einen sechsten Drehmomentübertragungsmechanismus (36), der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (20A) des vierten Planetenradsatzes (20) 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 (14A, 16A, 18C, 20C), a carrier (14B, 16B, 18B, 20B) and a ring gear (14C, 16C, 18A, 20A), wherein the drive member (12) is continuously connected to the carrier (14B) of the first planetary gear set (14) and wherein the output member (22) is continuously connected to the carrier (20B) of the fourth planetary gear set (20) is; a first connecting member (44) continuously connecting the carrier (14B) of the first planetary gear set (14) to the ring gear (16C) of the second planetary gear set (16); a second link (46) continuously interconnecting the ring gear (14C) of the first planetary gear set (14) with the sun gear (18C) of the third planetary gear set (18); a third link (52) continuously interconnecting the carrier (16B) of the second planetary gear set (16) with the carrier (18B) of the third planetary gear set (18); a fourth link (54) continuously interconnecting the ring gear (18A) of the third planetary gear set (18) with the carrier (20B) of the fourth planetary gear set (20); a first torque transmitting mechanism (34) selectively engageable to interconnect the sun gear (14A) of the first planetary gear set (14) with a transmission housing (50); a second torque transmitting mechanism (28) selectively engageable to interconnect the ring gear (14C) of the first planetary gear set (14) and the sun gear (18C) of the third planetary gear set (18) with the sun gear (20C) of the fourth planetary gear set (20) ; a third torque transmitting mechanism (26) selectively engageable to interconnect the carrier (14B) of the first planetary gear set (14) and the input member (12) with the sun gear (20C) of the fourth planetary gear set (20); a fourth torque transmitting mechanism (32) selectively engageable to interconnect the sun gear (16A) of the second planetary gear set (16) with the ring gear (20A) of the fourth planetary gear set (20); a fifth torque transmitting mechanism (30) selectively engageable to interconnect the carrier (16B) of the second planetary gear set (16) and the carrier (18B) of the third planetary gear set (18) with the ring gear (20A) of the fourth planetary gear set (20) ; a sixth torque transmitting mechanism (36) selectively engageable to interconnect the ring gear (20A) of the fourth planetary gear set (20) with the transmission housing (50); and ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, das zehn Gänge, vier Planetenradsätze und sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.The invention relates to a transmission having ten 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 10 2008 026 108 A1 und der DE 10 2005 032 881 A1 sind Zehnganggetriebe mit vier Planetenradsätzen und sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen bekannt.From the DE 10 2008 026 108 A1 and the DE 10 2005 032 881 A1 Ten-speed transmissions with four planetary gear sets and six torque transmission 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, ein alternatives Zehnganggetriebe zur Verfügung zu stellen.It is the object of the invention to provide an alternative ten-speed transmission.

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

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

1 ist ein Hebeldiagramm eines Zehnganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 10 is a lever diagram of a ten-speed transmission according to the present invention;

2 ist eine schematische Ansicht des Zehnganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und 2 Fig. 12 is a schematic view of the ten-speed transmission according to the present invention; and

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

In 1 ist ein Zehnganggetriebe 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. Wenn die Einrichtung eine Bremse ist, ist ein Satz der Finger am Getriebegehäuse festgelegt.In 1 is a ten-speed transmission 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. If the device is a brake, a set of fingers is fixed to the transmission housing.

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 ,

Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der zweite Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der erste Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 gekoppelt. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 ist mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.The second node 14B of the first planetary gear set 14 is with the third node 16C of the second planetary gear set 16 coupled. The third node 14C of the first planetary gear set 14 is with the third node 18C of the third planetary gear set 18 coupled. The second node 16B of the second planetary gear set 16 is with the second node 18B of the third planetary gear set 18 coupled. The first node 18A of the third planetary gear set 18 is with the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 coupled. The second node 14B of the first planetary gear set 14 is with the drive shaft or the drive element 12 coupled. The output shaft or the output element 22 is with the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 coupled.

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

2 stellt ein schematisches Layout des Zehnganggetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen, Bremsen 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 ten-speed gearbox 10 in accordance with the present invention 2 the numbering is taken from the lever diagram of 1 accepted. The clutches, brakes, and couplings are illustrated accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planetary gears, and planetary gear carriers.

Beispielsweise umfasst der Planetenradsatz 14 ein Sonnenrad 14A, einen Planetenradträger 14B und ein Hohlrad 14C. Das Sonnenrad 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Verbindungswelle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Der Planetenradträger 14B lagert drehbar einen Satz Plane tenräder 14D (nur eines ist gezeigt) und ist zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 und einer zweiten Verbindungswelle oder einem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Das Hohlrad 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Verbindungswelle oder einem dritten Verbindungselement 46 verbunden. Die Planetenräder 14D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 14A als auch dem Hohlrad 14C zu kämmen.For example, the planetary gear set includes 14 a sun wheel 14A , a planet carrier 14B and a ring gear 14C , The sun wheel 14A is for common rotation with a first connecting shaft or a first connecting element 42 connected. The planet carrier 14B rotatably supports a set of tarpaulin wheels 14D (Only one is shown) and is for common rotation with the drive shaft or the drive element 12 and a second connecting shaft or a second connecting element 44 connected. The ring gear 14C is for common rotation with a third connecting shaft or a third connecting element 46 connected. The planet wheels 14D are each configured to work with both the sun gear 14A as well as the ring gear 14C to comb.

Die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 ist bevorzugt ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 ist bevorzugt ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The drive shaft or the drive element 12 is preferably continuously 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 preferably permanently connected to the final drive unit or transfer case (not shown).

Der Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenrad 16A, einen Planetenträger 16B, der einen Satz Planetenräder 16D drehbar lagert, und ein Hohlrad 16C. Das Sonnenrad 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Verbindungswelle oder einem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Der Planetenträger 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Verbindungswelle oder einem fünften Verbindungselement 52 verbunden. Das Hohlrad 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle oder dem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Die Planetenräder 16D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 16A als auch dem Hohlrad 16C zu kämmen.The planetary gear set 16 includes a sun wheel 16A , a planet carrier 16B , a set planetary gears 16D rotatably supports, and a ring gear 16C , The sun wheel 16A is for common rotation with a fourth connecting shaft or a fourth connecting element 48 connected. The planet carrier 16B is for common rotation with a fifth connecting shaft or a fifth connecting element 52 connected. The ring gear 16C is for common rotation with the second connecting shaft or the second connecting element 44 connected. The planet wheels 16D are each configured to work with both the sun gear 16A as well as the ring gear 16C to comb.

Der Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenrad 18C, ein Hohlrad 18A und einen Planetenträger 18B, der einen Satz Planetenräder 18D drehbar lagert. Das Sonnenrad 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Verbindungswelle oder dem dritten Verbindungselement 46 verbunden. Das Hohlrad 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Verbindungswelle oder einem sechsten Verbindungselement 54 verbunden. Der Planetenträger 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Verbindungswelle oder einem fünften Verbindungselement 52 verbunden. Die Planetenräder 18D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 18C als auch dem Hohlrad 18A zu kämmen.The planetary gear set 18 includes a sun wheel 18C , a ring gear 18A and a planet carrier 18B , a set planetary gears 18D rotatably supports. The sun wheel 18C is for common rotation with the third connecting shaft or the third connecting element 46 connected. The ring gear 18A is for common rotation with a sixth connecting shaft or a sixth connecting element 54 connected. The planet carrier 18B is for common rotation with a fifth connecting shaft or a fifth connecting element 52 connected. The planet wheels 18D are each configured to work with both the sun gear 18C as well as the ring gear 18A to comb.

Der Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 20C, ein Hohlrad 20A und einen Planetenträger 20B, der einen Satz Planetenräder 20D drehbar lagert. Das Sonnenrad 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Verbindungswelle oder einem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Das Hohlrad 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Verbindungswelle oder einem achten Verbindungselement 58 verbunden. Der Planetenträger 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 22 und der sechsten Verbindungswelle oder dem sechsten Verbindungselement 54 verbunden. Die Planetenräder 20D sind jeweils 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 rotatably supports. The sun wheel 20C is for common rotation with a seventh connecting shaft or a seventh connecting element 56 connected. The ring gear 20A is for common rotation with an eighth connecting shaft or eighth connecting element 58 connected. The planet carrier 20B is for common rotation with the output shaft or the output element 22 and the sixth connecting shaft or the sixth connecting element 54 connected. The planet wheels 20D are each configured to work with both the sun gear 20C as well as the ring gear 20A to comb.

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 und den Planetenträger 14B mit der siebten Verbindungswelle oder dem siebten Verbindungselement 56 zu verbinden. Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um die zweite Verbindungswelle oder das zweite Verbindungselement 46 mit der siebten Verbindungswelle oder dem siebten Verbindungselement 56 zu verbinden. Die dritte Kupplung 30 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Verbindungswelle oder das fünfte Verbindungselement 52 mit der achten Verbindungswelle oder dem achten Verbindungselement 58 zu verbinden. Die vierte Kupplung 32 ist selektiv einrückbar, um die vierte Verbindungswelle oder das vierte Verbindungselement 48 mit der achten Verbindungswelle oder dem achten Verbindungselement 58 zu verbinden. Die erste Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um die erste Verbindungswelle oder das erste Verbindungselement 42 mit dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation der ersten Verbindungswelle oder des ersten Verbindungselements 42 und des Sonnenrads 14A relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die zweite Bremse 36 ist selektiv einrückbar, um das Hohlrad 20A und die achte Verbindungswelle oder das achte Verbindungselement 58 mit dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation der achten Verbindungswelle oder des achten Verbindungselements 58 und des Hohlrads 20A 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 and the planet carrier 14B with the seventh connecting shaft or the seventh connecting element 56 connect to. The second clutch 28 is selectively engageable with the second connecting shaft or the second connecting element 46 with the seventh connecting shaft or the seventh connecting element 56 connect to. The third clutch 30 is selectively engageable to the fifth connecting shaft or the fifth connecting element 52 with the eighth connecting shaft or the eighth connecting element 58 connect to. The fourth clutch 32 is selectively engageable to the fourth connection shaft or the fourth connection element 48 with the eighth connecting shaft or the eighth connecting element 58 connect to. The first brake 34 is selectively engageable with the first connection shaft or the first connection element 42 with the gearbox 50 to connect and thus a rotation of the first connecting shaft or the first connecting element 42 and the sun wheel 14A relative to the transmission housing 50 limit. The second brake 36 is selectively engageable to the ring gear 20A and the eighth connecting shaft or the eighth connecting element 58 with the gearbox 50 to connect and thus a rotation of the eighth connecting shaft or the eighth connecting element 58 and the ring gear 20A relative to the transmission housing 50 limit.

Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 die Arbeitsweise des Zehnganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 auf die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 in zehn Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen (Vorwärtsgängen) und einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis (Rückwärtsgang) zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahlverhältnis 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 und erste Bremse 34 und zweite Bremse 36) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 3 ist eine Schalttabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 3 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to the 2 and 3 the mode of operation of the ten-speed gearbox 10 described. It should be noted that the gearbox 10 is capable of torque from the drive shaft or the drive element 12 on the output shaft or the output element 22 in ten forward speed or torque ratios (forward speeds) and a reverse speed or torque ratio (reverse speed). Each forward and reverse speed ratio 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 and first brake 34 and second brake 36 ), as explained below. 3 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. 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 adapt. An example of the gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is shown in FIG 3 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 den Rückwärtsgang herzustellen, werden die dritte Kupplung 30 die erste Bremse 34 und die zweite Bremse 36 eingerückt oder aktiviert. Die dritte Kupplung 30 verbindet die fünfte Verbindungswelle oder das fünfte Verbindungselement 52 mit der achten Verbindungswelle oder dem achten Verbindungselement 58. Die erste Bremse 34 verbindet die erste Verbindungswelle oder das erste Verbindungselement 42 mit dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation der ersten Verbindungswelle oder des ersten Verbindungselements 42 und des Sonnenrads 14A relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die zweite Bremse 36 verbindet das Hohlrad 20A und die achte Verbindungswelle oder das achte Verbindungselement 58 mit dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation der achten Verbindungswelle oder des achten Verbindungselements 58 und des Hohlrads 20A relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Gleichermaßen werden die zehn Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 3 gezeigt ist.To make the reverse, be the third clutch 30 the first brake 34 and the second brake 36 indented or activated. The third clutch 30 connects the fifth connecting shaft or the fifth connecting element 52 with the eighth connecting shaft or the eighth connecting element 58 , The first brake 34 connects the first connecting shaft or the first connecting element 42 with the gearbox 50 to a rotation of the first connecting shaft or the first connecting element 42 and the sun wheel 14A relative to the transmission housing 50 limit. The second brake 36 connects the ring gear 20A and the eighth connecting shaft or the eighth connecting element 58 with the gearbox 50 to a rotation of the eighth connecting shaft or the eighth connecting element 58 and the ring gear 20A relative to the transmission housing 50 limit. Likewise, the ten forward gears are achieved by different combinations of clutch and brake engagement as shown in FIG 3 is shown.

Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Zehnganggetriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen und Bremsen 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 oder Bremse eingerückt oder aktiviert bleiben wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the ten-speed transmission 10 first of all assuming that all clutches and brakes not specifically mentioned in a given gear condition are inactive or disengaged; and secondly, during gear shifts, ie, changing gear state, between at least adjacent gear states, engaged or activated clutch or brake in either gear state, or will remain 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 ( 14A . 16A . 18C . 20C ), a carrier ( 14B . 16B . 18B . 20B ) and a ring gear ( 14C . 16C . 18A . 20A ), wherein the drive element ( 12 ) constantly with the carrier ( 14B ) of the first planetary gear set ( 14 ) and wherein the output element ( 22 ) constantly with the carrier ( 20B ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connected is; a first connecting element ( 44 ), which is the carrier ( 14B ) of the first planetary gear set ( 14 ) constantly with the ring gear ( 16C ) of the second planetary gear set ( 16 ) connects; a second connecting element ( 46 ), which the ring gear ( 14C ) of the first planetary gear set ( 14 ) constantly with the sun gear ( 18C ) of the third planetary gear set ( 18 ) connects; a third connecting element ( 52 ), which is the carrier ( 16B ) of the second planetary gear set ( 16 ) constantly with the carrier ( 18B ) of the third planetary gear set ( 18 ) connects; a fourth connecting element ( 54 ), which the ring gear ( 18A ) of the third planetary gear set ( 18 ) constantly with the carrier ( 20B ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connects; a first torque-transmitting mechanism ( 34 ), which is selectively engageable to the sun gear ( 14A ) of the first planetary gear set ( 14 ) with a transmission housing ( 50 ) connect to; a second torque transmitting mechanism ( 28 ), which is selectively engageable to the ring gear ( 14C ) of the first planetary gear set ( 14 ) and the sun wheel ( 18C ) of the third planetary gear set ( 18 ) with the sun wheel ( 20C ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connect to; a third torque transmitting mechanism ( 26 ) which is selectively engageable to the wearer ( 14B ) of the first planetary gear set ( 14 ) and the drive element ( 12 ) with the sun wheel ( 20C ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connect to; a fourth torque transmitting mechanism ( 32 ), which is selectively engageable to the sun gear ( 16A ) of the second planetary gear set ( 16 ) with the ring gear ( 20A ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connect to; a fifth torque-transmitting mechanism ( 30 ) which is selectively engageable to the wearer ( 16B ) of the second planetary gear set ( 16 ) and the carrier ( 18B ) of the third planetary gear set ( 18 ) with the ring gear ( 20A ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) connect to; a sixth torque-transmitting mechanism ( 36 ), which is selectively engageable to the ring gear ( 20A ) of the fourth planetary gear set ( 20 ) with the transmission housing ( 50 ) connect to; and wherein the torque-transmitting mechanisms ( 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 ) are selectively engageable in combinations of three to ten forward gears and one reverse gear between the drive member ( 12 ) and the output element ( 22 ).