DE102009017448B4

DE102009017448B4 - Achtganggetriebe-Baugruppe

Info

Publication number: DE102009017448B4
Application number: DE102009017448.6A
Authority: DE
Inventors: Clinton E. Carey; Scott H. Wittkopp; James M. Hart; Andrew W. Phillips
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: DE102009017448A1

Abstract

Achtganggetriebe-Baugruppe (153), umfassend:
ein Achtganggetriebe (10) mit
einem Getriebeantriebselement (14);
einem Getriebeabtriebselement (16);
einem Gehäuse (12), das eine erste Wand (102), eine zweite Wand (104) und eine sich zwischen der ersten und zweiten Wand erstreckende dritte Wand (106) aufweist;
einem ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz (20, 22, 24, 26), die in dem Gehäuse (12) angeordnet sind, wobei der zweite Planetenradsatz (22) sich benachbart zu der ersten Wand (102) befindet, der dritte Planetenradsatz (24) sich benachbart zu der zweiten Wand (104) befindet, der erste Planetenradsatz (20) sich benachbart zu dem zweiten Planetenradsatz (22) befindet, und der vierte Planetenradsatz (26) sich zwischen dem ersten und dritten Planetenradsatz (20, 24) befindet, wobei jeder Planetenradsatz (20, 22, 24, 26) ein Sonnenrad (20C, 22C, 24C, 26C), ein Hohlrad (20A, 22A, 24A, 26A) und einen Planetenträger (20B, 22B, 24B, 26B) aufweist, der mehrere Planetenräder (20D, 22D, 24D, 26D) lagert, die jeweils konfiguriert sind, um mit sowohl dem Sonnenrad (20C, 22C, 24C, 26C) als auch dem Hohlrad (20A, 22A, 24A, 26A) zu kämmen, und wobei das Hohlrad (20A) des ersten Planetenradsatzes (20) permanent mit dem Sonnenrad (26C) des vierten Planetenradsatzes (26) gekoppelt ist, das Sonnenrad (20C) des ersten Planetenradsatzes (20) permanent mit dem Sonnenrad (22C) des zweiten Planetenradsatzes (22) gekoppelt ist, der Planetenträger (22B) des zweiten Planetenradsatzes (22) permanent mit dem Hohlrad (24A) des dritten Planetenradsatzes (24) gekoppelt ist, der Planetenträger (24B) des dritten Planetenradsatzes (24) permanent mit dem Planetenträger (26B) des vierten Planetenradsatzes (26) gekoppelt ist, das Abtriebselement (16) permanent mit den Trägern (24B, 26B) des dritten und vierten Planetenradsatzes (24, 26) gekoppelt ist, und das Antriebselement (14) permanent mit dem Träger (20B) des ersten Planetenradsatzes (20) gekoppelt ist, und
wobei das Gehäuse (12) einen ersten Bereich (A) aufweist, der radial innen von einem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch die erste Wand (102) und den zweiten Planetenradsatz (22) begrenzt ist, einen zweiten Bereich (B), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den zweiten und ersten Planetenradsatz (22, 20) begrenzt ist, einen dritten Bereich (C), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den ersten und vierten Planetenradsatz (20, 26) begrenzt ist, einen vierten Bereich (D), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den dritten und vierten Planetenradsatz (24, 26) begrenzt ist, einen fünften Bereich (E), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den dritten Planetenradsatz (24) und die zweite Wand (104) begrenzt ist, und einen sechsten Bereich (F), der radial innen von der dritten Wand (106) und radial außen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch die erste Wand (102) und die zweite Wand (104) begrenzt ist;
einer ersten Kupplung (66), die in dem zweiten Bereich (B) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um den Planetenträger (20B) des ersten Planetenradsatzes (20) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden;
einer zweiten Kupplung (68), die in dem zweiten Bereich (B) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (20A) des ersten Planetenradsatzes (20) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden;
einer dritten Kupplung (70), die in dem vierten Bereich (D) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (26A) des vierten Planetenradsatzes (26) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden;
einer ersten Bremse (72), die in dem ersten Bereich (A) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (22C) des zweiten Planetenradsatzes (22) mit dem Gehäuse (12) zu verbinden;
einer zweiten Bremse (74), die in dem ersten Bereich (A) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (22A) des zweiten Planetenradsatzes (22) mit dem Gehäuse (12) zu verbinden, und
wobei die Kupplungen (66, 68, 70) und die Bremsen (72, 74) selektiv einrückbar sind, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zwischen dem Getriebeantriebselement (14) und dem Getriebeabtriebselement (16) herzustellen;
einen Kraftübertragungszahnradstrang (154), der ein erstes und ein zweites Kraftübertragungszahnrad (166, 168) aufweist, die miteinander kämmen, wobei das erste Kraftübertragungszahnrad (166) an dem Getriebeabtriebselement (16) befestigt ist und das zweite Kraftübertragungszahnrad (168) an einer Zwischenwelle (170) befestigt ist, wobei ein Ritzel (172) an der Zwischenwelle (170) montiert ist; und
ein Differenzial (156), das ein Differenzialgehäuse aufweist, an dem ein Antriebsdifferenzialzahnrad (174) befestigt ist oder das einstückig mit diesem gebildet ist, wobei das Antriebsdifferenzialzahnrad (174) mit dem Ritzel (172) kämmt, wobei das Differenzial (156) ein Paar Zahnräder aufweist, die in dem Differenzialgehäuse drehbar gelagert sind, wobei eines von dem Paar Zahnrädern über eine Antriebsachse (158) eines (162) von einem Paar Straßenrädern (162, 164) antreibt und das andere von dem Paar Zahnrädern über eine Antriebsachse (160) das andere (164) von dem Paar Straßenrädern (162, 164) antreibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Achtganggetriebe-Baugruppe für Vorderradantrieb mit einem Achtganggetriebe, das vier Planetenradsätze und fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.
Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus mehreren Drehmomentübertragungsmechanismen, 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.
Aus der DE 20 2006 006 000 U1 und der DE 2006 006 003 U1 sind Achtganggetriebe mit einer mit der des erfindungsgemäßen Getriebes vergleichbaren Kinetik bekannt. Bei einem Zahnradsatz sind aber die Verbindungen von Hohlrad und Träger vertauscht und der Träger ist als Doppelplanetenträger ausgestaltet. Darüber hinaus unterscheiden sie sich die bekannten Getriebe von dem erfindungsgemäßen Getriebe hinsichtlich der Positionierung der einzelnen Planetenradsätze innerhalb des Getriebes und der Lage der Kupplungen und Bremsen.
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.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, verbesserte, kosteneffektive und kompakte Achtganggetriebe-Baugruppen für Vorderradantrieb zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch Achtganggetriebe-Baugruppen für Vorderradantrieb nach Anspruch 1 und Anspruch 2 gelöst.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft beschrieben.

1A ist ein schematisches Schaubild einer Zahnradanordnung für ein Vorderradantriebsgetriebe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
1B ist eine Tabelle, die grundsätzlich mögliche Lagen der Drehmomentübertragungseinrichtungen für die Anordnung von Planetenradsätzen des in 1A gezeigten Getriebes zeigt;
2 ist ein schematisches Schaubild eines Antriebsstrangs für Vorderradantrieb, der die Zahnradanordnung des Getriebes der 1A umfasst, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
3 ist ein schematisches Schaubild einer anderen Ausführungsform eines Antriebsstrangs für Vorderradantrieb, der die Zahnradanordnung des Getriebes der 1A umfasst, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.

In 1A ist ein Achtganggetriebe für Vorderradantrieb allgemein mit dem Bezugszeichen 10 angegeben. Das Getriebe 10 ist als ein Vorderradantriebs- oder quer eingebautes Getriebe veranschaulicht, obwohl verschiedene andere Typen von Getriebekonfigurationen angewandt werden können. Das Getriebe 10 umfasst ein Getriebegehäuse 12, eine Antriebswelle oder ein Antriebselement 14, eine Abtriebswelle oder ein Abtriebselement 16 und eine Zahnradanordnung 18. Das Antriebselement 14 ist ständig mit einem Motor (der nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) verbunden. Das Abtriebselement 16 ist ständig mit einer Achsantriebseinheit (die nicht gezeigt ist) oder einem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.
Die Zahnradanordnung 18 des Getriebes 10 umfasst einen ersten Planetenradsatz 20, einen zweiten Planetenradsatz 22, einen dritten Planetenradsatz 24 und einen vierten Planetenradsatz 26. Die Planetenradsätze 20, 22, 24 und 26 sind zwischen das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 geschaltet.
Erfindungsgemäß umfasst der Planetenradsatz 20 ein Hohlrad 20A, einen Planetenträger 20B, der einen Satz Planeten oder Planetenräder 20D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert, und ein Sonnenrad 20C. Das Hohlrad 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Zwischenelement 42 und einer zweiten Welle oder einem zweiten Zwischenelement 44 verbunden. Der Planetenträger 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 14 und einer dritten Welle oder einem dritten Zwischenelement 46 verbunden. Das Sonnenrad 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Zwischenelement 48 verbunden. Jedes der Planetenräder 20D ist konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 20C als auch dem Hohlrad 20A zu kämmen.
Der Planetenradsatz 22 umfasst ein Hohlrad 22A, einen Planetenträger 22B, der einen Satz Planeten oder Planetenräder 22D drehbar lagert, und ein Sonnenrad 22C. Das Hohlrad 22A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Zwischenelement 50 verbunden. Der Planetenträger 22B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Zwischenelement 52 verbunden. Das Sonnenrad 22C ist zur gemeinsamen Rotation mit der vierten Welle oder dem vierten Zwischenelement 48 und einer siebten Welle oder einem siebten Zwischenelement 54 verbunden. Jedes der Planetenräder 22D ist konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 22C als auch dem Hohlrad 22A zu kämmen.
Der Planetenradsatz 24 umfasst ein Hohlrad 24A, einen Planetenträger 24B, der einen Satz Planeten oder Planetenräder 24D drehbar lagert, und ein Sonnenrad 24C. Das Hohlrad 24A ist zur gemeinsamen Rotation mit der sechsten Welle oder dem sechsten Zwischenelement 52 verbunden. Der Planetenträger 24B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 16 verbunden. Das Sonnenrad 24C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Zwischenelement 56 verbunden. Jedes der Planetenräder 24D ist konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 24C als auch dem Hohlrad 24A zu kämmen.
Der Planetenradsatz 26 umfasst ein Hohlrad 26A, einen Träger 26B, der einen Satz Planeten oder Planetenräder 26D drehbar lagert, und ein Sonnenrad 26C. Das Hohlrad 26A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer neunten Welle oder einem neunten Zwischenelement 58 verbunden. Der Planetenträger 26B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 16 verbunden. Das Sonnenrad 26C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Zwischenelement 42 verbunden. Jedes der Planetenräder 26D ist konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 26C als auch dem Hohlrad 26A zu kämmen.
Das Getriebe 10 umfasst auch mehrere Drehmomentübertragungsmechanismen oder -einrichtungen, die eine erste Kupplung 66, eine zweite Kupplung 68, eine dritte Kupplung 70, eine erste Bremse 72 und eine zweite Bremse 74 umfassen. Die erste Kupplung 66 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Zwischenelement 46 mit der achten Welle oder dem achten Zwischenelement 56 zu verbinden. Die zweite Kupplung 68 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Zwischenelement 44 mit der achten Welle oder dem achten Zwischenelement 56 zu verbinden. Die dritte Kupplung 70 ist selektiv einrückbar, um die achte Welle oder das achte Zwischenelement 56 mit der neunten Welle oder dem neunten Zwischenelement 58 zu verbinden. Die erste Bremse 72 ist selektiv einrückbar, um die siebte Welle oder das siebte Zwischenelement 54 mit dem Getriebegehäuse 12 über eine zehnte Welle oder ein zehntes Zwischenelement 60 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 12 einzuschränken. Schließlich ist die zweite Bremse 74 selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Zwischenelement 50 mit dem Getriebegehäuse 12 über eine zehnte Welle oder ein zehntes Element 60 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 50 relativ zu dem Getriebegehäuse 12 einzuschränken.
Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle oder dem Antriebselement 14 auf die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 16 in acht Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes der Vorwärtsdrehmomentverhältnisse und das Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d.h. erste Kupplung 66, zweite Kupplung 68, dritte Kupplung 70, erste Bremse 72 und zweite Bremse 74) erzielt. Fachleute werden leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis oder unterschiedlicher Gang gehört. Somit können durch das Getriebe 10 acht Vorwärtsgänge erzielt werden.
Das Getriebegehäuse 12 umfasst eine erste Wand oder ein erstes Bauelement 102, eine zweite Wand oder ein zweites Bauelement 104 und eine dritte Wand oder ein drittes Bauelement 106. Die erste Wand 102 verbindet die zweite und dritte Wand 104 und 106, um einen Raum oder Hohlraum 110 zu definieren. Die Antriebs- und Abtriebswellen oder -elemente 14, 16 sind jeweils durch die zweite Wand 104 durch Lager 112 bzw. Lager 114 abgestützt. Die Planetenradsätze 20, 22, 24 und 26 und die Drehmomentübertragungsmechanismen 66, 68, 70, 72 und 74 sind in dem Hohlraum 110 angeordnet. Darüber hinaus weist der Hohlraum 110 mehrere Bereiche oder Zonen A, B, C, D, E und F auf, in denen die mehreren Drehmomentübertragungsmechanismen 66, 68, 70, 72 und 74 spezifisch positioniert oder montiert sind.
Wie es in 1A gezeigt ist, ist die Zone A durch den Bereich oder Raum definiert, der begrenzt ist durch: die erste Wand 102, den Planetenradsatz 22, radial innen durch eine Bezugslinie „L“, die eine longitudinale Linie ist, die axial mit der Antriebswelle 14 ausgerichtet ist, und radial außen durch eine Bezugslinie „M“, die eine longitudinale Linie ist, die sich benachbart zu einem Außendurchmesser oder Außenumfang der Planetenradsätze 20, 22, 24 und 26 erstreckt. Obgleich die Bezugslinie „M“ in 1 als eine gerade Linie dargestellt ist, ist festzustellen, dass die Bezugslinie „M“ dem Außenumfang der Planetenradsätze 20, 22, 24 und 26 folgt und dementsprechend an der Lage des Außenumfangs eines jeden der Planetenradsätze 20, 22, 24 und 26 abgestuft oder nicht gerade sein kann. Zone B ist durch den Bereich definiert, der begrenzt ist durch: Planetenradsatz 22, den Planetenradsatz 20, radial außen durch Bezugslinie „M“ und radial innen durch Bezugslinie „L“. Zone C ist durch den Bereich definiert, der begrenzt ist durch: den Planetenradsatz 20, den Planetenradsatz 26, radial außen durch Bezugslinie „M“ und radial innen durch Bezugslinie „L“. Zone D ist durch den Bereich definiert, der begrenzt ist durch: den Planetenradsatz 24, den Planetenradsatz 26, radial außen durch Bezugslinie „M“ und radial innen durch Bezugslinie „L“. Zone E ist durch den Bereich definiert, der begrenzt ist durch: den Planetenradsatz 24, die zweite Wand 104, radial außen durch Bezugslinie „M“ und radial innen durch Bezugslinie „L“. Zone F ist durch den Bereich definiert, der begrenzt ist durch: die erste Wand 102, die zweite Wand 104, radial innen durch Bezugslinie „M“ und radial außen durch die dritte Wand 106.
In der Zahnradanordnung 18 des Getriebes 10, die in 1A gezeigt ist, ist der Planetenradsatz 22 am nächsten bei der ersten Wand 102 angeordnet, der Planetenradsatz 24 ist am nächsten bei der zweiten Wand 104 angeordnet, der Planetenradsatz 20 ist benachbart zu dem Planetenradsatz 22 angeordnet, und der Planetenradsatz 26 ist zwischen den Planetenradsätzen 20 und 24 angeordnet. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind bewusst in spezifischen Zonen angeordnet, um Vorteile beider Gesamtgetriebegröße, eine Bauraumeffizienz und eine reduzierte Fertigungskomplexität bereitzustellen. In 1A sind die erste Kupplung 66 und die zweite Kupplung 68 in Zone B angeordnet, die dritte Kupplung 70 ist in Zone D angeordnet, und die erste und die zweite Bremse 72 und 74 sind in Zone A angeordnet.
Grundsätzlich können die Drehmomentübertragungsmechanismen 66, 68, 70, 72 und 74 in anderen Zonen angeordnet sein. Die machbaren Lagen der Drehmomentübertragungsmechanismen 66, 68, 70, 72 und 74 in den Zonen sind in der in 1B gezeigten Tabelle veranschaulicht. Die Tabelle von 1B listet Kupplungen und Bremsen in der äußersten linken Spalte und die verfügbaren Zonen zur Anordnung der Kupplung/Bremse in der oberen Zeile auf. Ein „X“ in der Tabelle gibt an, dass die Kupplung oder Bremse grundsätzlich in der in der oberen Zeile aufgelisteten Zone angeordnet sein kann. Beispielsweise können die erste Bremse 72 und die zweite Bremse 74 in den Zonen A, B oder F angeordnet sein.
In 2 ist ein Antriebsstrang für Vorderradantrieb 150 veranschaulicht, der eine Achtganggetriebe-Baugruppe 153 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Achtganggetriebe-Baugruppe 153 umfasst das Getriebe 10, das die Zahnradanordnung 18 der 1A und 1B aufweist. Das Getriebe 10 ist an einem Motor 152 montiert. Der Motor 152 liefert ein Antriebsdrehmoment durch Antriebswelle 14 an das Getriebe 10. Der Motor 152 ist im Allgemeinen ein Verbrennungsmotor, jedoch zieht die vorliegende Erfindung andere Motortypen, wie Elektro- und Hybridmotoren, in Betracht. Ferner umfasst die Achtganggetriebe-Baugruppe 153 einen Kraftübertragungszahnradstrang 154, ein Differenzial 156 und ein Paar Antriebsachsen 158 und 160, die jeweils ein Paar Straßenräder 162 bzw. 164 antreiben.
Der Kraftübertragungszahnradstrang 154 umfasst ein erstes Kraftübertragungszahnrad 166 und ein zweites Kraftübertragungszahnrad 168. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 16 ist mit einem ersten Kraftübertragungs- oder Stirnzahnrad 166 gekoppelt. Das erste Kraftübertragungszahnrad 166 kann ein geradverzahntes Stirnzahnrad sein, das gerade Zahnradzähne aufweist, oder ein schrägverzahntes Zahnrad, das schrägverzahnte Zahnradzähne aufweist. Das erste Kraftübertragungszahnrad 166 kämmt mit dem zweiten Kraftübertragungszahnrad 168. Das zweite Kraftübertragungszahnrad 168 ist drehbar an einer Zwischenwelle oder einem drehbaren Element 170 befestigt. Ferner ist ein Ritzel 172 an der Welle 170 montiert und kämmt mit einem Antriebsdifferenzialzahnrad 174. Das Antriebsdifferenzialzahnrad 174 überträgt Antriebsdrehmoment auf das Differenzial 156. Das Differenzial 156 überträgt, wie es herkömmlich bekannt ist, das von dem Motor 152 erzeugte Antriebsdrehmoment auf die beiden Antriebsachsen 158 und 160. Die Antriebsachsen 158 und 160 werden von dem Differenzial 156 unabhängig angetrieben, um den Fahrzeugstraßenrädern 162 und 164 das Antriebsdrehmoment zuzuführen.
In 3 ist eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs für Vorderradantrieb 200, der eine Achtganggetriebe-Baugruppe 202 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst, veranschaulicht. Die Achtganggetriebe-Baugruppe 202 umfasst die Zahnradanordnung 18 des Getriebes 10 der 1A und ist an dem Motor 152 montiert. Der Motor 152 liefert ein Antriebsdrehmoment durch Antriebswelle 14 an die Getriebezahnradanordnung 10. Ferner umfasst die Achtganggetriebe-Baugruppe 202 eine Kraftübertragungskette 204, ein angetriebenes Kettenrad oder Zahnrad 206, ein Differenzial 208, einen Achsantriebs-Planetenradsatz 210 und ein Paar Antriebsachsen 158 und 160, die jeweils ein Paar Straßenräder 162 bzw. 164 antreiben.
Die Kraftübertragungskette 204 steht an einem ersten Ende 212 mit einem Antriebskettenrad oder -kraftübertragungszahnrad 214 und an einem zweiten Ende 216 mit dem angetriebenen Kettenrad oder Kraftübertragungszahnrad 206 in Eingriff. Das Antriebskettenrad 214 ist mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 16 gekoppelt. Das angetriebene Kettenrad 206 ist drehbar an einem Achsantriebselement oder einer drehbaren Welle 220 befestigt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Welle 220 eine Hohlwelle, durch die die Antriebsachse 158 verläuft. Ferner ist die Welle 220 mit dem Sonnenrad des Achsantriebs-Planetenradsatzes 210 gekoppelt, um das gewünschte Übersetzungsverhältnis zu erreichen. Ein Träger des Achsantriebs-Planetenradsatzes 210 lagert mehrere Planetenräder, die mit sowohl dem Sonnenrad als auch einem Hohlrad des Achsantriebs-Planetenradsatzes kämmen. Der Träger des Achsantriebs-Planetenradsatzes 210 ist drehbar mit einem Gehäuse des Differenzials 208 gekoppelt und überträgt Antriebsdrehmoment auf dieses. Das Differenzial 208 überträgt das Antriebsdrehmoment, das von dem Motor 152 erzeugt wird, auf die beiden Antriebsachsen 158 und 160 über zwei Sätze von Kegelrädern, die in dem Differenzialgehäuse drehbar gelagert sind. Die Antriebsachsen 158 und 160 werden von dem Differenzial 208 unabhängig angetrieben, um den Fahrzeugstraßenrädern 162 und 164 das Antriebsdrehmoment zuzuführen.

Claims

Achtganggetriebe-Baugruppe (153), umfassend: ein Achtganggetriebe (10) mit einem Getriebeantriebselement (14); einem Getriebeabtriebselement (16); einem Gehäuse (12), das eine erste Wand (102), eine zweite Wand (104) und eine sich zwischen der ersten und zweiten Wand erstreckende dritte Wand (106) aufweist; einem ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz (20, 22, 24, 26), die in dem Gehäuse (12) angeordnet sind, wobei der zweite Planetenradsatz (22) sich benachbart zu der ersten Wand (102) befindet, der dritte Planetenradsatz (24) sich benachbart zu der zweiten Wand (104) befindet, der erste Planetenradsatz (20) sich benachbart zu dem zweiten Planetenradsatz (22) befindet, und der vierte Planetenradsatz (26) sich zwischen dem ersten und dritten Planetenradsatz (20, 24) befindet, wobei jeder Planetenradsatz (20, 22, 24, 26) ein Sonnenrad (20C, 22C, 24C, 26C), ein Hohlrad (20A, 22A, 24A, 26A) und einen Planetenträger (20B, 22B, 24B, 26B) aufweist, der mehrere Planetenräder (20D, 22D, 24D, 26D) lagert, die jeweils konfiguriert sind, um mit sowohl dem Sonnenrad (20C, 22C, 24C, 26C) als auch dem Hohlrad (20A, 22A, 24A, 26A) zu kämmen, und wobei das Hohlrad (20A) des ersten Planetenradsatzes (20) permanent mit dem Sonnenrad (26C) des vierten Planetenradsatzes (26) gekoppelt ist, das Sonnenrad (20C) des ersten Planetenradsatzes (20) permanent mit dem Sonnenrad (22C) des zweiten Planetenradsatzes (22) gekoppelt ist, der Planetenträger (22B) des zweiten Planetenradsatzes (22) permanent mit dem Hohlrad (24A) des dritten Planetenradsatzes (24) gekoppelt ist, der Planetenträger (24B) des dritten Planetenradsatzes (24) permanent mit dem Planetenträger (26B) des vierten Planetenradsatzes (26) gekoppelt ist, das Abtriebselement (16) permanent mit den Trägern (24B, 26B) des dritten und vierten Planetenradsatzes (24, 26) gekoppelt ist, und das Antriebselement (14) permanent mit dem Träger (20B) des ersten Planetenradsatzes (20) gekoppelt ist, und wobei das Gehäuse (12) einen ersten Bereich (A) aufweist, der radial innen von einem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch die erste Wand (102) und den zweiten Planetenradsatz (22) begrenzt ist, einen zweiten Bereich (B), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den zweiten und ersten Planetenradsatz (22, 20) begrenzt ist, einen dritten Bereich (C), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den ersten und vierten Planetenradsatz (20, 26) begrenzt ist, einen vierten Bereich (D), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den dritten und vierten Planetenradsatz (24, 26) begrenzt ist, einen fünften Bereich (E), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den dritten Planetenradsatz (24) und die zweite Wand (104) begrenzt ist, und einen sechsten Bereich (F), der radial innen von der dritten Wand (106) und radial außen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch die erste Wand (102) und die zweite Wand (104) begrenzt ist; einer ersten Kupplung (66), die in dem zweiten Bereich (B) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um den Planetenträger (20B) des ersten Planetenradsatzes (20) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden; einer zweiten Kupplung (68), die in dem zweiten Bereich (B) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (20A) des ersten Planetenradsatzes (20) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden; einer dritten Kupplung (70), die in dem vierten Bereich (D) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (26A) des vierten Planetenradsatzes (26) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden; einer ersten Bremse (72), die in dem ersten Bereich (A) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (22C) des zweiten Planetenradsatzes (22) mit dem Gehäuse (12) zu verbinden; einer zweiten Bremse (74), die in dem ersten Bereich (A) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (22A) des zweiten Planetenradsatzes (22) mit dem Gehäuse (12) zu verbinden, und wobei die Kupplungen (66, 68, 70) und die Bremsen (72, 74) selektiv einrückbar sind, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zwischen dem Getriebeantriebselement (14) und dem Getriebeabtriebselement (16) herzustellen; einen Kraftübertragungszahnradstrang (154), der ein erstes und ein zweites Kraftübertragungszahnrad (166, 168) aufweist, die miteinander kämmen, wobei das erste Kraftübertragungszahnrad (166) an dem Getriebeabtriebselement (16) befestigt ist und das zweite Kraftübertragungszahnrad (168) an einer Zwischenwelle (170) befestigt ist, wobei ein Ritzel (172) an der Zwischenwelle (170) montiert ist; und ein Differenzial (156), das ein Differenzialgehäuse aufweist, an dem ein Antriebsdifferenzialzahnrad (174) befestigt ist oder das einstückig mit diesem gebildet ist, wobei das Antriebsdifferenzialzahnrad (174) mit dem Ritzel (172) kämmt, wobei das Differenzial (156) ein Paar Zahnräder aufweist, die in dem Differenzialgehäuse drehbar gelagert sind, wobei eines von dem Paar Zahnrädern über eine Antriebsachse (158) eines (162) von einem Paar Straßenrädern (162, 164) antreibt und das andere von dem Paar Zahnrädern über eine Antriebsachse (160) das andere (164) von dem Paar Straßenrädern (162, 164) antreibt.
Achtganggetriebe-Baugruppe (202), umfassend: ein Achtganggetriebe (10) mit einem Getriebeantriebselement (14); einem Getriebeabtriebselement (16); einem Gehäuse (12), das eine erste Wand (102), eine zweite Wand (104) und eine sich zwischen der ersten und zweiten Wand erstreckende dritte Wand (106) aufweist; einem ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz (20, 22, 24, 26), die in dem Gehäuse (12) angeordnet sind, wobei der zweite Planetenradsatz (22) sich benachbart zu der ersten Wand (102) befindet, der dritte Planetenradsatz (24) sich benachbart zu der zweiten Wand (104) befindet, der erste Planetenradsatz (20) sich benachbart zu dem zweiten Planetenradsatz (22) befindet, und der vierte Planetenradsatz (26) sich zwischen dem ersten und dritten Planetenradsatz (20, 24) befindet, wobei jeder Planetenradsatz (20, 22, 24, 26) ein Sonnenrad (20C, 22C, 24C, 26C), ein Hohlrad (20A, 22A, 24A, 26A) und einen Planetenträger (20B, 22B, 24B, 26B) aufweist, der mehrere Planetenräder (20D, 22D, 24D, 26D) lagert, die jeweils konfiguriert sind, um mit sowohl dem Sonnenrad (20C, 22C, 24C, 26C) als auch dem Hohlrad (20A, 22A, 24A, 26A) zu kämmen, und wobei das Hohlrad (20A) des ersten Planetenradsatzes (20) permanent mit dem Sonnenrad (26C) des vierten Planetenradsatzes (26) gekoppelt ist, das Sonnenrad (20C) des ersten Planetenradsatzes (20) permanent mit dem Sonnenrad (22C) des zweiten Planetenradsatzes (22) gekoppelt ist, der Planetenträger (22B) des zweiten Planetenradsatzes (22) permanent mit dem Hohlrad (24A) des dritten Planetenradsatzes (24) gekoppelt ist, der Planetenträger (24B) des dritten Planetenradsatzes (24) permanent mit dem Planetenträger (26B) des vierten Planetenradsatzes (26) gekoppelt ist, das Abtriebselement (16) permanent mit den Trägern (24B, 26B) des dritten und vierten Planetenradsatzes (24, 26) gekoppelt ist, und das Antriebselement (14) permanent mit dem Träger (20B) des ersten Planetenradsatzes (20) gekoppelt ist, und wobei das Gehäuse (12) einen ersten Bereich (A) aufweist, der radial innen von einem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch die erste Wand (102) und den zweiten Planetenradsatz (22) begrenzt ist, einen zweiten Bereich (B), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den zweiten und ersten Planetenradsatz (22, 20) begrenzt ist, einen dritten Bereich (C), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den ersten und vierten Planetenradsatz (20, 26) begrenzt ist, einen vierten Bereich (D), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den dritten und vierten Planetenradsatz (24, 26) begrenzt ist, einen fünften Bereich (E), der radial innen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch den dritten Planetenradsatz (24) und die zweite Wand (104) begrenzt ist, und einen sechsten Bereich (F), der radial innen von der dritten Wand (106) und radial außen von dem Außenumfang (M) der Planetenradsätze (20, 22, 24, 26) definiert ist und axial durch die erste Wand (102) und die zweite Wand (104) begrenzt ist; einer ersten Kupplung (66), die in dem zweiten Bereich (B) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um den Planetenträger (20B) des ersten Planetenradsatzes (20) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden; einer zweiten Kupplung (68), die in dem zweiten Bereich (B) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (20A) des ersten Planetenradsatzes (20) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden; einer dritten Kupplung (70), die in dem vierten Bereich (D) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (26A) des vierten Planetenradsatzes (26) mit dem Sonnenrad (24C) des dritten Planetenradsatzes (24) zu verbinden; einer ersten Bremse (72), die in dem ersten Bereich (A) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (22C) des zweiten Planetenradsatzes (22) mit dem Gehäuse (12) zu verbinden; einer zweiten Bremse (74), die in dem ersten Bereich (A) angeordnet ist und selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (22A) des zweiten Planetenradsatzes (22) mit dem Gehäuse (12) zu verbinden, und wobei die Kupplungen (66, 68, 70) und die Bremsen (72, 74) selektiv einrückbar sind, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zwischen dem Getriebeantriebselement (14) und dem Getriebeabtriebselement (16) herzustellen; eine Kraftübertragungs-Baugruppe, die ein erstes und ein zweites Kraftübertragungszahnrad (214, 206) und ein Leistungstransferelement (204) aufweist, wobei das erste Kraftübertragungszahnrad (214) an dem Getriebeabtriebselement (16) befestigt ist und das zweite Kraftübertragungszahnrad an einem Achsantriebselement (220) befestigt ist, und wobei das Kraftübertragungselement (204) das erste und zweite Kraftübertragungszahnrad (214, 206) drehbar koppelt, um Rotationsenergie von dem ersten Kraftübertragungszahnrad (214) auf das zweite Kraftübertragungszahnrad (206) zu übertragen; einen Achsantriebs-Planetenradsatz (210), der ein Achsantriebs-Sonnenrad aufweist, das mit dem Achsantriebselement (220) gekoppelt ist, ein Achsantriebs-Hohlrad, das mit dem Getriebegehäuse (12) gekoppelt ist, und einen Achsantriebs-Träger, der mehrere Achsantriebs-Planetenräder drehbar lagert, die mit sowohl dem Achsantriebs-Sonnenrad als auch dem Achsantriebs-Hohlrad kämmen; und ein Differenzial (208), das ein Differenzialgehäuse aufweist, das mit dem Achsantriebsträger gekoppelt ist, wobei das Differenzial (208) ein Paar Zahnräder aufweist, die in dem Differenzialgehäuse drehbar gelagert sind, wobei eines von dem Paar Zahnrädern über eine Antriebsachse (158) eines (162) von einem Paar Straßenrädern (162, 164) antreibt und das andere von dem Paar Zahnrädern über eine Antriebsachse (160) das andere (164) von dem Paar Straßenrädern (162, 164) antreibt.
Achtganggetriebe-Baugruppe (202) nach Anspruch 2, wobei das Kraftübertragungselement (204) eine Kette oder ein Riemen ist.