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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetenradsätze, die mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen, geschaltet werden und üblicherweise mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement, wie beispielsweise einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung, verbunden sind.
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Ein derartiges Getriebe geht aus der
EP 0 434 525 A1 hervor. Es umfasst im Wesentlichen eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die parallel zueinander angeordnet sind, einen konzentrisch zur Abtriebswelle angeordneten Doppelplanetenradsatz und fünf Schaltelemente in der Form von drei Kupplungen und zwei Bremsen, deren wahlweise Sperrung jeweils paarweise die verschiedenen Gangübersetzungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bestimmt. Hierbei weist das Getriebe einen Vorschaltradsatz und zwei Leistungswege auf, so dass durch das selektive paarweise Eingreifen der fünf Schaltelemente sechs Vorwärtsgänge erzielt werden.
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Hierbei werden bei dem ersten Leistungsweg zwei Kupplungen zur Übertragung des Drehmomentes vom Vorschaltradsatz zu zwei Elementen des Doppelplanetenradsatzes benötigt. Diese sind in Kraftflussrichtung im Wesentlichen hinter dem Vorschaltradsatz in Richtung Doppelplanetenradsatz angeordnet. Bei dem zweiten Leistungsweg ist eine weitere Kupplung vorgesehen, die diesen mit einem weiteren Element des Doppelplanetenradsatzes lösbar verbindet. Hierbei sind die Kupplungen derart angeordnet, dass der Innenlamellenträger den Abtrieb bildet.
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Automatisch schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im Allgemeinen sind im Stand der Technik bereits vielfach beschrieben und unterliegen einer permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese Getriebe einen geringen Bauaufwand, insbesondere eine geringe Anzahl an Schaltelementen erfordern und bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermeiden, so dass bei Schaltungen in definierten Ganggruppen jeweils nur ein Schaltelement gewechselt wird.
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Aus der
DE 10 2008 000 428 A1 der Anmelderin ist ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise bekannt, welches einen Antrieb und einen Abtrieb aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Bei dem bekannten Getriebe sind zumindest vier Planetenradsätze, im Folgenden als erster, zweiter, dritter und vierter Planetenradsatz bezeichnet, mindestens acht drehbare Wellen – im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte und achte Welle bezeichnet – sowie zumindest sechs Schaltelemente, umfassend Bremsen und Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt, so dass vorzugsweise neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar sind.
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Hierbei bilden der erste und der zweite Planetenradsatz, die vorzugsweise als Minus-Planetenradsätze ausgebildet sind, einen schaltbaren Vorschaltradsatz, wobei der dritte und der vierte Planetenradsatz einen Hauptradsatz bilden.
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Bei dem bekannten Mehrstufengetriebe ist vorgesehen, dass die Stege des ersten und des zweiten Planetenradsatzes über die vierte Welle miteinander gekoppelt sind, welche mit einem Element des Hauptradsatzes verbunden ist, dass das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes über die achte Welle gekoppelt ist, welche über eine erste Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist und dass das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mittels der dritten Welle über eine erste Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar und über eine zweite Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist, wobei das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mittels der fünften Welle über eine zweite Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist. Zudem ist die siebte Welle mit zumindest einem Element des Hauptradsatzes ständig verbunden und über eine dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar, wobei die sechste Welle mit zumindest einem weiteren Element des Hauptradsatzes ständig verbunden und über eine dritte Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist; die Abtriebswelle ist mit zumindest einem weiteren Element des Hauptradsatzes ständig verbunden.
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Vorzugsweise ist bei dem bekannten Getriebe die vierte Welle ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbunden, wobei die sechste Welle ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes und dem Steg des dritten Planetenradsatzes verbunden und über die dritte Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist. Ferner ist die siebte Welle ständig mit den Sonnenrädern des dritten und vierten Planetenradsatzes verbunden und über die dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar. Der Abtrieb erfolgt hierbei über die ständig mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes verbundene Abtriebswelle. Des Weiteren können der dritte und der vierte Planetenradsatz zu einem Ravigneaux-Satz mit einem gemeinsamen Steg und einem gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw. reduziert sein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches acht Vorwärtsgänge und mindestens einen Rückwärtsgang mit ausreichender Übersetzung aufweist, bei dem der Bauaufwand und die Baugröße, insbesondere die Baulänge bzw. das Gewicht optimiert werden und zudem der Wirkungsgrad hinsichtlich der Schlepp- und Verzahnungsverluste verbessert wird. Zudem sollen bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe geringe Stützmomente auf die Schaltelemente wirken. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Getriebe für einen Antrieb in Standard-Längs-Bauweise geeignet sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung geht aus dem Unteranspruch hervor.
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Demnach wird ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise vorgeschlagen, welches einen Antrieb und einen Abtrieb aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Des weiteren sind zumindest vier Planetenradsätze, im Folgenden als erster, zweiter, dritter und vierter Planetenradsatz bezeichnet, acht drehbare Wellen – im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte und achte Welle bezeichnet – sowie zumindest fünf Schaltelemente, umfassend zumindest eine Bremse und Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt, so dass vorzugsweise acht Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar sind.
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Die Planetenradsätze sind axial betrachtet in der Reihenfolge erster Planetenradsatz, zweiter Planetenradsatz, dritter Planetenradsatz, vierter Planetenradsatz angeordnet und sind vorzugsweise als Minus-Planetenradsätze ausgebildet.
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Ein einfacher Minus-Planetenradsatz umfasst bekanntlich ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem Planetenräder drehbar gelagert sind, die jeweils mit Sonnenrad und Hohlrad kämmen. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg eine zum Sonnenrad entgegengesetzte Drehrichtung auf. Demgegenüber umfasst ein einfacher Plus-Planetenradsatz ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem innere und äußere Planetenräder drehbar gelagert sind, wobei alle inneren Planetenräder mit dem Sonnenrad und alle äußeren Planetenräder mit dem Hohlrad kämmen, wobei jedes innere Planetenrad mit jeweils einem äußeren Planetenrad kämmt. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg die gleiche Drehrichtung auf wie das Sonnenrad.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit der dritten Welle verbunden, welche mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden und über eine erste Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist, wobei der Steg des ersten Planetenradsatzes mit der mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbundenen sechsten Welle verbunden ist, wobei das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit der vierten Welle verbunden ist, die über eine zweite Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist.
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Des Weiteren ist der Steg des zweiten Planetenradsatzes mit der Antriebswelle verbunden, welche über eine erste Kupplung mit der mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbundenen fünften Welle lösbar verbindbar ist, wobei die fünfte Welle über eine zweite Kupplung mit der mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbundenen siebten Welle lösbar verbindbar ist, die über eine dritte Kupplung mit der mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbundenen achten Welle lösbar verbunden.
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Zudem ist der Steg des dritten Planetenradsatzes mit der mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes verbundenen Abtriebswelle lösbar verbindbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit der dritten Welle wirkverbunden, welche mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden und über eine Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist, wobei der Steg des ersten Planetenradsatzes mit der mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbundenen fünften Welle wirkverbunden ist, wobei das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes an ein Gehäuse des Getriebes gekoppelt ist.
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Des Weiteren ist der Steg des zweiten Planetenradsatzes mit der Antriebswelle verbunden, welche über eine vierte Kupplung mit der mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbundenen vierten Welle lösbar verbindbar ist, wobei die vierte Welle über eine fünfte Kupplung mit der mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbundenen sechsten Welle lösbar verbindbar ist, welche über eine sechste Kupplung mit der mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbundenen siebten Welle lösbar verbindbar ist.
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Ferner ist der Steg des dritten Planetenradsatzes mit der mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes verbundenen Abtriebswelle verbunden.
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Hierbei kann die dritte Welle mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes direkt verbunden sein, wobei die fünfte Welle mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes über eine mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes verbundene achte Welle und eine die achte Welle mit der fünften Welle lösbar verbindende siebte Kupplung lösbar verbindbar ist.
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Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann die dritte Welle mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes über eine mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbundene weitere Welle und eine die weitere Welle mit der dritten Welle lösbar verbindende weitere Kupplung lösbar verbindbar sein, wobei die fünfte Welle mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes direkt verbunden ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrstufengetriebes ergeben sich insbesondere für Personenkraftwagen geeignete Übersetzungen sowie eine erhöhte Gesamtspreizung des Mehrstufengetriebes, wodurch eine Verbesserung des Fahrkomforts und eine signifikante Verbrauchsabsenkung bewirkt werden.
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Darüber hinaus wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen, der Bauaufwand erheblich reduziert. In vorteilhafter Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe möglich, ein Anfahren mit einem hydrodynamischen Wandler, einer externen Anfahrkupplung oder auch mit sonstigen geeigneten externen Anfahrelementen durchzuführen. Es ist auch denkbar, einen Anfahrvorgang mit einem in das Getriebe integrierten Anfahrelement zu ermöglichen. Vorzugsweise eignet sich ein Schaltelement, welches im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang betätigt wird.
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Des Weiteren ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen bezüglich der Schlepp- und Verzahnungsverluste.
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Ferner liegen geringe Momente in den Schaltelementen und in den Planetenradsätzen des Mehrstufengetriebes vor, wodurch der Verschleiß bei dem Mehrstufengetriebe in vorteilhafter Weise reduziert wird. Zudem wird durch die geringen Momente eine entsprechend geringe Dimensionierung ermöglicht, wodurch der benötigte Bauraum und die entsprechenden Kosten reduziert werden. Darüber hinaus liegen auch geringe Drehzahlen bei den Wellen, den Schaltelementen und den Planetenradsätzen vor.
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Außerdem ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:
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1: eine schematische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
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2: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 1;
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3: eine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
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4: eine schematische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
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5: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 3; und
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6: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 4.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe mit einer Antriebswelle 1, einer Abtriebswelle 2 und vier Planetenradsätzen P1, P2, P3 und P4 dargestellt, welche in einem Gehäuse G angeordnet sind. Die Planetenradsätze P1, P2, P3 und P4 sind bei dem in 1 gezeigten Beispiel als Minus-Planetenradsätze ausgebildet. Gemäß der Erfindung kann zumindest ein Planetenradsatz als Plus-Planetenradsatz ausgeführt sein, wenn gleichzeitig die Steg- und Hohlradanbindung getauscht und der Betrag der Standübersetzung des Planetenradsatzes im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetenradsatz um 1 erhöht wird.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Planetenradsätze axial betrachtet in der Reihenfolge P1, P2, P3, P4 angeordnet.
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Wie aus 1 ersichtlich, sind fünf Schaltelemente, nämlich zwei Bremsen 03, 04 und vier Kupplungen 15, 57 und 78 vorgesehen. Die räumliche Anordnung der Schaltelemente kann beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung begrenzt. Die Kupplungen und die Bremse des Getriebes sind vorzugsweise als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt.
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Mit diesen Schaltelementen ist ein selektives Schalten von acht Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang realisierbar. Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe weist insgesamt acht drehbare Wellen auf, nämlich die Wellen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, wobei die Antriebswelle die erste Welle 1 und die Abtriebswelle 2 die zweite Welle des Getriebes bildet.
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Wie aus 1 ersichtlich ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 mit der dritten Welle 3 verbunden, welche mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden und über eine erste Bremse 03 an ein Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist, wobei der Steg des ersten Planetenradsatzes P1 mit der mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes P4 verbundenen sechsten Welle 6 verbunden ist, wobei das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes P1 mit der vierten Welle 4 verbunden ist, die über eine zweite Bremse 04 an ein Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist.
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Ferner ist der Steg des zweiten Planetenradsatzes P2 mit der Antriebswelle 1 verbunden, welche über eine erste Kupplung 15 mit der mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes P4 und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbundenen fünften Welle 5 lösbar verbindbar ist, wobei die fünfte Welle 5 über eine zweite Kupplung 57 mit der mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes P2 verbundenen siebten Welle 7 lösbar verbindbar ist, die über eine dritte Kupplung 78 mit der mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes P3 verbundenen achten Welle 8 lösbar verbindbar ist. Der Steg des dritten Planetenradsatzes P3 ist mit der mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes P4 verbundenen Abtriebswelle 2 verbunden.
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In 2 ist ein beispielhaftes Schaltschema eines Mehrstufengetriebes gemäß 1 dargestellt. Für jeden Gang werden drei Schaltelemente geschlossen. Dem Schaltschema können die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Gangsprünge bzw. Stufensprünge phi zum nächst höheren Gang beispielhaft entnommen werden, wobei der Wert 7,962 die Spreizung des Getriebes darstellt.
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Typische Werte für die Standübersetzungen der als Minus-Planetenradsätze ausgeführten Planetenradsätze P1, P2, P3 und P4 sind jeweils –1,825, –1,6, –1,745 und –3,9. Aus 2 wird ersichtlich, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Ferner wird ersichtlich, dass eine große Spreizung bei kleinen Gangsprüngen erzielt wird.
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Der erste Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der ersten und zweiten Bremse 03, 04 und der ersten Kupplung 15, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Bremse 03, 04 und der zweiten Kupplung 57, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Bremse 04 und der ersten und zweiten Kupplung 15, 57, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Bremse 04 und der zweiten und dritten Kupplung 57, 78, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Bremse 04 und der ersten und dritten Kupplung 15, 78, der vorzugsweise als Direktgang ausgeführte sechste Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung 15, 57, 78, der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten Bremse 03 und der ersten und dritten Kupplung 15, 78 und der achte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der ersten Bremse 03 und der zweiten und dritten Kupplung 57, 78, wobei sich der Rückwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Bremse 03, 04 und der dritten Kupplung 78 ergibt.
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Dadurch, dass im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang die erste und die zweite Bremse geschlossen sind, können diese Schaltelemente als Anfahrelemente eingesetzt werden.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die Gegenstand der 3 ist, ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 mit der dritten Weile 3 verbunden, welche mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden und über eine Bremse 03 an ein Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist, wobei die mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes P4 verbundene fünfte Welle 5 mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes P1 über eine mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes P1 verbundene achte Welle 8 und eine die achte Welle 8 mit der fünften Welle lösbar verbindende siebte Kupplung 58 lösbar verbindbar ist; das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes P1 ist hierbei an ein Gehäuse G des Getriebes gekoppelt (Welle 0).
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Des Weiteren ist bezugnehmend auf 3 der Steg des zweiten Planetenradsatzes P2 mit der Antriebswelle 1 verbunden, welche über eine vierte Kupplung 14 mit der mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes P4 und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbundenen vierten Welle 4 lösbar verbindbar ist, wobei die vierte Welle 4 über eine fünfte Kupplung 46 mit der mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes P2 verbundenen sechsten Welle 6 lösbar verbindbar ist, die über eine sechste Kupplung 67 mit der mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes P3 verbundenen siebten Welle 7 lösbar verbindbar ist.
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Ferner ist der Steg des dritten Planetenradsatzes P3 mit der mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes P4 verbundenen Abtriebswelle 2 verbunden.
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Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach 3 dadurch, dass die dritte Welle 3 mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 nicht direkt verbunden ist, sondern über eine mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 verbundene weitere Welle 8' und eine die weitere Welle 8' mit der dritten Welle 3 lösbar verbindende weitere Kupplung 38 lösbar verbindbar ausgeführt ist, wobei in diesem Fall die fünfte Welle 5 mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes P1 direkt verbunden ist.
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In 5 ist ein beispielhaftes Schaltschema eines Mehrstufengetriebes gemäß 3 dargestellt. Für jeden Gang werden drei Schaltelemente geschlossen. Dem Schaltschema können die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Gangsprünge bzw. Stufensprünge phi zum nächst höheren Gang beispielhaft entnommen werden, wobei der Wert 7,962 die Spreizung des Getriebes darstellt.
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Typische Werte für die Standübersetzungen der als Minus-Planetenradsätze ausgeführten Planetenradsätze P1, P2, P3 und P4 sind jeweils –1,825, –1,6, –1,744 und –3,9. Aus 4 wird ersichtlich, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Ferner wird ersichtlich, dass eine große Spreizung bei kleinen Gangsprüngen erzielt wird.
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Der erste Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der Bremse 03 und der vierten und siebten Kupplung 14,57, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 03 und der fünften und siebten Kupplung 46, 58, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der vierten, fünften und siebten Kupplung 14, 46, 58, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der fünften, sechsten und siebten Kupplung 46, 67, 58, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der vierten, sechsten und siebten Kupplung 14, 67, 58, der vorzugsweise als Direktgang ausgeführte sechste Vorwärtsgang durch Schließen der vierten, fünften und sechsten Kupplung 14, 46, 67, der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 03 und der vierten und sechsten Kupplung 14, 67 und der achte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der Bremse 03 und der fünften und sechsten Kupplung 46, 67, wobei sich der Rückwärtsgang durch Schließen der Bremse 03 und der sechsten und siebten Kupplung 67, 58 ergibt.
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Für den Fall, dass gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 4 die dritte Welle 3 mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 über eine mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 verbundene weitere Welle 8' und eine die weitere Welle 8' mit der dritten Welle 3 lösbar verbindende weitere Kupplung 38 lösbar verbindbar ist, wobei die fünfte Welle 5 mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes P1 direkt verbunden ist, wird im Schaltschema die siebte Kupplung 58 durch die weitere Kupplung 38 ersetzt, wie anhand 6 veranschaulicht.
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Gemäß der Erfindung können sich auch bei gleichem Getriebeschema je nach Schaltlogik unterschiedliche Gangsprünge ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um zwei Wellen gegebenenfalls zu verbinden.
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Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können erfindungsgemäß ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Antriebswelle 1 durch ein Kupplungselement von einem Antriebs-Motor nach Bedarf getrennt werden, wobei als Kupplungselement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung einsetzbar sind. Es ist auch möglich, ein derartiges Anfahrelement in Kraftflussrichtung hinter dem Getriebe anzuordnen, wobei in diesem Fall die Antriebswelle 1 ständig mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist.
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Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Motor und Getriebe.
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Im Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, eine verschleißfreie Bremse, wie z. B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder dergleichen, angeordnet sein, was insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Des Weiteren kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.
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Die eingesetzten Reibschaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupplungen oder Bremsen, wie z. B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen, verwendet werden.
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Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Mehrstufengetriebes besteht darin, dass auf jeder Welle eine elektrische Maschine als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine anbringbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 0
- Welle
- 1
- erste Welle, Antriebswelle
- 2
- zweite Welle, Abtriebswelle
- 3
- dritte Welle
- 4
- vierte Welle
- 5
- fünfte Welle
- 6
- sechste Welle
- 7
- siebte Welle
- 8
- achte Welle
- 8'
- weitere Welle
- 03
- erste Bremse
- 04
- zweite Bremse
- 14
- vierte Kupplung
- 15
- erste Kupplung
- 38
- weitere Kupplung
- 46
- fünfte Kupplung
- 57
- zweite Kupplung
- 58
- siebte Kupplung
- 67
- sechste Kupplung
- 78
- dritte Kupplung
- P1
- erster Planetenradsatz
- P2
- zweiter Planetenradsatz
- P3
- dritter Planetenradsatz
- P4
- vierter Planetenradsatz
- i
- Übersetzung
- phi
- Stufensprung
- G
- Gehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0434525 A1 [0003]
- DE 102008000428 A1 [0006]
