DE102010005178A1 - Mehrganggetriebe mit zwei Planetenradsätzen - Google Patents

Mehrganggetriebe mit zwei Planetenradsätzen Download PDF

Info

Publication number
DE102010005178A1
DE102010005178A1 DE102010005178A DE102010005178A DE102010005178A1 DE 102010005178 A1 DE102010005178 A1 DE 102010005178A1 DE 102010005178 A DE102010005178 A DE 102010005178A DE 102010005178 A DE102010005178 A DE 102010005178A DE 102010005178 A1 DE102010005178 A1 DE 102010005178A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
planetary gear
gear set
clutch
centrifugal clutch
synchronizer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010005178A
Other languages
English (en)
Inventor
Scott H. Ypsilanti Wittkopp
Edwin T. Howell Grochowski
James M. Belleville Hart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102010005178A1 publication Critical patent/DE102010005178A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0039Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising three forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2064Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least one positive clutch, e.g. dog clutch

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Antriebselement, ein Abtriebselement, zwei Planetenradsätze, mehrere Kopplungselemente und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen umfassen Kupplungen, Fliehkraftkupplungen und Synchroneinrichtungen.

Description

  • GEBIET
  • Die Erfindung betrifft allgemein ein Mehrganggetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist, und genauer ein Getriebe, das drei Gänge, zwei Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.
  • HINTERGRUND
  • Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformation, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung steht, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
  • 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.
  • Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduzier tes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein verbessertes, kosteneffektives und kompaktes Mehrganggetriebe.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist ein Getriebe mit wenig Inhalt vorgesehen, das ein Antriebselement, ein Abtriebselement, zwei Planetenradsätze, mehrere Kopplungselemente und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind beispielsweise Synchroneinrichtungen und Kupplungen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Getriebe ein Antriebselement, ein Abtriebselement, ein Zwischenelement und einen ersten und zweiten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, wobei das Abtriebselement mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist. Ein Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes. Eine erste Synchroneinrichtung ist selektiv einrückbar, um das Antriebselement mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes zu verbinden. Eine zweite Synchroneinrichtung ist selektiv einrückbar, um das Antriebselement mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden. Eine erste Kupplung, die eine steuerbare Einwegkupplung sein könnte, ist selektiv einrückbar, um zumindest das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden. Eine zweite Kupplung, die eine Einwegkupplung sein könnte, ist einrückbar, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem Zwischenelement zu verbinden. Eine erste Fliehkraftkupplung ist selektiv einrückbar, um das Zwischenelement mit dem feststehenden Element zu verbinden. Eine zweite Fliehkraftkupplung ist selektiv einrückbar, um das Abtriebselement, das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden. Die erste und zweite Synchroneinrichtung, die erste und zweite Kupplung und die erste und zweite Fliehkraftkupplung sind in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest drei Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes Sonnenräder, die zweiten Elemente des ersten und zweiten Planetenradsatzes sind Träger, und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes sind Hohlräder.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die erste Fliehkraftkupplung ein erstes Fliehkraftkupplungsfliehgewicht, das mit dem Abtriebselement verbunden ist, und die zweite Fliehkraftkupplung umfasst ein zweites Fliehkraftkupplungsfliehgewicht, das mit dem Abtriebselement verbunden ist.
  • In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Rückwärtsgang vorgesehen, wenn die zweite Synchroneinrichtung und die erste Kupplung eingerückt oder aktiviert sind.
  • In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein erster der zumindest drei Vorwärtsgänge vorgesehen, wenn die erste Synchroneinrichtung, die erste Kupplung und die zweite Kupplung eingerückt oder aktiviert sind.
  • In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein zweiter der zumindest drei Vorwärtsgänge vorgesehen, wenn die erste Synchroneinrichtung, die zweite Kupplung und die erste Fliehkraftkupplung eingerückt oder aktiviert sind.
  • In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein dritter der zumindest drei Vorwärtsgänge vorgesehen, wenn die erste Synchroneinrichtung, die erste Fliehkraftkupplung und die zweite Fliehkraftkupplung eingerückt oder aktiviert sind.
  • Weitere Aufgaben, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal verweisen.
  • ZEICHNUNGEN
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Darstellungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
  • 1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Dreiganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Dreiganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 2 veranschaulichten Getriebes darstellt;
  • 4 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Dreiganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Rückwärtsübersetzungsverhältnis;
  • 5 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Dreiganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem ersten Übersetzungsverhältnis;
  • 6 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Dreiganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Übersetzungsverhältnis; und
  • 7 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Dreiganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem dritten Übersetzungsverhältnis.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht einschränken.
  • Nun unter Bezugnahme auf 1 ist eine Ausführungsform eines Dreiganggetriebes 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. Eine weitere Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen ist in SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" von Genford und Leising zu finden, deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
  • Das Getriebe 10 umfasst eine Antriebswelle oder ein Antriebselement 12, einen Hebel, der zwei Planetenradsätze darstellt, die einen ersten Planetenradsatz 14 und einen zweiten Planetenradsatz 16 umfassen, und eine Abtriebswelle oder ein Abtriebselement 18. Der erste Planetenradsatz 14 umfasst drei Knoten: einen ersten Knoten 14A, einen zweiten Knoten 148 und einen dritten Knoten 14C. Der zweite Planetenradsatz 16 umfasst drei Knoten: einen ersten Knoten 16A, einen zweiten Knoten 16B und einen dritten Knoten 16C. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 und der erste Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 sind als ein einziger Knoten dargestellt, der in 1 durch Bezugszeichen 14B/16A angegeben ist, und der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 und der zweite Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 sind durch einen einzigen Knoten dargestellt, der in 1 durch Bezugszeichen 14C/16B angegeben ist.
  • Das Getriebe 10 umfasst ferner eine Synchronanordnung 20, die eine erste Synchroneinrichtung oder Klauenkupplung 20 und eine zweite Synchroneinrichtung oder Klauenkupplung 20B umfasst. Die erste Synchroneinrichtung oder Klauenkupplung 20A verbindet das Antriebselement 12 selektiv mit dem ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14. Die zweite Synchroneinrichtung oder Klauenkupplung 20B verbindet das Antriebselement 12 selektiv mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16. Eine erste Kupplung 22 verbindet den dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 und den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit einer Masse, einem feststehenden Element oder einem Getriebegehäuse 40. Eine zweite Kupplung 24 verbindet den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 mit einer Zwischenwelle oder einem Zwischenelement 26. Eine erste Fliehkraftkupplung 28 verbindet die Zwischenwelle oder das Zwischenelement 26 selektiv mit der Masse, dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 40. Eine zweite Fliehkraftkupplung 30 verbindet den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14, dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 18.
  • Nun unter Bezugnahme auf 2 stellt ein Stickdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Dreiganggetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Synchroneinrichtungen, Kupplungen, Fliehkraftkupplungen und das Zwischenelement sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Komponenten von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger erscheinen.
  • Beispielsweise umfasst der Planetenradsatz 14 ein Sonnenrad 14A, ein Hohlrad 14C und einen Planetenradträger 14B, der einen Satz Planetenräder 14D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Hohlrad 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Der Planetenträger 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Abtriebselement 18 und einer dritten Welle 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.
  • Der Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenrad 16C, ein Hohlrad 16A und einen Planetenradträger 16B, der einen Satz Planetenräder 16D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 48 und einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 50 verbunden. Das Hohlrad 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 18 verbunden. Der Planetenträger 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 44 und mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 52 verbunden. Die Planetenräder 16D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 16C als auch dem Hohlrad 16A zu kämmen.
  • Die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 ist ständig mit einem Motor (der nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 18 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.
  • Die verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen, die die Synchronanordnung 20, die Kupplungen 22, 24 und die Fliehkraftkupplungen 28, 30 umfassen, sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel umfasst die Synchronanordnung 20 eine Muffe 56, die betreibbar ist, um einen Aktuator oder eine Schaltgabel zwischen einer linken und rechten Position umzusetzen, wodurch die erste Synchroneinrichtung 20A und die zweite Synchroneinrichtung 20B betätigt werden. Die erste Synchroneinrichtung 20 ist einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 zu verbinden. Die zweite Kupplung 20B ist einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 48 mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 zu verbinden.
  • Die erste Kupplung 22 könnte eine typische Bremsenkupplung oder eine steuerbare Einwegkupplung sein. Die steuerbare Einwegkupplung wäre erforderlich, um in einem Zustand Drehmoment in beiden Richtungen zu halten und in dem anderen Zustand Drehmoment in einer Richtung zu halten und in der anderen Richtung zu überholen. Die zweite Kupplung 24 könnte eine herkömmliche Einwegkupplung sein, die Drehmoment in nur einer Drehrichtung überträgt. Die erste Kupplung 22 ist einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 52 mit der Masse, dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 40 zu verbinden und somit eine Rotation des sechsten Verbindungselements 52 relativ zu dem Getriebegehäuse einzuschränken. Die zweite Kupplung 24 ist einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 50 mit dem Zwischenelement 26 zu verbinden, wenn die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 50 in einer Richtung rotiert, die die zweite Kupplung 24 einrückt.
  • Die Fliehkraftkupplungen 28, 30 verwenden die Fliehkraft, um mit Gewichten versehene Arme oder Fliehgewichte dazu zu bringen, nach außen zu schwingen und die Kupplung dazu zu zwingen, einzurücken. Die Kupplungen werden unter Verwendung von Zahnraddruck ausgerückt. Genauer umfasst die erste Fliehkraftkupplung 28 ein Fliehgewicht 58, das rotatorisch mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 18 gekoppelt ist. Unter einer gelösten Bedingung, wie sie in dem 4 und 5 veranschaulicht ist, rückt das Fliehgewicht 58 die erste Fliehkraftkupplung 28 nicht ein. Wenn das Abtriebselement 18 und daher das Fliehgewicht 58 eine vorbestimmte Drehzahl erreicht, verschwenkt oder bewegt sich das Fliehgewicht 58 anderweitig und rückt die erste Fliehkraftkupplung 28 ein, wie es in den 2, 6 und 7 veranschaulicht ist. Wenn sie eingerückt ist, verbindet die erste Fliehkraftkupplung 28 das Zwischenelement 26 mit der Masse, dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 40, um die Bewegung des Zwischenelements 26 relativ zu dem Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Eine Feder, die nicht gezeigt ist, rückt die erste Fliehkraftkupplung 28 aus, wenn die Drehzahl des Abtriebselements 18 abnimmt, sodass das Fliehgewicht 58 in die Ruhestellung zurückehrt. Die zweite Fliehkraftkupplung 30 umfasst ein Fliehgewicht 60, das rotatorisch mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement 18 gekoppelt ist. Unter einer gelösten Bedingung, wie sie in den 46 veranschaulicht ist, rückt das Fliehgewicht 60 die erste Fliehkraftkupplung 30 nicht ein. Wenn das Abtriebselement 18 und daher das Fliehgewicht 60 eine vorbestimmte Drehzahl erreicht, die größer als die Drehzahl ist, die erforderlich ist, um das Fliehgewicht 58 zu bewegen, verschwenkt oder bewegt sich das Fliehgewicht 60 anderweitig und rückt die zweite Fliehkraftkupplung 30 ein, wie es in den 2 und 7 veranschaulicht ist. Wenn sie eingerückt ist, verbindet die zweite Fliehkraftkupplung 30 die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 48. Eine Feder, die nicht gezeigt ist, rückt die zweite Fliehkraftkupplung 30 aus, wenn die Drehzahl des Abtriebselements 18 abnimmt, sodass das Fliehgewicht 60 in die Ruhestellung zurückehrt.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die 37 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Dreiganggetriebes 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 18 in zumindest drei Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Synchroneinrichtung 20A, zweite Synchroneinrichtung 20B, erste Kupplung 22, zweite Kupplung 24, erste Fliehkraftkupplung 28 und zweite Fliehkraftkupplung 30) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 3 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Synchroneinrichtung oder Kupplung eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”O” stellt dar, dass der besondere Drehmomentübertragungsmechanismus ein oder aktiv ist, aber kein Drehmoment transportiert. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 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.
  • Mit Bezug auf 3 und 4 werden zum Herstellen eines Rückwärtsgangs die zweite Synchroneinrichtung 20B und die erste Kupplung 22 eingerückt oder aktiviert. Die zweite Synchroneinrichtung 20B verbindet die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 48 mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12. Die erste Kupplung 22 verbindet die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 52 mit der Masse, dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 40, um eine Rotation des sechsten Verbindungselements 52 relativ zu dem Getriebegehäuse 40 einzuschränken.
  • Mit Bezug auf 3 und 5 werden zum Herstellen eines ersten Gangs die erste Synchroneinrichtung 20A, die erste Kupplung 22 und die zweite Kupplung 24 eingerückt oder aktiviert. Die erste Synchroneinrichtung 20A verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12. Die erste Kupplung 22 verbindet die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 52 mit der Masse, dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 40, um eine Rotation des sechsten Verbindungselements 52 relativ zu dem Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Die zweite Kupplung 24 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 50 mit dem Zwischenelement 26. Da jedoch die zweite Fliehkraftkupplung 28 nicht eingerückt oder aktiviert ist, ist das Zwischenelement 26 nicht mit Masse gekoppelt.
  • Mit Bezug auf 3 und 6 werden zum Herstellen eines zweiten Gangs die erste Synchroneinrichtung 20A, die zweite Kupplung 24 und die erste Fliehkraftkupplung 28 eingerückt oder aktiviert. Die erste Synchroneinrichtung 20A verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12. Die zweite Kupplung 24 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 50 mit dem Zwischenelement 26. Eine ausreichende Rotation des Abtriebselements 18 verschwenkt oder bewegt das Fliehgewicht 58, wodurch die erste Fliehkraftkupplung 28 eingerückt wird. Wenn sie eingerückt ist, verbindet die erste Fliehkraftkupplung 28 das Zwischenelement 26 mit der Masse, dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 40, um die Bewegung des Zwischenelements 26 relativ zu dem Getriebegehäuse 40 einzuschränken.
  • Mit Bezug auf 3 und 7 werden zum Herstellen eines dritten Gangs die erste Synchroneinrichtung 20A, die erste Fliehkraftkupplung 28 und die zweite Fliehkraftkupplung 30 eingerückt oder aktiviert. Die erste Synchroneinrichtung 20A verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 mit der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12. Eine ausreichende Rotation des Abtriebselements 18 verschwenkt oder bewegt das Fliehgewicht 58, wodurch die erste Fliehkraftkupplung 28 eingerückt wird. Wenn sie eingerückt ist, verbindet die erste Fliehkraftkupplung 28 das Zwischenelement 26 mit der Masse, dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 40, um die Bewegung des Zwischen elements 26 relativ zu dem Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Jedoch überholt die zweite Kupplung 24 und verbindet das Zwischenelement 26 nicht mit dem Sonnenrad 16C des zweiten Planetenradsatzes. Eine ausreichende Rotation des Abtriebselements 18 verschwenkt oder bewegt das Fliehgewicht 60, wodurch die zweite Fliehkraftkupplung 30 eingerückt wird. Wenn sie eingerückt ist, verbindet die zweite Fliehkraftkupplung 30 die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 48.
  • Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Achtganggetriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle Synchroneinrichtungen und Kupplungen und die Bremse, die in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannt sind, inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Synchroneinrichtungen oder Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.
  • Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen im Schutzumfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung anzusehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - SAE Paper 810102 ”The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis” von Genford und Leising [0023]

Claims (10)

  1. Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; ein Zwischenelement; einen ersten und zweiten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, wobei das Abtriebselement mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist; ein Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet; eine erste Synchroneinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes zu verbinden; eine zweite Synchroneinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden; eine erste Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden; eine zweite Kupplung, die einrückbar ist, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem Zwischenelement zu verbinden; eine erste Fliehkraftkupplung, die selektiv einrückbar ist, um das Zwischenelement mit dem feststehenden Element zu verbinden; und eine zweite Fliehkraftkupplung, die selektiv einrückbar ist, um das Abtriebselement, das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden, und wobei die erste und zweite Synchroneinrichtung, die erste und zweite Kupplung und die erste und zweite Fliehkraftkupplung in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar sind, um zumindest drei Vorwärtsgange und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
  2. Getriebe nach Anspruch 1, wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes Sonnenräder sind, die zweiten Elemente des ersten und zweiten Planetenradsatzes Träger sind, und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes Hohlräder sind.
  3. Getriebe nach Anspruch 1, wobei die erste Fliehkraftkupplung ein erstes Fliehkraftkupplungsfliehgewicht umfasst, das mit dem Abtriebselement verbunden ist, und die zweite Fliehkraftkupplung ein zweites Fliehkraftkupplungsfliehgewicht umfasst, das mit dem Abtriebselement verbunden ist.
  4. Getriebe nach Anspruch 1, wobei der Rückwärtsgang vorgesehen ist, wenn die zweite Synchroneinrichtung und die erste Kupplung eingerückt oder aktiviert sind.
  5. Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; ein Zwischenelement; einen ersten und zweiten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, einen Träger und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Abtriebselement mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist; ein Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Träger des zweiten Planetenradsatzes verbindet; eine erste Synchroneinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes zu verbinden; eine zweite Synchroneinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden; eine erste Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und/oder den Träger des zweiten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden; eine zweite Kupplung, die einrückbar ist, um das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Zwischenelement zu verbinden; eine erste Fliehkraftkupplung, die selektiv einrückbar ist, um das Zwischenelement mit dem feststehenden Element zu verbinden; und eine zweite Fliehkraftkupplung, die selektiv einrückbar ist, um das Abtriebselement, den Träger des ersten Planetenradsatzes und/oder das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden, und wobei die erste und zweite Synchroneinrichtung, die erste und zweite Einwegkupplung und die erste und zweite Fliehkraftkupplung in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar sind, um zumindest drei Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
  6. Getriebe nach Anspruch 5, wobei die erste Fliehkraftkupplung ein erstes Fliehkraftkupplungsfliehgewicht umfasst, das mit dem Abtriebselement verbunden ist, und die zweite Fliehkraftkupplung ein zweites Fliehkraftkupplungsfliehgewicht umfasst, das mit dem Abtriebselement verbunden ist.
  7. Getriebe nach Anspruch 5, wobei der Rückwärtsgang vorgesehen ist, wenn die zweite Synchroneinrichtung und die erste Kupplung eingerückt oder aktiviert sind.
  8. Getriebe nach Anspruch 4 oder 7, wobei ein erster der zumindest drei Vorwärtsgänge vorgesehen ist, wenn die erste Synchroneinrichtung, die erste Kupplung und die zweite Kupplung eingerückt oder aktiviert sind.
  9. Getriebe nach Anspruch 8, wobei ein zweiter der zumindest drei Vorwärtsgänge vorgesehen ist, wenn die erste Synchroneinrichtung, die zweite Kupplung und die erste Fliehkraftkupplung eingerückt oder aktiviert sind.
  10. Getriebe nach Anspruch 9, wobei ein dritter der zumindest drei Vorwärtsgänge vorgesehen ist, wenn die erste Synchroneinrichtung, die erste Fliehkraftkupplung und die zweite Fliehkraftkupplung eingerückt oder aktiviert sind.
DE102010005178A 2009-01-23 2010-01-20 Mehrganggetriebe mit zwei Planetenradsätzen Withdrawn DE102010005178A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/358,919 2009-01-23
US12/358,919 US8047958B2 (en) 2009-01-23 2009-01-23 Multi-speed transmission having two planetary gear sets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010005178A1 true DE102010005178A1 (de) 2010-11-18

Family

ID=42354618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010005178A Withdrawn DE102010005178A1 (de) 2009-01-23 2010-01-20 Mehrganggetriebe mit zwei Planetenradsätzen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8047958B2 (de)
CN (1) CN101818785B (de)
DE (1) DE102010005178A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104675938A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 现代自动车株式会社 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系
DE102015208355A1 (de) * 2015-05-06 2016-11-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Getriebe
US20230025749A1 (en) * 2021-07-23 2023-01-26 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly providing multiple gear ratios at same step ratio
US11624170B2 (en) 2021-02-25 2023-04-11 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with clutch retention mechanism
US11719209B2 (en) 2021-03-29 2023-08-08 Deere & Company Integrated starter-generator device with unidirectional clutch actuation utilizing biased lever assembly
US11761515B2 (en) 2021-05-20 2023-09-19 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with guided dog clutch
US11866910B2 (en) 2021-02-25 2024-01-09 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with output control clutch

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008001566A1 (de) * 2008-05-06 2009-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges
KR101360413B1 (ko) * 2011-08-25 2014-02-11 현대자동차주식회사 차량용 다단 변속기 기어트레인
US8894534B2 (en) * 2012-02-03 2014-11-25 Gm Global Technology Operations, Llc Multi-speed transmission
CN103244624A (zh) * 2012-02-08 2013-08-14 黄振强 新型无级齿轮自动变速箱
CN102797809B (zh) * 2012-08-31 2013-08-14 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种行星齿轮式6速自动变速器
CN102788122B (zh) * 2012-08-31 2013-11-06 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种用于自动变速器的行星齿轮变速机构
KR101510353B1 (ko) * 2013-11-27 2015-04-08 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR101500393B1 (ko) * 2013-11-27 2015-03-10 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
DE102014213012A1 (de) * 2014-07-04 2016-01-07 Zf Friedrichshafen Ag Mehrganggetriebe für Schienenfahrzeuge
FR3027981B1 (fr) * 2014-10-29 2016-11-11 Ifp Energies Now Groupe motopropulseur avec un dispositif de transmission a variation de vitesse et vehicule automobile de type hybride utilisant un tel groupe.
GB201504469D0 (en) 2015-03-17 2015-04-29 Qinetiq Ltd Gearing assembly
CN104806713A (zh) * 2015-04-29 2015-07-29 南宁学院 一种电动车离心式三档自动变速系统
CN104776175A (zh) * 2015-04-29 2015-07-15 南宁学院 一种电动车离心式三档自动变速器
DE102015209142B4 (de) * 2015-05-19 2016-12-29 Zf Friedrichshafen Ag Formschlüssige Schaltvorrichtung eines Getriebes
US11156270B2 (en) 2019-04-16 2021-10-26 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with transmission assembly mounting arrangement
US11060496B2 (en) 2019-04-16 2021-07-13 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device
US11193560B1 (en) * 2020-05-29 2021-12-07 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with bifurcated clutches
US11415199B2 (en) 2020-05-29 2022-08-16 Deere & Company Bi-directional multi-speed drive
US11326570B1 (en) 2020-10-26 2022-05-10 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with unidirectional input
US11235662B1 (en) * 2020-11-02 2022-02-01 GM Global Technology Operations LLC Electrically propelled vehicle gearbox having a power take-off

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5409428A (en) * 1990-02-28 1995-04-25 Antonov Automotive North America B.V. Centrifugal clutch in a planetary transmission device
JP4094100B2 (ja) * 1997-12-25 2008-06-04 富士重工業株式会社 自動変速機の油圧制御装置
US5997429A (en) * 1998-10-05 1999-12-07 General Motors Corporation Five speed planetary transmission
JP2001173683A (ja) * 1999-12-17 2001-06-26 Honda Motor Co Ltd 自動変速機用遠心摩擦クラッチ
DE10340733A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE10340730A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US6976933B2 (en) * 2004-02-25 2005-12-20 General Motors Corporation Multi-speed power transmission
US7815539B2 (en) * 2008-02-27 2010-10-19 The Gates Corporation Planetary transmission

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" von Genford und Leising

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104675938A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 现代自动车株式会社 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系
CN104675938B (zh) * 2013-11-27 2018-05-22 现代自动车株式会社 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系
DE102015208355A1 (de) * 2015-05-06 2016-11-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Getriebe
US11624170B2 (en) 2021-02-25 2023-04-11 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with clutch retention mechanism
US11866910B2 (en) 2021-02-25 2024-01-09 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with output control clutch
US11719209B2 (en) 2021-03-29 2023-08-08 Deere & Company Integrated starter-generator device with unidirectional clutch actuation utilizing biased lever assembly
US11761515B2 (en) 2021-05-20 2023-09-19 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with guided dog clutch
US20230025749A1 (en) * 2021-07-23 2023-01-26 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly providing multiple gear ratios at same step ratio
US11686374B2 (en) * 2021-07-23 2023-06-27 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly providing multiple gear ratios at same step ratio

Also Published As

Publication number Publication date
US8047958B2 (en) 2011-11-01
CN101818785B (zh) 2012-11-28
US20100190602A1 (en) 2010-07-29
CN101818785A (zh) 2010-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010005178A1 (de) Mehrganggetriebe mit zwei Planetenradsätzen
DE102010007622A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007356A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010008015A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007972A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010008028A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007623A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007353A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007354A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102008026758A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007357A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007472A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007355A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102010007471A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102008019138A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102015102829A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102008035081A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102008021174A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102008033155A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102008025668A1 (de) Achtganggetriebe
DE102010032862A1 (de) Mehrganggetriebe mit drei Planetenradsätzen
DE102008032472A1 (de) Mehrganggetriebe
DE102013222973A1 (de) Synchronisierende Trenneinrichtung
DE102010004142A1 (de) Mehrganggetriebe mit drei Planetenradsätzen
DE102010004502A1 (de) Mehrganggetriebe mit drei Planetenradsätzen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC , ( N. D. , US

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC (N. D. GES, US

Free format text: FORMER OWNER: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS, INC., DETROIT, MICH., US

Effective date: 20110323

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee