-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Derartige 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 etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung, verbunden sind.
-
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, d.h. ein Zu- bzw. Abschalten von zwei Schaltelementen vermeiden, so dass bei Schaltungen in definierten Ganggruppen jeweils nur ein Schaltelement gewechselt wird.
-
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.
-
Ferner ist aus der
DE 10 2004 014 082 A1 der Anmelderin ein Doppelkupplungsgetriebe in Planetenbauweise bekannt, umfassend vier Planetenradsätze, wenigstens zwei reibschlüssige Schaltelemente zum Zuschalten verschiedener Leistungspfade in einen Kraftfluss und mehrere formschlüssige Schaltelemente zum Einstellen verschiedener Übersetzungen in den Leistungspfaden. Bei dem bekannten Getriebe ist vorgesehen, dass die reibschlüssigen Schaltelemente und die formschlüssigen Schaltelemente derart zwischen Wellen des Getriebes, einem Gehäuse, einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle angeordnet sind, dass Gangstufenwechsel zumindest in einem unteren Gangstufenbereich über die reibschlüssigen Schaltelemente zugkraftunterbrechungsfrei durchführbar sind. Ferner bilden drei Planetenradsätze eine 3-Steg-5-Wellen-Getriebeeinrichtung, bei der die Planetenradsätze mit separaten Planetenrädern ausgeführt sind, oder bei der zwei Planetenradsätze über Doppelplanetenräder ohne Stufung miteinander verbunden sind. Die Planetenradsätze sind axial betrachtet hintereinander angeordnet.
-
Doppelkupplungsgetriebe in Planetenbauweise sind ferner im Rahmen der Veröffentlichung „Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradbauweise" in WISSENS-PORTAL baumaschine.de 3(2007) von Prof. P. Tenberge beschrieben.
-
Aus der
DE 101 15 985 A1 der Anmelderin ist ein Mehrstufengetriebe mit einer Antriebswelle, die mit einem Vorschaltsatz verbunden ist, mit einer Abtriebswelle, die mit einem Nachschaltsatz verbunden ist, und mit Schaltelementen bekannt, bei dem der Vorschaltsatz eine mit einer Ausgangsdrehzahl des Vorschaltsatzes rotierende Ausgangswelle aufweist, wobei der Nachschaltsatz über mindestens ein auf den Nachschaltsatz wirkendes zweites Schaltelement über eine erste Stirnradstufe eines Stirntriebs mit der Antriebswelle verbindbar ist und wobei der Nachschaltsatz über eine zweite Stirnradstufe des Stirntriebs mit der Ausgangswelle des Vorschaltsatzes verbunden ist.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, anzugeben, umfassend reibschlüssige und formschlüssige Schaltelemente, welches neun Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge 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 sowohl für eine Front-Quer-Bauweise als auch eine Standard-Bauweise geeignet sein.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
-
Demnach wird ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise vorgeschlagen, welches einen Antrieb und einen Abtrieb aufweist, die in einem Gehäuse angeordnet sind. Des Weiteren sind 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 acht Schaltelemente, umfassend eine Bremse und sieben Kupplungen vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt, so dass vorzugsweise neun Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge realisierbar sind.
-
Die Planetenradsätze sind axial betrachtet vorzugsweise in der Reihenfolge erster Planetenradsatz, zweiter Planetenradsatz, dritter Planetenradsatz, vierter Planetenradsatz oder erster Planetenradsatz, dritter Planetenradsatz, zweiter Planetenradsatz, vierter Planetenradsatz angeordnet und sind vorzugsweise als Minus-Planetenradsätze ausgebildet.
-
Alternativ kann ein Planetenradsatz, vorzugsweise der vierte Planetenradsatz, um eine parallel zur Antriebswelle des Getriebes liegende Vorgelegewelle angeordnet sein, die als Abtriebswelle dient, wobei die Abtriebswelle durch die als Hohlwelle ausgeführte Sonnenradwelle geführt ist. Dadurch wird der Bauraumbedarf in axialer Richtung erheblich reduziert, wodurch ein Front-Quer Einbau und/oder eine Hybridisierung des Getriebes als Front-Quer-System vereinfacht werden. In diesem Fall ist die Abtriebswelle durch die als Hohlwelle ausgeführte Sonnenradwelle des um die Vorgelegewelle angeordneten Planetenradsatzes geführt, wobei das Moment über mindestens eine Stirnradstufe oder äquivalente, dem Fachmann bekannte Mittel von den drei hintereinander angeordneten Planetenradsätzen auf den um die Vorgelegewelle angeordneten Planetenradsatz übertragen wird und umgekehrt.
-
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 und es ergibt sich eine positive Standgetriebe-Übersetzung.
-
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit der Antriebswelle verbunden, die mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes verbunden und über eine zweite Kupplung mit der siebten Welle lösbar verbindbar ist, welche mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbunden, über eine vierte Kupplung mit der Abtriebswelle und über eine siebte Kupplung mit der achten Welle lösbar verbindbar ist.
-
Die Abtriebswelle ist mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes verbunden und über eine dritte Kupplung mit der fünften Welle lösbar verbindbar, welche mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbunden, über eine fünfte Kupplung mit der vierten Welle lösbar verbindbar und über eine sechste Kupplung mit der achten Welle lösbar verbindbar ist, wobei die achte Welle mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbunden ist.
-
Ferner ist die vierte Welle mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden und über eine erste Kupplung mit der Antriebswelle des Getriebes lösbar verbindbar, wobei das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit der sechsten Welle verbunden ist, welche mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, wobei der Steg des ersten Planetenradsatzes und das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes an das Gehäuse gekoppelt sind und wobei das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit der dritten Welle verbunden ist, welche über die Bremse an das Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist.
-
Vorzugsweise sind die Bremse und die erste und zweite Kupplung als reibschlüssige Schaltelemente, beispielsweise als Lamellenschaltelemente, ausgeführt, wobei die dritte, vierte, fünfte, sechste und siebte Kupplung vorzugsweise als formschlüssige Schaltelemente, beispielsweise als Klauen oder Synchronisierungen, ausgeführt sind.
-
Für den Fall, dass der vierte Planetenradsatz um eine parallel zur Antriebswelle des Getriebes liegende und als Abtriebswelle dienende Vorgelegewelle angeordnet ist, ist die siebte Welle über eine vierte Kupplung und über eine Stirnradstufe mit der Abtriebswelle und über eine siebte Kupplung und über eine Stirnradstufe mit der achten Welle lösbar verbindbar. Ferner ist in diesem Fall die Abtriebswelle über eine dritte Kupplung und über eine Stirnradstufe mit der fünften Welle lösbar verbindbar, wobei die fünfte Welle über eine sechste Kupplung und über eine Stirnradstufe mit der achten Welle lösbar verbindbar ist. Die übrigen Kopplungen des Getriebes bleiben unverändert.
-
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.
-
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 im Getriebe integrierten Anfahrelement zu ermöglichen. Vorzugsweise eignet sich ein Schaltelement, welches im ersten Vorwärtsgang und im ersten Rückwärtsgang betätigt wird.
-
Des Weiteren ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad bezüglich der Verzahnungsverluste; zudem sind die Schleppverluste signifikant reduziert, da fünf der Schaltelemente des Getriebes vorzugsweise als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind.
-
Ferner liegen geringe Drehmomente und Drehzahlen 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 Drehmomente 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.
-
Außerdem ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:
-
1: eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
-
2: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 1;
-
3: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; und
-
4: eine schematische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes, welche einen geringen axialen Bauraumbedarf aufweist.
-
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 Standgetriebeübersetzung im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetenradsatz um 1 erhöht wird.
-
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Planetenradsätze axial betrachtet in der Reihenfolge P1, P2, P3, P4 angeordnet, wobei die Planetenradsätze gemäß weiterer Ausführungsformen in ihrer axialen Reihenfolge vertauscht werden können, solange es die erfindungsgemäße Bindbarkeit zulässt.
-
Wie aus 1 ersichtlich, sind acht Schaltelemente, nämlich eine Bremse 03 und sieben Kupplungen 14, 17, 25, 27, 45, 58 und 78 vorgesehen. Die räumliche Anordnung der Schaltelemente kann beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung begrenzt. Hierbei sind die Bremse 03 und die erste und zweite Kupplung 14, 17 als reibschlüssige Schaltelemente, beispielsweise als Lamellenschaltelemente ausgeführt, wobei die dritte, vierte, fünfte, sechste und siebte Kupplung 25, 27, 45, 58, 78 vorzugsweise als formschlüssige Schaltelemente, beispielsweise als Klauen oder Synchronisierungen, ausgeführt sind, was in niedrigen Schleppverlusten des Getriebes resultiert.
-
Mit diesen Schaltelementen ist ein selektives Schalten von neun Vorwärtsgängen und zwei Rückwärtsgängen 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 und die Abtriebswelle die zweite Welle des Getriebes bilden.
-
Bezugnehmend auf 1 ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 mit der Antriebswelle 1 verbunden, die mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden und über eine zweite Kupplung 17 mit der siebten Welle 7 lösbar verbindbar ist, welche mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, über eine vierte Kupplung 27 mit der Abtriebswelle 2 und über eine siebte Kupplung 78 mit der achten Welle 8 lösbar verbindbar ist.
-
Ferner ist die Abtriebswelle 2 des Getriebes mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden und über eine dritte Kupplung 25 mit der fünften Welle 5 lösbar verbindbar, welche mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden, über eine fünfte Kupplung 45 mit der vierten Welle 4 lösbar verbindbar und über eine sechste Kupplung 58 mit der mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes P4 verbundenen achten Welle 8 lösbar verbindbar ist.
-
Wie aus 1 ersichtlich, ist die vierte Welle 4 mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden und über eine erste Kupplung 14 mit der Antriebswelle 1 des Getriebes lösbar verbindbar, wobei das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes P2 mit der mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes P1 verbundenen sechsten Welle 6 verbunden ist. Der Steg des ersten Planetenradsatzes P1 und das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes P4 sind an das Gehäuse G gekoppelt (jeweils über eine Welle 0, 0‘), wobei das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes P3 mit der dritten Welle 3 verbunden ist, die über die Bremse 03 an das Gehäuse G ankoppelbar ist.
-
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel können einige formschlüssige Schaltelemente, vorzugsweise die dritte und die sechste Kupplung 25, 58 und/oder die vierte und die siebte Kupplung 27, 78 jeweils durch einen Aktuator betätigbar sein, wodurch die Herstellungs- und Montagekosten reduziert werden können.
-
Die erste und zweite Kupplung 14, 17 sind vorzugsweise axial betrachtet zwischen dem zweiten und dem dritten Planetenradsatz P2, P3 angeordnet, wobei die dritte, vierte, sechste und siebte Kupplung 25, 27, 58, 78 axial betrachtet zwischen dem dritten und dem vierten Planetenradsatz P3, P4 angeordnet sind.
-
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 ϕ zum nächst höheren Gang beispielhaft entnommen werden, wobei der Wert 8,997 die Spreizung des Getriebes darstellt.
-
Die Werte für die Standgetriebeübersetzungen der als Minus-Planetenradsätze ausgeführten Planetenradsätze P1, P2, P3 und P4 sind bei dem gezeigten Beispiel jeweils –2,356, –2,266, –3,430 und –2,115. Aus 2 wird ersichtlich, dass bei sequentieller Schaltweise für die meisten Schaltungen jeweils nur ein Schaltelement zugeschaltet und ein Schaltelement abgeschaltet werden kann, da zwei benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen können. Ferner wird ersichtlich, dass eine große Spreizung bei kleinen Gangsprüngen erzielt wird.
-
Der erste Vorwärts-Gang ergibt sich durch Schließen der ersten, fünften und siebten Kupplung 14, 45, 78, der zweite Vorwärts-Gang durch Schließen der Bremse 03 und der fünften und siebten Kupplung 45, 78, der dritte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten, fünften und siebten Kupplung 17, 45, 78 oder durch Schließen der zweiten, sechsten und siebten Kupplung 17, 58, 78, der vierte Vorwärts-Gang durch Schließen der Bremse 03 und der sechsten und siebten Kupplung 58, 78 oder durch Schließen der Bremse 03 und der vierten und sechsten Kupplung 27, 58, der fünfte Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten, vierten und sechsten Kupplung 14, 27, 58 oder durch Schließen der ersten, vierten und fünften Kupplung 14, 27, 45, der sechste Vorwärts-Gang durch Schließen der Bremse 03 und der vierten und fünften Kupplung 27, 45, der als Direktgang ausgeführte siebte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten, vierten und fünften Kupplung 17, 27, 45 oder durch Schließen der zweiten, dritten und vierten Kupplung 17, 25, 27, der achte Vorwärts-Gang durch Schließen der Bremse 03 und der dritten und vierten Kupplung 25, 27 oder durch Schließen der Bremse 03 und der dritten und fünften Kupplung 25, 45 und der neunte Vorwärts-Gang ergibt sich durch Schließen der zweiten, dritten und fünften Kupplung 17, 25, 45, wobei sich der erste Rückwärtsgang durch Schließen der fünften, sechsten und siebten Kupplung 45, 58, 78 ergibt und wobei sich der zweite Rückwärtsgang durch Schließen der dritten, vierten und fünften Kupplung 25, 27, 45 ergibt.
-
Dadurch, dass im ersten Vorwärtsgang und im ersten Rückwärtsgang die fünfte und siebte Kupplung geschlossen sind, können diese Schaltelemente als Anfahrelemente eingesetzt werden.
-
Gemäß der Erfindung ergeben sich auch bei gleichem Getriebeschema je nach Schaltlogik unterschiedliche Gangsprünge, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht wird.
-
Gegenstand der 3 ist ein Ausführungsbeispiel, welches sich vom Ausführungsbeispiel nach 1 dadurch unterscheidet, dass der zweite Planetenradsatz P2 und der dritte Planetenradsatz P3 in ihrer axialen Reihenfolge vertauscht sind.
-
Um der Bauraumbedarf des Getriebes in axialer Richtung zu reduzieren, wodurch ein Front-Quer Einbau und/oder eine Hybridisierung des Getriebes als Front-Quer-System ermöglicht bzw. vereinfacht wird, kann ein Planetenradsatz, vorzugsweise der vierte Planetenradsatz P4, um eine parallel zur Antriebswelle 1 des Getriebes liegende Vorgelegewelle angeordnet sein, die als Abtriebswelle 2 dient. In diesem Fall ist die Abtriebswelle 2 durch die als Hohlwelle ausgeführte Sonnenradwelle des um die Vorgelegewelle angeordneten Planetenradsatzes geführt, wobei das Moment über mindestens eine Stirnradstufe oder äquivalente, dem Fachmann bekannte Mittel von den drei hintereinander angeordneten Planetenradsätzen auf den um die Vorgelegewelle angeordneten Planetenradsatz übertragen wird und umgekehrt.
-
Diese Ausgestaltung ist für den Fall, dass der vierte Planetenradsatz P4 des Getriebes um die Vorgelegewelle angeordnet ist, Gegenstand der 4, die sich ferner vom Ausführungsbeispiel nach 1 dadurch unterscheidet, dass die siebte Welle 7 über die vierte Kupplung 27 und über eine erste Stirnradstufe S1 mit der Abtriebswelle 2 und über die siebte Kupplung 78 und über die erste Stirnradstufe S1 mit der achten Welle 8 lösbar verbindbar ist, dass die Abtriebswelle 2 über die dritte Kupplung 25 und über eine zweite Stirnradstufe S2 mit der fünften Welle 5 lösbar verbindbar ist und dass die fünfte Welle 5 über die sechste Kupplung 58 und über die zweite Stirnradstufe S2 mit der achten Welle 8 lösbar verbindbar ist.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 können die dritte und die sechste Kupplung 25, 58 und/oder die vierte und die siebte Kupplung 27, 78 als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt in vorteilhafter Weise jeweils durch einen Aktuator betätigt werden.
-
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.
-
Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können erfindungsgemäß ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.
-
Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Antriebswelle 1 durch ein Kupplungselement von einem Antriebsmotor 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 Antriebsmotors verbunden ist.
-
Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Antriebsmotor und Getriebe.
-
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.
-
Die eingesetzten Reibschaltelemente können als lastschaltbare Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupplungen oder Bremsen, wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen, verwendet werden.
-
Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Mehrstufengetriebes besteht darin, dass auf jeder Welle, vorzugsweise jedoch auf der Antriebswelle, als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine eine elektrische Maschine anbringbar ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 0, 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
- 03
- Bremse
- 14
- erste Kupplung
- 17
- zweite Kupplung
- 25
- dritte Kupplung
- 27
- vierte Kupplung
- 45
- fünfte Kupplung
- 58
- sechste Kupplung
- 78
- siebte Kupplung
- P1
- erster Planetenradsatz
- P2
- zweiter Planetenradsatz
- P3
- dritter Planetenradsatz
- P4
- vierter Planetenradsatz
- S1
- erste Stirnradstufe
- S2
- zweite Stirnradstufe
- i
- Übersetzung
- ϕ
- Stufensprung
- G
- Gehäuse
-
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 Patentliteratur
-
- DE 102008000428 A1 [0004]
- DE 102004014082 A1 [0005]
- DE 10115985 A1 [0007]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- „Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradbauweise“ in WISSENS-PORTAL baumaschine.de 3(2007) von Prof. P. Tenberge [0006]
