-
QUERVERWEIS
-
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/430,504, die am 6. Januar 2011 eingereicht wurde. Die gesamten Inhalte der obigen Anmeldung sind hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
-
GEBIET
-
Die Erfindung betrifft allgemein ein Mehrganggetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist, und genauer ein Mehrganggetriebe, das vier Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.
-
HINTERGRUND
-
Die Aussagen in diesem Abschnitt bieten lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
-
Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen oder Bremsen, 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 reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein verbessertes, kostengünstiges und kompaktes Mehrganggetriebe.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement, vier Planetenradsätze, mehrere Kopplungselemente und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind zum Beispiel Kupplungen und Bremsen.
-
In einem Beispiel umfasst das Getriebe ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Element aufweisen, wobei ein jedes von den ersten, zweiten und dritten Elementen in einem von einem ersten Rotationselement, einem zweiten Rotationselement, einem dritten Rotationselement und einem vierten Rotationselement enthalten ist, und wobei zwei der Elemente des ersten Planetenradsatzes direkt getrennt mit zweien der Elemente des zweiten Planetenradsatzes verbunden sind, um das erste und zweite Rotationselement zu bilden, und wobei das vierte Rotationselement direkt mit dem Eingangselement verbunden ist.
-
Das Getriebe umfasst auch einen dritten und einen vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Element aufweisen, wobei ein jedes von den ersten, zweiten und dritten Elementen in einem von einem fünften Rotationselement, einem sechsten Rotationselement, einem siebten Rotationselement und einem achten Rotationselement enthalten ist, und wobei zwei der Elemente des dritten Planetenradsatzes direkt. getrennt mit zweien der Elemente des vierten Planetenradsatzes verbunden sind, um das fünfte und sechste Rotationselement zu bilden, und wobei das sechste Rotationselement direkt mit dem Ausgangselement verbunden ist. Ein Verbindungselement ist ständig mit dem ersten Rotationselement und dem siebten Rotationselement verbunden.
-
Sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen sind jeweils selektiv einrückbar, um zumindest eines von dem ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, siebten und achten Rotationselement mit zumindest einem anderen von einem feststehenden Element und dem ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, siebten und achten Rotationselement zu verbinden. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um mehrere Vorwärtsgänge bzw. -drehzahlverhältnisse und zumindest einen Rückwärtsgang bzw. ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.
-
Weitere Merkmale, 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 Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
-
1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Mehrganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Mehrganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und
-
3 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente 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 eines Mehrganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
5 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 4 veranschaulichten Getriebes darstellt;
-
6 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Mehrganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
7 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 6 veranschaulichten Getriebes darstellt;
-
8 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Mehrganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
9 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 8 veranschaulichten Getriebes darstellt;
-
10 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Mehrganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und
-
11 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 10 veranschaulichten Getriebes darstellt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.
-
Nun unter Bezugnahme auf
1 ist eine Ausführungsform eines Mehrganggetriebes
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 Planetenradsatzes 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 variieren, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu herreichen. Mechanische Kopplungseinrichtungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt. Wenn die Einrichtung eine Bremse ist, ist ein Satz der Finger festgelegt. Eine weitergehende Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen ist in der
SAE-Druckschrift 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" von Benford und Leising zu finden, die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
-
Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 14A, einem zweiten Knoten 14B und einem dritten Knoten 14C, einen zweiten Planetenradsatz 16 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 16A, einem zweiten Knoten 16B und einem dritten Knoten 16C, einen dritten Planetenradsatz 18 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 18A, einem zweiten Knoten 18B und einem dritten Knoten 18C, einen vierten Planetenradsatz 20 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 20A, einem zweiten Knoten 20B und einem dritten Knoten 20C, und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 22.
-
Das Eingangselement 12 ist mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Das Ausgangselement 22 ist mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 und dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 und dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der zweite Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. Der dritte Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.
-
Eine erste Kupplung 26 verbindet den ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und das Eingangselement 12 selektiv mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 und dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20. Eine zweite Kupplung 28 verbindet den ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und das Eingangselement 12 selektiv mit dem ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20. Eine erste Bremse 30 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit einem feststehenden Element oder einem Getriebegehäuse 40. Eine zweite Bremse 32 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 und den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40. Eine dritte Bremse 34 verbindet den dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes, den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 und den ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40. Eine vierte Bremse 36 verbindet den dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 und den dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40.
-
Nun unter Bezugnahme auf 2 stellt ein Stick-Diagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Mehrganggetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen, Bremsen und Kopplungseinrichtungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.
-
Zum Beispiel umfasst der erste Planetenradsatz 14 ein Sonnenradelement 14A, ein Planetenradträgerelement 14C und ein Hohlradelement 14B. Das Sonnenradelement 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Hohlradelement 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Das Planetenradträgerelement 14C lagert drehbar einen Satz Planetenräder 14D (von denen nur eines gezeigt ist) und ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 46 und einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Die Planetenräder 14D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 14A als auch dem Hohlradelement 14B zu kämmen.
-
Der zweite Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenradelement 16A, ein Planetenträgerelement 16C, das einen Satz Planetenräder 16D und 16E drehbar lagert, und ein Hohlradelement 16B. Das Sonnenradelement 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 12 verbunden. Das Hohlradelement 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Das Planetenträgerelement 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 48 und einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 50 verbunden. Die Planetenräder 16D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Hohlradelement 16B als auch den Planetenrädern 16E zu kämmen. Die Planetenräder 16E sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl den Planetenrädern 16D als auch dem Sonnenrad 16A zu kämmen.
-
Der dritte Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenradelement 18A, ein Hohlradelement 18B und ein Planetenträgerelement 18C, das einen Satz Planetenräder 18D drehbar lagert. Das Sonnenradelement 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit dem fünften Verbindungselement 50 verbunden. Das Hohlradelement 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 52 verbunden. Das Planetenträgerelement 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 54 und mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 56 verbunden. Die Planetenräder 18D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 18A als auch dem Hohlradelement 18B zu kämmen.
-
Der vierte Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenradelement 20A, ein Hohlradelement 20C und ein Planetenträgerelement 20B, das einen Satz Planetenräder 20D drehbar lagert. Das Sonnenradelement 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 58 verbunden. Das Hohlradelement 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit dem siebten Verbindungselement 54 verbunden. Das Planetenträgerelement 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit dem sechsten Verbindungselement 52 und mit dem Ausgangselement 22 verbunden. Die Planetenräder 20D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 20A als auch dem Hohlradelement 20C zu kämmen.
-
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 ist bevorzugt ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 ist bevorzugt ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.
-
Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 26, 28 und Bremsen 30, 32, 34, 36 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist die erste Kupplung 26 selektiv einrückbar, um das achte Verbindungselement 56 mit dem Eingangselement 12 zu verbinden. Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um das neunte Verbindungselement 58 mit dem Eingangselement 12 zu verbinden. Die erste Bremse 30 ist selektiv einrückbar, um das erste Verbindungselement 42 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 zu verbinden und somit eine Rotation des Sonnenradelements 14A des ersten Planetenradsatzes 14 relativ zu dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Die zweite Bremse 32 ist selektiv einrückbar, um das zweite Verbindungselement 44 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 zu verbinden und somit eine Rotation des Hohlradelements 14B des ersten Planetenradsatzes 14 und des Hohlradelements 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 relativ zu dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Die dritte Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um das dritte Verbindungselement 46 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 zu verbinden und somit eine Rotation des Planetenträgerelements 14C des ersten Planetenradsatzes 14, des Planetenträgerelements 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 und des Sonnenrads 18A des dritten Planetenradsatzes 18 relativ zu dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Die vierte Bremse 36 ist selektiv einrückbar, um das siebte Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 zu verbinden und somit eine Rotation des Planetenträgerelements 18C des dritten Planetenradsatzes 18 und des Hohlradelements 20C des vierten Planetenradsatzes 20 relativ zu dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 einzuschränken.
-
Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Mehrganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, erste Bremse 30, zweite Bremse 32, dritte Bremse 34 und vierte Bremse 36) 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. 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.
-
Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 30 und die vierte Bremse 36 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 30 verbindet das erste Verbindungselement 42 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40, um eine Rotation des Sonnenradelements 14A des ersten Planetenradsatzes 14 relativ zu dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Die vierte Bremse 36 verbindet das siebte Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40, um eine Rotation des Planetenträgerelements 18C des dritten Planetenradsatzes 18 und des Hohlradelements 20C des vierten Planetenradsatzes 20 relativ zu dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Gleichermaßen werden die neun Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 3 gezeigt ist.
-
4 zugewandt, stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout einer anderen Ausführungsform eines Mehrganggetriebes 100 auf der Basis des Getriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 4 sind die Komponenten der Planetenradsätze wie etwa Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, Kupplungen, Bremsen und Kopplungseinrichtungen in dem Getriebe 100 entsprechend dargestellt. Nun wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Mehrganggetriebes 100 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 100 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, erste Bremse 30, zweite Bremse 32, dritte Bremse 34 und vierte Bremse 36) erzielt. 5 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 100 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 5 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
-
6 zugewandt, stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout einer anderen Ausführungsform eines Mehrganggetriebes 200 auf der Basis des Getriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 6 sind die Komponenten der Planetenradsätze wie etwa Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, Kupplungen, Bremsen und Kopplungseinrichtungen in dem Getriebe 200 entsprechend dargestellt. Nun wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Mehrganggetriebes 200 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 200 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, erste Bremse 30, zweite Bremse 32, dritte Bremse 34 und vierte Bremse 36) erzielt. 7 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 200 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 7 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
-
8 zugewandt, stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout einer anderen Ausführungsform eines Mehrganggetriebes 300 auf der Basis des Getriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 8 sind die Komponenten der Planetenradsätze, wie etwa Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, Kupplungen, Bremsen und Kopplungseinrichtungen in dem Getriebe 300 entsprechend dargestellt. In Getriebe 300 sind Planetenradsätze 18 und 20 (die in dem Hebeldiagramm von 1 gezeigt sind) kombiniert, um eine Planetenradsatzanordnung 17 zu bilden. Die Planetenradsatzanordnung 17 umfasst Sonnenradelemente 18A und 20A, ein Hohlradelement 18B/20B und ein Planetenradträgerelement 18C/20C, das einen ersten Satz Planetenräder 19 (von denen nur eines gezeigt ist) und einen zweiten Satz Planetenräder 21 (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Die Planetenräder 19 sind lange Ritzelräder, die ein erstes Ende 19a und ein zweites Ende 19b. aufweisen. Die Planetenräder 19 sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 18A an dem ersten Ende 19A zu kämmen als auch mit dem Hohlradelement 18B/20B und dem zweiten Satz Planetenräder 21 an dem zweiten Ende 19b zu kämmen. Der zweite Satz Planetenräder 21E ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenradelement 20A als auch dem ersten Satz Planetenräder 19 kämmt. Das Sonnenradelement 18A ist mit dem Hohlrad 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 verbunden. Das Hohlradelement 18B/20B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle 22 verbunden. Das Planetenträgerelement 18C/20C ist zur gemeinsamen Rotation mit der Bremse 36 und Kupplung 26 verbunden. Sonnenradelement 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit Kupplung 28 verbunden.
-
Nun wird unter Bezugnahme auf die 8 und 9 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Mehrganggetriebes 300 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 300 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, erste Bremse 30, zweite Bremse 32, dritte Bremse 34 und vierte Bremse 36) erzielt. 9 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 300 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 9 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
-
10 zugewandt, stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout einer anderen Ausführungsfarm eines Mehrganggetriebes 400 auf der Basis des Getriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 10 sind die Komponenten der Planetenradsätze, wie etwa Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, Kupplungen, Bremsen und Kopplungseinrichtungen, in dem Getriebe 400 entsprechend dargestellt. In Getriebe 400 sind Planetenradsätze 14 und 16 (die im Hebeldiagramm von 1 gezeigt sind) kombiniert, um eine Planetenradsatzanordnung 27 zu bilden. Die Planetenradsatzanordnung 27 umfasst Sonnenradelemente 14A und 16A, ein Hohlradelement 14B/16B und ein Planetenradträgerelement 14C/16C, das einen ersten Satz Planetenräder 29 (von denen nur eines gezeigt ist) und einen zweiten Satz Planetenräder 31 (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Die Planetenräder 29 sind lange Ritzelräder, die ein erstes Ende 29a und ein zweites Ende 29b aufweisen. Die Planetenräder 29 sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 14A an dem ersten Ende 29A zu kämmen als auch mit dem Hohlradelement 14B/16B und dem zweiten Satz Planetenräder 31 an dem zweiten Ende 29b zu kämmen. Der zweite Satz Planetenräder 31E ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenradelement 16A als auch dem ersten Satz Planetenräder 29 kämmt. Das Sonnenradelement 14A ist mit Bremse 30 verbunden. Das Hohlradelement 14B/16B ist mit Bremse 32 verbunden. Das Planetenträgerelement 14C/16C ist mit der Bremse 34 und dem Sonnenrad 18A des dritten Planetenradsatzes 18 verbunden. Sonnenradelement 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit Kupplungen 26 und 28 und Eingangswelle 12 verbunden.
-
Nun wird unter Bezugnahme auf die 10 und 11 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Mehrganggetriebes 400 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 400 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, erste Bremse 30, zweite Bremse 32, dritte Bremse 34 und vierte Bremse 36) erzielt. 11 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 400 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 11 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
-
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Umfang 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-Druckschrift 810102 ”The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis” von Benford und Leising [0024]