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GEBIET
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Die Erfindung betrifft allgemein ein Mehrganggetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungsmechanismen aufweist, und genauer ein Getriebe, das neun Gänge, vier Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungsmechanismen aufweist.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt bieten lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
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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.
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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.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement und einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz aufweist, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen. Ein erstes Verbindungselement verbindet eines der Elemente des ersten Planetenradsatzes mit einem der Elemente des zweiten Planetenradsatzes. Ein zweites Verbindungselement verbindet ein anderes der Elemente des ersten Planetenradsatzes mit einem anderen der Elemente des zweiten Planetenradsatzes. Ein drittes Verbindungselement verbindet das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes. Ein viertes Verbindungselement verbindet das dritte Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes. Ein fünftes Verbindungselement verbindet zumindest ein Element des ersten und zweiten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes. Sechs Drehmomentübertragungsmechanismen sind jeweils selektiv einrückbar, um eines der ersten Elemente, zweiten Elemente und dritten Elemente mit zumindest einem von anderen der ersten Elemente, zweiten Elemente, dritten Elemente und einem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest neun Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.
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In einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist das Eingangselement ständig mit zumindest einem der ersten und dritten Elemente des ersten und zweiten Planetenradsatzes verbunden, und das Ausgangselement ist ständig mit dem dritten Verbindungselement verbunden.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein erster der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um zumindest eines von dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein zweiter der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das dritte Element des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein dritter der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das dritte Element des vierten Planetenradsatzes mit dem Eingangselement zu verbinden.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein vierter der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um zumindest eines von dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes mit dem Eingangselement zu verbinden.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein fünfter der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um zumindest eines von dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes, dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes, dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein sechster der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um zumindest eines von dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes, dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes, dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes, dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein jedes der ersten Elemente ein Sonnenradelement, ein jedes der zweiten Elemente ist ein Planetenträgerelement und ein jedes der dritten Elemente ist ein Hohlradelement.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein jedes der ersten Elemente des ersten und dritten Planetenradsatzes ein Sonnenradelement, ein jedes der dritten Elemente des zweiten und vierten Planetenradsatzes ist ein Hohlradelement, ein jedes der dritten Elemente des ersten und dritten Planetenradsatzes ist mit einem jeden der ersten Elemente des zweiten und vierten Planetenradsatzes kombiniert, um ein Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement zu bilden, und ein jedes der zweiten Elemente der Planetenradsätze ist ein Planetenträgerelement.
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In einem nochmals anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein jedes der ersten Elementen des ersten, zweiten und dritten Planetenradsatzes ein Sonnenradelement, ein jedes der dritten Elemente des ersten, zweiten und vierten Planetenradsatzes ist ein Hohlradelement, das dritte Element des dritten Planetenradsatzes ist mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes kombiniert, um ein Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement zu bilden, und ein jedes der zweiten Elemente der Planetenradsätze ist ein Planetenträgerelement.
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Weitere Merkmale 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.
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ZEICHNUNGEN
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
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1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ist eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 ist eine schematische Ansicht einer nochmals anderen Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine schematische Ansicht einer nochmals anderen Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
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6 ist eine schematische Ansicht einer nochmals anderen Ausführungsform eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und
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7 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1–6 veranschaulichten Getriebes darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.
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Zu Beginn ist festzustellen, dass in den besonderen angeführten Beispielen die Automatikgetriebe der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der vier Planetenradsätze aufweisen. Zum Beispiel ist ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein erstes Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes ist permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt. Schließlich ist ein drittes Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes permanent mit einem dritten Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes gekoppelt.
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Nun unter Bezugnahme auf
1 ist ein Beispiel eines Neunganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Bauteile einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. In einem Hebeldiagramm kann ein einziger Hebel einen einzigen Planetenradsatz darstellen, der drei grundlegende mechanische Bauteile aufweist: ein Sonnenrad, ein Hohlrad und ein Planetenträgerelement. Jedoch kann ein Hebel auch ein Paar Planetenradsätze darstellen, wobei die drei grundlegenden mechanischen Bauteile des Planetenradsatzes oder die gemeinsam genutzten mechanischen Bauteile zwischen den gepaarten Planetenradsätzen jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. In diesem Fall enthält ein einziger Hebel vier Knoten. Zwei der Knoten stellen jeweils entweder ein mechanisches Bauteil dar, das von den zwei Planetenradsätzen gemeinsam genutzt wird, oder ein mechanisches Bauteil von einem der gepaarten Zahnradsätze, das mit einem mechanischen Bauteil von dem anderen der gepaarten Zahnradsätze verbunden ist. Einer der Knoten ist das Sonnenrad, das Hohlrad oder der Planetenträger von einem der gepaarten Planetenradsätze. Schließlich ist einer der Knoten das Sonnenrad, das Hohlrad oder der Planetenträger von dem anderen der gepaarten Planetenradsätze. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann dazu verwendet werden, jeweils das Hohlrad/Sonnenrad-Verhältnis jedes entsprechenden Zahnradsatzes darzustellen. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum dazu verwendet, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu variieren, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungseinrichtungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungsmechanismen, 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.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 umfasst das Getriebe 10 eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 12, ein erstes Planetenradsatzpaar 14 mit vier Knoten: einem ersten Knoten 14A, einem zweiten Knoten 14B, einem dritten Knoten 14C und einem vierten Knoten 14D, ein zweites Planetenradsatzpaar 16 mit vier Knoten: einem ersten Knoten 16A, einem zweiten Knoten 16B, einem dritten Knoten 16C und einem viertem Knoten 16D und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 22.
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In dem in 1 gezeigten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist der erste Knoten 14A des ersten Planetenradsatzpaares 14 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzpaares 14 ist mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzpaares 16 gekoppelt. Der dritte Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzpaares 16 ist mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 22 gekoppelt.
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Das Beispiel des Getriebes 10 von 1 umfasst eine erste Bremse 24, die den vierten Knoten 14D des ersten Planetenradsatzpaares 14 selektiv mit einem feststehenden Element 50 verbindet. Eine zweite Bremse 26 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzpaares 14 selektiv mit dem feststehenden Element 50. Eine dritte Bremse 28 verbindet den ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzpaares 16 selektiv mit dem feststehenden Element 50. Eine vierte Bremse 30 verbindet den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzpaares 16 selektiv mit dem feststehenden Element 50. Eine erste Kupplung 32 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzpaares 14 selektiv mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzpaares 16. Eine zweite Kupplung 34 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzpaares 16 selektiv mit dem dritten Knoten 16D des zweiten Planetenradsatzpaares 16.
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Nun unter Bezugnahme auf die 2–6 stellen fünf Prinzipdiagramme jeweils eine schematische Auslegung eines Beispiels des Neunganggetriebes 100, 200, 300, 400, 500 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Kupplungen, Bremsen und Kopplungseinrichtungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenradelemente, Hohlradelemente, Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelemente, Verbindungselemente, Planetenradelemente und Planetenradträgerelemente, erscheinen. Ausführungsformen der Neunganggetriebe 110, 210, die in den 2 und 3 gezeigt sind, umfassen Paare von Planetenradsätzen, die übereinander gestapelt sind, so dass sie ein Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnrad zwischen einem inneren Planetenradsatz und einem äußeren Planetenradsatz gemeinsam nutzen. Das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement weist eine Innenfläche auf, die Zahnradzähne umfasst, die mit den Planetenrädern des inneren Planetenradsatzes kämmen. Die Außenfläche des Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelements umfasst auch Zahnradzähne, die mit den Planetenrädern des äußeren Planetenradsatzes kämmen. Das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement kann ein einziges Element oder mehrere Elemente sein, jedoch ist die Funktion des Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelements die von zumindest einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Verbindungselement.
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Nun unter Bezugnahme auf 2 umfasst der erste Planetenradsatz 114 des Getriebes 110 ein Sonnenradelement 114A, ein Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 114C und ein Planetenradträgerelement 114B, das einen Satz Planetenräder 114D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 114A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 136 verbunden. Das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 114C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Eingangswelle oder einem Eingangselement 112 verbunden. Das Planetenradträgerelement 114B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 138 verbunden. Die Planetenräder 114D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 114A als auch dem Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 114C zu kämmen.
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Der zweite Planetenradsatz 116 des Getriebes 110 umfasst das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 114C, ein Hohlradelement 116C und ein Planetenradträgerelement 116B, das einen Satz Planetenräder 116D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 114C wird gemeinsam mit dem ersten Planetenradsatz 114 benutzt. Das Hohlradelement 116C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 140 verbunden. Das Planetenträgerelement 116B ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 138 verbunden. Die Planetenräder 116D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 114C als auch dem Hohlradelement 116C zu kämmen.
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Der dritte Planetenradsatz 118 des Getriebes 110 umfasst ein Sonnenradelement 118A, ein Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 118C und ein Planetenradträgerelement 118B, das einen Satz Planetenräder 118D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 118A ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 140 verbunden. Das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 118C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 142 verbunden. Das Planetenträgerelement 118B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 122 verbunden. Die Planetenräder 118D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 118A als auch dem Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 118C zu kämmen.
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Der vierte Planetenradsatz 120 des Getriebes 110 umfasst das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 118C, ein Hohlradelement 120C und ein Planetenradträgerelement 120B, das einen Satz Planetenräder 120D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 118C wird gemeinsam mit dem dritten Planetenradsatz 118 benutzt. Das Hohlradelement 120C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 144 verbunden. Das Planetenträgerelement 120B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 122 verbunden. Die Planetenräder 120D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 118C als auch dem Hohlradelement 120C zu kämmen.
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Die Eingangswelle oder das Eingangselement 112 ist bevorzugt ständig mit einer Maschine (nicht gezeigt oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 122 ist bevorzugt ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt) verbunden.
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Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Bremsen 124, 126, 128, 130 und Kupplungen 132, 134 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist eine erste Bremse 124 selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 136 mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150 zu verbinden. Eine zweite Bremse 126 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 138 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150 zu verbinden. Eine dritte Bremse 128 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 140 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150 zu verbinden. Eine vierte Bremse 130 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 144 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150 zu verbinden. Eine erste Kupplung 132 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 144 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 112 zu verbinden. Die zweite Kupplung 134 ist selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 142 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 112 zu verbinden.
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Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 7 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Neunganggetriebes 110 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 110 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 112 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 122 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzhlverhältnis oder Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis bzw. -gang wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Bremse 124, zweite Bremse 126, dritte Bremse 128, vierte Bremse 130, erste Kupplung 132 und zweite Kupplung 134) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 7 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Übersetzungsverhältnisse sind abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar. Die Wahrheitstabelle von 7 ist auf jedes der in den 2–6 gezeigten Getriebe 110–510 anwendbar.
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Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 124 und die vierte Bremse 130 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 124 verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 136 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150, um eine Rotation der ersten Welle oder des ersten Verbindungselements 136 und daher des Sonnenradelements 114A des ersten Planetenradsatzes 114 relativ zu dem Getriebegehäuse 150 zu verhindern. Die vierte Bremse 130 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 144 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150, um eine Rotation der fünften Welle oder des fünften Verbindungselements 144 und daher des Hohlradelements 120C des vierten Planetenradsatzes 120 relativ zu dem Getriebegehäuse 150 zu verhindern. Gleichermaßen werden die neun Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 7 gezeigt ist.
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Nun unter Bezugnahme auf 3 umfasst der erste Planetenradsatz 214 des Getriebes 210 ein Sonnenradelement 214A, ein Hohlradelement 214C und ein Planetenradträgerelement 214B, das einen Satz Planetenräder 214D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 214A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 236 verbunden. Das Hohlradelement 214C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 238 verbunden. Das Planetenradträgerelement 214B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 240 verbunden. Die Planetenräder 214D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 214A als auch dem Hohlradelement 214C zu kämmen.
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Der zweite Planetenradsatz 216 des Getriebes 210 umfasst ein Sonnenradelement 216A, ein Hohlradelement 216C und ein Planetenradträgerelement 216B, das einen ersten Satz Planetenräder 216D und einen zweiten Satz Planetenräder 216E (nur einer von jeden Satz ist gezeigt) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 216A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 212 verbunden. Das Hohlradelement 216C ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 238 verbunden. Das Planetenträgerelement 216B ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 240 verbunden. Der erste Satz Planetenräder 216D ist konfiguriert, um jeweils mit sowohl dem Sonnenradelement 216B als auch dem zweiten Satz Planetenräder 216E zu kämmen. Der zweite Satz Planetenräder 216E ist konfiguriert, um jeweils mit sowohl dem ersten Satz Planetenräder 216D als auch dem Hohlradelement 216C zu kämmen.
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Der dritte Planetenradsatz 218 des Getriebes 210 umfasst ein Sonnenradelement 218A, ein Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 218C und ein Planetenradträgerelement 218B, das einen Satz Planetenräder 218D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 218A ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 240 verbunden. Das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 218C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 242 verbunden. Das Planetenträgerelement 218B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 222 verbunden. Die Planetenräder 218D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 218A als auch dem Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 218C zu kämmen.
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Der vierte Planetenradsatz 220 des Getriebes 210 umfasst ein Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 218C, ein Hohlradelement 220C und ein Planetenradträgerelement 220B, das einen Satz Planetenräder 220D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 220A wird gemeinsam mit dem dritten Planetenradsatz 218 benutzt. Das Hohlradelement 220C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 244 verbunden. Das Planetenträgerelement 220B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 222 verbunden. Die Planetenräder 220D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad-Hohlrad-Kombinationszahnradelement 218C als auch dem Hohlradelement 220C zu kämmen.
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Die Eingangswelle oder das Eingangselement 212 ist bevorzugt ständig mit einer Maschine (nicht gezeigt) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 222 ist bevorzugt ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt) verbunden.
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Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Bremsen 224, 226, 228, 230 und Kupplungen 232, 234 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist eine erste Bremse 224 selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 236 mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150 zu verbinden. Eine zweite Bremse 226 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 238 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150 zu verbinden. Eine dritte Bremse 228 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 240 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150 zu verbinden. Eine vierte Bremse 230 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 244 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150 zu verbinden. Eine erste Kupplung 232 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 244 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 212 zu verbinden. Die zweite Kupplung 234 ist selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 242 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 212 zu verbinden.
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Nun wird unter Bezugnahme auf die 3 und 7 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Neunganggetriebes 220 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 220 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 212 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 222 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen bzw. -gängen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis bzw. -gang zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahlverhältnis oder Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis bzw. -gang wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Bremse 224, zweite Bremse 226, dritte Bremse 228, vierte Bremse 230, erste Kupplung 232 und zweite Kupplung 234) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 7 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Übersetzungsverhältnisse sind abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
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Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 224 und die vierte Bremse 230 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 224 verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 236 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 250, um eine Rotation der ersten Welle oder des ersten Verbindungselements 236 und daher des Sonnenradelements 214A des ersten Planetenradsatzes 214 relativ zu dem Getriebegehäuse 250 zu verhindern. Die vierte Bremse 230 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 244 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 250, um eine Rotation der fünften Welle oder des fünften Verbindungselements 244 und daher des Hohlradelements 220C des vierten Planetenradsatzes 220 relativ zu dem Getriebegehäuse 250 zu verhindern. Gleichermaßen werden die neun Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 7 gezeigt ist.
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Nun unter Bezugnahme auf 4 umfasst der erste Planetenradsatz 314 des Getriebes 310 ein Sonnenradelement 314A, ein Hohlradelement 314C und ein Planetenradträgerelement 314B, das einen Satz Planetenräder 314D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 314A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Eingangswelle oder einem Eingangselement 312 verbunden. Das Hohlradelement 314C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 336 verbunden. Das Planetenradträgerelement 314B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 338 verbunden. Die Planetenräder 314D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 314A als auch dem Hohlradelement 314C zu kämmen.
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Der Planetenradsatz 316 des Getriebes 310 umfasst ein Sonnenradelement 316A, ein Hohlradelement 316C und ein Planetenradträgerelement 316B, das einen ersten Satz Planetenräder 316D und einen zweiten Satz Planetenräder 316E (nur eines von jedem Satz ist gezeigt) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 316A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 340 verbunden. Das Hohlradelement 316C ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 336 verbunden. Das Planetenradträgerelement 316B ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 338 verbunden. Der erste Satz Planetenräder 316D ist konfiguriert, um jeweils mit sowohl dem Sonnenradelement 316B als auch dem zweiten Satz Planetenräder 316E zu kämmen. Der zweite Satz Planetenräder 316E ist konfiguriert, um jeweils mit sowohl dem ersten Satz Planetenräder 316D als auch dem Hohlradelement 316C zu kämmen.
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Der dritte Planetenradsatz 318 des Getriebes 310 umfasst ein Sonnenradelement 318A, ein Hohlradelement 318C und ein Planetenradträgerelement 318B, das einen Satz Planetenräder 318D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 318A ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 336 verbunden. Das Hohlradelement 318C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 342 verbunden. Das Planetenradträgerelement 318B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 322 verbunden. Die Planetenräder 318D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 318A als auch dem Hohlradelement 318C zu kämmen.
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Der vierte Planetenradsatz 320 des Getriebes 310 umfasst ein Sonnenradelement 320A, ein Hohlradelement 320C und ein Planetenradträgerelement 320B, das einen Satz Planetenräder 320D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 320A ist zur gemeinsamen Rotation mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 342 verbunden. Das Hohlradelement 320C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 344 verbunden. Das Planetenradträgerelement 320B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 322 verbunden. Die Planetenräder 320D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 320A als auch dem Hohlradelement 320C zu kämmen.
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Die Eingangswelle oder das Eingangselement 312 ist bevorzugt ständig mit einer Maschine (nicht gezeigt) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 322 ist bevorzugt ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt) verbunden.
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Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Bremsen 324, 326, 328, 330 und Kupplungen 332, 334 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist eine erste Bremse 324 selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 340 mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 350 zu verbinden. Eine zweite Bremse 326 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 338 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 350 zu verbinden. Eine dritte Bremse 328 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 336 mit dem feststehendem Element oder Getriebegehäuse 350 zu verbinden. Eine vierte Bremse 330 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 344 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 450 zu verbinden. Eine erste Kupplung 332 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 344 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 312 zu verbinden. Die zweite Kupplung 334 ist selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 342 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 312 zu verbinden.
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Nun wird unter Bezugnahme auf die 4 und 7 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Neunganggetriebes 310 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 310 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 312 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 322 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen bzw. -gang und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis bzw. -gang zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang- oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Bremse 324, zweite Bremse 326, dritte Bremse 328, vierte Bremse 330, erste Kupplung 332 und zweite Kupplung 334) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 7 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Übersetzungsverhältnisse sind abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
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Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 324 und die vierte Bremse 330 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 324 verbindet die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 340 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 350, um eine Rotation der dritten Welle oder des dritten Verbindungselements 340 und daher des Sonnenradelements 316A des zweiten Planetenradsatzes 316 relativ zu dem Getriebegehäuse 350 zu verhindern. Die vierte Bremse 330 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 344 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 350, um eine Rotation der fünften Welle oder des fünften Verbindungselements 344 und daher des Hohlradelements 320C des vierten Planetenradsatzes 320 relativ zu dem Getriebegehäuse 350 zu verhindern. Gleichermaßen werden die neun Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 7 gezeigt ist.
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Nun unter Bezugnahme auf 5 umfasst der erste Planetenradsatz 414 des Getriebes 410 ein Sonnenradelement 414A, ein Hohlradelement 414C und ein Planetenradträgerelement 414B, das einen Satz Planetenräder 414D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 414A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Eingangswelle oder einem Eingangselement 412 verbunden. Das Hohlradelement 414C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 436 verbunden. Das Trägerelement 414B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 438 verbunden. Die Planetenräder 414D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 414A als auch dem Hohlradelement 414C zu kämmen.
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Der zweite Planetenradsatz 416 des Getriebes 410 umfasst ein Sonnenradelement 416A, ein Hohlradelement 416C und ein Planetenradträgerelement 416B, das einen Satz Planetenräder 416D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 416A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 440 verbunden. Das Hohlradelement 416C ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 438 verbunden. Das Planetenträgerelement 416B ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 436 verbunden. Die Planetenräder 416D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 416A als auch dem Hohlradelement 416C zu kämmen.
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Der dritte Planetenradsatz 418 des Getriebes 410 umfasst ein Sonnenradelement 418A, ein Hohlradelement 418C und ein Planetenradträgerelement 418B, das einen Satz Planetenräder 418D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 418A ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 438 verbunden. Das Hohlradelement 418C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 442 verbunden. Das Trägerelement 418B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 422 verbunden. Die Planetenräder 418D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 418A als auch dem Hohlradelement 418C zu kämmen.
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Der vierte Planetenradsatz 420 des Getriebes 410 umfasst ein Sonnenradelement 420A, ein Hohlradelement 420C und ein Planetenradträgerelement 420B, das einen Satz Planetenräder 420D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 420A ist zur gemeinsamen Rotation mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 442 verbunden. Das Hohlradelement 420C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 444 verbunden. Das Trägerelement 420B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 422 verbunden. Die Planetenräder 420D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 420A als auch dem Hohlradelement 420C zu kämmen.
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Die Eingangswelle oder das Eingangselement 412 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 422 ist bevorzugt ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.
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Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Bremsen 424, 426, 428, 430 und Kupplungen 432, 434 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist eine erste Bremse 424 selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 440 mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 450 zu verbinden. Eine zweite Bremse 426 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 438 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 450 zu verbinden. Eine dritte Bremse 428 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 436 mit dem feststehendem Element oder Getriebegehäuse 450 zu verbinden. Eine vierte Bremse 430 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 444 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 450 zu verbinden. Eine erste Kupplung 432 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 444 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 412 zu verbinden. Die zweite Kupplung 434 ist selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 442 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 412 zu verbinden.
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Nun wird unter Bezugnahme auf die 5 und 7 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Neunganggetriebes 410 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 410 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 412 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 422 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen bzw. -gängen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis bzw. -gang zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang- oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Bremse 424, zweite Bremse 426, dritte Bremse 428, vierte Bremse 430, erste Kupplung 432 und zweite Kupplung 434) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 7 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Übersetzungsverhältnisse sind abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
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Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 424 und die vierte Bremse 430 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 424 verbindet die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 440 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 450, um eine Rotation der dritten Welle oder des dritten Verbindungselements 440 und daher des Sonnenradelements 416A des zweiten Planetenradsatzes 416 relativ zu dem Getriebegehäuse 450 zu verhindern. Die vierte Bremse 430 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 444 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 450, um eine Rotation der fünften Welle oder des fünften Verbindungselements 444 und daher des Hohlradelements 420C des vierten Planetenradsatzes 420 relativ zu dem Getriebegehäuse 450 zu verhindern. Gleichermaßen werden die neun Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 7 gezeigt ist.
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Nun unter Bezugnahme auf 6 umfasst der erste Planetenradsatz 514 des Getriebes 510 ein Sonnenradelement 514A, ein Hohlradelement 514C und ein Planetenradträgerelement 514B, das einen Satz Planetenräder 514D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 514A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 536 verbunden. Das Hohlradelement 514C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 538 verbunden. Das Planetenradträgerelement 514B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 540 verbunden. Die Planetenräder 514D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 514A als auch dem Hohlradelement 514C zu kämmen.
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Der zweite Planetenradsatz 516 des Getriebes 510 umfasst ein Sonnenradelement 516A, ein Hohlradelement 516C und ein Planetenradträgerelement 516B, das einen Satz Planetenräder 516D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 516A ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 536 verbunden. Das Hohlradelement 516C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Eingangswelle oder einem Eingangselement 512 verbunden. Das Planetenradträgerelement 516B ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 538 verbunden. Die Planetenräder 516D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 516A als auch dem Hohlradelement 516C zu kämmen.
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Der dritte Planetenradsatz 518 des Getriebes 510 umfasst ein Sonnenradelement 518A, ein Hohlradelement 518C und ein Planetenradträgerelement 518B, das einen Satz Planetenräder 518D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 518A ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 540 verbunden Das Hohlradelement 518C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 542 verbunden. Das Planetenradträgerelement 518B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 522 verbunden. Die Planetenräder 518D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 518A als auch dem Hohlradelement 518C zu kämmen.
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Der vierte Planetenradsatz 520 des Getriebes 510 umfasst ein Sonnenradelement 520A, ein Hohlradelement 520C und ein Planetenradträgerelement 520B, das einen Satz Planetenräder 520D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 520A ist zur gemeinsamen Rotation mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 542 verbunden. Das Hohlradelement 520C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 544 verbunden. Das Planetenradträgerelement 520B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 522 verbunden. Die Planetenräder 520D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 520A als auch dem Hohlradelement 520C zu kämmen.
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Die Eingangswelle oder das Eingangselement 512 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 522 ist bevorzugt ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.
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Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Bremsen 524, 526, 528, 530 und Kupplungen 532, 534 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist eine erste Bremse 524 selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 536 mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 550 zu verbinden. Eine zweite Bremse 526 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 538 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 550 zu verbinden. Eine dritte Bremse 528 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 540 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 550 zu verbinden. Eine vierte Bremse 530 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 544 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 550 zu verbinden. Eine erste Kupplung 532 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 544 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 512 zu verbinden. Die zweite Kupplung 534 ist selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 542 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 512 zu verbinden.
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Nun wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Neunganggetriebes 510 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 510 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 512 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 522 in zumindest neun Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen bzw. -gängen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis bzw. -gang zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang- oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Bremse 524, zweite Bremse 526, dritte Bremse 528, vierte Bremse 530, erste Kupplung 532 und zweite Kupplung 534) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 7 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Übersetzungsverhältnisse sind abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
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Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 524 und die vierte Bremse 530 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 524 verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 536 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 550, um eine Rotation der ersten Welle oder des ersten Verbindungselements 536 und daher des Sonnenradelements 514A des ersten Planetenradsatzes 514 relativ zu dem Getriebegehäuse 550 zu verhindern. Die vierte Bremse 530 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 544 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 550, um eine Rotation der fünften Welle oder des fünften Verbindungselements 544 und daher des Hohlradelements 520C des vierten Planetenradsatzes 520 relativ zu dem Getriebegehäuse 550 zu verhindern. Gleichermaßen werden die neun Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 7 gezeigt ist.
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Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände der Neunganggetriebe 110, 510 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen und Bremsen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung oder Bremse eingerückt oder aktiviert bleiben wird.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- SAE-Druckschrift 810102 ”The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis” von Benford und Leising [0027]
