DE102012207031B4 - Mehrstufengetriebe - Google Patents
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Abstract
Mehrstufengetriebe, umfassend zumindest vier Planetenradsätze (1, 2, 3, 4), ein Gehäuse (72), eine Antriebswelle (70) und eine Abtriebswelle (71) wobei- ein Steg (12) eines ersten Planetenradsatzes (1) und ein Hohlrad (43) eines vierten Planetenradsatzes (4) über eine erste Bremse (51) mit dem Gehäuse (72) und über eine erste Kupplung (61) mit der Antriebswelle (70) koppelbar sind,- ein Sonnenrad (11) des ersten Planetenradsatzes (1) über eine zweite Bremse (52) mit dem Gehäuse (72) koppelbar ist,- ein Hohlrad (13) des ersten Planetenradsatzes (1) und ein Sonnenrad (21) eines zweiten Planetenradsatzes (2) über eine zweite Kupplung (62) mit der Antriebswelle (70) koppelbar sind,- die Antriebswelle (70) mit einem Hohlrad (23) des zweiten Planetenradsatzes (2) über eine dritte Kupplung (63) koppelbar ist,- ein Steg (22) des zweiten Planetenradsatzes (2) mit einem Steg (42) des vierten Planetenradsatzes (4) ständig verbunden ist,- ein Steg (32) eines dritten Planetenradsatzes (3) und ein Sonnenrad (41) des vierten Planetenradsatzes (4) mit der Abtriebswelle (71) ständig verbunden sind und eine der folgenden zwei Verbindungen ständig und eine der genannten Verbindungen mittels zumindest eines Schaltelements lösbar ausgeführt sind:- Verbindung eines Sonnenrads (31) des dritten Planetenradsatzes (3) mit dem Gehäuse (72) und- Verbindung des Hohlrades (23) des zweiten Planetenradsatzes (2) mit einem Hohlrad (33) des dritten Planetenradsatzes (3).
Description
- Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
- Derartige Mehrstufengetriebe kommen vorzugsweise als Automatikgetriebe von Kraftfahrzeugen zum Einsatz, wobei der in der jeweiligen Gangstufe wirksame Leistungsfluss innerhalb der Planetensätze durch eine gezielte Betätigung der Schaltelemente definiert wird. Dabei sind die Planetensätze bei einem Automatikgetriebe üblicherweise zudem mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement verbunden, wie beispielsweise etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung.
- Aus der
DE 10 2008 000 428 A1 ist ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise bekannt, bei welchem in einem Gehäuse vier Planetensätze, sowie insgesamt acht drehbare Wellen angeordnet sind, von denen eine die Antriebswelle und eine andere die Abtriebswelle des Mehrstufengetriebes darstellt. Des Weiteren sind im Bereich der Wellen mindestens sechs Schaltelemente vorgesehen, mittels deren gezielter Betätigung der Leistungsfluss innerhalb der vier Planetensätze variiert und damit verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle definierbar sind. Insgesamt sind hierdurch neun Vorwärtsgänge, sowie ein Rückwärtsgang schaltbar. - Ferner offenbart
DE 10 2008 000 429 A1 ein Mehrstufengetriebe mit neun Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Das Mehrstufengetriebe umfasst vier Planetensätze, acht drehbare Wellen und sechs Schaltelemente, wobei der erste und der zweite Planetensatz einen schaltbaren Vorschaltradsatz bilden und der dritte und der vierte Planetensatz den Hauptradsatz bilden. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Mehrstufengetriebe anzugeben, vorzugsweise mit verbesserten Wirkungsgrad und hinreichend großer und hinreichend gleichmäßig verteilter Übersetzungsreihe.
- Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Mehrstufengetriebe gemäß Anspruch 1. Das Mehrstufengetriebe umfasst zumindest vier Planetenradsätze, ein Gehäuse, eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle wobei
- - ein Steg eines ersten Planetenradsatzes und ein Hohlrad eines vierten Planetenradsatzes über eine erste Bremse mit dem Gehäuse und über eine erste Kupplung mit der Antriebswelle koppelbar sind,
- - ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes über eine zweite Bremse mit dem Gehäuse koppelbar ist,
- - ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad eines zweiten Planetenradsatzes über eine zweite Kupplung mit der Antriebswelle koppelbar sind,
- - die Antriebswelle mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes über eine dritte Kupplung koppelbar ist,
- - ein Steg des zweiten Planetenradsatzes mit einem Steg des vierten Planetenradsatzes ständig verbunden ist,
- - ein Steg eines dritten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes mit der Abtriebswelle ständig verbunden sind und eine der folgenden zwei Verbindungen ständig und eine der genannten Verbindungen mittels zumindest eines Schaltelements lösbar ausgeführt sind:
- - Verbindung eines Sonnenrads des dritten Planetenradsatzes mit dem Gehäuse und
- - Verbindung des Hohlrades des zweiten Planetenradsatzes mit einem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes.
- Unter einem Planetenradsatz wird insbesondere ein Radsatz verstanden, welcher zumindest ein Sonnenrad umfasst, indem ein oder mehrere Planetenräder kämmen, einen Steg umfasst, welcher die Achsen der Planetenräder bestimmt und ein Hohlrad, in dem die Planetenräder kämmen. Bevorzugt weist das Hohlrad eine Innenverzahnung und das Sonnenrad eine Außenverzahnung auf.
- Ein Vorteil der Erfindung kann es sein, dass die Schaltelemente des Mehrstufengetriebes, also die getriebeseitigen Bremsen und Kupplungen, von außen gut erreichbar sind. So können die Aktoren, wie beispielweise Elektromotoren, hydraulische Ventile, hydraulische Pumpen und Ähnliche in der Nähe der Schaltelemente angeordnet sein, wodurch mechanische und/oder hydraulische Verluste verringert werden und eine geringere Energie für die Betätigung des Schaltelementes notwendig sein kann. Auch kann weniger Energie notwendig sein, um das Schaltelement in seinem jeweils aktuellen Betriebszustand, also offen oder geschlossen, zu halten, zum Beispiel da durch kurze Leitungen auch die Druckverluste geringer sind. Auch ist es so möglich, Schaltelemente an dem Gehäuse und somit zumindest teilweise drehfest anzuordnen, wodurch Dichtungen, welche eine stehende Leitung mit einer drehenden Leitung verbinden, ganz oder teilweise vermieden werden können.
- Auch vereinfacht die räumliche Anordnung der gut erreichbaren Schaltelemente das Ersetzen der üblichen hydraulisch betätigten Lamellenkupplungen oderbremsen durch zum Beispiel elektro-mechanisch oder elektro-hydraulisch betätigte Bremsen und Kupplungen, die vergleichsweise einfach bedarfsgerecht ansteuerbar sind. Gut erreichbare Schaltelemente sind einerseits Bremsen, welche eine Welle mit dem Gehäuse drehfest koppeln, aber auch Schaltelemente an außen liegenden Wellen des Mehrstufengetriebes, vorzugsweise an An- oder Abtriebswelle, denen zur Betätigung benötigtes Hydraulikfluid vergleichsweise einfach zugeführt werden kann.
- Neben dieser Eigenschaft weist das Mehrstufengetriebe auch noch einen guten Verzahnungswirkungsgrad, lediglich kleine Belastungen der Bauteile, insbesondere niedrige Planetensatz- und Schaltelementmomente, niedrige Absolut- und Relativdrehzahlen und/oder einen geringen Bauaufwand auf. Letzteres ermöglicht die Realisierung des Mehrstufengetriebes mit nur geringem Gewicht und niedrigen Kosten. Schließlich ermöglicht das Mehrstufengetriebe auch eine gute Übersetzungsreihe, also eine gut brauchbare Abstufung der Gänge.
- Allgemein umfasst eine bevorzugte Ausführungsform des Mehrstufengetriebes vier Planetenradsätze, drei Kupplungen, drei Bremsen und keine feste Gehäusekopplung. Eine alternative Ausführungsform des Mehrstufengetriebes umfasst allgemein vier Kupplungen, zwei Bremsen und eine feste Gehäusekopplung.
- Durch Betätigung von jeweils drei Schaltelementen (Bremsen und/oder Kupplungen) lassen sich neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang Gänge schalten, wobei für den vierten Gang drei weitere alternative Schaltstellungen zur Verfügung stehen.
- Als Anfahrelemente können ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, eine hydrodynamische Kupplung, eine zusätzliche Anfahrkupplung, eine integrierte Anfahrkupplung oder -bremse und/oder eine zusätzliche E-Maschine dienen.
- Auf jeder Welle kann prinzipiell eine E-Maschine oder eine sonstige Kraft-/ Leistungsquelle angeordnet werden. Desweitern kann auf jeder Welle prinzipiell ein Freilauf zum Gehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.
- Bevorzugt wird das Mehrstufengetriebe als Standardantrieb realisiert, denkbar ist aber auch eine Front-Quer Bauweise.
- Alle Schaltelemente können reib- oder formschlüssig wirken. Vorzugsweise werden jedoch die dritte Bremse bzw. die vierte Kupplung als formschlüssige Bremse oder Kupplung, insbesondere als Klauenkupplungen, ausgeführt, was zu einem deutlich verbesserten Wirkungsgrad und damit deutlichen Verbrauchsvorteilen führt.
- Dabei wurde erkannt, dass die dritte Bremse bzw. die vierte Kupplung bei einem Durchschalten vom ersten in den neunten Gang nur einmal betätigt werden muss. Deshalb eignen sich diese Schaltelemente insbesondere dafür als Klauenkupplung ausgeführt zu werden. So wurde weiter erkannt, dass bei diesen Schaltelementen aufgrund ihrer vergleichsweise seltenen Betätigung der Vorteil des besseren Wirkungsgrads den Nachteil der schwierigeren Handhabung überwiegt. Insbesondere wurde erkannt, dass die Betätigung dieses Schaltelementes bei einem vergleichsweise hohen Gang stattfinden kann, wodurch der Drehzahlunterschied der Wellen gering sein kann und somit für die eine Betätigung einer Klauenkupplung günstig ist.
- Die geometrische Lage (Reihenfolge) der einzelnen Radsätze und Schaltelemente ist frei wählbar, solange es die Bindbarkeit der Elemente zulässt. So können einzelne Elemente beliebig in ihrer Lage verschoben werden.
- Weitere vorteilhafte Varianten des Mehrstufengetriebes ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren. Diese weisen alle funktionell die gleichen Eigenschaften wie das Hauptsystem, insbesondere ähnlichen Wirkungsgrad, ähnliche Stufung etc. auf.
- Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
- Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
-
1 eine erste schematisch dargestellte beispielhafte Variante eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; -
2 eine zweite schematisch dargestellte beispielhafte Variante eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; -
3 eine Tabelle, welche die geschlossenen Schaltelemente für die in der1 dargestellte Getriebevariante in jeder Gangstufe anzeigt und -
4 eine Tabelle, welche die geschlossenen Schaltelemente für die in der2 dargestellte Getriebevariante in jeder Gangstufe anzeigt. - Die
1 zeigt ein Mehrstufengetriebe umfassend vier Planetenradsätze1 ,2 ,3 ,4 , eine Antriebswelle70 , eine Abtriebswelle71 , sechs weitere drehbare Wellen73 ,74 ,75 ,76 ,77 ,78 sechs Schaltelemente51 ,52 ,53 ,61 ,62 ,63 davon drei Bremsen51 ,52 ,53 und drei Kupplungen61 ,62 ,63 . Die vier Planetenradsätze1 ,2 ,3 ,4 sind in der Reihenfolge erster Planetenradsatz1 , zweiter Planetenradsatz2 , dritter Planetenradsatz3 , vierter Planetenradsatz4 hintereinander angeordnet. Der erste Planetenradsatz1 , der zweite Planetenradsatz2 , der dritte Planetenradsatz3 und der vierte Planetenradsatz4 sind als Minusplanetenradsatz ausgebildet. Die Planetenradsätze1 ,2 ,3 ,4 , sind gemeinsam von einem Gehäuse72 umgeben. Bei der Variante des Mehrstufengetriebes aus1 sind - - ein Steg
12 eines ersten Planetenradsatzes1 und ein Hohlrad43 eines vierten Planetenradsatzes4 über eine erste Bremse51 mit dem Gehäuse72 und über eine erste Kupplung61 mit der Antriebswelle70 koppelbar, - - ein Sonnenrad
11 des ersten Planetenradsatzes1 über eine zweite Bremse52 mit dem Gehäuse72 koppelbar, - - ein Hohlrad
13 des ersten Planetenradsatzes1 und ein Sonnenrad21 eines zweiten Planetenradsatzes2 über eine zweite Kupplung62 mit der Antriebswelle70 koppelbar, - - die Antriebswelle
70 mit einem Hohlrad23 des zweiten Planetenradsatzes2 über eine dritte Kupplung63 koppelbar, - - ein Steg
22 des zweiten Planetenradsatzes2 mit einem Steg42 des vierten Planetenradsatzes4 ständig verbunden, - - ein Steg
32 eines dritten Planetenradsatzes3 und ein Sonnenrad41 des vierten Planetenradsatzes4 mit der Abtriebswelle71 ständig verbunden, - - das Sonnenrad
31 des dritten Planetenradsatzes3 mit dem Gehäuse72 über eine dritte Bremse53 koppelbar und - - das Hohlrad
23 des zweiten Planetenradsatzes2 mit dem Hohlrad33 des dritten Planetenradsatzes3 und Welle76 ständig verbunden. -
2 zeigt ein Mehrstufengetriebe, welches dem Mehrstufengetriebe aus1 sehr ähnlich ist und sich in folgenden Punkten von der Ausführungsform aus1 unterscheidet: - - das Sonnenrad
31 des dritten Planetenradsatzes3 ist mit dem Gehäuse72 ständig verbunden und - - das Hohlrad
23 des zweiten Planetenradsatzes2 ist ständig fest mit Welle76 verbunden und ist mit dem Hohlrad33 des dritten Planetenradsatzes3 über eine vierte Kupplung64 koppelbar. - Bei dem in der
1 dargestellten Mehrstufengetrieben können folgende Gänge schaltbar sein: - Ein erster Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene dritte Bremse53 und die geschlossene zweite Kupplung62 realisierbar. - Ein zweiter Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene dritte Bremse53 und die geschlossene erste Kupplung61 realisierbar. - Ein dritter Gang ist durch die geschlossene dritte Bremse
53 , die geschlossene erste Kupplung61 und die geschlossene zweite Kupplung62 realisierbar. - Ein vierter Gang ist durch die geschlossene dritte Bremse
53 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene dritte Kupplung63 oder - durch die geschlossene erste Bremse
51 , die geschlossene dritte Bremse53 und die geschlossene dritte Kupplung63 oder - durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene dritte Bremse53 und die geschlossene dritte Kupplung63 oder - durch die geschlossene dritte Bremse
53 , die geschlossene erste Kupplung61 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein fünfter Gang ist durch die geschlossene erste Kupplung
61 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein sechster Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene erste Kupplung61 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein siebenter Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein achter Gang ist durch die geschlossene erste Bremse
51 , die geschlossene zweite Bremse52 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein neunter Gang ist durch die geschlossene erste Bremse
51 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein Rückwärtsgang ist durch die geschlossene erste Bremse
51 , die geschlossene dritte Bremse53 und die geschlossene zweite Kupplung62 realisierbar. - Dabei sind die jeweils nicht genannten Schaltelemente geöffnet.
- Dies zeigt auch die Tabelle in
3 , welche auch die Übersetzungsverhältnisse der jeweiligen Gangstufen darstellt. - Bei dem in der
2 dargestellten Mehrstufengetrieben können folgende Gänge schaltbar sein: - Ein erster Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene vierte Kupplung64 realisierbar. - Ein zweiter Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene erste Kupplung61 und die geschlossene vierte Kupplung64 realisierbar. - Ein dritter Gang ist durch die geschlossene erste Kupplung
61 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene vierte Kupplung64 realisierbar. - Ein vierter Gang ist durch die geschlossene erste Kupplung
61 , die geschlossene dritte Kupplung63 und die geschlossene vierte Kupplung64 oder durch die geschlossene erste Bremse51 , die geschlossene dritte Kupplung63 und die geschlossene vierte Kupplung64 oder - durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene dritte Kupplung63 und die geschlossene vierte Kupplung64 oder - durch die geschlossene zweite Kupplung
62 , die geschlossene dritte Kupplung63 und die geschlossene vierte Kupplung64 realisierbar. - Ein fünfter Gang ist durch die geschlossene erste Kupplung
61 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein sechster Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene erste Kupplung61 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein siebenter Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse
52 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein achter Gang ist durch die geschlossene erste Bremse
51 , die geschlossene zweite Bremse52 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein neunter Gang ist durch die geschlossene erste Bremse
51 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene dritte Kupplung63 realisierbar. - Ein Rückwärtsgang ist durch die geschlossene erste Bremse
51 , die geschlossene zweite Kupplung62 und die geschlossene vierte Kupplung64 realisierbar. - Dabei sind die jeweils nicht genannten Schaltelemente geöffnet.
- Dies zeigt auch die Tabelle in
4 , welche auch die Übersetzungsverhältnisse der jeweiligen Gangstufen darstellt. - Vorzugsweise sind bei den gezeigten Mehrstufengetrieben alle Radsätze
1 ,2 ,3 ,4 als Minusradsätze ausgeführt. - In einer vorteilhaften Variante ist das Übersetzungsverhältnis:
- - des ersten Radsatzes
1 zwischen Sonnenrad11 und Hohlrad13 -3,900 und/oder - - des zweiten Radsatzes
2 zwischen Sonnenrad21 und Hohlrad23 -2,146 und/oder - - des dritten Radsatzes
3 zwischen Sonnenrad31 und Hohlrad33 -1,634 und/oder - - des vierten Radsatzes
4 zwischen Sonnenrad41 und Hohlrad43 -3,045. - Generell kann anstelle einer ersten genannten Verbindung/Kopplung zu einem Steg
12 ,22 ,32 ,42 eines Radsatzes1 ,2 ,3 ,4 und einer zweiten genannten Verbindung/Kopplung zu einem Hohlrad13 ,23 ,33 ,43 dieses Radsatzes1 ,2 ,3 ,4 die erste genannte Verbindung/Kopplung zu dem genannten Hohlrad13 ,23 ,33 ,43 dieses Radsatzes1 ,2 ,3 ,4 und die zweite genannte Verbindung/Kopplung zu dem genannten Steg12 ,22 ,32 ,42 dieses Radsatzes1 ,2 ,3 ,4 ausgeführt sein, wobei dieser Radsatz1 ,2 ,3 ,4 anstatt als Minusradsatz als Plusradsatz beziehungsweise anstatt als Plusradsatz als Minusradsatz ausgeführt wird. Mit anderen Worten werden die Verbindungen/Kopplungen zum Steg12 ,22 ,32 ,42 und zum Hohlrad13 ,23 ,33 ,43 eines Radsatzes1 ,2 ,3 ,4 getauscht und die Drehrichtung zwischen Sonnenrad11 ,21 ,31 ,41 und Hohlrad13 ,23 ,33 ,43 dieses Radsatzes1 ,2 ,3 ,4 umgekehrt. Bei der Auslegung des Mehrstufengetriebes ist zusätzlich darauf zu achten, dass der Betrag der Standübersetzung dieses Radsatzes um 1 erhöht bzw. erniedrigt wird, wenn die schaltbaren Übersetzungsverhältnisse zwischen Antrieb70 und Abtrieb71 ansonsten gleich bleiben sollen. Durch die genannte Variation der Radsätze1 ,2 ,3 ,4 kann also die Verbindung/Kopplung zwischen den einzelnen Getriebeelementen verändert werden, ohne dabei die Charakteristik des Getriebes zu verändern. Damit steht eine Vielzahl an konstruktive Ausgestaltungen zur Verfügung, welche die Realisierung des Getriebes im Einzelfall vereinfachen können. Die erwähnte Vertauschung der Verbindung/Kopplung ist dabei nicht auf einen Radsatz1 ,2 ,3 ,4 beschränkt, sondern kann auch auf mehrere Radsätze1 ,2 ,3 ,4 gleichzeitig angewendet werden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- erster Getriebe-Radsatz
- 2
- zweiter Getriebe-Radsatz
- 3
- dritter Getriebe-Radsatz
- 4
- vierter Getriebe-Radsatz
- 11
- Sonnenrad des ersten Getriebe-Radsatzes
- 12
- Steg des ersten Getriebe-Radsatzes
- 13
- Hohlrad des ersten Getriebe-Radsatzes
- 21
- Sonnenrad des zweiten Getriebe-Radsatzes
- 22
- Steg des zweiten Getriebe-Radsatzes
- 23
- Hohlrad des zweiten Getriebe-Radsatzes
- 31
- Sonnenrad des dritten Getriebe-Radsatzes
- 32
- Steg des dritten Getriebe-Radsatzes
- 33
- Hohlrad des dritten Getriebe-Radsatzes
- 41
- Sonnenrad des vierten Getriebe-Radsatzes
- 42
- Steg des vierten Getriebe-Radsatzes
- 43
- Hohlrad des vierten Getriebe-Radsatzes
- 51
- erste Bremse
- 52
- zweite Bremse
- 53
- dritte Bremse
- 61
- erste Kupplung
- 62
- zweite Kupplung
- 63
- dritte Kupplung
- 64
- vierte Kupplung
- 70
- Antrieb
- 71
- Abtrieb
- 72
- Gehäuse
- 73, 74, 75, 76, 77, 78
- Welle
Claims (8)
- Mehrstufengetriebe, umfassend zumindest vier Planetenradsätze (1, 2, 3, 4), ein Gehäuse (72), eine Antriebswelle (70) und eine Abtriebswelle (71) wobei - ein Steg (12) eines ersten Planetenradsatzes (1) und ein Hohlrad (43) eines vierten Planetenradsatzes (4) über eine erste Bremse (51) mit dem Gehäuse (72) und über eine erste Kupplung (61) mit der Antriebswelle (70) koppelbar sind, - ein Sonnenrad (11) des ersten Planetenradsatzes (1) über eine zweite Bremse (52) mit dem Gehäuse (72) koppelbar ist, - ein Hohlrad (13) des ersten Planetenradsatzes (1) und ein Sonnenrad (21) eines zweiten Planetenradsatzes (2) über eine zweite Kupplung (62) mit der Antriebswelle (70) koppelbar sind, - die Antriebswelle (70) mit einem Hohlrad (23) des zweiten Planetenradsatzes (2) über eine dritte Kupplung (63) koppelbar ist, - ein Steg (22) des zweiten Planetenradsatzes (2) mit einem Steg (42) des vierten Planetenradsatzes (4) ständig verbunden ist, - ein Steg (32) eines dritten Planetenradsatzes (3) und ein Sonnenrad (41) des vierten Planetenradsatzes (4) mit der Abtriebswelle (71) ständig verbunden sind und eine der folgenden zwei Verbindungen ständig und eine der genannten Verbindungen mittels zumindest eines Schaltelements lösbar ausgeführt sind: - Verbindung eines Sonnenrads (31) des dritten Planetenradsatzes (3) mit dem Gehäuse (72) und - Verbindung des Hohlrades (23) des zweiten Planetenradsatzes (2) mit einem Hohlrad (33) des dritten Planetenradsatzes (3).
- Mehrstufengetriebe nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass - das Sonnenrad (31) des dritten Planetenradsatzes (3) mit dem Gehäuse (72) über eine dritte Bremse (53) koppelbar ist und - das Hohlrad (23) des zweiten Planetenradsatzes (2) mit dem Hohlrad (33) des dritten Planetenradsatzes (3) und einer Welle (76) ständig verbunden ist. - Mehrstufengetriebe nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass - das Sonnenrad (31) des dritten Planetenradsatzes (3) mit dem Gehäuse (72) ständig verbunden ist und - das Hohlrad (23) des zweiten Planetenradsatzes (2) ständig mit einer Welle (76) verbunden ist und mit dem Hohlrad (33) des dritten Planetenradsatzes (3) über eine vierte Kupplung (64) koppelbar ist. - Mehrstufengetriebe nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass folgende Gänge durch Schließen der angegebenen Elemente schaltbar sind: - ein erster Gang durch zweite Bremse (52), dritte Bremse (53) und zweite Kupplung (62), - ein zweiter Gang durch zweite Bremse (52), dritte Bremse (53) und erste Kupplung (61), - ein dritter Gang durch dritte Bremse (53), erste Kupplung (61) und zweite Kupplung (62), - ein vierter Gang durch dritte Bremse (53), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63) oder - durch erste Bremse (51), dritte Bremse (53) und dritte Kupplung (63) oder - durch zweite Bremse (52), dritte Bremse (53) und dritte Kupplung (63) oder - durch dritte Bremse (53), erste Kupplung (61) und dritte Kupplung (63), - ein fünfter Gang durch erste Kupplung (61), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63), - ein sechster Gang durch zweite Bremse (52), erste Kupplung (61) und dritte Kupplung (63), - ein siebenter Gang durch zweite Bremse (52), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63), - ein achter Gang durch erste Bremse (51), zweite Bremse (52) und dritte Kupplung (63), - ein neunter Gang durch erste Bremse (51), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63) und - ein Rückwärtsgang durch erste Bremse (51), dritte Bremse (53) und zweite Kupplung (62), wobei die jeweils nicht genannten Elemente unbetätigt beziehungsweise geöffnet sind. - Mehrstufengetriebe nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass folgende Gänge durch Schließen der angegebenen Elemente schaltbar sind: - ein erster Gang durch zweite Bremse (52), zweite Kupplung (62) und vierte Kupplung (64), - ein zweiter Gang durch zweite Bremse (52), erste Kupplung (61) und vierte Kupplung (64), - ein dritter Gang durch erste Kupplung (61), zweite Kupplung (62) und vierte Kupplung (64), - ein vierter Gang durch erste Kupplung (61), dritte Kupplung (63) und vierte Kupplung (64) oder - durch erste Bremse (51), dritte Kupplung (63) und vierte Kupplung (64) oder - durch zweite Bremse (52), dritte Kupplung (63) und vierte Kupplung (64) oder - durch zweite Kupplung (62), dritte Kupplung (63) und vierte Kupplung (64), - ein fünfter Gang durch erste Kupplung (61), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63), - ein sechster Gang durch zweite Bremse (52), erste Kupplung (61) und dritte Kupplung (63), - ein siebenter Gang durch zweite Bremse (52), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63), - ein achter Gang durch erste Bremse (51), zweite Bremse (52) und dritte Kupplung (63), - ein neunter Gang durch erste Bremse (51), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63) und - ein Rückwärtsgang durch erste Bremse (51), zweite Kupplung (62) und vierte Kupplung (64), wobei die jeweils nicht genannten Elemente unbetätigt beziehungsweise geöffnet sind. - Mehrstufengetriebe nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass alle Radsätze (1, 2, 3, 4) als Minusradsätze ausgeführt sind. - Mehrstufengetriebe nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis: - des ersten Radsatzes (1) zwischen Sonnenrad (11) und Hohlrad (13) -3,900 und/oder - des zweiten Radsatzes (2) zwischen Sonnenrad (21) und Hohlrad (23) -2,146 und/oder - des dritten Radsatzes (3) zwischen Sonnenrad (31) und Hohlrad (33) -1,634 und/oder - des vierten Radsatzes (4) zwischen Sonnenrad (41) und Hohlrad (43) -3,045 beträgt. - Mehrstufengetriebe nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Bremse (53) oder vierte Kupplung (64) als Klauenkupplung ausgeführt sind.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008000428A1 (de) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
DE102008000429A1 (de) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
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US6705969B2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-03-16 | General Motors Corporation | Family of multi-speed transmission mechanisms having three planetary gearsets and three input torque-transmitting mechanisms |
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JP2006349153A (ja) | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Hiroki Kawana | 9速自動変速機のギヤトレーン |
DE102006001830A1 (de) * | 2006-01-13 | 2007-08-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
US7695398B2 (en) | 2007-07-09 | 2010-04-13 | Gm Global Technology Operations, Inc. | 9-speed transmission |
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