-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die Offenbarung eine Anordnung von Zahnrädern, Kupplungen und die Verbindungen zwischen ihnen in einem Leistungsgetriebe.
-
Viele Fahrzeuge werden über einen weiten Bereich von Fahrzeuggeschwindigkeiten hinweg, sowohl beim Vorwärts- als auch Rückwärtsfahren, verwendet. Einige Motorarten können jedoch nur innerhalb eines enggefassten Geschwindigkeitsbereichs effizient betrieben werden. Deshalb werden häufig Getriebe eingesetzt, die Leistung bei verschiedenen Gangübersetzungen effizient übertragen können. Ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs niedrig, wird das Getriebe üblicherweise mit einer hohen Gangübersetzung betrieben, so dass es das Motordrehmoment zur verbesserten Beschleunigung verstärkt. Bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht ein Betrieb des Getriebes mit einer niedrigen Gangübersetzung eine Motordrehzahl, die mit ruhigem und kraftstoffeffizientem Fahren einhergeht. In der Regel weist ein Getriebe ein Gehäuse, das an der Fahrzeugstruktur befestigt ist, eine Eingangswelle, die durch eine Motorkurbelwelle angetrieben wird, und eine Ausgangswelle, die die Fahrzeugräder antreibt, oftmals mittels einer Differenzialanordnung, die es ermöglicht, dass sich das linke und das rechte Rad beim Wenden des Fahrzeugs mit geringfügig unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, auf.
-
Eine Zahnradanordnung ist eine Zusammenstellung von rotierenden Elementen und Kupplungen, die so ausgelegt ist, dass sie spezielle Drehzahlverhältnisse zwischen Elementen vorgibt. Einige Drehzahlverhältnisse, so genannte feste Drehzahlverhältnisse, werden unabhängig vom Zustand irgendwelcher Kupplungen vorgegeben. Eine Zahnradanordnung, die nur feste Verhältnisse vorgibt, wird als feste Zahnradanordnung bezeichnet. Andere Drehzahlverhältnisse werden nur vorgegeben, wenn bestimmte Kupplungen vollständig eingerückt sind. Eine Zahnradanordnung, die Drehzahlverhältnisse gezielt vorgibt, wird als schaltbare Zahnradanordnung bezeichnet. Ein Getriebe mit getrennter Übersetzung weist eine schaltbare Zahnradanordnung auf, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle gezielt vorgibt.
-
Elemente einer Gruppe sind fest miteinander gekoppelt, wenn sie so beschränkt sind, dass sie sich unter allen Betriebsbedingungen als eine Einheit drehen. Elemente können durch Keilverzahnungsverbindungen, Schweißen, Presspassung, Herausarbeiten aus gemeinsamem Vollmaterial oder anderweitig fest gekoppelt sein. Es können geringfügige Abweichungen bei der Drehverschiebung zwischen fest gekoppelten Elementen auftreten, wie Verschiebung durch Spiel oder Wellennachgiebigkeit. Im Gegensatz dazu sind zwei Elemente durch eine Kupplung gezielt gekoppelt, wenn die Kupplung sie auf Drehung als eine Einheit beschränkt, wann immer die Kupplung vollständig eingerückt ist, und sie sich zumindest unter einigen anderen Betriebsbedingungen mit verschiedenen Drehzahlen frei drehen können. Kupplungen umfassen aktiv gesteuerte Vorrichtungen, wie hydraulisch oder elektrisch betätigte Kupplungen, und passive Vorrichtungen, wie Freilaufkupplungen. Eine Kupplung, die ein Element durch gezieltes Verbinden des Elements mit dem Gehäuse gegen Drehung hält, kann als Bremse bezeichnet werden. Elemente einer Gruppe sind gekoppelt, wenn sie fest oder gezielt gekoppelt sind.
-
Es wird eine Gruppe von Getriebezahnradanordnungen offenbart. Jedes Getriebe enthält eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, mehrere rotierende Elemente und Zahnradanordnungen und Kupplungen, die festgelegte feste und wählbare Drehzahlverhältnisse vorgeben.
-
Bei einer Ausführungsform enthält ein Getriebe zusätzlich zu der Eingangswelle und Ausgangswelle mindestens ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Element. Eine erste Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl der Eingangswelle fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des ersten und des zweiten Elements liegt. Die erste Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als zweites Element, einem mit der Eingangswelle fest gekoppelten Planetenträger und einem Hohlrad als das erste Element sein. Eine zweite Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl der Ausgangswelle fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des dritten und des vierten Elements liegt. Die zweite Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das dritte Element, einem mit der Ausgangswelle fest gekoppelten Planetenträger und einem Hohlrad als das vierte Element sein. Eine dritte Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl des fünften Elements fest derart, dass sie zwischen null und der Drehzahl des sechsten Elements liegt. Das fünfte Element ist mit dem vierten Element gekoppelt, und das sechste Element ist mit dem zweiten Element gekoppelt. Die dritte Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das mit dem zweiten Element fest gekoppelte sechste Element, einem Planetenträger als das mit dem vierten Element gezielt gekoppelte fünfte Element, und einem gegen Drehung festgehaltenen Hohlrad sein. Als Alternative dazu kann die dritte Zahnradanordnung als anderes Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem gezielt mit dem zweiten Element gekoppelten Sonnenrad, einem mit dem vierten Element fest gekoppelten Planetenträger und einem gegen Drehung festgehaltenen Hohlrad sein. Eine vierte Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl des vierten Elements fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des ersten und des dritten Elements liegt. Die vierte Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein Doppelritzel-Planetenradsatz mit einem mit dem dritten Element fest gekoppelten Sonnenrad, einem mit dem ersten Element gezielt gekoppelten Planetenträger und einem mit dem vierten Element fest gekoppelten Hohlrad sein. Achtgang-Ausführungsformen weisen Kupplungen und Bremsen auf, die das zweite Element gezielt gegen Drehung halten, das dritte Element gezielt mit der Eingangswelle koppeln und das erste Element gezielt mit dem dritten Element koppeln. Zehngang-Ausführungsformen weisen zusätzlich eine Kupplung auf, die das erste Element gezielt mit dem vierten Element koppelt.
-
Bei einer anderen Ausführungsform enthält ein Getriebe zusätzlich zu der Eingangswelle und Ausgangswelle mindestens ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Element. Eine erste Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl der Eingangswelle fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des ersten und des zweiten Elements liegt. Die erste Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das zweite Element, einem mit der Eingangswelle fest gekoppelten Planetenträger und einem Hohlrad als das erste Element sein. Eine zweite Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl der Ausgangswelle fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des dritten und des vierten Elements liegt. Die zweite Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das dritte Element, einem mit der Ausgangswelle fest gekoppelten Planetenträger und einem Hohlrad als das vierte Element sein. Eine dritte Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl des vierten Elements fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des fünften und des sechsten Elements liegt. Das fünfte Element ist mit dem ersten Element gekoppelt, und das sechste Element ist mit dem dritten Element gekoppelt. Die dritte Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein Doppelritzel-Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das mit dem dritten Element fest gekoppelte sechste Element, einem Planetenträger als das mit dem ersten Element gezielt gekoppelte fünfte Element, und einem mit dem vierten Element fest gekoppelten Hohlrad sein. Eine vierte Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl des vierten Elements fest derart, dass sie zwischen null und der Drehzahl des zweiten Elements liegt. Die vierte Zahnradanordnung kann zum Beispiel als ein einfacher Planetenradsatz mit einem durch eine Kupplung gezielt mit dem zweiten Element gekoppelten Sonnenrad, einem mit dem vierten Element fest gekoppelten Planetenträger und einem gegen Drehung festgehaltenen Hohlrad sein. Als Alternative dazu kann die vierte Zahnradanordnung als anderes Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem mit dem zweiten Element fest gekoppelten Sonnenrad, einem durch eine Kupplung mit dem vierten Element gezielt gekoppelten Planetenträger und einem gegen Drehung festgehaltenen Hohlrad sein. Achtgang-Ausführungsformen weisen Kupplungen und Bremsen auf, die das zweite Element gezielt gegen Drehung halten, das dritte Element gezielt mit der Eingangswelle koppeln und das erste Element gezielt mit dem dritten Element koppeln. Zehngang-Ausführungsformen weisen zusätzlich eine Kupplung auf, die das erste Element gezielt mit dem vierten Element koppelt.
-
Bei einer anderen Ausführungsform enthält ein Getriebe zusätzlich zu der Eingangswelle und Ausgangswelle mindestens ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes, ein fünftes, ein sechstes und ein siebtes Element. Eine erste Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl der Eingangswelle fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des ersten und des zweiten Elements liegt. Die erste Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das zweite Element, einem mit der Eingangswelle fest gekoppelten Planetenträger und einem Hohlrad als das erste Element sein. Eine zweite Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl der Ausgangswelle fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des dritten und des vierten Elements liegt. Die zweite Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das dritte Element, einem mit der Ausgangswelle fest gekoppelten Planetenträger und einem Hohlrad als das vierte Element sein. Eine dritte Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl des siebten Elements fest derart, dass sie zwischen den Drehzahlen des fünften und des sechsten Elements liegt. Das fünfte Element ist mit dem ersten Element gekoppelt, das sechste Element ist mit dem dritten Element gekoppelt, und das siebte Element ist mit dem vierten Element gekoppelt. Die dritte Zahnradanordnung kann zum Beispiel ein Doppelritzel-Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das mit dem dritten Element fest gekoppelte sechste Element, einem Planetenträger als das mit dem ersten Element gezielt gekoppelte fünfte Element, und einem Hohlrad als das mit dem vierten Element fest gekoppelte siebte Element sein. Als Alternative dazu kann die dritte Zahnradanordnung als anderes Beispiel ein Doppelritzel-Planetenradsatz mit einem Sonnenrad als das mit dem dritten Element fest gekoppelte sechste Element, einem Planetenträger als das mit dem ersten Element gezielt gekoppelte fünfte Element, und einem Hohlrad als das mit dem vierten Element fest gekoppelte siebte Element sein. Eine vierte Zahnradanordnung beschränkt die Drehzahl des vierten Elements fest derart, dass sie zwischen null und der Drehzahl des zweiten Elements liegt. Die vierte Zahnradanordnung kann zum Beispiel als ein einfacher Planetenradsatz mit einem fest mit dem zweiten Element gekoppelten Sonnenrad, einem mit dem vierten Element fest gekoppelten Planetenträger und einem gezielt gegen Drehung gehaltenen Hohlrad sein. Als Alternative dazu kann die vierte Zahnradanordnung als anderes Beispiel ein einfacher Planetenradsatz mit einem mit dem zweiten Element fest gekoppelten Sonnenrad, einem durch eine Kupplung mit dem vierten Element gezielt gekoppelten Planetenträger und einem gegen Drehung festgehaltenen Hohlrad sein. Kupplungen und Bremsen halten das zweite Element gezielt gegen Drehung, koppeln das dritte Element gezielt mit der Eingangswelle, koppeln das erste Element gezielt mit dem dritten Element und koppeln das erste Element gezielt mit dem vierten Element.
-
1 ist ein Schemadiagramm einer ersten Getriebezahnradanordnung.
-
2 ist ein Schemadiagramm einer zweiten Getriebezahnradanordnung.
-
3 ist ein Schemadiagramm einer dritten Getriebezahnradanordnung; und
-
4 ist ein Schemadiagramm einer vierten Getriebezahnradanordnung;
-
Es werden hier Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstäblich; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details besonderer Komponenten zu zeigen. Die speziellen strukturellen und funktionalen Details, die hierin offenbart werden, sollen deshalb nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise auszuüben ist. Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit anderen Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu schaffen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben werden. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen liefern Ausführungsbeispiele für typische Anwendungen. Es können jedoch verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die den Lehren der vorliegenden Offenbarung entsprechen, für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
-
Ein beispielhaftes Getriebe wird in 1 schematisch dargestellt. Das Getriebe verwendet vier Planetenradsätze 20, 30, 40 und 50. Die Radsätze 20, 30 und 50 sind einfache Planetenradsätze. Ein einfacher Planetenradsatz ist eine Art von fester Zahnradanordnung. Ein Planetenträger 22 dreht sich um eine Mittelachse und stützt einen Satz von Planetenrädern 24, derart, dass sich die Planetenräder bezüglich des Planetenträgers drehen. Äußere Zahnradzähne an den Planetenrädern kämmen mit äußeren Zahnradzähnen am Sonnenrad 26 und mit inneren Zahnradzähnen an einem Hohlrad 28. Das Sonnenrad und das Hohlrad werden zur Drehung um die gleiche Achse wie der Träger gestützt. Ein einfacher Planetenradsatz gibt das feste Drehzahlverhältnis so vor, dass die Drehzahl des Trägers zwischen der Drehzahl des Sonnenrads und der Drehzahl des Hohlrads liegt. (Dieses Verhältnis umfasst definitionsgemäß den Zustand, in dem sich alle drei mit derselben Drehzahl drehen.) Insbesondere ist die Drehzahl des Trägers ein gewichtetes Mittel der Drehzahl des Sonnenrads und der Drehzahl des Hohlrads, wobei die Gewichtungsfaktoren durch die Anzahl der Zähne an jedem Zahnrad bestimmt werden.
-
Der Radsatz 40 ist ein Doppelritzel-Planetenradsatz, der eine andere Art von fester Zahnradanordnung ist. Ein Planetenträger 42 dreht sich um eine mittlere Achse und stützt einen inneren Satz von Planetenrädern 44 und ein äußeren Satz von Planetenrädern 45. Äußere Zahnradzähne an jedem der inneren Planetenräder 44 kämmen mit äußeren Zahnrädern an einem Sonnenrad 46 und mit inneren Zahnrädern an einem der äußeren Planetenräder 45. Äußere Zahnradzähne an jedem der äußeren Planetenräder 45 kämmen mit inneren Zahnradzähnen an einem Hohlrad 48. Das Sonnenrad und das Hohlrad werden zur Drehung um die gleiche Achse wie der Träger gestützt. Ein Doppelritzel-Planetenradsatz gibt das feste Drehzahlverhältnis so vor, dass die Drehzahl des Hohlrads zwischen der Drehzahl des Sonnenrads und der Drehzahl des Trägers liegt. (Dieses Verhältnis umfasst definitionsgemäß den Zustand, in dem sich alle drei mit derselben Drehzahl drehen.) Insbesondere ist die Drehzahl des Hohlrads ein gewichtetes Mittel der Drehzahl des Sonnenrads und der Drehzahl des Trägers, wobei die Gewichtungsfaktoren durch die Anzahl der Zähne an jedem Zahnrad bestimmt werden. Ähnliche Drehzahlverhältnisse werden durch andere bekannte Arten von festen Zahnradanordnungen vorgegeben.
-
Ein vorgeschlagenes Zähneverhältnis für jeden Planetenradsatz in
1 ist in Tabelle 1 aufgeführt. TABELLE 1
| Hohlrad 28 / Sonnenrad 26 | 2,40 |
| Hohlrad 38 / Sonnenrad 36 | 2,20 |
| Hohlrad 48 / Sonnenrad 46 | 2,10 |
| Hohlrad 58 / Sonnenrad 56 | 3,80 |
-
Die Eingangswelle 10 ist fest mit dem Träger 32 gekoppelt. Die Ausgangswelle 12 ist fest mit dem Träger 52 gekoppelt. Der Träger 22, das Hohlrad 48 und das Hohlrad 58 sind fest miteinander gekoppelt. Das Hohlrad 28 wird gegen Drehung fest gehalten. Das Sonnenrad 46 ist fest mit dem Sonnenrad 56 gekoppelt. Das Sonnenrad 36 wird durch die Bremse 60 gezielt gegen Drehung gehalten und durch die Kupplung 62 gezielt mit dem Sonnenrad 26 gekoppelt. Das Sonnenrad 46 und das Sonnenrad 56 werden durch die Kupplung 64 gezielt mit der Eingangswelle 10 und dem Träger 32 gekoppelt. Das Hohlrad 38 wird durch die Kupplung 66 gezielt mit dem Träger 42 gekoppelt und durch die Kupplung 68 gezielt mit dem Sonnenrad 46 und dem Sonnenrad 56 gekoppelt.
-
Wie in Tabelle 2 gezeigt, erzeugt das Einrücken der Kupplungen und Bremsen in Dreierkombinationen acht Vorwärtsgangübersetzungen und eine Rückwärtsgangübersetzung zwischen der Eingangswelle
10 und der Ausgangswelle
12. Ein X zeigt an, dass die Kupplung eingerückt ist, um die Gangübersetzung herzustellen. Alle Schaltungen zwischen benachbarten Gangübersetzungen und alle zweistufigen Schaltungen können durch die koordinierte Freigabe einer Kupplung oder Bremse und das Einrücken einer anderen Kupplung oder Bremse erreicht werden. Wenn die Radsätze von
1 die in Tabelle 1 gezeigten Zähnezahlen haben, haben die Gangübersetzungen die in Tabelle 2 gezeigten Werte. TABELLE 2
| | 60 | 62 | 64 | 66 | 68 | Verhältnis | Stufe |
| Rückwärts | X | X | | X | | –3,00 | 63% |
| 1. | X | X | X | | | 4,80 | |
| 2. | X | X | | | X | 3,30 | 1,45 |
| 3. | | X | X | | X | 2,27 | 1,46 |
| 4. | | X | | X | X | 1,75 | 1,30 |
| 5. | | X | X | X | | 1,33 | 1,31 |
| 6. | | | X | X | X | 1,00 | 1,33 |
| 7. | X | | X | X | | 0,84 | 1,19 |
| 8. | X | | | X | X | 0,69 | 1,22 |
-
Ein anderes beispielhaftes Getriebe wird in
2 dargestellt. Das Getriebe verwendet 3 einfache Planetenradsätze
20,
30 und
50, und einen Doppelritzel-Planetenradsatz
40. Ein vorgeschlagenes Zähneverhältnis für jeden Planetenradsatz in
2 ist in Tabelle 3 aufgeführt. TABELLE 3
| Hohlrad 28 / Sonnenrad 26 | 2,40 |
| Hohlrad 38 / Sonnenrad 36 | 1,80 |
| Hohlrad 48 / Sonnenrad 46 | 1,90 |
| Hohlrad 58 / Sonnenrad 56 | 3,80 |
-
Die Eingangswelle 10 ist fest mit dem Träger 32 gekoppelt. Die Ausgangswelle 12 ist fest mit dem Träger 52 gekoppelt. Das Hohlrad 48 ist fest mit dem Hohlrad 58 gekoppelt. Das Hohlrad 28 wird gegen Drehung festgehalten. Das Sonnenrad 26 ist fest mit dem Sonnenrad 36 gekoppelt. Das Sonnenrad 46 ist fest mit dem Sonnenrad 56 gekoppelt. Das Sonnenrad 26 und das Sonnenrad 36 werden durch die Bremse 60 gezielt gegen Drehung gehalten. Das Sonnenrad 46 und das Sonnenrad 56 werden durch die Kupplung 64 gezielt mit der Eingangswelle 10 und dem Träger 32 gekoppelt. Das Hohlrad 38 wird durch die Kupplung 66 gezielt mit dem Träger 42 gekoppelt, durch die Kupplung 68 gezielt mit dem Sonnenrad 46 und dem Sonnenrad 56 gekoppelt und durch die Kupplung 70 gezielt mit dem Hohlrad 48 und dem Hohlrad 58 gekoppelt. Der Träger 22 wird durch die Kupplung 72 gezielt mit dem Hohlrad 48 und dem Hohlrad 58 gekoppelt.
-
Wie in Tabelle 4 gezeigt, erzeugt das Einrücken der Kupplungen und Bremsen in Dreierkombinationen zehn Vorwärtsgangübersetzungen und eine Rückwärtsgangübersetzung zwischen der Eingangswelle
10 und der Ausgangswelle
12. Wenn die Radsätze von
2 die in Tabelle 3 gezeigten Zähnezahlen haben, haben die Gangübersetzungen die in Tabelle 4 gezeigten Werte. TABELLE 4
| | 60 | 64 | 66 | 68 | 70 | 72 | Verhältnis | Stufe |
| Rückwärts | X | | X | | | X | –3,43 | 71% |
| 1. | X | X | | | | X | 4,80 | |
| 2. | X | | | X | | X | 3,09 | 1,56 |
| 3. | | X | | X | | X | 2,27 | 1,36 |
| 4. | | | | X | X | X | 1,86 | 1,22 |
| 5. | | X | | | X | X | 1,58 | 1,18 |
| 6. | | X | X | | | X | 1,36 | 1,16 |
| 7. | | X | X | | X | | 1,00 | 1,36 |
| 8. | X | X | X | | | | 0,83 | 1,21 |
| 9. | X | X | | | X | | 0,70 | 1,20 |
| 10. | X | | X | | X | | 0,64 | 1,08 |
-
Alle Schaltungen zwischen benachbarten Gangübersetzungen können durch die koordinierte Freigabe einer Kupplung oder Bremse und das Einrücken einer anderen Kupplung oder Bremse erreicht werden. Ebenso können alle zweistufigen Schaltungen, außer 4. zu 6., und viele der dreistufigen Schaltungen durch die koordinierte Freigabe eines Reibelements und das Einrücken eines anderen Reibelements erreicht werden. Durch Verwendung anderer Kombinationen von Kupplungen für bestimmte Gangübersetzungen sind zusätzliche Schaltungen möglich. Insbesondere kann der 4. Gang durch Einrücken der Kupplung 72 unter Einrücken jeglicher zwei Kupplungen 66, 68 und 70 hergestellt werden. Ebenso kann der 7. Gang durch Einrücken der Kupplung 64, während jegliche zwei Kupplungen 66, 68 und 70 eingerückt werden, hergestellt werden, und der 10. Gang kann durch Einrücken der Bremse 60, während jegliche 2 Kupplungen 66, 68 und 70 eingerückt werden, hergestellt werden. Zum Beispiel kann ein Schalten vom 4. Gang in den 6. Gang durch Einrücken der Kupplung 66, dann Freigeben der Kupplung 68 und dann Koordinieren der Freigabe der Kupplung 70 mit dem Einrücken der Kupplung 64 erreicht werden.
-
Ein drittes beispielhaftes Getriebe wird in 3 dargestellt. Das Getriebe verwendet drei einfache Planetenradsätze 20, 30 und 50, und einen Doppelritzel-Planetenradsatz 40. Die Eingangswelle 10 ist fest mit dem Träger 32 gekoppelt. Die Ausgangswelle 12 ist fest mit dem Träger 52 gekoppelt. Der Träger 22 ist fest mit dem Hohlrad 58 gekoppelt. Das Sonnenrad 26 ist fest mit dem Sonnenrad 36 gekoppelt. Das Hohlrad 38 ist fest mit dem Träger 42 gekoppelt. Das Sonnenrad 46 ist fest mit dem Sonnenrad 56 gekoppelt. Die Bremse 60 hält das Sonnenrad 26 und das Sonnenrad 36 gezielt gegen Drehung. Das Sonnenrad 46 und das Sonnenrad 56 werden durch die Kupplung 64 gezielt mit der Eingangswelle 10 und dem Träger 32 gekoppelt und durch die Kupplung 68 gezielt mit dem Hohlrad 38 und dem Träger 42 gekoppelt. Der Träger 22 und das Hohlrad 58 werden durch die Kupplung 70 gezielt mit dem Hohlrad 38 und dem Träger 42 gekoppelt und durch die Kupplung 76 gezielt mit dem Hohlrad 48 gekoppelt. Die Bremse 74 hält das Hohlrad 28 gezielt gegen Drehung.
-
Wie in Tabelle 5 gezeigt, erzeugt das Einrücken der Kupplungen und Bremsen in Dreierkombinationen zehn Vorwärtsgangübersetzungen und eine Rückwärtsgangübersetzung zwischen der Eingangswelle
10 und der Ausgangswelle
12. Wenn die Radsätze von
3 die in Tabelle 3 gezeigten Zähnezahlen haben, haben die Gangübersetzungen die in Tabelle 5 gezeigten Werte. TABELLE 5
| | 60 | 64 | 68 | 70 | 74 | 76 | Verhältnis | Stufe |
| Rückwärts | X | | | | X | X | –3,43 | 71% |
| 1. | X | X | | | X | | 4,80 | |
| 2. | X | | X | | X | | 3,09 | 1,56 |
| 3. | | X | X | | X | | 2,27 | 1,36 |
| 4. | | | X | X | X | | 1,86 | 1,22 |
| 5. | | X | | X | X | | 1,58 | 1,18 |
| 6. | | X | | | X | X | 1,36 | 1,16 |
| 7. | | X | | X | | X | 1,00 | 1,36 |
| 8. | X | X | | | | X | 0,83 | 1,21 |
| 9. | X | X | | X | | | 0,70 | 1,20 |
| 10. | X | | | X | | X | 0,64 | 1,08 |
-
Ein viertes beispielhaftes Getriebe wird in 4 dargestellt. Das Getriebe verwendet drei einfache Planetenradsätze 20, 30 und 50, und einen Doppelritzel-Planetenradsatz 40. Die Eingangswelle 10 ist fest mit dem Träger 32 gekoppelt. Die Ausgangswelle 12 ist fest mit dem Träger 52 gekoppelt. Der Träger 22 ist fest mit dem Hohlrad 58 gekoppelt. Das Sonnenrad 26 ist fest mit dem Sonnenrad 36 gekoppelt. Das Hohlrad 38 ist fest mit dem Träger 42 gekoppelt. Das Sonnenrad 46 ist fest mit dem Sonnenrad 56 gekoppelt. Die Bremse 60 hält das Sonnenrad 26 und das Sonnenrad 36 gezielt gegen Drehung. Das Sonnenrad 46 und das Sonnenrad 56 werden durch die Kupplung 64 gezielt mit der Eingangswelle 10 und dem Träger 32 gekoppelt und durch die Kupplung 78 gezielt mit dem Hohlrad 48 gekoppelt. Der Träger 22 und das Hohlrad 58 werden durch die Kupplung 70 gezielt mit dem Hohlrad 38 und dem Träger 42 gekoppelt und durch die Kupplung 76 gezielt mit dem Hohlrad 48 gekoppelt. Die Bremse 74 hält das Hohlrad 28 gezielt gegen Drehung.
-
Wenn die Kupplung 78 eingerückt ist, werden alle Glieder des Radsatzes 40 zur Drehung als eine einzige Einheit gezwungen. Da das Hohlrad 38 fest mit dem Träger 42 gekoppelt ist und das Sonnenrad 56 fest mit dem Sonnenrad 46 gekoppelt ist, wird folglich durch Einrücken der Kupplung 78 das Hohlrad 38 mit dem Sonnenrad 56 wirkgekoppelt, obgleich dadurch diese beiden Elemente nicht direkt gekoppelt werden.
-
Wie in Tabelle 6 gezeigt, erzeugt das Einrücken der Kupplungen und Bremsen in Dreierkombinationen zehn Vorwärtsgangübersetzungen und eine Rückwärtsgangübersetzung zwischen der Eingangswelle
10 und der Ausgangswelle
12. Wenn die Radsätze von
4 die in Tabelle 3 gezeigten Zähnezahlen haben, haben die Gangübersetzungen die in Tabelle 6 gezeigten Werte. TABELLE 6
| | 60 | 64 | 70 | 74 | 76 | 78 | Verhältnis | Stufe |
| Rückwärts | X | | | X | X | | –3,43 | 71% |
| 1. | X | X | | X | | | 4,80 | |
| 2. | X | | | X | | X | 3,09 | 1,56 |
| 3. | | X | | X | | X | 2,27 | 1,36 |
| 4. | | | X | X | | X | 1,86 | 1,22 |
| 5. | | X | X | X | | | 1,58 | 1,18 |
| 6. | | X | | X | X | | 1,36 | 1,16 |
| 7. | | X | X | | X | | 1,00 | 1,36 |
| 8. | X | X | | | X | | 0,83 | 1,21 |
| 9. | X | X | X | | | | 0,70 | 1,20 |
| 10. | X | | X | | X | | 0,64 | 1,08 |
-
Obgleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen, die von den Ansprüchen umfasst werden, beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke dienen der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Verschiedene Ausführungsformen könnten zwar als Vorteile bietend oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften beschrieben worden sein, jedoch können, wie für den Durchschnittsfachmann offensichtlich ist, zwischen einem oder mehreren Merkmalen oder einer oder mehreren Eigenschaften Kompromisse geschlossen werden, um die gewünschten Gesamtsystemmerkmale zu erreichen, die von der besonderen Anwendung und Implementierung abhängig sind. Diese Merkmale können Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Packaging, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen somit nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
