DE102013222341B4 - Zehnganggetriebe - Google Patents

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Abstract

Getriebe (10; 100; 200), umfassend:ein Getriebegehäuse (50);ein Eingangselement (12);ein Ausgangselement (22);einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz (14, 16, 18), die jeweils ein Sonnenrad (14A, 16C, 18C), ein Trägerelement (14B, 16B, 18B) und ein Hohlrad (14C, 16A, 18A) aufweisen, wobei das Eingangselement (12) ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) verbunden ist, und das Ausgangselement (22) ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) verbunden ist;ein erstes Verbindungselement (42), das das Hohlrad (14C) des ersten Planentenradsatzes (14) ständig mit dem Trägerelement (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) verbindet, und ein zweites Verbindungselement (52), das das Hohlrad (16A) des zweiten Planentenradsatzes (16) ständig mit dem Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) verbindet,sieben Drehmomentübertragungsmechanismen (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36; 24, 26, 28, 30', 32, 34, 36; 24, 26, 28, 30", 32, 34, 36), die selektiv in Kombinationen von dreien einrückbar sind, um zehn Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und zwei Rückwärtsdrehzahlverhältnisse zwischen dem Eingangselement (12) und dem Ausgangselement (22) herzustellen, und von denenein erster Drehmomentübertragungsmechanismus (24) selektiv einrückbar ist, um das Eingangselement (12) und das Sonnenrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Trägerelement (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) zu verbinden,ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus (26) eine Klauenkupplung ist und selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Trägerelement (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) zu verbinden,ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus (28) selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Hohlrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) und dem Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) zu verbinden,ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus (30) selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) und das Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Sonnenrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden, oder alternativ ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus (30') selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) und das Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Hohlrad (14C) des ersten Planetenradsatzes (14) und dem Trägerelement (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden, oder alternativ ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus (30") selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (14C) des ersten Planetenradsatzes (14) und das Trägerelement (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Sonnenrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden,ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus (32) selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden,ein sechster Drehmomentübertragungsmechanismus (34) selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, undein siebter Drehmomentübertragungsmechanismus (36) selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Zehnganggetriebe, die drei Planetenradsätze und sieben Drehmomentübertragungsmechanismen aufweisen.
  • Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um eine Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen werden durch den Bauraum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse vorgeschrieben.
  • Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein verbessertes, kostengünstiges und kompaktes Mehrganggetriebe.
  • Die DE 43 15 727 B4 offenbart ein Sechsganggetriebe mit drei Planetenradsätzen und sechs Drehmomentübertragungsmechanismen. Das Eingangselement ist ständig mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden und weist zwei weitere gekuppelte Verbindungen mit Elementen der anderen Planetenradsätze auf. Das Ausgangselement ist über zwei Kupplungen mit den anderen beiden Elementen des ersten Planetenradsatzes verbindbar.
  • Die EP 2 233 786 B1 offenbart ein Getriebe, umfassend ein Getriebegehäuse, ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, ein Trägerelement und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Eingangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und das Ausgangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbunden ist. Ein erstes Verbindungselement verbindet das Hohlrad des ersten Planentenradsatzes ständig mit dem Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes, und ein zweites Verbindungselement verbindet das Hohlrad des zweiten Planentenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes. Es sind ein Freilauf sowie sechs Drehmomentübertragungsmechanismen vorgesehen, die selektiv in Kombinationen von dreien einrückbar sind, um acht Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen. Es gibt eine gekuppelte Verbindung zwischen dem Trägerelement des dritten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes. Der Freilauf ist zwischen das Trägerelement des dritten Planetenradsatzes und das Getriebegehäuse geschaltet.
  • Aus 3a der DE 10 2005 025 919 A1 ist ein Zehnganggetriebe bekannt, das ein Getriebegehäuse, ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetenradsatz umfasst, die jeweils ein Sonnenrad, ein Trägerelement und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Eingangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und das Ausgangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbunden ist. Ein erstes Verbindungselement verbindet das Hohlrad des ersten Planentenradsatzes ständig mit dem Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes, und ein zweites Verbindungselement verbindet das Trägerelement des zweiten Planentenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes. Es sind sieben Drehmomentübertragungsmechanismen vorgesehen, von denen vier Bremsen und drei Kupplungen sind, die selektiv in Kombinationen von dreien einrückbar sind, um zehn Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.
  • Die DE 10 2006 006 644 A1 offenbart in 1 ein Siebenganggetriebe, umfassend ein Getriebegehäuse, ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, ein Trägerelement und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Eingangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und das Ausgangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbunden ist. Ein erstes Verbindungselement verbindet das Hohlrad des ersten Planentenradsatzes ständig mit dem Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes, und ein zweites Verbindungselement verbindet das Hohlrad des zweiten Planentenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes. Es sind sechs Drehmomentübertragungsmechanismen vorgesehen, von denen zwei Bremsen und vier Kupplungen sind, die selektiv in Kombinationen von zweien einrückbar sind, um sieben Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen. Das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ist ständig mit dem Getriebegehäuse verbunden. Es ist keine Klauenkupplung vorgesehen
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, verbesserte, kostengünstige und kompakte Zehnganggetriebe zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:
    • 1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Getriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist eine schematische Darstellung des Getriebes von 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
    • 3 ist eine Schalttabelle, die ein Beispiel eines Einrückungszustandes von verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen, um zehn Vorwärtsdrehzahl- oder -übersetzungsverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahl- oder -übersetzungsverhältnis des in den 1 und 2 veranschaulichten Getriebes zu erzeugen, darstellt.
    • 4 ist ein Hebeldiagramm einer anderen Ausführungsform eines Getriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
    • 5 ist eine schematische Darstellung des Getriebes von 4 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
    • 6 ist ein Hebeldiagramm einer nochmals anderen Ausführungsform eines Getriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
    • 7 ist eine schematische Darstellung des Getriebes von 6 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
  • In 1 ist eine Ausführungsform eines Mehrganggetriebes 10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Komponenten einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, wobei die drei grundlegenden mechanischen Komponenten des Planetengetriebes jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Deshalb enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für das Trägerelement und einen für das Hohlrad. In manchen Fällen können zwei Hebel zu einem einzigen Hebel, der mehr als drei Knoten (in der Regel vier Knoten) aufweist, kombiniert sein. Wenn zum Beispiel zwei Knoten an zwei unterschiedlichen Hebeln durch eine feste Verbindung miteinander verbunden sind, können sie als ein einziger Knoten an einem einzigen Hebel dargestellt werden. 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 verändern, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt.
  • Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14, einen zweiten Planetenradsatz 16 und einen dritten Planetenradsatz 18 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 22. In dem Hebeldiagramm von 1 weist der erste Planetenradsatz 14 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 14A, einen zweiten Knoten 14B und einen dritten Knoten 14C. Der zweite Planetenradsatz 16 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 16A, einen zweiten Knoten 16B und einen dritten Knoten 16C. Der dritte Planetenradsatz 18 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 18A, einen zweiten Knoten 18B und einen dritten Knoten 18C.
  • Das Eingangselement 12 ist ständig mit dem ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 gekoppelt. Das Ausgangselement 22 ist ständig mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt.
  • Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der erste Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt.
  • Eine erste Kupplung 24 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18. Eine zweite Kupplung 26 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18. Eine dritte Kupplung 28 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18. Eine vierte Kupplung 30 verbindet den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18.
  • Eine erste Bremse 32 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50. Eine zweite Bremse 34 verbindet den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50. Eine dritte Bremse 36 verbindet den zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50.
  • 2 stellt eine Ausführungsform des Zehnganggetriebes 10 der vorliegenden Erfindung schematisch dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Komponenten von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Trägerelemente, erscheinen.
  • Der erste Planetenradsatz 14 umfasst ein Sonnenrad 14A, ein Hohlrad 14C und ein Trägerelement 14B, das einen Satz Planetenräder 14D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 verbunden. Das Hohlrad 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Trägerelement 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 und mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 46 verbunden. Der Satz Planetenräder 14D ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenrad 14A als auch dem Hohlrad 14C kämmt.
  • Der zweite Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenrad 16C, ein Hohlrad 16A und ein Trägerelement 16B, das einen Satz Planetenräder 16D (von denen jeweils nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Das Hohlrad 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 52 verbunden. Das Trägerelement 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Die Planetenräder 16D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Hohlrad 16A als auch dem Sonnenrad 16C zu kämmen.
  • Der dritte Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenrad 18C, ein Hohlrad 18A und ein Trägerelement 18B, das einen Satz Planetenräder 18D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 52 verbunden. Das Hohlrad 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 22 verbunden. Das Trägerelement 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 54 und einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Die Planetenräder 18D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 18C als auch dem Hohlrad 18A zu kämmen.
  • Die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 ist ständig mit einer Antriebsquelle, wie etwa einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) oder einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt), verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 ist ständig mit einem anderen Ausgang, wie etwa der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt), verbunden.
  • Die Drehmomentübertragungsmechanismen, die die erste, zweite, dritte und vierte Kupplung 24, 26, 28, 30 und die erste, zweite und dritte Bremse 32, 34 und 36 umfassen, sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente 42, 44, 46, 48, 52, 54 und 56 der Planetenradsätze 14, 16, 18 und des Getriebegehäuses 50.
  • Zum Beispiel ist die erste Kupplung 24 selektiv einrückbar, um die siebte Welle oder das siebte Verbindungselement 56 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 zu verbinden. Die zweite Kupplung 26 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 56 zu verbinden. Die dritte Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 52 zu verbinden. Die vierte Kupplung 30 ist selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 48 mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 52 zu verbinden.
  • Die erste Bremse 32 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 44 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 44 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die zweite Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 48 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 48 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die dritte Bremse 36 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die Komponenten der Planetenradsätze wiederum, die mit jedem der Verbindungselemente verbunden sind, sind ebenfalls entsprechend verbunden oder eingeschränkt.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 die Arbeitsweise des Mehrganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 in zehn Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von dreien der Drehmomentübertragungsmechanismen (d.h. erste Kupplung 24, zweite Kupplung 26, dritte Kupplung 28, vierte Kupplung 30, erste Bremse 32, zweite Bremse 34 und dritte Bremse 36) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird.
  • 3 ist eine Schalttabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein „X“ in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse in Eingriff steht, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 anzupassen. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
  • Zum Beispiel wird ein erstes Rückwärtsübersetzungsverhältnis hergestellt, indem die dritte Kupplung 28, die vierte Kupplung 30 und die dritte Bremse 36 eingerückt oder aktiviert werden. Die dritte Kupplung 28 verbindet die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 52. Die vierte Kupplung 30 verbindet die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 48 mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 52. Die dritte Bremse 36 verbindet die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Gleichermaßen werden beispielsweise die zehn Vorwärtsübersetzungsverhältnisse durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 3 gezeigt ist.
  • Darüber hinaus zieht die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Klauenkupplung für die zweite Kupplung 26 in Betracht. Die erste, dritte und vierte Kupplung 24, 28 und 30 sind Reib- oder Plattenkupplungen. Ferner zeigt die Schalttabelle von 3 mehrere Einrückungsschema, um den 1., 2., 6. und 8. Gang zu erreichen.
  • Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und Gangzustände des Getriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und dass zweitens während Gangschaltvorgängen, d.h. Wechsein des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird. Ferner werden der Betrieb und die Herstellung der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse des Getriebes 10 zum Beispiel durch die Einrückung der Drehmomentübertragungsmechanismen vorgesehen, wie es in 3 gezeigt ist.
  • In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe 100 in den 4 und 5 veranschaulicht. 4 ist ein Hebeldiagramm der vorliegenden Ausführungsform, und 5 ist ein schematisches Diagramm, das die Verbindungen und Lagen von jeder der Komponenten (d.h. Sonnenrad, Hohlrad und Trägerelement) von jedem der Planetenradsätze 14, 16 und 18 veranschaulicht. Wie es in 4 und 5 gezeigt ist, sind die Komponenten von jedem der Planetenradsätze 14, 16 und 18, die Kupplungen 24, 26, 28, 30, die Bremsen 32, 34, 36 und die Wellen oder Verbindungselemente 42, 44, 46, 48, 52, 54 und 56 gleich wie es mit Bezug auf die 1 und 2 gezeigt und beschrieben ist und wie es durch ähnliche Bezugszeichen mit Ausnahme der vierten Kupplung 30 angegeben ist. Die vierte Kupplung 30 ist durch die vierte Kupplung 30' ersetzt worden. Die vierte Kupplung 30' verbindet den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18, wie es in 4 gezeigt ist, anstatt den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 zu verbinden, wie es in 1 gezeigt ist. In 5 ist das Hohlrad 14C selektiv mit dem fünften Verbindungselement 52 verbunden, anstatt dass die das vierte Verbindungselement 48 mit dem fünften Verbindungselement 52 verbunden ist, wie es in 2 gezeigt ist.
  • In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe 200 in den 6 und 7 veranschaulicht. 6 ist ein Hebeldiagramm der vorliegenden Ausführungsform, und 7 ist ein schematisches Diagramm, das die Verbindungen und Lagen von jeder der Komponenten (d.h. Sonnenrad, Hohlrad und Trägerelement) von jedem der Planetenradsätze 14, 16 und 18 veranschaulicht. Wie es in 6 und 7 gezeigt ist, sind die Komponenten von jedem der Planetenradsätze 14, 16 und 18, die Kupplungen 24, 26, 28, 30, die Bremsen 32, 34, 36 und die Wellen oder Verbindungselemente 42, 44, 46, 48, 52, 54 und 56 gleich wie es mit Bezug auf die 1 und 2 gezeigt und beschrieben ist und wie es durch ähnliche Bezugszeichen angegeben ist, mit Ausnahme der vierten Kupplung 30. Die vierte Kupplung 30 ist durch die vierte Kupplung 30" ersetzt worden. Die vierte Kupplung 30" verbindet den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16, wie es in 6 gezeigt ist, anstatt den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 zu verbinden, wie es in 1 gezeigt ist. In 7 verbindet die vierte Kupplung 30" das Trägerelement 16B selektiv mit dem vierten Verbindungselement 48, anstatt das vierte Verbindungselement 48 mit dem fünften Verbindungselement 52 zu verbinden, wie es in 2 gezeigt ist.

Claims (1)

  1. Getriebe (10; 100; 200), umfassend: ein Getriebegehäuse (50); ein Eingangselement (12); ein Ausgangselement (22); einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz (14, 16, 18), die jeweils ein Sonnenrad (14A, 16C, 18C), ein Trägerelement (14B, 16B, 18B) und ein Hohlrad (14C, 16A, 18A) aufweisen, wobei das Eingangselement (12) ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) verbunden ist, und das Ausgangselement (22) ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) verbunden ist; ein erstes Verbindungselement (42), das das Hohlrad (14C) des ersten Planentenradsatzes (14) ständig mit dem Trägerelement (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) verbindet, und ein zweites Verbindungselement (52), das das Hohlrad (16A) des zweiten Planentenradsatzes (16) ständig mit dem Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) verbindet, sieben Drehmomentübertragungsmechanismen (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36; 24, 26, 28, 30', 32, 34, 36; 24, 26, 28, 30", 32, 34, 36), die selektiv in Kombinationen von dreien einrückbar sind, um zehn Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und zwei Rückwärtsdrehzahlverhältnisse zwischen dem Eingangselement (12) und dem Ausgangselement (22) herzustellen, und von denen ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus (24) selektiv einrückbar ist, um das Eingangselement (12) und das Sonnenrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Trägerelement (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) zu verbinden, ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus (26) eine Klauenkupplung ist und selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Trägerelement (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) zu verbinden, ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus (28) selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Hohlrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) und dem Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) zu verbinden, ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus (30) selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) und das Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Sonnenrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden, oder alternativ ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus (30') selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) und das Sonnenrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Hohlrad (14C) des ersten Planetenradsatzes (14) und dem Trägerelement (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden, oder alternativ ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus (30") selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (14C) des ersten Planetenradsatzes (14) und das Trägerelement (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Sonnenrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden, ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus (32) selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, ein sechster Drehmomentübertragungsmechanismus (34) selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, und ein siebter Drehmomentübertragungsmechanismus (36) selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4315727B4 (de) 1993-05-11 2004-02-26 Bayerische Motoren Werke Ag Umlaufrädergetriebe für ein automatisch schaltendes Kraftfahrzeuggetriebe
DE102005025919A1 (de) 2004-06-04 2005-12-29 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Getriebe mit breitem Übersetzungsverhältnis und zwei festen Verbindungselementen und zumindest drei Kupplungen
DE102006006644A1 (de) 2006-02-14 2007-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
EP2233786B1 (de) 2009-03-26 2011-05-25 JATCO Ltd Automatikgetriebe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4315727B4 (de) 1993-05-11 2004-02-26 Bayerische Motoren Werke Ag Umlaufrädergetriebe für ein automatisch schaltendes Kraftfahrzeuggetriebe
DE102005025919A1 (de) 2004-06-04 2005-12-29 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Getriebe mit breitem Übersetzungsverhältnis und zwei festen Verbindungselementen und zumindest drei Kupplungen
DE102006006644A1 (de) 2006-02-14 2007-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
EP2233786B1 (de) 2009-03-26 2011-05-25 JATCO Ltd Automatikgetriebe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BENFORD, Howard L. ; LEISING, Maurice B.: The lever analogy: a new tool in transmission analysis. In: SAE international: SAE Technical Papers - International Congress and Exposition. 1981, S. Paper # 810102. ISSN 0148-7191. DOI: 10.4271/810102. Bibliographieinformationen ermittelt über: http://papers.sae.org/810102/ [abgerufen am 30.11.2016].

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