DE102014209033A1

DE102014209033A1 - Mehrganggetriebe

Info

Publication number: DE102014209033A1
Application number: DE102014209033.4A
Authority: DE
Inventors: Robert Scott Lippert
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2034-05-14
Also published as: CN104179901B; CN104179901A; US20140342870A1; DE102014209033B4; US8968142B2

Abstract

Eine Getriebeanordnung erzeugt neun Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis durch selektives Einrücken von drei Schaltelementen in verschiedenen Kombinationen. Einige Ausführungsformen weisen vier einfache Planetengetriebesätze und sechs Schaltelemente, von welchen eines eine Bremse ist, auf. Eine andere Ausführungsform weist zwei Paare Achstransferräder an Stelle eines der Planetengetriebesätze auf.

Description

Diese Offenbarung betrifft das Gebiet der Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die Offenbarung eine Anordnung von Rädern, Kupplungen und Verbindungen dieser in einer Kraftübertragung.
Viele Fahrzeuge werden über einen weiten Bereich von Fahrzeuggeschwindigkeiten verwendet, darunter sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsbewegung. Bestimmte Kraftmaschinentypen sind jedoch nur in der Lage, innerhalb eines knappen Bereichs von Geschwindigkeiten effizient zu arbeiten. Getriebe, die fähig sind, Leistung bei einer Vielzahl von Gängen effizient zu übertragen, werden folglich häufig verwendet. Wenn das Fahrzeug langsam fährt, wird das Getriebe gewöhnlich mit einem hohen Übersetzungsverhältnis betrieben, so dass es das Kraftmaschinendrehmoment für verbesserte Beschleunigung multipliziert. Bei hoher Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, erlaubt das Betreiben der Kraftübertragung bei einem niedrigen Übersetzungsverhältnis eine Kraftmaschinendrehzahl verbunden mit ruhigem, kraftstoffeffizientem Fahren. Typisch hat ein Getriebe ein Gehäuse, das auf den Fahrzeugaufbau montiert ist, eine Eingangswelle, die von einer Kraftmaschinenkurbelwelle angetrieben wird, und eine Ausgangswelle, die die Fahrzeugräder antreibt, oft über eine Differenzialbaugruppe, die es dem linken und dem rechten Rad erlaubt, mit leicht unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen, während das Fahrzeug eine Kurve fährt.
Bei einer ersten Ausführungsform weist das Getriebe eine erste, zweite und dritte Getriebeanordnung auf. Die erste Getriebeanordnung zwingt eine erste Welle fest, schneller als eine Eingangswelle und in dieselbe Richtung zu drehen. Die erste Getriebeanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetengetriebesatz sein. Alternativ kann die erste Getriebeanordnung als ein anderes Beispiel einer Sammlung von Achsübertragungsgetrieben kombiniert mit einer Kupplung sein. Die zweite Getriebeanordnung auferlegt selektiv ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen einer zweiten Welle, der Eingangswelle und einer Ausgangswelle. Die zweite Getriebeanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetengetriebesatz kombiniert mit einer Kupplung sein. Die dritte Getriebeanordnung auferlegt fest ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen einer dritten Welle, der Ausgangswelle und einer vierten Welle. Die dritte Getriebeanordnung kann zum Beispiel ein einfacher Planetengetriebesatz sein. Das Getriebe kann ferner eine Bremse und eine zweite, dritte und vierte Kupplung aufweisen. Das Getriebe kann zusätzlich eine vierte Getriebeanordnung aufweisen, die ein einfacher Planetengetriebesatz kombiniert mit einer Kupplung sein kann.
Bei einer zweiten Ausführungsform weist das Getriebe eine Getriebeanordnung und einen ersten, zweiten und dritten einfachen Planetengetriebesatz, eine erste, zweite und dritte Kupplung sowie eine Bremse auf. Die Getriebeanordnung zwingt eine erste Welle fest, schneller als eine Eingangswelle und in dieselbe Richtung zu drehen. Die erste Getriebeanordnung kann zum Beispiel ein vierter einfacher Planetengetriebesatz sein. Alternativ kann die Getriebeanordnung als ein anderes Beispiel eine Sammlung von Achsübertragungsgetrieben kombiniert mit einer Kupplung sein. Der erste einfache Planetengetriebesatz auferlegt selektiv ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen der ersten Welle, einer zweiten Welle und der dritten Welle. Der zweite einfache Planetengetriebesatz auferlegt selektiv ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen der zweiten Welle, der Eingangswelle und einer Ausgangswelle. Der dritte einfache Planetengetriebesatz auferlegt fest ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen einer dritten Welle, der Ausgangswelle und einer vierten Welle. Das Getriebe kann ferner eine vierte und eine fünfte Kupplung aufweisen.
1 ist ein schematisches Diagramm einer ersten Schaltgetriebeanordnung,
2 ist ein schematisches Diagramm einer zweiten Schaltgetriebeanordnung,
3 ist ein schematisches Diagramm einer dritten Schaltgetriebeanordnung,
4 ist ein schematisches Diagramm einer vierten Schaltgetriebeanordnung.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind unten beschrieben. Man muss jedoch verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen bloße Beispiele sind und dass andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabgerecht, bestimmte Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details besonderer Bauteile zu zeigen. Die spezifischen Struktur- und Funktionseinzelheiten, die hier offenbart werden, dürfen daher nicht als einschränkend ausgelegt werden, sondern nur als eine repräsentative Basis für das Belehren eines Fachmanns zu unterschiedlichen Verwendungen der vorliegenden Erfindung. Wie der Durchschnittsfachmann versteht, können verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf irgendeine dieser Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu ergeben, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen von veranschaulichten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Änderungen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für besondere Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Eine Getriebeanordnung ist eine Sammlung drehender Elemente und Schaltelemente, die ausgelegt sind, um spezifizierte Drehzahlverhältnisse unter den drehenden Elementen aufzuerlegen. Bestimmte Drehzahlverhältnisse, die feste Drehzahlverhältnisse genannt werden, werden ungeachtet des Zustands irgendwelcher Schaltelemente auferlegt. Andere Drehzahlverhältnisse, selektive Drehzahlverhältnisse genannt, werden nur auferlegt, wenn besondere Schaltelemente voll eingerückt sind. Ein lineares Drehzahlverhältnis existiert innerhalb einer geordneten Liste drehende Elemente, wenn i) das erste und das letzte drehende Element in der Gruppe gezwungen sind, die extremsten Drehzahlen zu haben, ii) die Drehzahlen der restlichen drehenden Elemente jeweils gezwungen sind, ein gewichtetes Mittel des ersten und des letzten drehenden Elements zu sein und iii), wenn sich die Drehzahlen der drehenden Elemente unterscheiden, sie gezwungen sind, in der aufgelisteten Reihenfolge zu sein, entweder aufsteigend oder absteigend. Die Drehzahl eines Elements ist positiv, wenn das Element in eine Richtung dreht, und negativ, wenn das Element in die entgegengesetzte Richtung dreht. Ein Getriebe mit getrenntem Verhältnis hat eine Getriebeanordnung, die selektiv eine Vielzahl von Drehzahlverhältnissen zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle auferlegt.
Eine Gruppe drehender Elemente ist fest miteinander verbunden, falls sie gezwungen sind, bei allen Betriebszuständen als eine Einheit zu drehen. Drehende Elemente können fest durch Keilverbindungen, Schweißen, Presspassen, Bearbeiten aus einem gemeinsamen Feststoff oder durch andere Mittel verbunden sein. Leichte Variationen in der Drehbewegung zwischen fest gekuppelten Elementen können auftreten, wie zum Beispiel Verlagerungen aufgrund von Verbindungs- oder Wellendurchbiegung. Ein oder mehrere drehende Elemente, die alle fest miteinander verbunden sind, können eine Welle genannt werden. Demgegenüber werden zwei drehende Elemente selektiv von einem Schaltelement verbunden, wenn das Schaltelement sie zwingt, jedes Mal dann als eine Einheit zu drehen, wenn es voll eingerückt ist, und sie frei sind, mit unterschiedlichen Drehzahlen bei wenigstens einigen anderen Betriebszuständen zu drehen. Ein Schaltelement, das ein drehendes Element gegen die Drehung hält, indem es selektiv mit dem Gehäuse verbunden wird, nennt man eine Bremse. Ein Schaltelement, das selektiv zwei oder mehr drehende Elemente miteinander verbindet, nennt man eine Kupplung. Schaltelemente können aktiv gesteuerte Vorrichtungen sein, wie zum Beispiel hydraulische oder elektrisch betätigte Kupplungen oder Bremsen, oder können passive Vorrichtungen sein, wie zum Beispiel Einwegkupplungen oder -bremsen. Zwei drehende Elemente sind verbunden, wenn sie entweder fest oder selektiv verbunden sind.
Ein beispielhaftes Getriebe ist schematisch in 1 veranschaulicht. Das Getriebe verwendet vier einfache Planetengetriebesätze 20, 30, 40 und 50. Ein Planetenradträger 32 dreht um eine zentrale Achse und trägt einen Satz Planetenräder 34, so dass die Planetenräder in Bezug auf den Planetenradträger drehen. Externe Verzahnungen auf den Planetenrädern greifen in externe Verzahnungen auf einem Sonnenrad 36 und mit der internen Verzahnung auf einem Hohlrad 38 ein. Das Sonnenrad und das Hohlrad werden zum Drehen um dieselbe Achse wie der Träger getragen. Die Planetengetriebesätze 20, 40 und 50 sind ähnlich gebaut.
Ein einfacher Planetengetriebesatz ist ein Typ Getriebeanordnung, die ein festes lineares Drehzahlverhältnis zwischen Sonnenrad, Planetenradträger und Hohlrad auferlegt. Andere bekannte Typen von Getriebeanordnungen auferlegen ebenfalls ein festes lineares Drehzahlverhältnis zwischen drei drehenden Elementen. Ein Doppelritzel-Planetengetriebesatz auferlegt zum Beispiel ein festes lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Sonnenrad, dem Hohlrad und dem Planetenradträger.
Ein empfohlenes Verzahnungsverhältnis für jeden Planetengetriebesatz ist in Tabelle 1 aufgelistet. TABELLE 1

Hohlrad 28 / Sonnenrad 26 1,729

Hohlrad 38 / Sonnenrad 36 1,624

Hohlrad 48 / Sonnenrad 46 2,274

Hohlrad 58 / Sonnenrad 56 3,430
In dem Getriebe der 1 wird die Eingangswelle 10 fest mit dem Träger 22 und dem Träger 42 verbunden und selektiv mit der Zwischenwelle 74 durch die Kupplung 68 verbunden. Die Zwischenwelle 74 wird fest mit dem Hohlrad 38 und dem Sonnenrad 56 verbunden. Die Ausgangswelle 12 ist fest mit dem Träger 52 und dem Hohlrad 48 verbunden. Das Sonnenrad 26 wird gegen Drehung festgestellt. Das Sonnenrad 36 wird selektiv mit dem Hohlrad 28 durch die Kupplung 60 verbunden. Der Träger 32 wird selektiv mit dem Hohlrad 28 durch die Kupplung 62 verbunden, mit dem Hohlrad 58 durch die Kupplung 64 und mit dem Sonnenrad 46 durch die Kupplung 66. Das Hohlrad 58 wird von der Bremse 70 selektiv gegen Drehung festgestellt.
Verschiedene Kombinationen von Radsätzen, Kupplungen und Bremsen auferlegen selektiv besondere Drehzahlverhältnisse. Der Planetengetriebesatz 20 auferlegt fest ein Overdriveverhältnis zwischen dem Träger 22 und dem Hohlrad 28. Mit anderen Worten, wird das Hohlrad 28 gezwungen, schneller als der Träger 22 und bei allen Betriebszuständen in dieselbe Richtung zu drehen. Die Kombination des Planetengetriebesatzes 40 und der Kupplung 66 auferlegt selektiv unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen dem Träger 32, der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12. Das Einrücken der Kupplung 60 verbindet das Sonnenrad 46 mit dem Träger 32 und auferlegt ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Träger 32, der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12. Der Planetengetriebesatz 50 auferlegt fest ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Sonnenrad 56, der Ausgangswelle 12 und dem Hohlrad 58. Die Kombination des Planetengetriebesatzes 30 und der Kupplungen 60, 62, 64 und 66 auferlegt selektiv unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen dem Hohlrad 28, dem Träger 32 und dem Sonnenrad 56. Das Einrücken der Kupplung 60 verbindet das Sonnenrad 36 mit dem Hohlrad 28 und, kombiniert mit dem Einrücken wenigstens einer der Kupplungen 62, 64 und 66, auferlegt es ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Hohlrad 28, dem Träger 32 und dem Sonnenrad 56.

Wie in Tabelle 2 gezeigt, richtet das Einrücken der Schaltelemente in Kombinationen zu je drei neun Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12 ein. Ein X zeigt an, dass das Schaltelement erforderlich ist, um das Drehzahlverhältnis herzustellen. Wenn die Planetengetriebesätze Zahnanzahlverhältnisse wie in Tabelle 1 angegeben haben, haben die Drehzahlverhältnisse die in Tabelle 2 angegebenen Werte. TABELLE 2

	60	62	64	66	68	70	Verhältnis	Schritt
Dreh.	X		X			X	–4,558	103 %
1.	X				X	X	4,430
2.	X	X				X	2,807	1,58
3.	X			X		X	1,877	1,50
4.	X	X		X			1,341	1,40
5.	X			X	X		1,107	1,21
6.			X	X	X		1,000	1,11
7.	X		X		X		0,854	1,17
8.		X	X		X		0,691	1,24
9.	X	X	X				0,634	1,09

Wenn der Fahrer Drive (Vorwärts) auswählt, wird das Getriebe für das Starten des Fahrzeugs im 1. Gang durch Einrücken der Kupplungen 60 und 68 sowie der Bremse 70 vorbereitet. Ein Umschalten auf 2. Gang kann erfolgen, indem die Kupplung 68 allmählich ausgerückt wird, während die Kupplung 62 allmählich eingerückt wird. Zusätzliche Hochschaltungen werden gemäß Tabelle 2 verwirklicht. Wenn der Fahrer Reverse (Zurück) auswählt, wird das Getriebe für das Starten des Fahrzeugs im Rückwärtsgang durch Einrücken der Kupplungen 60 und 64 sowie der Bremse 70 vorbereitet.
Ein zweites Getriebebeispiel ist in 2 veranschaulicht. Dieses Getriebe verwendet vier einfache Planetengetriebesätze mit empfohlenen Zahnanzahlverhältnissen, wie in Tabelle 1 gezeigt. Bei diesem Getriebe wird die Eingangswelle 10 fest mit dem Träger 22 und dem Träger 42 verbunden und selektiv mit der Zwischenwelle 74 durch die Kupplung 68 verbunden. Die Zwischenwelle 74 wird fest mit dem Sonnenrad 56 und selektiv mit dem Hohlrad 38 durch die Kupplung 60' verbunden. Die Ausgangswelle 12 ist fest mit dem Träger 52 und dem Hohlrad 48 verbunden. Das Sonnenrad 26 ist gegen Drehung festgestellt. Das Sonnenrad 36 ist fest mit dem Hohlrad 28 verbunden. Der Träger 32 wird selektiv mit dem Hohlrad 28 durch die Kupplung 62 verbunden, mit dem Hohlrad 58 durch die Kupplung 64 und mit dem Sonnenrad 46 durch die Kupplung 66. Das Hohlrad 58 wird von der Bremse 70 selektiv gegen Drehung festgestellt. Das Getriebe der 2 wird auf dieselbe Art wie das Getriebe der 1 betrieben.
Verschiedene Kombinationen von Radsätzen, Kupplungen und Bremsen auferlegen selektiv besondere Drehzahlverhältnisse. Der Planetengetriebesatz 20 auferlegt ein festes Overdriveverhältnis zwischen dem Träger 22 und dem Hohlrad 28. Mit anderen Worten, wird das Hohlrad 28 gezwungen, schneller als der Träger 22 und bei allen Betriebszuständen in dieselbe Richtung zu drehen. Die Kombination des Planetengetriebesatzes 40 und der Kupplung 66 auferlegt selektiv unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen dem Träger 32, der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12. Das Einrücken der Kupplung 60 verbindet das Sonnenrad 46 mit dem Träger 32 und auferlegt ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Träger 32, der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12. Der Planetengetriebesatz 50 auferlegt fest ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Sonnenrad 56, der Ausgangswelle 12 und dem Hohlrad 58. Die Kombination des Planetengetriebesatzes 30 und der Kupplungen 60', 62, 64 und 66 auferlegt selektiv unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen dem Hohlrad 28, dem Träger 32 und dem Sonnenrad 56. Das Einrücken der Kupplung 60' verbindet das Sonnenrad 38 mit der Zwischenwelle 74 und auferlegt kombiniert mit dem Einrücken wenigstens einer der Kupplungen 62, 64 und 66, ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Hohlrad 28, dem Träger 32 und dem Sonnenrad 56.
Ein drittes beispielhaftes Getriebe ist in 3 veranschaulicht. Dieses Getriebe verwendet vier einfache Planetengetriebesätze mit empfohlenen Zahnanzahlverhältnissen, wie in Tabelle 1 gezeigt. Bei diesem Getriebe wird die Eingangswelle 10 fest mit dem Träger 22 und dem Träger 42 verbunden und selektiv mit der Zwischenwelle 74 durch die Kupplung 68 verbunden. Die Zwischenwelle 74 wird fest mit dem Hohlrad 38 und dem Sonnenrad 56 verbunden. Die Ausgangswelle 12 wird fest mit dem Träger 52 verbunden und selektiv mit dem Hohlrad 48 durch die Kupplung 66' verbunden. Das Sonnenrad 26 ist gegen Drehung festgestellt. Das Sonnenrad 36 wird selektiv mit dem Hohlrad 28 durch die Kupplung 60 verbunden. Der Träger 32 wird fest mit dem Sonnenrad 46 und selektiv mit dem Hohlrad 28 durch die Kupplung 62 und mit dem Hohlrad 58 durch die Kupplung 64 verbunden. Das Hohlrad 58 wird von der Bremse 70 selektiv gegen Drehung festgestellt. Das Getriebe der 3 wird auf dieselbe Art wie die Getriebe der 1 und 2 betrieben.
Verschiedene Kombinationen von Radsätzen, Kupplungen und Bremsen auferlegen selektiv besondere Drehzahlverhältnisse. Der Planetengetriebesatz 20 auferlegt ein festes Overdriveverhältnis zwischen dem Träger 22 und dem Hohlrad 28. Mit anderen Worten, wird das Hohlrad 28 gezwungen, schneller als der Träger 22 und bei allen Betriebszuständen in dieselbe Richtung zu drehen. Die Kombination des Planetengetriebesatzes 40 und der Kupplung 66' auferlegt selektiv unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen dem Träger 32, der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12. Das Einrücken der Kupplung 66' verbindet das Sonnenrad 48 mit der Ausgangswelle und auferlegt ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Träger 32, der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12. Der Planetengetriebesatz 50 auferlegt fest ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Sonnenrad 56, der Ausgangswelle 12 und dem Hohlrad 58. Die Kombination des Planetengetriebesatzes 30 und der Kupplungen 60, 62, 64 und 66' auferlegt selektiv unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen dem Hohlrad 28, dem Träger 32 und dem Sonnenrad 56. Das Einrücken der Kupplung 60 verbindet das Sonnenrad 36 mit dem Hohlrad 28 und auferlegt kombiniert mit dem Einrücken wenigstens einer der Kupplungen 62, 64 und 66' ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Hohlrad 28, dem Träger 32 und dem Sonnenrad 56.
Ein viertes beispielhaftes Getriebe ist in 4 veranschaulicht. Dieses Getriebe verwendet drei einfache Planetengetriebesätze 30, 40 und 50 mit empfohlenen Zahnanzahlverhältnissen, wie in Tabelle 1 gezeigt. Diese einfachen Planetengetriebesätze haben ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Träger, die um eine zentrale Achse drehen. Zusätzlich werden Achstransferräder 82 und 88 zum Drehen um diese zentrale Achse getragen. Das Rad 82 ist radial größer als das Rad 88. Die Vorgelegewelle 72 ist zu der zentralen Achse parallel, aber von der zentralen Achse versetzt. Die Achstransferräder 84 und 86 werden zum Drehen um die Achse der Vorgelegewelle 72 getragen. Die Achstransferräder 84 und 86 greifen ständig jeweils mit den Achstransferrädern 82 und 88 ein.
Die Eingangswelle 10 wird fest mit dem Achstransferrad 82 und dem Träger 42 verbunden und selektiv mit der Zwischenwelle 74 durch die Kupplung 68 verbunden. Die Zwischenwelle 74 wird fest mit dem Hohlrad 38 und dem Sonnenrad 56 verbunden. Die Zwischenwelle 76 wird fest mit dem Achstransferrad 88 verbunden. Die Ausgangswelle 12 wird fest mit dem Träger 52 und dem Hohlrad 48 verbunden. Das Sonnenrad 36 wird selektiv mit dem Hohlrad 76 durch die Kupplung 60 verbunden. Der Träger 32 wird selektiv mit der Zwischenwelle 76 durch die Kupplung 62 verbunden, mit dem Hohlrad 58 durch die Kupplung 64 und mit dem Sonnenrad 46 durch die Kupplung 66. Das Hohlrad 58 wird von der Bremse 70 selektiv gegen Drehung festgestellt. Diese Anordnung kann für Frontantriebsgetriebe geeignet sein, bei welchen ein Achstransfer von der Kraftmaschinenachse zu der Differenzialachse erforderlich ist. Das Getriebe der 5 wird auf dieselbe Art wie das Getriebe der 1 bis 4 betrieben.
Die Kombination der Achstransferräder 82, 84, 86 und 88 auferlegt ein Overdriveverhältnis zwischen der Eingangswelle 10 und der Zwischenwelle 76. Mit anderen Worten, wird die Zwischenwelle 76 gezwungen, schneller als die Eingangswelle 10 und in dieselbe Richtung zu drehen. Die Kombination des Planetengetriebesatzes 40 und der Kupplung 66 auferlegt selektiv unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen dem Träger 32, der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12. Das Einrücken der Kupplung 60 verbindet das Sonnenrad 46 mit dem Träger 32 und auferlegt ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Träger 32, der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 12. Der Planetengetriebesatz 50 auferlegt fest ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Sonnenrad 56, der Ausgangswelle 12 und dem Hohlrad 58. Das Hohlrad 58 kann selektiv durch Einrücken oder Ausrücken der Bremse 70 gegen Drehung festgestellt werden. Das Sonnenrad 56 kann selektiv gezwungen werden, mit derselben Drehzahl wie die Eingangswelle 10 und in dieselbe Richtung zu drehen, indem die Kupplung 68 eingerückt oder ausgerückt wird. Die Kombination des Planetengetriebesatzes 30 und der Kupplungen 60, 62, 64 und 66 auferlegt selektiv unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen der Zwischenwelle 76, dem Träger 32 und dem Sonnenrad 56. Das Einrücken der Kupplung 60 verbindet das Sonnenrad 36 mit der Zwischenwelle 76 und auferlegt kombiniert mit dem Einrücken wenigstens einer der Kupplungen 62, 64 und 66 ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen dem Hohlrad 28, dem Träger 32 und dem Sonnenrad 56.
Auch wenn oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, wird nicht bezweckt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen, die die Ansprüche einschließen, beschreiben. Die in der Spezifikation verwendeten Wörter sind vielmehr beschreibende Wörter als eine Einschränkung, und man muss verstehen, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können, ohne den Sinn und den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen. Wie oben beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht sind. Obwohl verschiedene Ausführungsformen als Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik in Bezug auf ein oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt beschrieben wurden, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder Charakteristiken kompromittiert werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Stärke, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Wartungsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit des Zusammenfügens usw. umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik in Bezug auf eines oder mehrere Merkmale beschrieben sind, liegen daher nicht außerhalb des Geltungsbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Getriebe, das Folgendes aufweist: eine erste Getriebeanordnung, die ausgelegt ist, um eine erste Welle fest zu zwingen, schneller als eine Eingangswelle und in dieselbe Richtung zu drehen, eine zweite Getriebeanordnung, die ausgelegt ist, um selektiv ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen einer zweiten Welle, der Eingangswelle und einer Ausgangswelle aufzuerlegen, eine dritte Getriebeanordnung, die ausgelegt ist, um fest ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen einer dritten Welle, der Ausgangswelle und einer vierten Welle aufzuerlegen.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die erste Getriebeanordnung Folgendes aufweist: einen ersten einfachen Planetengetriebesatz, der ein erstes Sonnenrad hat, das fest mit einem Getriebegehäuse verbunden ist, ein erstes Hohlrad, das fest mit der ersten Welle verbunden ist, einen ersten Planetenradträger, der fest mit der Eingangswelle verbunden ist, und wenigstens ein Planetenrad, das zum Drehen auf dem ersten Planetenradträger getragen wird und ständig in das erste Sonnenrad und das erste Hohlrad eingreift.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die zweite Getriebeanordnung Folgendes aufweist: einen zweiten einfachen Planetengetriebesatz, der ein zweites Sonnenrad hat, ein zweites Hohlrad, das fest mit der Ausgangswelle verbunden ist, ein zweites Planetenträgerrad, das fest mit der Eingangswelle verbunden ist, und wenigstens ein Planetenrad, das zum Drehen auf dem zweiten Planetenradträger getragen wird und ständig in das zweite Sonnenrad und das zweite Hohlrad eingreift, und eine erste Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv das zweite Sonnenrad mit der zweiten Welle zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die zweite Getriebeanordnung Folgendes aufweist: einen zweiten einfachen Planetengetriebesatz, der ein zweites Sonnenrad hat, ein zweites Hohlrad, das fest mit der Ausgangswelle verbunden ist, ein zweites Planetenträgerrad, das fest mit der Eingangswelle verbunden ist, und wenigstens ein Planetenrad, das zum Drehen auf dem zweiten Planetenträgerrad getragen und in ständigem Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad ist, und eine erste Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv das zweite Hohlrad mit der Ausgangswelle zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die dritte Getriebeanordnung Folgendes aufweist: einen dritten einfachen Planetengetriebesatz, der ein drittes Sonnenrad hat, das fest mit der dritten Welle verbunden ist, ein drittes Hohlrad, das fest mit der vierten Welle verbunden ist, einen dritten Planetenradträger, der fest mit der Ausgangswelle verbunden ist, und wenigstens ein Planetenrad, das zum Drehen auf dem dritten Planetenradträger getragen wird und ständig in das dritte Sonnenrad und das dritte Hohlrad eingreift.
Getriebe nach Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: eine Bremse, die ausgelegt ist, um selektiv die vierte Welle gegen Drehung festzustellen, eine zweite Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv die dritte Welle mit der Eingangswelle zu verbinden, eine dritte Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv die erste Welle mit der zweiten Welle zu verbinden, und eine vierte Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv die zweite Welle mit der vierten Welle zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: eine vierte Getriebeanordnung, die ausgelegt ist, um selektiv ein lineares Drehzahlverhältnis zwischen der ersten Welle, der zweiten Welle und der dritten Welle aufzuerlegen.
Getriebe nach Anspruch 7, wobei die vierte Getriebeanordnung Folgendes aufweist: einen vierten einfachen Planetengetriebesatz, der ein viertes Sonnenrad, ein viertes Hohlrad, das fest mit der dritten Welle verbunden ist, ein viertes Planetenträgerrad, das fest mit der zweiten Welle verbunden ist, und wenigstens ein Planetenrad, das zum Drehen auf dem vierten Planetenträgerrad getragen und in ständigem Eingriff mit dem vierten Sonnenrad und dem vierten Hohlrad ist, und eine fünfte Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv das vierte Sonnenrad mit der ersten Welle zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 7, wobei die vierte Getriebeanordnung Folgendes aufweist: einen vierten einfachen Planetengetriebesatz, der ein viertes Sonnenrad hat, das fest mit der ersten Welle verbunden ist, ein viertes Hohlrad, ein viertes Planetenträgerrad, das fest mit der zweiten Welle verbunden ist, und wenigstens ein Planetenrad, das zum Drehen auf dem vierten Planetenträgerrad getragen und in ständigem Eingriff mit dem vierten Sonnenrad und dem vierten Hohlrad ist, und eine fünfte Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv das vierte Hohlrad mit der dritten Welle zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die erste Getriebeanordnung Folgendes aufweist: eine Vorgelegewelle, die zur Eingangswelle im Wesentlichen parallel ist, ein erstes Achstransferrad, das mit der Eingangswelle verbunden ist, ein zweites Achstransferrad, das mit der Vorgelegewelle verbunden und in ständigem Eingriff mit dem ersten Achstransferrad ist, ein drittes Achstransferrad, das mit der ersten Welle verbunden ist, ein viertes Achstransferrad, das mit der Vorgelegewelle verbunden und in ständigem Eingriff mit dem dritten Achstransferrad ist.
Getriebe nach Anspruch 10, das ferner Folgendes aufweist: eine dritte Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv die Vorgelegewelle mit der zweiten Welle zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 10, das ferner Folgendes aufweist: einen vierten einfachen Planetengetriebesatz, der ein viertes Sonnenrad hat, das fest mit der ersten Welle verbunden ist, ein viertes Hohlrad, ein viertes Planetenträgerrad, das fest mit der zweiten Welle verbunden ist, und wenigstens ein Planetenrad, das zum Drehen auf dem vierten Planetenträgerrad getragen und in ständigem Eingriff mit dem vierten Sonnenrad und dem vierten Hohlrad ist, und eine fünfte Kupplung, die ausgelegt ist, um selektiv das vierte Sonnenrad mit der Vorgelegewelle zu verbinden.