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Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit vier Planetenradsätzen, mehreren Wellen und einem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Schaltelement, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Getriebe-Eingangswelle und einer Getriebe-Ausgangswelle bewirkt, wobei eine erste Welle mit der Getriebe-Eingangswelle und mit einem Steg des dritten Planetenradsatzes ständig verbunden ist, wobei eine zweite Welle mit der Getriebe-Ausgangswelle und mit einem Steg des ersten Planetenradsatzes ständig verbunden ist, wobei eine dritte Welle mit einem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes ständig verbunden ist und über das erste Schaltelement drehfest festsetzbar ist, wobei eine fünfte Welle mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden ist, wobei eine sechste Welle mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig verbunden ist, wobei ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden ist und einen Bestandteil einer siebenten Welle bildet, wobei eine achte Welle mit einem Steg des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden ist, wobei die erste Welle über das dritte Schaltelement mit einem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar ist, wobei durch das vierte Schaltelement zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes miteinander verbindbar sind, sodass Hohlrad, Steg und Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes bei geschlossenem vierten Schaltelement die gleiche Drehzahl aufweisen, und wobei die zweite Welle über das fünfte Schaltelement mit der achten Welle verbindbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe.
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Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um das Drehzahl- und Drehmomentabgabevermögen der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.
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Aus der Patentanmeldung
DE 10 2005 014 592 A1 der Anmelderin ist ein Mehrstufengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, wobei dieses Mehrstufengetriebe acht Vorwärtsgänge aufweist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, das im Stand der Technik bekannte Getriebe zu einem Getriebe mit neun Vorwärtsgängen weiterzuentwickeln. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, alternative Ausführungsformen des im Stand der Technik bekannten Getriebes bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren ergeben.
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Erfindungsgemäß weist das Getriebe zusätzlich zu den im Oberbegriff des gültigen Patentanspruchs 1 genannten Elementen ein sechstes Schaltelement auf, durch welches die fünfte Welle mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar ist. Durch schaltbares Auftrennen der vormals drehfesten Verbindung zwischen dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes wird derart eine zusätzliche Gangstufe ausgebildet, welche in der Übersetzungsreihe des im Stand der Technik bekannten Getriebes zwischen den Gängen Vier und Fünf einzuordnen ist. Diese zusätzliche Gangstufe dient als neuer fünfter Gang, und wird durch Schließen des zweiten, dritten, vierten und fünften Schaltelements gebildet. Das erste Schaltelement und das sechste Schaltelement sind in diesem neuen fünften Gang geöffnet. In allen anderen Gängen ist das sechste Schaltelement geschlossen.
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Durch den neuen fünften Gang werden die Gangsprünge zwischen dem vierten und dem nun sechsten Gang reduziert. Dadurch kann das Getriebe bei Verwendung im Kraftfahrzeug besser an ein Verbrauchskennfeld einer Verbrennungskraftmaschine angepasst werden, welche mit der Getriebe-Eingangswelle in Antriebswirkverbindung steht. Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs reduziert werden.
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Durch Schließen des zweiten Schaltelements wird der vierte Planetenradsatz in den Kraftfluss des Getriebes miteinbezogen. Diese Funktionalität kann durch mehrere, gleichwertige Ausführungsformen erreicht werden, welche nachfolgend beschrieben sind.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist eine vierte Welle durch das zweite Schaltelement drehfest festsetzbar. Ist der vierte Planetenradsatz durch einen Minus-Radsatz ausgebildet, so ist ein Hohlrad des vierten Planetenradsatzes Bestandteil der vierten Welle, und die sechste Welle ist mit einem Steg des vierten Planetenradsatzes ständig verbunden. Ist der vierte Planentenradsatz als Plus-Radsatz ausgebildet, so ist der Steg des vierten Planetenradsatzes Bestandteil der vierten Welle, und die sechste Welle ist mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes ständig verbunden. Die dritte Welle ist in der ersten Ausführungsform mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig verbunden.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die sechste Welle über das zweite Schaltelement mit dem Steg des als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes verbindbar, wobei das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes Bestandteil der vierten Welle ist und drehfest festgesetzt ist. Durch die drehfeste Anbindung des Hohlrads wird der Aufbau des Getriebes vereinfacht, da das Hohlrad drehfest am Gehäuse des Getriebes befestigbar ist. Eine sonst erforderliche radiale und axiale Drehlagerung des Hohlrads entfällt. Ist der vierte Planetenradsatz als Plus-Radsatz ausgebildet, so ist die sechste Welle über das zweite Schaltelement mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar, wobei der Steg des vierten Planetenradsatzes Bestandteil der vierten Welle ist und drehfest festgesetzt ist. In der zweiten Ausführungsform ist die dritte Welle mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig verbunden. Im Vergleich zur ersten Ausführungsform sind die in der zweiten Ausführungsform am zweiten Schaltelement auftretenden Differenzdrehzahlen geringer, wodurch die thermische Belastung des zweiten Schaltelements reduziert wird.
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Gemäß einer dritten Ausführungsform ist die dritte Welle über das zweite Schaltelement mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbindbar. Die vierte Welle ist drehfest festgesetzt. Ist der vierte Planetenradsatz als Minus-Radsatz ausgebildet, so ist das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes Bestandteil der vierten Welle, und die sechste Welle ist mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes ständig verbunden. Durch die drehfeste Anbindung des Hohlrads wird der Aufbau des Getriebes wie in der zweiten Ausführungsform vereinfacht. Ist der vierte Planetenradsatz als Plus-Radsatz ausgebildet, so ist der Steg des vierten Planetenradsatzes Bestandteil der vierten Welle, und die sechste Welle ist mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes ständig verbunden. In der dritten Ausführungsform ist das vom zweiten Schaltelement aufzubringende Stützmoment geringer als in der ersten und zweiten Ausführungsform, da es eine Verbindung zum Sonnenrad herstellt. Dadurch kann das zweite Schaltelement kleiner und leichter ausgebildet werden.
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Das Getriebe weist neun Vorwärtsgänge auf. Der erste Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des zweiten Schaltelements, des dritten Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet. Der zweite Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des zweiten Schaltelements, des vierten Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet. Der dritte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements, des dritten Schaltelements, des vierten Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet. Der vierte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements, des vierten Schaltelements, des fünften Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet. Der fünfte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements, des dritten Schaltelements, des vierten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet. Der sechste Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements, des dritten Schaltelements, des fünften Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet. Der siebente Vorwärtsgang wird durch Schließen des dritten Schaltelements, des vierten Schaltelements, des fünften Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet. Der achte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des dritten Schaltelements, des fünften Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet. Der neunte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des vierten Schaltelements, des fünften Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet. Ein Rückwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des zweiten Schaltelements, des fünften Schaltelements und des sechsten Schaltelements gebildet.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Getriebe ein siebentes Schaltelement auf. Durch das siebente Schaltelement ist die erste Welle mit der achten Welle des Getriebes verbindbar. Dadurch erhält das Getriebe einen weiteren zusätzlichen Gang, und weist somit insgesamt zehn Vorwärtsgänge auf. Der zusätzliche Gang ist dabei durch eine hohe Übersetzung zwischen der Getriebe-Eingangswelle und der Getriebe-Ausgangswelle gekennzeichnet. In anderen Worten erhält das Getriebe durch das Hinzufügen des siebenten Schaltelements einen besonders hoch übersetzten ersten Gang, wodurch die Spreizung des Getriebes erhöht wird. Dieser hoch übersetzte erste Gang wird durch Schließen des ersten, zweiten, sechsten und siebenten Schaltelements realisiert. In allen anderen Gängen ist das siebente Schaltelement geöffnet. Die Bildung der übrigen neun Vorwärtsgänge erfolgt analog zu dem oben beschrieben Getriebe mit neun Vorwärtsgängen, sodass die Bildung des ersten bis neunten Gangs des Neun-Gang-Getriebes der Bildung des zweiten bis zehnten Gangs des Zehn-Gang-Getriebes entspricht, wobei das siebente Schaltelement im zweiten bis zehnten Vorwärtsgang geöffnet ist.
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Vorzugsweise weist das siebente Schaltelement keine stufenlos variable Drehmomentübertragungsfähigkeit auf. Beispielsweise ist das siebente Schaltelement als Klauen-Schaltelement oder als Synchronisierung ausgebildet. Da das siebente Schaltelement bis auf den ersten Gang in allen weiteren neun Vorwärtsgängen geöffnet ist, können auf diese Weise die Schleppverluste im Vergleich zu herkömmlichen Reibschaltelementen mit variabler Drehmomentübertragungsrate reduziert werden.
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Der vierte Planetenradsatz des gegenständlichen Getriebes kann als Plus-Radsatz anstatt als Minus-Radsatz ausgeführt sein. Prinzipiell kann jeder Minus-Radsatz durch einen Plus-Radsatz ersetzt werden, wenn die Anbindung zu Steg und Hohlrad vertauscht und der Betrag der Standgetriebeübersetzung um den Wert Eins erhöht wird. Im gegenständlichen Getriebe eignet sich besonders der vierte Planetenradsatz für eine Ausbildung als Plus-Radsatz, da sich dieser vor allem in den niedrigen Gängen im Kraftfluss des Getriebes befindet. Im oben beschrieben Neun-Gang-Getriebe ist das zweite Schaltelement nur im ersten bis sechsten Vorwärtsgang geschlossen, sodass sich der vierte Planetenradsatz nur in diesen Gängen im Kraftfluss des Getriebes befindet. Im oben beschriebenen Zehn-Gang-Getriebe ist das zweite Schaltelement im ersten bis siebenten Vorwärtsgang geschlossen. Daher fällt der geringere Wirkungsgrad des Plus-Radsatzes bei Verwendung des Getriebes im Kraftfahrzeug nicht ins Gewicht, da im Kraftfahrzeug besonders die Verluste in den hohen Gängen den Wirkungsgrad des Kraftfahrzeugs negativ beeinträchtigen.
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Das sechste Schaltelement ist in allen Vorwärtsgängen bis auf den fünften Gang des Neun-Gang-Getriebes, bzw. den sechsten Gang des Zehn-Gang-Getriebes geschlossen. Infolgedessen sind in jedem Gang vier der sechs, bzw. sieben Schaltelemente geschlossen, wodurch der Wirkungsgrad des Getriebes infolge von Schleppverlusten durch das zumindest eine zusätzliche Schaltelement nicht verschlechtert wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn das siebente Schaltelement als Klauen-Schaltelement ausgebildet ist.
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Vorzugsweise weist das zweite Schaltelement keine stufenlos variable Drehmomentübertragungsfähigkeit auf. Beispielsweise ist das zweite Schaltelement als Klauen-Schaltelement oder als Synchronisierung ausgebildet. Da das zweite Schaltelement nur vom sechsten in den siebenten Vorwärtsgang, bzw. beim oben beschriebenen Zehn-Gang-Getriebe nur vom siebenten in den achten Vorwärtsgang öffnet, ist das beim Lösen des Schaltelements anliegende Drehmoment vergleichsweise gering, wodurch sich das zweite Schaltelement besonders zur Ausbildung als Klauen-Schaltelement eignet. Da das zweite Schaltelement besonders in den hohen Vorwärtsgängen Sieben bis Neun, bzw. Acht bis Zehn geöffnet ist, führt eine Ausbildung als Klauen-Schaltelement zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads des Getriebes in diesen hohen Gängen, da ein Klauen-Schaltelement im geöffneten Zustand geringere Schleppverluste verursacht als ein Reibschaltelement. Dies ist besonders bei der Anwendung des Getriebes im Kraftfahrzeug relevant.
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Vorzugsweise ist der dritte Planetenradsatz radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes angeordnet. Dadurch kann der axiale Bauraumbedarf des Getriebes deutlich reduziert werden. Dies ist insbesondere bei Getrieben von hoher Bedeutung, welche im Kraftfahrzeug mit Front-Quer-Antriebsstrang verwendet werden.
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Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Antriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf. Die Verbrennungskraftmaschine ist entweder direkt oder über eine Kupplung oder über einen hydrodynamischen Wandler mit der Getriebe-Eingangswelle des Getriebes verbunden, bzw. verbindbar. Zur Reduktion von Drehschwingungen kann in die Wirkverbindung zwischen Verbrennungskraftmaschine und Getriebe-Eingangswelle ein Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet sein.
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Unter einer Welle ist nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden.
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Ein Planetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, einen Steg und ein Hohlrad. An dem Steg drehbar gelagert sind Planetenräder, welche mit der Verzahnung des Sonnenrades und/oder mit der Verzahnung des Hohlrads kämmen. Ein Minus-Radsatz bezeichnet einen Planetenradsatz mit einem Steg, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades, als auch mit der Verzahnung des Hohlrades kämmt, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert.
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Ein Plus-Radsatz unterscheidet sich zu dem gerade beschriebenen Minus-Planetenradsatz dahingehend, dass der Plus-Radsatz innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Steg gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrads und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrades. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Steg das Hohlrad und das Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren.
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Die Standgetriebeübersetzung definiert das Drehzahlverhältnis zwischen Sonnenrad und Hohlrad eines Planetenradsatzes bei drehfestem Steg. Da sich bei einem Minus-Radsatz die Drehrichtung zwischen Sonnenrad und Hohlrad bei drehfestem Steg umkehrt, nimmt die Standgetriebeübersetzung bei einem Minus-Radsatz stets einen negativen Wert an.
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Durch Schaltelemente wird, je nach Betätigungszustand, eine Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen zugelassen oder eine Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen den zwei Bauteilen hergestellt. Unter einer Relativbewegung ist beispielsweise eine Rotation zweier Bauteile zu verstehen, wobei die Drehzahl des ersten Bauteils und die Drehzahl des zweiten Bauteils voneinander abweichen. Darüber hinaus ist auch die Rotation nur eines der beiden Bauteile denkbar, während das andere Bauteil stillsteht oder in entgegengesetzter Richtung rotiert.
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Zwei Elemente werden insbesondere dann als miteinander verbunden bezeichnet, wenn zwischen den Elementen eine feste, insbesondere drehfeste Verbindung besteht. Derart verbundene Elemente drehen mit der gleichen Drehzahl. Die verschiedenen Bauteile und Elemente der genannten Erfindung können dabei über eine Welle beziehungsweise über ein geschlossenes Schaltelement oder ein Verbindungselement, aber auch direkt, beispielsweise mittels einer Schweiß-, Press- oder einer sonstigen Verbindung, miteinander verbunden sein.
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Zwei Elemente werden als verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Elementen eine lösbare drehfeste Verbindung besteht. Wenn die Verbindung besteht, so drehen solche Elemente mit der gleichen Drehzahl.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
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1 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend dem Stand der Technik.
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2 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer ersten Ausgestaltung.
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3 zeigt ein Schaltschema der ersten Ausgestaltung des Getriebes.
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4 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer zweiten Ausgestaltung.
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5 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer dritten Ausgestaltung.
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6 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer vierten Ausgestaltung.
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7 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer fünften Ausgestaltung.
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8 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer sechsten Ausgestaltung.
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9 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer siebenten Ausgestaltung.
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10 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer achten Ausgestaltung.
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11 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer neunten Ausgestaltung.
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12 zeigt ein Schaltschema gemäß der neunten Ausgestaltung des Getriebes.
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1 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend dem Stand der Technik. Das Getriebe umfasst vier Planetenradsätze P1, P2, P3, P4, welche allesamt als Minus-Radsätze ausgebildet sind. Der dritte Planetenradsatz P3 ist radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes P2 angeordnet, wobei ein Hohlrad Ho-P3 des dritten Planetenradsatzes P3 mit einem Sonnenrad So-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden ist und Bestandteil einer siebenten Welle W7 ist. Ein Sonnenrad So-P3 des dritten Planetenradsatzes P3 ist Bestandteil einer dritten Welle W3 und ist mit einem Sonnenrad So-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden. Ein Steg St-P3 des dritten Planetenradsatzes P3 ist mit einer Getriebe-Eingangswelle GW1 verbunden und ist Bestandteil einer ersten Welle W1. Ein Steg St-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist Bestandteil einer achten Welle W8. Ein Hohlrad Ho-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist Bestandteil einer fünften Welle W5 und ist mit einem Sonnenrad So-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden. Ein Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 ist Bestandteil einer vierten Welle W4. Ein Steg St-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 ist Bestandteil einer zweiten Welle W2, und ist mit einer Getriebe-Ausgangswelle GW2 verbunden. Ein Hohlrad Ho-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 ist Bestandteil einer sechsten Welle W6 und ist mit einem Steg St-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden.
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Durch ein erstes Schaltelement B1 ist die dritte Welle W3 drehfest mit einem Gehäuse GG des Getriebes oder einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes verbindbar. Durch ein zweites Schaltelement B2 ist die vierte Welle W4 in gleicher Weise drehfest festsetzbar. Durch ein drittes Schaltelement K1 ist die erste Welle W1 mit dem Sonnenrad So-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 verbindbar. Durch ein viertes Schaltelement K2 ist das Hohlrad Ho-P2 mit dem Sonnenrad So-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbindbar. Ist das vierte Schaltelement K2 geschlossen, so rotieren Sonnenrad So-P2, Steg St-P2 und Hohlrad Ho-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 mit derselben Drehzahl. Durch das fünfte Schaltelement K3 ist die achte Welle W8 mit der zweiten Welle W2 verbindbar.
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2 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterschied zu dem im Stand der Technik bekannten Getriebe ist im Kraftfluss zwischen dem Hohlrad Ho-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 und dem Sonnenrad So-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 ein sechstes Schaltelement K4 angeordnet.
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3 zeigt ein Schaltschema entsprechend der ersten Ausgestaltung des Getriebes G. Darin sind in den Zeilen neun Vorwärtsgänge 1 bis 9 sowie ein Rückwärtsgang R angegeben. In den dazugehörigen Spalten ist durch ein X dargestellt, welche der Schaltelemente B1, B2, K1, K2, K3, K4 geschlossen sein müssen um den jeweiligen Gang 1–9, R zu bilden.
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Der erste Vorwärtsgang 1 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des zweiten Schaltelements B2, des dritten Schaltelements K1 und des sechsten Schaltelements K4. Der zweite Vorwärtsgang 2 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des zweiten Schaltelements B2, des vierten Schaltelements K2 und des sechsten Schaltelements K4. Der dritte Vorwärtsgang 3 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B2, des dritten Schaltelements K1, des vierten Schaltelements K2 und des sechsten Schaltelements K4. Der vierte Vorwärtsgang 4 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B2, des vierten Schaltelements K2, des fünften Schaltelements K3 und des sechsten Schaltelements K4. Der fünfte Vorwärtsgang 5 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B2, des dritten Schaltelements K1, des vierten Schaltelements K2 und des fünften Schaltelements K3. Der sechste Vorwärtsgang 6 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B2, des dritten Schaltelements K1, des fünften Schaltelements K3 und des sechsten Schaltelements K4. Der siebente Vorwärtsgang 7 ergibt sich durch Schließen des dritten Schaltelements K1, des vierten Schaltelements K2, des fünften Schaltelements K3 und des sechsten Schaltelements K4. Der achte Vorwärtsgang 8 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des dritten Schaltelements K1, des fünften Schaltelements K3 und des sechsten Schaltelements K4. Der neunte Vorwärtsgang 9 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des vierten Schaltelements K2, des fünften Schaltelements K3 und des sechsten Schaltelements K4. Der Rückwärtsgang R ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des zweiten Schaltelements B2, des fünften Schaltelements K3 und des sechsten Schaltelements K4.
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4 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterschied zur ersten Ausgestaltung ist der vierte Planetenradsatzes P4 in der zweiten Ausgestaltung als Plus-Radsatz ausgebildet. Dementsprechend sind die an Hohlrad Ho-P4 und Steg St-P4 angebundenen Wellen W6, W4 vertauscht. Die sechste Welle W6 ist nun mit dem Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden, während die vierte Welle W4 nun mit dem Steg St-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden ist, und über das zweite Schaltelement B2 drehfest festsetzbar ist. Ist der vierte Planetenradsatz P4 als Plus-Radsatz ausgebildet, so ist neben dem Tausch der Zuordnung zu Hohlrad und Steg der Betrag der Standgetriebeübersetzung um den Wert Eins zu erhöhen um dieselbe Übersetzungswirkung zu erzielen wie bei einem Minus-Radsatz.
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5 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer dritten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterscheid zu ersten Ausgestaltung ist die vierte Welle W4, welche in dieser Ausgestaltung mit dem Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden ist, permanent drehfest festgesetzt. Das zweite Schaltelement B2 ist in dieser Ausgestaltung im Kraftfluss zwischen der sechsten Welle W6 und dem Steg St-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 angeordnet.
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6 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer vierten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterschied zur dritten Ausgestaltung ist der vierte Planetenradsatz P4 als Plus-Radsatz ausgebildet. Dementsprechend ist das zweite Schaltelement B2 nun im Kraftfluss zwischen der sechsten Welle W6 und dem Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 angeordnet, während die vierte Welle W4 mit dem Steg St-P4 permanent verbunden und drehfest festgesetzt ist. Die Standgetriebeübersetzung des vierten Planetenradsatzes P4 ist wie in der zweiten Ausgestaltung entsprechend anzupassen.
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7 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer fünften Ausgestaltung der Erfindung. Wie in der dritten Ausgestaltung ist vierte Welle W4 in dieser Ausgestaltung permanent drehfest festgesetzt. Das zweite Schaltelement B2 ist in dieser Ausgestaltung im Kraftfluss zwischen der dritten Welle W3 und dem Sonnenrad So-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 angeordnet.
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8 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung. Wie in der fünften Ausgestaltung ist das zweite Schaltelement B2 im Kraftfluss zwischen der dritten Welle W3 und dem Sonnenrad So-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 angeordnet. Der vierte Planetenradsatz P4 ist jedoch als Plus-Radsatz ausgebildet, wobei die vierte Welle W4 mit dem Steg St-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 permanent verbunden und drehfest festgesetzt ist. Das Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 ist mit der sechsten Welle W6 verbunden.
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9 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer siebenten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterschied zur ersten bis sechsten Ausgestaltung wird durch das vierte Schaltelement K2 das Sonnenrad So-P2 nicht mit dem Hohlrad Ho-P2, sondern mit dem Steg St-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden.
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10 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer achten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterschied zur ersten bis sechsten Ausgestaltung wird durch das vierte Schaltelement K2 nicht das Sonnenrad So-P2, sondern der Steg St-P2 mit dem Hohlrad Ho-P2 verbunden.
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Die erste bis achte Ausgestaltung des Getriebes G weist je neun Vorwärtsgänge 1 bis 9 sowie einen Rückwärtsgang R auf, wobei die Bildung der Gänge 1–9, R für alle Ausführungen gemäß der ersten bis achten Ausgestaltung ident ist.
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11 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer neunten Ausgestaltung der Erfindung. In dieser neunten Ausgestaltung weist das Getriebe G ein siebentes Schaltelement K5 auf. Durch das siebente Schaltelement K5 ist die erste Welle W1 mit der achten Welle W8 verbindbar.
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12 zeigt einen Schaltplan des Getriebes G entsprechend der neunten Ausgestaltung der Erfindung. Darin sind in den Zeilen zehn Vorwärtsgänge 21 bis 210 sowie ein Rückwärtsgang 2R angegeben. In den dazugehörigen Spalten ist durch ein X dargestellt, welche der Schaltelemente B1, B2, K1, K2, K3, K4, K5. geschlossen sein müssen um den jeweiligen Gang 21–210, 2R zu bilden. Der erste Vorwärtsgang 21 wird durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des zweiten Schaltelements B2, des sechsten Schaltelements K4 und des siebenten Schaltelements K5 gebildet. Die Bildung des zweiten bis zehnten Vorwärtsgangs 22–210 in der neunten Ausgestaltung entspricht der Bildung des ersten bis neunten Vorwärtsgangs 1–9 der ersten bis achten Ausgestaltung, wobei das siebente Schaltelement K5 im zweiten bis zehnten Vorwärtsgang 21–210 geöffnet ist. Die Bildung des Rückwärtsgangs 2R der neunten Ausgestaltung ist ident zur Bildung des Rückwärtsgangs R in der ersten bis achten Ausgestaltung, wobei das siebente Schaltelement K5 im Rückwärtsgang 2R geöffnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- G
- Getriebe
- GG
- Getriebegehäuse
- GW1
- Getriebe-Eingangswelle
- GW2
- Getriebe-Ausgangswelle
- B1
- Erstes Schaltelement
- B2
- Zweites Schaltelement
- K1
- Drittes Schaltelement
- K2
- Viertes Schaltelement
- K3
- Fünftes Schaltelement
- K4
- Sechstes Schaltelement
- K5
- Siebentes Schaltelement
- P1
- Erster Planetenradsatz
- P2
- Zweiter Planetenradsatz
- P3
- Dritter Planetenradsatz
- P4
- Vierter Planetenradsatz
- So-P1
- Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
- St-P1
- Steg des ersten Planetenradsatzes
- Ho-P1
- Hohlrad des ersten Planetenradsatzes
- So-P2
- Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes
- St-P2
- Steg des zweiten Planetenradsatzes
- Ho-P2
- Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes
- So-P3
- Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes
- St-P3
- Steg des dritten Planetenradsatzes
- Ho-P3
- Hohlrad des dritten Planetenradsatzes
- So-P4
- Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes
- St-P4
- Steg des vierten Planetenradsatzes
- Ho-P4
- Hohlrad des vierten Planetenradsatzes
- W1
- Erste Welle
- W2
- Zweite Welle
- W3
- Dritte Welle
- W4
- Vierte Welle
- W5
- Fünfte Welle
- W6
- Sechste Welle
- W7
- Siebente Welle
- W8
- Achte Welle
- 1–9
- Erster bis neunter Vorwärtsgang
- 21–210
- Erster bis zehnter Vorwärtsgang
- R/2R
- Rückwärtsgang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005014592 A1 [0003]
