DE102014213697A1 - Getriebe - Google Patents

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Stefan Beck
Christian SIBLA
Josef Haupt
Martin Brehmer
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

Getriebe (G) mit vier Planetenradsätzen (P1, P2, P3, P4), mehreren Wellen (W1–W8) und einem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Schaltelement (B1, B2, K1, K2, K3), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Getriebe-Eingangswelle (GW1) und einer Getriebe-Ausgangswelle (GW2) bewirkt, wobei eine erste Welle (W1) mit der Getriebe-Eingangswelle (GW1) und mit einem Steg (St-P3) des dritten Planetenradsatzes (P3) ständig verbunden ist, wobei eine zweite Welle (W2) mit der Getriebe-Ausgangswelle (GW2) und mit einem Steg (St-P1) des ersten Planetenradsatzes (P1) ständig verbunden ist, wobei eine dritte Welle (W3) mit einem Sonnenrad (So-P3) des dritten Planetenradsatzes (P3) ständig verbunden ist und über das erste Schaltelement (B1) drehfest festsetzbar ist, wobei eine fünfte Welle (W5) mit einem Hohlrad (Ho-P2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, wobei eine sechste Welle (W6) mit einem Hohlrad (Ho-P1) des ersten Planetenradsatzes (P1) ständig verbunden ist, wobei ein Hohlrad (Ho-P3) des dritten Planetenradsatzes (P3) mit einem Sonnenrad (So-P2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist und einen Bestandteil einer siebenten Welle (W7) bildet, wobei eine achte Welle (W8) mit einem Steg (St-P2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, wobei durch das vierte Schaltelement (K2) zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes (P2) miteinander verbindbar sind, sodass Hohlrad (Ho-P2), Steg (St-P2) und Sonnenrad (So-P2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) bei geschlossenem vierten Schaltelement (K2) die gleiche Drehzahl aufweisen, wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements (B2) Drehmoment zwischen den Elementen Sonnenrad (So-P4), Steg (St-P4) und Hohlrad (Ho-P4) des vierten Planetenradsatzes (P4) übertragbar ist, wobei bei einem als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatz (P4) das Hohlrad (Ho-P4) drehfest festgesetzt ist und bei einem als Plus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatz (P4) der Steg (St-P4) drehfest festgesetzt ist.

Description

  • 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 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, wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements Drehmoment zwischen den Elementen Sonnenrad, Steg und Hohlrad des vierten Planetenradsatzes übertragbar ist.
  • Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um die Drehzahl- und Drehmomentabgabecharakteristik der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.
  • 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.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, alternative Ausführungsformen des im Stand der Technik bekannten Getriebes bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren ergeben.
  • Als Weiterbildung zusätzlich zu den im Oberbegriff des gültigen Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen ist der Steg, bzw. das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes erfindungsgemäß drehfest festgesetzt, und zwar in Abhängigkeit ob der vierte Planetenradsatz als Plus-Radsatz oder als Minus-Radsatz ausgebildet ist. Ist der vierte Planetenradsatz als Minus-Radsatz ausgebildet, so ist dessen Hohlrad drehfest festgesetzt. Ist der vierte Planetenradsatz als Plus-Radsatz ausgebildet, so ist dessen Steg drehfest festgesetzt. 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. 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.
  • Im Vergleich zum Stand der Technik ist somit stets der Steg oder das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes ständig drehfest festgesetzt, beispielsweise an einem Gehäuse oder an einem anderen drehfesten Bauteil des Getriebes. Durch diese drehfeste Kopplung eines Getriebeelements wird der Aufbau des Getriebes vereinfacht, da die Dreh-Lagerung des nun drehfesten Getriebeelements entfällt. Eine drehfeste Kopplung des Hohlrads ist für den Aufbau des Getriebes besonders vorteilhaft, da das Hohlrad beispielsweise direkt am Gehäuse befestigt werden kann.
  • Durch Schließen des zweiten Schaltelements wird der vierte Planetenradsatz in den Kraftfluss des Getriebes miteinbezogen, sodass Drehmoment zwischen den Elementen Sonnenrad, Steg und Hohlrad des vierten Planetenradsatzes übertragen werden kann. Diese Funktionalität kann durch mehrere, funktional gleichwertige Ausführungsformen erreicht werden, welche nachfolgend beschrieben sind.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die sechste Welle über das zweite Schaltelement mit dem Steg des als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes oder mit dem Hohlrad des als Plus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes verbindbar. Ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit der dritten Welle verbunden. Das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes ist mit der fünften Welle entweder verbunden oder über das fünfte Schaltelement mit der fünften Welle verbindbar. Durch diese Anordnung sinkt die am zweiten Schaltelement im geöffneten Zustand anfallende Differenzdrehzahl im Vergleich zum Stand der Technik.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes über das zweite Schaltelement entweder direkt mit der fünften Welle oder über das fünfte Schaltelement verbindbar. Die sechste Welle ist mit dem Steg des als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes oder mit dem Hohlrad des als Plus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes ständig verbunden. Das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit der dritten Welle ständig verbunden. Durch diese Anordnung wird das im geschlossenen Zustand übertragene Drehmoment am zweiten Schaltelement reduziert. Das zweite Schaltelement kann durch die geringere Belastung kleiner und leichter ausführt werden.
  • Gemäß einer dritten Ausführungsform ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes über das zweite Schaltelement mit der dritten Welle verbindbar. Die sechste Welle ist mit dem Steg des als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes oder mit dem Hohlrad des als Plus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes ständig verbunden. Das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes ist entweder mit der fünften Welle verbunden oder über das fünfte Schaltelement mit der fünften Welle verbindbar. Auch durch diese Anordnung wird das im geschlossenen Zustand übertragene Drehmoment am zweiten Schaltelement reduziert.
  • Vorzugsweise ist das fünfte Schaltelement wie im Stand der Technik im Kraftfluss zwischen der zweiten Welle und der achten Welle angeordnet. Alternativ dazu kann das fünfte Schaltelement auch im Kraftfluss zwischen der fünften Welle und dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes angeordnet sein. In beiden Varianten sorgt das fünfte Schaltelement im geschlossenen Zustand für eine Drehmomentübertragung zwischen den Elementen Sonnenrad, Steg und Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes. Ist das fünfte Schaltelement im Kraftfluss zwischen der fünften Welle und dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes angeordnet, so wird das im geschlossenen Zustand übertragende Drehmoment des fünften Schaltelements im Vergleich zum Stand der Technik reduziert. Das fünfte Schaltelement kann durch die geringere Belastung kleiner und leichter ausführt werden.
  • Das Getriebe weist acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf. Der erste Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des zweiten Schaltelements und des dritten Schaltelements gebildet. Der zweite Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des zweiten Schaltelements und des vierten Schaltelements gebildet. Der dritte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements, des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements gebildet. Der vierte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements, des vierten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet. Der fünfte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements, des dritten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet. Der sechste Vorwärtsgang wird durch Schließen des dritten Schaltelements, des vierten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet. Der siebente Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des dritten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet. Der achte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des vierten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet. Der Rückwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des zweiten Schaltelements und des fünften Schaltelement gebildet. Bei einem Schaltvorgang zwischen benachbarten Vorwärtsgängen ist stets nur ein Schaltelement zu öffnen und ein Schaltelement zu schließen, wodurch der Schaltvorgang zwischen benachbarten Vorwärtsgängen auf einfache Weise durchführbar ist.
  • 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 fünften in den sechsten 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 Sechs bis Acht 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.
  • 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.
  • 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 der Wirkverbindung zwischen Verbrennungskraftmaschine und Getriebe-Eingangswelle ein Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet sein.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
  • 1 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend dem Stand der Technik.
  • 2 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer ersten Ausgestaltung.
  • 3 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer zweiten Ausgestaltung.
  • 4 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer dritten Ausgestaltung.
  • 5 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer vierten Ausgestaltung.
  • 6 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer fünften Ausgestaltung.
  • 7 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer sechsten Ausgestaltung.
  • 8 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer siebenten Ausgestaltung.
  • 9 zeigt ein Schaltschema des Getriebes.
  • 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.
  • 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.
  • 2 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterschied zu dem im Stand der Technik bekannten Getriebe ist das zweite Schaltelement B2 im Kraftfluss zwischen dem Hohlrad Ho-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem Steg St-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 angeordnet. Das Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes ist drehfest festgesetzt.
  • 3 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 über das zweite Schaltelement B2 mit dem Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 verbindbar, während die vierte Welle W4 nun mit dem Steg St-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden und drehfest festgesetzt ist. Ist der vierte Planetenradsatz P4 als Plus-Radsatz ausgebildet, so ist neben dem Tausch der Zuordnung zu Hohlrad Ho-P4 und Steg St-P4 der Betrag der Standgetriebeübersetzung um den Wert Eins zu erhöhen um dieselbe Übersetzungswirkung zu erzielen wie bei einem Minus-Radsatz.
  • 4 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer dritten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterscheid zu ersten und zweiten Ausgestaltung ist das zweite Schaltelement B2 nun im Kraftfluss zwischen dem Sonnenrad So-P4 des als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes P4 und der fünften Welle W5 angeordnet. Das Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 ist drehfest festgesetzt.
  • 5 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 die Zuordnung von Steg St-P4 und Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 zur vierten Welle W4 und zur sechsten Welle W6 vertauscht. Die Standgetriebeübersetzung des vierten Planetenradsatzes P4 ist wie in der zweiten Ausgestaltung entsprechend anzupassen.
  • 6 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer fünften Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterschied zur ersten bis vierten Ausgestaltung ist das zweite Schaltelement B2 in der fünften Ausgestaltung im Kraftfluss zwischen der dritten Welle W3 und dem Sonnenrad So-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 angeordnet.
  • 7 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 verbunden und drehfest festgesetzt ist. Das Hohlrad Ho-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 ist mit der sechsten Welle W6 verbunden.
  • 8 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer siebenten Ausgestaltung der Erfindung. Im Unterschied zur ersten bis sechsten Ausgestaltung ist das fünfte Schaltelement K3 in der siebenten Ausgestaltung im Kraftfluss zwischen der fünften Welle W5 und dem Sonnenrad So-P4 des vierten Planetenradsatzes P4 angeordnet. Die zweite Welle W2 ist nun mit der achten Welle W8 ständig verbunden. Diese geänderte Anordnung des fünften Schaltelements K3 ist für jede der ersten bis sechsten Ausgestaltung anwendbar.
  • 9 zeigt ein Schaltschema des Getriebes G. Darin sind in den Zeilen acht Vorwärtsgänge 1 bis 8 sowie ein Rückwärtsgang R angegeben. In den dazugehörigen Spalten ist durch ein X dargestellt, welche der Schaltelemente B1, B2, K1, K2, K3 geschlossen sein müssen um den jeweiligen Gang 18, R zu bilden.
  • Der erste Vorwärtsgang 1 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des zweiten Schaltelements B2 und des dritten Schaltelements K1. Der zweite Vorwärtsgang 2 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des zweiten Schaltelements B2 und des vierten Schaltelements K2. Der dritte Vorwärtsgang 3 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B2, des dritten Schaltelements K1 und des vierten Schaltelements K2. Der vierte Vorwärtsgang 4 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B2, des vierten Schaltelements K2 und des fünften Schaltelements K3. Der fünfte Vorwärtsgang 5 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B2, des dritten Schaltelements K1 und des fünften Schaltelements K3. Der sechste Vorwärtsgang 6 ergibt sich durch Schließen des dritten Schaltelements K1, des vierten Schaltelements K2 und des fünften Schaltelements K3. Der siebente Vorwärtsgang 7 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des dritten Schaltelements K1 und des fünften Schaltelements K3. Der achte Vorwärtsgang 8 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des vierten Schaltelements K2 und des fünften Schaltelements K3. Der Rückwärtsgang R ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements B1, des zweiten Schaltelements B2 und des fünften Schaltelements K3.
  • Bezugszeichenliste
  • 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
    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
    1–8
    Erster bis achter Vorwärtsgang
    R
    Rückwärtsgang
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005014592 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Getriebe (G) mit vier Planetenradsätzen (P1, P2, P3, P4), mehreren Wellen (W1–W8) und einem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Schaltelement (B1, B2, K1, K2, K3), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Getriebe-Eingangswelle (GW1) und einer Getriebe-Ausgangswelle (GW2) bewirkt, wobei eine erste Welle (W1) mit der Getriebe-Eingangswelle (GW1) und mit einem Steg (St-P3) des dritten Planetenradsatzes (P3) ständig verbunden ist, wobei eine zweite Welle (W2) mit der Getriebe-Ausgangswelle (GW2) und mit einem Steg (St-P1) des ersten Planetenradsatzes (P1) ständig verbunden ist, wobei eine dritte Welle (W3) mit einem Sonnenrad (So-P3) des dritten Planetenradsatzes (P3) ständig verbunden ist und über das erste Schaltelement (B1) drehfest festsetzbar ist, wobei eine fünfte Welle (W5) mit einem Hohlrad (Ho-P2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, wobei eine sechste Welle (W6) mit einem Hohlrad (Ho-P1) des ersten Planetenradsatzes (P1) ständig verbunden ist, wobei ein Hohlrad (Ho-P3) des dritten Planetenradsatzes (P3) mit einem Sonnenrad (So-P2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist und einen Bestandteil einer siebenten Welle (W7) bildet, wobei eine achte Welle (W8) mit einem Steg (St-P2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, wobei durch das vierte Schaltelement (K2) zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes (P2) miteinander verbindbar sind, sodass Hohlrad (Ho-P2), Steg (St-P2) und Sonnenrad (So-P2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) bei geschlossenem vierten Schaltelement (K2) die gleiche Drehzahl aufweisen, wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements (B2) Drehmoment zwischen den Elementen Sonnenrad (So-P4), Steg (St-P4) und Hohlrad (Ho-P4) des vierten Planetenradsatzes (P4) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatz (P4) dessen Hohlrad (Ho-P4) drehfest festgesetzt ist und bei einem als Plus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatz (P4) dessen Steg (St-P4) drehfest festgesetzt ist.
  2. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (W6) über das zweite Schaltelement (B2) mit dem Steg (St-P4) des als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes (P4) oder mit dem Hohlrad (Ho-P4) des als Plus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes (P4) verbindbar ist, wobei ein Sonnenrad (So-P1) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit der dritten Welle (W3) ständig verbunden ist, und wobei das Sonnenrad (So-P4) des vierten Planetenradsatzes (P4) mit der fünften Welle (W5) verbunden oder über das fünfte Schaltelement (K3) verbindbar ist.
  3. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (So-P4) des vierten Planetenradsatzes (P4) über das zweite Schaltelement (B2) mit der fünften Welle (W5) direkt oder über das fünfte Schaltelement (K3) verbindbar ist, wobei die sechste Welle (W6) mit dem Steg (St-P4) des als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes (P4) oder mit dem Hohlrad (Ho-P4) des als Plus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes (P4) ständig verbunden ist, und wobei das Sonnenrad (So-P1) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit der dritten Welle (W3) ständig verbunden ist.
  4. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (So-P1) des ersten Planetenradsatzes (P1) über das zweite Schaltelement (B2) mit der dritten Welle (W3) verbindbar ist, wobei die sechste Welle (W6) mit dem Steg (St-P4) des als Minus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes (P4) oder mit dem Hohlrad (Ho-P4) des als Plus-Radsatz ausgebildeten vierten Planetenradsatzes (P4) ständig verbunden ist, und wobei das Sonnenrad (So-P4) des vierten Planetenradsatzes (P4) mit der fünften Welle (W5) verbunden oder über das fünfte Schaltelement (K3) verbindbar ist.
  5. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Schaltelement (K3) im Kraftfluss zwischen der zweiten Welle (W2) und der achten Welle (W8) oder im Kraftfluss zwischen der fünften Welle (W5) und dem Sonnenrad (So-P4) des vierten Planetenradsatzes (P4) angeordnet ist.
  6. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) acht Vorwärtsgänge (18) aufweist, wobei sich der erste Vorwärtsgang (1) durch Schließen des ersten Schaltelements (B1), des zweiten Schaltelements (B2) und des dritten Schaltelements (K1), der zweite Vorwärtsgang (2) durch Schließen des ersten Schaltelements (B1), des zweiten Schaltelements (B2) und des vierten Schaltelements (K2), der dritte Vorwärtsgang (3) durch Schließen des zweiten Schaltelements (B2), des dritten Schaltelements (K1) und des vierten Schaltelements (K2), der vierte Vorwärtsgang (4) durch Schließen des zweiten Schaltelements (B2), des vierten Schaltelements (K2) und des fünften Schaltelements (K3), der fünfte Vorwärtsgang (5) durch Schließen des zweiten Schaltelements (B2), des dritten Schaltelements (K1), und des fünften Schaltelements (K3), der sechste Vorwärtsgang (6) durch Schließen des dritten Schaltelements (K1), des vierten Schaltelements (K2) und des fünften Schaltelements (K3), der siebente Vorwärtsgang (7) durch Schließen des ersten Schaltelements (B1), des dritten Schaltelements (K1) und des fünften Schaltelements (K3), und der achte Vorwärtsgang (8) durch Schließen des ersten Schaltelements (B1), des vierten Schaltelements (K2) und des fünften Schaltelements (K3) ergibt.
  7. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückwärtsgang (R) durch Schließen des ersten Schaltelements (B1), des zweiten Schaltelements (B2) und des fünften Schaltelements (K3) gebildet wird.
  8. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (B2) keine stufenlos variable Drehmomentübertragungsfähigkeit aufweist, und insbesondere als Klauen-Schaltelement oder Synchronisierung ausgebildet ist.
  9. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Planetenradsatz (P3) radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes (P2) angeordnet ist.
  10. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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Citations (3)

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DE102005014592A1 (de) 2005-03-31 2006-10-19 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
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