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VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/082,424, die am 20. November 2014 eingereicht wurde.
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Die gesamten Inhalte der obigen Anmeldung sind hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Handschaltgetriebe für Kraftfahrzeuge. Genauer betrifft die vorliegende Offenbarung ein Mehrstufen-Handschaltgetriebe.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
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Ein typisches Mehrganggetriebe wendet eine Kombination aus Drehmomentübertragungseinrichtungen und selektiv eingerückten Drehmomentübertragungseinrichtungen an, um eine Mehrzahl von Drehzahl- oder Übersetzungsverhältnissen zu erreichen. Die Anordnung der verschiedenen Komponenten eines Getriebes wird im Allgemeinen durch Bauraumanforderungen, Kosten und gewünschte Drehzahlverhältnisse vorgeschrieben.
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Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, bleibt der Bedarf für neue und verbesserte Getriebeausgestaltungen, die verbessertes Leistungsvermögen und verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, konstant.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Mehrstufengetriebe zur Verfügung.
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Dementsprechend umfasst gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Mehrstufengetriebe eine erste Stufe, eine zweite Stufe, einen Achsantrieb und zumindest zwei Drehmomentübertragungseinrichtungen. Die zumindest zwei Drehmomentübertragungseinrichtungen koppeln die erste Stufe, die zweite Stufe und den Achsantrieb selektiv miteinander, um einen Rückwärtsgang oder einen von einer Mehrzahl von Vorwärtsgängen zu erzeugen.
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Gemäß einem anderen Aspekt umfasst ein Mehrstufengetriebe eine erste Stufe mit einer ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und einer zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung, eine zweite Stufe mit einer dritten Drehmomentübertragungseinrichtung und einen Achsantrieb. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen koppeln die erste Stufe, die zweite Stufe und den Achsantrieb selektiv miteinander, um einen Rückwärtsgang oder einen von einer Mehrzahl von Vorwärtsgängen zu erzeugen.
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Gemäß einem nochmals anderen Aspekt umfasst ein Mehrstufengetriebe eine erste Stufe mit einer ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und einer zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung sowie vier Zahnradsätze; eine zweite Stufe mit einer dritten Drehmomentübertragungseinrichtung und einer dritten Drehmomentübertragungseinrichtung sowie einem Zahnradsatz; und einen Achsantrieb mit einem Zahnradsatz. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen koppeln die erste Stufe, die zweite Stufe und den Achsantrieb selektiv miteinander, um einen Rückwärtsgang oder einen von einer Mehrzahl von Vorwärtsgängen zu erzeugen.
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Jegliche vorstehend erwähnten Mehrstufengetriebe können ferner durch ein oder irgendeine Kombination von hierin beschriebenen Merkmalen charakterisiert sein, wie zum Beispiel: eine der zumindest zwei Drehmomentübertragungseinrichtungen ist der ersten Stufe zugeordnet, und eine andere der zumindest zwei Drehmomentübertragungseinrichtungen ist der zweiten Stufe zugeordnet; die erste Stufe umfasst zwei Drehmomentübertragungseinrichtungen; die zweite Stufe umfasst eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung; die zumindest zwei Drehmomentübertragungseinrichtungen sind Synchroneinrichtungen; die zumindest zwei Drehmomentübertragungseinrichtungen sind Kupplungen; das Getriebe weist sechs Vorwärtsgänge auf; die erste Stufe weist vier Zahnradsätze auf; die zweite Stufe weist einen Zahnradsatz auf; und der Achsantrieb weist einen Zahnradsatz auf.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendbarkeitsbereiche werden aus der hierin angegebenen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die besonderen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken vorgesehen sind und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
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ZEICHNUNGEN
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen rein zu Darstellungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendigerweise maßstäblich, sondern die Betonung liegt stattdessen auf der Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung. Darüber hinaus bezeichnen in den Figuren überall in den Ansichten gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile. In den Zeichnungen:
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Mehrstufengetriebes in einer Neutralstellung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein schematisches Diagramm des Mehrstufengetriebes in einem Rückwärtsgang gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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3 ist ein schematisches Diagramm des Mehrstufengetriebes in einem ersten Vorwärtsgang gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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4 ist ein schematisches Diagramm des Mehrstufengetriebes in einem zweiten Vorwärtsgang gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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5 ist ein schematisches Diagramm des Mehrstufengetriebes in einem dritten Vorwärtsgang gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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6 ist ein schematisches Diagramm des Mehrstufengetriebes in einem vierten Vorwärtsgang gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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7 ist ein schematisches Diagramm des Mehrstufengetriebes in einem fünften Vorwärtsgang gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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8 ist ein schematisches Diagramm des Mehrstufengetriebes in einem sechsten Vorwärtsgang gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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9A und 9B sind schematische Diagramme, die die Arbeitsweise eines Paares Drehmomentübertragungseinrichtungen für das Mehrstufengetriebe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulichen; und
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10 ist eine Tabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Zahnradsätzen des Mehrstufengetriebes darstellen, um jeden der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge zu erreichen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht begrenzen.
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Nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert, in 1 veranschaulicht und mit 10 bezeichnet. Das Mehrstufengetriebe 10 umfasst eine erste Stufe 12, eine zweite Stufe 14 und einen Achsantrieb 16.
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Die erste Stufe 12 umfasst einen ersten Zahnradsatz 22 mit einem ersten Element 28 und einem zweiten Element 30, einen zweiten Zahnradsatz 24 mit einem dritten Element 32 und einem vierten Element 34, einen dritten Zahnradsatz 26 mit einem fünften Element 36 und einem sechsten Element 38 und einen vierten (oder Rückwärts-)Zahnradsatz 46 mit einem siebten Element 50 und einem achten Element 52 sowie ein Losrad 54, das das siebte Element 50 mit dem achten Element 52 koppelt. Die erste Stufe 12 umfasst auch eine erste Synchroneinrichtung 42, die mit einem Hebel 43 betätigt wird, und eine zweite Synchroneinrichtung 44, die mit einem Hebel 45 betätigt wird. Wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird, koppeln die Synchroneinrichtungen 42 und 44 den ersten Zahnradsatz 22, den zweiten Zahnradsatz 24, den dritten Zahnradsatz 26 oder den vierten Zahnradsatz 48 selektiv mit einer Eingangswelle 18 über ein erstes Verbindungselement oder eine erste Verbindungswelle 40, die die erste Stufe 12 mit der zweiten Stufe 14 koppelt.
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Die zweite Stufe 14 umfasst einen fünften Zahnradsatz 48 mit einem neunten Element 56 und einem zehnten Element 58 sowie einem Losrad 57, das das neunte Element 56 mit dem zehnten Element 58 koppelt. Die zweite Stufe umfasst auch eine dritte Synchroneinrichtung 64, die den fünften Zahnradsatz 48 selektiv mit dem Verbindungselement oder der Verbindungswelle 40 und einem Verbindungselement oder einer Verbindungswelle 60 oder einem Verbindungselement oder einer Verbindungswelle 62 koppelt.
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Der Achsantrieb 16 umfasst einen sechsten Zahnradsatz 67 mit einem elften Element 68, einem zwölften Element 70 und einem dreizehnten Element 72. Das elfte Element 68 ist mit dem ersten Verbindungselement oder der ersten Verbindungswelle 60 gekoppelt, und das dreizehnte Element 72 ist mit dem zweiten Verbindungselement oder der zweiten Verbindungswelle 62 gekoppelt. Eine Antriebswelle 20 ist mit dem zwölften Element 70 verbunden, das wiederum mit dem elften Element 68 und dem dreizehnten Element 72 gekoppelt ist.
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Das Mehrstufengetriebe ist in 1 in einer Neutralstellung gezeigt. Um das Mehrstufengetriebe 10 in einem Rückwärtsgang (2) zu betreiben, ist die erste Synchroneinrichtung 42 von dem ersten Zahnradsatz 22 oder dem zweiten Zahnradsatz 24 ausgerückt und die dritte Synchroneinrichtung 64 ist von dem fünften Zahnradsatz 48 ausgerückt, während das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 mit dem zweiten Verbindungselement oder der zweiten Verbindungswelle 60 gekoppelt ist. Der Hebel 45 wird betätigt, um die zweite Synchroneinrichtung 44 mit dem siebten Element 50 des vierten Zahnradsatzes 46 in Eingriff zu bringen. Da das Losrad 54 das siebte Element 50 mit dem achten Element 52 koppelt, koppelt das vierte Zahnradsatz 46 die Eingangswelle 18 mit dem ersten Verbindungselement oder der ersten Verbindungswelle 40, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im Rückwärtsgang ist. Wenn das Mehrstufengetriebe 10 im Rückwärtsgang ist, nimmt dementsprechend die Eingangswelle 18 Eingangsdrehmoment auf, das durch den vierten Zahnradsatz 46, das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40, das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungswelle 60, das elfte Element 68, das zwölfte Element 70 und die Antriebswelle 20 übertragen wird, die wiederum Antriebsdrehmoment zum Beispiel an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs liefert. Der Drehmomentweg für das Mehrstufengetriebe 10 im Rückwärtsgang ist durch die Pfeile in 2 angegeben.
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Um das Mehrstufengetriebe 10 in einem ersten Vorwärtsgang, wie in 3 gezeigt, zu betreiben, ist die zweite Synchroneinrichtung 44 von entweder dem dritten Zahnradsatz 26 oder dem vierten Zahnradsatz 46 ausgerückt und die dritte Synchroneinrichtung 64 ist von dem fünften Zahnradsatz 48 ausgerückt, während das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 mit dem zweiten Verbindungselement oder der zweiten Verbindungswelle 60 gekoppelt ist. Der Hebel 43 wird betätigt, um die erste Synchroneinrichtung 42 mit dem ersten Element 28 des ersten Zahnradsatzes 22 in Eingriff zu bringen. Da das erste Element 28 mit dem zweiten Element 30 gekoppelt ist, ist die Eingangswelle 18 mit dem ersten Verbindungselement oder der ersten Verbindungswelle 40 durch den ersten Zahnradsatz 22 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im ersten Vorwärtsgang ist. Wenn das Mehrstufengetriebe 10 im ersten Vorwärtsgang ist, nimmt dementsprechend die Eingangswelle 18 Eingangsdrehmoment auf, das durch den ersten Zahnradsatz 22, das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 und das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungswelle 60, das elfte Element 68, das zwölfte Element 70 und die Antriebswelle 20 übertragen wird, die wiederum Antriebsdrehmoment zum Beispiel an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs liefert. Der Drehmomentweg für das Mehrstufengetriebe 10 im ersten Vorwärtsgang ist durch die Pfeile in 3 angegeben.
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Um das Mehrstufengetriebe 10 in einem zweiten Vorwärtsgang, wie in 4 gezeigt, zu betreiben, ist die zweite Synchroneinrichtung 44 von entweder dem dritten Zahnradsatz 26 oder dem vierten Zahnradsatz 46 ausgerückt und die dritte Synchroneinrichtung 64 ist von dem fünften Zahnradsatz 48 ausgerückt, während das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 mit dem zweiten Verbindungselement oder der zweiten Verbindungswelle 60 gekoppelt ist. Der Hebel 43 wird betätigt, um die erste Synchroneinrichtung 42 mit dem dritten Element 32 des zweiten Zahnradsatzes 24 in Eingriff zu bringen. Da das dritte Element 32 mit dem vierten Element 34 gekoppelt ist, ist die Eingangswelle 18 mit dem ersten Verbindungselement oder der ersten Verbindungswelle 40 durch den zweiten Zahnradsatz 24 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im zweiten Vorwärtsgang ist. Wenn das Mehrstufengetriebe 10 im zweiten Vorwärtsgang ist, nimmt dementsprechend die Eingangswelle 18 Eingangsdrehmoment auf, das durch den zweiten Zahnradsatz 24, das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 und das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungswelle 60, das elfte Element 68, das zwölfte Element 70 und die Antriebswelle 20 übertragen wird, die wiederum Antriebsdrehmoment zum Beispiel an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs liefert. Der Drehmomentweg für das Mehrstufengetriebe 10 im zweiten Vorwärtsgang ist durch die Pfeile in 4 angegeben.
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Um das Mehrstufengetriebe 10 in einem dritten Vorwärtsgang, wie in 5 gezeigt, zu betreiben, ist die erste Synchroneinrichtung 42 von entweder dem ersten Zahnradsatz 22 oder dem zweiten Zahnradsatz 24 ausgerückt und die dritte Synchroneinrichtung 64 ist von dem fünften Zahnradsatz 48 ausgerückt, während das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 mit dem zweiten Verbindungselement oder der zweiten Verbindungswelle 60 gekoppelt ist. Der Hebel 45 wird betätigt, um die zweite Synchroneinrichtung 44 mit dem fünften Element 36 des dritten Zahnradsatzes 26 in Eingriff zu bringen. Da das fünfte Element 36 mit dem sechsten Element 38 gekoppelt ist, ist die Eingangswelle 18 mit dem ersten Verbindungselement oder der ersten Verbindungswelle 40 durch den dritten Zahnradsatz 26 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im dritten Vorwärtsgang ist. Wenn das Mehrstufengetriebe 10 im dritten Vorwärtsgang ist, nimmt dementsprechend die Eingangswelle 18 Eingangsdrehmoment auf, das durch den dritten Zahnradsatz 26, das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40, das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungswelle 60, das elfte Element 68, das zwölfte Element 70 und die Antriebswelle 20 übertragen wird, die wiederum Antriebsdrehmoment zum Beispiel an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs liefert. Der Drehmomentweg für das Mehrstufengetriebe 10 im zweiten Vorwärtsgang ist durch die Pfeile in 5 angegeben.
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Um das Mehrstufengetriebe 10 in einem vierten Vorwärtsgang zu betreiben, wie in 6 gezeigt ist, ist die zweite Synchroneinrichtung 44 von entweder dem dritten Zahnradsatz 26 oder dem vierten Zahnradsatz 46 ausgerückt. Der Hebel 43 wird betätigt, um die erste Synchroneinrichtung 42 mit dem ersten Element 28 des ersten Zahnradsatzes 22 in Eingriff zu bringen, und der Hebel 65 wird betätigt, um die dritte Synchroneinrichtung 64 mit dem neunten Element 56 des vierten Zahnradsatzes 48 in Eingriff zu bringen, während das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 von dem zweiten Verbindungselement oder der zweiten Verbindungswelle 60 entkoppelt ist, so dass das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungswelle 60 freiläuft. Da das vierte Element 28 mit dem zweiten Element 30 gekoppelt ist, ist die Eingangswelle 18 mit dem ersten Verbindungselement oder der ersten Verbindungswelle 40 durch den ersten Zahnradsatz 22 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im vierten Vorwärtsgang ist. Da ferner das Losrad 57 das neunte Element 56 mit dem zehnten Element 58 des vierten Zahnradsatzes 48 koppelt, ist das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 mit dem dritten Verbindungselement oder der dritten Verbindungswelle 62 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im vierten Vorwärtsgang ist. Wenn das Mehrstufengetriebe 10 im vierten Vorwärtsgang ist, nimmt dementsprechend die Eingangswelle 18 Eingangsdrehmoment auf, das durch den ersten Zahnradsatz 26, das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40, den vierten Zahnradsatz 48, das dritte Verbindungselement oder die dritte Verbindungswelle 62, das dreizehnte Element 72, das zwölfte Element 70 und die Antriebswelle 20 übertragen wird, die wiederum Antriebsdrehmoment zum Beispiel an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs liefert. Der Drehmomentweg für das Mehrstufengetriebe 10 im vierten Vorwärtsgang ist durch die Pfeile in 6 angegeben.
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Um das Mehrstufengetriebe 10 in einem fünften Vorwärtsgang zu betreiben, wie in 7 gezeigt ist, ist die zweite Synchroneinrichtung 44 von entweder dem dritten Zahnradsatz 26 oder dem vierten Zahnradsatz 46 ausgerückt. Der Hebel 43 wird betätigt, um die erste Synchroneinrichtung 42 mit dem dritten Element 32 des zweiten Zahnradsatzes 24 in Eingriff zu bringen, und der Hebel 65 wird betätigt, um die dritte Synchroneinrichtung 64 mit dem neunten Element 56 des vierten Zahnradsatzes 48 in Eingriff zu bringen, während das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 von dem zweiten Verbindungselement oder der zweiten Verbindungswelle 60 entkoppelt ist, so dass das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungswelle 60 freiläuft. Da das dritte Element 32 mit dem vierten Element 34 gekoppelt ist, ist die Eingangswelle 18 mit dem ersten Verbindungselement oder der ersten Verbindungswelle 40 durch den zweiten Zahnradsatz 24 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im fünften Vorwärtsgang ist. Da ferner das Losrad 57 das neunte Element 56 mit dem zehnten Element 58 des vierten Zahnradsatzes 48 koppelt, ist das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 mit dem dritten Verbindungselement oder der dritten Verbindungswelle 62 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im fünften Vorwärtsgang ist. Wenn das Mehrstufengetriebe 10 im fünften Vorwärtsgang ist, nimmt dementsprechend die Eingangswelle 18 Eingangsdrehmoment auf, das durch den zweiten Zahnradsatz 24, das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40, den vierten Zahnradsatz 48, das dritte Verbindungselement oder die dritte Verbindungswelle 62, das dreizehnte Element 72, das zwölfte Element 70 und die Antriebswelle 20 übertragen wird, die wiederum Antriebsdrehmoment zum Beispiel an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs liefert. Der Drehmomentweg für das Mehrstufengetriebe 10 im fünften Vorwärtsgang ist durch die Pfeile in 7 angegeben.
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Um das Mehrstufengetriebe 10 in einem sechsten Vorwärtsgang zu betreiben, wie in 8 gezeigt ist, wird die erste Synchroneinrichtung 42 von dem ersten Zahnradsatz 22 oder dem zweiten Zahnradsatz 24 ausgerückt. Der Hebel 45 wird betätigt, um die zweite Synchroneinrichtung 44 mit dem fünften Element 36 des dritten Zahnradsatzes 26 in Eingriff zu bringen, und der Hebel 65 wird betätigt, um die dritte Synchroneinrichtung 64 mit dem neunten Element 56 des vierten Zahnradsatzes 48 in Eingriff zu bringen, während das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 von dem zweiten Verbindungselement oder der zweiten Verbindungswelle 60 entkoppelt ist, so dass das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungswelle 60 freiläuft. Da das fünfte Element 36 mit dem sechsten Element 38 gekoppelt ist, ist die Eingangswelle 18 mit dem ersten Verbindungselement oder der ersten Verbindungswelle 40 durch den dritten Zahnradsatz 26 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im sechsten Vorwärtsgang ist. Da ferner das Losrad 57 das neunte Element 56 mit dem zehnten Element 58 des vierten Zahnradsatzes 48 koppelt, ist das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40 mit dem dritten Verbindungselement oder der dritten Verbindungswelle 62 gekoppelt, wenn das Mehrstufengetriebe 10 im sechsten Vorwärtsgang ist. Wenn das Mehrstufengetriebe 10 im sechsten Vorwärtsgang ist, nimmt dementsprechend die Eingangswelle 18 Eingangsdrehmoment auf, das durch den dritten Zahnradsatz 26, das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungswelle 40, den vierten Zahnradsatz 48, das dritte Verbindungselement oder die dritte Verbindungswelle 62, das dreizehnte Element 72, das zwölfte Element 70 und die Antriebswelle 20 übertragen wird, die wiederum Antriebsdrehmoment zum Beispiel an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs liefert. Der Drehmomentweg für das Mehrstufengetriebe 10 im fünften Vorwärtsgang ist durch die Pfeile in 8 angegeben.
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Nun unter Bezugnahme auf 10 ist die Abfolge der Aktivierung oder Einrückung des ersten Zahnradsatzes 22, des zweiten Zahnradsatzes 24, des dritten Zahnradsatzes 26 und des vierten Zahnradsatzes 48, die sechs Vorwärtsgänge oder Übersetzungsverhältnisse und einen Rückwärtsgang bereitstellen, veranschaulicht. Genauer ist 10 eine Schalttabelle, die die verschiedenen Kombinationen der Zahnradsätze 22, 24, 26 und 48 darstellt, um sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur Beispiele sind und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Mehrstufengetriebes 10 anzupassen. Andere Übersetzungsverhältnisse sind abhängig zum Beispiel von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
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Es ist anzumerken, dass das Mehrstufengetriebe 10 nicht auf die oben beschriebenen Zahnradsätze, um sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zur Verfügung zu stellen, begrenzt ist. Zum Beispiel kann die erste Stufe 12 weniger oder mehr als vier Zahnradsätze und weniger oder mehr als zwei Synchroneinrichtungen umfassen, und die zweite Stufe 14 kann mehr als einen Zahnradsatz und mehr als eine Synchroneinrichtung umfassen, um weniger oder mehr als sechs Vorwärtsgänge zur Verfügung zu stellen. Zum Beispiel kann der vierte (oder Rückwärts-)Zahnradsatz 46 in der zweiten Stufe 14 enthalten sein, die eine zusätzliche Synchroneinrichtung umfassen kann. Somit kann in manchen Anordnungen die erste Stufe 12 drei Zahnradsätze und zwei Synchroneinrichtungen umfassen, und die zweite Stufe 14 kann zwei Zahnradsätze und zwei Synchroneinrichtungen umfassen.
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In einer anderen Anordnung sind zumindest zwei von der ersten Synchroneinrichtung 42, der zweiten Synchroneinrichtung 44 und der dritten Synchroneinrichtung 64 durch ein Paar Drehmomentübertragungseinrichtungen ersetzt, wie etwa eine erste Kupplung 108 und eine zweite Kupplung 110, die in einem System 100 betätigt werden, das in 9A und 9B gezeigt ist. Das System 100 umfasst einen Aktor 102, wie etwa einen elektrischen Solenoidaktor, einen ersten Kolben 104 und einen zweiten Kolben 106. Der erste Kolben 104 umfasst ein Gleitelement 114, das in einem Gehäuse 116 angeordnet und mit dem Aktor 102 über ein erstes Verbindungselement oder eine erste Verbindungsstange 112 verbunden ist. Ein Vorspannelement, wie etwa eine Feder 118, die auch in dem Gehäuse 116 angeordnet ist, übt eine Vorspannkraft auf das Gleitelement 114 in Richtung des Aktors 102 aus. Der erste Kolben 104 steht mit dem zweiten Kolben 106 durch eine Leitung 124 in Fluidverbindung. Der erste Kolben 104 umfasst ferner einen Auslass 120 und einen Einlass 122.
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Der zweite Kolben 106 umfasst ein Gleitelement 126, das in einem Gehäuse 128 angeordnet und mit der ersten Kupplung 108 und der zweiten Kupplung 110 über ein zweites Verbindungselement oder eine zweite Verbindungsstange 130 und einen Satz Verbindungsstücke 131, 132 und 133 gekoppelt ist. Genauer ist das Verbindungsstück 131 mit der zweiten Kupplung 110 gekoppelt, das Verbindungsstück 133 ist mit der ersten Kupplung gekoppelt, und das Verbindungselement 130 ist mit den Verbindungsstücken 131 und 132 gekoppelt, das wiederum mit dem Verbindungsstück 133 gekoppelt ist. Das Verbindungsstück 132 ist an einem Drehzapfen oder Drehpunkt 134 abgestützt, und ein Vorspannelement, wie etwa eine Feder 136, ist zwischen dem Verbindungsstück 132 und einem feststehenden Element 138 angeordnet, wie es in den 9A und 9B gezeigt ist.
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Das System 100 ermöglicht die Betätigung der zwei Kupplungen 108 und 110 mit einem einzigen Aktor, wie etwa dem Aktor 102. Wenn der Aktor 102 eingeschaltet ist (9A), wird das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungsstange 112 in Richtung des ersten Kolbens 104 geschoben. Somit wird das Gleitelement 114 von dem Aktor 102 weg in Richtung der Feder 118 geschoben, während Gas, wie etwa Luft, von dem zweiten Kolben 106 zu dem ersten Kolben 104 durch die Leitung 124 strömt, um das sich ausdehnende Volumen in dem Gehäuse 116 zu füllen. Das Gas entweicht auch von dem ersten Kolben 104 durch den Auslass 120. Eine Bewegung des Gleitelements 114 in Richtung der Feder 118 komprimiert die Feder 118, und Gas, das aus dem zweitem Kolben 106 strömt, bewirkt, dass sich das Gleitelement 126 in Richtung der Kupplungen 108 und 110 bewegt. Die Bewegung des Gleitelements 126 schiebt ebenso auch das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungsstange 130 in Richtung der Kupplungen 108 und 110. Wenn dies auftritt, wird das Verbindungsstück 131 in Richtung der zweiten Kupplung 110 geschoben, um die zweite Kupplung 110 einzurücken, während das Verbindungsstück 132 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 134 rotiert. Die Rotation des Verbindungsstücks 132 komprimiert die Feder 136 gegen das feststehende Element 138 und zieht das Verbindungsstück 133 von der ersten Kupplung 108 weg, um die erste Kupplung 108 auszurücken.
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Wenn der Aktor 102 ausgeschaltet ist (9B), schiebt die Vorspannkraft, die durch die Feder 118 ausgeübt wird, das erste Verbindungselement oder die erste Verbindungsstange 112 in Richtung des Aktors 102, während Gas, wie etwa komprimierte Luft, durch den Einlass 122 in das Gehäuse 116 strömt. Das Gas strömt auch durch die Leitung 124 zu dem zweitem Kolben 106. Wenn Gas in das Gehäuse 128 des zweiten Kolbens 106 strömt, wird das Gleitelement 126 von den Kupplungen 108 und 110 weggeschoben. Die Bewegung des Gleitelements 126 zieht ebenso auch das zweite Verbindungselement oder die zweite Verbindungsstange 130 von den Kupplungen 108 und 110 weg. Wenn dies auftritt, werden das Verbindungsstück 131 und der untere Abschnitt des Verbindungsstücks 132 unterhalb des Drehzapfens 134 von der zweiten Kupplung 110 weggezogen, während die Vorspannkraft, die durch die Feder 136 auf das Verbindungsstück 132 ausgeübt wird, Druck auf den unteren Abschnitt des Verbindungsstücks 132 ausübt, was bewirkt, dass das Verbindungsstück 132 im Uhrzeigersinn rotiert. Eine Bewegung des Verbindungsstücks 132 um den Drehzapfen 134 im Uhrzeigersinn führt zu einer Bewegung des Verbindungsstücks 133 in Richtung der ersten Kupplung 108, um die erste Kupplung 108 einzurücken, und zu einer Bewegung des Verbindungsstücks 131 von der zweiten Kupplung 110 weg, um die zweite Kupplung 110 auszurücken.
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Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als ein Abgehen vom Gedanken und Umfang der Erfindung anzusehen.
