DE112004002276T5

DE112004002276T5 - Zusammengesetztes Planetengetriebe und Getriebezüge

Info

Publication number: DE112004002276T5
Application number: DE112004002276T
Authority: DE
Inventors: Moon-Haeng Cho
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2007-09-27
Also published as: US7364526B2; KR20040004343A; JP2006525472A; KR100524255B1; WO2005061924A1; JP4307486B2; US20060293143A1

Abstract

Ein zusammengesetztes Planetengetriebe, umfassend;
einen Einzelplanetengetriebeteil, der ein Sonnenrad, eine Mehrzahl von ersten Planetenrädern, die mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehen und
ein erstes Hohlrad, das mit den ersten Planetenrädern in Eingriff steht, aufweist;
einen Doppelplanetengetriebeteil, aufweisend ein zweites Sonnenrad, eine Mehrzahl von zweiten Planetenrädern, die mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehen, zu einem Bauteil und in fluchtender Lage mit den ersten Planetenrädern zusammengefasst sind und die Durchmesser aufweisen, die unterschiedlich zu den Durchmessern der ersten Planetenräder sind,
eine Mehrzahl von dritten Planetenrädern, die mit den zweiten Planetenrädern in Eingriff stehen und ein zweites Hohlrad, das mit den dritten Planetenrädern in Eingriff steht; und
einen Planetenträger zur drehbaren Abstützung der ersten bis dritten Planetenräder.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein zusammengesetztes Planetengetriebe und Getriebezüge, die diese aufweisen. Ganz besonders bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein zusammengesetztes Planetengetriebe, welches in der Lage ist, vier Vorwärtsgangübersetzungen und eine Rückwärtsgangübersetzung bereitzustellen, und Getriebezüge zur Bereitstellung von acht Vorwärtsgangübersetzungen und zwei Rückwärtsgangübersetzungen durch Nutzung des zusammengesetzten Planetengetriebes.
Stand der Technik
Obwohl ein automatisches Getriebe im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch weniger effizient als ein Schaltgetriebe ist, werden immer mehr Fahrzeuge mit automatischen Getrieben ausgestattet.
Im allgemeinen beinhaltet ein automatisches Getriebe einen hydraulischen Drehzahl-/Drehmomentwandler, einen Getriebezug, der Planetengetriebesätze, Reibelemente zum Ein-/Ausrücken bzw. Kuppeln/Entkuppeln verschiedener Elemente des Getriebezuges, eine hydrostatische Ölpumpe, die den hydraulischen Druck für den Drehmomentwandler und die Reibelemente bereitstellt, und hydraulische/elektronische Steuergeräte aufweist. Der Drehmomentwandler erlaubt nicht nur das sanfte Schalten, sondern besitzt auch andere Vorzüge, die ein ruhiges und komfortables Fahren erlauben.
Der Hauptgrund jedoch, warum automatische Getriebe den Schaltgetrieben im Hinblick auf die Kraftstoffeinsparung unterlegen sind, liegt in dem fundamentalen hydrokinetischen Betriebsprinzip des Drehmomentwandlers, das niemals Gegenstand einer Abänderung oder Verbesserung sein kann. Um zu erreichen, dass die Kraftstoffeinsparung von Automobilen, die mit automatischen Getrieben ausgestattet sind, die von Automobilen, die mit Schaltgetrieben ausgerüstet sind, erreicht oder übertrifft, ist eine große Verbesserung des Getriebezuges unabdingbar, um die Schwäche des Drehmomentwandlers auszugleichen.
Fährt ein Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit, verursacht der Drehmomentwandler keine Leistungsverluste, da kein Schlupf infolge der Betätigung der Drehmomentwandlerkupplung zwischen einer Pumpe und einer Turbine im Drehmomentwandler auftritt. Bewegt sich das Fahrzeug jedoch mit geringer und/oder ungleichmäßiger Geschwindigkeit wie in überfüllten Städten, ist die Drehmomentwandlerkupplung nicht ununterbrochen betätigt und die daraus resultierenden Schlupfzustände zwischen dem Pumpenrad und der Turbine im Drehmomentwandler verringern die Kraftstoffersparnis.
Um eine bessere Kraftstoffersparnis mit einem automatischen Getriebe zu erzielen muss dann der Getriebezug verbessert werden, so dass der Betriebsbereich der Drehmomentwandlerkupplung ausgedehnt werden kann. Um eine derartige Verbesserung zu realisieren, müssen die Stufensprünge zwischen den niedrigeren Gangübersetzungen im Vergleich zu denen existierender Automatgetriebe bedeutend verkleinert werden. Abgesehen von Überlegungen über den Drehzahlwandler, besteht der beste Weg zur Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit von Automobilen in der Erhöhung der Anzahl der Übersetzungsverhältnisse unter der Bedingung, dass die Kompaktheit des Getriebes nicht ernsthaft gefährdet ist. Ein wünschenswert verbessertes Getriebe erfordert dann eine große Anzahl von Übersetzungsverhältnissen mit wesentlich kleineren Stufensprüngen zwischen den niedrigeren Gangübersetzungen. Der beste Weg, um obiges Erfordernis zu befriedigen wird sein, das Getriebe mit einer großen Anzahl von Übersetzungsverhältnissen mit einheitlichen Gangstufensprüngen zu versehen. Eine derartige Lösung stimmt gut mit der Kenntnis überein, dass einheitliche Gangstufensprünge am meisten wirksam in der Eliminierung wenig ausreichender Übereinstimmungen zwischen den Motordrehzahlen und den gewünschten Geschwindigkeiten des Fahrzeuges sind.
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Es gibt einige Getriebezüge, entwickelt für Arbeitsfahrzeuge, die mit einer große Anzahl von Übersetzungsverhältnissen mit einheitlichen Übersetzungssprüngen ausgestattet sind. Jedoch sind solche Getriebezüge aufgrund ihres wirklich komplizierten Aufbaus, der zu viele Planetenradsätze aufweist, zu schwer und zu voluminös, um für Leichtfahrzeuge wie Personenkraftwagen angewandt zu werden.
Bei Betrachtung der Mechanismen von Planetenradgetrieben kann eine optimale Lösung zur Entwicklung eines einfachsten Getriebezuges, der mit einer großen Anzahl von Übersetzungsverhältnissen ausgestattet ist, in der Kopplung eines einfachen Planetenradgetriebes, welches zwei Gänge aufweist, mit einem zusammengesetzten Planetenradgetriebe, welches vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweist, bestehen. Jedoch, um einheitliche Gangstufensprünge zu realisieren, müssen die Gangstufensprünge des zusammengesetzten Planetengetriebes einheitlich sein, während der Gangstufensprung des einfachen Planetengetriebes die Quadratwurzel der Gangstufensprünge des zusammengesetzten Planetengetriebes sein muss. Das einfache Planetengetriebe wird weitestgehend seit längerer Zeit genutzt und seine Struktur und Funktion sind gut bekannt. Zusammengesetzte Planetengetriebe, welche weitestgehend für gegenwärtig auf dem Markt befindliche Fahrzeuge angewandt werden, können in drei Typen unterteilt werden: Simson-Typ, Ravigneaux-Typ und eine Kombination zweier einfacher Getriebesätze, genannt Zwei-Einfach-Typ. Allerdings ist es sehr schwierig, falls nicht unmöglich, zusammengesetzte Planetengetriebe mit Übersetzungsverhältnissen mit einheitlichen Gangstufensprüngen auszuführen. Wird eines der zusammengesetzten Planetengetriebe mit einem einfachen Planetengetriebe gekoppelt, kann die Kombination anzahlmäßig acht Gangübersetzungen aufweisen. Allerdings ist es in der Praxis sehr schwierig, mehr als sechs Gangübersetzungen mit der Kombination zu erhalten, da einige Übersetzungsverhältnisse unter den acht möglichen Übersetzungsverhältnissen zu nah an anderen Übersetzungsverhältnissen sind. Um dann einen einfachsten Getriebezug, der in der Lage ist, acht Vorwärtsgänge mit einheitlichen Gangstufensprüngen auszustatten, wird ein neuer Typ eines zusammengesetzten Planetengetriebes gefordert, der vier Vorwärtsgänge mit einheitlichen Gangstufensprüngen besitzt und mit wenigstens einem Rückwärtsgang ausgestattet ist.
Technische Lösung
Die vorliegende Erfindung wurde daher im Hinblick auf die oben genannten Erfordernisse getätigt und es ist ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein zusammengesetztes Planetengetriebe bereitzustellen, das zur Entwicklung eines Getriebezuges zur Bereitstellung von vier Vorwärtsgängen mit einheitlichen Gangstufensprüngen und einem Rückwärtsgang genutzt werden kann. Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Getriebezüge bereitzustellen, die zusammengesetzte Planetengetriebe aufweisen, welche mit einem Minimum an Reibelementen gesteuert werden können.
Um das erste Ziel zu erfüllen, beinhaltet ein zusammengesetztes Planetengetriebe einen Einzelplanetengetriebeteil, der ein erstes Sonnenrad, eine Mehrzahl von ersten Planetenrädern, die mit dem ersten Sonnenrad kämmen und ein erstes Hohlrad, welches mit den ersten Planetenrädern kämmt, einschließt, einen Doppelplanetengetriebeteil, aufweisend ein zweites Sonnenrad, eine Mehrzahl von fest mit den ersten Planetenrädern verbundenen zweiten Planetenrädern, die mit dem zweiten Sonnenrad kämmen und einen Durchmesser kleiner als die Durchmesser der ersten Planetenräder aufweisen, eine Mehrzahl von dritten Planetenrädern, die mit den zweiten Planetenrädern kämmen und ein zweites Hohlrad, das mit den dritten Planetenrädern kämmt und einen Planetenträger zur drehbaren Lagerung der ersten bis dritten Planetenräder.
Um das zweite Ziel zu erreichen, beinhaltet der Getriebezug eine Eingangswelle, einen Einzelplanetengetriebeteil, der ein erstes Sonnenrad, das mit der Eingangswelle gekoppelt ist, aufweist, eine Mehrzahl von ersten mit dem ersten Sonnenrad kämmenden Planetenrädern, und ein erstes Hohlrad, welches mit den ersten Planetenrädern kämmt, einen Doppelplanetengetriebeteil, der ein zweites Sonnenrad, eine Mehrzahl von fest mit den ersten Planetenrädern verbundenen zweiten Planetenrädern, die mit dem zweiten Sonnenrad kämmen und einen Durchmesser kleiner als die Durchmesser der ersten Planetenräder aufweisen, eine Mehrzahl von dritten Planetenrädern, die mit den zweiten Planetenrädern kämmen und ein zweites Hohlrad, das mit den dritten Planetenrädern kämmt, einen Planetenträger zur drehbaren Lagerung der ersten und dritten Planetenräder, ein erstes Bremsmittel zum wahlweisen Anhalten der Rotation des ersten Hohlrades, ein zweites Bremsmittel zur wahlweisen Abbremsung der Rotation des zweiten Hohlrades, eine Ausgangswelle, die wahlweise mit dem Planetenträger und/oder dem zweiten Sonnenrad koppelbar ist, eine erste Kupplung zur Kopplung/Entkopplung des Planetenträgers an die/von der Ausgangswelle und eine zweite Kupplung zur Kopplung/Entkopplung des zweiten Sonnenrades an die/von der Ausgangswelle aufweist.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die vorgenannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der vorliegend detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den nachfolgenden Figuren weiter verdeutlicht, in welchen:
1 eine Schnittzeichnung, die ein zusammengesetztes Planetengetriebe gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, darstellt;
2 eine; das in 1 gezeigte zusammengesetzte Planetengetriebe veranschaulichende perspektivische Explosionsdarstellung verdeutlicht;
3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht verdeutlicht, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht ist, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht ist, welche einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht verdeutlicht, welche einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt, verdeutlicht;
8 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht ist, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
9 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht ist, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer siebten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
10 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht ist, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer achten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
11 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht ist, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer neunten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
12 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht ist, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer zehnten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Aufbau des zusammengesetzten Planetengetriebesatzes
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen zusammengesetzten Planetengetriebesatz gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt und 2 verdeutlicht eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den in 1 dargestellten zusammengesetzten Planetengetriebesatz zeigt.
Aufbau und Zusammensetzung der in 2 gezeigten Elemente sind nur zu Verdeutlichungszwecken dargestellt und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese in 2 gezeigten Elemente beschränkt. Insbesondere ist es nicht notwendig, die Form der Seitenplatten 135 und 136 des Planetenradträgers als ringförmige Formen zu definieren. Das heißt, dass die Seitenplatten 135 und 136 in verschiedenen Formen ausgeführt werden können, solange wie die Seitenplatten 135 und 136 sicher die ersten und zweiten Planetenradwellen 131 und 132 darin aufnehmen, und fest zwischen den Seitenplatten 135 und 136 eingefügte Stützelemente die Seitenplatten 135 und 136 ohne Kontakt mit den Zahnrädern solide sichern können. Da die vorliegende Erfindung nicht beabsichtigt die Stützelemente zu spezifizieren, werden diese von den 1 und 2 ausgenommen.
Ein zusammengesetzter Planetengetriebesatz 100 weist eine Verbundstruktur auf, die einen Einzelplanetengetriebeteil 110 einschließt und einen Doppelplaneten-Getriebeteil 120. Der Doppeltplanetengetriebeteil 120 teilt sich einen Planetenradträger 130 zusammen mit dem Einzelplanetengetriebeteil 110. Obwohl der Planetenradträger 130 nicht unabhängig von den beiden Planetengetriebeteilen ist, wird der Planetenträger 130 aus praktischen Gründen separat erklärt, wenn der Planetenradträger 130 kein Teil eines der beiden Planetengetriebeteile ist. Der zusammengesetzte Planetengetriebesatz 100 umfasst deshalb den Einzelplanetengetriebeteil 110, den Doppelplaneten-Getriebeteil 120 und den Planetenträger 130. Der Einzelplanetengetriebeteil 110 weist ein erstes Sonnenrad 111, das mit einer Eingangswelle gekoppelt ist, eine Mehrzahl von ersten Planetenrädern 113, die mit dem ersten Sonnenrad 111 kämmen und ein erstes Hohlrad 117, das mit den ersten Planetenrädern 113 kämmt, auf. Der Doppelplanetengetriebeteil 120 weist ein zweites Sonnenrad 121, eine Mehrzahl von zweiten Planetenrädern 123, die mit dem zweiten Sonnenrad 121 kämmen, eine Mehrzahl von dritten Planetenrädern 125, die mit den zweiten Planetenrädern 123 kämmen und ein zweites Hohlrad 127, das mit den dritten Planetenrädern 125 kämmt, auf. Vorzugsweise sind die zweiten Planetenräder 123 einteilig mit den ersten Planetenrädern 113 ausgeführt, so dass diese mit der gleichen Drehzahl rotieren können.
Der Durchmesser des ersten Sonnenrades 111 ist kleiner als der des zweiten Sonnenrades 121. Der Durchmesser eines jeden ersten Planetenrades 113 ist größer als der eines jeden zweiten Planetenrades 123. Der Einzelplanetengetriebeteil 110 und der Doppelplanetengetriebeteil 120 sind zwischen den ersten und zweiten Seitenplatten 135 und 136 angeordnet. Die ersten und zweiten Planetenradwellen 131 und 132 sind parallel zueinander angeordnet. Zusätzlich sind die ersten und zweiten Planetenräder 113 und 123 auf der ersten Planetenradwelle 132 gelagert und die dritten Planetenräder 125 sind auf der zweiten Planetenradwelle 132 gelagert. Die ersten und dritten Planetenräder 113 und 125 ragen vom Planetenträger 130 derart ab, dass diese mit den ersten und zweiten Hohlrädern 117 beziehungsweise 127 kämmen. Da die ersten und zweiten Planetenräder 113 und 123 einteilig ausgeführt sind und die zweiten Planetenräder 123 mit den dritten Planetenrädern 125 kämmen, ist die Anzahl der ersten bis dritten Planetenräder 113, 123 und 133 im wesentlichen gleich zueinander.
Der Innendurchmesser des ersten Hohlrades 117 entspricht der Summe aus dem Durchmesser des ersten Sonnenrades 111 und den Durchmessern der zwei ersten Planetenräder 113. Das heißt, die Größen der drei Komponenten des Einzelplanetengetriebeteils 110 stehen in Beziehung zueinander, so dass eine Größe einer jeden einzelnen Komponente des Einzelplanetengetriebeteils 110 nicht unabhängig verändert werden kann. Allerdings kann die Größe des zweiten Hohlrades 127 unabhängig verändert werden. Die dritten Planetenräder 125 sind Leerlaufräder welche nicht direkt einen Einfluss auf die Getriebeübersetzung haben, so dass die Durchmesser der dritten Planetenräder 125 nicht auf einen vordefinierten Wert begrenzt sind. Folglich, obwohl es schwierig ist, den Innendurchmesser des zweiten Hohlrades 127 kleiner als den des ersten Hohlrades 117 zu gestalten, ist es einfach, den Innendurchmesser des zweiten Hohlrades 127 größer als den des ersten Hohlrades 117 auszuführen. Im Hinblick auf die räumliche Anordnung und Herstellungskosten weisen das erste und zweite Hohlrad 117, 127 bevorzugt die gleiche Größe auf. Trotzdem ist es auch möglich, die ersten und zweiten Hohlräder 117 und 127 mit unterschiedlicher Größe auszuführen. Um den zusammengesetzten Planetengetriebesatz 110 in einem Getriebezug eines automatischen Getriebes einzusetzen, erfolgt der Drehmomenteintrag durch das erste Sonnenrad 111 während der Drehmomentausgang über das zweite Sonnenrad 121 und/oder den Planetenträger 130 realisiert wird.
Sind vier Reibelemente in dem zusammengesetzten Planetengetriebesatz 110 als Minimum an Grundsteuerelementen vorgesehen, kann die Eingangsdrehzahl in vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang geändert werden. Wenn das erste Hohlrad 117 sich nicht dreht, wird ein erster Vorwärtsgang durch den Planetenträger 130 erzeugt und eine dritte Vorwärtsgangübersetzung wird durch das zweite Sonnenrad 121 erzeugt. Wenn das zweite Hohlrad 127 nicht rotiert, wird über den Planetenträger 130 ein Rückwärtsgang erzeugt und ein zweiter Vorwärtsgang wird über das zweite Sonnenrad 121 erzeugt. Werden zwei der fünf Komponenten, einschließend das erste Sonnenrad 110, das zweite Sonnenrad 121, den Planetenträger 130, das erste Hohlrad 117 und das zweite Hohlrad 127, miteinander gekoppelt, rotiert das zusammengesetzte Planetengetriebe 110 als ganzes mit der gleichen Drehzahl wie die Eingangsdrehzahl. Das heißt, ein direkter Durchtrieb wird realisiert.
Wie oben beschrieben, kann ein Getriebezug, der in der Lage ist, vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zu erzeugen, durch Zuordnung von nur vier Reibelementen zum zusammengesetzten Planetengetriebe 100 realisiert werden.
Nachfolgend werden die Getriebezüge für automatische Getriebe, die zusammengesetzte Planetengetriebe gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung einschließen, im Detail mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Jedoch ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die unten beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Ausführungsform 1
3 verdeutlicht eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes, das ein zusammengesetztes Planetengetriebe 200 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist, zeigt. Da der Aufbau des zusammengesetzten Planetengetriebes 200 gleich zum Aufbau des zusammengesetzten Planetengetriebes 100 ist, bezieht sich die folgende Beschreibung auf ein Verfahren zur Erzeugung unterschiedlicher Geschwindigkeiten bei Nutzung der vier Reibelemente, die dem zusammengesetzten Planetengetriebesatz 200 zugeordnet sind.
Obwohl 3 einen Drehmomentwandler zeigt, der axial zwischen einer Antriebsmaschine E und der Eingangswelle 201 angeordnet ist, ist ein derartiger Drehmomentwandler nicht notwendigerweise erforderlich für die vorliegende Erfindung. Anstatt des Drehmomentwandlers kann auch eine elektromagnetische Kupplung oder eine automatische Reibungskupplung eingesetzt werden.
Die vier Reibelemente beinhalten erste und zweite Bremsen 241 und 242 und erste und zweite Kupplungen 251 und 252. Die erste Bremse 241 bremst wahlweise ein erstes Hohlrad 217 und die zweite Bremse 242 bremst wahlweise ein zweites Hohlrad 227. Die erste Kupplung 251 koppelt wahlweise den Planetenradträger 230 an eine Ausgangswelle 209 und die zweite Kupplung 252 koppelt wahlweise ein zweites Sonnenrad 221 an die Ausgangswelle 209.
Die vom Drehmomentwandler gewandelte Leistung wird über die Eingangswelle 201 zum ersten Sonnenrad 210 übertragen. Somit dreht sich das erste Sonnenrad 211, so dass die ersten Planetenräder 213, die mit dem ersten Sonnenrad 211 kämmen, sich auch drehen. Zusätzlich drehen sich auch die zweiten Planetenräder 223, die eine bauliche Einheit mit den ersten Planetenrädern 213 bilden, zusammen mit den ersten Planetenrädern 213 mit derselben Drehzahl. Da der Durchmesser des zweiten Sonnenrades 221 größer ist als der des ersten Sonnenrades 211, rotiert das zweite Sonnenrad langsamer als das erste Sonnenrad 211. Jedoch wenn der zusammengesetzte Planetengetriebesatz 200 sich als ganzes dreht, dann dreht sich das zweite Sonnenrad 221 zusammen mit dem ersten Sonnenrad 211 mit der gleichen Drehzahl.
Dreht sich das erste Sonnenrad 211, drehen sich die ersten Planetenräder 213 in einer Richtung entgegen der Drehrichtung des ersten Sonnenrades 211, während diese sich entlang dem inneren Umfang des ersten Hohlrades 217 bewegen, wodurch das erste Hohlrad 217 in einer Richtung entgegen der Drehrichtung des ersten Sonnenrades 211 (im folgenden wird die Drehrichtung des Sonnenrades 211 einfach als positive Richtung bezeichnet) rotiert. Wenn jedoch die erste Bremse 241 das erste Hohlrad 217 am Getriebegehäuse festsetzt, bewegen sich die ersten Planetenräder 213 um das erste Sonnenrad 211 entlang dem Innenumfang des ersten Hohlrades 217, ohne dass sich das erste Hohlrad 217 dreht. Hier rotiert der Planetenträger 230 entsprechend der Bewegung der ersten Planetenräder 213.
Da das erste Hohlrad 217 einen inneren Durchmesser aufweist, der viel größer ist, als der der ersten Planetenräder 213, ist die Rotationsgeschwindigkeit des Planetenträgers 230, welche im wesentlichen identisch zur Bewegungsgeschwindigkeit der ersten Planetenräder 213 ist, ziemlich langsamer als die Drehzahl des ersten Sonnenrades 211. Auf der anderen Seite bewegen sich die zweiten Planetenräder 223 um das zweite Sonnenrad 211 mit dem Planetenträger 230, während sie sich in einer Richtung entgegen zur Drehrichtung des ersten Sonnenrades 211 drehen. Demgemäß rotiert das zweite Sonnenrad 221 in Vorwärtsrichtung. Hier ist die Drehzahl des zweiten Sonnenrades 221 schneller als die des Planetenträgers 230, jedoch langsamer als die des ersten Sonnenrades 211. Infolgedessen wird die Richtung entgegen des ersten Sonnenrades 211 vereinfacht als negative Richtung bezeichnet.
Wie oben beschrieben, wird ein erster Vorwärtsgang zur Verfügung gestellt, wenn das erste Hohlrad 217 mit Hilfe der ersten Bremse 241 festgestellt wird und der Planetenträger 230 mit der Ausgangswelle 209 mit Hilfe der ersten Kupplung 251 verbunden ist. Andererseits wird ein dritter Vorwärtsgang erzeugt, wenn das zweite Sonnenrad 221 mit der Ausgangswelle 209 mittels der zweiten Kupplung 252 bei gelöster erster Kupplung 251 gekoppelt ist. Wenn die ersten Planetenräder 213 in der negativen Richtung infolge der Drehung des ersten Sonnenrades 211 rotieren, rotieren die zweiten Planetenräder 233 in Negativrichtung, so dass die dritten Planetenräder 225 in positiver Richtung drehen. Da das zweite Hohlrad 227 ein innen verzahntes Hohlrad ist, dreht sich das zweite Hohlrad 227 in gleicher Richtung wie die Drehrichtung der dritten Planetenräder 225. Somit, wenn das zweite Hohlrad 227 am Getriebegehäuse durch die zweite Bremse 242 bei gelöster erster Bremse 241 festgestellt wird, bewegen sich die dritten Planetenräder 225 entlang des Innenumfanges des zweiten Hohlrades in der Negativrichtung, so dass der Planetenträger 230 sich in Negativrichtung dreht.
Andererseits bewegen sich die zweiten Planetenräder mit dem Planetenträger zusammen in Negativrichtung, während diese auch in Negativrichtung rotieren. Demgemäß treiben die zweiten Planetenräder 223 das zweite Sonnenrad 221 in Positivrichtung an. Jedoch ist die Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Sonnenrades 221, welche von der Betätigung der zweiten Bremse 242 abgeleitet wird, geringer als die des zweiten Sonnenrades 221, welche von der Betätigung der ersten Bremse 241 abgeleitet wird, jedoch schneller als die des Planetenträgers 230.
Wie oben beschrieben, wird ein Rückwärtsgang bereitgestellt, wenn das zweite Hohlrad 227 mittels der zweiten Bremse 242 festgestellt wird und der Planetenträger 230 mit der Ausgangswelle 209 mittels der ersten Kupplung 251 verbunden ist. Im Gegensatz dazu, wird ein zweiter Vorwärtsgang bereitgestellt, wenn das zweite Sonnenrad 221 mit der Ausgangswelle 209 mittels der zweiten Kupplung 252 bei gelöster erster Kupplung 251 verbunden ist. Kurz gesagt, werden der erste und dritte Vorwärtsgang durch die Betätigung der ersten Bremse 241 und der zweite Vorwärtsgang und der Rückwärtsgang durch die Betätigung der zweiten Bremseinrichtung 242 erzeugt. Sind die erste und zweite Kupplung 251 und 252 gleichzeitig betätigt, während die erste und zweite Bremse 241 und 242 gelöst bleiben, werden der Planetenträger und das zweite Sonnenrad 221 gleichzeitig mit der Ausgangswelle 209 verbunden, so dass diese mit der gleichen Drehzahl drehen. Infolgedessen rotiert das zusammengesetzte Planetengetriebe 200 mit der gleichen Drehzahl wie die Eingangswelle 201. Dieser Direktantriebsmodus bildet den vierten Vorwärtsgang.
Tabelle 1 zeigt die Funktionsbeziehungen zwischen den Gängen und den Steuerelementen. Tabelle 1

„0" bedeutet betätigter Zustand.

Konventionelle Getriebezüge von Automatgetrieben, die mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang ausgestattet sind, weisen einen unterschiedlichen Aufbau voneinander auf. Derartige konventionelle Getriebe weisen eine größere Anzahl von Steuerelementen als Gänge auf. Unter diesen konventionellen Getriebezügen weisen einige Getriebezüge ein zusammengesetztes Planetengetriebe und ein einfaches Planetengetriebe auf. Sogar die einfachsten Getriebezüge weisen ein zusammengesetztes Planetengetriebe und fünf Reibungselemente als Steuerelemente auf.
Der Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein zusammengesetztes Planetengetriebe und nur vier Reibelemente als Steuerelemente, so dass der Getriebezug der vorliegenden Ausführung einen einfachsten Aufbau verglichen mit dem konventioneller Getriebezüge aufweist. Das zusammengesetzte Planetengetriebe 200, das für diese Ausführungsform eingesetzt wird, wurde hauptsächlich zur Erzeugung von vier Vorwärtsgängen mit einheitlichen Gangstufensprüngen erfunden. Wird das zusammengesetzte Planetengetriebe 200 jedoch eingesetzt, um für nur vier Vorwärtsgänge einen Getriebezug zu bilden, sind einheitliche Gangstufensprünge nicht geeignet für Personenkraftwagen.
Tabelle 2 zeigt die Anzahl von Zähnen eines jeden Zahnrades des zusammengesetzten Planetengetriebes 200, die es erlauben, dass der Getriebezug der vorliegenden Ausführung an ein Vierganggetriebe anpassbar ist. Tabelle 2

(mit Aa: erstes Hohlrad 217, Si: erstes Sonnenrad 211, Ar: zweites Hohlrad 227, So: zweites Sonnenrad 221, Pi: erstes Planetenrad 213, Po: zweites Planetenrad 223, Aa = Si + 2Pi und Si + Pi = So + Po).
Das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis einer jeden Gangstufe wird entsprechend der Kombination der Verzahnungen der Zahnräder, dargestellt in Tabelle 2, gebildet. Das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis wird gemäß der folgenden Gleichung 1 berechnet.
Gleichung 1
Tabelle 3 zeigt das Übersetzungsverhältnis jeder Gangstufe, das durch Einsatz der Anzahl von Zähnen, ausgeführt in Tabelle 2 in die Gleichung 1, erzielt wird. Tabelle 3
(Wobei A1 bis A5, dargestellt in Tabelle 3, identisch zu denen von Tabelle 2 sind.)
Die Anwendungen von A1 bis A5, gezeigt in Tabelle 3, weisen Untersetzungsbereichswerte bzw. eine Spreizung in einem Bereich von etwa 3,6 bis 4,174 auf, die durch Division des Über- bzw. Untersetzungsverhältnisses des niedrigsten Ganges durch das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis des höchsten Ganges erhalten wird. Derartige Untersetzungsbereichswerte bzw. Spreizungen und Gangstufensprünge sind ähnlich zu den Getriebeuntersetzungsbereichswerten bzw. Spreizungswerten (über 4) und den Gangstufensprüngen gegenwärtig verfügbarer Automatikgetriebe, welche vier Vorwärtsgänge ermöglichen.
Wie oben beschrieben, weist der Getriebezug gemäß der vorliegenden Erfindung eine geringere Anzahl von Reibelementen verglichen mit konventionellen Getriebezügen mit einfachster Struktur auf. Der Aufbau des Getriebezuges, der ein zusammengesetztes Planetengetriebe und vier Reibelemente einschließt, ist nicht komplizierter als ein einfacher Aufbau konventioneller Getriebezüge, welche drei Gänge enthalten, so dass ein wirtschaftliches Automatgetriebe, welches vier Gänge ermöglicht, bereitgestellt werden kann, wenn der Getriebezug der vorliegenden Erfindung in einem Viergang-Automatgetriebe eingesetzt wird.
Ausführungsform 2
4 verdeutlicht eine teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht, die einen Getriebezug eines automatischen Getriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 4 beinhaltet der Getriebezug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Eingangswelle 301, die eine Turbine eines Drehmomentwandlers mit einem ersten Sonnenrad 311 verbindet, ein zusammengesetztes Planetengetriebe 300, eine erste Bremse 341, eine zweite Bremse 342, eine erste Kupplung 351, eine zweite Kupplung 352, eine erste in einer Richtung wirkende Kupplung 355, eine zweite in einer Richtung wirkende Kupplung 356 und eine Ausgangswelle 309.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden zum Getriebezug der ersten Ausführungsform zwei in eine Richtung wirkende Kupplungen hinzugefügt, wodurch Schaltstöße gedämpft werden und die Betätigungsfrequenz einiger Reibelemente teilweise reduziert wird. Da es nicht erforderlich ist, die zwei in einer Richtung wirkenden Kupplungen durch Nutzung eines externen Systems zu steuern, erhöhen derartige in einer Richtung wirkende Kupplungen nicht den Aufwand eines Steuersystems eines Automatgetriebes, jedoch kann sich die Länge und das Gewicht des Automatgetriebes infolge der in einer Richtung wirkenden Kupplungen erhöhen.
Die erste in einer Richtung wirkende Kupplung 355 und die zweite Bremse 352 sind parallel zueinander zwischen dem Getriebegehäuse und dem zweiten Hohlrad 327 angeordnet. Die zweite in einer Richtung wirkende Kupplung 356 und die erste Kupplung 351 sind parallel zueinander zwischen der Ausgangswelle 309 und dem Planetenträger 330 angeordnet.
Die erste in einer Richtung wirkende Kupplung 355 erlaubt dem zweiten Hohlrad sich in positiver Richtung zu drehen, während eine Drehung des zweiten Hohlrades 327 in negativer Richtung verhindert wird. Die zweite in einer Richtung wirkende Kupplung 356 erlaubt der Ausgangswelle 309 sich schneller zu drehen als der Planetenträger 330, während verhindert wird, dass die Ausgangswelle 309 sich langsamer als der Planetenträger 330 dreht.
Bezugnehmend auf 3, welche die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wird zur Erzeugung des ersten Vorwärtsganges die erste Bremse betätigt, damit sich der Planetenträger 230 mit geringer Drehzahl dreht und die erste Kupplung 251 wird betätigt, damit der Planetenträger 230 Ausgangsdrehmoment zur Ausgangswelle 209 überträgt.
Bezugnehmend auf 4, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, sperrt die zweite in einer Richtung wirkende Kupplung 356 und die Ausgangswelle 309 dreht sich zusammen mit dem Planetenträger 330, wenn der Planetenträger 330 mit geringer Drehzahl infolge der Betätigung der ersten Bremse 341 dreht, gerade wenn die erste Kupplung 351 nicht arbeitet. Somit kann der erste Vorwärtsgang nur durch Betätigung der ersten Bremse 341 bereitgestellt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird zur Erzeugung des zweiten Vorwärtsganges die zweite Bremse 242 betätigt, um das zweite Sonnenrad 221 mit mäßiger Drehzahl zu drehen und die zweite Kupplung 252 wird betätigt, damit das zweite Sonnenrad 221 das Ausgangsdrehmoment zur Ausgangswelle 209 überträgt. Ist jedoch gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das zweite Sonnenrad 321 mit der Ausgangswelle 309 über die zweite Kupplung 352 verbunden, sperrt die erste in einer Richtung wirkende Kupplung 355 zur Verhinderung einer Verdrehung des zweite Hohlrades 327 in Negativrichtung, wodurch der zweite Vorwärtsgang realisiert wird.
Bewegt sich ein Fahrzeug entlang einer geneigten Straße eine Motorbremse im ersten Gang erfordernd, wird die Ausgangswelle 309 schneller angetrieben, als der Planetenträger 330. Infolgedessen ist die zweite in einer Richtung wirkende Kupplung 356 gelöst, so dass der Motor leer läuft und das Fahrzeug beschleunigt wird. In diesem Fall muss die erste Kupplung 351 betätigt werden, um den Planetenträger 330 gewaltsam mit der Ausgangswelle 309 verbinden zu können, um eine Motorbremse zu erzielen.
Die Betätigung der zweiten Bremse 342 und der ersten Kupplung 351 zur Erzeugung des Rückwärtsganges ist gleich zu der der ersten Ausführungsform. Zusätzlich sind die Betätigungen der ersten Bremse 341 und der zweiten Kupplung 352 zur Bereitstellung des dritten Vorwärtsganges und die Betätigungen der ersten und zweiten Kupplungen 351 und 352 zur Bereitstellung des vierten Vorwärtsganges im wesentlichen gleich zu denen der ersten Ausführungsform.
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei Schaltung des Getriebes vom ersten Vorwärtsgang zum zweiten Vorwärtsgang, werden die erste Bremse 241 und die erste Kupplung 251 gleichzeitig gelöst und die zweite Bremse 242 und die zweite Kupplung 252 werden gleichzeitig betätigt. Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedoch ist nur die zweite Kupplung 352 betätigt, während die erste Bremse 341 gelöst ist.
Werden eine Mehrzahl von Reibelementen gleichzeitig betätigt oder gelöst, kann eine Betätigungsabweichung zwischen den einzelnen Reibelementen auftreten. So dämpft die Reduzierung der Anzahl der sanft zu betätigenden oder zu lösenden Reibelemente, die Schaltstöße. Der Schaltstoß, wenn das Getriebe vom ersten Vorwärtsgang zum zweiten Vorwärtsgang geschaltet wird, wird in der zweiten Ausführungsform weicher sein verglichen mit der ersten Ausführungsform. Wird das Getriebe vom zweiten Vorwärtsgang zum dritten Vorwärtsgang geschaltet, muss die erste Bremse 241 betätigt werden, während die zweite Bremse 242 in der ersten Ausführungsform gelöst wird. Jedoch wird gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die erste Bremse 341 nur ohne Lösen der zweiten Bremse 342 betätigt, so dass der Schaltstoß sanfter im Vergleich zu dem der ersten Ausführungsform ist.
Infolge der Funktion der ersten in eine Richtung wirkenden Kupplung 355 ist die zweite Bremse 342 betätigt, wenn das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung fährt oder die Motorbremse im zweiten Vorwärtsgang erforderlich ist. Somit ist es nicht erforderlich, die zweite Bremse 342 zu betätigen, wenn das Fahrzeug entlang einer flachen Straße fährt. Aufgrund der Funktion der zweiten in eine Richtung wirkenden Kupplung 356 wird die erste Kupplung 351 nur betätigt, wenn das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung fährt, die Motorbremse im ersten Vorwärtsgang erforderlich ist oder wenn das Fahrzeug im vierten Vorwärtsgang fährt. Demgemäß, wird die Betätigungshäufigkeit der ersten Kupplung 351 erheblich reduziert werden, wenn das Fahrzeug wiederholt im Stopp- und Go-Betrieb betrieben wird. Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn der Fahrwahlhebel sich in der Parkposition oder in der Neutralstellung befindet, wird die erste Kupplung 251 derart betätigt, dass diese bereitet zur Schaltung des ersten Vorwärtsganges oder des Rückwärtsganges ist. Jedoch gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wenn es nicht erforderlich ist, die erste Kupplung 251 im ersten Vorwärtsgang zu betätigen, kein Reibelement betätigt, wenn der Fahrwahlhebel in Parkstellung oder in der Neutralposition ist. Der Zusammenhang zwischen den Gangstufen und der Betätigung der Reibelemente ist in Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
In Tabelle 4 steht () für das Bewirken einer Motorbremse, 0 bedeutet Betätigungszustand und L bedeutet Sperrzustand.
Hierbei können die Tabellen 2 und 3 sowie die Gleichung 1, welche in der ersten Ausführungsform dargestellt sind, auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ohne irgendwelche Modifikation übertragen werden.
Ausführungsform 3
5 verdeutlicht eine teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht, die einen Getriebezug eines Automatgetriebes gemäß einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf 5 weist der Getriebezug gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Eingangswelle 401 auf, die mit einem Drehmomentwandler verbunden ist, ein einfaches Planetengetriebe (hier vereinfacht bezeichnet als SP) 460, das mit der Eingangswelle 401 verbunden ist, ein zusammengesetztes Planetengetriebe 400, das mit dem SP-Getriebe 460 verbunden ist und eine Ausgangswelle 409, die mit dem zusammengesetzten Planetengetriebe 400 verbunden ist.
Das zusammengesetzte Planetengetriebe 400 wird mittels einer ersten Bremse 441, einer zweiten Bremse 442, einer ersten Kupplung 451 und einer zweiten Kupplung 452 gesteuert. Da der Aufbau und die Schaltfunktionen des zusammengesetzten Planetengetriebes 400 im wesentlichen gleich zu denen des zusammengesetzten Planetengetriebes der ersten Ausführungsform sind, werden diese nicht weiter beschrieben.
Das SP-Getriebe 460 weist ein SP-Sonnenrad 461, eine Mehrzahl von SP-Planetenrädern 463, die mit dem SP-Sonnenrad 461 in Eingriff stehen, ein SP-Hohlrad 467, welches mit den SP-Planetenrädern in Eingriff steht, und einen SP-Planetenträger 433, der die SP-Planetenräder 463 derart abstützt, dass sich die SP-Planetenräder 463 um das SP-Sonnenrad 461 bewegen, auf. Obwohl eine SP-Kupplung 453 zwischen der Eingangswelle 401 und dem SP-Sonnenrad 461 angeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt. Die Aufgabe der SP-Kupplung 435 besteht in der Übertragung von Leistung zum zusammengesetzten Getriebe 400, frei von einer Drehzahländerung durch Betreiben des SP-Getriebes 460 im direkten Antriebszustand bzw.
Direktgangstatus, so dass die SP Kupplung 453 zwischen zwei der drei Komponenten (das heißt, dem SP-Sonnenrad 461, dem SP-Planetenträger 433 und dem SP-Hohlrad 467) des SP Getriebes- 460 angeordnet werden kann. Zusätzlich kann die SP-Kupplung 435 zwischen der Eingangswelle 401 und einer Zwischenwelle 405 installiert werden.
Durch den Drehzahlwandler gewandeltes Moment wird zum SP-Planetenträger 433 über die Eingangswelle 401 übertragen. Wenn die SP-Kupplung 453, die zwischen der Eingangswelle 401 und dem SP-Sonnenrad 461 angeordnet ist, betätigt ist, rotiert der SP-Planetenträger 433 zusammen mit dem SP-Sonnenrad 461, so dass das SP-Getriebe 460 als Einheit mit der gleichen Drehzahl wie die Eingangswelle 401 rotiert. Das heißt, ist die SP-Kupplung 453 betätigt, ist das SP-Getriebe 460 im Direktgangstatus, so dass das unveränderte Eingangsmoment zum ersten Sonnenrad 411 über die Zwischenwelle 405 übertragen werden kann.
Wenn die SP-Bremse 443 bei gelöster SP-Kupplung 453 betätigt ist, wird das SP-Sonnenrad 461 am Getriebegehäuse festgehalten. Dreht sich das Sonnenrad 461 nicht, bewegen sich die Planetenräder 463 in positiver Richtung, während diese in positiver Richtung drehen. Sowie die SP-Planetenräder 463 sich in positiver Richtung bewegen, rotiert das SP-Hohlrad 467 in positiver Richtung mit einer Drehzahl schneller als die des SP-Planetenträgers 433. Mit anderen Worten, ist die SP Bremse 443 betätigt, überträgt das SP-Hohlrad 467 eine Overdrive – bzw. Schnellgangsdrehzahl zum ersten Sonnenrad 411 über die Zwischenwelle 405.
Wie oben beschrieben, stellt das SP-Getriebe 410 entweder einen Direktgang oder einen Overdrivegang zur Verfügung. Wird der Direktgang zur Verfügung gestellt, ist das Eingangsmoment des zusammengesetzten Planetengetriebes 400 im wesentlichen gleich dem Ausgangsmoment am Drehzahlwandler, so dass die Schaltabläufe am zusammengesetzten Planetengetriebe 400 gleich zu denen der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind. Wird jedoch der Overdrivegang mit dem SP-Getriebe 460 erzeugt, wird das Eingangsmoment, das zum ersten Sonnenrad 411 übertragen wird, reduziert, da das SP-Getriebe 460 schneller rotiert, als im Direktgang (Direktdurchtrieb). Im Overdrivestatus ist die Ausgangsdrehzahl des zusammengesetzten Planetengetriebes 400 durch die Overdriveübersetzung bei jedem Gang höher als die im Direktgang.
Wie oben beschrieben, werden die Gangstufen im Overdrivestatus zu denen im Direktgangstatus hinzugefügt, so dass acht Vorwärtsgangübersetzungen und zwei Rückwärtsgangübersetzungen bereitgestellt werden. Demgemäß, während das Getriebe vom ersten über den ersten Vorwärtsgang zum achten Vorwärtsgang geschaltet wird, ermöglicht das SP-Getriebe 460 wahlweise den Direktgang oder den Overdrivegang. Das heißt, der erste Vorwärtsgang, der dritte Vorwärtsgang, der fünfte Vorwärtsgang und der siebente Vorwärtsgang werden im direkten Durchtriebsstatus und der zweite Vorwärtsgang, der vierte Vorwärtsgang, der sechste Vorwärtsgang und der achte Vorwärtsgang werden im Overdrivestatus bereitgestellt. Damit das SP-Getriebe 460 einen direkten Durchtrieb ermöglicht, muss die SP-Kupplung 453 betätigt sein, und um mit dem SP-Getriebe 460 einen Overdrivegang bereitzustellen, muss die SP-Bremse 443 betätigt sein. Deshalb werden die zwei Reibelemente abwechselnd betätigt.
Wenn das Fahrzeug aus der Halteposition anfährt, muss das Getriebe entweder in den ersten Rückwärtsgang oder den ersten Vorwärtsgang geschaltet werden. In diesem Fall müssen sowohl die SP-Kupplung 453 als auch die erste Kupplung 451 betätigt sein. Folglich werden die SP-Kupplung 453 und die erste Kupplung 451 betätigt, wenn der Gangwahlhebel in Parkstellung oder in Neutralstellung in Vorbereitung auf das Anfahren positioniert ist. Da die Schaltung des Getriebes nur durch die Reibelemente vorgenommen wird, ist die Motorbremse in jedem Gang wirksam.
Tabelle 5 zeigt den Zusammenhang zwischen der Betätigung der Reibelemente und den Getriebegängen.
Tabelle 5
Dabei bedeutet „0" Betätigung.
Damit jeder der acht Vorwärtsgangübersetzungen praktikabel genug ist, muss ein Gangstufensystem geometrischen Progressionstyps, in welchem die Stufensprünge zwischen den einzelnen Gängen einheitlich sind, durch das zusammengesetzte Planetengetriebe 400 bereitgestellt werden, während der Stufensprung des SP Getriebes 460 nahezu identisch zur Quadratwurzel der Gangstufensprünge zwischen den Gangstufen des zusammengesetzten Planetengetriebes 400 sein muss.
Es gibt jedoch eine Beschränkung bezüglich des Untersetzungsbereiches bzw. der Spreizung bei der Ausführung eines derartigen Gangstufensystems mit einem zusammengesetzten Planetengetriebe 400. Das heißt, das Gangstufensystem geometrischen Progressionstyps kann gebildet werden, wenn der Reduzierbereich bzw. die Spreizung ungefähr 3,8 bis 4,7 beträgt. Bei der Ausbildung der geometrischen Stufung aus acht Vorwärtsgangübersetzungen, wird der Reduzierbereich bzw. die Spreizung durch die Multiplikation der Reduzierbereichswerte bzw. der Spreizung (3,6 bis 4,7) des zusammengesetzten Planetengetriebes 400 mit der Overdriveübersetzung (1,25 bis 1,3) des SP-Getriebes 460 erhalten, so dass der resultierende Reduzierbereich bzw. die resultierende Spreizung von etwa 4,8 bis 6,1 realisiert wird.
Derartige Spreizungen können in Personenfahrzeugen, leichten Transportern und auch einigen Arbeitsfahrzeugen angewandt werden.
Tabelle 6 zeigt Kombinationen der Zahnräder in Planetengetrieben 400 und 460 für eine geometrische Gangstufung, die acht Vorwärtsgangübersetzungen ermöglichen. Die in der Tabelle 6 gezeigten Daten sind nicht notwendigerweise erforderlich für die praktische Nutzung der vorliegenden Erfindung. Des weiteren sind die Kombinationen der Zahnräder, die in Tabelle 6 gezeigt werden, nicht zur Beschränkung der Ausführungsformen auf geometrische Gangstufungen der acht Vorwärtsgangübersetzungen vorgesehen. Andere Zahnradkombinationen können gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Tabelle 6
Wobei AS: SP-Hohlrad 467, Ss: SP-Sonnenrad 461, Aa: erstes Hohlrad 417, Si: erstes Sonnenrad 411, Ar: zweites Hohlrad 427, So: zweites Sonnenrad 421, Pi: erstes Planetenrad 413, Po: zweites Planetenrad 423, Aa = Si + 2 Pi und Si + Pi = So + Po
Die Über- bzw. Untersetzung einer jeden Gangstufe wird mit Zahlen, gezeigt in Tabelle 6, durch die folgende Gleichung 2 berechnet:
Übersetzung zweiter Vorwärtsgang = Übersetzung erster Vorwärtsgang × Rod
Übersetzung vierter Vorwärtsgang = Übersetzung dritter Vorwärtsgang × Rod
Übersetzung sechster Vorwärtsgang = Übersetzung fünfter Vorwärtsgang × Rod Übersetzung siebenter Vorwärtsgang = 1,000 Übersetzung achter Vorwärtsgang = Rod
Übersetzung zweiter Rückwärtsgang = Übersetzung erster Rückwärtsgang × Rodwobei
(Reziprok zur Ovedriveübersetzung) Aa = Si + 2Pi; Si + Pi = So + Po
Das Übersetzungsverhältnis einer jeden Gangstufe kann durch das Einsetzen der Anzahl von Zähnen in oben genannte Gleichung 2 ermittelt werden. Tabelle 7 zeigt das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis jeder Gangstufe.
Tabelle 7
Bezugnehmend auf Tabelle 7 besitzen die Anwendungen von B-1 bis B-5 Spreizungen von ungefähr 4,86 bis 6,08. Derartige Spreizungen sind für die meisten Automobile gut geeignet. Das Getriebe der vorliegenden Erfindung weist kleine Gangstufensprünge, insbesondere zwischen den niedrigeren Gangstufen verglichen mit den Gangstufenübersetzungen konventioneller Getriebe auf. Infolgedessen kann die Motordrehzahl beim Fahren eines Fahrzeuges in verstopften Städten oder Straßen, auf denen das Fahrzeug wiederholt stehen bleibt und anfährt, die Motordrehzahl gering gehalten werden, so dass der Kraftstoffverbrauch sehr reduziert werden kann. Wenn das Fahrzeug ziemlich gleichmäßig bei kleinen oder mäßigen Drehzahlen angetrieben wird, ist es auch möglich, die Drehzahl der Antriebsmaschine durch Auswahl eines geeigneteren Ganges für die Fahrbedingung zu verringern, so dass die Kraftstoffersparnis des Fahrzeuges weiter im Vergleich mit Fahrzeugen, die mit konventionellen Getrieben ausgestattet sind, verbessert werden kann.
Das Getriebe der vorliegenden Erfindung weist eine relativ einfache Struktur, eingeschlossen ein zusammengesetztes Planetengetriebe 400, ein SP-Getriebe 460, das mit dem zusammengesetzten Planetengetriebe 400 gekoppelt ist und nur sechs Reibelemente als Steuerelemente auf.
Die Getriebezüge der vorliegenden Ausführungsform können jedoch acht Vorwärtsgänge bereitstellen und weisen eine geringere Anzahl von Reibelementen verglichen mit einem einfachen konventionellen Fünfganggetriebe auf. Deshalb kann der Getriebezug der vorliegenden Ausführung für Getriebe, die fünf oder sechs Gänge ermöglichen. Das Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch für ein Getriebe genutzt werden, welches sieben Gänge bei einfachster Modifikation des zweiten Vorwärtsganges, gezeigt in Tabelle 7, genutzt werden. Wird jedoch der Getriebezug der vorliegenden Erfindung für ein Getriebe, das fünf Gänge oder sechs Gänge liefert, genutzt, kann es erforderlich sein, die Gangstufensprünge zwischen den Gangstufen zu verändern, so dass diese ähnlich den Gangstufensprüngen eines konventionellen Getriebes sind, bei welchem die Gangstufensprünge zwischen den Gangstufen bei höheren Gängen kleiner werden als bei niedrigeren Gängen. Obgleich der Getriebezug der vorliegenden Erfindung hauptsächlich für ein mit einer Gangstufung geometrischen Progressionstyps versehenes Getriebe, das acht Vorwärtsgänge bereitstellt, entwickelt wurde, kann der Getriebezug leicht für die oben genannten Anwendungen genutzt werden. Wird der Getriebezug für ein Fünfganggetriebe verwendet, kann jedes Zahnrad des zusammengesetzten Planetengetriebes 400, die gleichen Zähnezahlen wie in Tabelle 2 für die erste Ausführungsform repräsentiert, aufweisen. Dann, wenn das SP-Getriebe 460 einen Direktgang erzeugt, ermöglichtet das Fünfganggetriebe erste bis vierte Gänge und einen ersten Rückwärtsgang in Übereinstimmung mit Tabelle 3, dargestellt für die erste Ausführungsform. Wenn das SP-Getriebe 460 einen Schnell- bzw. Overdrivegang erzeugt, während das zusammengesetzte Planetengetriebe 400 seinen vierten Gang beibehält, wird der fünfte Vorwärtsgang bereitgestellt. Da die Overdriveübersetzung des SP-Getriebes 460 keinen Einfluss auf den ersten bis vierten Vorwärtsgang und den ersten Rückwärtsgang besitzt, kann die Overdriveübersetzung des SP-Getriebes 460 beliebig bestimmt werden. Tabelle 8 verdeutlicht die funktionale Beziehung zwischen den Gangstufen und der Betätigung der Reibelemente, wenn der Getriebezug der vorliegenden Ausführungsform für ein Fünfganggetriebe genutzt wird.
Tabelle 8
Darin bedeutet „O" Betätigung.
Tabelle 9 verdeutlicht die Zähneanzahl eines jeden Zahnrades des zusammengesetzten Planetengetriebes 400 die identisch zu Tabelle 2, repräsentiert in der ersten Ausführungsform 1 sind und die Zähnezahl des SP-Getriebes 460, die hinzugefügt werden.
Tabelle 9
Hierin sind die Zahnräder der Tabelle 9 gleich zu denen, die in Tabelle 6 gezeigt sind. *Aa = Si + 2Pi, Si + Pi = So + Po
Die Über- bzw. Untersetzung in jedem Gang wird entsprechend der Anzahl von Zähnen der Zahnräder, dargestellt in Tabelle 9 durch folgende Gleichung 3 berechnet: Gleichung 3
Übersetzung vierter Vorwärtsgang = 1,000 Übersetzung fünfter Vorwärtsgang = Rod
Übersetzung zweiter Rückwärtsgang = Übersetzung erster Rückwärtsgang × Rodwobei
(Reziprok zur Overdriveübersetzung)
Das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis eines jeden Ganges kann durch Einsetzen der Zahnanzahl, dargestellt in Tabelle 9, in die Gleichung 3 ermittelt werden. Tabelle 10 verdeutlicht das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis eines jeden Ganges.
Tabelle 10
Bezugnehmend auf Tabelle 10 betragen die Reduzierbereiche bzw. Spreizungen der oben genannten Anwendungen etwa 4,55 bis 5,38, welche ähnlich zu denen gegenwärtig verfügbarer Fünfganggetrieben sind. Zusätzlich sind die Stufensprünge zwischen den Gangstufen nahezu gleichmäßig ausgeführt, so dass Getriebezüge gemäß der vorliegenden Erfindung in befriedigender Weise anwendbar für 5-Gang Getriebe sind.
Tabelle 11 zeigt die Beziehungen zwischen den Gangstufen und der Betätigung der Steuerelemente, wenn der Getriebezug der vorliegenden Ausführungsform für ein 6-Gang-Getriebe genutzt wird.
Tabelle 11
Dabei bedeutet „O" Betätigungsstatus.
Tabelle 12 zeigt Kombinationen von Verzahnungen zur Erzeugung der Über- bzw. Untersetzungen, die für Sechsganggetriebe anwendbar sind.
Tabelle 12
Hierbei sind die Zahnräder, die in Tabelle 12 dargestellt sind, gleich zu denen in Tabelle 6. Aa = Si + 2Pi, Si + Pi = So + Po
Das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis jeder Gangstufe wird gemäß der Anzahl der Zähne gezeigt in Tabelle 12 nach folgender Gleichung 4 berechnet:
Übersetzung vierter Vorwärtsgang = Übersetzung dritter Vorwärtsgang × Rod Übersetzung fünfter Vorwärtsgang = 1,000 Übersetzung sechster Vorwärtsgang = Rod
Übersetzung zweiter Rückwärtsgang = Übersetzung erster Rückwärtsgang × Rodwobei
(Reziprok zur Overdriveübersetzung)
Die Über- bzw. Untersetzung eines jeden Ganges kann durch die Anwendung der Anzahl der Verzahnungen, gezeigt in Tabelle 12 in Gleichung 4 ermittelt werden.
Tabelle 13 zeigt das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis eines jeden Ganges.
Tabelle 13
Wie in Tabelle 13 gezeigt, betragen die Untersetzungsbereiche bzw. die Spreizungen der obigen Anwendungen ungefähr 5,10 bis 5,94, welche damit um mehr als 10 Prozent im Vergleich zu den Spreizungen der Anwendung für das Fünfganggetriebe, gezeigt in Tabelle 11 vergrößert sind. Die Gangstufensprünge zwischen den Gangstufen sind derart ausgebildet, dass der Getriebezug der vorliegenden Ausführungsform befriedigend anwendbar in einem Getriebe ist, welches sechs Gangübersetzungen bereitstellt.
Wie oben beschrieben, kann der Getriebezug der vorliegenden Ausführungsform maximal acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge aufweisen. Insbesondere können, wenn der Getriebezug für ein Achtganggetriebe genutzt wird, gleichförmige Gangsstufensprünge erzielt werden, so dass die Kraftstoffeinsparung insgesamt verbessert werden kann. Im Besonderen kann die Kraftstoffeinsparung erheblich verbessert werden, wenn ein Fahrzeug bei niedrigen oder gemäßigten Geschwindigkeiten fährt. Der Getriebezug der vorliegenden Ausführung ist jedoch anpassbar an Getriebe, die fünf Gangübersetzungen oder sechs Gangübersetzungen aufweisen.
Mittlerweile kann der Getriebezug, wenn der Getriebezug eine Struktur besitzt, die aus einem zusammengesetzten Planetengetriebe, einem SP-Getriebe und sechs Reibelementen besteht, mit geringen Kosten gefertigt werden, die im Bereich derer liegen, die für die Herstellung konventioneller Fünfganggetriebe oder Vierganggetriebe mit komplizierter Struktur gefordert werden.
Ausführungsform 4
6 verdeutlicht eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht, die einen Getriebezug eines Automatgetriebes gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die vorliegende Ausführungsform ist ähnlich zur dritten Ausführungsform, ausgenommen der Anordnung eines SP-Getriebes und eines zusammengesetzten Planetengetriebes. In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das SP-Getriebe 460 zwischen dem Drehmomentwandler TC und dem zusammengesetzten Planetengetriebe 400 angeordnet. Im Gegenteil dazu ist in der vorliegenden Ausführungsform ein zusammengesetztes Planetengetriebe 500 mit dem Drehzahlwandler TC verbunden, und das SP-Getriebe 570 ist zwischen dem zusammengesetzten Planetengetriebe 500 und einer Ausgangswelle 509 angeordnet.
Bezugnehmend auf 6 weist der Getriebezug gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Eingangswelle 501 zur Verbindung einer Turbine eines Drehmomentwandlers mit einem ersten Sonnenrad 511, das zusammengesetzte Planetengetriebe 500, welches mit der Eingangswelle 501 verbunden ist, das SP-Getriebe 570, das mit dem zusammengesetzten Planetengetriebe 500 durch eine Zwischenwelle 505 verbunden ist, die Ausgangswelle 509, verbunden mit dem SP-Getriebe 570, drei Bremsen 541 bis 543 und drei Kupplungen 551 bis 553 auf.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Drehmoment, das durch den Drehmomentwandler gewandelt wird, zum ersten Sonnenrad 511 übertragen und das Ausgangsmoment des zusammengesetzten Planetengetriebes 500 wird zu einem SP-Planetenträger 533 über die Zwischenwelle 505 übertragen. Das Ausgangsdrehmoment des Getriebezuges wird vom SP-Hohlrad 570, das mit der Ausgangswelle 509 verbunden ist, bereitgestellt. Leistung, die vom Drehmomentwandler TC zum ersten Sonnenrad 511 übertragen wird, wird in vier Vorwärtsgangübersetzungen und einer Rückwärtsgangübersetzung durch das zusammengesetzte Planetengetriebe 500 gewandelt und zum SP-Getriebe 570 über die Zwischenwelle 505 übertragen. Wenn das SP-Getriebe 570 in direkter Antriebsverbindung bzw. im Direktgang infolge der Betätigung der SP-Kupplung 553 ist, wird Drehmoment über die SP-Kupplung 553 und das SP-Sonnenrad 571 eingebracht und zur Ausgangswelle 509 durch das SP-Hohlrad 577 ohne Wandlung übertragen. Dadurch werden der erste, dritte, fünfte, siebtente Vorwärtsgang und der erste Rückwärtsgang über die Ausgangswelle 509 bereitgestellt.
Wenn das SP-Hohlrad 571 infolge der Betätigung der SP-Bremse 543 nicht rotiert, wird Drehmoment nur durch den SP-Planetenträger 570 eingetragen und das SP-Hohlrad 577 überträgt eine erhöhte Drehzahl zur Ausgangswelle 509. Hierbei werden der zweite, vierte, sechste und achte Vorratsgang und der zweite Rückwärtsgang erzeugt.
Tabelle 14 zeigt die Betätigung der Steuerelemente in jedem Gang eines Getriebezugs gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Bereitstellung von acht Vorwärtsgangübersetzungen und zwei Rückwärtsgangübersetzungen.
Tabelle 14
Dabei bedeutet „0" Betätigung.
Die Tabelle 14 ist identisch zur Tabelle 6, ausgenommen die Ausgangselemente. Die Tabellen 6, 7, 9, 10, 12 und 13, und die Gleichungen 2, 3 und 4 dargestellt für die dritte Ausführungsform werden auf die vorliegende Ausführungsform angewandt und die Tabellen 5, 8 und 11, die für die dritte Ausführungsform gezeigt sind, werden ebenfalls angewandt für die vorliegende Ausführungsform, wobei die Ausgangselemente durch das SP-Hohlrad ersetzt werden. Deshalb werden sie im Folgenden nicht weiter beschrieben.
Wie oben beschrieben, weist die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das gleiche Funktionsprinzip wie die dritte Ausführungsform auf, weil das zusammengesetzte Planetengetriebe 500 mit dem SP-Getriebe 570 verbunden wird, damit acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge bereitgestellt werden können. Jedoch hat der Getriebezug der vorliegenden Ausführungsform einen Nachteil verglichen zum Getriebezug der dritten Ausführungsform im Hinblick auf die Vermarktung.
Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhält das SP-Getriebe 460 Leistung vom Drehmomentwandler TC. Jedoch gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird Drehmoment, das durch das zusammengesetzte Planetengetriebe 500 gewandelt wird in das SP-Getriebe 570 eingeleitet. Infolgedessen, muss das SP-Getriebe 570 der vorliegenden Ausführungsform eine Kraft aushalten können, die mehr als viermal größer ist als bei der dritten Ausführungsform. Auch die SP-Bremse 543 und die SP-Kupplung 533 müssen größere Kräfte ertragen können, so dass die Anzahl der Reibscheiben erheblich erhöht und der Durchmesser der Zwischenwelle 505 vergrößert werden muss. Wie oben erörtert, ist der Getriebezug gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weniger vorteilhaft als der der dritten Ausführungsform im Hinblick auf Gewicht und Größe.
Ausführungsform 5
7 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht, die einen Getriebezug eines Automatgetriebes gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf 7 weist der Getriebezug für das Automatgetriebe gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Eingangswelle 601 zur Verbindung eines Drehmomentwandlers mit einem SP-Planetenträger 633, ein mit der Eingangswelle 601 verbundenes SP-Getriebe 660, ein mit dem SP-Getriebe 660 über eine Zwischenwelle 605 verbundenes zusammengesetztes Planetengetriebe 600, eine Ausgangswelle 609, die wahlweise mit dem zusammengesetzten Planetengetriebe 600 gekoppelt wird, drei Bremsen 641 bis 643, drei Kupplungen 651 bis 653 und drei in eine Richtung wirkende Kupplungen 655 bis 657 auf.
Entsprechend dem Getriebezug der vorliegenden Ausführungsform werden die in eine Richtung wirkende Kupplungen 655 und 657 zum Getriebezug der dritten Ausführungsform hinzugefügt, damit Schaltstöße abgeschwächt werden und die Häufigkeit der Betätigung einiger Reibelemente reduziert werden kann. Jedoch werden das Gewicht und die Länge des Getriebezuges vergrößert. Da es nicht erforderlich ist, die in eine Richtung wirkende Kupplungen 655, 656 und 657 durch ein externes System zu steuern, erhöhen die in eine Richtung wirkende Kupplungen 655, 656 und 657 nicht den Aufwand des Steuersystems.
Anordnungen und Funktionen der ersten und zweiten in eine Richtung wirkende Kupplungen 655 und 656 sind gleich zu denen der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das heißt, die erste in eine Richtung wirkende Kupplung 655 ist parallel zur zweiten Bremse 642 zwischen dem zweiten Hohlrad 627 und dem Getriebegehäuse angeordnet, dabei verhindert diese, dass das zweite Hohlrad 627 in negativer Richtung rotiert. Die zweite in eine Richtung wirkende Kupplung 655 ist parallel zur ersten Kupplung 651 zwischen dem Planetenträger 630 und der Ausgangswelle 609 angeordnet, um zu verhindern, dass die Ausgangswelle 609 langsamer als der Stehgriff 130 rotiert.
Da die SP- in eine Richtung wirkende Kupplung 657 dafür bestimmt, dass SP-Getriebe 669 in direktem Antriebsstatus bzw. Durchtrieb ohne Betätigung der SP- Kupplung 653 zu bringen, ist die SP- in eine Richtung wirkende Kupplung 657 zwischen der Eingangswelle 601 und dem SP-Hohlrad 667 oder zwischen der Eingangswelle 601 und der Zwischenwelle 605 angeordnet.
Die SP- in eine Richtung wirkende Kupplung 657 verhindert, dass das SP-Hohlrad 667 oder die Zwischenwelle 605 langsamer drehen als der SP-Planetenträger 663 oder die Eingangswelle 601. Folglich sperrt die SP- in eine Richtung wirkende Kupplung 657 wenn die SP-Bremse 643 gelöst bleibt, während die Antriebswelle der Antriebsmaschine E rotiert, befindet sich das SP-Getriebe 660 im Direktgangzustand und das erste Sonnenrad 611 rotiert mit einer Drehzahl gleich zu der der Turbine des Drehmomentwandlers. In Folge einer derartigen Funktion der SP – in eine Richtung wirkende Kupplung 657 ist das Einkuppeln der SP-Kupplung 653 notwendigerweise nur erforderlich, wenn eine Motorbremse gewünscht wird, so dass die Anzahl der Nutzung der SP-Kupplung 653 erheblich reduziert werden kann.
Wie mit Bezug auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, kann die erste in eine Richtung wirkende Kupplung 655 die Häufigkeit der Benutzung der zweiten Bremse 642 reduzieren und die zweite in eine Richtung wirkende Kupplung 656 kann die Häufigkeit der Nutzung der ersten Kupplung 651 reduzieren.
Ähnlich zu den Funktionen der ersten und zweiten in eine Richtung wirkenden Kupplungen 655 und 656, die die Anzahl der Nutzung der Reibelemente 642 und 651 reduzieren, wobei Schaltstöße abgeschwächt werden, hat die SP- in eine Richtung wirkende Kupplung 657 die Funktion, die Anzahl der Betätigungen der SP-Kupplung 653 zu reduzieren. Folglich kann unter der Annahme einer gewöhnlichen Schaltbetätigung die Steuerung des SP-Getriebes 660 durch einfaches Betätigen oder Lösen der SP-Bremse 643 durchgeführt werden, wobei der Schaltprozess vereinfacht und Schaltstöße abgeschwächt werden.
Gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung müssen die Reibelemente nicht betätigt werden, wenn der Wählhebel in der Park- oder Neutralstellung ist. Dies ist darin begründet, dass die SP- in eine Richtung wirkende Kupplung 657 bereits sperrt, wenn der Motor E antreibt. In diesem Zustand, wenn nur die erste Bremse 641 betätigt ist, sperrt auch die zweite in eine Richtung wirkende Kupplung 656, so dass der erste Vorwärtsgang erzeugt wird.
Die Tabelle 15 zeigt die Betätigung der Steuerelemente, die es im Getriebezug gemäß der fünften Ausführungsform erlauben, acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge bereitzustellen.
Tabelle 15
Dabei bedeutet „O" Betätigungszustand und „L" bedeutet Sperrzustand.
Ähnlich zum Getriebezug gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Getriebezug gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für Getriebe eingesetzt werden, die in der Lage sind, fünf Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge oder sechs Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge bereitzustellen. Die Tabellen 16 und 17 zeigen Betätigungszustände der Steuerelemente, wenn der Getriebezug für derartige Getriebe genutzt wird.
Tabelle 16
Dabei bedeutet „O" Betätigungszustand und „L" Sperrzustand.
Tabelle 17
Dabei bedeutet „O" Betätigungszustand und „L" Sperrzustand.
Die Funktion der Schaltbetätigung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gleich zu der der dritten Ausführungsform, außer dass die Häufigkeit der Betätigung der Reibelemente 643, 651 und 653 infolge der in eine Richtung wirkenden Kupplungen 655, 656 und 657 reduziert ist. Daher können die die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung repräsentierenden Tabellen 6, 7, 9, 10, 12 und 13 und die Gleichungen 2, 3 und 4 auf die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ohne irgendeine Modifikation dieser angewandt werden.
Obwohl der Getriebezug gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sechs Reibelemente und drei in eine Richtung wirkende Kupplungen als Steuermittel aufweist, können weitere Reibelemente oder in eine Richtung wirkende Kupplungen zum Getriebezug der vorliegenden Ausführungsform hinzugefügt werden, um Schaltstöße abzuschwächen oder Kräfte aufzunehmen. Zusätzlich kann der Getriebezug der vorliegenden Ausführungsform mit einer oder zwei von den drei in eine Richtung wirkenden Kupplungen ausgeführt werden, um die Größe und das Gewicht des Getriebezuges zu reduzieren.
Ausführungsform 6
8 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer Ansicht, die den Getriebezug eines Automatgetriebes gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, außer der Anordnung des SP-Getriebes und eines zusammengesetzten Planetengetriebes, welche gleich ist, wie die Beziehung zwischen der dritten und vierten Ausführungsform.
Entsprechend 8 umfasst der Getriebezug gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Eingangswelle 701, ein zusammengesetztes Planetengetriebe 700, eine Zwischenwelle 705, ein SP-Getriebe 770, eine Ausgangswelle 709, drei Bremsen 741 bis 743, drei Kupplungen 751 bis 753 und drei in eine Richtung wirkende Kupplungen 755 bis 757.
Die erste in eine Richtung wirkende Kupplung 755 und die zweite Bremse 742 sind parallel zueinander zwischen einem zweiten Hohlrad 727 und dem Getriebegehäuse angeordnet. Die zweite in eine Richtung wirkende Kupplung 756 und die erste Kupplung 751 sind parallel zueinander zwischen dem Planetenträger 730 und der Zwischenwelle 705 angeordnet. Die SP in eine Richtung wirkende Kupplung 757 ist zwischen der Zwischenwelle 705 oder dem SP-Träger 733 und dem SP-Hohlrad 777 oder der Ausgangswelle 709 angeordnet.
Die erste in eine Richtung wirkende Kupplung 755 kann die Häufigkeit der Betätigung der zweiten Bremse 742 reduzieren, und die zweite in eine Richtung wirkende Kupplung 756 kann die Frequenz der Betätigung der ersten Kupplung 751 reduzieren. Die SP – in eine Richtung wirkende Kupplung kann die Frequenz der Betätigung der SP-Kupplung 753 verringern. Jedoch, im Unterschied zur fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, muss die SP-Kupplung 753 betätigt sein, um den ersten Rückwärtsgang auszuführen. Gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn der Planetenträger 730 einen Rückwärtsausgang durch Rotation in negativer Richtung erzeugt, rotieren die Zwischenwelle 705 und der SP-Träger 733 ebenfalls in negativer Richtung, so dass die SP- in eine Richtung wirkende Kupplung 757 entsperrt ist.
Tabelle 18 zeigt Betätigungszustände der Steuerelemente, die es dem Getriebezug gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erlauben, acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge bereitzustellen.
Tabelle 18
In dieser bedeutet „O" Betätigungszustand und „L" Sperrzustand.
Ähnlich zum Getriebezug gemäß der dritten Ausführungsform ist der Getriebezug gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anpassbar an Fünfgang- oder Sechsganggetriebe. Die Tabellen 19 und 20 zeigen Betätigungszustände der Steuerelemente in jeder Gangstufe, wenn der Getriebezug für ein Getriebe, welches fünf Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge aufweist, genutzt wird und für ein Getriebe, das sechs Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge aufweist.
Tabelle 19
Darin bedeutet „O" Betätigungszustand und „L" Sperrzustand.
Tabelle 20
Darin bedeutet „O" Betätigungszustand und „L" Sperrzustand.
Die Tabellen 6, 7, 9, 10, 12 und 13 und die Gleichungen 2, 3 und 4, die in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt sind, können daher auch auf die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ohne Modifikationen dieser angewandt werden. Wie oben beschrieben, hat der Getriebezug der vierten Ausführungsform einen strukturellen Nachteil verglichen mit dem Getriebezug der dritten Ausführungsform. Ähnlich hat der Getriebezug der sechsten Ausführungsform einen strukturellen Nachteil verglichen mit dem Getriebezug der fünften Ausführungsform.
Gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Drehmoment, das durch den Drehmomentwandler gewandelt wurde, in das SP-Getriebe 660 eingeleitet. Im Unterschied dazu wird gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Drehmoment vom Drehmomentwandler durch das zusammengesetzte Planetengetriebe vervielfacht, so dass das SP-Getriebe 770 mit einem Drehmoment größer dem im Fall der fünften Ausführungsform betrieben wird. Daher müssen nicht nur das SP-Getriebe 770, sondern auch die Zwischenwelle 705, die SP-Bremse 743, die SP-Kupplung 753 und die SP- in eine Richtung wirkende Kupplung 757 des Getriebezuges gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kraftaufnehmende Strukturen vergleichbar mit der fünften Ausführungsform aufweisen. Entsprechend kann die Länge und das Gewicht des Getriebezuges erhöht werden. Infolge derartiger struktureller Nachteile des Getriebezuges der sechsten Ausführungsform ist der Getriebezug der fünften Ausführungsform besser anpassbar für den praktischen Einsatz.
Ähnlich zum Getriebezug der fünften Ausführungsform schließt der Getriebezug der sechsten Ausführungsform sechs Reibelemente und drei in eine Richtung wirkende Kupplungen als Steuerelemente ein. Jedoch kann der Getriebezug auch mit einer oder zwei der drei in eine Richtung wirkende Kupplungen aufgebaut werden, um die Größe und das Gewicht des Getriebes zu reduzieren.
Ausführungsform 7
9 ist eine Teilquerschnittdarstellung, die einen Getriebezug eines Automatgetriebes gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Getriebezug gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Änderung der Ausgangsrichtung des Getriebezuges der dritten Ausführungsform erreicht, so dass der Getriebezug für Vorderradangetriebene Fahrzeuge einsetzbar ist.
Bezugnehmend auf die 5 und 9 weist der Getriebezug gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung alle Komponenten des Getriebezuges gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf. Jedoch weist der Getriebezug der siebten Ausführungsform zusätzlich ein angetriebenes Übertragungsantriebszahnrad 881 auf, ein angetriebenes Übertragungszahnrad 882, eine Ausgangswelle 809 und ein Ausgangsrad 890, das mit dem angetriebenen Übertragungszahnrad 882 über die Ausgangswelle 809 zum Antrieb eines Differentialgetriebes genutzt wird.
Der Getriebezug der siebten Ausführungsform weist ein zusammengesetztes Planetengetriebe 800, welches einen Einzelplanetengetriebeteil 810 und einen Doppelplanetengetriebeteil 820 aufweist, auf, welche verglichen zu denen der dritten Ausführungsform angeordnet sind. Die Funktionsweise eines Getriebezugs gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist gleich zu der des Getriebezuges der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Demgemäß werden die Gangschaltabläufe und die entsprechenden Komponenten mit Bezug zur dritten Ausführungsform auf die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ohne Modifikation übertragen. Zusätzlich werden auch die Tabellen und Gleichungen, dargestellt für die dritte Ausführungsform, auf die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt.
Eine Anordnung, in welcher drei in eine Richtung wirkende Kupplungen zu einem Getriebezug der siebten Ausführungsform hinzugefügt werden, erzeugt einen anderen Getriebezug, in welchem der Getriebezug der fünften Ausführungsform transformiert wird, um für frontangetriebene Fahrzeuge angepasst zu werden.
Eine derartige Anordnung wird nicht separat erklärt als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsform 8
8 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer Ansicht, die einen Getriebezug eines Automatgetriebes gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Getriebezug gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann durch Änderung der Ausgangsrichtung des Getriebezuges der vierten Ausführungsform erreicht werden, so dass der Getriebezug an vorderradangetriebene Fahrzeuge angepasst ist.
Bezugnehmend auf die 6 und 10 schließt der Getriebezug gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung alle Komponenten der vierten Ausführungsform als auch ein Übertragungsantriebszahnrad 981, ein angetriebenes Übertragungszahnrad 982, eine Ausgangswelle 909 und eine Ausgangsrad 990 zum Antrieb eines Differentialgetriebes ein. Die Montage eines SP-Getriebes 970 im Getriebezug gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der der vierten Ausführungsform. Das heißt, ein Ausgangsbereich, der mit dem SP-Hohlrad 977 verbunden ist, zeigt zum zusammengesetzten Planetengetriebe 900, so dass das Übertragungsantriebszahnrad 981 zwischen dem zusammengesetzten Planetengetriebe 900 und dem SP-Getriebe 970 angeordnet ist.
Der Getriebezug gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktioniert in einer Weise gleich zur vierten Ausführungsform. Demgemäß werden die Gangschaltabläufe, die mit Bezug zur vierten Ausführungsform beschrieben sind, auf die achte Ausführungsform ohne Modifikationen übertragen, so dass diese nicht weiter beschrieben werden. Wie erwähnt, weist der Getriebezug der vierten Ausführungsform einen strukturellen Nachteil verglichen mit dem Getriebezug der dritten Ausführungsform auf. Ähnlich hat der Getriebezug der achten Ausführungsform einen strukturellen Nachteil im Vergleich mit dem Getriebezug der siebten Ausführungsform. Deshalb müssen nicht nur das SP- Getriebe 970, sondern auch die Zwischenwelle 905 und die SP-Bremse 943 der achten Ausführungsform verstärkt werden.
Eine Anordnung, in welcher drei in eine Richtung wirkende Kupplungen zum Getriebezug gemäß der achten Ausführungsform hinzugefügt werden, erzeugt einen anderen Getriebezug, in welchem der Getriebezug der sechsten Ausführungsform transformiert wird, um für vorderradangetriebene Fahrzeuge eingesetzt zu werden. Eine derartige Ausführungsform wird nicht weiter erklärt als eine Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsform 9
11 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer Ansicht, die einen Getriebezug eines Automatgetriebes gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf die 5 und 11 weist der Getriebezug gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung alle Komponenten der dritten Ausführungsform als auch Übertragungsantriebszahnräder 1081, ein angetriebenes Übertragungszahnrad 1082 und ein Ausgangszahnrad 1090 zum Antrieb eines Differentialgetriebes auf. Der Getriebezug der siebten Ausführungsform hat eine größere Länge als der Getriebezug der dritten Ausführungsform aufgrund der Übertragungszahnräder, so dass der Getriebezug der siebten Ausführungsform nicht für Kleinfahrzeuge geeignet ist. Der Getriebezug gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Neuanordnung des Getriebezuges der dritten Ausführungsform erreicht, um zu erzielen, dass der Getriebezug für frontangetriebene Fahrzeuge, die kürzere Getriebezüge erfordern, angepasst wird. Jedoch wird, wenn ein SP-Getriebe 1060 und zusammengesetztes Planetengetriebe 1000 parallel zueinander angeordnet sind, die Breite des Getriebes vergrößert, während die Länge des Getriebezuges reduziert wird. Bezugnehmend wiederum auf 5 und 11 weist der Getriebezug der neunten Ausführungsform zwei Zwischenwellen 1005 und 1007 im Unterschied zum Getriebezug der dritten Ausführungsform auf, der eine Zwischenwelle 405 aufweist.
Gemäß der dritten Ausführungsform, wird die Ausgangsdrehzahl des SP-Getriebes 460 direkt zum zusammengesetzten Planetengetriebe 400 ohne Änderung der Drehrichtung übertragen. Jedoch wird gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Drehrichtung der Ausgangsdrehzahl des SP-Getriebes 1060 infolge einer Kopplung zwischen den Übertragungszahnrädern 1081 und 1082 geändert, bevor die Ausgangsdrehzahl des SP-Getriebes 1060 zum zusammengesetzten Planetengetriebe 1000 übertragen wird.
Wenn Kettengetriebe anstatt der Übertragungszahnräder 1081 und 1082 eingesetzt werden und die Leistung über eine Kette übertragen wird, wird die Drehrichtung der Ausgangsdrehzahl des SP-Getriebes 1060 nicht geändert. Der Drehmomentwandlungsvorgang des zusammengesetzten Planetengetriebes 1000 wird nicht beeinflusst durch die Drehrichtung des Eingangmomentes, so dass die Schaltprozedur und die Betätigungsbeziehungen zwischen den Steuerelementen der neunten Ausführungsform die gleichen sind wie die der dritten Ausführungsform. Die neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der dritten Ausführungsform, ausgenommen des strukturellen Unterschiedes, der bereits erklärt wurde, so dass die Funktionsweise des Getriebezuges der neunten Ausführungsform zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erklärt wird. Um zu ermöglichen, dass der Getriebezug der fünften Ausführungsform eine kürzere Länge aufweist und für vorderradangetriebene Fahrzeuge einsetzbar ist, müssen das SP-Getriebe 660 und das zusammengesetzte Getriebe 600 der fünften Ausführungsform parallel zueinander angeordnet sein und die Leistungsübertragung zwischen dem SP-Getriebe 660 und dem zusammengesetzten Planetengetriebe 600 muss über Übertragungszahnräder ausgeführt werden.
Eine Ausführung, in welcher drei in eine Richtung wirkende Kupplungen zu der neunten Ausführungsform hinzugefügt werden, erzeugt einen anderen Getriebezug, in welchem der Getriebezug der fünften Ausführungsform transformiert wird. Eine derartige Ausführungsform wird nicht weiter erklärt als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführung 10
12 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer Ansicht, die einen Getriebezug eines Automatgetriebes gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß den 6 und 12 weist der Getriebezug gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung alle Komponenten der vierten Ausführungsform sowie ein Übertragungsantriebszahnrad 1181, ein getriebenes Übertragungszahnrad 1182, ein Ausgangszahnrad 1190 auf. Obwohl der Getriebezug der achten Ausführungsform durch Anordnung des Getriebezuges der vierten Ausführungsform erzeugt wird, um zu erreichen, dass der Getriebezug an vorderradangetriebene Fahrzeuge angepasst wird, kann die enorme Länge Schwierigkeiten bei der Nutzung des Getriebezuges der achten Ausführungsform erzeugen.
Der Getriebezug gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Neuanordnung des Getriebezuges der vierten Ausführungsform erzeugt, um den Getriebezug für vorderradangetriebene Fahrzeuge anpassbar zu machen, mit einer kürzeren Länge als die der ersten Ausführungsform.
Bezugnehmend auf die 6 und 12 weist der Getriebezug der zehnten Ausführungsform im Unterschied zum Getriebezug der vierten Ausführungsform, der eine Zwischenwelle 505 aufweist, zwei Zwischenwellen 1106 und 1107 auf. Die Drehrichtung der Ausgangsdrehzahl des zusammengesetzten Planetengetriebes 1100 wird durch die Übertragungszahnräder 1181 und 1182 geändert bevor die Ausgangsdrehzahl in das SP-Getriebe 1170 eingeleitet wird. Werden Kettengetriebe anstatt der Übertragungszahnräder 1181 und 1182 genutzt und die Leistung wird über eine Kette übertragen, ändert sich die Drehrichtung nicht.
Der Gangschaltablauf für das SP-Getriebe 1170 steht in keiner Beziehung zur Drehrichtung der Eingangsdrehzahl, so dass der Gangschaltvorgang und die Betätigungsbeziehungen zwischen den Steuerelementen der zehnten Ausführungsform gleich zu denen der vierten Ausführungsform sind. Die zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zur vierten Ausführungsform, ausgenommen die oben beschriebenen strukturellen Unterschiede, so dass die Funktion des Getriebezuges der zehnten Ausführungsform zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erklärt wird. Um einen Getriebezug der sechsten Ausführungsform zu ändern, dass dieser eine kürzere Länge aufweist und an vorderradangetriebene Fahrzeuge anpassbar ist, werden drei in eine Richtung wirkende Kupplungen zum Getriebezug der zehnten Ausführungsform hinzugefügt. Jedoch wird diese Art von Getriebezuganordnung nicht weiter erklärt als eine Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie man aus dem zuvor Beschriebenen ersehen kann, werden erste und zweite Planetengetriebe mit unterschiedlichen Durchmessern als bauliche Einheit und fluchtend zueinander angeordnet, wobei diese vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang erzeugen. In diesem Fall können die Gangstufensprünge zwischen den Gangstufen gleichmäßig ausgeführt werden und das zusammengesetzte Getriebe kann durch vier Reibelemente allein gesteuert werden. Zusätzlich wird ein einfaches Planetengetriebe, das in der Lage ist, einen Direktgang und einen Overdrivegang zu erzeugen, mit dem zusammengesetzten Planetengetriebe derart gekoppelt, dass die Motorleistung in maximal acht Vorwärtsgängen und zwei Rückwärtsgängen gewandelt werden kann. In diesem Fall können die Gangstufensprünge zwischen den Gangstufen gleichmäßig ausgeführt sein und die Getriebezüge des Automatgetriebes können durch Nutzung von sechs Reibelementen gesteuert werden.
Während die Erfindung in Verbindung im Hinblick auf die derzeit meist praktikable und bevorzugte Ausführung beschrieben ist, ist dies derart zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungen und Zeichnungen beschränkt ist, sondern im Gegensatz vorgesehen ist, um verschiedene Modifikationen und Variationen im Geist und im Umfang der beigefügten Ansprüche zu umfassen.
Zusammenfassung
Ein zusammengesetztes Planetengetriebe wandelt Motorleistung in vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang und ein Getriebezug stellt durch die Nutzung des zusammengesetzten Getriebes acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge zur Verfügung. Das zusammengesetzte Planetengetriebe weist
ein erstes Sonnenrad, ersten Planetenräder, die mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehen und ein erstes Hohlrad, das mit den ersten Planetenrädern in Eingriff steht, ein zweites Sonnenrad, zweite Planetenräder, die mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehen, und zu einer baulichen Einheit und in fluchtender Lage mit den ersten Planetenrädern zusammengefasst sind, dritte Planetenräder, die mit den zweiten Planetenrädern in Eingriff stehen, ein zweites Hohlrad, das mit den dritten Planetenrädern in Eingriff steht; und
einen Planetenträger zur drehbaren Abstützung der ersten bis dritten Planetenräder auf. Das zusammengesetzte Planetengetriebe kann über vier Reibelemente gesteuert werden.

Claims

Ein zusammengesetztes Planetengetriebe, umfassend; einen Einzelplanetengetriebeteil, der ein Sonnenrad, eine Mehrzahl von ersten Planetenrädern, die mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehen und ein erstes Hohlrad, das mit den ersten Planetenrädern in Eingriff steht, aufweist; einen Doppelplanetengetriebeteil, aufweisend ein zweites Sonnenrad, eine Mehrzahl von zweiten Planetenrädern, die mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehen, zu einem Bauteil und in fluchtender Lage mit den ersten Planetenrädern zusammengefasst sind und die Durchmesser aufweisen, die unterschiedlich zu den Durchmessern der ersten Planetenräder sind, eine Mehrzahl von dritten Planetenrädern, die mit den zweiten Planetenrädern in Eingriff stehen und ein zweites Hohlrad, das mit den dritten Planetenrädern in Eingriff steht; und einen Planetenträger zur drehbaren Abstützung der ersten bis dritten Planetenräder.
Zusammengesetztes Planetengetriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem der Durchmesser des ersten Sonnenrades kleiner als der des zweiten Sonnenrades ist.
Zusammengesetztes Planetengetriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die ersten und die zweiten Planetenräder zu einer baulichen Einheit in fluchtender Lage zueinander angeordnet sind und unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Zusammengesetztes Planetengetriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist und eine Ausgangswelle wahlweise mit dem zweiten Sonnenrad und/oder dem Planetenträger verbindbar ist.
Ein Getriebezug, umfassend: eine Eingangswelle zur Aufnahme der Leistung der Antriebsmaschine; ein Einzelplanetengetriebeteil, der ein erstes Sonnenrad, das mit der Eingangswelle verbunden ist, eine Mehrzahl von ersten Planetenrädern, die mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehen und ein erstes Hohlrad, das mit den ersten Planetenrädern in Eingriff steht, aufweist; einen Doppelplanetengetriebeteil, aufweisend ein zweites Sonnenrad, eine Mehrzahl von zweiten Planetenrädern, die mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehen, die mit den ersten Planetenrädern zu einer baulichen Einheit und in fluchtender Lage zusammengefasst sind und die Durchmesser aufweisen, die unterschiedlich zu den Durchmessern der ersten Planetenräder sind, eine Mehrzahl von dritten Planetenrädern, die in Eingriff mit den zweiten Planetenrädern stehen und ein zweites Hohlrad, das mit den dritten Planetenrädern in Eingriff steht, indem die dritten Planetenräder in diesem aufgenommen werden; einen Planetenträger zur drehbaren Abstützung der ersten bis dritten Planetenräder; eine erste Bremse zum wahlweisen Anhalten der Rotation des ersten Hohlrades; eine zweite Bremse zum wahlweisen Anhalten der Rotation des zweiten Hohlrades; eine Ausgangswelle, die wahlweise mit dem Planetenträger und/oder dem zweiten Sonnenrad verbindbar ist; eine erste Kupplung zur Kopplung/Entkopplung des Planetenträgers mit/von der Ausgangswelle; und eine zweite Kupplung zur Kopplung/Entkopplung des zweiten Sonnenrades mit/von der Ausgangswelle.
Getriebezug nach Anspruch 5, bei welchem der Durchmesser des ersten Sonnenrades kleiner als der des zweiten Sonnenrades ist und die zweiten Planetenräder als bauliche Einheit und fluchtend mit den ersten Planetenrädern ausgeführt sind.
Getriebezug gemäß Anspruch 5, weiter umfassend eine erste in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse zur Verhinderung einer Rotation des zweiten Hohlrades in negativer Verrichtung angeordnet ist.
Getriebezug nach Anspruch 7, weiter umfassend eine zweite in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem Planetenträger und der Ausgangswelle zur Verhinderung, dass die Ausgangswelle langsamer als der Planetenträger rotiert, angeordnet ist.
Ein Getriebezug, umfassend: eine Eingangswelle zur Aufnahme der Leistung einer Antriebsmaschine; einen Einzelplanetengetriebeteil, der ein SP-Sonnenrad, eine Mehrzahl von SP-Planetenrädern, die mit dem SP-Sonnenrad in Eingriff stehen, ein SP-Hohlrad, das mit den SP-Rädern in Eingriff steht und einen SP-Träger, der mit der Eingangswelle verbunden ist und drehbar die SP-Planetenräder abstützt, aufweist; ein zusammengesetztes Planetengetriebe, welches ein erstes Sonnenrad, eine Mehrzahl von ersten Planetenrädern, die mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehen, ein erstes Hohlrad, das mit den ersten Planetenrädern in Eingriff steht, ein zweites Sonnenrad, eine Mehrzahl von zweiten Planetenrädern, die mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehen, die in einer baulichen Einheit und in fluchtender Lage mit den ersten Planetenrädern angeordnet sind und die Durchmesser aufweisen, die unterschiedlich zu den Durchmessern der ersten Planetenräder sind, eine Mehrzahl von dritten Planetenrädern, die mit den zweiten Planetenrädern in Eingriff stehen, ein zweites Hohlrad, das mit den dritten Planetenrädern in Eingriff steht und ein Planetenträger zur drehbaren Abstützung der ersten bis dritten Planetenräder aufweist; eine Zwischenwelle zur Verbindung des SP-Hohlrades mit dem ersten Sonnenrad; eine Ausgangswelle, die wahlweise mit dem Planetenträger und/oder dem zweiten Sonnenrad verbindbar ist; eine SP-Bremse zur selektiven Abbremsung des SP-Sonnenrades; eine erste Bremse zur selektiven Abbremsung des ersten Hohlrades; eine zweite Bremse zur selektiven Abbremsung des zweiten Hohlrades; eine SP-Kupplung zur Kopplung/Entkopplung der Eingangswelle an/von dem SP-Sonnenrad; eine erste Kupplung zur Kopplung/Entkopplung des Planetenträgers an/von der Ausgangswelle und eine zweite Kupplung zur Kopplung/Entkopplung des zweiten Sonnenrades an/von der Ausgangswelle.
Getriebezug gemäß Anspruch 9, bei welchem der Durchmesser des ersten Sonnenrades kleiner als der des zweiten Sonnenrades ist und die zweiten Planetenräder als bauliche Einheit mit den ersten Planetenrädern ausgeführt sind.
Getriebezug gemäß Anspruch 9, des weiteren umfassend eine SP- in einer Richtung wirkende Kupplung, die zwischen der Eingangswelle und der Zwischenwelle zur Verhinderung einer langsameren Drehung der Zwischenwelle als der Ausgangswelle, angeordnet ist.
Getriebezug gemäß Anspruch 11, des weiteren umfassend eine erste in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem zweiten Hohlrad und einem Getriebegehäuse zur Verhinderung der Rotation des Hohlrades in negativer Richtung angeordnet ist.
Getriebezug gemäß Anspruch 12, des weiteren umfassend eine zweite in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem Planetenträger und der Ausgangswelle zur Verhinderung, dass die Ausgangswelle langsamer rotiert als der Planetenträger, angeordnet ist.
Getriebezug gemäß Anspruch 9, des weiteren umfassend eine SP- in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen der Eingangswelle und dem SP-Sonnenrad zur Verhinderung, dass das SP-Sonnenrad langsamer rotiert als die Eingangswelle, angeordnet ist.
Getriebezug gemäß Anspruch 14, weiter umfassend eine erste in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem zweiten Hohlrad und einem Getriebegehäuse zur Verhinderung der Rotation des zweiten Hohlrades in Negativrichtung angeordnet ist.
Getriebezug gemäß Anspruch 15, des weiteren umfassend eine zweite in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem Planetenträger und der Ausgangswelle angeordnet ist zur Verhinderung, dass die Ausgangswelle langsamer als der Planetenträger rotiert.
Ein Getriebezug, umfassend: eine Eingangswelle zur Aufnahme der Leistung einer Antriebsmaschine; einen Einzelplanetengetriebeteil, der ein SP-Sonnenrad, eine Mehrzahl von SP-Planetenrädern, die mit dem SP-Sonnenrad in Eingriff stehen, ein SP-Hohlrad, das mit den SP-Planetenrädern in Eingriff steht und einen SP-Träger, der mit der Eingangswelle zur drehbaren Abstützung der SP-Planetenträger verbunden ist, aufweist; eine erste Zwischenwelle, die mit dem SP-Hohlrad verbunden ist; ein Übertragungsantriebszahnrad, das durch die erste Zwischenwelle angetrieben wird; ein Übertragungsabtriebszahnrad, das mit dem Übertragungsantriebszahnrad gekoppelt ist; eine zweite Zwischenwelle, die parallel zur ersten Zwischenwelle angeordnet ist und fest mit dem Übertragungsabtriebszahnrad verbunden ist; ein zusammengesetztes Planetengetriebe, welches ein erstes Sonnenrad, das mit der zweiten Zwischenwelle verbunden ist, eine Mehrzahl von ersten Planetenrädern, die mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehen, ein erstes Hohlrad, das mit den ersten Planetenrädern in Eingriff steht, ein zweites Sonnenrad, eine Mehrzahl von zweiten Planetenrädern, die mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff stehen, zu einer baulichen Einheit und in fluchtender Lage mit den ersten Planetenrädern zusammengefasst sind und einen Durchmesser aufweisen, der unterschiedlich zum Durchmesser der ersten Planetenräder ist, eine Mehrzahl von dritten Planetenrädern, die mit den zweiten Planetenrädern in Eingriff stehen, ein zweites Hohlrad, das mit den dritten Planetenrädern in Eingriff steht und ein Planetenträger zur drehbaren Abstützung der ersten bis dritten Planetenräder aufweist; eine Ausgangswelle, die wahlweise mit dem zusammengesetzten Planetenträger und/oder dem zweiten Sonnenrad koppelbar ist; eine SP-Bremse zur selektiven Abbremsung des SP-Sonnenrades; eine erste Bremse zur selektiven Abbremsung des ersten Hohlrades; eine zweite Bremse zur selektiven Abbremsung des zweiten Hohlrades; eine SP-Kupplung zur Kopplung/Entkopplung der Eingangswelle an/vom Sonnenrad; eine erste Kupplung zur Kopplung/Entkopplung des Planetenträgers an/von der Ausgangswelle; und eine zweite Kupplung zur Kopplung/Entkopplung des zweiten Sonnenrades an/von der Ausgangswelle.
Getriebezug gemäß Anspruch 17, bei welchem der Durchmesser des ersten Sonnenrades kleiner als der des zweiten Sonnenrades ist und die zweiten Planetenräder mit den ersten Planetenrädern zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind.
Getriebezug gemäß Anspruch 17, des weiteren umfassend eine SP- in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen der Eingangswelle und der ersten Zwischenwelle zur Verhinderung der langsameren Rotation der ersten Zwischenwelle als die Ausgangswelle angeordnet ist.
Getriebezug gemäß Anspruch 19, des weiteren umfassend eine erste in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem zweiten Hohlrad und dem Getriebegehäuse zur Verhinderung einer Rotation des zweiten Hohlrades in negativer Richtung angeordnet ist.
Getriebezug gemäß Anspruch 20, des weiteren umfassend eine zweite in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem Planetenträger und der Ausgangswelle angeordnet ist um zu verhindern, dass die Ausgangswelle langsamer rotiert als der Planetenträger.
Getriebezug gemäß Anspruch 17, des weiteren umfassend eine SP- in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen der Eingangswelle und dem SP-Sonnenrad angeordnet ist um zu verhindern, dass das SP-Sonnenrad schneller rotiert als die Eingangswelle.
Getriebezug gemäß Anspruch 22, des weiteren umfassend eine erste in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem zweiten Hohlrad und einem Getriebegehäuse angeordnet ist um zu verhindern, dass das zweite Hohlrad in negativer Richtung rotiert.
Getriebezug gemäß Anspruch 23, des weiteren umfassend eine zweite in eine Richtung wirkende Kupplung, die zwischen dem Planetenträger und der Ausgangswelle angeordnet ist um zu verhindern, dass die Ausgangswelle langsamer rotiert als der Planetenträger.