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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein 10-Gang-Automatgetriebe in Planetenbauweise,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
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Automatgetriebe,
insbesondere für
Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetenradsätze, die
mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen, wie etwa Kupplungen und
Bremsen geschaltet werden und üblicherweise
mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit
einer Überbrückungskupplung
versehenen Anfahrelement, wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler
oder einer Strömungskupplung
verbunden sind.
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Automatisch
schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im Allgemeinen sind
im Stand der Technik bereits vielfach beschrieben und unterliegen einer
permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese
Getriebe eine ausreichende Anzahl von Vorwärtsgängen sowie einen Rückwärtsgang
und eine für
Kraftfahrzeuge sehr gut geeignete Übersetzung mit einer hohen
Gesamtspreizung sowie günstigen
Stufensprüngen
aufweisen. Ferner sollen diese eine hohe Anfahrübersetzung in Vorwärtsrichtung
ermöglichen
und einen direkten Gang enthalten sowie für den Einsatz sowohl in PKW
als auch NKW geeignet sein. Außerdem
sollen diese Getriebe einen geringen Bauaufwand, insbesondere eine
geringe Anzahl an Schaltelementen erfordern und bei sequentieller
Schaltweise Doppelschaltungen vermeiden, so dass bei Schaltungen
in definierten Ganggruppen jeweils nur ein Schaltelement gewechselt
wird.
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Ein
derartiges Mehrgang-Automatgetriebe geht beispielsweise aus der
WO 2006/074707 A1 der Anmelderin
hervor. Es umfasst im Wesentlichen eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle,
die koaxial zueinander angeordnet sind, insgesamt vier Einzel-Planetenradsätze und
fünf Reibschaltelemente.
Durch selektives Sperren von jeweils drei der fünf als Kupplungen und Bremsen
ausgeführten
Reibschaltelemente sind insgesamt acht Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei schaltbar,
also derart schaltbar, dass bei einem Wechsel von einem Gang in
den nachfolgend höheren
oder niedrigeren Gang jeweils nur eines der zuvor geschlossenen
Schaltelemente geöffnet
und ein zuvor offenes Schaltelement geschlossen wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe
der eingangs genannten Art mit zumindest zehn gruppenschaltungsfrei
schaltbaren Vorwärtsgängen und
zumindest einem Rückwärtsgang
vorzuschlagen, bei dem unter Verwendung von insgesamt vier Planetenradsätzen eine
möglichst
geringe Anzahl an Schaltelementen benötigt wird. Zudem soll das Getriebe
eine große Spreizung
bei hinsichtlich der Fahrbarkeit akzeptablen Gangabstufung und in
den Hauptfahrgängen
einen günstigen
Wirkungsgrad – also
vergleichsweise geringe Schlepp- und Verzahnungsverluste – aufweisen.
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Diese
Aufgabe wird neuheitsgemäß durch ein
Automatgetriebe mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach
wird ein neuheitsgemäßes Automatgetriebe
in Planetenbauweise vorgeschlagen, welches eine Antriebswelle, eine
Abtriebswelle, vier Planetenradsätze
und nur sechs Schaltelemente – zwei
Bremsen und vier Kupplungen – aufweist,
deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse
zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle bewirkt, so dass zehn Vorwärtsgänge und
mindestens ein Rückwärtsgang
realisierbar sind. Dabei sind in jedem Gang drei der insgesamt sechs
Schaltelemente geschlossen. Bei einem Wechsel von einem Gang in
den nachfolgend höheren
oder niedrigeren Gang wird jeweils nur eines der zuvor geschlossenen
Schaltelemente geöffnet
und ein zuvor offenes Schaltelement geschlossen.
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Vorzugsweise
ist die Abtriebswelle des Getriebes ständig mit einem Element eines
der vier Planetenradsätze
und ständig
mit den Ausgangselementen von zwei der sechs Schaltelemente des
Getriebes verbunden, wobei eines dieser beiden ausgangsseitig mit
der Abtriebswelle verbundenen Schaltelemente eingangseitig ständig mit
einem anderen Element dieses ständig
mit der Abtriebswelle verbundenen Planetenradsatzes verbunden ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das sechste Schaltelement
zur Realisierung eines getriebeseitigen Hillholders geeignet, durch
den die Abtriebswelle mittels gleichzeitig geschlossener Schaltelemente
getriebeseitig festsetzbar ist.
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In
einer bevorzugten Ausführung
weist das neuheitsgemäße Automatgetriebe
folgende kinematischen Kopplungen der Radsatzelemente untereinander
und zur Antriebs- und Abriebswelle auf:
- • der vierte
Planetenradsatz ist ständig
mit der Antriebswelle verbunden, über je eine Wirkverbindung
ständig
mit dem ersten und zweiten Planetenradsatz verbunden und über das
erste Schaltelement mit einem Gehäuse des Getriebes verbindbar,
- • der
dritte Planetenradsatz ist ständig
mit der Abtriebswelle verbunden, über je eine Wirkverbindung
ständig
mit dem ersten und zweiten Planetenradsatz verbunden, über das
dritte Schaltelement mit der Antriebswelle verbindbar und über das
vierte Schaltelement mit dem zweiten Planetenradsatz verbindbar,
- • der
zweite Planetenradsatz ist über
das fünfte Schaltelement
blockierbar und über
das sechste Schaltelement mit dem ersten und dritten Planetenradsatz
verbindbar,
- • der
erste Planetenradsatz ist über
das erste Schaltelement und über
das zweite Schaltelement mit dem Gehäuse verbindbar.
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Durch
diese verschiedenen kinematischen Kopplungen der Schaltelemente
an die verschiedenen Wellen des Automatgetriebes ergibt sich neuheitsgemäß somit
eine ganze Getriebefamilie.
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Mehrere
vorteilhafte Ausgestaltungen eines derartigen neuheitsgemäßen Automatgetriebes
basieren auf den aus der
WO
2006/074707 A1 bekannten 8-Gang-Automatgetrieben mit folgenden
kinematischen Kopplungen der Radsatzelemente untereinander: Ein
Steg des vierten Planetenradsatzes und die Antriebswelle sind verdrehfest
miteinander verbunden und bilden die erste drehbare Welle des Getriebes.
Ein Steg des dritten Planetenradsatzes und die Antriebswelle sind
verdrehfest miteinander verbunden und bilden die zweite drehbare
Welle des Getriebes. Ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
und ein Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes sind verdrehfest
miteinander verbunden und bilden die dritte drehbare Welle des Getriebes.
Ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes bildet die vierte drehbare
Welle des Getriebes. Ein Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes und
ein Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die fünfte
drehbare Welle des Getriebes. Ein Steg des ersten Planetenradsatzes
und ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die sechste drehbare Welle des Getriebes. Ein
Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und ein Hohlrad des vierten
Planetenradsatzes sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden
die siebte drehbare Welle des Getriebes. Ein Steg des zweiten Planetenradsatzes
bildet die achte drehbare Welle des Getriebes. Diese Radsatz-Kinematik
ist identisch zur Radsatz-Kinematik
der aus der
WO 2006/074707
A1 bekannten 8-Gang-Automatgetrieben.
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Hinsichtlich
der Anbindung der sechs Schaltelemente an die verschiedenen Elemente
der Planetenradsätze
und an die Antriebswelle dieser bevorzugten Ausführung eines neuheitsgemäßen Automatgetriebes
ist vorgesehen, dass das erste Schaltelement im Kraftfluss zwischen
der dritten Welle und einem Gehäuse
des Getriebes angeordnet ist, dass das zweite Schaltelement im Kraftfluss
zwischen der vierten Welle und dem Gehäuse des Getriebes angeordnet
ist und dass das dritte Schaltelement im Kraftfluss zwischen der
fünften
und der ersten Welle angeordnet ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass
das vierte Schaltelement im Kraftfluss zwischen der achten und der
zweiten Welle angeordnet ist, und dass das fünfte Schaltelement im Kraftfluss
entweder zwischen der siebten und der fünften Welle oder aber zwischen
der siebten und der achten Welle oder aber zwischen der fünften und
der achten Welle angeordnet ist. Das neuheitsgemäß gegenüber der
WO 2006/074707 A1 zusätzliche
sechste Schaltelement ist im Kraftfluss zwischen der sechsten und
der achten Welle angeordnet. Durch die verschiedenen kinematischen
Kopplungen des fünften
Schaltelementes an die verschiedenen Wellen des Automatgetriebes ergibt
sich also auch hier eine Getriebefamilie.
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Die
Schaltlogik bzw. Ganglogik dieser vorteilhaften neuheitsgemäßen Automatgetriebe-Familie lautet
wie folgt: Im ersten Vorwärtsgang
sind das erste, zweite und dritte Schaltelement geschlossen bzw. drehmomentübertragend.
Im zweiten Vorwärtsgang sind
das erste, zweite und fünfte
Schaltelement geschlossen bzw. drehmomentübertragend. Im dritten Vorwärtsgang
sind das zweite, dritte und fünfte Schaltelement
geschlossen bzw. drehmomentübertragend.
Im vierten Vorwärtsgang
sind das zweite, vierte und fünfte
Schaltelement geschlossen bzw. drehmomentübertragend. Im fünften Vorwärtsgang sind
das zweite, dritte und vierte Schaltelement geschlossen bzw. drehmomentübertragend.
Im sechsten Vorwärtsgang
sind das zweite, dritte und sechste Schaltelement geschlossen bzw.
drehmomentübertragend.
Im siebten Vorwärtsgang
sind das dritte, fünfte
und sechste Schaltelement geschlossen bzw. drehmomentübertragend.
Im achten Vorwärtsgang sind
das erste, dritte und sechste Schaltelement geschlossen bzw. drehmomentübertragend.
Im neunten Vorwärtsgang
sind das erste, dritte und vierte Schaltelement geschlossen bzw.
drehmomentübertragend.
Im zehnten Vorwärtsgang
sind das erste, vierte und fünfte
Schaltelement geschlossen bzw. drehmomentübertragend. Ein Rück wärtsgang
ergibt sich durch Schließen
des ersten, zweiten und vierten Schaltelementes oder durch Schließen des
ersten, zweiten und sechsten Schaltelementes.
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Im
Unterschied zu den aus der
WO 2006/074707 A1 bekannten 8-Gang-Automatgetrieben
verfügt
die genannte neuheitsgemäße Automatgetriebe-Familie
durch das gegenüber
der
WO 2006/074707
A1 zusätzliche
sechste Schaltelement nunmehr über
einen getriebeseitigen Hillholder: Sind das erste, zweite, vierte
und sechste Schaltelement gleichzeitig geschlossen, so ist die Abtriebswelle
des Automatgetriebes gegen das Getriebegehäuse festgesetzt bzw. blockiert.
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Alle
vier Planetenradsätze
sind vorzugsweise als so genannte Minus-Planetenradsätze ausgeführt, deren jeweilige Planetenräder mit
Sonnenrad und Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes kämmen. Hinsichtlich
der räumlichen
Anordnung der vier Planetenradsätze
im Gehäuse
des Automatgetriebes wird in einer Ausgestaltung vorgeschlagen,
alle vier Planetenradsätze
koaxial zueinander nebeneinander in der definierten Reihenfolge „erster,
vierter, zweiter, dritter Planetenradsatz" anzuordnen, wodurch es möglich ist,
dass alle vier Planetenradsätze
jeweils höchstens
von einer Welle des Getriebes zentrisch durchgriffen werden. Für eine Anwendung
mit koaxial zueinander verlaufender Antriebs- und Abtriebswelle ist
es in diesem Fall zweckmäßig, dass
der erste Planetenradsatz der dem Antrieb des Automatgetriebes zugewandte
Planetenradsatz der Planetenradsatzgruppe ist. In einer anderen
Ausgestaltung wird hinsichtlich der räumlichen Anordnung der vier
Planetenradsätze
im Gehäuse
des Automatgetriebes vorgeschlagen, alle vier Planetenradsätze koaxial
zueinander nebeneinander in der definierten Reihenfolge „zweiter,
vierter, erster, dritter Planetenradsatz" anzuordnen. Ein kompakter Getriebeaufbau
ergibt sich für diese
Ausgestaltung insbesondere dann, wenn das vierte und sechste Schaltelement
räumlich
gesehen in einem Bereich axial zwischen dem ersten und dritten Planetenradsatz
angeordnet sind. Für
eine Anwendung mit koaxial zueinander verlaufender Antriebs- und
Abtriebswelle ist es in diesem Fall zweckmäßig, dass der zweite Planetenradsatz
der dem Antrieb des Automatgetriebes zugewandte Planetenradsatz
der Planetenradsatzgruppe ist.
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Alle
vorgeschlagenen Ausführungen
und Ausgestaltungen für
ein neuheitsgemäßes 10-Gang-Automatgetriebe
weisen insbesondere für Personenkraftwagen
günstige Übersetzungen
mit sehr großer
Gesamtspreizung in hinsichtlich der Fahrbarkeit vertretbarer Gangabstufung
auf, wodurch eine signifikante Verbrauchsabsenkung erzielt wird.
Darüber
hinaus zeichnet sich das neuheitsgemäße 10-Gang-Automatgetriebe
durch eine gemessen an der Gangzahl außerordentlich geringe Anzahl an
Schaltelementen – nämlich zwei
Bremsen und vier Kupplungen – und
einen vergleichsweise geringen Bauaufwand aus. Weiterhin ergibt
sich bei dem neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebe
in allen Gängen
ein guter Wirkungsgrad, einerseits infolge geringer Schleppverluste,
da in jedem Gang jeweils stets drei der sechs Schaltelemente im
Eingriff sind, andererseits auch infolge geringer Verzahnungsverluste
in den einfach aufgebauten Einzel-Planetenradsätzen.
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In
vorteilhafter Weise ist es mit dem neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebe
möglich, ein
Anfahren des Kraftfahrzeugs sowohl mit einem getriebeexternen Anfahrelement
als auch mit einem getriebeinternen Reibschaltelement zu realisieren. Ein
getriebeexternes Anfahrelement kann in an sich bekannter Weise beispielsweise
als hydrodynamischer Wandler, als so genannte trockene Anfahrkupplung,
als so genannte nasse Anfahrkupplung, als Magnetpulverkupplung oder
als Fliehkraftkupplung ausgebildet sein. Alternativ zur Anordnung
eines derartigen Anfahrelement in Kraftflussrichtung zwischen Antriebsmotor
und Getriebe kann das getriebeexterne Anfahrelement in Kraftflussrichtung
auch hinter dem Getriebe angeordnet sein, wobei in diesem Fall die
Antriebswelle des Getriebes ständig
verdrehfest oder verdrehelastisch mit der Kurbelwelle des Antriebsmotors
verbunden ist. Als getriebeinternes Anfahr element eignet sich insbesondere
eine der beiden Bremsen, die im ersten und zweiten Vorwärtsgang
und im Rückwärtsgang
betätigt
wird.
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Außerdem ist
das neuheitsgemäße 10-Gang-Automatgetriebe
derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen
sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird.
So können
sich bei gleichem Getriebeschema, je nach Standgetriebeübersetzung
der einzelnen Planetensätze,
unterschiedliche Gangsprünge
ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation
ermöglicht
wird. Weiterhin ist es ohne besondere konstruktive Maßnahmen
möglich,
Antrieb und Abtrieb des Getriebes wahlweise koaxial oder achsparallel
zueinander anzuordnen. Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite
des Getriebes können
ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet
werden. Es ist zudem möglich, an
jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche
Freiläufe
vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder
um zwei Wellen gegebenenfalls zu verbinden. Auch kann auf jeder
Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle oder auf der Abtriebswelle,
eine verschleißfreie
Bremse, wie z.B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder
dergleichen, angeordnet sein, welche insbesondere für den Einsatz
in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Auch kann zum
Antrieb von zusätzlichen
Aggregaten auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle oder
der Abtriebswelle, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein. Ein weiterer
Vorteil des neuheitsgemäßen Automatgetriebes
besteht darin, dass an jeder Welle zusätzlich eine elektrische Maschine
als Generator und/oder als zusätzliche
Antriebsmaschine anbringbar ist.
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Die
eingesetzten Schaltelemente können
als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere
können
kraftschlüssige
Kupplungen oder Bremsen, wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen
und/oder Konuskupplungen, verwendet werden. Als Schaltelemente können aber
auch formschlüssige
Bremsen und/oder Kupplungen, wie z.B. Synchronisierungen oder Klauenkupplungen eingesetzt
werden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft
näher erläutert. Gleiche bzw.
vergleichbare Bauteile sind dabei auch mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebes;
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2 ein
beispielhaftes Schaltschema für das
Getriebe gemäß 1;
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3 eine
beispielhafte erste Bauteilanordnungs-Variante in schematischer
Darstellung für
das Getriebe gemäß 1;
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4 eine
beispielhafte zweite Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1;
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5 eine
beispielhafte dritte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1;
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6 eine
beispielhafte vierte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1;
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7 eine
beispielhafte fünfte
Bauteilanordnungs-Variante für
das Getriebe gemäß 1;
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8 eine
beispielhafte sechste Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1;
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9 eine
beispielhafte siebte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1;
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10 eine
beispielhafte achte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe gemäß 1;
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11 eine
beispielhafte neunte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1;
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12 eine
beispielhafte zehnte Bauteilanordnungs-Variante in schematischer
Darstellung für das
Getriebe gemäß 1;
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13 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebes;
und
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14 eine
schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebes.
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel eines
neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebes schematisch
vereinfacht dargestellt. Das Getriebe umfasst eine Antriebswelle
AN, eine Abtriebswelle AB, vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 und sechs
Schaltelemente A, B, C, D, E, F, die alle in einem Gehäuse GG des
Getriebes angeordnet sind. Alle vier Planetenradsätze RS1,
RS2, RS3, RS4 sind als einfache Minus-Planetenradsätze ausgebildet. Ein
Minus-Planetenradsatz weist bekanntlich Planetenräder auf,
die mit Sonnen- und Hohlrad dieses Planetensatzes kämmen. Die
Hohlräder
der vier Planetenradsätze
RS1, RS2, RS3, RS4 sind mit HO1, HO2, HO3 und HO4 bezeichnet, die
Sonnenräder
mit SO1, SO2, SO3 und SO4, die Planetenräder mit PL1, PL2, PL3 und PL4,
und die Stege, an denen die genannten Planetenräder rotierbar gelagert sind,
mit ST1, ST2, ST3 und ST4. Das neuheitsgemäße Automatgetriebe weist insgesamt
acht drehbare Wellen auf, die mit 1 bis 8 bezeichnet
sind.
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Die
Schaltelemente A und B sind als Bremsen ausgebildet, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel
beide als reibschlüssig
schaltbare Lamellenbremse ausgeführt
sind, in einer anderen Ausgestaltung auch als reibschlüssig schaltbare
Bandbremse oder beispielsweise auch als formschlüssig schaltbare Klauen- oder
Konusbremse ausgeführt
sein können.
Die Schaltelemente C, D, E und F sind als Kupplungen ausgebildet,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
alle als reibschlüssig
schaltbare Lamellenkupplung ausgeführt sind, in einer anderen
Ausgestaltung beispielsweise auch als formschlüssig schaltbare Klauen- oder
Konuskupplung ausgeführt sein
können.
Mit diesen insgesamt sechs Schaltelementen A bis F ist ein selektives
Schalten von zehn Vorwärtsgängen und
bis zu zwei Rückwärtsgänge realisierbar,
was später
anhand 2 noch näher
erläutert
wird.
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Hinsichtlich
der Kopplung der einzelnen Elemente der vier Planetenradsätze RS1,
RS2, RS3, RS4 untereinander und zur Antriebs- und Abtriebswelle
AN, AB ist bei dem Automatgetriebe gemäß 1 folgendes
vorgesehen: Der Steg ST4 des vierten Planetenradsatzes RS4 und die
Antriebswelle AN sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden die
mit 1 bezeichnete erste Welle des Automatgetriebes. Der
Steg ST3 des dritten Planetenradsatzes RS3 und die Abtriebswelle
AB sind drehfest miteinander verbunden und bilden die mit 2 bezeichnete
zweite Welle des Automatgetriebes. Das Sonnenrad SO1 des ersten
Planetenradsatzes RS1 und das Sonnenrad SO4 des vierten Planetenradsatzes
RS4 sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden die mit 3 bezeichnete
dritte Welle des Automatgetriebes. Das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes
RS1 bildet die mit 4 bezeichnete vierte Welle des Automatgetriebes.
Das Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das Sonnenrad
SO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die mit 5 bezeichnete fünfte Welle
des Automatgetriebes. Der Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes
RS1 und das Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 sind verdrehfest
miteinander verbunden und bilden die mit 6 bezeichnete
sechste Welle des Automatgetriebes. Das Sonnenrad SO2 des zweiten
Planetenradsatzes RS2 und das Hohlrad HO4 des vierten Planetenradsatzes
RS4 sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden die mit 7 bezeichnete
siebte Welle 7 des Automatgetriebes. Der Steg ST2 des zweiten
Planetenradsatzes RS2 bildet die mit 8 bezeichnete achte Welle
des Automatgetriebes.
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Hinsichtlich
der Kopplung der sechs Schaltelemente A bis F an die so beschriebenen
Wellen 1 bis 8 des Getriebes ist bei dem in 1 dargestellten neuheitsgemäßen Automatgetriebe
folgendes vorgesehen: Das erste Schaltelement A ist im Kraftfluss zwischen
der dritten Welle 3 und dem Getriebegehäuse GG angeordnet. Das zweite
Schaltelement B ist im Kraftfluss zwischen der vierten Welle 4 und dem
Getriebegehäuse
GG angeordnet. Das dritte Schaltelement C ist im Kraftfluss zwischen
der fünften
Welle 5 und der ersten Welle 1 angeordnet. Das vierte
Schaltelement D ist im Kraftfluss zwischen der achten Welle 8 und
der zweiten Welle 2 angeordnet ist. Das fünfte Schaltelement
E ist im Kraftfluss zwischen der siebten Welle 7 und der
fünften
Welle 5 angeordnet. Das sechste Schaltelement F schließlich ist
im Kraftfluss zwischen der sechsten Welle 6 und der achten
Welle 8 angeordnet.
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In
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die vier
Planetenradsätze
RS1, RS2, RS3, RS4 in axialer Richtung gesehen in der definierten
Reihenfolge „RS1,
RS4, RS2, RS3" koaxial
hintereinander angeordnet, wobei Antriebswelle AN und Abtriebswelle
AB koaxial zueinander angeordnet sind und der erste Planetenradsatz
RS1 den antriebsnahen Radsatz des Automatgetriebes und der dritte
Planetenradsatz RS3 den abtriebsnahen Radsatz des Automatgetriebes
bildet. Diese Anordnung „RS1,
RS4, RS2, RS3" ermöglicht in
vorteilhafter Weise, dass die vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 jeweils
nur von einer Welle des Automatgetriebes in axialer Richtung zentrisch
durchgriffen werden.
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Im
Prinzip ist die räumliche
Anordnung der Schaltelemente eines neuheitsgemäßen Automatgetriebes innerhalb
des Getriebes beliebig und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung
des Getriebegehäuses
GG begrenzt. Entsprechend ist die in
1 dargestellte
Bauteilanordnung ausdrücklich
als nur eine von zahlreichen möglichen Bauteilanordnungs-Varianten zu verstehen.
Zahlreich Anregungen hierzu findet der Fachmann beispielsweise in
der bereits erwähnten
WO 2006/074707 A1 .
Das in
1 dargestellte Ausführungsbeispiel eignet sich
aufgrund der schlanken Gehäusestruktur
besonders gut für
den Einbau in ein Kraftfahrzeug mit so genanntem „Standard-Antrieb". Die in
1 dargestellte
Bauteilanordnung basiert auf dem in
4 der
WO 2006/074707 A1 offenbarten
Automatgetriebe und unterscheidet sich hiervon nur durch die Anbindung
und Anordnung der Kupplung F, welche – wie bereits erwähnt – gegenüber der
WO 2006/074707 A1 zusätzlich ist.
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Wie
aus 1 ersichtlich, grenzen die beiden Planetenradsätze RS1
und RS2 unmittelbar aneinander an. Die beiden Bremsen A, B sind
im dargestellten Ausführungsbeispiel
räumlich
gesehen axial nebeneinander in einem Bereich radial oberhalb des hier
antriebsnahen Planetenradsatzes RS1 angeordnet, wobei die Bremse
B zumindest teilweise radial über
dem ersten Planetenradsatz RS1 angeordnet ist. Dabei weisen die
Lamellenpakete dieser beiden Bremsen A, B hier beispielhaft einen
zumindest ähnlichen
Durchmesser auf. Die Bremse A kann auch konstruktiv einfach in einer
antriebsnahen Gehäusewand
des Getriebegehäuses
GG integriert sein. Wie bereits angedeutet, ist die in 1 dargestellte
räumliche
Anordnung der beiden Bremsen A, B als beispielhaft zu verstehen.
So kann zur Einsparung von axialer Baulänge des Getriebes in einer
anderen Ausgestaltung beispielsweise vorgesehen sein, dass bei unverändert axial
nebeneinander angeordneten Lamellenpaketen die Bremse A zumindest
teilweise in einem Bereich radial über dem ersten Planetenradsatz
RS1 und die Bremse B zumindest teilweise in einem Bereich radial über dem
vierten Planetenradsatz RS4 angeordnet ist. In noch einer anderen
Ausgestaltung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die beiden
Bremsen A, B nicht axial nebeneinander, sondern teilweise radial übereinander
oder vollständig
radial übereinander
angeordnet sind.
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Wie
aus 1 weiterhin ersichtlich, sind die drei Kupplungen
C, D und E räumlich
gesehen in einem Bereich axial zwischen dem zum vierten Planetenradsatz
RS4 benachbarten zweiten Planetenradsatz RS2 und dem abtriebsnahen
dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet. Aus der dem dritten Planetenradsatz
RS3 zugewandten Seite des zweiten Planetenradsatzes RS2 grenzt die Kupplung
E unmittelbar an den zweiten Planetenradsatz RS2 an. Das Lamellenpaket
der Kupplung D ist räumlich
gesehen in etwa radial über
dem Lamellenpaket der Kupplung C angeordnet, wodurch beide Kupplungen
C und D axial an den dritten Planetenradsatz RS3 (auf dessen dem
zweiten Planetenradsatz RS2 zugewandten Seite) angrenzen. Dabei
umgreift die Welle 5, welche die Wirkverbindung zwischen
dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und dem Sonnenrad SO3
des dritten Planetenradsatzes RS3 bildet, die Kupplung E in axialer
Richtung vollständig,
wodurch die Kupplung E innerhalb eines Zylinderraums angeordnet
ist, der durch die Welle 5 gebildet wird. Weiterhin umgreift
die Welle 8, welche die Wirkverbindung zwischen dem Steg
ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und der Kupplung D bildet,
den zweiten Planetenradsatz RS2 und die Kupplung E in axialer Richtung
vollständig.
Somit ist die Kupplung E also auch innerhalb eines Zylinderraums
angeordnet, der durch die Welle 8 gebildet wird. Wie bereits
angedeutet, ist die in 1 dargestellte räumliche
Anordnung der drei Kupplungen C, D und E als beispielhaft zu verstehen.
So kann es je nach dem für
den Einbau des Getriebes in das Fahrzeug zur Verfügung stehenden
Bauraum zweckmäßig sein,
das Lamellenpaket der Kupplung D in etwa radial über dem Lamellenpaket der Kupplung
E anzuordnen. In einer anderen Ausgestaltung kann die Kupplung C
beispielsweise axial zwischen der RS2-nahen Kupplung E und der RS3-nahen
Kupplung D angeordnet sein, wobei in diesem Fall die Lamellenpakete
der drei Kupplungen E, C, D vorzugsweise auf zumindest ähnlichem und
großem
Durchmesser angeordnet sind, wobei sich die daraus resultierende
vergleichsweise große axiale
Erstreckung dieser Kupplungsanordnung für einen „Standard-Antrieb" infolge der üblichen
Kardantunnelkontur des Fahrzeugs nicht nachteilig auswirkt.
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Wie
bereits erwähnt,
werden die vier Planetenradsätze
RS1 bis RS4 jeweils höchstens
von einer Welle des Getriebes in axialer Richtung zentrisch durchgriffen.
Konkret werden die Planetenradsätze RS1,
RS4 und RS2 lediglich von der Antriebswelle AN bzw. von der Welle 1 in
axialer Richtung zentrisch vollständig durchgriffen, wobei die
Antriebswelle AN in ihrem axialen Verlauf die dritte Welle 3,
die siebte Welle 7 und einen Abschnitt der fünften Welle 5 zentrisch
durchgreift. Dies ist besonders vorteilhaft einerseits für die Dimensionierung
der Antriebswelle AN und der Radsätze, andererseits auch für die vergleichsweise
einfache Schmiermittelzuführung
zu den Planetenrädern
der vier Planetenradsätze
RS1 bis RS4 und für
die vergleichsweise einfache Druck- und Schmiermittelzuführung zu
den drei Kupplungen E, D, C.
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Wie
aus
1 weiterhin ersichtlich, übergreift die Welle
6 des
Getriebes, die ja die Wirkverbindung zwischen dem Steg ST1 des ersten
Planetenradsatzes RS1 und dem Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes
RS3 bildet, in ihrem axialen Verlauf den vierten und zweiten Planetenradsatz
RS4, RS2 sowie die beiden Kupplungen E, D vollständig und bildet dabei denjenigen
Zylinderraum, innerhalb dessen das Lamellenpaket der Kupplung F
und die zum Betätigen
dieses Lamellenpaketes vorgesehene Servoeinrichtung der Kupplung
F angeordnet sind. Wie bereits erwähnt, ist diese Kupplung F in
dem der gattungsbildenden
WO 2006/074707 A1 nicht vorhanden. In dem
in
1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lamellenpaket
der Kupplung F dabei räumlich
gesehen in einem Bereich axial zwischen dem vierten Planetenradsatz
RS4 und dem zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet, auf einem Durchmesser
radial oberhalb der Planetenradsätze
RS4, RS2. Entsprechend der kinematischen Anbindung der Kupplung
F an die sechste Welle
6 und die achte Welle
8 des
Getriebes und der räumlichen
Lage der Welle
6 zentrisch innerhalb der Welle
8 bildet
ein Abschnitt der Welle
6 hier den Außenlamellenträger und ein
Abschnitt der Welle
8 hier den Innenlamellenträger der
Kupplung F. Hieraus ist auch ersichtlich, dass der Fachmann für die Anordnung
des Lamellenpaketes der Kupplung F in axialer Richtung gesehen gewisse
Freiheiten hat. So kann in einer von
1 abweichenden
Ausgestaltung beispielsweise vorgesehen sein, dass das Lamellenpaket
der Kupplung F in einem Bereich radial über dem Vierten Planetenradsatz
RS4 oder in einem Bereich radial über dem zweiten Planetenradsatz
RS2 oder in einem Bereich axial zwischen dem zwei ten Planetenradsatz
RS2 und dem dritten Planetenradsatz RS3 – radial über der Kupplungsbaugruppe
C/D/E und/oder nahe dem Planetenradsatz RS3 – angeordnet sein. Die dem
Lamellenpaket der Kupplung F zugeordnete Servoeinrichtung kann sowohl
auf der dem ersten Planetenradsatz RS1 zugewandten Seite des Lamellenpaketes
der Kupplung F angeordnet sein als auch auf der dem dritten Planetenradsatz
RS3 zugewandten Seite des Lamellenpaketes der Kupplung F. Beispiele
hierzu werden anhand der anderen Figuren später noch näher erläutert.
-
In 2 ist
ein beispielhaftes Schaltschema des neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebes gemäß 1 dargestellt.
In jedem Gang sind drei Schaltelemente geschlossen und drei Schaltelemente
offen. Neben der Schaltlogik können
dem Schaltschema auch beispielhafte Werte für die jeweiligen Übersetzungen
i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge ϕ entnommen
werden. Die angegebenen Übersetzungen
i ergeben sich aus den (typischen) Standgetriebeübersetzungen der vier Planetensätze RS1,
RS2, RS3, RS4 von minus 2,0, minus 1,60, minus 3,70 und minus 2,00.
Des Weiteren kann dem Schaltschema entnommen werden, dass bei sequentieller
Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden
werden, da zwei in der Schaltlogik benachbarte Gangstufen stets
zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Der siebte Vorwärtsgang
ist als direkter Gang ausgebildet.
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Der
erste Vorwärtsgang
ergibt sich durch Schließen
der Bremsen A und B und der Kupplung C, der zweite Vorwärtsgang
durch Schließen
der Bremsen A und B und der Kupplung E, der dritte Vorwärtsgang
durch Schließen
der Bremse B und der Kupplungen C und E, der vierte Vorwärtsgang
durch Schließen
der Bremse B und der Kupplungen D und E, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse
B und der Kupplungen C und D, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der
Bremse B und der Kupplungen C und F, der siebte Vorwärtsgang
durch Schließen
der Kupplungen C, E und F, der achte Vorwärtsgang durch Schließen der
Bremse A und der Kupplungen C und F, der neunte Vorwärtsgang
durch Schließen
der Bremse A und der Kupplungen C und D, sowie der zehnte Vorwärtsgang
durch Schließen der
Bremse A und der Kupplungen D und E. Wie aus dem Schaltschema weiter
ersichtlich, ergibt sich ein erster Rückwärtsgang durch Schließen der
Bremsen A und B und der Kupplung D. Ein zweiter Rückwärtsgang
ergibt sich durch Schließen
der Bremsen A und B und der Kupplung F.
-
Es
ist ein Anfahren des Kraftfahrzeugs mit einem im Getriebe integrierten
Schaltelement möglich. Hierbei
ist ein Schaltelement besonders geeignet, das sowohl im ersten Vorwärtsgang
als auch im Rückwärtsgang
benötigt
wird, hier also vorzugsweise die Bremse A oder die Bremse B. In
vorteilhafter Weise werden diese beiden Bremsen A, B auch im zweiten
Vorwärtsgang
benötigt.
Wird die Bremse B als im Getriebe integriertes Anfahrelement genutzt,
so ist damit sogar ein Anfahren in den ersten fünf Vorwärtsgängen und in beiden Rückwärtsgängen möglich. Wie
aus dem Schaltschema ersichtlich, eignen sich als sinnvolles getriebeinternes
Anfahrelement auch die Kupplung C zum Anfahren in Vorwärtsfahrtrichtung
und die Kupplung D zum Anfahren in Rückwärtsfahrtrichtung.
-
Ein
getriebeseitiger Hillholder, bei dem die Abtriebswelle AB des Getriebes
gegen das Getriebegehäuse
GG festgesetzt ist, ergibt sich durch gleichzeitiges Schließen der
Bremsen A und B und der Kupplungen D und F. Ein Anfahren im ersten
Vorwärtsgang
aus zuvor aktivierter Hillholder-Funktion heraus ist mittels einer
einfachen Überschneidungsschaltung
möglich,
indem die Kupplung C geschlossen wird, während die Kupplungen D und
F simultan dazu geöffnet
werden. Ein Anfahren im zweiten Vorwärtsgang aus zuvor aktivierter
Hillholder-Funktion heraus ist ebenfalls mittels einer einfachen Überschneidungsschaltung
möglich,
indem die Kupplung E geschlossen wird bei simultanem Öffnen der
Kupplungen D und F. Besonders einfach ist ein Anfahren im ersten
Rückwärtsgang
aus zuvor aktivierter Hillholder-Funktion heraus, da hierzu lediglich
die Kupplung F geöffnet
werden muss. Ebenso einfach ist ein Anfahren im zweiten Rückwärtsgang
aus zuvor aktivierter Hillholder-Funktion heraus, da hierzu lediglich die
Kupplung D geöffnet
werden muss.
-
Die
räumliche
Anordnung der Schaltelemente des in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiels eines
neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebes innerhalb
des Getriebes kann im Prinzip beliebig sein und wird im Wesentlich
nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung des Getriebegehäuses GG
begrenzt. Entsprechend sind in den 3 bis 11 verschiedene
Beispiele für
sinnvolle Bauteilanordnungs-Varianten des 10-Gang-Automatgetriebes
gemäß 1 dargestellt,
jeweils mit gegenüber 1 unveränderter
kinematischer Kopplung der Radsatzelemente, Schaltelemente und Wellen.
Auch sind bei den in den 3 bis 11 dargestellten Bauteilanordnungs-Varianten die vier
Planetenradsätze
RS1 bis RS4 wie in 1 in axialer Richtung gesehen
in der Reihenfolge „RS1,
RS4, RS2, RS3" koaxial
hintereinander angeordnet.
-
3 zeigt
nun eine beispielhafte erste Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1,
wiederum in vereinfachter schematischer Darstellung. Im Unterschied
zu 1 sind Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB nunmehr
nicht mehr koaxial zueinander angeordnet, wodurch sich diese erste Bauteilanordnungs-Variante
besonders für
ein Fahrzeug mit so genanntem Front-Quer-Antrieb mit achsparallel
zum Getriebeantrieb angeordnetem Getriebeabtrieb eignet. Ein weiterer
Unterschied zu 1 ist, dass der Antrieb des
Getriebes nunmehr beispielhaft auf der dem ersten Planetenradsatz
RS1 gegenüberliegenden
Seite des Getriebes angeordnet ist. Dies ist möglich, weil die Antriebswelle
AN bzw. die erste Welle 1 des Getriebes das Getriebe auf
dessen ganzer axialen Länge
zentrisch durchgreifen kann. Im Unterschied zu 1 ist
bei dem Getriebe gemäß 3 das
dritte Schaltelement C nicht auf der dem zweiten Planetenradsatz
RS2 zugewandten Seite des dritten Planetenradsatzes RS3 angeordnet ist,
sondern nunmehr auf der dem zweiten Planeten radsatz RS2 abgewandten
Seite des dritten Planetenradsatzes RS3. Dabei verläuft die
Abtriebswelle AB – beispielhaft
in Art eines Stirntriebs – zumindest abschnittsweise
axial zwischen Planetenradsatz RS3 und Kupplung C. Hierdurch steht
für die
Anordnung der Kupplung C ein großer Durchmesser im Bereich zwischen
dem mit dem Steg ST3 verbundenen Abtriebsstirnrad und der – hier beispielhaft
antriebsseitigen – Gehäuseaußenwand
GW zur Verfügung.
Ein weiterer Unterschied zwischen den Getrieben gemäß 1 und 3 besteht
darin, dass in 3 die Kupplung F – zumindest
das Lamellenpaket der Kupplung F – räumlich gesehen radial über der
Kupplung D axial neben dem dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet
ist, wodurch für
die beiden Kupplungen D und E ein gemeinsamer Lamellenträger verwendbar ist,
der dann als Innenlamellenträger
für die
Kupplung F und als Außenlamellenträger für die Kupplung
D ausgebildet ist.
-
Anhand
der folgenden 4 bis 11 werden
weitere Ausführungsbeispiele
für ein
neuheitsgemäßes 10-Gang-Automatgetriebe
beschrieben, basierend auf dem in 1 dargestellten
Getriebe mit koaxialem An- und Abtrieb, wobei insbesondere verschiedene
sinnvolle Möglichkeiten
der räumlichen Anordnung
der Lamellenpakete und der diesen Lamellenpaketen zugeordneten Servoeinrichtungen der
sechs Reibschaltelemente aufgezeigt werden sollen. Ergänzend zu
den bereits genannten Bezugszeichen wird bei allen 4 bis 11 folgende
zusätzliche
Nomenklatur verwendet: Die Außenlamellenträger der
sechs Schaltelemente A bis F sind mit A_a bis F_a bezeichnet, die
Innenlamellenträger
der sechs Schaltelemente A bis F mit A_i bis F_i, die Lamellenpakete
der sechs Schaltelemente A bis F mit A_i bis F_I und die Servoeinrichtungen
zum Betätigen
dieser Lamellenpakete A_i bis F_I mit A_s bis F_s. Eine derartige
Servoeinrichtung beinhaltet üblicherweise
zumindest einen auf das jeweils zugeordnet Lamellenpaket wirkenden
hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren
Kolben, einen auf diesen Kolben wirkenden Druckraum, der zum Zweck
des Schließens
des Lamellenpaketes mit Druckmittel befüllt werden kann, sowie ein
Kolbenrückstellelement in
Art einer Feder oder einer Rückstelldruckkammer zum
Zweck des Öffnens
des Lamellenpaketes. Ist das Schaltelement als Kupplung ausgeführt, weist die
dieser Kupplung zugeordnete Servoeinrichtung üblicherweise auch eine Vorrichtung
zum Ausgleich des rotatorischen Drucks des mit Druckmittel befüllten Druckraums
auf, zumeist umfassend einen drucklos mit Schmiermittel befüllbaren
und auf den Kolben gegen dessen Schließrichtung wirkenden Druckausgleichsraum.
Im Übrigen
sind die Darstellungen in den 4 bis 11 für den Fachmann selbsterklärend.
-
4 zeigt
nun eine beispielhafte zweite Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1.
Im Unterschied zu 1 ist das dritte Schaltelement
C räumlich
gesehen nunmehr vollständig axial
zwischen dem vierten und zweiten Planetenradsatz RS2, RS4 angeordnet.
Das vierte, fünfte
und sechste Schaltelement D, E, F sind räumlich gesehen vollständig axial
zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz RS2, RS3 angeordnet,
wobei das fünfte
Schaltelement E axial unmittelbar an den zweiten Planetenradsatz
RS2 angrenzt, und wobei das vierte und sechste Schaltelement D,
F ein Baugruppe bilden, welche axial unmittelbar an den dritten
Planetenradsatz RS3 angrenzt. Dabei weist diese Baugruppe einen
gemeinsamen Lamellenträger
auf, der einen Abschnitt der Welle 8 bildet und mit dem
Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist. Dieser
gemeinsame Lamellenträger
ist für
die Kupplung D als Außenlamellenträger D_a
und für
die Kupplung F als Innenlamellenträger F_i ausgebildet ist. Weiterhin
beinhaltet die genannte Baugruppe das innerhalb des Zylinderraums
des gemeinsamen Lamellenträgers
angeordnete Lamellenpaket D_I der Kupplung D, das radial über dem
Lamellenpaket D_I angeordnete Lamellenpaket F_I der Kupplung F,
den Innenlamellenträger
der Kupplung D, die Servoeinrichtungen D_s zum Betätigen des
Lamellenpaket D_I der Kupplung D, sowie die Servoeinrichtung F_s zum
Betätigen
des Lamellenpaketes F_I der Kupplung F. Als konstruktive Besonderheit
ist dabei vorgesehen, dass beide Servoeinrichtungen D_s, F_s an dem
Innenlamellenträger
D_i axial verschiebbar gelagert sind, weitgehend axial neben einander
angeordnet sind und nur durch eine Wand des Innenlamellenträgers D_i
voneinander getrennt sind. Dabei wirken beide Servoeinrichtungen
D_s, F_s jeweils auf die dem dritten Planetenradsatz RS3 zugewandten Seite
des zugeordneten Lamellenpaketes D_I bzw. F_I und betätigen dieses
jeweils zugeordnete Lamellenpaket D_I bzw. F_I beim Schließen der
jeweiligen Kupplung D bzw. F axial in zum dritten Planetenradsatz
RS3 entgegengesetzter Richtung bzw. axial in Richtung des zweiten
Planetenradsatzes RS2. Beide Servoeinrichtungen D_s, F_s rotieren
also stets mit Drehzahl der Welle 2 bzw. der Abtriebswelle
AB. Der dem Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatz RS3 nahe Abschnitt
der Welle 6 bildet den Außenlamellenträger F_a
des sechsten Schaltelementes F.
-
Ein
weiterer Unterschied zwischen den Getrieben gemäß 1 und 4 besteht
darin, dass das als Bremse ausgebildete erste Schaltelement A in 4 auf
einem kleineren Durchmesser angeordnet ist als das ebenfalls als
Bremse ausgebildete zweite Schaltelement B, wodurch im Bereich radial über dem
Lamellenpaket A_I der Bremse B und auf den antriebsnahen Seite axial
neben dem Lamellenpaket B_I der Bremse B innerhalb des Getriebeinnenraums
Bauraum geschaffen wird, der sich besonders gut für die Anordnung
einer achsparallel zur Antriebswelle AN angeordneten (in 4 zur
Vereinfachung nicht dargestellten) Hydraulikpumpe des Getriebes
eignet.
-
5 zeigt
eine beispielhafte dritte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1. Im
Unterschied zu 1 ist gemäß 5 nunmehr vorgesehen,
dass die Bremse räumlich
gesehen weitgehend radial unterhalb der Bremse B angeordnet ist,
dass die Kupplungen E, C und D in dieser Reihenfolge axial nebeneinander
angeordnet sind mit Lamellenpaketen E_I, C_I und E_I gleichen oder
zumindest annähernde
gleichen Durchmessers, und dass die Kupplung F unmittelbar an den
dritten Planetenradsatz RS3 auf dessen dem zweiten Planetenradsatz
RS2 zugewandeten Seite angrenzt. Für die beiden Kupplungen E und
C ist ein gemeinsamer Lamellenträger
vorgesehen, der sowohl für
die Kupplung E als auch für
die Kupplung C als Außenlamellenträger E_a,
C_a ausgebildet ist. Vom konstruktiven Aufbau her sind beide Kupplungen
E und C ähnlich.
Der konstruktive Aufbau der beiden Kupplungen D und F als Baugruppe
ist aus 4 übernommen.
-
6 zeigt
eine beispielhafte vierte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1, basierend
auf der in 5 dargestellten dritten Bauteilanordnungs-Variante.
Die dritte und vierte Bauteilanordnungs-Variante unterscheiden sich
lediglich durch die konstruktive Ausgestaltung und räumlichen Anordnung
der Servoeinrichtung F_s der Kupplung F. Im Unterschied zu 5 rotiert
die Servoeinrichtung F_s gemäß 6 nunmehr
stets mit Drehzahl der achten Welle 8 des Getriebes, also
stets mit Drehzahl des Innenlamellenträgers F_i der Kupplung F. Hierzu ist
vorgesehen, dass die Servoeinrichtung F_s räumlich gesehen weitgehend in
einem Bereich axial zwischen dem vierten und zweiten Planetenradsatz RS4,
RS2 angeordnet ist, wobei zumindest der Druckraum dieser Servoeinrichtung
F_s benachbart zum Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 angeordnet
ist, der Kolben dieser Servoeinrichtung F_s axial verschiebbar an
diesem Steg ST2 oder an dem Innenlamellenträgers F_i der Kupplung F gelagert
ist und ein auf das Lamellenpaket F_I der Kupplung F wirkender Betätigungsfinger
dieses Kolbens den Planetenradsatz RS2 sowie die Kupplungen E und
C in axialer Richtung radial übergreift.
Beim Schließen
der Kupplung F betätigt
der genannte Kolben bzw. der genannte Betätigungsfinger der Servoeinrichtung
F_s das Lamellenpaket F_I axial in Richtung des dritten Planetenradsatzes
RS3.
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7 zeigt
eine beispielhafte fünfte
Bauteilanordnungs-Variante für
das Getriebe gemäß 1, ebenfalls
basierend auf der in 5 dargestellten dritten Bauteilanordnungs-Variante.
Die dritte und fünfte
Bauteilanordnungs-Variante unterscheiden sich lediglich durch die
konstruktive Ausgestaltung und räumlichen
Anordnung der Servoeinrichtung F_s der Kupplung F. Im Unterschied
zu 5 rotiert die Servoeinrichtung F_s gemäß 6 nunmehr stets mit
Drehzahl der sechsten Welle 6 des Getriebes, also stets
mit Drehzahl des Außenlamellenträgers F_a
der Kupplung F. Hierzu ist vorgesehen, dass die Servoeinrichtung
F_s räumlich
gesehen weitgehend in einem Bereich axial zwischen dem ersten und
vierten Planetenradsatz RS1, RS4 angeordnet ist, wobei zumindest
der Druckraum dieser Servoeinrichtung F_s benachbart zum Steg ST1
des ersten Planetenradsatzes RS1 angeordnet ist, der Kolben dieser
Servoeinrichtung F_s axial verschiebbar an diesem Steg ST1 oder
an dem Außenlamellenträgers F_a
der Kupplung F gelagert ist und ein auf das Lamellenpaket F_I der
Kupplung F wirkender Betätigungsfinger dieses
Kolbens die Planetenradsätze
RS4 und RS2 sowie die Kupplungen E und C in axialer Richtung radial übergreift.
Beim Schließen
der Kupplung F betätigt
der genannte Kolben bzw. der genannte Betätigungsfinger der Servoeinrichtung
F_s das Lamellenpaket F_I axial in Richtung des dritten Planetenradsatzes
RS3.
-
8 zeigt
eine beispielhafte sechste Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1,
basierend auf der in 7 dargestellten fünften Bauteilanordnungs-Variante.
Die sechste Bauteilanordnungsvariante unterscheidet sich von der
fünften
Bauteilanordnungsvariante insbesondere dadurch, dass gemäß 8 das
Lamellenpaket F_I der Kupplung F räumlich gesehen nunmehr in einem
Bereich radial über
den axial unmittelbar nebeneinander angeordneten Planetenradsätzen RS2
und RS4 und dabei zumindest teilweise radial über dem vierten Planetenradsatz
RS4 angeordnet ist. Hierzu erstreckt sich ein vom Steg ST2 des zweiten
Planetenradsatzes RS2 ausgehender und als Innenlamellenträger F_i
für die
Kupplung F ausgebildeter Abschnitt der achten Welle 8 des
Getriebes axial in Richtung des ersten Planetenradsatzes RS1, der
ja auf der dem zweiten Planetenradsatz RS2 abgewandten (und dem
Antrieb zugewandten) Seite des vierten Planetenradsatzes RS4 angeordnet
ist. Entsprechend ist ein im Bereich radial über dem Planetenradsatz RS4
angeordneter axialer Abschnitt der sechsten Welle 6 des
Getriebes als Außenlamellenträger F_a
für die
Kupplung F ausgebildet. Die Servoeinrichtung F_s der Kupplung F
ist im wesentlichen axial zwischen den Planeten radsätzen RS1
und RS4 angeordnet, rotiert stets mit Drehzahl des Stegs ST1 des
ersten Planetenradsatzes RS1 und betätigt das ihr zugeordnet Lamellenpaket
F_I beim Schließen der
Kupplung F axial in Richtung des zweiten bzw. dritten Planetenradsatzes
RS2, RS3.
-
Ein
weiterer Unterschied zwischen den Getrieben gemäß 7 und 8 besteht
darin, dass das gemäß 8 der
Innenlamellenträger
D_i der Kupplung D mit der achten Welle 8 des Getriebes verbunden
ist. Entsprechend ist gemäß 8 der Außenlamellenträger D_a
der Kupplung D mit der zweiten Welle 2 bzw. der Abtriebswelle
AB verbunden. Dieser als Zylinder ausgebildete Außenlamellenträger D_a
nimmt neben dem Lamellenpaket D_I der Kupplung D auch die zur Betätigung dieses
Lamellenpaketes D_I vorgesehene Servoeinrichtung D_s der Kupplung
D axial verschiebbar auf. Hierdurch ergibt sich ein vergleichsweise
einfacher konstruktiver Aufbau der Kupplung D.
-
9 zeigt
eine beispielhafte siebte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1, basierend
auf der in 8 dargestellten sechsten Bauteilanordnungs-Variante.
Im Unterschied zur sechsten Bauteilanordnungs-Variante ist bei der siebten
Bauteilanordnungs-Variante vorgesehen, dass das Lamellenpaket F_I
der Kupplung F räumlich gesehen
in einem Bereich radial über
dem zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet ist, und dass die zur
Betätigung
dieses Lamellenpaketes F_I vorgesehene Servoeinrichtung F_s der
Kupplung F räumlich gesehen
weitgehend axial zwischen dem vierten Planetenradsatz RS4 und dem
zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet ist. Dabei rotiert dieses
Servoeinrichtung F_s stets mit Drehzahl der achten Welle 8 des
Getriebes, also stets mit Drehzahl des Stegs ST2 des zweiten Planetenradsatzes
RS2 bzw. mit Drehzahl des Innenlamellenträgers F_i der Kupplung F. Dabei
ist die Servoeinrichtung F_s an dem genannten Steg ST2 oder an dem
Innenlamellenträgers
F_i axial verschiebbar gelagert und betätigt das ihr zugeordnet Lamellenpaket
F_I beim Schließen
der Kupplung F axial in Richtung des dritten Planetenradsatzes RS3.
-
10 zeigt
eine beispielhafte achte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1. Wesentlich
bei dieser achten Bauteilanordnungs-Variante ist, dass alle vier Kupplungen
C bis F räumlich gesehen
zumindest annährend
vollständig
im Bereich axial zwischen den beiden Planetenradsätzen RS2
und RS4 angeordnet sind, mit folgenden konstruktiven Merkmalen:
- • die
Kupplungen C und E sind axial nebeneinander angeordnet und bilden
eine Baugruppe;
- • die
Lamellenpakete D_I und F_I der Kupplungen D und F sind axial nebeneinander
radial über
den Lamellenpaketen C_I und E_I der Kupplungen C und E angeordnet;
- • die
Lamellenpakete E_I und F_I sind benachbart zum Planetenradsatz RS2
angeordnet;
- • das
Lamellenpaket F_I ist im wesentlichen radial über dem Lamellenpaket E_I angeordnet;
- • das
Lamellenpaket D_I ist im wesentlichen radial über dem Lamellenpaket C_I angeordnet;
- • für die Kupplungen
C und E ist ein gemeinsamer Lamellenträger vorgesehen, der einen Abschnitt der
Welle 5 des Getriebes bildet, für beide Kupplungen C, E als
Außenlamellenträger C_a,
E_a ausgebildet ist und die Lamellenpakete C_I, E_I sowie die zur
Betätigung
dieser Lamellenpakete C_I, E_I vorgesehenen Servoeinrichtungen C_s, E_s
der beiden Kupplungen C, E axial verschiebbar aufnimmt, wobei beide
Servoeinrichtungen C_s, E_s stets mit Drehzahl der Welle 5 rotieren;
- • die
beiden Servoeinrichtungen C_s, E_s sind axial unmittelbar nebeneinander
und dabei zumindest teilweise axial zwischen den beiden Lamellenpaketen
C_I, E_I angeordnet und werden nur durch eine Mantelfläche des
gemeinsamer Außenlamellenträgers C_a,
E_a der Kupplungen C, E voneinander getrennt, wobei die Servoeinrichtung
C_s das ihr zugeordnete Lamellenpaket C_I bim Schließen der
Kupplung C axial in Richtung des dritten Planetenradsatzes RS3 betätigt, und wobei
die Servoeinrichtung E_s das ihr zugeordnete Lamellenpaket E_I beim
Schließen
der Kupplung E axial in Richtung des zweiten Planetenradsatzes RS2
betätigt;
- • für die Kupplungen
D und F ist ein gemeinsamer Lamellenträger vorgesehen, der einen Abschnitt der
Welle 8 des Getriebes bildet und für beide Kupplungen D, F als
Innenlamellenträger
D_i, F_i ausgebildet ist und die Lamellenpakete D_I, F_I sowie die
zur Betätigung
dieser Lamellenpakete D_I, F_I vorgesehenen Servoeinrichtungen D_s, F_s
der beiden Kupplungen D, F axial verschiebbar aufnimmt, wobei beide
Servoeinrichtungen D_s, F_s stets mit Drehzahl der Welle 8 rotieren;
- • die
Servoeinrichtung D_s der Kupplung D betätigt das ihr zugeordnete Lamellenpaket
D_I beim Schließen
der Kupplung D axial in Richtung des zweiten Planetenradsatzes RS2;
- • die
Servoeinrichtung F_s der Kupplung F betätigt das ihr zugeordnete Lamellenpaket
F_I beim Schließen
der Kupplung F ebenfalls axial in Richtung des zweiten Planetenradsatzes
RS2, wobei ein auf das Lamellenpaket F_I wirkender Abschnitt oder
Betätigungsfinger
des druckbeaufschlagbaren axial verschiebbaren Kolbens der Servoeinrichtung
F_s der Kupplung F die an dem für
die Kupplungen D und F gemeinsamen Innenlamellenträger D_i/F_i
gelagerten Innenlamellen des Lamellenpaketes D_I der Kupplung D
in axialer Richtung durchgreift;
- • für die Kupplung
D ist ein zylinderförmiger
Außenlamellenträger D_a
vorgesehen, der einen Abschnitt der Welle 2 des Getriebes
bildet und über
den Steg ST3 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit der Abtriebswelle
AB verbunden ist;
- • für die Kupplung
F ist ein zylinderförmiger
Außenlamellenträger F_a
vorgesehen, der einen axialen Abschnitt der Welle 6 bildet,
die Außenlamellen
des Lamellenpaketes F_I der Kupplung F aufnimmt und in seinem axialen
Verlauf den vierten Planetenradsatz RS4 und den für die Kupplungen D
und F gemeinsamen Innenlamellenträger D_i/F_i und den Außenlamellenträger D_a
der Kupplung D koaxial umschließt.
-
11 zeigt
eine beispielhafte neunte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe
gemäß 1,
basierend auf der in 4 dargestellten zweiten Bauteilanordnungs-Variante.
Im Unterschied zur zweiten Bauteilanordnungs-Variante ist bei der neunten Bauteilanordnungs-Variante
vorgesehen, dass die beiden Kupplungen D und F nunmehr axial nebeneinander
angeordnet sind, als eine Baugruppe mit folgenden konstruktiven
Merkmalen:
- • räumlich gesehen
ist die Baugruppe axial zwischen der Kupplung E und dem dritten
Planetenradsatz RS3 angeordnet;
- • die
Kupplung D ist näher
am dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet als die Kupplung F;
- • für die Kupplungen
D und F ist ein gemeinsamer Lamellenträger vorgesehen, der einen Abschnitt der
Welle 8 des Getriebes bildet, für beide Kupplungen D, F als
Außenlamellenträger D_a,
F_a ausgebildet ist und die Lamellenpakete D_I, F_I sowie die zur
Betätigung
dieser Lamellenpakete D_I, F_I vorgesehenen Servoeinrichtungen D_s, F_s
der beiden Kupplungen D, F axial verschiebbar aufnimmt, wobei beide
Servoeinrichtungen D_s, F_s stets mit Drehzahl der Welle 8 bzw.
des Stegs ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 rotieren;
- • die
beiden Servoeinrichtungen D_s, F_s sind axial unmittelbar nebeneinander
und dabei zumindest teilweise axial zwischen den beiden Lamellenpaketen
D_I, F_I angeordnet und werden nur durch eine Mantelfläche des
gemeinsamer Außenlamellenträgers D_a/F_a
der Kupplungen D, F voneinander getrennt;
- • die
Servoeinrichtung D_s betätigt
das ihr zugeordnete Lamellenpaket D_I beim Schließen der Kupplung
D axial in Richtung des dritten Planetenradsatzes RS3;
- • die
Servoeinrichtung F_s betätigt;
das ihr zugeordnete Lamellenpaket F_I beim Schließen der Kupplung
F axial in Richtung des zweiten Planetenradsatzes RS2;
- • der
Innenlamellenträger
D_i der Kupplung D ist mit dem Steg ST3 des dritten Planetenradsatzes RS3
verbunden; und
- • der
Innenlamellenträger
F_i der Kupplung F ist auf der dem dritten Planetenradsatzes RS3
gegenüber
liegenden Seite der Baugruppe mit der Welle 6 des Getriebes
verbunden, welche ja einen Zylinderraum bildet, innerhalb dessen
der Planetenradsatz RS4, die Kupplung C, der Planetenradsatz RS2,
die Kupplung E und die Baugruppe mit den beiden Kupplungen D, F
angeordnet sind.
-
12 schließlich zeigt
eine beispielhafte zehnte Bauteilanordnungs-Variante für das Getriebe gemäß 1,
in vereinfachter schematischer Darstellung. Ausgehend von der Überlegung,
dass auch die räumliche
Anordnung der vier Planetenradsätze RS1
bis RS4 relativ zueinander innerhalb des Getriebegehäuses GG
in weiten Grenzen variabel ist, soll anhand 12 ein
neuheitsgemäßes Getriebe
mit gegenüber 1 veränderter
Reihenfolge der vier koaxial in Reihe hintereinander angeordneten
Planetenradsätze
RS1 bis RS4 beschrieben werden, als ein Beispiel dafür, wie der
Fachmann aus dem neuheitsgemäßen Getriebekonzept
weitere sinnvolle Bauteilanordnungs-Variante ableiten kann. Dabei wird der
Fachmann bei Bedarf auch die zuvor gegebenen Anregungen zur konstruktiven
Ausgestaltung und Anordnung der einzelnen Bauteile des Getriebes in
sinnvoller Weise auf das in 12 vereinfacht
dargestellte Getriebe anwenden.
-
Wie
in 12 ersichtlich, ist die kinematische Kopplung
der einzelnen Elemente der vier Planetenradsätze RS1 bis RS4 untereinander
und zu den sechs Schaltelementen A bis F und zur Antriebswelle AN
und Abtriebswelle AB gegenüber
dem Getriebe gemäß 1 unverändert. Im
Unterschied zu dem Getriebe gemäß 1 ist
bei der hier vorgeschlagenen zehnten Bauteilanordnungs-Variante vorgesehen,
dass die vier einzelnen Minus-Planetenradsätze RS1 bis RS4 in axialer
Richtung gesehen in der definierten Reihenfolge „RS2, RS4, RS1, RS3" koaxial hintereinander
angeordnet, wobei Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB koaxial
zueinander angeordnet sind und der zweite Planetenradsatz RS2 den
antriebsnahen Radsatz des Automatgetriebes und der dritte Planetenradsatz
RS3 den abtriebsnahen Radsatz des Automatgetriebes bildet. In einer anderen
Ausgestaltung für
ein Getriebe, bei dem Antriebs- und
Abtriebswelle nicht koaxial zueinander verlaufen, sondern achsparallel
oder winklig zueinander, so können
sowohl der Abtrieb als auch der Antrieb des Getriebes auf der gleichen
Seite des Getriebegehäuses
nahe dem dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet sein.
-
Wie
in 12 weiterhin ersichtlich, bilden die beiden Kupplungen
C und E eine Baugruppe mit einem für beide Kupplungen C, E gemeinsamen
Lamellenträger
zur Aufnahme der Lamellenpakete und Servoeinrichtungen beider Kupplungen
C, E. Dieser gemeinsame Lamellenträger bildet eine Abschnitt der
fünften
Welle 5 des Getriebes und ist einerseits unmittelbar mit
dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden und
andererseits über ein
lange Zwischenwelle, welche die Planetenradsätze RS2, RS4 und RS1 zentrisch
durchgreift, mit dem Sonnenrad SO3 des dritten Planetenradsatzes
RS3 verbunden. In 12 ist dieser gemeinsame Lamellenträger beispielhaft
für die
Kupplung C als Innenlamellenträger
C_i und für
die Kupplung E als Außenlamellenträger E_a
ausgebildet, wobei das Lamellenpaket der Kupplung C in etwa radial über dem
Lamellenpaket der Kupplung E angeordnet ist, in einem Bereich axial
zwischen dem zweiten Planetenradsatz RS2 und dem vierten Planetenradsatz
RS4. In diesem Fall ist es insbesondere für die Zuleitung von Druck und
Schmiermittel günstig,
die (in 12 zur Vereinfachung nicht näher dargestellten)
Servoeinrichtungen beider Kupplungen C, E an dem für beide Kupplungen
C, E gemeinsamen Lamellenträger C_i/E_a
axial verschiebbar zu lagern, sodass die Servoeinrichtungen beider
Kupplungen C, E stets mit Drehzahl der fünften Welle 5 des
Getriebes rotieren. Bei Bedarf wird der Fachmann das Lamellenpaket der
Kupplung C auch axial verschieben, beispielsweise in einen Bereich
radial über
den zweiten Planetenradsatz RS2. Alternativ wird der Fachmann die Lamellenpakete
beider Kupplungen C, E bei Bedarf auch axial nebeneinander anordnen.
-
Wie
in 12 weiterhin ersichtlich, bilden die beiden Bremsen
A und B eine Baugruppe, die nunmehr im mittleren Bereich des Getriebes
angeordnet ist. Die Bremsen A und B sind axial nebeneinander auf
etwa dem gleichen Durchmesser radial oberhalb der Planetenradsätze RS1
und RS4 angeordnet, wobei die Bremse B – insbesondere das Lamellenpaket der
Bremse B – in
einem Bereich radial über
dem ersten Planetenradsatz RS1 angeordnet ist und die Bremse A auf
der dem vierten Planetenradsatz RS4 zugewandten Seite der Bremse
B.
-
Wie
in 12 weiterhin ersichtlich, bilden die beiden Kupplungen
D und F eine Baugruppe, die räumlich
gesehen in einem Bereich axial zwischen dem ersten Planetenradsatz
RS1 und dem dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet ist. Zur Erzielung einer
möglichst
kompakten Bauform mit möglichst kurzer
Baulänge
sind die Lamellenpakte der beiden Kupplungen D, F radial übereinander
angeordnet. In dem in 12 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist hierzu ein für
beide Kupplungen D, F gemeinsamer Lamellenträger zur Aufnahme der Lamellenpakete und
Servoeinrichtungen beider Kupplungen C, E. vorgesehen. Dieser gemeinsame
Lamellenträger
bildet einen Abschnitt der achten Welle 8 des Getriebes und
ist entsprechend über
ein lange Zwischenwelle, welche die Planetenradsätze RS1, RS4 und RS2 zentrisch
durchgreift und dabei die Welle 5 abschnittsweise radial
umschließt,
mit dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. In 12 ist
dieser gemeinsame Lamellenträger
beispielhaft für
die Kupplung D als Außenlamellenträger D_a
und für
die Kupplung F als Innenlamellenträger F_i ausgebildet, wobei
das Lamellenpaket der Kupplung F in etwa radial über dem Lamellenpaket der Kupplung
D angeordnet ist. Entsprechend bildet der Innenlamellenträger D_i
der (radial inneren) Kupplung D einen Abschnitt der Welle 2 des
Getriebes und ist ständig
mit dem Steg ST3 des dritten Planetenradsatzes RS3 und ständig mit
der Abtriebswelle AB verbunden, während der Außenlamellenträger F_a
der (radial äußeren) Kupplung
F einen Abschnitt der Welle 6 des Getriebes bildet und
ständig
mit dem Steg ST1 der ersten Planetenradsatzes RS1 und ständig mit
dem Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbunden ist.
insbesondere für
die Zuleitung von Druck und Schmiermittel ist es günstig, die
(in 12 zur Vereinfachung nicht näher dargestellten) Servoeinrichtungen
beider Kupplungen D, F an dem für
beide Kupplungen D, F gemeinsamen Lamellenträger D_,a/F_i axial verschiebbar
zu lagern, sodass die Servoeinrichtungen beider Kupplungen C, E
stets mit Drehzahl der Welle 8 des Getriebes rotieren.
Bei Bedarf wird der Fachmann die Lamellenpakete beider Kupplungen
D, F auch axial nebeneinander anordnen.
-
Ausgehend
von dem Getriebeschema gemäß 12,
werden anhand der folgenden 13 und 14 nun
zwei weitere Ausführungsbeispiele für ein neuheitsgemäßes 10-Gang-Automatgetriebe beschrieben,
die beide mit der gleichen Schaltlogik gemäß 2 betreibbar
sind. Ausgehend von der Überlegung,
dass das als Kupplung ausgebildete fünfte Schaltelement E des Getriebes
dazu dient, den zweiten Planetenradsatz RS2 des Getriebes bei Bedarf
festzusetzen, sind in den 13 und 14 zwei
weitere Möglichkeiten
aufgezeigt, dieses fünfte Schaltelement
E kinematisch an den zweiten Planetenradsatz RS2 anzukoppeln.
-
13 zeigt
also eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebes.
Im Unterschied zu dem Getriebe gemäß 12 ist
bei dem Getriebe gemäß 13 vorgesehen,
dass die Kupplung E nunmehr im Kraftfluss zwischen der siebten Welle 7 des
Getriebes und der achten Welle 8 des Getriebes angeordnet
ist. Gemäß 13 verbindet die
Kupplung E im geschlossenen Zustand also Sonnenrad SO2 und Steg
ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 miteinander und blockiert
diesen somit. Die in 13 dargestellte räumliche
Anordnung der Bauteile innerhalb des Getriebegehäuses GG ist weitgehend identisch
zu 12. Geringfügige
Unterschiede gibt es durch den Entfall des in 12 vorgesehenen
gemeinsamen Lamellenträger
C/E. In 13 ist vorgesehen, dass das
Lamellenpaket der Kupplung E in einem Bereich axial zwischen den
beiden Planetenradsätzen
RS2 und RS4 angeordnet ist, während
das Lamellenpaket der Kupplung C radial über dem zweiten Planetenradsatz
RS2 angeordnet ist.
-
14 schließlich zeigt
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines neuheitsgemäßen 10-Gang-Automatgetriebes. Im
Unterschied zu dem Getriebe gemäß 12 ist bei
dem Getriebe gemäß 14 vorgesehen,
dass die Kupplung E nunmehr im Kraftfluss zwischen der fünften Welle 5 des
Getriebes und der achten Welle 8 des Getriebes angeordnet
ist. Gemäß 14 verbindet
die Kupplung E im geschlossenen Zustand also Hohlrad HO2 und Steg
ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 miteinander und blockiert
diesen somit. Die in 14 dargestellte räumliche
Anordnung der Bauteile innerhalb des Getriebegehäuses GG ist weitgehend identisch
zu 12. Im Unterschied zu 12 weist
die Baugruppe der beiden Kupplungen D, F nunmehr axial nebeneinander
angeordnete Lamellenpakete auf sowie einen gemeinsamen Lamellenträger, der
nunmehr für
beide Kupplungen D, F beispielhaft als Innenlamellenträger ausgebildet
ist und als Abschnitt der Welle 8 mit dem Steg ST2 des
zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist.
-
Selbstverständlich wird
der Fachmann sämtliche
zuvor gegebenen Anregungen zur konstruktiven Ausgestaltung und räumlichen
Anordnung der einzelnen Bauteile des Getriebes auf die in
13 und
14 vereinfacht
dargestellten Ausführungsbeispiele
für ein
neuheitsgemäßes 10-Gang-Automatgetriebe
in sinnvoller Weise übertragen.
Weitere Anregungen zu sinnvollen Modifikationsmöglichkeiten des neuheitsgemäßen Getriebekonzepts
findet der Fachmann auch in der gattungsbildenden
WO 2006/074707 A1 .
-
- 1
- erste
Welle
- 2
- zweite
Welle
- 3
- dritte
Welle
- 4
- vierte
Welle
- 5
- fünfte Welle
- 6
- sechste
Welle
- 7
- siebte
Welle
- 8
- achte
Welle
- A
- erstes
Schaltelement, erste Bremse
- A_a
- Außenlamellenträger des
ersten Schaltelementes
- A_i
- Innenlamellenträger des
ersten Schaltelementes
- A_I
- Lamellenpaket
des ersten Schaltelementes
- A_s
- Servoeinrichtung
des ersten Schaltelementes
- B
- zweites
Schaltelement, zweite Bremse
- B_a
- Außenlamellenträger des
zweiten Schaltelementes
- B_i
- Innenlamellenträger des
zweiten Schaltelementes
- B_I
- Lamellenpaket
des zweiten Schaltelementes
- B_s
- Servoeinrichtung
des zweiten Schaltelementes
- C
- drittes
Schaltelement, erste Kupplung
- C_a
- Außenlamellenträger des
dritten Schaltelementes
- C_i
- Innenlamellenträger des
dritten Schaltelementes
- C_I
- Lamellenpaket
des dritten Schaltelementes
- C_s
- Servoeinrichtung
des dritten Schaltelementes
- D
- viertes
Schaltelement, zweite Kupplung
- D_a
- Außenlamellenträger des
vierten Schaltelementes
- D_i
- Innenlamellenträger des
vierten Schaltelementes
- D_I
- Lamellenpaket
des vierten Schaltelementes
- D_s
- Servoeinrichtung
des vierten Schaltelementes
- E
- fünftes Schaltelement,
dritte Kupplung
- E_a
- Außenlamellenträger des
fünften
Schaltelementes
- E_i
- Innenlamellenträger des
fünften
Schaltelementes
- E_I
- Lamellenpaket
des fünften
Schaltelementes
- E_s
- Servoeinrichtung
des fünften
Schaltelementes
- F
- sechstes
Schaltelement, vierte Kupplung
- F_a
- Außenlamellenträger des
sechsten Schaltelementes
- F_i
- Innenlamellenträger des
sechsten Schaltelementes
- F_I
- Lamellenpaket
des sechsten Schaltelementes
- F_s
- Servoeinrichtung
des sechsten Schaltelementes
- AN
- Antriebswelle
- AB
- Abtriebswelle
- GG
- Gehäuse
- GN
- gehäusefeste
Nabe
- GW
- Gehäusewand
- RS1
- erster
Planetenradsatz
- HO1
- Hohlrad
des ersten Planetenradsatzes
- SO1
- Sonnenrad
des ersten Planetenradsatzes
- ST1
- Steg
des ersten Planetenradsatzes
- PL1
- Planetenräder des
ersten Planetenradsatzes
- RS2
- zweiter
Planetenradsatz
- HO2
- Hohlrad
des zweiten Planetenradsatzes
- SO2
- Sonnenrad
des zweiten Planetenradsatzes
- ST2
- Steg
des zweiten Planetenradsatzes
- PL2
- Planetenräder des
zweiten Planetenradsatzes
- RS3
- dritter
Planetenradsatz
- HO3
- Hohlrad
des dritten Planetenradsatzes
- SO3
- Sonnenrad
des dritten Planetenradsatzes
- ST3
- Steg
des dritten Planetenradsatzes
- PL3
- Planetenräder des
dritten Planetenradsatzes
- RS4
- vierter
Planetenradsatz
- HO4
- Hohlrad
des vierten Planetenradsatzes
- SO4
- Sonnenrad
des vierten Planetenradsatzes
- ST4
- Steg
des vierten Planetenradsatzes
- PL4
- Planetenräder des
vierten Planetenradsatzes
- i
- Übersetzung
- ϕ
- Stufensprung