Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug und insbesondere auf ein 4~Gang-Getriebe
mit einem Overdrive.
Ein aus der US-PS 2 725 762 bekanntes Getriebe benutzt
einen Verbundplanetensatz zum Erzeugen von vier Vorwärts-Ubersetzungsverhältnissen
und einem. Rückwärtsübersetzungsverhältnis. Der Verbundplanetensatz weist ein erstes Sonnenrad,
ein zweites Sonnenrad, eine Gruppe langer Planetenräder, die mit dem ersten Sonnenrad kämmen, eine Gruppe kurzer
Planetenräder, die mit dem zweiten Sonnenrad kämmen, und ein Ringrad auf. Ein Planetenradträger hat zwei Planetenwellen
zum drehbaren Lagern der langen und kurzen Planetenräder. Dieser Verbundplanetensatz hat daher vier Drehelemente.
Das Getriebe weist eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle und einen hydraulischen Drehmomentwandler auf, der ein
mit der Antriebswelle verbundenes Pumpenrad, eine mit der Turbine des Drehmomentwandlers verbundene hohle Turbinenwelle
und eine mit der Antriebswelle verbundene Zwischenwelle aufweist.
Eines der vier Drehelemente des Planetensatzes, das heißt, das Ringrad ist dauernd mit der Abtriebswelle verbunden,
während die anderen drei Drehelemente nicht dauernd mit
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mit irgendeiner der anderen drehbaren Wellen verbunden
sind, das heißt, der Turbinen- und Zwischenwelle. Anstelle des Vorsehens der dauernden Verbindung sind diesen drei
Drehelementen drei Kupplungen zugeordnet. Die Sonnenräder sind mit der Turbinenwelle über Kupplungen jeweils verbunden, und der Planetenträger ist mit der Zwischenwelle
über eine dritte Kupplung verbunden. Zwei Bremsen halten bei ihrem Eingriff jeweils das erste Sonnenrad und den
Planetenträger fest.
Wenn die Kupplungen und Bremsen in der folgenden Weise betätigt werden, erzeugt dieses bekannte Getriebe einen
niedrigen ersten Gang, einen dazwischenllegenden zweiten
Gang, einen Direktantrieb bewirkenden dritten Gang und einen als Overdrive wirkenden vierten Gang.
Beim ersten, zweiten und dritten Gang wird die Turbinenleistung dem z\ireiten Sonnenrad zugeführt. Der Planetenträger
wird beim ersten Gang festgehalten, und das erste Sonnenrad wird beim zweiten Gang festgehalten. Der dribte
oder direkte Gang wird erhalten, wenn die dritte Kupplung ebenfalls im Eingriff ist, um den Planetenträger mit der
Zwischenwelle zu verbinden, die dauernd mit der Antriebswelle verbunden ist und den Drehmomentwandler überbrückt.
Um den vierten Gang oder Overdrive zu erhalten, wird die dem zweiten Sonnenrad zugeordnete Kupplung gelöst, und das
erste Sonnenrad wird durch die zugeordnete Bremse bei weiterhin im Eingriff befindlicher dritter Kupplung festgehalten.
Beim Overdrive drehen sich das zweite Sonnenrad zusammen mit der zugeordneten Zwischenwelle mit einer übermäßig
hohen Geschwindigkeit frei.
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Wenn ein Verhältnis (o^-^) der Zähnezahl des Ringrades
zu der Zähnezahl des ersten Sonnenrades mit 0,5 angenommen wird, und ein Verhältnis (0^o) ^·ΘΓ Zähnezahl des
Ringrades zu der Zähnezahl des zweiten Sonnenrades mit 0,4-17 angenommen wird, kann die Drehzahl des zweiten
Sonnenrades mit (1 +o< ) χ Ν ausgedrückt werden, wobei
N die Drehzahl der. Antriebswelle ist. Das zweite Sonnenrad dreht sich daher mit einer Drehzahl von annähernd
2,2 mal der der Antriebswelle und hat eine sehr viel
größere Drehzahl als die angetriebene Welle beim Overdrive. Das bedeutet, daß bei einer Drehzahl von 6000 min.
der Antriebswelle das zweite Sonnenrad eine Drehzahl von I32OO min."^ hat.
Im Hinblick auf Schwingungen und Standfestigkeit ist dieses
Getriebe daher nachteilig, weil das zweite Sonnenrad mit einer übermäßig hohen Drehzahl beim Overdrive dreht.
Ein weiteres, aus der JA-PS 51-9092 (Tokkaisho) ermöglicht
vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang, ohne daß irgendeines
der Drehelemente mit einer übermäßig hohen Drehzahl dreht. Das Getriebe umfaßt drei einfache Planetensätze,
die in Tandem geschaltet sind.
Dieses bekannte Getriebe ist im Hinblick auf sein Gewicht, seinen Raum und seine Kosten nachteilig, da drei Planetensätze
benutzt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe zu schaffen, das vier Vorwärtsgänge einschließlich eines Overdrives
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ORIGINAL INSPECTED
und einen Rückwärtsgang mit zwei Planetensätzen ermöglicht,
so daß es ein geringeres Gewicht hat sowie Raum und Kosten spart, und sich bei diesem Getriebe keines
der Drehelemente mit übermäßig hohen Drehzahlen, verglichen mit der der Antriebswelle, dreht, so daß es
schwingungsfrei ist und eine lange Lebensdauer hat.
Ein erfindungsgemäßes Getriebe weist zwei Planetensatze,
die jeweils drei Drehelemente haben, nämlich einen Eingangsplanetensatz und einen Ausgangsplanetensatz auf.
Der Eingangsplanetensatz hat ein erstes mit einer Antriebswelle verbundenes Element, während der Ausgangsplanetensatz
ein mit einer Abtriebswelle verbundenes Ausgangselement hat. Der Ausgangsplanetensatζ hat ein
Reaktionselement und ein Eingangselement. Das Getriebe hat eine Bremse, die beim Eingriff das Reaktionselement
des Ausgangsplanetensatzes festhält. Der Eingangsplanetensatz hat ein dauernd mit dem Ausgangsplanetensatz verbundenes
zweites Element und ein drittes Element. Das Getriebe hat außerdem eine Überbrückungskupplung, die beim Eingriff
das dritte Element mit dem Ausgangsplanetensatz verbindet. Das Getriebe hat außerdem eine Einrichtung zum Verbinden
des Eingangselementes des Ausgangsplanetensatzes mit der
Antriebswelle zum Herstellen eines Direktantriebes zwischen der An- und Abtriebswelle beim Eingriff der Überbrückungskupplung
und beim Lösen der Bremse und zum Herstellen eines Overdrives zwischen der An- und Abtriebswelle beim Lösen der Überbrückungskupplung und beim Eingriff
der Bremse.
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Da der Eingangsplanetensatz und der Ausgangsplanetensatz miteinander über eine dauernde Verbindung und über die
Überbrückungskupplung zusammenwirken, die beim Overdrive gelöst ist, hat das Getriebe ein geringes Gewicht, ist
kompakt und kann mit geringeren Kosten hergestellt werden.
Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung wird also ein Getriebe mit einem Overdrive geschaffen, das einen
Eingangsplanetensatz und einen Ausgangsplanetensatz aufweist, wobei ein erstes Element des Eingangsplanetensatzes
mit einer Antriebswelle und ein Ausgangselement des Ausgangsplanetensatzes
mit einer Abtriebswelle verbunden sind. Die zwei Planetensätze sind miteinander über eine dauernde
Verbindung und über eine Überbrückungskupplung verbunden.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind zur einfacheren Erläuterung in vier Hauptgruppen unterteilt.
In der Zeichnung zeigt im einzelnen:
Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in die Gruppe 1 fällt,
Fig. 1A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen
und Bremsen zeigt, die dem in Fig. Ί gezeigten
Ausführungsbeispiel zugeordnet sind, um die verschiedenen Getriebeübersetzungen zu bewirken,
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Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in die Gruppe 2 fallt,
Fig. 2A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 zugeordnet sind, um die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
Fig. 3 ein- erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
das in die Gruppe 3 fällt,
Fig. 3A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen
und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zugeordnet sind, um die verschiedenen
Übersetzungsverhältnisse zu bex^irken,
Fig. 4- schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das in die Gruppe 3 fällt,
Fig. H-A eine Tabelle, die den Singriff der Kupplungen
und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zugeordnet sind, um die verschiedenen
Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
Fig. 5 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das in die Gruppe 3 fällt,
Fig. 5-A- eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen
und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 zugeordnet sind, um die verschiedenen
Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
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Pig. 6 schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in die Gruppe 3 fällt,
Fig. 6A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 6 zugeordnet sind, um die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
Fig. 7 schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in die Gruppe 5 fällt,
Fig. 7A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der
Pig. 7 zugeordnet sind, um die verschiedenen ÜbersetZungsverhältnisse zu bewirken,
Fig. 8 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in die Gruppe 4 fällt,
Fig. 8A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 8 zugeordnet sind, um die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
Fig. 9 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das in die Gruppe 4- fällt,
Fig. 9-A. eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen und
Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 zugeordnet sind, um die verschiedenen
Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
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Fig. 10 schematisch ein drittes Aus führung sb ei spiel der
Erfindung, das in die Gruppe 4 fällt,
Pig. 1OA eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel
der Pig. 10 zugeordnet sind, um die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
Fig. 11 schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in die Gruppe 4 fällt,
Fig. 11A eine Tabelle, die den Eingriff der Kuppplungen und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel
der Fig* 11 zugeordnet sind, um die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
Fig. 12 schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in die Gruppe 4 fällt,
Fig. 12A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 12 zugeordnet sind, um die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
Fig. 13 schematisch ein sechstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das in die Gruppe 4· fällt,
Fig. 13A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen und
Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 13 zugeordnet sind, um die verschiedenen
Übersetzungsverhältnisse zu bewirken,
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14 schematisch ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in die Gruppe 4 fällt,
Fig. 14A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen
und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14 zugeordnet sind,
Fig. 15 schematisch ein achtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das in die Gruppe 4 fällt, und
Fig. 15A eine Tabelle, die den Eingriff der Kupplungen
und Bremsen zeigt, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 15A zugeordnet sind, um die verschiedenen
Übersetzungsverhältnisse zu bewirken.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche Teile.
Alle in den. Figuren 1 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispiele
sind in die folgenden vier Gruppen in Abhängigkeit von der Ähnlichkeit ihres Aufbaues klassifiziert
Gruppe 1 ... Fig. 1
Gruppe 2 ... Fig. 2
Gruppe 3 ... Fig. 3-7
Gruppe 4 ... Fig. 8 - 15.
Die vorstehende Klassifizierung wurde vorgenommen, um das Verständnis der Ähnlichkeit zwischen den Ausführungsbeispielen
zu erleichtern.
Gruppe 1 ... Ein in diese Gruppe fallendes Getriebe weist zwei einfache Planetensätze auf, die im Tandem miteinander
verbunden sind, wobei eine Überbrückungskupplung benutzt
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wird, die mit einer Antriebswelle des Getriebes verbunden
ist.
Anhand der Fig. 1 wird ein Ausführungsbeispiel der Gruppe
erläutert.
Ausführungsbeispiel der Fig. 1
In Fig. .1 bezeichnet T/C einen hydraulischen Drehmomentwandler, der ein Pumpenrad I, das mit einer Antriebswelle
Aq verbunden ist, ein Turbinenrad T, das mit einer Turbinenwelle
A^ verbunden ist, und einen Stator U aufweist. Das Getriebe hat außerdem ein Planetengetriebe, das einen Ausgangsplanetensatz
Gx. und einen Eingangsplanetensatz Gp umfaßt,
sowie eine Abtriebswelle Ap.
In dem Planetengetriebe weist der Ausgangsplanetensatz G^
ein Aus gangs el em ent in Form eines Ringrades Rx,, ein Eingangselement
in Form eines Planetenradträgers PC1 und ein
Reaktionselement in Form eines Sonnenrades Sx, auf. Das
Ausgangselement Sx. des Ausgangsplanetensatzes ist dauernd
mit der Abtriebswelle Ap verbunden. Der Eingangsplanetensatz
Go weist ein erstes Element in Form eines Sonnenrades
S«, ein zweites Element in Form eines Ringrades Rg
und ein drittes Element in Form eines Planetenradträgers PCg auf. Das erste Element Sg ist mit der Antriebswelle AQ
über die Turbinenwelle Ax. und den Drehmomentwandler T/C
verbunden. Das zweite Element Rp ist dauernd mit dem Eingangselement
PCx, des Ausgangsplanetensatzes Gx, verbunden,
während das dritte Element PCo mit dem Ausgangselement R
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des Ausgangsplanetensatzes GxJ über eine Überbrückungskupplung
G7, verbunden ist.
Das Getriebe weist eine Direkt- und Overdrive-Kupplung Cx.
auf, die im Eingriff das Eingangselement PCx, des Ausgangsplanetensatzes
Gx, mit der Antriebswelle AQ über den Drehmomentwandler
T/C verbindet.
Eine Zwischen- und Overdrive-Bremse B2 des Getriebes hält
im Eingriff das Reaktionselement Sx. des Ausgangsplanetensatzes
GxJ fest.
Eine Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx. des Getriebes hält
im Eingriff das Eingangselement PCx, des Ausgangsplanetensatzes
Gx. fest.
Eine Rückwärts-Eupplung C2 des Getriebes verbindet das
Reaktionselement Sx, des Ausgangsplanetensatzes Gx, mit
der Antriebswelle AQ über den Drehmomentwandler T/C fest.
Die Überbrückungskupplung C7, verbindet im Eingriff das
dritte Element PCo nicht nur mit dem Ausgangs element Rx.,
sondern auch mit der Abtriebswelle Ap5 da das Ausgangselement
Bx. des Ausgangsplanetensatzes Gx^ dauernd mit der
Abtriebswelle A2 verbunden ist.
Der Planetenradträger PCx. des Ausgangsplanetensatzes G^
lagert drehbar mehrere Planetenräder Px^, die mit dem
Ringrad Rx, und mit dem Sonnenrad Sx. kämmen und damit
einen einfachen Planetensatz bilden.
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Der Planetenradträger PC2 des Eingangsplanetensatzes G2
lagert drehbar mehrere Planetenräder P2, die mit dem
Ringrad R2 und mit dem Sonnenrad S2 kämmen, um damit
einen einfachen Planetensatz zu bilden.
Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen C,,,
O2, C, und der Bremsen B^,, B2 in dem Getriebe der Fig. 1
ist in der Tabelle der Fig. ΊΑ gezeigt, wo oC. das Verhältnis
der Zähnezahl des Ringrades R^ zu der des Sonnenrades S^i und 0^2 das Verhältnis der Zähnezahl des Ringrades
R2 zu der des Sonnenrades S2 angeben. In diesem
Beispiel ist OC^= oC =0,4-5.
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht ist, wird die Überbrückungskupplung C-, in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^ angelegt. Da das Ringrad Rp des Eingangsplanetensatzes
G2 durch die Bremse B^ festgehalten ist, und der Planeten
radträger PC2 sich gemeinsam mit der Abtriebswelle A2
dreht, wird die an das Sonnenrad S2 zugeführte Leistung
an die Abtriebswelle A2 über den Planetenradträger PC2
abgegeben, wodurch die Abtriebswelle A2 in Vorwärtsrichtung
mit einer erniedrigten Drehzahl gedreht wird. Das Sonnenrad S^. dreht sich daher frei.
»
Um ein Umschalten vom ersten Übersetzungsverhältnis zum zweiten oder Zwische-Übersetzungsverhältnis vorzunehmen,
wird die Bremse B,- gelöst und die Zwischen- und Overdrive
Bremse B2 angelegt, während die Kupplung G7. im Eingriff
bleibt. Da sich der Planetenradträger PC1 gemeinsam mit
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dem Ringrad IL, dreht, und da das Sonnenrad Sx. festgehalten
ist, wird ein Drehmomentabgabepfad über das
Planetenradgetriebe während des Zwischen-Übersetzungsverhältnisses hergestellt.
Beim Umschalten zum direkten Antrieb wird die Kupplung Cx.
in Eingriff gebracht, und die Bremse B2 wird gelöst,
während die Kupplung G7. im Eingriff bleibt. Da die Leistung
auch an das Ringrad Ep und den Planetenradträger PC,, gegeben
wird, sind beide Planetensätze G^ und Gp verriegelt,
und sie drehen sich gemeinsam.
Die Überbrückungskupplung G^, die während des ersten,
zweiten und dritten Übersetzungsverhältnisses im Eingriff gehalten wurde, wird beim vierten Übersetzungsverhältnis
oder Overdrive gelöst. Der Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung C^ in Eingriff gebracht
wird, und die Zwischen- und Overdrive-Bremse Bo
angelegt wird, während alle anderen Reibungseiemente Cp,
G7.1 Bx, gelöst gehalten werden. Da das Sonnenrad Sx, festgehalten
wird, und da der Planetenradträger PC^ und das
Ringrad Rp mit der Turbinenwelle Ax. verbunden sind, wird
ein Drehmomentabgabepfad über den Ausgangsplanetensatz Rx,
hergestellt. Der Eingangsplanetensatz G2 ist verriegelt
und dreht sich gemeinsam mit der Turbinenwelle Ax..
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn
die Rückwärts-Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, und
die Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx, angelegt wird, während
alle anderen Reibungsei emente CxJ, C, und Bp gelöst bleiben.
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Da der Planetenradträger PC1 festgehalten ist, bewirkt
die an das Sonnenrad S^, zugeführte Leistung, daß sich das
Ringrad E^ und die Abtriebswelle A~ in Rückwärtsrichtung
drehen. Der Planetenradträger PC2 dreht sich frei.
Beim Getriebe der Fig. 1 ist das sich mit der maximalen Drehzahl drehende Drehelement beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis
das Ringrad R^. Bei diesem Ausführungsbeispiel
dreht sich das Ringrad Rx. mit einer Drehzahl die 1,4-5 mal
so groß wie die der ifurbinenwelle A. während des Overdrive-Übersetzungsvehältnisses
ist.
Da sich das Ringrad R^ gemeinsam mit der Abtriebswelle A2
dreht, kann kein Drehelement während des Overdrive-Über-Setzungsverhältnisses
schneller drehen als die Abtriebswelle G2.
Gruppe 2 ... Ein in diese Gruppe fallendes Getriebe ist ähnlich dem der Gruppe 1, da es zwei einfache Planetensätze
aufweist, hat jedoch den Unterschied, daß eine Überbrückungskupplung mit zwei Drehelementen verbunden
ist, die nicht unmittelbar mit einer Abtriebswelle verbunden sind.
Ausführungsbeispiel der Fig. 2
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Gruppe 2 erläutert.
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Vie in Fig. 2 gezeigt ist, weist ein Getriebe ein Planetengetriebe,
das einen Ausgangsplanetensatz G^, und einen Eingangsplanetensatz
Gp umfaßt, sowie eine Abtriebswelle Ap
auf.
In dem Planetengetriebe weist der Ausgangsplanetensatz G,.
ein Ausgangselement in Form eines Ringrades R^, ein Eingangselement
in Form eines Planetenradträgers PC,, und ein
Reaktionselement in Form eines Sonnenrades S^ auf. Das Ausgangselement
R^ des Ausgangsplanetensatzes G^ ist dauernd
mit der Abtriebswelle A2 verbunden. Der Eingangsplanetensatz
Gp umfaßt ein erstes Element in Form eines Sonnenrades S2, ein zweites Element in Form eines Planetenradträgers
PC2 und ein drittes Element in Form eines Ringrades
Rp. Das erste Element S2 ist mit der Antriebswelle
Aq über die Turbinenwelle A^ und den Drehmomentwandler T/C
verbunden. Das zweite Element PC2 des Ausgangsplanetensatzes
G2 ist dauernd mit dem Eingangselement PC^ des
Ausgangsplanetensatzes G^ und damit mit der Abtriebswelle A2 verbunden, während das dritte Element R2 mit dem
Eingangs element PC,, des Ausgangsplanetensatzes G^ über
eine Überbrückungskupplung C, verbunden ist.
Das Getriebe hat eine Direkt- und Overdrive-Kupplung C^,
die im Eingriff das Eingangselement PC^ des Ausgangsplanetensatzes
G^ mit der Antriebswelle AQ über den Drehmomentwandler
T/G verbindet.
Eine Zwischen- und Overdrive-Bremse B2 des Getriebes hält
beim Eingriff das Reaktionselement S^ des Ausgangsplanetensatzes
G>, fest.
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Eine Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx, des Getriebes hält
beim Eingriff das Eingangselement- PGx. des Ausgangsplaneten
satzes Gx, fest.
Eine Rückwärts-Kupplung C2 des Getriebes verbindet das
Reaktionselement Sx. des Ausgangsplanetensatzes Gx, mit der
Antriebswelle AQ über den Drehmomentwandler T/G.
Die Überbrückungskupplung O7, hält beim Eingriff das dritte
Element H^ mit dem Eingangselement Rx. des Ausgangsplaneten
satzes Gx, fest.
Der Planet enradträger PCx] des Ausgangsplanetensatzes G^
lagert drehbar mehrere Planetenräder Px,, die mit dem Ringrad
R2 un(i m^ ^em Sonnenrad S£ kämmen, wodurch ein einfacher
Planetensatz gebildet wird.
Der Planetenradträger PC« des Eingangsplanetensatzes Gg
lagert drehbar mehrere Planetenräder Pp>
die mit dem Ringrad Ro und mit dem Sonnenrad S2 kämmen, wodurch ein einfacher
Planetensatz gebildet wird.
Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen GxJ, C2,
C^ und der Bremsen Bx,, B2 in dem Getriebe der Fig. 2 wird
in der Tabelle der Pig. 2A gezeigt. Bei diesem Beispiel gilt Od1=Ot2=O
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die überbrückungskupplung G7. in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx, angelegt.
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Da das Ringrad R des Eingangsplanetensatzes G2 festgehalten
ist, wird die dem Sonnenrad S~ zügeführte Leistung
an die Abtriebswelle A2 über den Planetenradträger PC2
abgegeben, wodurch die Abtriebswelle A2 mit verminderter
Drehzahl in Vorwärtsrichtung gedreht wird. Der Planetenradträger PC^ und das Sonnenrad S,- drehen sich frei.
Beim Schalten von dem ersten Übersetzungsverhältnis zu dem zweiten oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird die
Bremse Bx. gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse B2
angelegt, während die Kupplung C3. im Eingriff bleibt. Da
das Ringrad R2 sich gemeinsam mit dem Planetenradträger
PC. dreht, und da das Sonnenrad Sx. festgehalten ist, wird
ein Drehmomentabgabepfas in dem Planetengetriebe beim Zwischen-UbersetZungsverhältnis hergestellt.
Bei einem Heraufsehalten zum direkten Antrieb wird die
Kupplung Cy. in Eingriff gebracht und die Bremse Bp gelöst,
wobei die Kupplung C, im Eingriff bleibt. Da die Leistung auch an das Ringrad R2 über dem Planetenradträger
PC-1 und die ÜTDerbrückungskupplung C7, gegeben wird,
sind beide Planetensätze G^ und G2 verriegelt und drehen
sich gemeinsam.
Die Überbrückungskupplung C5,, die während des ersten,
zweiten und dritten Übersetzungsverhältnisses im Eingriff bleibt, wird während des vierten und Overdrive-Übersetzungsverhältnisses
gelöst. Der Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung Cy, in Eingriff gebracht
wird, und die Zwischen- und Overdrive-Bremse B2 angelegt wird,
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während alle anderen Reibungselemente Cp, CU, Bx, im gelösten
Zustand bleiben. Da das Sonnenrad Sx, festgehalten
ist, und die Leistung dem .Planetenradtrager PCx, zugeführt
wird, wird ein Drehmomentabgabepfad durch den Ausgangsplanetensatz
Gx, hergestellt. Das Ringrad Ro dreht sich frei.
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn die Rückwärts-Kupplung Cp in Eingriff gebracht wird und die
Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx, angelegt wird, während
alle anderen Reibungselemente Cx,, C,, Bo gelöst bleiben.
Da der Planetenradträger PCx, festgehalten ist, bewirkt die
dem Sonnenrad Sx, zugeführte Leistung, daß sich das Ringrad
Rx. in Rückwärtsrichtung dreht. Das Ringrad RP dreht sich frei
C.
Bei dem Getriebe der Pig. 2 ist das sich mit der maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Ringrad Ro beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Ringrad Ro mit einer Drehzahl, die 1,65 mal größer
als die der Turbinenwelle Ax, ist.
Gruppe 3 · · · Ein in diese Gruppe fallendes Getriebe ist
gleich dem der Gruppe 1, in dem eine Überbrückungskupplung mit einer Abtriebswelle verbunden ist, unterscheidet sich
jedoch von der Gruppe 1 dadurch, daß es einen einfacheren Planetenradsatz und einen Dual-Planetenrad-Planetensatz
aufweist.
Ausführungsbeispiel der Fig. 3
In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Gruppe
erläutert.
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In Fig. 3 bezeichnet T/C einen hydraulischen Drehmomentwandler,
der ein Pumpenrad I, mit dem eine Antriebswelle Aq verbunden ist, ein Turbinenrad T, mit dem eine Turbinenwelle
A^ verbunden ist, und einen Stator TJ aufweist. Das
Getriebe hat ein Planetengetriebe, das einen Ausgangsplanetensatz G und einen Eingangsplanetensatz W umfaßt,
und eine Abtriebswelle Ap.
In dem Planetengetriebe weist der Ausgangsplanetensatz G ein Ausgangselement in Form eines Ringrades Rx,, ein Eingangselement
in Form eines Sonnenrades S-1 und ein Reaktions
element in Form eines Planetenradträgers PCx, auf. Das Ausgangselement
R^ des Ausgangsplanetensatzes G ist dauernd mit der Abtriebswelle A^ verbunden. Der Eingangsplanetensatz
V umfaßt ein erstes Element in Form eines Planetenradträgers PC2, ein zweites Element in Form eines Sonnenrades
Sp und ein drittes Element in Form eines Eingrades R2. Das
erste Element PC2 ist mit der Antriebswelle AQ über die
Turbinenwelle A,, und den Drehmomentwandler T/C verbunden.
Das zweite Element S2 ist dauernd mit dem Eingangselement
PCx, des Ausgangsplanetensatzes G verbunden, während das
dritte Element Rp mit dem Ausgangselement des Ausgangsplanetensatzes
G über eine Überbrückungskupplung C^ verbunden ist.
Das Getriebe hat eine Direkt- und Oveüdrive-Kupplung Cx,,
die im Eingriff das Eingangselement PC^ des Ausgangsplanetensatzes
G mit der Antriebswelle AQ über die Turbinenwelle A^j und den Drehmomentwandler T/C verbindet.
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Eine Zwischen- und Overdrive-Bremse Bp des Getriebes
hält im Eingriff das Reaktionselement S^ des Ausgangsplanetensatzes
G fest.
Eine Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^ des Getriebes hält
im Eingriff das Eingangselement PC.* des Ausgangsplanetensatzes
G fest.
Eine Rückwärts-Kupplung Cp des Getriebes verbindet im Eingriff
das Re akt ions element S^. des Ausgangsplanetensatzes G
mit der Antriebswelle AQ über die Turbinenwelle A. und den
Drehmomentwandler T/C.
Die Überbrückungskupplung G7, verbindet im Eingriff das
dritte Element PC2 nicht nur mit dem Ausgangselement R^,
sondern auch mit der Abtriebswelle A0.
Der Planetenradträger PC^, des Ausgangsplanetensatzes G
lagert drehbar mehrere Planetenräder P,,, die mit dem Ring
rad Ry, und dem Sonnenrad S^, kämmen, wodurch ein einfacher
Planetensatz gebildet wird.
Der Planetenradträger PCp des Eingangsplanetensatzes U
lagert drehbar mehrere erste Planetenräder l?2i die mit
dem Ringrad R~ kämmen, und mehrere zweite Planetenräder
PGp? die mit dem Sonnenrad Sp und den passenden ersten
Planetenrädern Pp kämmen, um damit einen Dual-Planetenrad-Planetensatz
zu bilden.
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Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen Cx,,
Cp, Gy, und der Bremsen Bx., B2 in dem Getriebe der Fig. 3
ist in der Tabelle der Fig. 3A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
gilt ©C ,-=0(2=0,5.
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die Überbrückungskupplung C, in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx,
angelegt. Da das Sonnenrad S2 des Eingangsplanetensatzes
W durch die Bremse Bx, festgehalten ist, und sich das Ringrad
R2 gemeinsam mit der Abtriebswelle A2 dreht, wird die
dem Sonnenrad S^ zugeführte Leistung an die Abtriebswelle
A2 über das Ringrad R2 abgegeben. Das Sonnenrad S^ dreht
sich frei.
Beim Schalten vom ersten Übersetzungsverhältnis zum zweiten
oder Zwischen-übersetzungsverhältnis wird die Bremse Bx,
gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse B2 angelegt,
während die Kupplung C, im Eingriff bleibt. Da sich der
Planetenradträger PCx. gemeinsam mit dem Sonnenrad S2 dreht,
und da das Sonnenrad Sx. festgehalten ist, wird ein Drehmomentabgabepiad
durch das Planetenradgetriebe während des Zwischen-Übersetzungsverhältnisses hergestellt.
Beim Schalten in den direkten Antrieb wird die Bremse B2
gelöst und die Kupplung O^ in Eingriff gebracht, während
die Kupplung C, im Eingriff bleibt. Da die Leistung auch
dem Sonnenrad So zugeführt wird, sind beide Planetensätze
G und W miteinander verriegelt und drehen sich gemeinsam.
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Die Überbiückungskupplung C,, die beim ersten, zweiten
und dritten Übersetzungsverhältnis im Eingriff gehalten
wurde, wird beim vierten oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis gelöst. Der Overdrive wird erhalten, wenn die
Direkt- und Overdrive-Kupplung C* in Eingriff gebracht
und die Zwischen- und Overdrive-Bremse Bp angelegt wird,
während alle anderen Eeibungselemente Cp, C,, B^ gelöst
bleiben. Da das Sonnenrad S^. festgehalten ist, und da
der Planetenradträger PC,- mit der Turbinenwelle A^ verbunden
ist, wird ein Drehmomentabgabepfad durch den Ausgangsplanetensatz
G hergestellt. Der Eingangsplanetensatz W wird verriegelt und dreht sich gemeinsam mit der
Turbinenwelle A..
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn
die Rückwärts-Kupplung Cp in Eingriff gebracht und die
Niedrig-Rückwärts-Bremse B^ angelegt wird, während alle
anderen Reibungselemente C^, C7, und Bp gelöst bleiben.
Da der Planetenradträger PC^ festgehalten ist, bewirkt
die dem Sonnenrad S^ zugeführte Leistung, daß sich das
Ringrad R^ und die Abtriebswelle A^ in Rückwärtsrichtung
drehen. Das Ringrad R^ dreht sich frei.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe ist das sich mit
der maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Ringrad R^, beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis. Bei diesem Ausführungsbeispiel
dreht sich das Ringrad Ry, mit einer Drehzahl,
die 1,5 mal größer als die der Turbinenwelle Ax, beim
Overdrive-Übersetzungsverhältnis ist.
130039/1001
Da sich das Ringrad R^ gemeinsam mit der Abtriebswelle
Ap dreht, kann kein Drehelement sich beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis
schneller drehen als die Abtriebswelle Ap.
Ausführungsbeispiel der Fig. 4
In Fig. 4- ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Gruppe erläutert.
Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen gleich dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme,
daß ein erstes Element eines Eingangsplanetensatzes W die Form eines Sonnenrades S2 und ein zweites Element die Form
eines Planetenradträgers PCo hat.
Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen C^, C2,
C-, und der Bremsen Bx,, Bp in dem Getriebe der Fig. 4- ist
in der Tabelle der Fig. ΪΑ gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt oc ^=O,4-5 und 0^=0,4-.
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die Überbrückungskupplung C;, in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rüekwärts-Bremse B^j angelegt.
Da der Planetenradtrager PCp des Eingangsplanetensatzes W
festgehalten ist und sich das Sonnenrad S2 gemeinsam mit
der Turbinenwelle A^. dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad
durch den Eingangsplanetensatz W hergestellt, so daß sich damit die Abtriebswelle A2 mit verminderter Drehzahl in
Vorwärtsrichtung dreht. Das Sonnenrad S^, des Ausgangsplanetensatzes
dreht sich frei.
130039/1001
Beim Schalten vom ersten Übersetzungsverhältnis zum zweiten oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird die Bremse B^,
gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse Bp angelegt,
während die Kupplung G7, im Eingriff bleibt. Da sich der
Planetenradtrager PC1 gemeinsam mit dem Planetenradtrager
PC2 dreht und das Sonnenrad S^. festgehalten ist, wird ein
Drehmomentabgabepfad beim Zwischen-ÜbersetZungsverhältnis
hergestellt.
Beim Schalten in das dritte Übersetzungsverhältnis oder den Direktantrieb wird die Bremse B2 gelöst und die Direkt-
und Overdrive-Kupplung C,, in Eingriff gebracht, während
die Überbrückungskupplung C^ im Eingriff bleibt. Da die
Turbinenleistung auch an den Planetenradträger PCg gegeben
wird, sind beide Planetensätze G und W miteinander verriegelt und drehen sich gemeinsam.
Die Überbrückungskupplung C^, die beim ersten, zweiten und
dritten Übesetzungsverhältnis im Eingriff blieb, wird beim vierten und Overdrive-ÜbersetZungsverhältnis gelöst. Der
Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung Gy, in Eingriff gebracht und die Zwischen- und
Overdrive-Bremse B,, angelegt wird, während alle anderen
Eeibungselemente C^, C^, B. im Eingriff bleiben. Da das
Sonnenrad S^ festgehalten ist, und da der Planetenradträger
PC^ mit der Turbinenwelle A^ verbunden ist, wird
ein Drehmomentabgabepfad über den Ausgangsplanetensatz G hergestellt. Da die Turbinenleistung auch dem Planetenradträger
PC2 zugeführt wird, ist der Eingangsplanetensatz W
verriegelt und dreht sich gemeinsam mit der Turbinenwelle A^,
130039/1001
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn
die Rückwärts-Kupplung C2 ^η Eingriff gebracht wird -und
die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^ angelegt wird, während
alle anderen Reibungselemente C^,, C-, und Bp gelöst bleiben.
Das Ringrad R2 dreht sich frei.
Bei dem in I1 ig. 4· gezeigten Getriebe ist das sich mit der
maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Ringrad R^ beim
Overdrive-Übersetzungsverhältnis. Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Ringrad R^ 1,45 mal so schnell wie
die Turbinenwelle A^ beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis.
Da sich das Ringrad R^, gemeinsam mit der Abtriebswelle Ap
dreht, dreht sich keines der Drehelemente schneller als die Abtriebswelle A2 beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis.
Ausführungsbeispiel der Fig. 5
In Fig. 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Gruppe 3
gezeigt.
Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen das gleiche wie das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel in seinen
Zwischenverbindungsbeziehungen, unterscheidet sich jedoch von diesem dadurch, daß ein Planetenradträger PC2 eines
Eingangsplanetensatzes W an einer Seite mit einem Planetenradträger PC^, eines Ausgangsplanetensatzes G und an der
gegenüberliegenden Seite mit einem Reibungselement einer
Direkt- und Overdrive-Kupplung C^ verbunden ist, die mit
einer Turbinenwelle an einem Teil rückwärtig von einer Verbindung zwischen einem Sonnenrad S2 und der Turbinenwelle
A„ verbunden ist.
130039/1001
Die Folge des Eingriffs und des Lösens der Kupplungen G^,,
C2, G7, und der Bremsen B^, B2 des Getriebes der Fig. 5 ist
in der Tabelle der Fig. 5Ä gezeigt. Bei diesem Beispiel
gilt Oi1 = 0C2=O,45.
Ein Drehmomentabgabepfad ist bei jedem Übersetzungsverhältnis der gleiche wie bei dem in Fig. 3 gezeigten
Getriebe.
Bei dem Getriebe der Fig. 5 ist das sich mit der maximalen
Drehzahl drehende Drehelement das Ringrad R^ beim Overdrive-ÜbersetZungsverhältnis.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Ringrad R,, mit einer Drehzahl, die 1,45 mal höher
als die der Turbinenwelle A. ist.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dem Getriebe der Fig. kein Drehelement sich schneller dreht als die Abtriebswelle
Ap beim Overdrive-ÜbersetZungsverhältnis.
Ausführungsbeispiel der Fig. 6
In Fig. 6 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Gruppe gezeigt.
Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen gleich dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme,
daß eine Direkt- und Overdrive-Kupplung C^. mit einer Antriebswelle
Aq anstelle mit einer Turbinenwelle A* verbunden
ist, um, wenn sie sich im Eingriff befindet, einen Planetenträger PG2 mit der Antriebswelle Aq zu verbinden
130039/1001
und einen Drehmomentwandler T/C zu überbrücken.
Die Folge für den Eingriff und das Lösen der Kupplungen 0^, Cg, C7, und der Bremsen B^, Bg in dem Getriebe der
Fig. 6 ist in der Tabelle der Fig. 6A gezeigt. Bei diesem Beispiel gilt ©<^= o<2=0,45.
Die die Direkt- und Overdrive-Kupplung C1 beim ersten,
zweiten und Rückwärts-Übersetzungsverhältnis gelöst ist, wird ein Drehmomentabgabepfad bei jedem dieser Übersetzungsverhältnisse in der gleichen V/eise hergestellt, wie bei dem
Getriebe der Fig. 5 oder Fig. 4-.
Bei einem dritten Übersetzungsverhältnis, wenn die Kupplung C1 und die Überbrückungskupplung C^ sich im Eingriff befinden,
während alle anderen Reibungselemente gelöst bleiben, ist ein Eingangselement in Form eines Planetenradträgers PC1
eines Ausgangsplanetensatzes G mit der Abtriebswelle über den Planetenradträger PC2 verbunden, und der Drehmomentwandler
T/C ist überbrückt. Bei diesem Übersetzungsverhältnis beträgt das mechanische Drehmomentübertragungsverhältnis
55%.
Das vierte oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn die Kupplung C, sich im Eingriff befindet
und die Bremse B2 angelegt ist, während alle anderen
Reibungselemente gelöst bleiben. Da die Leistung von der Antriebswelle AQ unmittelbar an den Planetenradträger PC-unter
Überbrückung des Drehmomentwandlers T/G gegeben
wird, während das Sonnenrad S^ durch die Bremse B2 fest-
130039/1001
gehalten ist, wird ein Drehmomentabgabepfad durch den
Ausgangsplanetensatz G hergestellt. Das mechanische Drehmomentübertragungsverhältnis beträgt dann 1OO?6.
Das Ringrad R2 dreht sich frei.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Getriebe ist das sich mit der maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Ringrad Rx,
bei dem Overdrive-Übersetzungsverhältnis. Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Ringrad R^ mit einer Drehzahl,
die 1,4-5 mal größer als die der Antriebswelle AQ ist.
Da sich das Ringrad R. gemeinsam mit der Abtriebswelle Ao
dreht, gibt es kein Drehelement, das sich schneller dreht als die Abtriebswelle Ag beim 0verdrive-Übersetzungsverhältnis.
Ausführungsbeispiel der Fig. 7
In Fig. 7 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Gruppe 5
gezeigt.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weist ein Planetengetriebe einen Ausgangsplanetensatz V und einen Eingangsplanetensatz G auf.
Der Ausgangsplanetensatz W umfaßt ein Ausgangselement in der Form eines Sonnenrades So» ein Eingangselement in Form
eines Ringrades Rp "^31^ 0^11 Reaktionselement in Form eines
Planetenradträgers PCo- Das Ausgangselement So des Ausgangsplanetensatzes
W ist dauernd mit der Abtriebswelle Ap verbunden. Der Eingangsplanetensatz G umfaßt ein erstes Element
130039/1001
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in Form eines Ringrades R^, ein zweites Element in Form
eines Sonnenrades S. und ein drittes Element in Form eines
Planetenradträgers PCL. Das erste Element R. ist mit einer
Antriebswelle AQ über die Turbinenwelle A^ und den hydraulischen
Drehmomentwandler T/C verbunden. Das zweite Element S^J ist dauernd mit dem Reaktionselement PC2 des Ausgangsplanetensatzes
W verbunden, während das dritte Element PCx,
mit dem Ausgangselement So des Ausgangsplanetensatzes W
über eine Überbrückungskupplung C^ verbunden ist.
Das Getriebe weist eine Direkt- und Overdrive-Kupplung C^
auf, die bei ihrem Eingriff das Eingangselement Rp des
Ausgangsplanetensatzes W mit der Antriebswelle AQ über die
Turbinenwelle A^ und den Drehmomentwandler T/C verbindet.
Eine Zwischen- und Overdrive-Bremse B^, des Getriebes hält
bei ihrem Eingriff das Re akt ions element PC2 des Ausgangsplanetensatzes
W fest.
Eine Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^ des Getriebes hält
bei ihrem Eingriff das Eingangselement Rp des Ausgangsplanetensatzes
W fest.
Eine Rückwärts-Kupplung C2 des Getriebes verbindet bei ihrem
Eingriff das Reaktionselement PCo des Ausgangsplanetensatzes
W mit der Antriebswelle AQ über die Turbinenwelle A^ und den
Drehmomentwandler T/C.
Die Überbrückungskupplung C, verbindet bei ihrem Eingriff
das dritte Element PC,, nicht nur mit dem Ausgangselement So,
sondern auch mit der Abtriebswelle Ap.
130039/1001
Der Planetenradtrager PCg des Ausgangsplanetensatzes W
lagert drehbar mehrere erste Planetenräder Pg auf Wellen
PPg im Eingriff mit dem Ringrad Rg sowie mehrere zweite
Planetenräder PGg, die mit dem Sonnenrad Sg und mit dem passenden ersten Planetenrad Pg kämmen, wodurch ein Dual-Planetenräder-Planetensatz
gebildet wird.
Der Pl anetenradt rager PCx, des Eingangsplanetensatzes G
lagert drehbar mehrere Planetenräder Px,, die mit dem
Ringrad Rx, und mit dem Sonnenrad Sx, kämmen, wodurch ein
einfacher Planetensatz G gebildet wird.
Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen Cx,, Cg,
C, und Bremsen Bx,, Bg in dem Getriebe der Fig. 7 ist in
der Tabelle der Fig.7A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt ©^=0,5 und cKg=0,7·
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die Überbrückungskupplung C, in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx, angelegt.
Da das Sonnenrad Sx, sich gemeinsam mit dem Planetenradträger
PCg dreht, und da das Ringrad Rg festgehalten ist,
wird ein Drehmomentabgabepfad über das Planetengetriebe beim ersten Übersetuungsverhältnis hergestellt.
Beim Schalten von dem ersten Übersetzungsverhältnis zum dem zweiten oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird die Bremse
Bx, gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse Bg wird
angelegt, während die Kupplung C^ im Eingriff bleibt.
130039/1001
Da der Planetenradträger PC^ festgehalten ist, wird ein
Drehmomentabgabepfad über den. Eingangsplanetensatz G gebildet. Das Ringrad R2 dreht sich frei.
Beim Schalten auf das dritte Übersetzungsverhältnis oder den Direktantrieb wird die Bremse Bp gelöst und die Kupplung
C., bleibt im Eingriff. Da die Leistung sowohl dem Ringrad
Ro als auch dem Ringrad R* zugeführt wird, und da der
Planetenradträger PC,- und das Sonnenrad S^, sich gemeinsam
mit dem Sonnenrad S2 und mit dem Planetenradträger PC2
drehen, sind beide Ausgangs- und Eingangsplanetensätze G und W miteinander verriegelt und drehen sich gemeinsam
mit der Turbinenwelle A,,.
Die Überbrückungskupplung C3-, die beim ersten, zweiten
und dritten Übersetzungsverhältnis im Eingriff blieb, wird beim vierten oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis
gelöst. Der Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung G* in Eingriff gebracht und die
Bremse B~ angelegt wird, während die anderen Reibungselemente gelöst bleiben. Da der Planetenradträger PC2
festgehalten ist, und das Ringrad Rx, mit der Turbinenwelle
A^ verbunden ist, wird ein Drehmomentabgabepfad über den Ausgangsplanetensatz W hergestellt. Der Planetenradträger
PCx, dreht sich frei.
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten,
wenn die Rückwärts-Kupplung C2 in Eingriff gebracht
und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^, angelegt wird,
während alle anderen Reibungselemente gelöst bleiben.
Da das Ringrad R2 festgehalten ist, und der Planetenrad-
130039/1001
träger PCg rait der .Turbinenwelle A^, verbunden ist, wird
ein Drehmomentabgabepfad über den Ausgangsplanetensatz W hergestellt, so daß die Abtriebswelle Ap rückwärts gedreht
wird.
Bei dem Getriebe der Fig. 7 ist das sich mit der maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Sonnenrad Sp beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Sonnenrad S2 mit einer Drehzahl, die
1,43 mal die der Turbinenwelle A. beträgt.
Da sich das Sonnenrad Sp gemeinsam mit der Abtriebswelle
Ap dreht, gibt es kein Drehelement, das sich während des Overdrive-Übersetzungsverhältnisses schneller dreht als
die Abtriebswelle Ap.
Gruppe 4 ... Ein in diese Gruppe fallendes Getriebe ist
gleich dem der Gruppe 1 hinsichtlich des Merkmals, daß eine Überbrückungskupplung zwischen den Drehelementen
vorgesehen ist, die nicht eine Abtriebswelle sind, unterscheidet sich jedoch von der Gruppe 1 dadurch, daß es
einen einfachen Planetensatz und einen Dual-Planetenrad-Planet
ens at ζ aufweist.
Ausführungsbeispiel der Fig. 8
Anhand der Fig. 8 wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Gruppe 4 erläutert.
130039/1001
In Fig. 8 bezeichnet T/G einen hydraulischen Drehmomentwandler,
der ein Pumpenrad I, mit dem eine Antriebswelle Aq verbunden ist, ein Turbinenrad T, mit dem eine Turbinenwelle
A^ verbunden ist, und einen Stator U hat. Das Getriebe
weist ein Planetengetriebe mit einem Ausgangsplanetensatz G und einem Eingangsplanetensatz W sowie eine Abtriebswelle A2
auf.
Bei dem Planetengetriebe umfaßt der Ausgangsplanetensatz ein Ausgangselement in Form eines Ringrades Rx,, ein Eingangselement
in Form eines Sonnenrades Sx, und ein Reaktionselement in Form eines Planetenradträgers PCx,. Das Ausgangsei
eraent R. des Ausgangsplanetensatzes G ist dauernd mit der
Abtriebswelle Ap verbunden. Der Eingangsplanetensatz W umfaßt
ein erstes Element in Form eines Planetenradträgers PCo? ein
zweites Element in Form eines Ringrades Sp und ein drittes
Element in Form eines Sonnenrades Sg. Das erste Element PO2
ist mit der Antriebswelle AQ über die Turbinenwelle Ax, und
den Drehmomentwandler T/C verbunden. Das zweite Element R2
ist dauernd mit dem Eingangselement Rx. des Ausgangsplanetensatzes
G verbunden, während das dritte Element S2 mit dem
Eingangselement PCx. des Ausgangsplanetensatzes G über eine
Überbrückungskupplung C^ verbunden ist.
Das Getriebe weist eine Direkt- und Overdrive-Kupplung Cx.
auf, die bei ihrem Eingriff das Eingangs element PCx, des
Ausgangsplanetensatzes G mit der Antriebswelle AQ über den
Drehmomentwandler T/C verbindet.
130039/1001
Eine Zwischen- und Overdrive-Bremse Bp des Getriebes
hält bei ihrem Eingriff das Reaktionselement Sx. des
Ausgangsplanetensatzes G fest.
Eine Niedrig- und Rückwärts-Bremse B. des Getriebes hält
im Eingriff das Eingangs element PC-1 des Ausgangsplanetensatzes
G fest.
Eine Rückwärts-Kupplung Cp des Getriebes verbindet im
Eingriff das Reaktion sei ement Sx, mit der Antriebswelle AQ
über die Turbinenwelle A^ und den Drehmomentwandler T/G.
Die Überbrückungskupplung C-, verbindet im Eingriff das
dritte Element Sp mit dem Eingangselement PC,, des Ausgangsplanetensatzes
G.
Der Planetenradträger PC. des Ausgangsplanetensatzes G
lagert drehbar mehrere Planetenräder Px,, die mit dem Ringrad
Rx, und dem Sonnenrad Sx. kämmen, wodurch ein einfacher
Planetensatz gebildet wird.
Der Planetenradträger PC^ des Eingangsplanetensatzes ¥
lagert drehbar mehrere erste Planetenräder Pp auf Wellen
PPp, die mit dem Ringrad Rp kämmen, und mehrere zweite
Planetenräder PGp, die mit dem Sonnenrad und mit dem passenden ersten Planetenrad kämmen, wodurch ein Dual-Planetenrad-Plane
ten sat ζ gebildet wird.
Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen C,., C2,
C7. und Bremsen Bx,, Bp in dem Getriebe der Pig. 8 ist in
der Tabelle 8A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt 0C1= 0,45 und 0C2=O,6.
130039/1001
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die Überbrückungskupplung C, in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B,,
angelegt. Da das Sonnenrad Sp festgehalten ist, und der
Planetenradträger PC2 sich gemeinsam mit der Turbinenwelle
Ay, dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad über den
Eingangsplanetensatz W hergestellt. Das Sonnenrad S^. dreht
sich frei.
Beim Schalten von dem ersten Übersetzungsverhältnis zu dem zweiten oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird
die Bremse B^, gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse
Bp wird angelegt, während die Kupplung C7, im
Eingriff bleibt. Da sich der Planetenradträger PC^ gemeinsam
mit dem Planetenradträger PCp dreht, und da
das Sonnenrad S^, festgehalten ist, wird ein Drehmomentabgabepfad
über ein Planetenradgetriebe beim Zwischenübersetzungsverhältnis hergestellt.
Beim Schalten in den Direktantrieb wird die Bremse Bp
gelöst und die Kupplung C1 wird in Eingriff gebracht,
während die Kupplung O7. im Eingriff bleibt. Da die
Leistung auch dem Sonnenrad S2 zugeführt wird, sind beide
Planetensätze G und W verriegelt und drehen sich gemeinsam.
Die überbrückungskupplung C,, die beim ersten, zweiten und
dritten Übersetzungsverhältnis im Eingriff blieb, wird beim vierten oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis gelöst.
Der Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung
G^ in Eingriff gebracht und die Zwischen- und Over-
130039/1001
drive-Bremse Bg angelegt wird, während alle Reibungselemente Cg, C^, B^ gelöst bleiben. Da das Sonnenrad S^
festgehalten ist, und da der Planetenradtrager PCx, mit
der Turbinenwelle A. verbunden ist, wird ein Drehmomentabgabepfad
über den Ausgangsplanetensatz G hergestellt. Da die Kupplung C-, gelöst wird, dreht sich das Sonnenrad So
frei.
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn
die Rückwärts-Kupplung Cp in Eingriff gebracht und die
Bremse B^ angelegt wird, während alle anderen Reibungselemente gelöst bleiben. Da der Planetenradträger PCx. festgehalten
wird, bewirkt die Vorwärtsdrehung des Sonnenrades Sx, eine Riickwärtsdrehung des Ringrades Rx,. Das Sonnenrad S^
dreht sich frei.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Getriebe ist das sich mit der maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Sonnenrad Sp
beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis. Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Sonnenrad Sp mit einer Drehzahl von
1,75 Eial der der Turbinenwelle Ax,.
Ausführungsbeispiel der Fig. 9
Anhand der Fig. 9 wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Gruppe 4 erläutert.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, daß ein Eingangs-
1 30039/1001
planetensatz W ein Sonnenrad S2 hat, das mit einer Turbinenwelle
Ax. verbunden ist, sowie ein Planetenradträger POp,
der mit einem Planetenradträger eines Ausgangsplanetensatzes G über eine Überbrückungskupplung C-, derart verbunden
ist, daß das Sonnenrad Sp als ein erstes Element, der Planetenradträger PCg als ein drittes Element und ein
Ringrad Rp als ein zweites Element betrachtet werden.
Die Folge des Eingriffs der Kupplungen Cx,, Cp, O, und der
Bremsen Bx,, B2 in dem Getriebe der Fig. 9 ist in der Tabelle
der Fig. 9A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt 0^=0,4-5, t* 2=0,4.
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird eine Überbrückungskupplung C-, in Eingriff gebracht
und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx, angelegt.
Da der Planetenradträger PC2 des Eingangsplanetensatzes W
festgehalten ist, und das Sonnenrad Sp sich gemeinsam mit
der Turbinenwelle Ax, dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad
über den Eingangsplanetensatz W hergestellt. Das Sonnenrad Sx] dreht sich frei.
Beim Umschalten von dem ersten Übersetzungsverhältnis in das zweite oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird die
Bremse Bx, gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse Bp
wird angelegt, während die Kupplung C3, im Eingriff bleibt.
Da sich der Planetenradträger PGx, gemeinsam mit dem Planetenradträger
PC2 dreht, und da das Sonnenrad Sx, festgehalten ist,
wird ein Drehmomentabgabepfad über das Planetenradgetriebe
beim Zwischen-Übersetzungsverhältnis hergestellt.
130039/1001
Das dritte Übersetzungsverhältnis oder der Direktantrieb wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung C1
in Eingriff gebracht und die Überbrückungskupplung Q7, in
Eingriff gebracht wird, während alle anderen Reibungselemente Cg, BxJ, Έ>2 gelöst bleiben. Da die Turbinenleistung
auch dem Planetenradträger PGp zugeführt wird, sind beide Planetenradsätze G und V verriegelt und drehen sich geraeinsam.
Die Überbrückungskupplung CU, die beim ersten, zweiten und
dritten Übersetzungsverhältnis im Eingriff blieb, wird beim vierten oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis gelöst. Der
Overdrive wird, erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung C- in Eingriff gebracht und die Zwischen- und
Overdrive-Bremse Bp angelegt wird, während alle anderen
Reibungselemente Cp, C^, Bx. gelöst bleiben. Da das Sonnenrad
Sx, festgehalten ist, und da der Planetenradträger PCx.
mit der Turbinenwelle A^ verbunden ist, wird ein Drehmomentabgabepfad
über den Ausgangsplanetensatz G- hergestellt. Der Planetenradträger PCo dreht sich frei.
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn
die Rückwärts-Kupplung C2 in Eingriff gebracht und die
Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx, angelegt wird, während
alle anderen Reibungselemente Cx,, C,, B~ gelöst bleiben.
Da der Planetenradträger PCx. festgehalten ist, bewirkt
die dem Sonnenrad Sx, zugeführte Leistung, daß sich das
Ringrad Rx. in Rückwärtsrichtung dreht. Der Planetenradträger
PCxJ dreht sich frei.
130039/1001
Bei dem in Pig. 9 gezeigten Getriebe ist das sich mit
der maximalen Drehzahl drehende Drehelement der Planetenradträger PC^ "beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis. Bei
diesem Ausführungsbeispiel dreht sich der Planetenradträger PC2 mit einer Drehzahl von 1,75 mal der der •Turbinenwelle
A,,.
Ausführungsbeispiel der Fig. 10
Anhand der Fig. 10 wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Gruppe 4- erläutert.
In Fig. 10 bezeichnet T/C einen hydraulischen Drehmomentwandler, der ein Pumpenrad I, mit dem eine Antriebswelle
Aq verbunden ist, ein Turbinenrad T, mit dem eine Turbinenwelle
A^. verbunden ist, und einen Stator U hat. Das Getriebe
weist ein Planetengetriebe mit einem Ausgangsplanetensatz G in Form eines einfachen Planetensatzes und einem Eingangsplanetensatz
W in Form eines Dual-Planetenrad-Planetensatzes
sowie eine Abtriebswelle Ap auf.
Bei dem Planetengetriebe weist der Ausgangsplanetensatz G,-ein
Ausgangselement in Form eines Ringrades I^» ein Eingangselement in Form eines Planetenradträgers PGx, und ein Reaktionselement
in Form eines Sonnenrades S~ auf. Das Ausgangselement
Ro ^es Ausgangsplanetensatzes G ist dauernd mit der
Abtriebswelle A~ verbunden. Der Eingangsplanetensatζ ¥ weist
ein erstes Element in Form eines Sonnenrades S^,, ein zweites
Element in Form eines Planetenradträgers PC- und ein drittes
Element in Form eines Ringrades R^ auf. Das erste Element S/j
130039/1001
ist mit der Antriebswelle Aq über die Turbinenwelle A.
und den Drehmomentwandler T/C verbunden. Das zweite Element PC^ ist dauernd mit dem Reaktionselement Sp des
Ausgangsplanetensatzes G verbunden, während das dritte Element Rx, mit dem Eingangselement PCp des Ausgnagsplanetensatzes
G über eine Überbrückungskupplung C5, verbunden ist.
Das Getriebe weist eine Direkt- und Overdrive-Kupplung C,,
auf, die bei ihrem Eingriff das Eingangselement PCp des
Ausgangsplanetensatzes G mit der Antriebswelle AQ über den
Drehmomentwandlsr T/C verbindet.
Eine Zwischen- und Overdrive-Bremse Bp des Getriebes hält
im Eingriff das Reaktionseiement S^ des Ausgangsplanetensatzes
G fest.
Eine Niedrig- und Rückwärts-Bremse B. des Getriebes halt
im Eingriff da,
satzeß G fest.
im Eingriff das Eingangselement PCp des Ausgangsplaneten-
Eine Rückwärts-Kupplung Co verbindet das Reaktionselement
Sp des Ausgangsplanetensataes G mit der Antriebswelle Aq
über den Drehmomentwandler T/C.
Die Überbrückungskupplung C, verbindet im Eingriff das dritte Element R,. des Eingangsplanetensatzes V mit dem
Eingangselement PCP des Ausgangsplanetensatzes G.
C.
130039/1001
Die Folge des Eingriffs und des Lösens der Kupplungen C^,
Cp, C-, und der Bremsen B^,, Bp in dem Getriebe der Eig. 10
ist in der Tabelle der Fig. 1OA gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
gilt oC ^= οίρ =0,45-
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht ist, wird die Überbrückungskupplung C, in Eingriff
gebracht, und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^ angelegt.
Da der Planetenradträger PC^ und das Ringrad R. festgehalten
sind, und da der Planetenradträger PC^ sich gemeinsam mit
dem Sonnenrad Sp dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad über das Planetengetriebe hergestellt.
Beim Schalten vom ersten übersetzungsverhältnis in das
zweite oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird die Bremse By, gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse Bp wird
angelegt, während die Kupplung C^ im Eingriff bleibt. Da
der Planetenradträger PC^ und das Sonnenrad S2 festgehalten
sind, und da das Ringrad R^, sich gemeinsam mit dem Planetenradträger
PCp dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad hergestellt.
Beim Schalten in das dritte Übersetzungsverhältnis oder den Direktantrieb wird die Direkt- und Overdrive-Kupplung
Cy. in Eingriff gebracht und die Bremse B2 gelöst, während
die Kupplung C5, im Eingriff bleibt. Da die Leistung auch
an das Ringrad Rx, über die Kupplungen Cy, und C7. gegeben
wird, sind beide Planetenradsätze verriegelt und drehen sich gemeinsam.
130039/1001
Venn die Überbrückungskupplung G^, die beim ersten, zweiten
und dritten Übersetzungsverhältnis im Eingriff blieb, wird beim vierten oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis gelöst.
Der Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung
G, in Eingriff gebracht und die Zwischen- und Overdrive-Bremse B2 angelegt wird, während alle anderen Reibungselemente Cp, C5,, B. gelöst bleiben. Da das Sonnenrad Sp festgehalten
ist, und da die Leistung dem Planetenradträger PCp zugeführt wird, wird ein Drehmomentabgabepfad über den Ausgangsplanetensatz
G hergestellt. Das Ringrad R,, dreht sich frei.
Das Rückwärts-Ubersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn die
Rückwärts-Kupplung C2 in Eingriff gebracht und die Niedrig-
und Rtickwärts-Bremse B,, angelegt wird, während alle anderen
Reibungselemente C^, C,, B2 gelöst bleiben. Da die Leistung
dem Sonnenrad S2 zugeführt wird, und da der Planetenradträger
PG2 festgehalten wird, dreht sich die Abtriebswelle
A2 in Rückwärtsrichtung. Das Ringrad R^ dreht sich frei.
Bei dem Getriebe der Fig. 10, ist das sich mit der maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Ringrad R2 während des
Overdrive-Übersetzungsverhältnisses. Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Ringrad R2 mit einer Drehzahl, die
1,4-5 mal die der Turbinenwelle A- beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis
beträgt.
Da sich das Ringrad R2 gemeinsam mit der Abtriebswelle A2
dreht, gibt es kein Drehelement, das sich beim Overdrive-
1 30039/1001
Übersetzungsverhältnis schneller dreht als die Abtriebswelle A~.
Ausfühiungsbeispiel der FJf;. 11
Anhand der Fig. 11 wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Gruppe 4- erläutert.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der Fig. 10 darin, daß ein Eingangsplanetensatz W in Form eines
Dual-Planetenrad-Planetensatzes einen Planetenradtrager PC1,
der dauernd mit einer Turbinenwelle A. verbunden ist, und
ein Sonnenrad S1 aufweist, das dauernd mit einem Sonnenrad
Sp eines Ausgangsplanetensatzes G derart verbunden ist, daß der Planetenradtrager PC. als ein erstes Element und das
Sonnenrad S. als ein zweites Element anzusehen sind.
Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen C,,, Cp, C^
und der Bremsen B., B2 in dem Getriebe der Fig. 11 ist in
der Tabelle der Fig. 11A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt CSt^=O,55 undOi2=O,4-5.
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die Überbrückungskupplung C, in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B1 angelegt.
Da der Planetenradträger PC2 und das Ringrad R1 festgehalten
sind, und da das Sonnenrad Sp sich gemeinsam mit dem Sonnenrad
S1 dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad über das Planetengetriebe
hergestellt.
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Bei einem Schalten von ersten Übersetzungsverhältnis zum zweiten oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird die Bremse
Bx. gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse Bo angelegt,
während die Kupplung G7. im Eingriff bleibt. Da das
Sonnenrad S^ und das Sonnenrad So festgehalten sind, und
da der Planetenradträger PCp sich gemeinsam mit dem Ringrad
IL dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad über das Planetengetriebe
hergestellt.
Beim Schalten in das dritte Übersetzungsverhältnis oder den Direktantrieb, wird die Kupplung C, in Eingriff gebracht
und die Bremse Bg gelöst, während die Kupplung CU im Eingriff
bleibt. Da die Turbinenleistung auch an das Ringrad R^l über die Kupplungen C* und CU gegeben wird, sind beide
Planetensätze W und G verriegelt und drehen sich gemeinsam.
Die Überbrückungskupplung C-,, die beim ersten, zweiten und
dritten Übersetzungsverhältnis im Eingriff blieb, wird beim vierten oder 0verdrive-Übersetzungsverhältnis gelöst. Der
Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung G^ in Eingriff gebracht und die Zwischen- und
Overdrive-Bremse B2 angelegt wird, während alle anderen
Reibungselemente Cg, C,, B,, gelöst bleiben. Da das Sonnenrad
S2 festgehalten wird und die Turbinenleistung dem
Planetenradträger PC2 zugeführt wird, xirird ein Drehmomentabgabepfad
über den Ausgangsplanetensatz G hergestellt. Das Ringrad R^ dreht sich frei.
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn die Rückwärts-Kupplung Cp in Eingriff gebracht und die
Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^ angelegt wird, während
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alle anderen Reibungselemente C^, CU, Bp gelöst bleiben.
Das Ringrad E. dreht sieb. frei.
Beim Getriebe der Fig. 11 ist das sich, mit der maximalen
Drehzahl drehende Drehelement das Ringrad R2 heim Overdrive-Übersetzungsverhältnis.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Ringrad Rp mit einer Drehzahl, die 1,4-5 mal der der
Turbinenwelle A. während des Overdrive-Übersetzungsverhältnisses
beträgt.
Da das Ringrad Rp sich gemeinsam mit der Abtriebswelle Ag
dreht, gibt es kein Drehelement, das sich beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis
schneller als die Abtriebswelle A^ dreht.
Ausführungsbeispiel der Fig. 12
Anhand der Fig. 12 wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der Gruppe 4 erläutert.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 12 unterscheidet sich von dem der Fig. 11 darin, daß ein Eingangsplanetengetriebe W
in Form eines Dual-Planetenrad-Planetensatzes ein Sonnenrad Sp, das mit einer Antriebswelle AQ über einen Drehmomentwandler
T/C verbunden ist, ein Ringrad R21 das dauernd mit
einem Eingangselement PC,, eines Ausgangsplanetensatzes G
verbunden ist, und einen Planetenradträger PG2 aufweist,
das mit einem Reaktionselement S^ des Ausgangselementes G
über eine Überbrückungskupplung C, verbunden ist.
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30A9052
Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen C^,, C2,
G7, und der Bremsen B^, Bo bei dem Getriebe der Fig. 12 ist
in der Tabelle der Fig. 12A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt o(.^= ο<2=0,45·
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die Überbrückungskupplung C-, in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^ angelegt.
Da der Planetenradträger PG,. und das Ringrad R2 festgehalten
sind, und da das Sonnenrad S> sich gemeinsam mit dem Planetenradträger
PG2 dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad derart hergestellt, daß die dem Sonnenrad S2 zugeführte Leistung
bewirkt, daß sich das Ringrad R^ und die Abtriebswelle Ap
in Vorwärtsrichtung drehen.
Beim Schalten vom ersten Übersetzungsverhältnis in das zweite oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird die Bremse
B.. gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse B2 angelegt,
während die Kupplung C, im Eingriff bleibt. Da das Sonnenrad
S^ und der Planetenradträger PG2 festgehalten sind, wird ein
Drehmomentabgabepfad hergestellt, bei dem zwei Planetensätze
aktiv wirksam sind.
Beim Schalten in das dritte Übersetzungsverhältnis oder den Direktantrieb wird die Bremse.Bp gelöst und die Direkt- und
Overdrive-Kupplung C^ in Eingriff gebracht, während die
Kupplung C, im Eingriff bleibt. Da die Turbinenleistung auch dem Ringrad R2 und dem Planetenradträger PG^ zugeführt
wird, sind beide Planetensätze V und G verriegelt und drehen sich gemeinsam.
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Die Überbrückungskupplung C^, die beim ersten, zweiten
und dritten Übersetzungsverhältnis im Eingriff blieb, wird beim vierten oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis
gelöst. Der Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung C^ in Eingriff gebracht und die Zwischen-
und Overdrive-Bremse Bp angelegt wird, während alle anderen
Reibungselemente C~, C^, Bx, gelöst bleiben. Da das Sonnenrad
S. festgehalten ist, wird ein Drehmomentabgabepfad über den Ausgangsplanetensatz G- hergestellt. Der Planetenradträger
PCg dreht sich frei.
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn
die Eückwärts-Kupplung Cp in Eingriff gebracht und die
Niedrig- und Rückwärts-Bremse Bx, angelegt wird, während
alle anderen Re ibungs elemente Cx,, C-,, Bp gelöst bleiben.
Da der Planetenradträger PCx, festgehalten ist und Leistung
dem Sonnenrad S^ zugeführt wird, wird ein Drehmomentabgabepfad
über den Ausgangsplanetensatz G hergestellt. Der Planetenradträger PCg dreht sich frei.
Bei dem Getriebe der Pig. 12 ist das sich mit der maximalen
Drehzahl drehende Drehelement beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis das Ringrad Rx,. Bei diesem Ausführungsbeispiel
dreht sich das Ringrad Rx. mit einer Drehzahl, die 1,4-5 mal
der der Turbinen welle Ax, beträgt. Da sich das Ringrad Rx,
gemeinsam mit der Abtriebswelle Ap dreht, gibt es kein Drehelement,
das sich beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis schneller dreht als die Abtriebswelle A2-
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Ausführungsbeispiel der ffig. 13
Anhand der Fig. 1p wird ein sechstes Ausführungsbeispiel der Gruppe 4- erläutert.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der Fig. 12 darin, daß ein Eingangsplanetensatz W in Form eines
Dual-Planetenrad-Planetensatzes einen Planetenradträger PCo*
der mit einer Antriebswelle AQ über einen Drehmomentwandler
T/C verbunden ist, ein Ringrad Roi ^as dauernd mit einem
Eingangsei em ent PC^. eines Ausgangsplanetensatzes G verbunden
ist, und ein Sonnenrad S3,, aufweist, das mit einem Sonnenrad
Sx, über eine Überbrückungskupplung C-, verbunden ist, so daß
der Planetenradträger PC~ als ein erstes Element, das Ringrad Ή-2 als ein zweites Element und das Sonnenrad S2 als ein dritteo
Element betrachtet werden können.
Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen C,., Cp) C-,
und der Bremsen B,,, Bp in dem Getriebe der Fig. 13 ist in
der Tabelle der Fig. I3A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt c* ^=0,4-5 und OCo=O,55.
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die Überbrückungskupplung C, in Eingriff gebracht
und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^ angelegt. Da der
Planetenradträger PC,, und das Ringrad Rg festgehalten sind,
und da das Sonnenrad S,- sich gemeinsam mit dem Sonnenrad S2
dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad hergestellt, bei denen
beide Planetensätze G und W aktiv wirksam sind.
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Beim Schalten vom ersten Übersetzungsverhältnis zum zweiten oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird die Bremse Bx,
gelöst und die Bremse B~ angelegt, während die Kupplung
Oy, im Eingriff bleibt. Da das Sonnenrad S^ und das Sonnenrad
Sp festgehalten sind, und da sich das Ringrad Rp gemeinsam
mit dem Planetenradtrager PG,, dreht, wird ein Drehmomentabgabepfad
hergestellt, bei dem beide Planetenradsätze G- und W aktiv wirksam, sind.
Beim Schalten in das dritte Übersetzungsverhältnis oder den Direktantrieb, wird die Bremse B2 gelöst und die Kupplung
C^ in Eingriff gebracht, wobei die Kupplung C, im Eingriff bleibt. Da die Leistung auch dem Singrad R2 zugeführte
wird, sind beide Planetensätze verriegelt und drehen sich gemeinsam.
Die Überbrückungskupplung C^, die beim ersten, zweiten-
und dritten Übersetzungsverhältnis im Eingriff blieb, wird beim vierten oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis gelöst.
Der Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung Gy. in Eingriff gebracht und die Zwischen- und
Overdrive-Bremse B2 angelegt wird, während alle anderen
Reibungselemente Cp, G7-, B^, gelöst bleiben. Da das Sonnenrad
Sx, festgehalten wird, und da PC^ sich gemeinsam mit
dem Planetenradträger dreht, das Sonnenrad S^ festgehalten
wird und die Leistung dem Planetenradträger PC,- zugeführt
wird, wird ein Drehmomentabgabepfad über den Ausgangsplanetensatz
G hergestellt.
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Das Rückwärts-übersetzungsverhältnis wird hergestellt, wenn die Rückwärts-Kupplung C2 in Eingriff gebracht und
die Niedrig- und Rückwärts-Brenise B. angelegt wird. Da
der Planetenradträger PC2 festgehalten wird und die
Leistung dem Sonnenrad S,. zugeführt wird, wird ein Drehmomentpfad
hergestellt, der den Rückwärtsantrieb bewirkt.
Beim Getriebe der Fig. 1 ist das sich mit maximaler Drehzahl drehende Drehelement das Ringrad R^ während des Overdrive-ÜberSetzungsverhältnisses.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Ringrad R. mit einer Drehzahl,
die 1,45 mal der der Turbinenwelle A. beträgt. Da sich
das Ringrad Rx. gemeinsam mit der Abtriebswelle A2 dreht,
gibt es kein Drehelement, das sich während des Overdrive-Übersetzungsverhältnisses
schneller dreht als die Abtriebswelle Ap.
Ausführungsbeispiel der Fig. 14
Anhand der S1Xg. 14 wird ein siebtes Ausführungsbeispiel
der Gruppe 4 erläutert.
Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen gleich dem in Fig. 12 gezeigten mit der Ausnahme, daß eine Direkt-
und Overdrive-Kupplung C,. beim Eingriff ein Ringrad R2
eines Ausgangsplanetensatzes W mit einer Antriebswelle Aq verbindet, wobei ein hydraulischer Drehmomentwandler
T/C überbrückt wird.
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Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen G^,
Cp, G7T und der Bremsen B., Bp in dem Getriebe der Fig.
ist in der Tabelle in Fig. 14A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gilt CX ^=ot2~°i^·
Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels ist jedoch unterschiedlich, zu der des Ausführungsbeispiels in Fig.
beim dritten und vierten Übersetzungsverhältnis.
Das dritte Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn die Kupplung G^ und die Kupplung C-, in Eingriff gebracht
werden, während alle anderen Reibungselemente gelöst bleiben. Da die Leistung an der Antriebswelle Aq dem
Planetenradträger PC,, und dem Ringrad R~ zugeführt wird,
und die Leistung an der Turbinenwelle A^ dem Sonnenrad
Sp zugeführt wird, und da das Sonnenrad S^ sich gemeinsam
mit dem Planetenradträger PCp dreht, wird ein Drehmoment ab gab ep fad hergestellt, bei dem beide Planetensätze
G und W aktiv wirksam sind und das mechanische Drehmosentübertragungsverhältnis 6J>% beträgt.
Das vierte oder Overdrive-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn eine Direkt- und Overdrive-Kupplung C^
in Eingriff gebracht wird und eine Zwischen- und Overdrive-Bremse
Bp angelegt wird, während alle anderen Reibungselemente C2, B^ gelöst bleiben. Da das Sonnenrad
S^ festgehalten wird und die Leistung an der Antriebswelle
A0 dem Planetenradträger PC1 zugeführt wird,
wird ein Drehmomentabgabepfad hergestellt, der eine Overdrive-Übersetzung über den Planetensatz G bewirkt.
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Das mechanische Drehmomentüberträgungsverhältnis bei
diesem Overdrive beträgt 100%.
Bei dem Getriebe der Pig. 14- ist das sich mit der
maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Eingrad R,- beim Overdrive-ÜbersetZungsverhältnis. Bei diesem
Ausführungsbeispiel dreht sich das Eingrad Ex, mit einer
Drehzahl, die 1,45 mal der der Turbinenwelle A^ beim
Overdrive-Übersetzungsverhältnis beträgt. Da sich das Ringrad E^, in gleicher Weise mit der Abtriebswelle A2
dreht, gibt es kein Drehelement, das sich beim Overdrive-übersetrj;ungsverhältnis
schneller als die Abtriebs welle Ap dreht.
Ausführungsbeispiel der Fig. 15
Anhand der Fig. 15 wird ein achtes Ausführungsbeispiel
der Gruppe 5 erläutert.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel
der Fig. I3 darin, daß ein Eingangsplanetensatz in Form eines Dual-Planetenrad-Planetensatzes
W ein Ringrad Ro, das mit einem Ausgangselement
E- des Ausgangsplanetensatzes G verbunden ist, und einen
Planetenradträger PC~ aufweist, der mit einem Eingangselement PC^. das Ausgangsplanetensatzes G über eine Direkt-
und Overdrive-Kupplung C. verbunden ist.
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Die Folge des Eingriffs und Lösens der Kupplungen C^,
C2, CU und der Bremsen B1, B^ in dem Getriebe der Fig.
ist in der Tabelle der Fig. 15A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
gilt o( ^i=0,4 und 0^p=O, 55·
Wenn das erste oder niedrige Übersetzungsverhältnis gewünscht wird, wird die Überbrückungskupplung C^ in Eingriff
gebracht und die Niedrig- und Rückwärts-Bremse B^,
angezogen. Da die Leistung an der Turbinenwelle A^ an
den. Planetenradträger PCq gegeben wird, und der Planetenradträger
PCyj festgehalten ist, sowie das Sonnenrad S^
sich gemeinsam mit dem Sonnenrad Sp dreht, wird ein
Drehmomentabgabepfad hergestellt, bei dem beide Planetensätze G und W aktiv wirksam sind.
Beim Schalten von dem ersten Übersetzungsverhältnis in
das zweite oder Zwischen-Übersetzungsverhältnis, wird die Bremse B^ gelöst und die Zwischen- und Overdrive-Bremse
Bp angelegt, während die Kupplung C^ im Eingriff
bleibt. Da die Turbinenleistung an den Planetenradträger PCp gegeben wird, und das Sonnenrad Sp festgehalten ist,
wird ein Drehmomentabgabepfad über den Eingangsplanetensatz W hergestellt. Der Planetenradträger PC^ dreht sich
frei.
Das dritte Übersetzungsverhältnis bezw. der Direktantrieb wird hergestellt, wenn die Kupplungen G^ und C, sich im
Eingriff befinden, während alle anderen Reibungselemente gelöst bleiben. Die Planetensätze sind verriegelt und
drehen sich gemeinsam.
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Die Überbrückungskupplung C,, die beim ersten, zweiten
und dritten Übersetzungsverhältnis im Eingrif blieb, wird beim vierten Übersetzungsverhältnis gelöst. Der
Overdrive wird erhalten, wenn die Direkt- und Overdrive-Kupplung C1 in Eingriff gebracht und die Zwischen- und
Overdrive-Bremse B2 angezogen wird, während alle anderen
Reibungselemente C2, C^, Bx, gelöst bleiben. Da die Leistung
dem Planetenradträger PG- über die Kupplung Cx, zugeführt
wird, und da das Sonnenrad Sx, festgehalten ist, wird ein
Drehmomentabgabepfad für den Overdrive über den Ausgangsplanetensatz G- hergestellt.
Das Rückwärts-Übersetzungsverhältnis wird erhalten, wenn die Rückwärts-Kupplung Cp in Eingriff gebracht und die
Niedrig- und Bückwärt s-Br em se B,- angelegt wird, während
alle anderen Reibungselemente gelöst bleiben. Da der Planetenradträger PCx, festgehalten ist und die Leistung
dem Sonnenrad Sx, zugeführt wird, wird ein Drehmomentabgabepfad
für den Rückwärtsantrieb über den Ausgangsplanetensatz G hergestellt. Das Sonnenrad S2 dreht sich frei.
Bei dem Getriebe der Fig. 15 ist das sich mit der maximalen Drehzahl drehende Drehelement das Sonnenrad Sp beim Overdrive-Übersetzungsverhältnis.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich das Sonnenrad S2 mit einer Drehzahl von
1,75 mal der der Turbinenwelle A^.
Wie zuvor beschrieben wurde, ist unter den Drehelementen der zwei Planetensätze nur ein Paar von Drehelementen dauernd
verbunden, während ein weiteres Paar von Drehelementen über
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eine Überbrückungskupplung innen verbunden ist, und diese Kupplung beim vierten Übersetzungsverhältnis, das einen
Overdrive bewirkt, gelöst ist, so daß ein Overdrive erreicht werden kann, ohne daß die Zahl der Bauelemente
vergrößert sowie das Gewicht, der Raum und die Kosten sich vergrößern würden. Außerdem gibt es bei der Erfindung
kein Drehelement, das sich mit einer übermäßig hohen Drehzahl dreht, wodurch sich ein Vorteil hinsichtlich der
Schwingungen und der Standfestigkeit ergibt. Außerdem werden bei den in den Fig. 6 und 14 gezeigten Ausführungsbeispielen ein aufgeteilter Leistungsantrieb zwischen dem
Drehmomentwandlereingang, das heißt dem Strömungsmittelantrieb,
und einem Direkt eingang, das heißt dem mechanischen Antrieb, benutzt, so daß Energieverluste infolge
von Drehschwingungen und Schlupf im Drehmomentwandler verringert werden.
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