DE3931025A1 - Automatikgetriebe fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Automatikgetriebe fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Getriebe ist aus ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 85 (1983)
6, Seite 393-398 bekannt. Das Viergang-Automatikgetriebe besteht aus einem
Dreigangteil, dem bewährten Simpson-Radsatz, dem ein weiterer Planetensatz
für den vierten Gang mit einer Lamellenbremse, einer Kupplung und einem
Freilauf angehängt wurde.
Der Simpson-Radsatz ist ein zusammengesetztes Planetengetriebe, das aus zwei
einfachen Planetengetrieben mit negativer Standübersetzung besteht, die auch
als Minusgetriebe bezeichnet werden. Dabei ist ein Planetengetriebe aus
Sonnenrad, Planetenradträger mit Planetenrädern und Hohlrad zusammengesetzt.
Beide Minusgetriebe sind mit zwei Koppelwellen miteinander verbunden, die
erste Koppelwelle verbindet das Sonnenrad des einen mit dem Sonnenrad des
zweiten Planetengetriebes. Die zweite Koppelwelle verbindet das Hohlrad des
ersten Planetengetriebes mit dem Planetenradträger des zweiten
Planetengetriebes. Der Kraftfluß erfolgt bei den Vorwärtsgängen von außen auf
das Hohlrad des zweiten Planetengetriebes; als Abtrieb dient die zweite
Koppelwelle. Der erste Gang des Simpson-Radsatzes wird durch Festbremsen des
ersten Planetenradträgers erzeugt, der zweite Gang durch das Festbremsen der
ersten Koppelwelle erzeugt. Im dritten Gang geht der Kraftfluß auf das
Sonnenrad und Hohlrad des zweiten Planetengetriebes gleichzeitig und der
Simpson-Radsatz läuft als Block um.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, dieses Getriebe auf ein Fünf-Gang-Getriebe
oder Sechs-Gang-Getriebe zu erweitern, ohne daß der Bauaufwand und die
räumlichen Abmessungen nennenswert vergrößert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1. Da der Simpson-Schaltanordnung eines niederen Getriebeganges die
Schaltanordnung des für einen weiteren Gang, z. B. für den vierten Gang,
verwendeten zusätzlichen Planetenradsatzes nachgeschaltet und so eine
Multiplikation der Übersetzungsstufen erreicht wird, läßt sich ein
zusätzlicher Getriebegang realisieren, ohne daß das Getriebe als Ganzes
baulich verändert werden muß. Zum Schalten des zusätzlichen Getriebeganges
müssen lediglich entsprechende Kupplungen und/oder Bremsen gesteuert werden.
Weitere die Erfindung ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der gezeichneten
Kraftflußbilder erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Schema eines Automatikgetriebes,
Fig. 2 Fünf-Gang-Automatikgetriebe,
Fig. 3 Variiertes Fünf-Gang-Automatikgetriebe,
Fig. 4 Sechs-Gang-Automatikgetriebe.
In den Zeichnungen bedeuten dick ausgezogene Linien tatsächlich geschaltete
Kraftflüsse, dünne Linien mögliche Kraftflußverbindungen.
Beschreibung des Schemas eines Automatikgetriebes nach Fig. 1.
Eine vom Fahrzeugmotor kommende Welle 1 treibt über einen hydrodynamischen
Wandler 2 eine zu einer Kupplung 3 führende Antriebswelle 4 an. Bei
geschlossener Kupplung 3 geht der Kraftfluß auf ein zweites Planetengetriebe
5 eines Simpson-Radsatzes 6. Das zweite Planetengetriebe 5 besteht wie das
parallel zu ihm liegende erste Planetengetriebe 7 aus einem Hohlrad 8, einem
Planetenradträger 9 mit an ihm gelagerten Planetenrädern 10 und einem
Sonnenrad 11. Von der Kupplung 3 wird das Hohlrad 8 angetrieben. Mittels
Koppelwelle 12 ist das Sonnenrad 11 verbunden mit dem Sonnenrad 13 des ersten
Planetengetriebes 7. Eine weitere Koppelwelle 14 verbindet den
Planetenradträger 9 mit der vom Hohlrad 15 des ersten Planetengetriebes 7
kommenden Ausgangswelle 16 zu einem Planetenradsatz 17, der bei einem
herkömmlichen Automatikgetriebe als 4-Gang-Overdrive-Stufe dient. Im ersten
Planetengetriebe 7 kämmen mit dem Hohlrad 15 Planetenräder 18, die zugleich
mit dem Sonnenrad 13 kämmen und an einem Planetenradträger 19 gelagert sind.
Auf den Planetenradträger 19 wirkt eine gehäusefeste Bremse 20 und zusätzlich
ein Freilauf 21 ein, der den Planetenradträger 19 in einer Umlaufrichtung
sperrt.
An der Koppelwelle 12 sind ein Freilauf 22, der über eine gehäusefeste Bremse
23 wirksam ist und eine weitere Bremse 24 angebracht. Zusätzlich ist die
Koppelwelle 12 über eine schaltbare Kupplung 25 mit der Antriebswelle 4
verbindbar.
Der Planetenradsatz 17 besteht aus einem Hohlrad 26, einem Planetenradträger
27 mit an ihm gelagerten Planetenrädern 28 und einem Sonnenrad 29. Die
Ausgangswelle 16 des Simpson-Radsatzes 6 ist mit dem Planetenradträger 27
verbunden, das Sonnenrad ist über eine Zwischenwelle 30 mit einer schaltbaren
Kupplung 31 verbunden, über die der Kraftfluß zu einer Getriebeausgangswelle
32 schaltbar ist. Die Getriebeausgangswelle 32 ist zugleich auch mit dem
Hohlrad 26 verbunden. Außerdem liegt zwischen der Getriebeausgangswelle 32
und der Zwischenwelle 30 ein Freilauf 33. Die Zwischenwelle 30 ist mit einer
gehäusefesten Bremse 34 festsetzbar.
Wenn die Kupplungen und Bremsen so betätigt werden, wie nachfolgende Tabelle
1 angibt, sind alle fünf Getriebegänge G1 bis G5 und der Rückwärtsgang R
schaltbar.
Eine weitere Variante des Fünfganggetriebes ergibt sich nach Tabelle 2.
Um hohe Planetenrelativdrehzahlen und kleine Planetenraddurchmesser zu
vermeiden, werden in bevorzugter Ausführung der Erfindung anstelle von
Einzelplanetenrädern abgestufte, koaxial zueinander liegende Planetenräder
verwendet.
Ein Sechsganggetriebe mit sechs Vorwärtsgängen G1 bis G6 und einem
Rückwärtsgang R ist gemäß Tabelle 3 realisierbar.
In Tabelle 4 sind vorteilhafte Getriebeübersetzungen angegeben.
Claims (8)
1. Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem hydrodynamischen
Wandler, Kupplungen und Bremsen und mit einem Simpson-Radsatz als
Dreigangteil und mit einem weiteren Planetensatz, einer Bremse und einer
Kupplung, die zusammen den vierten Gang bilden, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaltanordnung des Simpson-Radsatzes (6) des ersten und/oder des zweiten
Ganges die Schaltanordnung des für einen weiteren Gang verwendeten
zusätzlichen Planetensatzes nachgeschaltet ist.
2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Schaltanordnung für den weiteren Gang die Schaltanordnung der Overdrive-Stufe
(17) des vierten Ganges verwendet wird.
3. Automatikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Getriebeübersetzungen so gewählt werden, daß eine sinnvolle, für das
jeweilige Fahrzeug vorteilhafte Getriebeabstufung entsteht.
4. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaltanordnung des Simpson-Radsatzes (6) des ersten Ganges die als
Overdrive-Stufe (17) wirkende Schaltanordnung des vierten Ganges
nachgeschaltet wird, wodurch zwischen den ersten Gang und den zweiten Gang
des Simpson-Radsatzes (6) ein weiterer Getriebegang (1a) gelegt wird und
somit ein Fünf-Gang-Getriebe entsteht.
5. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaltanordnung des Simpson-Radsatzes (6) des zweiten Ganges die als
Overdrive-Stufe (17) wirkende Schaltanordnung des vierten Ganges
nachgeschaltet wird, wodurch zwischen den zweiten und dritten Gang des
Simpson-Radsatzes (6) ein weiterer Getriebegang (2a) gelegt wird und somit
ein Fünf-Gang-Getriebe entsteht.
6. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß
wahlweise durch entsprechende Kupplungs- und Bremsenbetätigung der
Schaltanordnung des Simpson-Radsatzes (6) des ersten Ganges oder des zweiten
Ganges die als Overdrive-Stufe (17) wirkende Schaltanordnung des vierten
Ganges nachgeschaltet wird, wodurch zwischen den ersten Gang und den zweiten
Gang sowie zwischen den zweiten Gang und dritten Gang des Simpson-Radsatzes
(6) jeweils ein weiterer Getriebegang (1a, 2a) gelegt wird und somit ein
Sechs-Gang-Getriebe entsteht.
7. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1.-6., dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite im Simpson-Radsatz (6) enthaltene Planetengetriebe (5)
abgestufte Planetenräder besitzt, wobei das kleine Planetenrad mit dem
Sonnenrad (11), das größere Planetenrad mit dem Hohlrad (8) kämmt.
8. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1.- 6., dadurch
gekennzeichnet, daß beim zweiten Planetengetriebe (5) des Simpson-Radsatzes
(6) zwei miteinander kämmende, an einem Planetenradträger (9) gelagerte
Planetenräder (35, 36) verwendet sind, wobei das eine Planetenrad (35) mit
dem Sonnenrad (11), das andere Planetenrad (36) mit dem Hohlrad (8) kämmt,
und daß der Planetenradträger (9) von außen angetrieben ist und die Hohlräder
(8, 15) der beiden Planetengetriebe (5, 7) durch eine Koppelwelle (37)
miteinander verbunden sind, die zugleich als Abtrieb aus dem so modifizierten
Simpson-Radsatz (38) dient.
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