DE4110218A1

DE4110218A1 - Als umlaufraedergetriebe ausgebildetes automatikgetriebe fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4110218A1
Application number: DE19914110218
Authority: DE
Inventors: Gabor Diosi
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1992-10-01
Also published as: WO1992017716A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein als Umlaufrädergetriebe ausgebildetes Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge mit aneinandergekoppelten einfachen Planetensätzen, deren erster Planetensatz im wesentlichen aus einem ersten Hohlrad, einem ersten Steg sowie einem ersten Sonnenrad besteht und deren zweiter Planetensatz im wesentlichen ein zweites Hohlrad, einen zweiten Steg und ein zweites Sonnenrad aufweist, wobei das erste Hohlrad mit dem zweiten Steg sowie der mit einem Abtriebszahnrad in Verbindung stehende erste Steg mit dem zweiten Hohlrad verbunden sind, bei welchem eine Antriebswelle über eine erste oder zweite Kupplung wahlweise an das zweite Sonnenrad oder den zweiten Steg kuppelbar ist und bei welchem über eine erste Reibbremse gemeinsam das erste Hohlrad und der zweite Steg und über eine zweite Reibbremse das zweite Sonnenrad festlegbar sind.

Ein Automatikgetriebe der vorgenannten Gattung ist bekannt aus der DE-A 35 11 180. Es handelt sich dabei um ein Getriebe, das über vier Gangstufen in einem D-Bereich und zwei Gangstufen in einem U-Bereich verfügt. In den Gangstufen eins bis drei des D-Bereichs wird die Antriebswelle mit dem ersten Sonnenrad über einen Freilauf verbunden, während im L-Bereich über eine Kupplung eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebswelle und erstem Sonnenrad hergestellt wird. Das Automatikgetriebe verfügt, da die Übersetzungen der zweiten Gangstufe des D-Bereichs und der zweiten Gangstufe des U-Bereichs identisch sind, über insgesamt fünf Übersetzungsstufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Automatikgetriebe der vorgenannten Gattung baulich kompakt auszugestalten, wobei, unter Verwendung einfacher Mittel, eine vom niedrigsten bis zum höchsten Gang abnehmende Gangsprungfolge einzuhalten ist.

Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das erste Sonnenrad über eine dritte Reibbremse festlegbar ist. Eine derartige Abbremsung des ersten Sonnenrades erfolgt im größten Übersetzungsverhältnis, also in den niedrigsten Gängen des Getriebes, wobei in diesen beiden Gängen abwechselnd die erste oder zweite Kupplung betätigt wird, so daß jeweils bei festgelegtem ersten Sonnenrad das zweite Sonnenrad oder der zweite Steg und das erste Hohlrad gemeinsam angetrieben werden.

Weiterhin wird gemäß Anspruch 2 vorgeschlagen, die Antriebswelle als Zentralwelle durch beide Planetensätze hindurchzuführen und das zur Antriebswelle koaxiale Abtriebszahnrad räumlich zwischen der dritten Reibbremse und dem ersten Planetensatz anzuordnen. Durch die Verwendung einer mit der ersten und der zweiten Kupplung verbundenen Zentralwelle, die durch die Planetensätze hindurchgeführt ist, werden die radialen Abmessungen des Automatikgetriebes erheblich verringert, und die entsprechende triebliche Verbindung ist bei geringem baulichen Aufwand herstellbar, nämlich mit einer einfachen Welle. Die Anordnung des Abtriebszahnrades zwischen der dritten Reibbremse und dem ersten Planetensatz führt ebenfalls zu einem günstigen Getriebeaufbau, bei dem dieses Abtriebszahnrad unmittelbar neben dem ersten Steg angeordnet ist.

Weiterhin soll gemäß Anspruch 3 die Antriebswelle über eine dritte Kupplung an das erste Sonnenrad kuppelbar sein, wobei die dritte Kupplung und die dritte Reibbremse mittels einer die Antriebswelle unmittelbar umgebenden ersten Hohlwelle mit dem ersten Sonnenrad verbunden sind. Durch die Verwendung dieser dritten Kupplung läßt sich auf einfache Weise ein mit vier Vorwärtsgangstufen ausgebildetes Automatikgetriebe erweitern auf ein Fünfgang- bzw. Sechsgang- Getriebe. Somit läßt sich eine im wesentlichen einheitliche Getriebebaureihe, bezogen auf die gewünschte Anzahl von Gangstufen, ohne wesentliche bauliche Veränderungen, d. h. nur durch Hinzufügen oder Weglassen dieser dritten Kupplung, in der Anzahl der möglichen Gangstufen variieren. Die Verwendung einer mit dem ersten Sonnenrad verbundenen Hohlwelle, an der sowohl die dritte Reibbremse als auch die dritte Kupplung angreifen, führt ebenfalls zu einem geordneten Getriebeaufbau.

Weiterhin sollen sich nach Anspruch 4 die erste und die zweite Kupplung, die erste Reibbremse sowie eine zur Festlegung des zweiten Sonnenrades dienende vierte Reibbremse in axialer Richtung unmittelbar an den zweiten Planetensatz anschließen. Diese Kupplungen und Reibbremsen sind somit an dem, dem Antrieb des Automatikgetriebes gegenüberliegenden Ende gemeinsam angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung lassen sich diese Kupplungen und Reibbremsen im Falle von Reparaturarbeiten problemlos demontieren und montieren.

Schließlich soll gemäß Anspruch 5 ein Verbindungssteg, der das erste Hohlrad, den zweiten Steg und die erste Reibbremse miteinander verbindet, außerhalb der radialen Erstreckung des ersten und des zweiten Planetensatzes angeordnet sein. Dieser Verbindungssteg, der ebenfalls platzsparend angeordnet ist, umgibt somit einen Verbindungssteg, der das zweite Hohlrad mit dem ersten Steg drehfest verbindet.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel nebst vier unterschiedlichen Schaltabläufen bei unterschiedlicher Anzahl von Gangstufen vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Automatikgetriebes;

Fig. 2 ein Schaltschema für ein in sechs Gangstufen schaltbares Getriebe gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Schaltschema für ein in fünf Gangstufen schaltbares Getriebe nach Fig. 1;

Fig. 4 eine weitere Alternative zum Schaltschema nach Fig. 3 für ein fünf Gangstufen schaltbares Getriebe nach Fig. 1 und

Fig. 5 ein Schaltschema für ein in vier Gangstufen schaltbares Getriebe, wofür das Getriebe nach Fig. 1 in einfacher Weise modifiziert ist.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Umlaufrädergetriebe bezeichnet, das einen ersten Planetensatz 2 und einen zweiten Planetensatz 3 aufweist. Der erste Planetensatz 2 besteht im wesentlichen aus einem ersten Hohlrad 4, einem ersten Steg 5 sowie einem ersten Sonnenrad 6. Der zweite Planetensatz wiederum setzt sich aus einem zweiten Hohlrad 7, einem zweiten Steg 8 und einem zweiten Sonnenrad 9 zusammen.

Eine Antriebswelle 10, die als Zentralwelle ausgebildet ist, kann über eine erste Kupplung 11 mit dem zweiten Sonnenrad 9 des zweiten Planetensatzes 3 verbunden werden. Weiterhin ist eine zweite Kupplung 12 vorhanden, über die eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle 10 und dem zweiten Steg 8 herstellbar ist. Eine dritte Kupplung 13 dient zur möglichen Verbindung von Antriebswelle 10 und dem ersten Sonnenrad 6.

Das erste Hohlrad 4 ist über einen Verbindungssteg 14 mit dem zweiten Steg 8 verbunden. Über einen weiteren Verbindungssteg 15 ist eine drehfeste Koppelung von dem zweiten Hohlrad 7 und dem ersten Steg 5 hergestellt, wobei der erste Steg 5 unmittelbar mit einem Abtriebszahnrad 16 verbunden ist. An dem Verbindungssteg 14 greift eine erste Reibbremse 17 an, über die das erste Hohlrad 4 und der zweite Steg 8 gehäusefest abbremsbar sind. Weiterhin steht mit dem zweiten Sonnenrad eine zweite Reibbremse 18 in Verbindung. Die erste Reibbremse 17, die zweite Reibbremse 18, die erste Kupplung 11 und die zweite Kupplung 12 sind an dem dem Antrieb des Automatikgetriebes gegenüberliegenden Ende, also hinter dem zweiten Planetensatz, angeordnet. An einem von der dritten Kupplung 13 zum ersten Sonnenrad 6 führenden Hohlwelle 19 greift weiterhin eine dritte Reibbremse 20 an.

Das in Fig. 1 dargestellte Automatikgetriebe zeichnet sich durch einen besonders kompakten Aufbau aus, wobei neben dieser Kompaktheit auch ein Konzept verwirklicht ist, bei dem möglichst kurze Verbindungen zwischen den aneinandergekoppelten Elementen der beiden Planetensätze 2 und 3 realisiert sind. Wie aus den Schaltschemata der Fig. 2 bis 5 hervorgeht, ist zunächst nach dem Schaltschema der Fig. 2 eine maximale Gangzahl von sechs Gangstufen unter Verwendung der in der Fig. 1 dargestellten Kupplungen und Reibbremsen schaltbar. Dieses Sechsgang-Getriebe läßt sich, wie weiterhin den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, auf ein Fünfgang-Getriebe reduzieren. Schließlich kann nach Fig. 5 bei im wesentlichen gleichem Getriebeaufbau dadurch ein Viergang-Getriebe geschaffen werden, daß die dritte Kupplung 13 weggelassen wird, so daß die Hohlwelle 19 nicht mehr an die Antriebswelle 10 kuppelbar ist, sondern nur noch über die dritte Reibbremse 20 am Getriebegehäuse festlegbar ist. Somit lassen sich innerhalb einer Baureihe von Automatikgetrieben bei im wesentlichen unverändertem Getriebeaufbau unterschiedliche Zahlen maximal schaltbarer Gangstufen realisieren.

Bezugszeichen

1 Umlaufgetriebe
2 erster Planetensatz
3 zweiter Planetensatz
4 erstes Hohlrad
5 erster Steg
6 erstes Sonnenrad
7 zweites Hohlrad
8 zweiter Steg
9 zweites Sonnenrad
10 Antriebswelle
11 erste Kupplung
12 zweite Kupplung
13 dritte Kupplung
14 Verbindungssteg
15 Verbindungssteg
16 Abtriebszahnrad
17 erse Reibbremse
18 zweite Reibbremse
19 Hohlwelle
20 dritte Reibbremse

Claims

1. Als Umlaufrädergetriebe (1) ausgebildetes Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge mit aneinandergekoppelten einfachen Planetensätzen (2 und 3), deren erster Planetensatz (2) im wesentlichen aus einem ersten Hohlrad (4), einem ersten Steg (5) sowie einem ersten Sonnenrad (6) besteht und deren zweiter Planetensatz (3) im wesentlichen ein zweites Hohlrad (7), einen zweiten Steg (8) und ein zweites Sonnenrad (9) aufweist, wobei das erste Hohlrad (4) mit dem zweiten Steg (8) sowie der mit einem Abtriebszahnrad (16) in Verbindung stehende erste Steg (5) mit dem zweiten Hohlrad (7) verbunden sind, bei welchem eine Antriebswelle (10) über eine erste oder zweite Kupplung (11 oder 12) wahlweise an das zweite Sonnenrad (9) oder den zweiten Steg (8) kuppelbar ist und bei welchem über eine erste Reibbremse (17) gemeinsam das erste Hohlrad (4) und der zweite Steg (8) und über eine zweite Reibbremse (18) das zweite Sonnenrad (9) festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Sonnenrad (6) über eine dritte Reibbremse (20) festlegbar ist.

2. Als Umlaufrädergetriebe ausgebildetes Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (10) als Zentralwelle durch beide Planetensätze (2 und 3) hindurchgeführt ist und daß das zur Antriebswelle (10) koaxiale Abtriebszahnrad (16) räumlich zwischen der dritten Reibbremse (20) und dem ersten Planetensatz (2) angeordnet ist.

3. Als Umlaufrädergetriebe ausgebildetes Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (10) über eine dritte Kupplung (13) an das erste Sonnenrad (6) kuppelbar ist, wobei die dritte Kupplung (13) und die dritte Reibbremse (20) mittels einer die Antriebswelle unmittelbar umgebenden ersten Hohlwelle (19) mit dem ersten Sonnenrad (6) verbunden sind.

4. Als Umlaufrädergetriebe ausgebildetes Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und die zweite Kupplung (11 und 12), die erste Reibbremse (17) sowie die zur Festlegung des zweiten Sonnenrades (9) dienende zweite Reibbremse (18) in axialer Richtung unmittelbar an den zweiten Planetensatz, dem ersten Planetensatz (2) gegenüberliegend, anschließen.

5. Als Umlaufrädergetriebe ausgebildetes Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungssteg (14), der das erste Hohlrad (4), den zweiten Steg (8) und die erste Reibbremse (17) miteinander verbindet, außerhalb der radialen Erstreckung des ersten und des zweiten Planetensatzes (2 und 3), radial unmittelbar an diese angrenzend, angeordnet ist.