DE4114462A1

DE4114462A1 - Mehrgaengiges, automatisch schaltbares stufenwechselgetriebe

Info

Publication number: DE4114462A1
Application number: DE4114462A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Ing Grad Kappel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1991-05-03
Publication date: 1991-11-14

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrgängiges, automatisch schalt bares Stufenwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Herkömmliche, automatisch schaltbare Stufenwechselgetriebe weisen in der Regel drei bis vier Gänge auf. Die Verwendung zusätzlicher Gangstufen zur Optimierung des Kraftstoffverbrauchs bzw. des an der Antriebsachse zur Verfügung stehenden Moments ist bereits als sinnvoll erkannt worden. Dabei ist davon auszu gehen, daß mit steigender Gangzahl auch der Aufwand an Bauraum sowie die Anzahl der Planetensätze und/oder Planetenelemente sowie die Zahl der Schaltglieder stark zunimmt. So ist beispiels weise von Acustar, Inc. ein automatisches Vierganggetriebe (Modell A 604) bekannt, bei dem zwei einander nachgeordnete Planetensätze durch geeignete Schaltglieder in vier Vorwärts- und einen Rückwärtsgang schaltbar sind.

Ausgehend von dem vorgenannten Getriebe ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anzahl der Gangstufen weiter zu erhöhen und zugleich den erforderlichen Bauraum und die Anzahl der erforderlichen Schaltglieder möglichst gering zu halten.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die Kombination der im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale. Durch die er findungsgemäße zusätzliche Bremse für das zum zweiten Plane tensatz gehörende Sonnenrad sind zusätzliche Gangstufen, ins besondere insgesamt sechs Gangstufen zuzüglich eines Rückwärts ganges möglich. Dabei hat die Auswahl und Abstimmung der ein zelnen Gangstufen unter Berücksichtigung maximaler Drehzahlen der Planetenräder zu erfolgen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, insbesondere die Verbindung einzelner Elemente der Planetensätze sowie die An ordnung der Schaltglieder sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Stufen wechselgetriebes mit besonders kurzer Baulänge und

Fig. 2 eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Stufen wechselgetriebes in einer weiteren Ausführungs form.

In der Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein Stufenwechsel getriebe in Planetenbauart bezeichnet. Eingangsseitig ist eine Antriebswelle 11 vorgesehen. Diese ist mit einem hier nicht gezeigten Antriebsmotor, zum Beispiel über einen hydrodynami schen Drehmomentwandler verbunden und kann - wie gezeigt - im Bild links angeordnet sein bzw. nach der entgegengesetzten Seite hin verlängert sein. Das Planetengetriebe 10 besteht aus zwei einfachen Planetensätzen mit jeweils einem Ringrad R1, einem Planetenträger P1, einem Sonnenrad S1 bzw. einem Ring rad R2, einem Planetenträger P2 und einem Sonnenrad S2. Jeder Planetensatz ist konzentrisch aufgebaut. In der Fig. 1 ist der erste Planetensatz (R1, P1, S1) darüber hinaus konzentrisch außen um den zweiten Planetensatz (R2, P2, S2) angeordnet. Diese Bauart weist eine besonders geringe axiale Abmessung auf.

Es sind insgesamt drei Kupplungen K1, K2 und K3 und drei Bremsen B1, B2 und B3 vorgesehen. Das Sonnenrad S1 des ersten Planeten satzes ist über die Kupplung K1 mit der Antriebswelle 11 verbind bar und außerdem über die Bremse B1 festlegbar. Das Sonnenrad S2 des zweiten Planetensatzes ist über die Kupplung K3 mit der Antriebswelle 11 verbindbar und über die Bremse B3 festlegbar. Der Planetenträger P2 des zweiten Planetensatzes ist über die Kupplung K2 mit der Antriebswelle 11 verbindbar und über die Bremse B2 festlegbar. Anstelle der Bremse B2 kann ein Freilauf 12 zum Abstützen des Planetenträgers PS im 2. Gang vorgesehen sein. Anstelle der Bremse B2 kann im zweiten Gang ein Freilauf 12 zum Abstützen des Planetenträgers P2 vorgesehen sein.

Das Ringrad R1 ist fest mit dem Planetenträger P2 und das Ring rad R2 ist fest mit dem Planetenträger P1 verbunden. Der Abtrieb erfolgt über ein Abtriebsritzel 13, welches mit dem Planeten träger P1 sowie dem Ringrad R2 verbunden ist.

Im Unterschied zur Fig. 1 sind in der Fig. 2 die Planetensätze in axialer Richtung aufeinanderfolgend angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist der radiale Bauaufwand besonders gering. Beiden Ausführungsformen gemeinsam ist die geringe Anzahl von lediglich sechs Schaltgliedern bei sechs Gangstufen zuzüglich Rückwärtsgang. Die für die einzelnen Gänge zu betätigenden Schaltglieder sowie die jeweilige Übersetzung sind der nachfol genden Tabelle zu entnehmen. Dabei ist die Betätigung eines Schaltgliedes (Kupplung, Bremse oder Freilauf F) durch Eintra gung eines "X" kenntlich gemacht.

Sofern der Planetenträger P2 mit dem in der Fig. gezeigten Freilauf F (Bezugsziffer 12) ausgestattet ist, wird die Bremse B2 nur zum Schalten des Rückwärtsganges benötigt.

Den in der Tabelle genannten Übersetzungen zugrundeliegende Zähnezahlen sind:
Ringrad R1 = 89,
Sonnenrad S1 = 61,
Ringrad R2 = 43,
Sonnenrad S2 = 11.

In beiden Ausführungsformen sind die Bremsen B2 und B3 benach bart angeordnet, so daß diese gegebenenfalls durch doppelt wirkende Schaltelemente, zum Beispiel Doppelkolben betätigbar sind. In ähnlicher Weise sind eingangsseitig die Kupplungen K1, K2, K3 angeordnet. Dabei sind aus den gleichen Gründen wie zuvor bei den Bremsen die Kupplungen K2 und K3 benachbart.

Bezugszeichenliste

10 Planetengetriebe
11 Antriebswelle
12 Freilauf
13 Abtriebsritzel
B1 Bremsen
B2 Bremsen
B3 Bremsen
K1 Kupplung
K2 Kupplung
K3 Kupplung
R1 Ringrad des ersten Planetensatzes
R2 Ringrad des zweiten Planetensatzes
S1 Sonnenrad
S2 Sonnenrad
P1 Planetenträger
P2 Planetenträger

Claims

1. Mehrgängiges, automatisch schaltbares Stufenwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Gehäuse angeordneten, einerseits mit einer Antriebswelle (11) und andererseits mit einem Abtriebsritzel (13) verbundenen Plane tengetriebe (10) aus zwei einfachen Planetensätzen und mit den einzelnen Elementen des Planetengetriebes (10) zugeord neten, aus Kupplungen (K1, K2, K3) und Bremsen (B1, B2, B3) bestehenden, mit Hilfskraft beaufschlagbaren Schalt gliedern, wobei

- der Planetenträger (P1) des ersten Planetensatzes mit dem Ringrad (R2) des zweiten Planetensatzes verbunden ist,
- der Planetenträger (P2) des zweiten Planetensatzes mit dem Ringrad (R1) des ersten Planetensatzes verbunden ist,
- beide Sonnenräder (S1, S2) getrennt voneinander jeweils über Kupplungen (K1, K3) mit der Antriebswelle (11) ver bindbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

- daß das Sonnenrad (S2) des zweiten Planetensatzes über eine Bremse (B3) festlegbar ist.

2. Stufenwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Ringrad (R1) des ersten Planetensatzes zusammen mit dem Planetenträger (P2) des zweiten Planetensatzes über eine Kupplung (K2) mit der Antriebswelle (11) verbindbar ist.

3. Stufenwechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ringrad (R1) des ersten Planetensatzes zusammen mit dem Planetenträger (P2) des zweiten Planeten satzes über eine Bremse (B2) festlegbar ist.

4. Stufenwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (P1) des ersten Planetensatzes zusammen mit dem Ringrad (R2) des zweiten Planetensatzes mit dem Abtriebsritzel (13) verbunden ist.

5. Stufenwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringrad (R1) des ersten Planetensatzes zusammen mit dem Planetenträger (P2) des zweiten Planetensatzes über einen Freilauf (12) für den zweiten Gang abstützbar ist.