DE4130223B4

DE4130223B4 - Planetengetriebe

Info

Publication number: DE4130223B4
Application number: DE4130223A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Wako Nakayama; Takashi Wako Hotta; Yukio Wako Morita; Yoichi Wako Kojima; Kimihiko Wako Kikuchi; Tsunefumi Wako Niiyama; Yorinori Wako Kumagai; Shinichi Wako Sakaguchi; Tomoharu Wako Kumagai
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2011-09-12
Also published as: DE4130223A1; US5277673A

Abstract

Planetengetriebe, umfassend
ein Eingangselement (1) und ein Ausgangselement (2),
einen ersten (G1), einen zweiten (G2) und einen dritten Planetengetriebesatz (G3), welche koaxial zueinander angeordnet sind und als Elemente jeweils ein Sonnenrad (S1, S2, S3), einen Planetenradträger (C1, C2, C3) und ein Hohlrad (R1, R2, R3) aufweisen, wobei jeweils zwei der Elemente des ersten (G1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) mit Elementen der jeweils anderen Planetengetriebesätze zwischen dem Eingangselement (1) und dem Ausgangselement (2) gekoppelt sind,
wobei weiter die Elemente des ersten (G1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) zu einer ersten, einer zweiten, einer dritten, einer vierten und einer fünften Drehanordnung zur jeweils gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei die erste, die zweite und die fünfte Drehanordnung mit dem Eingangselement (1) gekoppelt sind und die vierte Drehanordnung mit dem Ausgangselement (2) gekoppelt ist, und wobei die zweite Drehanordnung einen ersten und einen zweiten...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit drei Planetengetriebesätzen.
Planetenradgetriebe werden in großem Umfang als Automatik-Getriebe beispielsweise für Kraftfahrzeuge verwendet. Viele bekannte Planetenradgetriebe besitzen zwei Planetengetriebesätze beispielsweise Ravigneaux-Getriebesätze oder Simpson-Getriebesätze, die miteinander kombiniert sind und generell Getriebestellungen (Gänge) bis zu einem vierten Vorwärtsgang besitzen. Um den Forderungen nach mehr Gängen für verbesserte Fahreigenschaften zu genügen, sind Getriebe mit Gängen bis zu einem fünften Vorwärtsgang und mehr vorgeschlagen worden, von denen einige schon in Benutzung sind.
Die Druckschrift US 4,660, 439 A offenbart etwa in ihren 2 und 5 ein aus drei Planetengetriebesätzen gebildetes Planetenradgetriebe. Jeweils zwei Elemente eines Planetengetriebesatzes sind fest oder lösbar mit Elementen anderer Getriebesätze verbunden, sodass in einem Betriebszustand fünf gemeinsam drehende gekoppelte Drehanordnungen geschaffen sind. Eine Trennkupplung ist zwischen dem Sonnenrad des dritten (in den bezeichneten Figuren ganz rechten) Getriebesatzes und dem Steg des zweiten (in den genannten Figuren mittleren) Getriebesatzes angeordnet, sodass diese Elemente wahlweise miteinander verbindbar oder trennbar sind.
Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist zum einen, dass eines der genannten Planetengetriebe lediglich vier brauchbare Vorwärtsgänge zu realisieren im Stande ist, die Steuerung von Schaltvorgängen aufgrund der hohen Anzahl von in jedem Gang aktivierten Kupplungen und Bremsen kompliziert und die Fehlerwahrscheinlichkeit deshalb hoch ist, und ein Überdrehen einzelner Elemente der bekannten Planetengetriebe nicht ausgeschlossen werden kann.
Getriebe mit einer erhöhten Gangzahl sind beispielsweise in der JP 63-318349 A und der JP 61-103654 U beschrieben. Derartige Getriebe besitzen zwei Planetengetriebesätze, die jeweils mit drei Kupplungen und drei Bremsen kombiniert sind, sowie sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang. Da lediglich zwei Planetengetriebesätze verwendet werden, können derartige Getriebe mit konventionellen Planetenradgetrieben Komponenten gemeinsam haben. Derartige Getriebe sind jedoch hinsichtlich ihrer Steuerung aufwendig, da sie Schaltungen benötigen, welche zwei zu lösende Kraftschlusseinrichtungen (eine Kupplung und eine Bremse) und zwei weitere gleichzeitig miteinander in Wirkverbindung zu bringende Kraftschlusseinrichtungen erforderlich machen.
Soll beispielsweise bei derartigen Getrieben eine Schaltung vom zweiten in den dritten Gang oder vom dritten in den zweiten Gang erfolgen, so ist es notwendig, eine Kupplung und eine Bremse zu lösen und eine weitere Kupplung und eine weitere Bremse in Wirkverbindung zu bringen.
In den JP 59-222644 A und JP 01-320362 A sind Plantenradgetriebe mit jeweils drei Planetengetriebesätzen beschrieben. Dabei sind zwei Elemente des einen Planetengetriebesatzes mechanisch mit den Elementen der anderen Planetengetriebesätze gekoppelt, wobei vier Kupplungen und drei Bremsen mit den Plantengetriebesätzen kombiniert sind. Derartige Planetenradgetriebe besitzen vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang, die durch Steuerung der Betätigung der Kraftschlusseinrichtungen (d.h., Kupplungen und Bremsen) auswählbar sind. Speziell kann die Umschaltung zwischen benachbarten Gängen der fünf Vorwärtsgänge durch Lösen einer Kraftschlusseinrichtung (eine Kupplung oder eine Bremse) und durch eine Wirkverbindung der anderen Kraftschlusseinrichtung erfolgen. Die Steuerung derartiger Planetenradgetriebe ist daher relativ einfach.
Die vorgenannten Planetenradgetriebe mit drei Planetengetriebesätzen sind jedoch insofern problematisch, als in bestimmten Getriebebereichen (beispielsweise einem unteren (ersten) Bereich, einem fünften Bereich oder einem Rückwärts-Bereich) die Elemente (d.h., ein Sonnenrad, ein Träger und ein Hohlrad) der Planetengetriebesätze mit einer Drehzahl rotieren, die wesentich größer als die Drehzahl des Motors (d.h., der Eingangswelle) ist. Das bedeutet, dass die Elemente mit übermäßiger Drehzahl rotieren. Die Planetenradgetriebe können daher nicht mit Motoren kombiniert werden, die mit hoher Drehzahl laufen; für mit kleiner Drehzahl laufende Motoren, beispielsweise Diesel-Motoren, sind sie jedoch geeignet.
Getriebe mit fünf Gängen benötigen für bessere Laufeigenschaften oft einen Bereich von Drehzahluntersetzungsverhältnissen vom ersten Gang bis zum fünften Gang als Getriebe mit vier Gängen. Der größere Bereich von Drehzahluntersetzungsverhältnissen trägt auch zu einer Drehung der Elemente der Planetengetriebesätze mit übermäßiger Drehzahl bei.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetenradgetriebe mit drei Planetengetriebesätzen anzugeben, bei dem eine große Anzahl von Gängen realisierbar ist.
Dabei soll weiterhin auch die Steuerung der Schaltung leicht möglich sein. Darüber hinaus sollen die Elemente der Planetengetriebesätze frei von Problemen sein, die sich durch Drehung mit übermäßiger Drehzahl ergeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Planetenradgetriebe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch Planetenradgetriebe mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1, 2, 3 und 5 gelöst.
Bei einem derartigen Planetenradgetriebe wird in Gängen, die durch Elemente mit einer Tendenz zur Drehung mit übermäßiger Drehzahl gebildet werden, die Trennkupplung ausgekoppelt, um die die zweite Drehanordnung bildenden Drehanordnungsteile zu trennen, wodurch eine Drehung dieser Drehanordnungsteile mit übermäßiger Drehzahl vermieden wird.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes gemäß Anspruch 1;
2 eine Tabelle zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen den Gängen, dem Ineingriffbringen von Kupplungen und Bremsen sowie der Drehzahluntersetzungsverhältnisse des Planetenradgetriebes gemäß 1.
3 eine Tabelle zur Darstellung, wie Elemente in Drehanordnungen im Planetenradgetriebe nach 1 gekoppelt werden; 4-7 jeweils ein Diagramm zur Erläuterung der Drehzahl von Elementen des Planetenradgetriebes nach 1;
8 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes gemäß Anspruch 2;
9 eine Tabelle zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen den Gängen, dem Ineingriffbringen von Kupplungen und Bremsen sowie der Drehzahluntersetzungsverhältnisses des Planetenradgetriebes nach 8;
10 eine Tabelle zur Erläuterung, wie Elemente in Drehanordnungen im Planetengetriebe nach 8 gekoppelt werden;
11-14 jeweils ein Diagramm zur Erläuterung der Drehzahlen von Elementen des Planetenradgetriebes nach 8;
15 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes gemäß Anspruch 3;
16 eine Tabelle zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen den Gängen, dem Ineingriffbringen von Kupplungen und Bremsen sowie Drehzahluntersetzungsverhältnissen des Planetenradgetriebes nach 15;
17 eine Tabelle zur Erläuterung, wie Elemente in Drehanordnungen im Plantenradgetriebe nach 15 gekoppelt werden;
18-21 jeweils ein Diagramm zur Erläuterung der Drehzahlen von Elementen des Planetenradgetriebes nach 15;
22 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes gemäß Anspruch 3;
23 eine Tabelle zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Gängen, dem Ineingriffbringen von Kupplungen und Bremsen sowie Drehzahluntersetzungsverhältnissen des Planetenradgetriebes nach 22;
24 eine Tabelle zur Erläuterung, wie Elemente in Drehanordnungen im Planetenradgetriebe nach 22 gekoppelt werden;
25 ein Diagramm zur Erläuterung von Drehzahlen von Elementen des Planetenradgetriebes nach 22;
26 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes gemäß Anspruch 5;
27 eine Tabelle zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Gängen, dem Ineingriffbringen von Kupplungen und Bremsen sowie Drehzahluntersetzungsverhältnissen des Planetenradgetriebes nach 26;
28 eine Tabelle zur Erläuterung, wie Elemente in Drehanordnungen im Planetenradgetriebe nach 26 gekoppelt werden; und
29 ein Diagramm zur Erläuterung von Drehzahlen von Elementen des Planetenradgetriebes nach 26.
In den Figuren der Zeichnung und den folgenden Erläuterungen bezeichnen gleiche oder gleichartige Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Teile.
Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes gemäß der schematischen Darstellung nach 1 besitzt einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetengetriebesatz G1, G2, G3, die koaxial parallel zueinander angeordnet sind. Diese Planetengetriebesätze G1, G2, G3 besitzen jeweils ein erstes, zweites bzw. ein drittes Sonnenrad S1, S2, S3, die zentral angeordnet sind, ein erstes, ein zweites bzw. ein drittes, mit dem ersten, zweiten bzw. dritten Sonnenrad S1, S2, S3 kämmendes Planetenrad P1, P2, P3, die bei Rotation um ihre eigene Achse um die Sonnenräder rotieren, einen ersten, einen zweiten bzw. einen dritten Planetenträger C1, C2, C3, auf denen das erste, das zweite bzw. das dritte Planetenrad P1, P2, P3 drehbar gelagert sind und die um das erste, das zweite bzw. das dritte Sonnenrad S1, S2, S3 rotieren, sowie ein erstes, ein zweites bzw. ein drittes Hohlrad R1, R2, R3 in Form von Innenzahnrädern, die mit dem ersten, dem zweiten bzw. dem dritten Planetenrad P1, P2, P3 kämmen.
Das erste Sonnenrad S1 ist fest mit einer Eingangswelle 1 verbunden und dreht sich daher immer mit dieser, während der erste Planetenradträger C1 mit dem zweiten Hohlrad R2, dem dritten Hohlrad R3 und einem Ausgangszahnrad 2 verbunden ist. Das erste Hohlrad R1 kann mittels einer ersten Bremse B1 gegen Drehung arretiert werden. Das erste Hohlrad R1 und der dritte Planetenradträger C3 sind miteinander verbunden. Das zweite Sonnenrad S2 ist über eine erste Kupplung K1 lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden. Das zweite Sonnenrad S2 kann durch eine dritte Bremse B3 gegen Drehung arretiert werden. Der zweite Planetenradträger C2 ist über eine zweite Kupplung K2 lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden. Das zweite Sonnenrad S2 kann durch eine zweite Bremse B2 gegen Drehung arretiert werden. Der zweite Planetenradträger C2 ist über eine dritte Kupplung K3 mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden.
Im Planetenradgetriebe der vorstehend erläuterten Ausgestaltung können durch Ein- und Auskuppeln der ersten, zweiten und dritten Kupplung K1, K2, K3 sowie durch Ineingriffbringen und Lösen der ersten, zweiten und dritten Bremse B1, B2, B3 Gänge eingelegt und Schaltungen gesteuert werden. Speziell können Ein- und Auskuppeln der ersten, zweiten und dritten Kupplung K1, K2, K3 und Ineingriffbringen sowie Lösen der ersten, zweiten und dritten Bremse B1, B2, B3 gemäß 2 fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang, zweiter, dritter, vierter und fünfter Gang) und ein Rückwärtsgang (rückwärts) eingelegt werden. Ein O-Symbol bezeichnet in 2 das Einkuppeln bzw. Ineingriffbringen der entsprechenden Kupplung oder Bremse. Die zweite Bremse B2 im Kriechgang ist durch das O-Symbol gekennzeichnet, da sie zwar in Eingriff gebracht wird, jedoch an der Übertragung von Antriebsleitung nicht beteiligt ist. Die Drehzahluntersetzungsverhältnisse in den entsprechenden Gängen ändern sich in Abhängigkeit von der Anzahl der Zähne der Zahnräder und sind daher in 2 lediglich beispielhaft dargestellt.
Die Tabelle nach 2 zeigt, dass die fünf Gänge (Kriechgang bis fünfter Gang) dadurch eingelegt werden können, dass zwei Kupplungen und Bremsen eingekuppelt bzw. in Eingriff gebracht werden (die Kupplungen und Bremsen werden im folgenden als „Kraftschlusseinrichtungen" bezeichnet). Die Schaltungen zwischen benachbarten Gängen können dadurch erfolgen, dass eine der beiden Kraftschlusseinrichtungen gelöst und die andere Kraftschlusseinrichtung in Eingriff gebracht wird, wobei jedoch beide Kraftschlusseinrichtungen nicht gleichzeitig gelöst oder in Eingriff gebracht werden. Daher können die Schaltungen leicht gesteuert werden.
3 zeigt, wie die Elemente (die Sonneräder, die Planetenradträger und die Hohlräder) des Planetenradgetriebes nach 1 in Drehanordnung gekoppelt werden. Das zweite Sonnenrad S2 dient alleine als eine erste Drehanordnung, während der zweite Planetenradträger C2 und das dritte Sonnenrad S3 miteinander gekoppelt sind und gemeinsam als zweite Drehanordnung dienen. Das erste Hohlrad R1 und der dritte Planetenradträger C3 sind miteinander gekoppelt und dienen zusammen als dritte Drehanordnung. Der erste Planetenradträger C1, das zweite Hohlrad R2 und das dritte Sonnenrad S3 sind miteinander gekoppelt und dienen zusammen als vierte Drehanordnung.
Das erste Sonnenrad S1 dient als fünfte Drehanordnung. Gemäß 1 ist die dritte Kupplung K3 zwischen dem zweiten Planetenradträger C2 und dem dritten Sonnenrad S3 angeordnet, wobei diese Komponenten gemeinsam als zweite Drehanordnung dienen. Der zweite Planetenradträger C2 und das dritte Sonnenrad S3 können daher durch die dritte Kupplung K3 miteinander verbunden bzw. voneinander gelöst werden.
3 zeigt Verhältnisse λ zwischen Zähnezahlen Zs der Sonnenräder und Zähnezahlen Zr der Hohlräder (λ = Zs/Zr).
Der Zusammenhang zwischen den Drehzahlen der Elemente des Planetenradgetriebes gemäß Anspruch 1 ist in 4 dargestellt. Die Drehzahluntersetzungsverhältnisse in den entsprechenden Gängen werden im folgenden anhand von 4 beschrieben.
In 4 sind der erste, zweite und dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 getrennt voneinander dargestellt. In dieser Darstellung der Planetengetriebesätze G1, G2, G3 repräsentiert jede vertikale Linie ein Element des Planetengetriebesatzes, während deren Länge die Drehzahl des Elementes repräsentiert. Die Abstände zwischen den vertikalen Linien sind proportional zum reziproken Wert der Zähnezahl der Sonnenräder und zum reziproken Wert der Zähnezahl der Hohlräder.
Beispielsweise entsprechen die drei vertikalen Linien (4) des ersten Planetengetriebesatzes G1 aufeinanderfolgend von rechts nach links dem ersten Sonnenrad S1, dem ersten Planetenradträger C1 bzw. dem ersten Hohlrad R1. Die nach oben gerichtete Länge der vertikalen Linien repräsentieren jeweils die Drehzahl n in Vorwärtsrichtung. Ein Abstand „a" zwischen der das erste Sonnenrad S1 repräsentierenden vertikalen Linie sowie der den ersten Planetenradträger C1 repräsentierenden vertikalen Linie entspricht dem reziproken Wert (1/Zs) der Zähnezahl Zs des ersten Sonnenrades S1. Ein Abstand „b" zwischen der dem ersten Planetenradträger C1 repräsentierenden vertikalen Linie und der das erste Hohlrad R1 repräsentierenden vertikalen Linie entspricht dem reziproken Wert (1/Zr) der Zähnezahl Zr des ersten Hohlrades R1. Wenn das mit der Eingangswelle 1 verbundene erste Sonnenrad S1 mit der Drehzahl n rotiert und das erste Hohlrad R1 durch die erste Bremse B1 gegen Drehung stillgesetzt ist, so ist dann die Drehzahl des ersten Planetenradträgers C1 gleich n_c (4), was sich durch den Schnittpunkt zwischen der dem ersten Planetenradträger C1 entsprechenden vertikalen Linie und einer die Punkte A und B verbindenden Linie C ergibt. Der Punkt A repräsentiert die Drehung des ersten Sonnenrades S1 mit der Drehzahl n und der Punkt B repräsentiert den gebremsten Zustand des ersten Hohlrads R1.
Der erste und der zweite Planetengetriebesatzes G1, G2 sind grundsätzlich in der oben beschriebenen gleichen Weise definiert. Die erste, die zweite und die dritte Kupplung K1, K2, K3 sowie die erste, die zweite und die dritte Bremse B1, B2, B3 sind als den Elementen entsprechend dargestellt, welchen sie zugeordnet sind.
Das Verhältnis der Drehzahl des Ausgangszahnrades 2 zur Drehzahl des Eingangswelle 1, d.h. ein Drehzahluntersetzungsverhältnis wird in den Gängen unter Ausnutzung eines Drehzahldiagramms festgelegt.
Im Kriechgang sind alle Kupplungen K1, K2, K3 sowie die dritte Bremse B3 ausgekuppelt bzw. gelöst, während die erste und die zweite Bremse B1, B2 in Eingriff sind. Da der erste Planetenradträger C1 und das dritte Hohlrad R3 (zwei Elemente) mechanisch miteinander gekoppelt sind und auch das erste Sonnenrad R1 und der dritte Planetenradträger C3 (zwei Elemente) mechanisch miteinander gekoppelt sind, sind der erste und der dritte Planetengetriebesatz G1, G3 als einheitlicher Planetengetriebesatz einstückig miteinander gekoppelt und können daher gemäß 5 gemeinsam dargestellt werden. Da die dritte Kupplung K3 ausgekuppelt ist, ist der zweite Planetengetriebesatz G3 von dem ersten und dem dritten Planetengetriebesatz G1, G3 getrennt, wobei lediglich ein Element (d.h. das zweite Sonnenrad S2) des zweiten Planetengetriebesatzes G2 mit dem ersten und dem dritten Planetengetriebesatz G1, G3 gekoppelt ist. Die dritte Kupplung K3 wirkt daher als Trennkupplung.
Rotiert die Eingangswelle 1 mit einer Drehzahl n₀, so rotiert auch das erste mit der Eingangswelle 1 gekoppelte Sonnenrad S1 mit der Drehzahl n₀. Da das erste Hohlrad R1 durch die erste Bremse B1 gegen Drehung stillgesetzt ist, rotiert das mit dem ersten Planetenradträger C1 gekoppelte Ausgangszahnrad 2 mit einer Drehzahl n₁, was durch einen Schnittpunkt zwischen der den ersten Planetenradträger C1 repräsentierenden vertikalen Linie und einer gestrichelten geraden Linie L1 gegeben ist. Die Linie L1 verbindet Punkte, welche die Drehung des ersten Sonnenrades S1 bzw. den gebremsten Zustand des ersten Hohlrades R1 angeben. Die Drehzahlen der Elemente des dritten Planetengetriebesatzes G3, welche mit dem ersten Planetengetriebesatz G1 gekoppelt sind, sind ebenfalls durch entsprechende Schnittpunkte mit der gestrichelten geraden Linie L1 gegeben. Im Besonderen rotiert das dritte Sonnenrad S1 mit einer Drehzahl n₁₁, wobei der dritte Planetenradträger C3 gegen Drehung mit dem ersten Hohlrad R1 stillgesetzt ist und wobei das dritte Hohlrad R3 mit einer Drehzahl n₁ rotiert.
Da der erste Planetenradträger C1 und das dritte Hohlrad R1 mit dem zweiten Hohlrad R2 gekoppelt sind, rotiert das zweite Hohlrad R2 ebenfalls mit der Drehzahl n₁. Im zweiten Planetengetriebesatz G2 ist der zweite Planetenradträger G2 durch die zweite Bremse B2 gegen Drehung stillgesetzt. Daher rotiert das zweite Sonnenrad S2 mit einer Drehzahl n₁₂, was durch einen Schnittpunkt zwischen der das zweite Sonnenrad S2 repräsentierenden vertikalen Linie und einer gestrichelten Linie L1' gegeben ist. Diese Linie L1' verbindet dabei Punkte, welche die Drehung des zweiten Hohlrads R2 mit der Drehzahl n₁ bzw. den gebremsten Zustand des zweiten Planetenradträgers C2 repräsentieren. Da die Drehzahl n₁₂ kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle ist, rotiert das zweite Sonnenrad S2 nicht mit übermäßiger Drehzahl.
Statt einer Auskupplung der dritten Kupplung K3 kann die dritte Kupplung K3 eingekuppelt werden, um den zweiten Planetenradträger C2 und das dritte Sonnenrad S3 miteinander zu verbinden, um so den ersten, den zweiten und den dritten Planetengetriebesatz G1, G2, G3 miteinander zu verbinden. In diesem Falle überlappt die den zweiten Planetengetriebesatz G2 zweigende Darstellung die den ersten und den dritten Planetengetriebesatz G1, G2, G3 zeigende Darstellung, wie dies durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Wenn die zweite Bremse B2 gelöst und die erste Bremse B1 in Eingriff gebracht ist, um das erste Hohlrad R1 und den dritten Planetenradträger C3 gegen Drehung stillzusetzen, so rotiert das Ausgangszahnrad 2 mit der Drehzahl n₁ für ein gewünschtes Drehzahluntersetzungsverhältnis. Das zweite Sonnenrad S2 rotiert jedoch mit einer Drehzahl n₁₃, was durch einen Schnittpunkt zwischen der das zweite Sonnenrad S2 repräsentierenden vertikalen Linie und einer Weiterführung der gestrichelten geraden Linie L1 gegeben ist. Da die Drehzahl n₁₃ größer als die der Eingangswelle 1 ist, kann das zweite Sonnenrad S2 mit einer übermäßigen Drehzahl rotieren.
Der zweite, der dritte und der vierte Gang werden im folgenden anhand von 6 erläutert. In diesen Gängen ist die dritte Kupplung K3 (Trennkupplung9 eingekuppelt, um den zweiten Planetenradträger C2 und das dritte Sonnenrad S3 miteinander zu verbinden. Daher sind der erste, der zweite und der dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 miteinander verbunden, wobei ihr Drehzahldiagramm in 6 dargestellt ist.
Im zweiten Gang bleibt die zweite Bremse B2 in Eingriff, wodurch der zweite Planetenradträger G2 und das dritte Sonnenrad S3 gegen Drehung stillgesetzt sind. Das erste Sonnenrad S1 rotiert mit der der Drehzahl Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl n₀. Die verschiedenen Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, die durch Schnittpunkte zwischen die Elemente repräsentierenden vertikalen Linien und einer gestrichelten geraden Linie L2 zwischen Punkten gegeben sind, welche die Drehung des ersten Sonnenrades S1 sowie den gebremsten Zustand des zweiten Planetenradträgers C2 und des dritten Sonnenrads S3 anzeigen. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n₂, was durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L2 und der den ersten Planetenradträger C1 sowie das zweite und das dritte Hohlrad R2, R3 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist. Das erste Hohlrad R1 und der dritte Planetenradträger C3 rotieren mit einer Drehzahl n₂₁, während das zweite Sonnenrad S2 mit einer Drehzahl n₂₂ rotiert. Gemäß 6 sind die Drehzahlen aller Elemente kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle, sodass keine Elemente mit einer übermäßigen Drehzahl rotieren.
Im dritten Gang ist die zweite Bremse B2 gelöst, während die dritte Bremse B3 in Eingriff gebracht ist, wodurch das zweite Sonnenrad S2 gegen Drehung stillgesetzt ist. Die verschiedenen Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, die durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie L3 gegeben sind. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n₃ _, die durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L3 und der den ersten Planetenradträger C1 sowie das zweite und das dritte Hohlrad R2, R3 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist. Das erste Sonnenrad R1 und der dritte Planetenradträger C3 rotieren mit einer Drehzahl n₃₁, während der zweite Planetenradträger C2 und das dritte Sonnenrad S3 mit einer Drehzahl n₃₂ rotieren. Die Drehzahlen aller Elemente sind kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1, sodass die Elemente nicht mit übermäßiger Drehzahl rotieren.
Im vierten Gang ist die dritte Bremse B3 gelöst, während die zweite Kupplung K2 sowie die dritte Kupplung K3 eingekuppelt sind. Daher rotieren der erste, der zweite und der dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 gemeinsam mit der Eingangswelle. Das erste Sonnenrad S1, der zweite Planetenradträger C2 und das dritte Sonnenrad S3 rotieren mit einer der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl. Dabei rotiert das Ausgangszahnrad 2 mit einer Drehzahl n₄ (= n₀), was durch einen Schnittpunkt zwischen der den ersten Planetenradträger C1 sowie das zweite und das dritte Hohlrad R2, R3 repräsentierenden vertikalen Linie und einer horizontalen ausgezogenen geraden Linie L4 gegeben ist. Gemäß 6 sind die Drehzahlen aller Elemente gleich der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1, sodass die Elemente frei von durch eine übermäßige Drehzahl bedingten Problemen sind.
Im fünften Gang ist die dritte Kupplung K3 ausgekuppelt, um den zweiten Planetengetriebesatz G2 vom ersten und vom dritten Planetengetriebesatz G1, G3 zu lösen, wobei die Elemente gemäß dem Drehzahldiagramm nach 7 rotieren. Im fünften Gang ist die dritte Bremse B3 in Eingriff gebracht, um das zweite Sonnenrad S2 gegen Drehung stillzusetzen. Die zweite Kupplung K2 bleibt eingekuppelt, um den zweiten Planetenradträger C2 mit einer Drehzahl n₀ der Eingangswelle gleichen Drehzahl zu drehen. Die Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, wie sie durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie L5 gegeben sind. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n₅, die durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L5 und der das zweite Hohlrad R2 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist. Da der erste Planetenradträger C1 und das dritte Hohlrad R3 mit der Drehzahl n₅ und das mit der Eingangswelle 1 gekoppelte erste Sonnenrad S1 mit der Drehzahl n₀ rotieren, rotieren die verschiedenen Elemente in den miteinander gekoppelten Planetengetriebesätzen G1, G3 mit entsprechenden Drehzahlen, wie sie durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie L5' gegeben sind, welche Punkte verbinden, die die Drehung des zweiten Hohlrades R3 und die Drehung des ersten Sonnenrades S1 anzeigen. Im Besonderen rotieren das erste Hohlrad R1 und der dritte Planetenradträger C3 mit einer Drehzahl n₅₁ und das dritte Sonnenrad S3 mit einer Drehzahl n₅₂, wobei diese Drehzahlen n₅₁, n₅₂ größer als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle sind. Befindet sich das Getriebe im fünften Gang, so fährt ein dieses Getriebe enthaltendes Fahrzeug mit großer Geschwindigkeit, sodass der Laufwiderstand des Fahrzeugs groß ist. Der Fahrzeugmotor läuft daher nicht in einem hohen Drehzahlbereich, sodass die Elemente praktisch frei von mit einer übermäßigen Drehzahl verbundenen Problemen sind. Anstelle der Kopplung des ersten Sonnenrades S2 mit der Eingangswelle 1 kann bei dieser Ausführungsform dieses Sonnenrad S1 auch lösbar über eine Kupplung mit der Eingangswelle 1 verbunden sein, welche im fünften Gang ausgekuppelt werden kann. Mit einer derartigen Abwandlung wird vollständig verhindert, dass die Elemente mit einer übermäßigen Drehzahl rotieren.
Im Rückwärtsgang ist die dritte Kupplung K3 ebenfalls ausgekuppelt, um den zweiten Planetengetriebesatz G2 vom ersten und dritten Planetengetriebesatz G1, G3 zu trennen, wobei die Elemente gemäß dem Drehzahldiagramm nach 7 rotieren. Im Rückwärtsgang ist die zweite Bremse B2 in Eingriff gebracht, um den zweiten Planetenradträger C2 gegen Drehung stillzusetzen. Statt der zweiten Kupplung K2 ist die erste Kupplung K1 eingekuppelt, sodass das zweite Sonnenrad S2 mit einer der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl rotiert. Die Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, die durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten Linie LR gegeben sind, welche Punkte miteinander verbindet, die die Drehung des zweiten Sonnenrades S2 im gebremsten Zustand des zweiten Planetenradträgers C2 anzeigen. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n_R (negativer Wert), welcher durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie LR und der das zweite Hohlrad R2 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist.
Da der erste Planetenradträger C1 und das dritte Hohlrad R3 mit der Drehzahl n_R und das erste mit der Eingangswelle 1 gekoppelte Sonnenrad S1 mit der Drehzahl n₀ rotieren, rotieren das erste Hohlrad R1 und der dritte Planetenradträger C3 in den Planetengetriebesätzen G1, G3 mit einer Drehzahl n_R1 und das dritte Sonnenrad S3 mit einer Drehzahl n_R2, wobei diese Drehzahl durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie LR' gegeben sind, welche Punkte miteinander verbindet, die die Drehzahl des dritten Hohlrades R3 und die Drehzahl des ersten Sonnenrades S1 anzeigen. Diese Drehzahlen n_R ₁, n_R2 besitzen negative Werte, wobei ihre Absolutwerte jedoch größer als der Wert der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 ist. Wenn sich das Getriebe im Rückwärtsgang befindet, wird der Motor selten in vollen Rückwärtsbetrieb angetrieben, sodass die Elemente frei von durch übermäßige Drehzahl bedingten Problemen sind. Das Problem einer übermäßigen Drehzahl kann vollständig gelöst werden, wenn das erste Sonnenrad S1 über eine Kupplung lösbar mit der Eingangswelle verbunden ist und diese Kupplung im Rückwärtsgang ausgekuppelt wird.
Gemäß der schematischen Darstellung nach 8 besitzt das erfindungsgemäße Planetenradgetriebe gemäß Anspruch 2 einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetengetriebesatz G1, G2, G3, welche koaxial parallel zueinander angeordnet sind. Dieser erste, zweite und dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 umfassen jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Sonnenrad S1, S2, S3, welche zentral angeordnet sind, ein erstes, ein zweites und ein drittes Planetenrad P1, P2, P3, welche mit dem ersten, dem zweiten bzw. dem dritten Sonnenrad S1, S2, S3 kämmen und bei Drehung um ihre eigene Achse um diese Sonnenräder rotieren, einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetenradträger C1, C2, C3, auf welchen drehbar das erste, das zweite bzw. das dritte Planetenrad P1, P2, P3 gelagert sind, und welcher mit diesen um das erste, das zweite bzw. das dritte Sonnenrad S1, S2, S3 rotiert, sowie ein erstes, ein zweites und ein drittes Hohlrad R1, R2, R3, welche durch Innenzahnräder gebildet sind, die mit dem ersten, dem zweiten bzw. dem dritten Planetenrad P1, P2, P3 kämmen.
Das erste Sonnenrad S1 ist über eine erste Kupplung K1 lösbar mit einer Eingangswelle 1 verbunden und kann durch eine dritte Bremse B3 gegen Drehung stillgesetzt werden. Der erste Planetenradträger C1 ist über eine zweite Kupplung K2 lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden und kann durch eine zweite Bremse B2 gegen Drehung stillgesetzt werden. Der erste Planetenradträger C1 ist über eine dritte Kupplung K3 mit dem zweiten Sonnenrad S2 und dem dritten Hohlrad R3 lösbar verbunden. Das zweite Sonnenrad S1 und das dritte Hohlrad R3 sind fest drehbar miteinander verbunden und drehen sich daher immer gemeinsam. Das erste Hohlrad R1 ist mit dem zweiten Hohlrad R2 sowie mit einem Ausgangszahnrad 2 verbunden. Der zweite Planetenradträger C2 ist mit dem dritten Planetenradträger C3 verbunden. Diese beiden Planetenradträger C2 und C3 können durch eine erste Bremse B1 gegen Drehung stillgesetzt werden. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit der Eingangswelle 1 verbunden.
Im Planetenradgetriebe der oben beschriebenen Ausgestaltung können Gänge eingelegt und Schaltungen dadurch gesteuert werden, dass die Ein- und Auskupplung bzw. das Ineingriffbringen und Lösen der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung K1, K2, K3 und der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2, B3 gesteuert werden. Speziell können durch Ein- und Auskuppeln der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung K1, K2, K3 sowie durch Ineingriffbringen und Lösen der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2, B3 gemäß 9 fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang, zweiter, dritter, vierter und fünfter Gang) sowie ein Rückwärtsgang (rückwärts) eingelegt werden. Ein O-Symbol zeigt in 9 an, dass die entsprechende Kupplung oder Bremse eingekuppelt bzw. in Eingriff gebracht ist. Die zweite Bremse B2 ist im Kriechgang durch das O-Symbol dargestellt, da sie zwar in Eingriff gebracht ist, an der Übertragung von Antriebsleistung nicht beteiligt ist. Beispiele für Drehzahl und Untersetzungsverhältnisse in den entsprechenden Gängen sind in 9 dargestellt.
Die Tabelle nach 9 zeigt, dass die fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang bis fünfter Gang) durch Einkuppeln bzw. durch Ineingriffbringen der Kupplungen und Bremsen bzw. der Kraftschlusseinrichtungen eingelegt werden können. Schaltungen zwischen benachbarten Gängen können durch Lösen einer der beiden Kraftschlusseinrichtungen und Ineigriffbringen der anderen Kraftschlusseinrichtung durchgeführt werden, was durch gleichzeitiges Lösen oder Ineingriffbringen der beiden Kraftschlusseinrichtungen nicht möglich ist. Das Schalten kann daher in einfacher Weise gesteuert werden.
10 zeigt, wie die Elemente (die Sonnenräder, die Planetenradträger und die Hohlräder) des in 8 dargestellten Planetenradgetriebes in Drehanordnungen gekoppelt sind. Das erste Sonnenrad S1 dient als erste Drehanordnung, während der erste Planetenradträger C1, das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Hohlrad R3 miteinander gekoppelt sind und zusammen als zweite Drehanordnung dienen. Der zweite Planetenradträger C2 und der dritte Planetenradträger C3 sind miteinander gekoppelt und dienen gemeinsam als dritte Drehanordnung. Das erste Hohlrad R1 und das zweite Hohlrad R2 sind miteinander gekoppelt und dienen gemeinsam als vierte Drehanordnung. Das dritte Sonnenrad S3 dient als fünfte Drehanordnung. Gemäß 8 ist die dritte Kupplung K3 zwischen dem ersten Planetenradträger C1 und dem zweiten Planetenradträger C2 angeordnet, wobei diese Komponenten gemeinsam als zweite Drehanordnung dienen. Der erste Planetenradträger C1 und der zweite Planetenradträger C2 können daher durch die dritte Kupplung K3 miteinander verbunden oder voneinander gelöst werden.
10 zeigt Verhältnisse λ zwischen den Zahnzahlen Zs der Sonnenräder und den Zahnzahlen Zr der Hohlräder (λ = Zs/Zr).
Der Zusammenhang zwischen den Drehzahlen der Elemente des Planetenradgetriebes von 8 ist in 11 dargestellt. Die Drehzahluntersetzungsverhältnisse in den entsprechenden Gängen werden im folgenden anhand dieser Fig. erläutert.
Im Kriechgang sind alle Kupplungen K1, K2, K3 sowie die dritte Bremse B3 ausgekuppelt bzw. gelöst, während die erste und die zweite Bremse B1, B2 in Eingriff gebracht sind. Da der zweite Planetenradträger C2 und der dritte Planetenradträger C3 mechanisch miteinander gekoppelt sind und auch das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Hohlrad R3 (zwei Elemente) mechanisch miteinander gekoppelt sind, sind der zweite und der dritte Planetengetriebesatz G2, G3 als einheitliches Planetenradgetriebe miteinander gekoppelt und können daher gemäß 12 gemeinsam dargestellt werden. Da die dritte Kupplung K3 ausgekuppelt ist, ist der erste Planetengetriebesatz G1 vom zweiten und vom dritten Planetengetriebesatz G2, G3 getrennt, wobei lediglich ein Element (d.h. das erste Hohlrad R1) des ersten Planetengetriebesatzes G1 mit dem zweiten und dem dritten Planetengetriebesatz G2, G3 gekoppelt ist. Die dritte Kupplung K3 wirkt daher als Trennkupplung.
Wenn die Eingangswelle 1 mit einer Drehzahl n₀ rotiert, so rotiert das mit dieser gekoppelte dritte Sonnenrad S3 ebenfalls mit der Drehzahl n₀. Da der zweiten und dritte Planetenradträger C2, C3 durch die erste Bremse B1 gegen Drehung stillgesetzt sind, rotieren das zweite Hohlrad R2 und damit das Ausgangszahnrad 2 mit einer Drehzahl n₁, die durch einen Schnittpunkt zwischen der das zweite Hohlrad R2 repräsentierenden vertikalen Linie und einer gestrichelten geraden Linie L1 gegeben ist, welche Punkte miteinander verbindet, die die Drehzahl des dritten Sonnenrades S3 bzw. den gebremsten Zustand des zweiten und des dritten Planetenradträgers C2, C3 anzeigen. Die Drehzahlen der Elemente des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes G2, G3 sind ebenfalls durch entsprechende Schnittpunkte mit der gestrichelten geraden Linie L1 gegeben. Im Besonderen rotieren das zweite und das dritte Sonnenrad S2, S3 mit einer Drehzahl n₁₁.
Da das zweite Hohlrad R2 mit dem ersten Hohlrad R1 verbunden ist, rotiert das erste Hohlrad R1 ebenfalls mit der Drehzahl n₁. Im ersten Planetengetriebesatz G1 ist der erste Planetenradträger C1 durch die zweite Bremse B2 gegen Drehung stillgesetzt. Daher rotiert das erste Sonnenrad S1 mit einer Drehzahl n₁₂, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der das erste Sonnenrad S1 repräsentierenden vertikalen Linie und einer gestrichelten geraden Linie L1' gegeben ist, welche Punkte miteinander verbindet, die die Drehung des ersten Hohlrads R1 mit der Drehzahl n₁ bzw. den gebremsten Zustand des ersten Planetenradträgers C1 anzeigen. Da die Drehzahl n₁₂ kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle ist, rotiert das erste Sonnenrad S1 nicht mit übermäßiger Geschwindigkeit.
Stall einer Auskupplung kann die dritte Kupplung K3 auch eingekuppelt werden, um den ersten Planetenradträger C1, das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Hohlrad R3 miteinander zu verbinden, wodurch wiederum der erste, der zweite und der dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 miteinander verbunden werden. In diesem Fall überlappt die den ersten Planetengetriebesatz C1 zeigende Darstellung die den zweiten und den dritten Planetengetriebesatz G2, G3 zeigende Darstellung, wie dies durch strichpunktierte Linien dargestellt ist. Wird die zweite Bremse B2 gelöst und die erste Bremse B1 in Eingriff gebracht, um den zweiten und den dritten Planetenradträger C2, C3 gegen Drehung stillzusetzen, so rotiert das Ausgangszahnrad 2 mit der Drehzahl n₁ für ein gewünschtes Drehzahluntersetzungsverhältnis. Das erste Sonnenrad S1 rotiert jedoch mit einer Drehzahl n₁₃, die durch einen Schnittpunkt zwischen der das erste Sonnenrad S1 repräsentierenden vertikalen Linie und einer Verlängerung der gestrichelten geraden Linie L1 gegeben ist. Da die Drehzahl n₁₃ größer als die der Eingangswelle 1 ist, kann das erste Sonnenrad S1 nicht mit übermäßiger Drehzahl rotieren.
Der zweite, der dritte und der vierte Gang werden im folgenden anhand von 13 erläutert. In diesen Gängen ist die Kupplung K3 (Trennkupplung) eingekuppelt, um den ersten Planetenradträger C1, das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Hohlrad R3 miteinander zu verbinden. Daher sind der erste, der zweite und der dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 miteinander verbunden, wobei ihr Drehzahldiagramm in 13 dargestellt ist.
Im zweiten Gang bleibt die zweite Bremse B2 in Eingriff, wodurch der erste Planetenradträger C1, der zweite Planetenradträger C2 und das dritte Hohlrad R3 gegen Drehung stillgesetzt sind. Das dritte Sonnenrad S3 rotiert mit einer Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl. Die verschiedenen Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, die durch Schnittpunkte zwischen den die Elemente repräsentierenden vertikalen Linien und einer gestrichelten Linie L2 zwischen Punkten gegeben sind, welche die Drehung des dritten Sonnenrades S3 und dem gebremsten Zustand des ersten Planetenradträgers C1, des zweiten Planetenradträgers C2 und des dritten Hohlrades R3 anzeigen. Das Ausgangszahnrad S2 rotiert mit einer Drehzahl n₂, die durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L2 und der das erste und das zweite Hohlrad R1, R2 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist. Der zweite und der dritte Planetenradträger C2, C3 rotieren mit einer Drehzahl n₂₁, während das erste Sonnenrad S1 mit einer Drehzahl n₂₂ rotiert. Gemäß 13 sind die Drehzahlen aller Elemente kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1, sodass kein Element mit übermäßiger Drehzahl rotiert.
Im dritten Gang ist die zweite Bremse B2 gelöst und die dritte Bremse B3 in Eingriff gebracht, wodurch das erste Sonnenrad S1 gegen Drehung stillgesetzt ist. Die verschiedenen Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, die durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie L3 angezeigt sind. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n₃, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L3 und der das erste und das zweite Hohlrad R1, R2 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist. Der zweite und der dritte Planetenradträger C2, C3 rotieren mit einer Drehzahl n₃₁, während der erste Planetenradträger C1, das zweite Sonnenrad S1 und das dritte Hohlrad R3 mit einer Drehzahl n₃₂ rotieren. Die Drehzahlen aller Elemente sind kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1, sodass die Elemente nicht mit übermäßiger Drehzahl rotieren.
Im vierten Gang sind die dritte Bremse B3 gelöst und die zweite Kupplung K2 sowie die dritte Kupplung K3 eingekuppelt. Daher rotieren der erste, der zweite und der dritten Planetengetriebesatz G1, G2, G3 gemeinsam mit der Eingangswelle 1. Das dritte Sonnenrad S3, der erste Planetenradträger C1, das zweite Sonnenrad S1 und das dritte Hohlrad R3 rotieren mit einer der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl. Dabei rotiert das Ausgangszahnrad 2 mit einer Drehzahl n₄ (= n₀), die durch einen Schnittpunkt zwischen der das erste und das zweite Hohlrad R1, R2, repräsentierenden vertikalen Linie und einer horizontalen ausgezogenen geraden Linie L4 gegeben ist. Gemäß 13 ist die Drehzahl aller Elemente gleich der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1, sodass die Elemente von mit einer Drehung mit übermäßiger Drehzahl bedingten Problemen frei sind.
Im fünften Gang ist die dritte Kupplung K3 ausgekuppelt, um den ersten Planetengetriebesatz G1 von den zweiten und den dritten Planetengetriebesatz G2, G3 zu trennen, wobei die Elemente gemäß dem Drehzahldiagramm nach 14 rotieren. Im fünften Gang ist die dritte Bremse B3 betätigt, um das erste Sonnenrad S1 gegen Drehung stillzusetzen. Die zweite Kupplung K2 bleibt eingekuppelt, um den ersten Planetenradträger C1 mit einer der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl zu drehen. Die Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, die durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie L5 gegeben sind. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n₅, die durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L5 und der das erste Hohlrad R1 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist.
Da das zweite Hohlrad R2 mit der Drehzahl n₅ und das dritte mit der Eingangswelle 1 gekoppelte Sonnenrad S3 mit der Drehzahl n₀ rotiert, rotieren die verschiedenen Elemente im zweiten und dritten Planetengetriebesatz G2, G3, welche miteinander gekoppelt sind, mit entsprechenden Drehzahlen, die durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten Linie L5 gegeben sind, welche Punkte verbindet, die die Drehung des zweiten Hohlrads R2 und die Drehung des dritten Sonnenrads S3 anzeigen. Im Besonderen rotieren der zweite und der dritte Planetenradträger C2, C3 mit einer Drehzahl n₅₁ und das zweite Sonnenrad S2 sowie das dritte Hohlrad R3 mit einer Drehzahl n₅₂, wobei diese Drehzahlen n₅₁, n₅₂ größer als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 sind. Im fünften Gang des Getriebes fährt ein das Getriebe enthaltendes Fahrzeug jedoch mit hoher Geschwindigkeit, wobei der Laufwiderstand des Fahrzeugs groß ist. Der Fahrzeugmotor wird daher nicht im Bereich hoher Drehzahlen betrieben, sodass die Elemente im Wesentlichen frei von durch eine Rotation mit übermäßiger Drehzahl bedingten Problemen sind. Anstelle der Ankopplung des dritten Sonnenrades S3 an die Eingangswelle 1 bei der vorliegenden Ausführungsform kann dieses dritte Sonnenrad S3 auch über eine Kupplung lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden sein, welche im fünften Gang ausgekuppelt werden kann. Eine derartige Abwandlung verhindert eine Drehung der Elemente mit übermäßiger Drehzahl vollständig.
Im Rückwärtsgang ist die dritte Kupplung K3 ebenfalls ausgekuppelt, um den ersten Planetengetriebesatz G1 vom zweiten und dritten Planetengetriebesatz G2, G3 zu trennen, wobei die Elemente gemäß dem Drehzahldiagramm nach 14 rotieren. Im Rückwärtsgang ist die zweite Bremse B2 wirksam, um den ersten Planetenradträger C1 gegen Drehung zu arretieren. Die erste Kupplung K1 ist anstelle der zweiten Kupplung K2 eingekuppelt, sodass das erste Sonnenrad S1 mit einer der Drehzahl n₀ der Eingangswelle gleichen Drehzahl rotiert. Die Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, welche durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten Linie LR gegeben sind, welche Punkte verbindet, die die Drehung des ersten Sonnenrades S1 bzw. den gebremsten Zustand des ersten Planetenradträgers C1 anzeigen. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n_R (negativer Wert), die durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie LR und der das erste Hohlrad R1 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist.
Da das zweite Hohlrad R2 mit der Drehzahl n_R und das mit der Eingangswelle 1 gekoppelte dritte Sonnenrad S3 mit der Drehzahl n₀ rotieren, rotieren im zweiten und im dritten Planetengetriebesatz G2, G3, welche miteinander gekoppelt sind, der zweite und der dritte Planetenradträger C2, C3 mit einer Drehzahl n_R1 und das zweite Sonnenrad S2 sowie das dritte Hohlrad R3 mit einer Drehzahl n_R2, welche durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie LR' gegeben sind, die Punkte verbindet, welche die Rotation des zweiten Hohlrads R2 und des dritten Sonnenrads S3 anzeigen. Diese Drehzahlen n_R1, n_R2 besitzen negative Werte; ihre Absolutwerte sind jedoch größer als der Wert der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1. Im Rückwärtsgang des Getriebes wird jedoch der Motor selten voll rückwärts betrieben, sodass die Elemente frei von Rotation mit übermäßiger Drehzahl bedingten Problemen sind. Das Problem der Rotation mit übermäßiger Drehzahl kann vollständig gelöst werden, wenn das dritte Sonnenrad S3 über eine Kupplung lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden wird, welche im Rückwärtsgang ausgekuppelt ist.
Gemäß der schematischen Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes gemäß Anspruch 3 sind ein erster, ein zweiter und ein dritter Planetengetriebesatz G1, G2, G3 vorgesehen, welche koaxial parallel zueinander angeordnet sind.
Der erste und der zweite Planetengetriebesatz G1, G2 haben einen Planetenradträger C1 und ein Hohlrad R1 gemeinsam und dienen zusammen als Ravigneaux-Getriebesatz. Dieser Ravigneaux-Getriebesatz G1, G2 umfasst ein großes Sonnenrad S_L und ein kleines Sonnenrad S_S, die parallel zueinander und koaxial zur Eingangswelle 1 angeordnet sind. Weiterhin umfassen diese Getriebesätze ein mit dem kleinen Sonnenrad S_S kämmendes und bei Drehung um seine eigene Achse mit diesem drehbares kurzes Planetenrad P_S, ein mit dem kurzem Planetenrad P_S und dem großem Sonnenrad S_L kämmendes und bei Drehung um seine Achse um das große Sonnenrad S_L drehbares langes Planetenrad P_L, einen Ravigneaux-Planetenradträger C1, auf welchen das kurze und das lange Planetenrad P_S, P_L drehbar gelagert sind und das um die Achse des großen und des kleinen Sonnenrades S_L, S_S drehbar ist, sowie ein Ravigneaux-Hohlrad R1, welches durch ein mit dem langen Planetenrad P_L kämmendes Innenzahnrad gebildet ist. Der erste Planetengetriebesatz G1 setzt sich aus den kleinen Sonnenrad S_L, dem Ravigneaux-Planetenradträger C1 und dem Ravigneaux-Hohlrad R1 zusammen.
Der dritte Planetengetriebesatz G3 umfasst ein drittes Sonnenrad S3, ein drittes Planetenrad P3, einen dritten Planetenradträger C3 sowie ein drittes Hohlrad R3.
Das kleine Sonnenrad S_S ist mit der Eingangswelle 1 gekoppelt, während der Ravigneaux-Planetenradträger C1 durch eine erste Bremse B1 gegen Drehung stillgesetzt werden kann. Das Ravigneaux-Hohlrad R1 ist mit dem dritten Hohlrad R3 und einem Ausgangszahnrad 2 gekoppelt. Das dritte Sonnenrad S3 ist über eine erste Kupplung K1 lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden und kann durch eine dritte Bremse B3 gegen Drehung stillgesetzt werden. Der dritte Planetenradträger C3 ist über eine zweite Kupplung K2 mit der Eingangswelle 1 und über eine dritte Kupplung K3 mit dem großen Sonnenrad S_L verbunden. Der dritte Planetenradträger C3 kann durch eine zweite Bremse B2 gegen Drehung stillgesetzt werden.
Im Planetenradgetriebe der oben erläuterten Ausgestaltungen können durch Steuerung der Ein- und Auskupplung der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung K1, K2, K3 und durch Ineingriffbringen sowie Lösen der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2, B3 Gänge eingelegt und Schaltvorgänge gesteuert werden. Im Besonderen können durch Ein- und Auskuppeln der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung K1, K2, K3 und durch Ineingriffbringen und Lösen der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2, B3 gemäß 16 fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang, zweiter, dritter, vierter und fünfter Gang) und ein Rückwärtsgang (rückwärts) eingelegt werden. Das O-Symbol in 16 zeigt an, dass die entsprechende Kupplung bzw. Bremse eingekuppelt bzw. in Eingriff gebracht ist. Die zweite Bremse B2 im Kriechgang ist durch das O-Symbol angegeben, da sie in Eingriff gebracht ist, jedoch an der Übertragung der Antriebsleistung nicht beteiligt ist. Beispiele für Drehzahl und Untersetzungsverhältnisse in den entsprechenden Gängen sind in 16 dargestellt.
Die Tabelle nach 16 zeigt, dass die fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang bis fünfter Gang) dadurch eingelegt werden können, dass zwei der Kupplungen und Bremsen bzw. Kraftschlusseinrichtungen eingekuppelt bzw. in Eingriff gebracht werden können. Das Schalten zwischen benachbarten Gängen kann dadurch realisiert werden, dass eine der beiden Kraftschlusseinrichtungen gelöst und die andere Kraftschlusseinrichtung in Eingriff gebracht wird, wobei jedoch die beiden Kraftschlusseinrichtungen nicht gleichzeitig gelöst oder in Eingriff gebracht werden. Daher kann das Schalten leicht gesteuert werden.
17 zeigt, wie die Elemente (die Sonnenräder, die Planetenradträger und die Hohlräder) des Planetenradgetriebes nach 15 in Drehanordnungen gekoppelt werden. Das dritte Sonnenrad S3 dient als erste Drehanordnung, während das große Sonnenrad S_L und dritte Planetenradträger C3 miteinander gekoppelt werden und zusammen als zweite Drehanordnung dienen. Der dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz G1, G2 gemeinsame Ravigneaux-Planetenradträger C1 dient als dritte Drehanordnung. Das dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz G1, G2 gemeinsame Ravigneaux-Hohlrad R1 sowie das dritte Hohlrad R3 sind miteinander gekoppelt und dienen zusammen als vierte Drehanordnung. Das kleine Sonnenrad S_S dient allein als fünfte Drehanordnung. Gemäß 15 ist die dritte Kupplung K3 zwischen dem großen Sonnenrad S_L der zweiten Drehanordnung und dem dritten Planetenradträger C3 angeordnet. Daher können das große Sonnenrad S_L und der dritte Planetenradträger C3 durch die dritte Kupplung K3 miteinander verbunden oder voneinander gelöst werden.
17 zeigt weiterhin Verhältnisse λ zwischen den Zähnezahlen Zs der Sonnenräder sowie der Zähnezahlen Zr der Hohlräder (λ = Zs/Zr).
Der Zusammenhang zwischen den Drehzahlen der Elemente der dritten Ausführungsform des Planetengetriebes ist in 18 dargestellt. Die Drehzahluntersetzungsverhältnisse in den entsprechenden Gängen werden im folgenden anhand von 18 beschrieben. Der erste und der zweite Planetengetriebesatz G1, G2, die gemeinsam als Ravigneaux-Getriebesätze dienen und stets miteinander kombiniert sind, sind daher in 18 kombiniert dargestellt. Da der erste Planetengetriebesatz G1 ein durch einen kleinen Planetenrad P_S und das große Planetenrad P_L gebildete Doppelplanetenrad- Getriebesatz umfasst, rotiert das Hohlrad in Bezug auf das Sonnenrad in Bezug auf einen Einzel-Planetenrad-Getriebesatz in entgegengesetzter Richtung. Das Hohlrad R1 und das Sonnenrad S_S sind daher in Bezug auf den Planetenradträger C1 in Bezug auf die entsprechenden Komponenten des anderen Getriebesatzes gegensinnig angeordnet.
Im Kriechgang sind alle Kupplungen K1, K2, K3 ausgekuppelt und die dritte Bremse B3 gelöst, während die erste und die zweite Bremse B1, B2 wirksam sind. Da die dritte Kupplung K3 ausgekuppelt ist, ist der dritte Planetengetriebesatz G3 von dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz G1, G2, welche als Ravigneaux-Getriebesätze kombiniert sind, getrennt, wobei lediglich ein Element (d.h. das dritte Hohlrad R3) des dritten Planetengetriebesatzes G3 mit dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz G1, G2 gekoppelt ist. Die dritte Kupplung K3 wirkt daher als Trennkupplung.
Wenn die Eingangswelle 1 mit einer Drehzahl n₀ rotiert, so rotiert das mit dieser gekoppelte kleine Sonnenrad S_S ebenfalls mit dieser Drehzahl n₀. Da der Ravigneaux-Planetenradträger C1 durch die erste Bremse B1 gegen Drehung stillgesetzt ist, rotieren das Ravigneaux-Hohlrad R1 und damit das Ausgangszahnrad 2 mit einer Drehzahl n₁, die durch einen Schnittpunkt zwischen der das Ravigneaux-Hohlrad R1 repräsentierenden vertikalen Linie und einer gestrichelten geraden Linie L1 gegeben ist, welche Punkte verbindet, die die Drehung des kleinen Sonnenrads S_s bzw. den gebremsten Zustand des Ravigneaux-Planetenradträgers C1 anzeigen. Die Drehzahlen der Elemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes G1, G2 sind ebenfalls durch entsprechende Schnittpunkte mit der gestrichelten geraden Linie L1 gegeben. Im Besonderen rotiert das große Sonnenrad S_L mit einer Drehzahl n₁₁.
Da das Ravigneaux-Hohlrad R1 mit dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt ist, rotiert dieses dritte Hohlrad R3 ebenfalls mit der Drehzahl n₁. Im dritten Planetengetriebesatz G3 ist der dritte Planetenradträger C3 durch die zweite Bremse B2 gegen Drehung stillgesetzt. Daher rotiert das dritte Sonnenrad S3 mit einer Drehzahl n₁₂, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der das dritte Sonnenrad S3 repräsentierenden vertikalen Linie und einer gestrichelten geraden Linie L' gegeben ist, welche Punkte verbindet, die die Drehung des dritten Hohlrads R3 mit der Drehzahl n₁ bzw den gebremsten Zustand des dritten Planetenradträgers C3 anzeigen. Da die Drehzahl n₁₂ kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle ist, rotiert das erste Sonnenrad S1 nicht mit übermäßiger Drehzahl.
Statt einer Auskupplung der dritten Kupplung K3 kann diese auch eingekuppelt werden, um den dritten Planetenradträger C3 und das große Sonnenrad S3 zu verbinden, wodurch wiederum der erste, der zweite und der dritte Planetengetriebesatz C1, G2, G3 miteinander verbunden werden. In diesem Fall überlappt die den dritten Planetengetriebesatz G3 zeigende Darstellung die Darstellung des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes G1, G2, wie dies durch strichpunktierte Linien dargestellt ist. Wenn die zweite Bremse B2 gelöst und die erste Bremse B1 in Eingriff gebracht ist, um den ersten Planetenradträger C1 gegen Drehung zu arretieren, rotiert das Ausgangszahnrad 2 mit der Drehzahl n₁ für ein gewünschtes Drehzahluntersetzungsverhältnis. Das dritte Sonnenrad S3 rotiert jedoch mit einer Drehzahl n₁₃, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der das dritte Sonnenrad S3 repräsentierenden vertikalen Linie und einer Verlängerung der gestrichelten geraden Linie L1 gegeben ist. Da die Drehzahl n₁₃ größer als die der Eingangswelle 1 ist, kann das dritte Sonnenrad S3 mit übermäßiger Drehzahl rotieren.
Der zweite, der dritte und der vierte Gang werden im folgenden anhand von 20 erläutert. In diesen Gängen ist die dritte Kupplung K3 (Trennkupplung) eingekuppelt, um den dritten Planetenradträger C3 und das Sonnenrad S_L miteinander zu verbinden. Daher sind der erste, der zweite und der dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 miteinander verbunden, wobei ihr Drehzahldiagramm in 20 dargestellt ist.
Im zweiten Gang bleibt die Bremse B2 in Eingriff, wodurch der dritte Planetenradträger C3 und das große Sonnenrad S_L gegen Drehung stillgesetzt sind. Das kleine Sonnenrad S_S rotiert mit einer Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl. Die verschiedenen Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, welche durch Schnittpunkte zwischen die Elemente repräsentierenden vertikalen Linien und einer gestrichelten geraden Linie L2 zwischen Punkten gegeben sind, die die Drehung des kleinen Sonnenrades S_S bzw. den gebremsten Zustand des dritten Planetenradträgers C3 und des großen Sonnenrades S_L anzeigen. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n₂, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L2 und der das Ravigneaux-Hohlrad R1 und das dritte Hohlrad R3 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist. Der Ravigneaux-Planetenradträger C1 rotiert mit einer Drehzahl n₂₁ und das dritte Sonnenrad S3 mit einer Drehzahl n₂₂. Gemäß 20 sind die Drehzahlen aller Elemente kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1, sodass kein Element mit übermäßiger Drehzahl rotiert.
Im dritten Gang ist die zweite Bremse B2 gelöst, und die dritte Bremse B3 in Eingriff gebracht, wodurch das dritte Sonnenrad S3 gegen Drehung stillgesetzt ist. Die verschiedenen Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, welche durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie L3 gegeben sind. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n₃ _, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L3 und der das Ravigneaux-Hohlrad und das dritte Hohlrad R1, R3 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist. Der Ravigneaux-Planetenradträger C1 rotiert mit einer Drehzahl n₃₁ und der dritte Planetenradträger C3 und das große Sonnenrad S_L mit einer Drehzahl n₃₂. Die Drehzahlen aller Elemente sind kleiner als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1, sodass kein Element mit übermäßiger Drehzahl rotiert.
Im vierten Gang ist die dritte Bremse B3 gelöst, während die zweite Kupplung K2 und die dritte Kupplung K3 eingekuppelt sind. Daher rotieren der erste, der zweite und der dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 gemeinsam mit der Eingangswelle 1. Das große Sonnenrad S_L und der dritte Planetenradträger C3 rotieren mit einer der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl. Dabei rotiert das Ausgangszahnrad 2 mit einer Drehzahl n₄ (= n₀), welche durch einen Schnittpunkt zwischen der das Ravigneaux-Hohlrad und das dritte Hohlrad R1, R3 repräsentierenden vertikalen Linie und einer horizontalen ausgezogenen geraden Linie L4 gegeben ist. Gemäß 20 ist die Drehzahl aller Elemente gleich der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1, sodass die Elemente frei von durch Rotation mit übermäßiger Drehzahl bedingten Problemen sind.
Im fünften Gang ist die dritte Kupplung K3 ausgekuppelt, um den dritten Planetengetriebesatz G3 vom ersten und vom zweiten Planetengetriebesatz G1, G2 zu trennen, wobei die Elemente gemäß dem Drehzahldiagramm nach 21 rotieren. Im fünften Gang ist die dritte Bremse B3 wirksam, um das dritte Sonnenrad S3 gegen Drehung stillzusetzen. Die zweite Kupplung K2 bleibt eingekuppelt, um den dritten Planetenradträger C3 mit einer der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl zu drehen. Die Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, welche durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie L5 gegeben sind. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n₅, welche durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie L5 und der das dritte Hohlrad R3 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist.
Da das Ravigneaux-Hohlrad R1 mit der Drehzahl n₅ und das mit der Eingangswelle 1 gekoppelte kleine Sonnenrad S_S mit der Drehzahl n₀ rotiert, rotieren im Ravigneaux-Getriebesatz, d.h. in kombinierten ersten und zweiten Planetengetriebesatz G1, G2 die verschiedenen Elemente mit entsprechenden Drehzahlen, welche durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie L5' gegeben sind, die Punkte verbindet, welche die Drehung des Ravigneaux-Hohlrads R1 und des kleinen Sonnenrads S2 anzeigen. Im Besonderen rotiert der Ravigneaux-Planetenradträger C1 mit einer Drehzahl n₅₁ und das große Sonnenrad S_L mit einer Drehzahl n₅₂, wobei diese Drehzahlen n₅₁, n₅₂ größer als die Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 sind. Befindet sich das Getriebe im fünften Gang, so läuft ein mit diesem Getriebe bestücktes Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit, wobei der Laufwiderstand des Fahrzeugs groß ist. Der Fahrzeugmotor wird daher nicht im Bereich hoher Drehzahlen betrieben, sodass die Elemente im Wesentlichen frei von durch Drehung mit übermäßiger Drehzahl bedingten Problemen sind.
Im Rückwärtsgang ist die dritte Kupplung K3 ebenfalls ausgekuppelt, um den dritten Planetengetriebesatz G3 vom ersten und vom zweiten Planetengetriebesatz C1, G2 zu trennen, wobei die Elemente gemäß dem Drehzahldiagramm nach 21 rotieren. Im Rückwärtsgang ist die zweite Bremse B2 wirksam, um den dritten Planetenradträger C3 gegen Drehung stillzusetzen. Anstelle der zweiten Kupplung K2 ist die erste Kupplung K1 eingekuppelt, sodass das dritte Sonnenrad S3 mit einer Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 gleichen Drehzahl rotiert. Die Elemente rotieren mit entsprechenden Drehzahlen, welche durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie LR gegeben sind, die Punkte verbindet, welche die Drehung des dritten Hohlrads R3 bzw. den gebremsten Zustand des dritten Planetenradträgers C3 anzeigen. Das Ausgangszahnrad 2 rotiert mit einer Drehzahl n_R (negativer Wert), welche durch einen Schnittpunkt zwischen der gestrichelten geraden Linie LR und der das dritte Hohlrad R3 repräsentierenden vertikalen Linie gegeben ist.
Da das Ravigneaux-Hohlrad R1 mit der Drehzahl n_R und das mit der Eingangswelle 1 gekoppelte kleine Sonnenrad S_S mit der Drehzahl n₀ rotieren, rotieren im ersten und im zweiten Planetengetriebesatz G1, G2, welche miteinander gekoppelt sind, der Ravigneaux-Planetenradträger C1 mit einer Drehzahl n_R1 und das kleine Sonnenrad S_S mit einer Drehzahl n_R2, wobei die Drehzahlen durch Schnittpunkte mit einer gestrichelten geraden Linie LR' gegeben sind, welche Punkte verbindet, die die Drehung des Ravigneaux-Hohlrads R1 und des kleinen Sonnenrads S_S anzeigen. Diese Drehzahlen n_R1, n_R2 besitzen negative Werte, wobei ihre Absolutwerte jedoch größer als der Wert der Drehzahl n₀ der Eingangswelle 1 sind. Befindet sich das Getriebe im Rückwärtsgang, so wird der Motor selten voll rückwärts betrieben, sodass die Elemente frei von durch Drehung mit übermäßiger Drehzahl bedingten Problemen sind.
Gemäß der schematischen Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetengetriebes gemäß Anspruch 3 sind ein erster, ein zweiter und ein dritter Planetengetriebesatz C1, G2, G3 koaxial parallel zueinander angeordnet.
Der erste und der zweite Planetengetriebesatz G1, G2 haben einen Planetenradträger C1 und ein Hohlrad R1 gemeinsam und dienen zusammen als Ravigneaux-Getriebesatz. Der erste Planetengetriebesatz G1 setzt sich aus einem großen Sonnenrad S_L, einem Ravigneaux-Planetenradträger C1 und einem Ravigneaux-Hohlrad R1 zusammen. Der zweite Planetengetriebesatz G2 setzt sich aus einem kleinen Sonnenrad S_S, dem Ravigneaux-Planetenradträger C1 und dem Ravigneaux-Hohlrad R1 zusammen.
Der dritte Planetengetriebesatz G3 umfasst ein drittes Sonnenrad S3, ein drittes Planetenrad P3, einen dritten Planetenradträger C3 und ein drittes Hohlrad R3.
Das große Sonnenrad S_L ist mit einer Eingangswelle 1 gekoppelt, während der Ravigneaux-Planetenradträger C1 mit einem Ausgangszahnrad 2 und dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt ist. Das Ravigneaux-Hohlrad R1 kann durch eine erste Bremse B1 gegen Drehung stillgesetzt werden. Das dritte Hohlrad S1 ist über eine erste Kupplung K1 lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden und kann durch eine dritte Bremse B3 gegen Drehung arretiert werden. Der dritte Planetenradträger C3 ist über eine zweite Kupplung K2 lösbar mit der Eingangswelle 1 und über eine dritte Kupplung K3 lösbar mit dem kleinen Sonnenrad S_S verbunden. Der dritte Planetenradträger C3 kann durch eine zweite Bremse B2 gegen Drehung arretiert werden.
Im Planetenradgetriebe der vorstehend erläuterten Ausführung können durch Steuerung der Ein- und Auskupplung der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung K1, K2, K3 bzw. durch Ineingriffbringen und Lösen der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2, B3 Gänge eingelegt und die Schaltung gesteuert werden. Im Besonderen können durch Ein- und Auskuppeln der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung K1, K2, K3 bzw. durch Ineingriffbringen und Lösen der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2, B3 gemäß 23 fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang, zweiter, dritter, vierter und fünfter Gang) und ein Rückwärtsgang (rückwärts) eingelegt werden. Das O-Symbol in 23 zeigt an, dass die entsprechende Kupplung oder Bremse eingekuppelt bzw. in Eingriff gebracht ist. Die zweite Bremse B2 ist im Kriechgang durch das O-Symbol angezeigt, da sie in Eingriff gebracht, jedoch an der Übertragung der Antriebsleistung nicht beteiligt ist. Beispiele für Drehzahluntersetzunsverhältnisse in den entsprechenden Gängen sind in 23 dargestellt.
Die Tabelle nach 23 zeigt, dass die fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang bis fünfter Gang) dadurch eingelegt werden können, dass zwei der Kupplungen und Bremsen eingekuppelt bzw. in Eingriff gebracht werden. Eine Umschaltung zwischen benachbarten Gängen kann dadurch erfolgen, dass eine der beiden Kraftschlusseinrichtungen in Eingriff gebracht und die andere Kraftschlusseinrichtung gelöst wird, wobei jedoch die beiden Kraftschlusseinrichtungen nicht gleichzeitig gelöst oder in Eingriff gebracht werden. Die Schaltung kann daher leicht gesteuert werden.
24 zeigt, wie die Elemente (die Sonnenräder, die Planetenradträger und die Hohlräder) des Planetenradgetriebes gemäß 22 in Drehanordnungen gekoppelt sind. 25 zeigt ein Drehzahldiagramm der Elemente des Planetenradgetriebes. Das dritte Sonnenrad S3 dient allein als erste Drehanordnung, während das kleine Sonnenrad S_S und der dritte Planetenradträger C3 miteinander gekoppelt sind und gemeinsam als zweite Drehanordnung dienen. Das dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz G1, G2 gemeinsame Ravigneaux-Hohlrad R1 dient als dritte Drehanordnung. Der dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz G1, G2 gemeinsame Ravigneaux-Planetenradträger C1 sowie das dritte Hohlrad R3 sind miteinander gekoppelt und dienen gemeinsam als vierte Drehanordnung. Das große Sonnenrad S_L dient allein als fünfte Drehanordnung. Gemäß 22 ist die dritte Kupplung K3 zwischen dem kleinen Sonnenrad S_S der zweiten Drehanordnung und dem dritten Planetenradträger C3 angeordnet. Das kleine Sonnenrad S_S und der dritte Planetenradträger C3 können daher durch die dritte Kupplung K3 miteinander verbunden oder voneinander gelöst werden.
Die Drehzahluntersetzungsverhältnisse in den Gängen auf der Basis des Drehzahldiagramms, das die Drehzahlen der Elemente dieser Ausführungsform des Getriebes zeigt, sind die gleichen wie bei der vorhergehenden Ausführungsform und werden daher im folgenden nicht beschrieben. Der erste und der zweite Planetengetriebesatz G1, G2, welche gemeinsam als Ravigneaux-Getriebesätze dienen, sind immer miteinander verbunden und daher in 25 kombiniert dargestellt. Da der zweite Planetengetriebesatz G2 als Doppelplanetenrad-Getriebesatz ausgebildet ist, rotiert das Hohlrad in Bezug auf das Sonnenrad im Vergleich zu einem Einzelplanetenrad-Getriebesatz in gegensinniger Richtung. Gegenüber dem anderen Getriebesatz sind das Hohlrad R1 und das Sonnenrad S_S in Bezug auf den Planetenradträger C1 gegensinnig angeordnet.
Gemäß der schematischen Darstellung des erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes gemäß Anspruch 5 nach 26 sind ein erster, ein zweiter und ein dritter Planetengetriebesatz G1, G2, G3 vorgesehen, welche koaxial parallel zueinander angeordnet sind. Der erste, der zweite und der dritte Planetengetriebesatz G1, G2, G3 besitzen jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Sonnenrad S1, S2, S3, ein erstes, ein zweites und ein drittes Planetenrad P1, P2, P3, einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetenradträger C1, C2, C3 sowie ein erstes, ein zweites und ein drittes Hohlrad R1, R2, R3. Der dritte Planetengetriebesatz G3 ist als Doppelplanetenrad-Getriebesatz ausgebildet, wobei das dritte Planetenrad P3 zwei kämmende Planetenräder umfasst.
Das erste Sonnenrad S1 ist fest mit der Eingangswelle 1 verbunden, während der erste Planetenradträger C1 mit dem zweiten Hohlrad R2, dem dritten Hohlrad R3 und einem Ausgangszahnrad 2 verbunden ist. Das erste Hohlrad R1 kann durch eine erste Bremse B1 gegen Drehung stillgesetzt werden. Das erste Hohlrad R1 und das dritte Hohlrad R3 sind miteinander verbunden. Das zweite Sonnenrad S2 ist über eine erste Kupplung K1 lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden. Das zweite Sonnenrad S2 kann durch eine dritte Bremse B3 gegen Drehung stillgesetzt werden. Der zweite Planetenradträger C2 ist über eine zweite Kupplung K2 lösbar mit der Eingangswelle 1 verbunden. Der zweite Planetenradträger C2 kann mittels einer zweiten Bremse B2 gegen Drehung stillgesetzt werden. Er ist über eine dritte Kupplung K3 lösbar mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden.
Im Planetenradgetriebe der oben erläuterten Ausgestaltung können durch Steuerung der Ein- und Auskupplung der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung K1, K2, K3 bzw. durch Ineingriffbringen und Lösen der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2, B3 Gänge eingelegt und die Schaltung gesteuert werden. Im Besonderen können durch Ein- und Auskuppeln der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung K1, K2, K3 bzw. durch Ineingriffbringen und Lösen der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2, B3 gemäß 27 fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang, zweiter, dritter, vierter und fünfter Gang) und ein Rückwärtsgang (rückwärts) eingelegt werden. Das O-Symbol zeigt in 27 an, dass die entsprechende Kupplung oder Bremse eingekuppelt ist bzw. in Eingriff gebracht ist. Die zweite Bremse B2 im Kriechgang ist durch das O-Symbol angezeigt, da sie wirksam, aber an der Übertragung der Antriebsleistung nicht beteiligt ist. Beispiele für Drehzahluntersetzungsverhältnisse in den entsprechenden Gängen gemäß 27 ändern sich in Abhängigkeit von den Zahnzahlen der Zahnräder.
Die Tabelle nach 27 zeigt, dass die fünf Vorwärtsgänge (Kriechgang bis fünfter Gang) dadurch eingelegt werden können, dass zwei der Kupplungen und Bremsen eingekuppelt bzw. in Eingriff gebracht werden. Die Schaltung zwischen benachbarten Gängen kann durch Lösen einer Kraftschlusseinrichtung und durch Ineingriffbringen der anderen Kraftschlusseinrichtung erfolgen, wobei die beiden Kraftschlusseinrichtungen nicht gleichzeitig gelöst oder in Eingriff gebracht werden. Die Schaltung kann daher einfach gesteuert werden.
28 zeigt, wie die Elemente (die Sonnenräder, die Planetenradträger und die Hohlräder) des Planetenradgetriebes nach 26 in Drehanordnungen gekoppelt sind. 29 zeigt ein Drehzahldiagramm der Elemente des Planetengetriebes. Das zweite Sonnenrad S2 dient allein als erste Drehanordnung, während der zweite Planetenradträger C2 und das dritte Sonnenrad S3 miteinander gekoppelt sind und gemeinsam als zweite Drehanordnung dienen. Das erste Hohlrad R1 und das dritte Hohlrad R3 sind miteinander gekoppelt und dienen gemeinsam als dritte Drehanordnung. Das erste Hohlrad R1, das zweite Hohlrad R2 und der dritte Planetenradträger C3 sind miteinander gekoppelt und dienen gemeinsam als vierte Drehanordnung. Das erste Sonnenrad S1 dient allein als fünfte Drehanordnung. Gemäß 26 ist die dritte Kupplung K3 zwischen dem zweiten Planetenradträger C2 und dem dritten Sonnenrad S3 angeordnet, welche gemeinsam als zweite Drehanorndnung dienen. Der zweite Planetenradträger und das dritte Sonnenradträger S3 können daher über die dritte Kupplung K3 miteinander verbunden oder voneinander gelöst werden.
28 zeigt Verhältnisse λ zwischen den Zähnezahlen Zs der Sonnenräder und den Zähnezahlen Zr der Hohlräder (λ = Zs/Zr). Da der dritte Planetengetriebesatz G3 ein Doppelplanetenrad-Getriebesatz ist, kann das Verhältnis λ etwa gleich 0,4 sein, wobei dessen Zahnverhältnis in einem großen Bereich frei wählbar ist. Wäre der dritte Planetengetriebesatz G3 ein Einzelplanetenrad-Getriebesatz, so wäre das Verhältnis λ 0,6 oder größer, sodass das Planetenrad P3 einen kleineren Durchmesser besitzen müsste. Der dritte Planetengetriebesatz G3 hätte dann einen aufwendigen Aufbau.
Die Drehzahluntersetzungsverhältnisse in den Gängen auf der Basis des Drehzahldiagramms, das die Drehzahlen der Elemente dieses erfindungsgemäßen Getriebes zeigt, werden in der gleichen Weise festgelegt wie bei den vorhergehenden Getrieben und werden daher im folgenden nicht beschrieben. Da gemäß 29 der dritte Planetengetriebesatz G3 ein Doppelplanetenrad-Getriebesatz ist, rotiert das Hohlrad in Bezug auf das Sonnenrad gegenüber einem Einzelplanetenrad-Getriebesatz in gegensinniger Richtung. Das Hohlrad R3 und das Sonnenrad S3 sind daher im Vergleich zu den anderen Getriebesätzen gegenüber dem Planetenradträger C3 gegensinnig angeordnet.

Claims

Planetengetriebe, umfassend ein Eingangselement (1) und ein Ausgangselement (2), einen ersten (G1), einen zweiten (G2) und einen dritten Planetengetriebesatz (G3), welche koaxial zueinander angeordnet sind und als Elemente jeweils ein Sonnenrad (S1, S2, S3), einen Planetenradträger (C1, C2, C3) und ein Hohlrad (R1, R2, R3) aufweisen, wobei jeweils zwei der Elemente des ersten (G1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) mit Elementen der jeweils anderen Planetengetriebesätze zwischen dem Eingangselement (1) und dem Ausgangselement (2) gekoppelt sind, wobei weiter die Elemente des ersten (G1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) zu einer ersten, einer zweiten, einer dritten, einer vierten und einer fünften Drehanordnung zur jeweils gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei die erste, die zweite und die fünfte Drehanordnung mit dem Eingangselement (1) gekoppelt sind und die vierte Drehanordnung mit dem Ausgangselement (2) gekoppelt ist, und wobei die zweite Drehanordnung einen ersten und einen zweiten Drehanordnungsteil umfasst, welche durch eine Trennkupplung (K3) lösbar zur gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei: die erste Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S2) des zweiten Planetengetriebesatzes (G2), der erste Drehanordnungsteil der zweiten Drehanordnung gebildet ist durch den Planetenradträger (C2) des zweiten Planetengetriebsatzes (G2), der zweite Drehanordnungsteil der zweiten Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), die dritte Drehanordnung gebildet ist durch das Hohlrad (R1) des ersten Planetengetriebesatzes (G1) und den Planetenradträger (C3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), die vierte Drehanordnung gebildet ist durch den Planetenradträger (C1) des ersten Planetengetriebesatzes (G1), das Hohlrad (R2) des zweiten Planetengetriebesatzes (G2) und das Hohlrad (R3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), und die fünfte Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S1) des ersten Planetengetriebesatzes (G1), wobei ferner eine erste Bremse (B1) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der dritten Drehanordnung (R1, C3), eine zweite Bremse (B2) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der zweiten Drehanordnung (C2, S3), eine dritte Bremse (B3) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der ersten Drehanordnung (S2), eine erste Kupplung (K1) vorgesehen ist, zum lösbaren Koppeln der ersten Drehanordnung (S2) mit dem Eingangselement (1), eine zweite Kupplung (K2) vorgesehen ist, zum lösbaren Koppeln der zweiten Drehanordnung (C2, S3) mit dem Eingangselement (1).
Planetengetriebe, umfassend ein Eingangselement (1) und ein Ausgangselement (2), einen ersten (G1), einen zweiten (G2) und einen dritten Planetengetriebesatz (G3), welche koaxial zueinander angeordnet sind und als Elemente jeweils ein Sonnenrad (S1, S2, S3), einen Planetenradträger (C1, C2, C3) und ein Hohlrad (R1, R2, R3) aufweisen, wobei jeweils zwei der Elemente des ersten (G1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) mit Elementen der jeweils anderen Planetengetriebesätze zwischen dem Eingangselement (1) und dem Ausgangselement (2) gekoppelt sind, wobei werter die Elemente des ersten (G1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) zu einer ersten, einer zweiten, einer dritten, einer vierten und einer fünften Drehanordnung zur jeweils gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei die erste, die zweite und die fünfte Drehanordnung mit dem Eingangselement (1) gekoppelt sind und die vierte Drehanordnung mit dem Ausgangselement (2) gekoppelt ist, und wobei die zweite Drehanordnung einen ersten und einen zweiten Drehanordnungsteil umfasst, welche durch eine Trennkupplung (K3) lösbar zur gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei: die erste Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S1) des ersten Planetengetriebesatzes (C1), der erste Drehanordnungsteil der zweiten Drehanordnung gebildet ist durch den Planetenradträger (C1) des ersten Planetengetriebsatzes (G1), der zweite Drehanordnungsteil der zweiten Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S2) des zweiten Planetengetriebesatzes (G2) und das Hohlrad (R3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), die dritte Drehanordnung gebildet ist durch den Planetenradträger (C2) des zweiten Planetengetriebesatzes (G2) und den Planetenradträger (C3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), die vierte Drehanordnung gebildet ist durch das Hohlrad (R1) des ersten Planetengetriebesatzes (G1) und das Hohlrad (R2) des zweiten Planetengetriebesatzes (G2), und die fünfte Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), wobei ferner eine erste Bremse (B1) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der dritten Drehanordnung (C2, C3), eine zweite Bremse (B2) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der zweiten Drehanordnung (C1, S2, R3), eine dritte Bremse (B3) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der ersten Drehanordnung (S1), eine erste Kupplung (K1) vorgesehen ist, zum lösbaren Koppeln der ersten Drehanordnung (S1) mit dem Eingangselement (1), eine zweite Kupplung (K2) vorgesehen ist, zum lösbaren Koppeln der zweiten Drehanordnung (C1, S2, R3) mit dem Eingangselement (1).
Planetengetriebe, umfassend ein Eingangselement (1) und ein Ausgangselement (2), einen ersten (G1), einen zweiten (G2) und einen dritten Planetengetriebesatz (G3), welche koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der erste (G1) und der zweite Planetengetriebesatz (G2) einen Ravigneaux-Getriebesatz (G1, G2) bilden, bei welchem der erste Planetengetriebesatz (G1) und der zweite Planetengetriebesatz (G2) jeweils ein Sonnenrad (S_S, S_L) sowie einen gemeinsamen Ravigneaux-Planetenradträger (C1) und ein gemeinsames Ravigneaux-Hohlrad (R1) als Elemente aufweisen, und wobei der dritte Planetengetriebesatz (G3) als Elemente ein Sonnenrad (S3), einen Planetenradträger (C3) und ein Hohlrad (R3) aufweist, wobei zwei der Elemente des Ravigneaux-Getriebesatzes (G1, G2) mit Elementen des dritten Planetengetriebesatzes (G3) zwischen dem Eingangselement (1) und dem Ausgangselement (2) gekoppelt sind, wobei weiter die Elemente des ersten (C1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) zu einer ersten, einer zweiten, einer dritten, einer vierten und einer fünften Drehanordnung zur jeweils gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei die erste, die zweite und die fünfte Drehanordnung mit dem Eingangselement (1) gekoppelt sind und die vierte Drehanordnung mit dem Ausgangselement (2) gekoppelt ist, und wobei die zweite Drehanordnung einen ersten und einen zweiten Drehanordnungsteil umfasst, welche durch eine Trennkupplung (K3) lösbar zur gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei: die erste Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), der erste Drehanordnungsteil der zweiten Drehanordnung gebildet ist durch den Planetenradträger (C3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), der zweite Drehanordnungsteil der zweiten Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S_L) des zweiten Planetengetriebsatzes (G2), die dritte Drehanordnung gebildet ist durch den Ravigneaux-Planetenradträger (C1) des Ravigneaux-Getriebesatzes (G1, G2), die vierte Drehanordnung gebildet ist durch das Ravigneaux-Hohlrad (R1) des Ravigneaux-Getriebesatzes (G1, G2) und das Hohlrad (R3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), und die fünfte Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S_S) des ersten Planetengetriebesatzes (G1), wobei ferner eine erste Bremse (B1) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der dritten Drehanordnung (C1), eine zweite Bremse (B2) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der zweiten Drehanordnung (C3, S_L), eine dritte Bremse (B3) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der ersten Drehanordnung (S3), eine erste Kupplung (K1) vorgesehen ist, zum lösbaren Koppeln der ersten Drehanordnung (S3) mit dem Eingangselement (1), eine zweite Kupplung (K2) vorgesehen ist, zum lösbaren Koppeln der zweiten Drehanordnung (C3, S_L) mit dem Eingangselement (1).
Planetengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ravigneaux-Hohlrad (R1) des Ravigneaux-Getriebesatzes (G1, G2) mit einem ersten am Ravigneaux-Planetenradträger (C1) gehaltenen Ritzel (P_L) kämmt, welches wiederum mit einem der Sonnenräder (S_S, S_L) des Ravigneaux-Getriebesatzes (G1, G2) sowie mit einem zweiten am Ravigneaux-Planetenradträger (C1) gehaltenen Ritzet (P_S) kämmt, welches zweite Ritzet (P_S) mit dem jeweils anderen der Sonnenräder (S_S, S_L) des Ravigneaux-Getriebesatzes (G1, G2) kämmt.
Planetengetriebe, umfassend ein Eingangselement (1) und ein Ausgangselement (2), einen ersten (G1), einen zweiten (G2) und einen dritten Planetengetriebesatz (G3), welche koaxial zueinander angeordnet sind und als Elemente jeweils ein Sonnenrad (S1, S2, S3), einen Planetenradträger (C1, C2, C3) und ein Hohlrad (R1, R2, R3) aufweisen, wobei jeweils zwei der Elemente des ersten (G1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) mit Elementen der jeweils anderen Planetengetriebesätze zwischen dem Eingangselement (1) und dem Ausgangselement (2) gekoppelt sind, wobei weiter die Elemente des ersten (G1), des zweiten (G2) und des dritten Planetengetriebesatzes (G3) zu einer ersten, einer zweiten, einer dritten, einer vierten und einer fünften Drehanordnung zur jeweils gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei die erste, die zweite und die fünfte Drehanordnung mit dem Eingangselement (1) gekoppelt sind und die vierte Drehanordnung mit dem Ausgangselement (2) gekoppelt ist, und wobei die zweite Drehanordnung einen ersten und einen zweiten Drehanordnungsteil umfasst, welche durch eine Trennkupplung (K3) lösbar zur gemeinsamen Drehung gekoppelt sind, wobei: die erste Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S2) des zweiten Planetengetriebesatzes (G2), der erste Drehanordnungsteil der zweiten Drehanordnung gebildet ist durch den Planetenradträger (C2) des zweiten Planetengetriebsatzes (G2), der zweite Drehanordnungsteil der zweiten Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), die dritte Drehanordnung gebildet ist durch das Hohlrad (R1) des ersten Planetengetriebesatzes (G1) und das Hohlrad (R3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), die vierte Drehanordnung gebildet ist durch den Planetenradträger (C1) des ersten Planetengetriebesatzes (C1), das Hohlrad (R2) des zweiten Planetengetriebesatzes (G2) und den Planetenradträger (C3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3), und die fünfte Drehanordnung gebildet ist durch das Sonnenrad (S1) des ersten Planetengetriebesatzes (G1), wobei ferner eine erste Bremse (B1) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der dritten Drehanordnung (R1, R3), eine zweite Bremse (B2) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der zweiten Drehanordnung (C2, S3), eine dritte Bremse (B3) vorgesehen ist, zum Stillsetzen der ersten Drehanordnung (S2), eine erste Kupplung (K1) vorgesehen ist, zum lösbaren Koppeln der ersten Drehanordnung (S2) mit dem Eingangselement (1), eine zweite Kupplung (K2) vorgesehen ist, zum lösbaren Koppeln der zweiten Drehanordnung (C2, S3) mit dem Eingangselement (1).
Planetengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (C3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3) zwei miteinander kämmende Ritzel (P3) trägt, von denen das eine mit dem Sonnenrad (S3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3) und das jeweils andere mit dem Hohlrad (R3) des dritten Planetengetriebesatzes (G3) kämmt.
Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bremse (B2) zum Stillsetzen des ersten Drehanordnungsteils der zweiten Drehanordnung vorgesehen ist.
Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung (K2) zum lösbaren Koppeln des ersten Drehanordnungsteils der zweiten Drehanordnung mit dem Eingangselement (1) vorgesehen ist.
Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine weitere Kupplung aufweist, mit welcher die fünfte Drehanordnung (S1 oder S3) wahlweise mit dem Eingangselement (1) zur gemeinsamen Drehung verbindbar ist.