DE4335552A1 - Automatic transmission for vehicle - has double planetary drive positioned between two single planetary drives - Google Patents

Automatic transmission for vehicle - has double planetary drive positioned between two single planetary drives

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Abstract

The vehicle automatic transmission has a planetary gear train ie. a double planetary gear train (6) arranged between two planetary gear trains ie. an input side single planetary gear train (5), and an output planetary gear train (7). One planetary gear train (5) has a ring wheel connection ie a double ring wheel (10) and the other planetary gear train (7) has a sun wheel connection ie. a double sun wheel (11). The plant set (6.2) of the gear train (6) meshing with the sun wheel is connected to the planet set (7.1) of the other gear train (7). USE/ADVANTAGE - Double planetary gear train makes possible an automatic transmission for a vehicle with a very compact structural layout.

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für ein Kraftfahr­ zeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an automatic transmission for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Ein gattungsgemäßes Automatikgetriebe ist bekannt aus der DE- 39 31 025- A1. Das dort gezeigte Fünfganggetriebe weist im wesent­ lichen ein Doppelplanetengetriebe auf, das von zwei Einfachpla­ netengetrieben eingerahmt wird. Insbesondere die Verwendung des Doppelplanetengetriebes ermöglicht grundsätzlich eine kompakte Bauweise. Dies ist für ein automatisches Fünfganggetriebe auch der gattungsfremden DE-0S 16 30 849 entnehmbar.A generic automatic transmission is known from DE-39 31 025-A1. The five-speed gearbox shown there has a double planetary gearbox which is framed by two single planetary gearboxes. In particular, the use of the double planetary gear enables a compact design. For an automatic five-speed transmission, this can also be found in the non-generic DE-0S 16 30 849.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Getriebe im Hinblick auf die Kompaktbauweise noch weiter zu verbessern.The invention is based, generic task Gearboxes with regard to the compact design improve.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Wei­ terbildungen der Erfindung.This problem is solved by the characteristic features of the Claim 1. The sub-claims contain appropriate Wei further developments of the invention.

Erfindungsgemäß wird also für den bevorzugten Anwendungsfall eines Fünfganggetriebes bei einem Doppelplanetengetriebe das Sonnenrad mit dem Sonnenrad des einen benachbarten Einfachpla­ netengetriebes und das Ringrad mit dem Ringrad des anderen be­ nachbarten Einfachplanetengetriebes verbunden. Durch diese Maßnahme hat das Doppelplanetengetriebe mit den benachbarten Einfachplanetengetrieben jeweils ein gemeinsames Getriebeglied. Somit kann eine Vielzahl von Koppelwellen entfallen, wie sie beispielsweise in der DE 39 31 025 A1 ersichtlich sind. Gegen­ über diesem Stand der Technik hat darüber hinaus die erfindungs­ gemäße Anordnung noch den Vorteil, daß die Realisierung von fünf automatisch schaltbaren Gängen durch nur fünf Schaltglieder bewerkstelligt werden kann. Dieser Umstand führt nicht nur zu einer geringeren Baugröße, sondern reduziert auch den für die jeweiligen Schaltvorgänge erforderlichen Steuerungsaufwand.So according to the invention for the preferred application a five-speed gearbox in a double planetary gearbox Sun gear with the sun gear of an adjacent single plate Netengetriebes and the ring gear with the ring gear of the other be neighboring simple planetary gear connected. Through this Measure has the double planetary gear with the neighboring  Single planetary gears each have a common gear link. A large number of coupling shafts, as they are, can thus be omitted can be seen, for example, in DE 39 31 025 A1. Against In addition to this state of the art has the Invention according arrangement still the advantage that the realization of five Automatically shiftable gears with only five shift elements can be accomplished. This fact not only leads to a smaller size, but also reduces that for the control operations required for each switching operation.

Mit den Merkmalen der Unteransprüche kann die erfindungsgemäße. Kompaktbauweise noch weiter verbessert werden. Insbesondere für den Einbau von automatischen Fünfganggetrieben in Fahrzeugen mit Queranordnung des Antriebsaggregates erweist sich die Durchdrin­ gung der Planetengetriebe von einer Antriebswelle als sehr nütz­ lich, weil durch die so erreichte rücktreibende Bauweise die vom Fünfganggetriebe übertragene Leistung besonders günstig auf die Antriebswellen übertragen werden kann.With the features of the subclaims, the invention. Compact design can be further improved. Especially for the installation of automatic five-speed gearboxes in vehicles The transverse arrangement of the drive unit proves its penetration planetary gear from a drive shaft as very useful Lich, because of the driving design achieved in this way, that of Five-speed gearbox transferred power particularly favorably to the Drive shafts can be transmitted.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtA particularly advantageous embodiment is in the Drawing shown. It shows

Fig. 1: Ein Schema für ein erfindungsgemäßes Fünfgang getriebe und Fig. 1: A scheme for a five-speed transmission and

Fig. 2: eine Schalttabelle, aus der hervorgeht, welche Schaltglieder zur Einstellung einer bestimmten Übersetzung zu betätigen sind. Fig. 2: a switching table from which it emerges which switching elements are to be actuated to set a specific gear ratio.

Wesentliche Bestandteile der in Fig. 1 ersichtlichen Antriebs­ anordnung sind ein Motor 1, ein hydrodynamischer Wandler 2, eine Ölpumpe 3 sowie ein hier insgesamt mit 4 bezeichnetes Automatik­ getriebe. Dieses weist im wesentlichen ein eingangsseitiges Ein­ fachplanetengetriebe 5, ein Doppelplanetengetriebe 6 und ein ausgangsseitiges Einfachplanetengetriebe 7 auf. Die Antriebslei­ stung des Motors 1 wird über den allgemein bekannten Wandler 2 und eine Antriebswelle 8 auf ein Kupplungssystem 9 übertragen, das hier die Kupplungen K1, K2 und K3 umfaßt. Von besonderer Be­ deutung für die Erfindung sind hier ein Doppelringrad 10, das sowohl dem Einfachplanetengetriebe 5 als auch dem Doppelplane­ tengetriebe 6 zugeordnet ist, und ein Doppelsonnenrad 11, das sowohl dem Doppelplanetengetriebe 6 als auch dem Einfachplane­ tengetriebe 7 zugeordnet ist. Neben dem Doppelringrad 10 gehören zum Einfachplanetengetriebe 5 noch ein Planetensatz 5.1 und ein Sonnenrad 5.2. Das ausgangsseitige Einfachplanetengetriebe 7 weist über das Doppelsonnenrad 11 hinaus noch einen Planetensatz 7.1 auf, der in einem Ringrad 7.2 umläuft und über einen hier nicht weiter bezeichneten Steg mit einem Abtriebsritzel 12 ver­ bunden ist. Zwischen dem Doppelringrad 10 und dem Doppelsonnen­ rad 11 laufen in dem Doppelplanetengetriebe 6 noch ein äußerer Planetensatz 6.1 und ein innerer Planetensatz 6.2 um. Die Plane­ tensätze 6.1 und 6.2 bilden mehrere über dem Umfang verteilte, miteinander kämmende Zahnradpaare.Essential components of the drive arrangement shown in FIG. 1 are a motor 1 , a hydrodynamic converter 2 , an oil pump 3 and an automatic transmission, denoted overall by 4 here. This essentially has an input-side A planetary gear 5 , a double planetary gear 6 and an output-side single planetary gear 7 . The Antriebslei stung of the engine 1 is transmitted via the well-known converter 2 and a drive shaft 8 to a clutch system 9 , which here comprises the clutches K1, K2 and K3. Of particular Be importance for the invention have assigned a Doppelringrad 10, both the simple planetary gear unit 5 and the double tilt gear drives is assigned to 6 and a Doppelsonnenrad 11, both to the double planetary gearing 6 and the single tilt gear drives. 7 In addition to the double ring gear 10 , the single planetary gear 5 also includes a planetary gear set 5.1 and a sun gear 5.2 . The output-side simple planetary gear 7 has on the double sun gear 11 also a planetary gear set 7.1 , which rotates in a ring gear 7.2 and is connected via a web, not shown here, to an output pinion 12 . Between the double ring gear 10 and the double sun gear 11 , an outer planetary gear set 6.1 and an inner planetary gear set 6.2 also run in the double planetary gear 6 . The tarpaulin sets 6.1 and 6.2 form several meshing gear pairs distributed over the circumference.

Über hier nicht weiter bezifferte Koppelwellen sind die einzel­ nen Getriebeglieder miteinander oder mit einem hier nicht weiter bezifferten Getriebegehäuse mittels der Kupplungen K1, K2 und K3 sowie der Bremsen B2, B1 und des Freilaufs F in der Weise ver­ bindbar, daß für die einzelnen Getriebegänge die in der Fig. 2 in der letzten Spalte dargestellten Gesamtübersetzungsverhält­ nisse eingestellt werden können. In der Fig. 2 sind mit einem Kreuz jeweils diejenigen Schaltglieder angegeben, welche in der jeweils eingelegten Gangstufe aktiviert sind. Eingeklammerte Kreuze in der Fig. 2 deuten an, daß bei einer Festlegung des Ringrades 7.2 über dem Freilauf F die Bremse B1 wahlweise hinzu­ geschaltet werden kann.Via coupling shafts not further numbered here, the individual NEN transmission members with each other or with a transmission housing not further numbered here by means of the clutches K1, K2 and K3 as well as the brakes B2, B1 and the freewheel F in such a way that the individual transmission gears total ratios shown in the last column in FIG. 2 can be set. In Fig. 2 those cross-links are indicated with a cross, which are activated in the currently selected gear. Parentheses in brackets in FIG. 2 indicate that when the ring gear 7.2 is fixed above the freewheel F, the brake B1 can optionally be switched on.

Das Einfachplanetengetriebe 5 ist mittels seines Planetensatzes 5.1 über eine Koppelwelle 12 mit dem Ringrad 7.2 des ausgangs­ seitigen Einfachplanetengetriebes 7 verbunden. Letzteres ist zu­ dem über den Freilauf F und ggf. auch über die Bremse B1 an dem Getriebegehäuse abstützbar. Das Sonnenrad 5.2 ist über die Bremse B2 an dem Getriebegehäuse abstützbar und darüber hinaus über die Kupplungen K3 und K1 bzw. K2 wahlweise mit dem Doppel­ sonnenrad 10 oder dem Doppelsonnenrad 11 verbindbar. Die Ver­ bindung zum Doppelringrad 10 erfolgt über eine Koppelwelle 13, die zwischen dem Einfachplanetengetriebe 5 und dem Doppelpla­ netengetriebe 6 am Doppelringrad 10 angreift. Die Planetensätze 6.1 und 6.2 des Doppelplanetengetriebes 6 sind an dem Planeten­ satz 7.1 angekoppelt, der seinerseits mit dem Abtriebsritzel 12 verbunden ist.The simple planetary gear 5 is connected by means of its planetary gear set 5.1 via a coupling shaft 12 to the ring gear 7.2 of the simple planetary gear 7 on the output side. The latter can also be supported on the transmission housing via the freewheel F and, if appropriate, also via the brake B1. The sun wheel 5.2 is supported on the brake B2 to the transmission case and, moreover, via the clutches K3 and K1 and K2, optionally with the double sun gear 10 or the Doppelsonnenrad 11 connectable. The connection to the double ring gear 10 is via a coupling shaft 13 which acts between the single planetary gear 5 and the double planet gear 6 on the double ring gear 10 . The planetary gear sets 6.1 and 6.2 of the double planetary gear 6 are coupled to the planetary gear set 7.1 , which in turn is connected to the output pinion 12 .

Eine Besonderheit bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiel ist darin zu sehen, daß beim Doppelringrad 10 sowohl für das Einfachplanetengetriebe 5 als auch für das Doppelplane­ tengetriebe 6 eine identische Innenverzahnung gewählt worden ist, so daß auch in herstellungstechnischer Hinsicht die Ferti­ gung des erfindungsgemäßen Fünfganggetriebe vereinfacht wird. Der wesentliche Verkürzungseffekt gegenüber gattungsgemäßen Fünfganggetrieben tritt hier dadurch ein, daß je ein Getriebe­ glied, nämlich das Doppelringrad 10 und das Doppelsonnenrad 11, jeweils zwei Planetengetrieben zugeordnet ist. Diesbezüglich kann somit auf bauraumaufwendige Koppelwellen oder Koppelhülsen verzichtet werden. Darüber hinaus wird durch diese kompakte Zusammenfassung der drei Planetengetriebe eine übersichtliche Anordnung der Kupplungen und Bremsen um diese herum möglich.A peculiarity in the embodiment shown in Fig. 1 is to be seen in the fact that in the double ring gear 10 for both the simple planetary gear 5 and the double planetary gear 6, an identical internal toothing has been chosen, so that the manufacturing of the invention according to the production Five-speed transmission is simplified. The essential shortening effect compared to generic five-speed transmissions occurs here in that one transmission member, namely the double ring gear 10 and the double sun gear 11 , are each assigned to two planetary gears. In this regard, there is no need for coupling shafts or coupling sleeves that require a lot of installation space. In addition, this compact combination of the three planetary gears enables a clear arrangement of the clutches and brakes around them.

Hervorzuheben ist hier auch die rücktreibende Bauweise des Auto­ matikgetriebes 4. Die das Getriebe durchdringende Antriebswelle 8 überträgt die Antriebsleistung des Motors 1 über das Kupp­ lungssystem 9 durch die einzelnen Planetengetriebe hindurch auf das Abtriebsritzel 12, welches seinerseits der Eingangsseite der Antriebswelle 8 zugewandt ist. Besonders geeignet ist eine solche rücktreibende Bauweise für Automatikgetriebe, die zusam­ men mit dem Motor 1 in Kraftfahrzeugen quer zur Fahrtrichtung eingebaut werden.Also to be emphasized here is the back-driving design of the automatic transmission 4 . The drive shaft 8 penetrating the transmission transmits the drive power of the motor 1 via the hitch be system 9 through the individual planetary gear through to the output pinion 12 , which in turn faces the input side of the drive shaft 8 . Such a back-driving design for automatic transmissions, which are installed together with the engine 1 in motor vehicles transversely to the direction of travel is particularly suitable.

Gerade im Hinblick auf eine möglichst kompakte Bauweise der ge­ samten Antriebsanordnung ist es empfehlenswert, die vom Motor 1 angetriebene Ölpumpe 3 konzentrisch innerhalb des Kupplungs­ systems 9 anzuordnen. Die dadurch erforderliche Verlagerung der Kupplungen K1 bis K3 in radial äußere Bereiche ist unter anderem auch deshalb günstig, weil dort bei relativ geringer radialer Ausdehnung vergleichsweise große Reibflächen erzielt werden und damit entsprechend große Kräfte übertragen werden können.Especially with a view to the most compact design of the entire drive arrangement, it is advisable to arrange the oil pump 3 driven by the motor 1 concentrically within the clutch system 9 . The necessary displacement of the clutches K1 to K3 into radially outer regions is also advantageous, among other things, because comparatively large friction surfaces can be achieved there with a relatively small radial expansion and accordingly large forces can be transmitted.

Die Erfindung ist nicht auf Fünfganggetriebe beschränkt, sondern ist auch für Automatikgetriebe mit mehr als fünf Gängen verwend­ bar, ggf. unter Hinzunahme einer vierten Planetengetriebestufe.The invention is not limited to five-speed transmissions, but rather is also used for automatic transmissions with more than five gears bar, possibly with the addition of a fourth planetary gear stage.

Claims (6)

1. Automatikgetriebe (4) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens drei nebeneinander angeordneten Planetengetrieben (eingangs­ seitiges Einfachplanetengetriebe (5), Doppelplanetengetriebe (6), ausgangsseitiges Einfachplanetengetriebe (7), deren jeweilige Sonnen-, Ring- und Planetensätze mit entsprechenden Getriebe­ gliedern der anderen Planetengetriebe verbindbar sind, da­ durch gekennzeichnet, daß das zwischen zwei Planetengetrieben (eingangsseitiges Einfachplanetengetriebe (5), ausgangsseitiges Einfachplanetengetriebe (7) angeordnete Planetengetriebe (Dop­ pelplanetengetriebe (6) mit dem einen Planetengetriebe (ein­ gangsseitiges Einfachplanetengetriebe (5) eine Ringradverbin­ dung (Doppelringrad 10) und mit dem anderen Planetengetriebe (ausgangsseitiges Einfachplanetengetriebe (7) eine Sonnenrad­ verbindung (Doppelsonnenrad 11) aufweist.1. Automatic gearbox ( 4 ) for a motor vehicle with at least three planetary gears arranged next to one another (single planetary gearbox ( 5 ) on the input side, double planetary gearbox ( 6 ), single planetary gearbox ( 7 ) on the output side, the respective sun, ring and planetary gear sets with corresponding gear units of the other planetary gear units can be connected, characterized in that the planetary gear (double planetary gear ( 6 ) arranged between two planetary gears (input-side simple planetary gear ( 5 ), output-side simple planetary gear ( 7 )) with the one planetary gear (a gear-side single planetary gear ( 5 ) has a ring gear connection (double ring gear 10 ) and with the other planetary gear (simple planetary gear ( 7 ) on the output side) has a sun gear connection (double sun gear 11 ). 2. Automatikgetriebe mit drei nebeneinander angeordneten Plane­ tengetrieben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Einfachplanetengetrieben (eingangsseitiges Ein­ fachplanetengetriebe (5), ausgangsseitiges Einfachplanetenge­ triebe (7) ein Doppelplanetengetriebe (6) angeordnet ist.2. Automatic transmission with three side-by-side tarpaulin gear according to claim 1, characterized in that between two single planetary gears (input-side A multiple planetary gear ( 5 ), output-side single planetary gear ( 7 ), a double planetary gear ( 6 ) is arranged. 3. Automatikgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Sonnenrad (Doppelsonnenrad 11) kämmender Pla­ netensatz (6.2) des Doppelplanetengetriebes (6) mit dem Pla­ netensatz (7.1) des ausgangsseitigen Einfachplanetengetriebes (7) verbunden ist. 3. Automatic transmission according to claim 2, characterized in that a meshing with the sun gear (double sun gear 11 ) Pla netsatz ( 6.2 ) of the double planetary gear ( 6 ) with the Pla netsatz ( 7.1 ) of the output-side simple planetary gear ( 7 ) is connected. 4. Automatikgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Planetengetriebe (Einfachplanetengetriebe (5, Doppelplanetengetriebe (6), Einfachplanetengetriebe (7) durch­ dringende Antriebswelle (8) vorgesehen ist, die auf einem dem Antrieb (Motor 1) abgewandten Ende mit einem neben dem ein­ gangsseitigen Einfachplanetengetriebe (5) angeordneten Kupp­ lungssystem (9) verbunden ist.4. Automatic transmission according to claim 2, characterized in that the planetary gear (single planetary gear ( 5 , double planetary gear ( 6 ), single planetary gear ( 7 ) by urgent drive shaft ( 8 ) is provided which on one end facing away from the drive (motor 1 ) with one next to a gear-side simple planetary gear ( 5 ) arranged coupling system ( 9 ) is connected. 5. Automatikgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Ringrad (Doppelringrad 10) des Doppelplanetenge­ triebes (6) mit dem Kupplungssystem (9) verbindende Koppel­ welle (13) zwischen dem eingangsseitigen Einfachplanetenge­ triebe (5) und dem Doppelplanetengetriebe (6) an dem Ringrad (Doppelringrad 10) angreift.5. Automatic transmission according to claim 2, characterized in that the ring gear (double ring gear 10 ) of the double planetary gear ( 6 ) with the coupling system ( 9 ) connecting coupling shaft ( 13 ) between the input single planetary gear ( 5 ) and the double planetary gear ( 6 ) on the ring gear (double ring gear 10 ). 6. Automatikgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ölpumpe (3) konzentrisch innerhalb des Kupplungs­ systems (9) angeordnet ist.6. Automatic transmission according to claim 4, characterized in that an oil pump ( 3 ) is arranged concentrically within the clutch system ( 9 ).
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