WO2013159991A1 - Mehrstufengetriebe - Google Patents

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WO2013159991A1
WO2013159991A1 PCT/EP2013/055060 EP2013055060W WO2013159991A1 WO 2013159991 A1 WO2013159991 A1 WO 2013159991A1 EP 2013055060 W EP2013055060 W EP 2013055060W WO 2013159991 A1 WO2013159991 A1 WO 2013159991A1
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gear
clutch
brake
planetary gear
gear set
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PCT/EP2013/055060
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French (fr)
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Stefan Beck
Christian Sibla
Wolfgang Rieger
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Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • F16H2200/2094—Transmissions using gears with orbital motion using positive clutches, e.g. dog clutches

Definitions

  • the invention relates to a multi-speed planetary gear, in particular for a motor vehicle.
  • Such multistage transmissions are preferably used as automatic transmissions of motor vehicles, wherein the power flow which is effective in the respective gear ratio within the planetary gear sets is defined by a specific actuation of the shifting elements.
  • the planetary gear sets are usually also connected in an automatic transmission with a slipping action underlying and optionally provided with a lock-up clutch starting element, such as about a hydrodynamic torque converter or a fluid coupling.
  • a multi-speed transmission in planetary construction in which four planetary gear sets, and a total of eight rotatable shafts are arranged, one of which represents the drive shaft and another the output shaft of the multi-speed transmission. Furthermore, at least six switching elements are provided in the region of the shafts, by means of whose targeted actuation the power flow within the four planetary gear sets varies and thus different gear ratios between the input and output shafts can be defined. Altogether this means nine forward gears and one reverse gear can be engaged.
  • the object of the invention is to provide an alternative multi-step transmission, preferably with improved efficiency and sufficiently large and sufficiently uniformly distributed translation series.
  • a multistage transmission comprising at least four planetary gear sets, a housing, a drive shaft and an output shaft, wherein a web of a first planetary gear set with a ring gear of a fourth planetary gear netenradsatzes is constantly connected,
  • a ring gear of the first planetary gear set and a bridge of a second planetary gear set can be coupled to the housing via a first brake or to the drive shaft via a first clutch
  • a sun gear of the first planetary gear set and a sun gear of the second planetary gear set can be coupled to the housing via a second brake
  • a sun gear of a third planetary gear set and a sun gear of the fourth planetary gear set can be coupled to the housing via a third brake
  • the drive shaft can be coupled to a ring gear of the second planetary gearset via a second clutch
  • a ring gear of the third planetary gear and a web of the fourth planetary gear set via a third clutch to the drive shaft are coupled and
  • the output shaft is permanently connected to a web of the third planetary gear set.
  • a planetary gear set is understood to mean, in particular, a wheel set which comprises at least one sun gear, in that one or more planetary gears mesh, a web which determines the axes of the planetary gears and a ring gear in which the planetary gears mesh.
  • the ring gear has an internal toothing and the sun gear has an external toothing.
  • An advantage of the invention may be that the switching elements of the multi-speed transmission, so the gearbox-side brakes and clutches, are easily accessible from the outside.
  • the actuators such as electric motors, hydraulic valves, hydraulic pumps and the like may be disposed in the vicinity of the switching elements, whereby mechanical and / or hydraulic losses are reduced and a lower energy for the actuation of the switching element may be necessary. Also, less energy may be necessary to keep the switching element in its respective current operating state, ie open or closed, for example, because short lines and the pressure losses are lower. It is also possible to arrange switching elements on the housing and thus at least partially against rotation, whereby seals which connect a stationary line with a rotating line, can be avoided in whole or in part.
  • the spatial arrangement of the easily accessible switching elements simplifies the replacement of the usual hydraulically actuated multi-plate clutches or - brakes by, for example, electro-mechanical or electro-hydraulically actuated brakes and clutches, which are comparatively easy to use driven.
  • Well achievable switching elements are on the one hand brakes, which rotatably couple a shaft with the housing, but also switching elements on outer shafts of the multi-speed transmission, preferably on input or output shaft, which can be supplied comparatively easy to operate hydraulic fluid.
  • the multi-speed transmission also has a good toothing efficiency, only small loads on the components, in particular low Planetenensatz- and switching element moments, low absolute and relative speeds and / or low construction costs. The latter allows the realization of the multi-speed transmission with only low weight and low cost. Finally, the multi-speed transmission also allows a good translation series, so a well usable gradation of the gears.
  • a preferred embodiment of the multi-speed transmission includes four planetary gear sets, three clutches, three brakes and no fixed housing coupling.
  • a hydrodynamic torque converter As starting elements, a hydrodynamic torque converter, a hydrodynamic clutch, an additional starting clutch, an integrated starting clutch or brake and / or an additional electric motor can be used.
  • an electric motor or another power source can be arranged on each shaft.
  • Des shimmerern can be arranged on each shaft in principle a freewheel to the housing or to another shaft.
  • the multi-speed transmission is realized as a standard drive, but also conceivable is a front-transverse construction.
  • the third brake can be designed as a form-fitting switching element, in particular as a dog clutch, which leads to a significantly improved efficiency and thus significant consumption advantages.
  • this switching element is particularly suitable for being executed as a dog clutch. It has thus been further recognized that the advantage of better efficiency outweighs the disadvantage of more difficult handling in this switching element due to its comparatively rare operation. In particular, it has been recognized that the operation of this switching element can take place at a relatively high gear, whereby the speed difference of the waves can be low and thus is favorable for the operation of a dog clutch.
  • the geometric position, in particular the order of the individual wheelsets and shift elements is freely selectable, as long as it allows the bindability of the elements.
  • individual elements can be moved arbitrarily in their position.
  • FIG. 1 shows a first schematically illustrated exemplary variant of a multi-speed transmission according to the invention
  • Fig. 2 is a table indicating the closed switching elements for the transmission variants shown in Figure 1 in each gear stage.
  • the location information chosen in the description e.g. top, bottom, side, etc. are related to the immediately described and illustrated figure and are transmitted in a change in position mutatis mutandis to the new situation.
  • individual features or combinations of features from the exemplary embodiment shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
  • FIG. 1 shows a multistage transmission comprising four planetary gear sets 1, 2, 3, 4, a drive shaft 70, an output shaft 71, six further rotatable shafts 73, 74, 75, 76, 77, 78 six switching elements 51, 52, 53, 61 , 62, 63 thereof three brakes 51, 52, 53 and three clutches 61, 62, 63.
  • the four planetary gear sets 1, 2, 3, 4 are in the order first planetary gear set 1, second planetary gear set 2, third planetary gear set 3, fourth planetary gear set 4th arranged one behind the other.
  • the first planetary gear set 1, the second planetary gear set 2, the third planetary gear set 3 and the fourth planetary gear set 4 are designed as a minus planetary gearset.
  • the planetary gear sets 1, 2, 3, 4, are jointly surrounded by a housing 72.
  • a web 12 of a first planetary gear set 1 is permanently connected to a ring gear 43 of a fourth planetary gear set 4,
  • a ring gear 13 of the first planetary gear set 1 and a web 22 of a second planetary gear set 2 can be coupled to the housing 72 via a first brake 51 or to the drive shaft 70 via a first clutch 61,
  • a sun gear 1 1 of the first planetary gear set 1 and a sun gear 21 of the second planetary gear set 2 can be coupled to the housing 72 via a second brake 52,
  • the drive shaft 70 can be coupled to a ring gear 23 of the second planetary gear set 2 via a second clutch 62,
  • a ring gear 33 of the third planetary gear set 3 and a web 42 of the fourth planetary gear set 4 can be coupled to the drive shaft 70 via a third clutch 63,
  • the output shaft 71 is permanently connected to a web 32 of the third planetary gear set 3.
  • a first gear can be realized by the closed second brake 52, the closed third brake 53 and the closed second clutch 62.
  • a second gear can be realized by the closed second brake 52, the closed third brake 53 and the closed first clutch 61.
  • a third gear can be realized by the closed third brake 53, the closed first clutch 61 and the closed second clutch 62.
  • a fourth gear is through the closed third brake 53, the closed first clutch 61 and the closed third clutch 63 or
  • a fifth gear can be realized by the closed first clutch 61, the closed second clutch 62 and the closed third clutch 63.
  • a sixth gear can be realized by the closed second brake 52, the closed first clutch 61 and the closed third clutch 63.
  • a seventh gear can be realized by the closed second brake 52, the closed second clutch 62 and the closed third clutch 63.
  • An eighth gear can be realized by the closed first brake 51, the closed second brake 52 and the closed third clutch 63.
  • a ninth gear can be realized by the closed first brake 51, the closed second clutch 62 and the closed third clutch 63.
  • a reverse gear can be realized by the closed first brake 51, the closed third brake 53 and the closed second clutch 62.
  • all wheel sets 1, 2, 3, 4 are designed as Minusrad accounts in the multi-speed transmissions shown.
  • the transmission ratio is:
  • this wheelset 1, 2, 3, 4 instead of a minus wheel as a plus wheel or instead of a plus wheel as a negative wheel is executed.
  • connection / couplings to the web 12, 22, 32, 42 and the ring gear 13, 23, 33, 43 of a wheelset 1, 2, 3, 4 exchanged and the direction of rotation between the sun gear 1 1, 21, 31, 41 and ring gear 13, 23, 33, 43 of this wheel 1, 2, 3, 4 vice versa.
  • the connection / coupling between the individual transmission elements can be changed without changing the characteristics of the transmission.
  • the mentioned permutation of the connection / coupling is not limited to a wheelset 1, 2, 3, 4, but can also be applied to several wheelsets 1, 2, 3, 4 at the same time.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Es wird ein vierstufiges Mehrstufengetriebe angegeben, bei dem ein Steg (12) eines ersten Planetenradsatzes (1) mit einem Hohlrad (43) eines vierten Planetenradsatzes (4) verbunden ist, ein Hohlrad (13) des ersten Planetenradsatzes (1) und ein Steg (22) eines zweiten Planetenradsatzes (2) über eine erste Bremse (51) mit dem Gehäuse (72) oder über eine erste Kupplung (61) mit der Antriebswelle (70) koppelbar sind, ein Sonnenrad (11) des ersten Planetenradsatzes (1) und ein Sonnenrad (21) des zweiten Planetenradsatzes (2) über eine zweite Bremse (52) mit dem Gehäuse (72) koppelbar sind, ein Sonnenrad (31) eines dritten Planetenradsatzes (3) und ein Sonnenrad (41) des vierten Planetenradsatzes (4) über eine dritte Bremse (53) mit dem Gehäuse (72) koppelbar sind, die Antriebswelle (70) mit einem Hohlrad (23) des zweiten Planetenradsatzes (2) über eine zweite Kupplung (62) koppelbar ist, ein Hohlrad (33) des dritten Planetenradsatzes (3) und ein Steg (42) des vierten Planetenradsatzes (4) über eine dritte Kupplung (63) mit der Antriebswelle (70) koppelbar sind und die Abtriebswelle (71) mit einem Steg (32) des dritten Planetenradsatzes (3) verbunden ist.

Description

Mehrstufenqetriebe
Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Derartige Mehrstufengetriebe kommen vorzugsweise als Automatikgetriebe von Kraftfahrzeugen zum Einsatz, wobei der in der jeweiligen Gangstufe wirksame Leistungsfluss innerhalb der Planetensätze durch eine gezielte Betätigung der Schaltelemente definiert wird. Dabei sind die Planetensätze bei einem Automatikgetriebe üblicherweise zudem mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement verbunden, wie beispielsweise etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung.
Aus der DE 10 2008 000 428 A1 ist ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise bekannt, bei welchem in einem Gehäuse vier Planetensätze, sowie insgesamt acht drehbare Wellen angeordnet sind, von denen eine die Antriebswelle und eine andere die Abtriebswelle des Mehrstufengetriebes darstellt. Des Weiteren sind im Bereich der Wellen mindestens sechs Schaltelemente vorgesehen, mittels deren gezielter Betätigung der Leistungsfluss innerhalb der vier Planetensätze variiert und damit verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle definierbar sind. Insgesamt sind hierdurch neun Vorwärtsgänge, sowie ein Rückwärtsgang schaltbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Mehrstufengetriebe anzugeben, vorzugsweise mit verbesserten Wirkungsgrad und hinreichend großer und hinreichend gleichmäßig verteilter Übersetzungsreihe.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Mehrstufengetriebe gemäß Anspruch 1 . Insbesondere durch ein Mehrstufengetriebe, umfassend zumindest vier Planetenradsätze, ein Gehäuse, eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle wobei ein Steg eines ersten Planetenradsatzes mit einem Hohlrad eines vierten Pla- netenradsatzes ständig verbunden ist,
ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und ein Steg eines zweiten Planetenradsatzes über eine erste Bremse mit dem Gehäuse oder über eine erste Kupplung mit der Antriebswelle koppelbar sind,
ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes über eine zweite Bremse mit dem Gehäuse koppelbar sind,
ein Sonnenrad eines dritten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes über eine dritte Bremse mit dem Gehäuse koppelbar sind,
die Antriebswelle mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes über eine zweite Kupplung koppelbar ist,
ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und ein Steg des vierten Planetenradsatzes über eine dritte Kupplung mit der Antriebswelle koppelbar sind und
die Abtriebswelle mit einem Steg des dritten Planetenradsatzes ständig verbunden ist.
Unter einem Planetenradsatz wird insbesondere ein Radsatz verstanden, welcher zumindest ein Sonnenrad umfasst, indem ein oder mehrere Planetenräder kämmen, einen Steg umfasst, welcher die Achsen der Planetenräder bestimmt und ein Hohlrad , in dem die Planetenräder kämmen. Bevorzugt weist das Hohlrad eine Innenverzahnung und das Sonnenrad eine Außenverzahnung auf.
Ein Vorteil der Erfindung kann es sein, dass die Schaltelemente des Mehrstufengetriebes, also die getriebeseitigen Bremsen und Kupplungen, von außen gut erreichbar sind. So können die Aktoren, wie beispielweise Elektromotoren, hydraulische Ventile, hydraulische Pumpen und Ähnliche in der Nähe der Schaltelemente angeordnet sein, wodurch mechanische und/oder hydraulische Verluste verringert werden und eine geringere Energie für die Betätigung des Schaltelementes notwendig sein kann. Auch kann weniger Energie notwendig sein, um das Schaltelement in seinem jeweils aktuellen Betriebszustand, also offen oder geschlossen, zu halten, zum Beispiel da durch kurze Leitungen auch die Druckverluste geringer sind. Auch ist es so möglich, Schaltelemente an dem Gehäuse und somit zumindest teilweise drehfest anzuordnen, wodurch Dichtungen, welche eine stehende Leitung mit einer drehenden Leitung verbinden, ganz oder teilweise vermieden werden können. Auch vereinfacht die räumliche Anordnung der gut erreichbaren Schaltelemente das Ersetzen der üblichen hydraulisch betätigten Lamellenkupplungen oder - bremsen durch zum Beispiel elektro-mechanisch oder elektro-hydraulisch betätigte Bremsen und Kupplungen, die vergleichsweise einfach bedarfsgerecht ansteuerbar sind. Gut erreichbare Schaltelemente sind einerseits Bremsen, welche eine Welle mit dem Gehäuse drehfest koppeln, aber auch Schaltelemente an außen liegenden Wellen des Mehrstufengetriebes, vorzugsweise an An- oder Abtriebswelle, denen zur Betätigung benötigten Hydraulikfluid vergleichsweise einfach zugeführt werden kann.
Neben dieser Eigenschaft weist das Mehrstufengetriebe auch noch einen guten Verzahnungswirkungsgrad, lediglich kleine Belastungen der Bauteile, insbesondere niedrige Planetensatz- und Schaltelementmomente, niedrige Absolut- und Relativdrehzahlen und/oder einen geringen Bauaufwand auf. Letzteres ermöglicht die Realisierung des Mehrstufengetriebes mit nur geringem Gewicht und niedrigen Kosten. Schließlich ermöglicht das Mehrstufengetriebe auch eine gute Übersetzungsreihe, also eine gut brauchbare Abstufung der Gänge.
Allgemein umfasst eine bevorzugte Ausführungsform des Mehrstufengetriebes vier Planetenradsätze, drei Kupplungen, drei Bremsen und keine feste Gehäusekopplung.
Durch Betätigung von jeweils zwei Schaltelementen (Bremsen und/oder Kupplungen lassen sich neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang schalten, wobei für den vierten Gang drei weitere alternative Schaltstellungen zur Verfügung stehen.
Als Anfahrelemente können ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, eine hydrodynamische Kupplung, eine zusätzliche Anfahrkupplung, eine integrierte Anfahrkupplung oder -bremse und/oder eine zusätzliche E-Maschine dienen.
Auf jeder Welle kann prinzipiell eine E-Maschine oder eine sonstige Kraftleistungsquelle angeordnet werden. Desweitern kann auf jeder Welle prinzipiell ein Freilauf zum Gehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden. Bevorzugt wird das Mehrstufengetriebe als Standardantrieb realisiert, denkbar ist aber auch eine Front-Quer Bauweise.
Alle Schaltelemente können reib- oder formschlüssig wirken. Vorzugsweise kann jedoch die dritte Bremse als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung, ausgeführt werden, was zu einem deutlich verbesserten Wirkungsgrad und damit deutlichen Verbrauchsvorteilen führt.
Dabei wurde erkannt, dass die dritte Bremse bei einem Durchschalten vom ersten in den neunten Gang nur einmal betätigt werden muss. Deshalb eignet sich dieses Schaltelement insbesondere dafür als Klauenkupplung ausgeführt zu werden. So wurde weiter erkannt, dass bei diesem Schaltelement aufgrund seiner vergleichsweise seltenen Betätigung der Vorteil des besseren Wirkungsgrads den Nachteil der schwierigeren Handhabung überwiegt. Insbesondere wurde erkannt, dass die Betätigung dieses Schaltelementes bei einem vergleichsweise hohen Gang stattfinden kann, wodurch der Drehzahlunterschied der Wellen gering sein kann und somit für die eine Betätigung einer Klauenkupplung günstig ist.
Die geometrische Lage, insbesondere die Reihenfolge der einzelnen Radsätze und Schaltelemente ist frei wählbar, solange es die Bindbarkeit der Elemente zu- lässt. So können einzelne Elemente beliebig in ihrer Lage verschoben werden.
Weitere vorteilhafte Varianten des Mehrstufengetriebes ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren. Diese weisen alle funktionell die gleichen Eigenschaften wie das Hauptsystem, insbesondere ähnlichen Wirkungsgrad, ähnliche Stufung etc. auf.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung: Fig. 1 eine erste schematisch dargestellte beispielhafte Variante eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes und
Fig. 2 eine Tabelle, welche die geschlossenen Schaltelemente für die in der Figur 1 dargestellten Getriebevarianten in jeder Gangstufe anzeigt.
Die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen sind und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage übertragen werden. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus dem gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Die Fig. 1 zeigt ein Mehrstufengetriebe umfassend vier Planetenradsätze 1 , 2, 3, 4, eine Antriebswelle 70, eine Abtriebswelle 71 , sechs weitere drehbare Wellen 73, 74, 75, 76, 77, 78 sechs Schaltelemente 51 , 52, 53, 61 , 62, 63 davon drei Bremsen 51 , 52, 53 und drei Kupplungen 61 , 62, 63. Die vier Planetenradsätze 1 , 2, 3, 4 sind in der Reihenfolge erster Planetenradsatz 1 , zweiter Planetenradsatz 2, dritter Planetenradsatz 3, vierter Planetenradsatz 4 hintereinander angeordnet. Der erste Planetenradsatz 1 , der zweite Planetenradsatz 2, der dritte Planetenradsatz 3 und der vierte Planetenradsatz 4 sind als Minusplanetenradsatz ausgebildet. Die Planetenradsätze 1 , 2, 3, 4, sind gemeinsam von einem Gehäuse 72 umgeben. Bei der Variante des Mehrstufengetriebes aus Figur 1 sind
ein Steg 12 eines ersten Planetenradsatzes 1 mit einem Hohlrad 43 eines vierten Planetenradsatzes 4 ständig verbunden,
ein Hohlrad 13 des ersten Planetenradsatzes 1 und ein Steg 22 eines zweiten Planetenradsatzes 2 über eine erste Bremse 51 mit dem Gehäuse 72 oder über eine erste Kupplung 61 mit der Antriebswelle 70 koppelbar,
ein Sonnenrad 1 1 des ersten Planetenradsatzes 1 und ein Sonnenrad 21 des zweiten Planetenradsatzes 2 über eine zweite Bremse 52 mit dem Gehäuse 72 koppelbar,
ein Sonnenrad 31 eines dritten Planetenradsatzes 3 und ein Sonnenrad 41 des vierten Planetenradsatzes 4 über eine dritte Bremse 53 mit dem Gehäuse 72 koppelbar,
die Antriebswelle 70 mit einem Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes 2 über eine zweite Kupplung 62 koppelbar,
ein Hohlrad 33 des dritten Planetenradsatzes 3 und ein Steg 42 des vierten Planetenradsatzes 4 über eine dritte Kupplung 63 mit der Antriebswelle 70 koppelbar,
die Abtriebswelle 71 mit einem Steg 32 des dritten Planetenradsatzes 3 ständig verbunden.
Bei dem in der Figur 1 dargestellten Mehrstufengetrieben können folgende Gänge schaltbar sein:
Ein erster Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse 52, die geschlossene dritte Bremse 53 und die geschlossene zweite Kupplung 62 realisierbar.
Ein zweiter Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse 52, die geschlossene dritte Bremse 53 und die geschlossene erste Kupplung 61 realisierbar.
Ein dritter Gang ist durch die geschlossene dritte Bremse 53, die geschlossene erste Kupplung 61 und die geschlossene zweite Kupplung 62 realisierbar.
Ein vierter Gang ist durch die geschlossene dritte Bremse 53, die geschlossene erste Kupplung 61 und die geschlossene dritte Kupplung 63 oder
durch die geschlossene dritte Bremse 53, die geschlossene zweite Kupplung 62 und die geschlossene dritte Kupplung 63 oder
durch die geschlossene zweite Bremse 52, die geschlossene dritte Bremse 53 und die geschlossene dritte Kupplung 63 oder
durch die geschlossene erste Bremse 51 , die geschlossene dritte Bremse 53 und die geschlossene dritte Kupplung 63 realisierbar.
Ein fünfter Gang ist durch die geschlossene erste Kupplung 61 , die geschlossene zweite Kupplung 62 und die geschlossene dritte Kupplung 63 realisierbar.
Ein sechster Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse 52, die geschlossene erste Kupplung 61 und die geschlossene dritte Kupplung 63 realisierbar.
Ein siebenter Gang ist durch die geschlossene zweite Bremse 52, die geschlossene zweite Kupplung 62 und die geschlossene dritte Kupplung 63 realisierbar.
Ein achter Gang ist durch die geschlossene erste Bremse 51 , die geschlossene zweite Bremse 52 und die geschlossene dritte Kupplung 63 realisierbar. Ein neunter Gang ist durch die geschlossene erste Bremse 51 , die geschlossene zweite Kupplung 62 und die geschlossene dritte Kupplung 63 realisierbar.
Ein Rückwärtsgang ist durch die geschlossene erste Bremse 51 , die geschlossene dritte Bremse 53 und die geschlossene zweite Kupplung 62 realisierbar.
Dabei sind die jeweils nicht genannten Schaltelemente geöffnet.
Dies zeigt auch die Tabelle in Figur 2, welche auch die Übersetzungsverhältnisse der jeweiligen Gangstufen darstellt.
Vorzugsweise sind bei den gezeigten Mehrstufengetrieben alle Radsätze 1 , 2, 3, 4 als Minusradsätze ausgeführt.
In einer vorteilhaften Variante ist das Übersetzungsverhältnis:
des ersten Radsatzes 1 zwischen Sonnenrad 1 1 und Hohlrad 13 -2,303 und/oder
des zweiten Radsatzes 2 zwischen Sonnenrad 21 und Hohlrad 23 -1 ,613 und/oder
des dritten Radsatzes 3 zwischen Sonnenrad 31 und Hohlrad 33 -2,899 und/oder
des vierten Radsatzes 4 zwischen Sonnenrad 41 und Hohlrad 43 -3,074.
Generell kann anstelle einer ersten genannten Verbindung/Kopplung zu einem Steg 12, 22, 32, 42 eines Radsatzes 1 , 2, 3, 4 und einer zweiten genannten Verbindung/Kopplung zu einem Hohlrad 13, 23, 33, 43 dieses Radsatzes 1 , 2, 3, 4 die erste genannte Verbindung/Kopplung zu dem genannten Hohlrad 13, 23, 33, 43 dieses Radsatzes 1 , 2, 3, 4 und die zweite genannte Verbindung/Kopplung zu dem genannten Steg 12, 22, 32, 42 dieses Radsatzes 1 , 2, 3, 4 ausgeführt sein, wobei dieser Radsatz 1 , 2, 3, 4 anstatt als Minusradsatz als Plusradsatz beziehungsweise anstatt als Plusradsatz als Minusradsatz ausgeführt wird. Mit anderen Worten werden die Verbindungen/Kopplungen zum Steg 12, 22, 32, 42 und zum Hohlrad 13, 23, 33, 43 eines Radsatzes 1 , 2, 3, 4 getauscht und die Drehrichtung zwischen Sonnenrad 1 1 , 21 , 31 , 41 und Hohlrad 13, 23, 33, 43 dieses Radsatzes 1 , 2, 3, 4 umgekehrt. Bei der Auslegung des Mehrstufengetriebes ist zusätzlich darauf zu achten, dass der Betrag der Standübersetzung dieses Radsatzes um 1 erhöht bzw. erniedrigt wird, wenn die schaltbaren Übersetzungsverhältnisse zwischen Antrieb 70 und Abtrieb 71 ansonsten gleich bleiben sollen. Durch die genannte Variation der Radsätze 1 , 2, 3, 4 kann also die Verbindung/Kopplung zwischen den einzelnen Getriebeelementen verändert werden, ohne dabei die Charakteristik des Getriebes zu verändern. Damit steht eine Vielzahl an konstruktive Ausgestaltungen zur Verfügung, welche die Realisierung des Getriebes im Einzelfall vereinfachen können. Die erwähnte Vertauschung der Verbindung/Kopplung ist dabei nicht auf einen Radsatz 1 , 2, 3, 4 beschränkt, sondern kann auch auf mehrere Radsätze 1 , 2, 3, 4 gleichzeitig angewendet werden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Insbesondere sind auch die sich aus der Kombinatorik und dem Patentanspruch 1 ergebenden, jedoch nicht explizit in den Figuren dargestellten Möglichkeiten vom Schutzumfang mitum- fasst. Darüber hinaus sind auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Mehrstufengetriebes dieses in den Figuren schematisch dargestellt ist und in der Realität daher mehr Bauteile als dargestellt, weniger Bauteile als dargestellt oder auch andere Bauteile umfassen kann. Generell liegt die konkrete konstruktive Ausgestaltung im Rahmen des fachmännischen Könnens.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. Bezuqszeichen erster Getriebe- Radsatz
zweiter Getriebe-Radsatz
dritter Getriebe-Radsatz
vierter Getriebe- Radsatz
Sonnenrad des ersten Getriebe-Radsatzes Steg des ersten Getriebe-Radsatzes Hohlrad des ersten Getriebe-Radsatzes Sonnenrad des zweiten Getriebe- Radsatzes Steg des zweiten Getriebe- Radsatzes Hohlrad des zweiten Getriebe-Radsatzes Sonnenrad des dritten Getriebe-Radsatzes Steg des dritten Getriebe-Radsatzes Hohlrad des dritten Getriebe-Radsatzes Sonnenrad des vierten Getriebe- Radsatzes Steg des vierten Getriebe-Radsatzes Hohlrad des vierten Getriebe- Radsatzes erste Bremse
zweite Bremse
dritte Bremse
erste Kupplung
zweite Kupplung
dritte Kupplung
Antrieb
Abtrieb
Gehäuse
, 75, 76, 77, 78, Welle

Claims

Patentansprüche
1 . Mehrstufengetriebe,
umfassend zumindest vier Planetenradsätze (1 , 2, 3, 4), ein Gehäuse (72), eine Antriebswelle (70) und eine Abtriebswelle (71 ), wobei
ein Steg (12) eines ersten Planetenradsatzes (1 ) mit einem Hohlrad (43) eines vierten Planetenradsatzes (4) ständig verbunden ist,
ein Hohlrad (13) des ersten Planetenradsatzes (1 ) und ein Steg (22) eines zweiten Planetenradsatzes (2) über eine erste Bremse (51 ) mit dem Gehäuse (72) oder über eine erste Kupplung (61 ) mit der Antriebswelle (70) koppelbar sind,
ein Sonnenrad (1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (1 ) und ein Sonnenrad (21 ) des zweiten Planetenradsatzes (2) über eine zweite Bremse (52) mit dem Gehäuse (72) koppelbar sind,
ein Sonnenrad (31 ) eines dritten Planetenradsatzes (3) und ein Sonnenrad (41 ) des vierten Planetenradsatzes (4) über eine dritte Bremse (53) mit dem Gehäuse (72) koppelbar sind,
die Antriebswelle (70) mit einem Hohlrad (23) des zweiten Planetenradsatzes (2) über eine zweite Kupplung (62) koppelbar ist,
ein Hohlrad (33) des dritten Planetenradsatzes (3) und ein Steg (42) des vierten Planetenradsatzes (4) über eine dritte Kupplung (63) mit der Antriebswelle (70) koppelbar sind und
die Abtriebswelle (71 ) mit einem Steg (32) des dritten Planetenradsatzes (3) ständig verbunden ist.
2. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass folgende Gänge durch Schließen der angegebenen Elemente schaltbar sind:
ein erster Gang durch zweite Bremse (52), dritte Bremse (53) und zweite Kupplung (62),
ein zweiter Gang durch zweite Bremse (52), dritte Bremse (53) und erste Kupplung (61 ),
ein dritter Gang durch dritte Bremse (53), erste Kupplung (61 ) und zweite Kupplung (62), ein vierter Gang durch dritte Bremse (53), erste Kupplung (61 ) und dritte Kupplung (63) oder
durch dritte Bremse (53), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63) oder durch zweite Bremse (52), dritte Bremse (53) und dritte Kupplung (63) oder durch erste Bremse (51 ), dritte Bremse (53) und dritte Kupplung (63), ein fünfter Gang durch erste Kupplung (61 ), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63),
ein sechster Gang durch zweite Bremse (52), erste Kupplung (61 ) und dritte Kupplung (63),
ein siebenter Gang durch zweite Bremse (52), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63),
ein achter Gang durch erste Bremse (51 ), zweite Bremse (52) und dritte Kupplung (63),
ein neunter Gang durch erste Bremse (51 ), zweite Kupplung (62) und dritte Kupplung (63) und
ein Rückwärtsgang durch erste Bremse (51 ), dritte Bremse (53) und zweite Kupplung (62),
wobei die jeweils nicht genannten Elemente unbetätigt beziehungsweise geöffnet sind.
3. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Radsätze (1 , 2, 3, 4) als Minusradsätze ausgeführt sind.
4. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis:,
des ersten Radsatzes (1 ) zwischen Sonnenrad (1 1 ) und Hohlrad (12) -2,303 und/oder
des zweiten Radsatzes (2) zwischen Sonnenrad (21 ) und Hohlrad (22) -1 ,613 und/oder
des dritten Radsatzes (3) zwischen Sonnenrad (31 ) und Hohlrad (32) -2,899 und/oder
des vierten Radsatzes (4) zwischen Sonnenrad (41 ) und Hohlrad (42) -3,074 beträgt.
5. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle einer ersten genannten Verbindung/Kopplung zu einem Steg (12, 22, 32, 42) eines Radsatzes (1 , 2, 3, 4) und einer zweiten genannten Verbindung/Kopplung zu einem Hohlrad (13, 23, 33, 43) dieses Radsatzes (1 , 2 ,3 ,4), die erste genannte Verbindung/Kopplung zum dem genannten Hohlrad (13, 23, 33, 43) dieses Radsatzes (1 , 2, 3, 4) und die zweite genannte Verbindung/Kopplung zum dem genannten Steg (12, 22, 32, 42) dieses Radsatzes (1 , 2, 3,4) ausgeführt ist, wobei dieser Radsatz (1 , 2, 3, 4) anstatt als Minusradsatz als Plusradsatz beziehungsweise anstatt als Plusradsatz als Minusradsatz ausgeführt ist.
6. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremse (53) als Klauenkupplung ausgeführt ist.
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