QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/691,892, die am 22. August 2012 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.This application claims the benefit of US Provisional Application No. 61 / 691,892, filed on Aug. 22, 2012. The disclosure of the above application is incorporated herein by reference.
GEBIETTERRITORY
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Mehrganggetriebe, und genauer ein Getriebe mit einer Mehrzahl von Gängen, Planetenradsätzen und Drehmomentübertragungseinrichtungen.The invention generally relates to a multi-speed transmission, and more particularly to a transmission having a plurality of gears, planetary gear sets and torque transmitting devices.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt bieten lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.The statements in this section merely provide background information related to the present disclosure and do not require prior art.
Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um eine Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen werden durch den Bauraum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse oder Gänge vorgeschrieben.A typical multi-speed transmission uses a combination of friction clutches, planetary gear arrangements and fixed links to achieve a plurality of gear ratios. The number and physical arrangement of the planetary gear sets in general are dictated by the space, the cost and the desired speed ratios or gears.
Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein verbessertes, kostengünstiges und kompaktes Mehrganggetriebe.While present day transmissions accomplish their intended purpose, there is a need for new and improved transmission configurations that exhibit improved performance, particularly from the standpoints of efficiency, responsiveness and quiet operation, as well as improved packaging space, primarily reduced size and reduced weight , essentially constant. Accordingly, there is a need for an improved, low cost, and compact multi-speed transmission.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement, zumindest vier Planetenradsätze, eine Mehrzahl von Kopplungselementen und eine Mehrzahl von Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen können zum Beispiel Kupplungen und Bremsen sein.A transmission is provided that includes an input member, an output member, at least four planetary gear sets, a plurality of coupling elements, and a plurality of torque transmitting devices. Each of the planetary gear sets includes first, second and third elements. The torque transmitting devices may be, for example, clutches and brakes.
Die Kupplungen und Bremsen können von irgendeinem Typ sein, der eine Reibkupplung, ein Reibband, eine Einwegkupplung, eine wählbare Einwegkupplung, eine Klauenkupplung, eine Synchroneinrichtung und ähnliche Einrichtungen umfasst, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Darüber hinaus kann jeder Knoten eine einzige Einrichtung oder ein Kombination aus diesen Einrichtungen verwenden, z. B. kann die erste Bremse als eine Kombination aus einer Klauenkupplung und einer Einwegkupplung oder als eine Einwegkupplungs- und Reibkupplungskombination ausgestaltet sein. Ähnlich sind verschiedene andere Kombinationen möglich.The clutches and brakes may be of any type including, but not limited to, a friction clutch, a friction belt, a one-way clutch, a selectable one-way clutch, a dog clutch, a synchronizer, and the like. In addition, each node may use a single device or a combination of these devices, e.g. For example, the first brake may be configured as a combination of a dog clutch and a one-way clutch, or as a one-way clutch and friction clutch combination. Similarly, various other combinations are possible.
In einer anderen Ausführungsform weist das Getriebe der vorliegenden Erfindung einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz auf, die jeweils ein Sonnenrad, ein Trägerelement und ein Hohlrad aufweisen.In another embodiment, the transmission of the present invention includes first, second, third, and fourth planetary gear sets each having a sun gear, a carrier member, and a ring gear.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Eingangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden, und das Ausgangselement ist ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbunden.In yet another embodiment of the present invention, the input member is constantly connected for common rotation with the sun gear of the second planetary gear set, and the output member is constantly connected for common rotation with the ring gear of the fourth planetary gear set.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet ein erstes Verbindungselement das Trägerelement des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes.In yet another embodiment of the present invention, a first connecting element continuously connects the carrier element of the first planetary gear set with the ring gear of the third planetary gear set.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet ein zweites Verbindungselement das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes.In yet another embodiment of the present invention, a second connecting element continuously connects the ring gear of the first planetary gear set to the ring gear of the second planetary gear set.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet ein drittes Verbindungselement das Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Trägerelement des dritten Planetenradsatzes.In yet another embodiment of the present invention, a third connecting element continuously connects the carrier element of the second planetary gear set with the carrier element of the third planetary gear set.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet ein viertes Verbindungselement das Trägerelement des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes.In yet another embodiment of the present invention, a fourth connecting element continuously connects the carrier element of the third planetary gear set to the sun gear of the fourth planetary gear set.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und das Eingangselement mit dem Trägerelement des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.In yet another embodiment of the present invention, a first torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the sun gear of the first planetary gear set and the input member with the carrier member of the fourth planetary gear set.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der erste Planetenradsatz ein Trägerelement auf, das ausgestaltet ist, um einen ersten und einen zweiten Satz Planetenritzelräder zu lagern.In yet another embodiment of the present invention, the first planetary gear set has a support member that is configured, to store a first and a second set of planet pinion gears.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der zweite Planetenradsatz ein Trägerelement auf, das ausgestaltet ist, um einen ersten und einen zweiten Satz Planetenritzelräder zu lagern.In yet another embodiment of the present invention, the second planetary gear set includes a support member configured to support a first and a second set of planet pinion gears.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der vierte Planetenradsatz ein Trägerelement auf, das ausgestaltet ist, um einen ersten und einen zweiten Satz Planetenritzelräder zu lagern.In yet another embodiment of the present invention, the fourth planetary gear set includes a support member configured to support first and second sets of planet pinion gears.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus selektiv einrückbar, um das Trägerelement des ersten Planetenradsatzes und das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Trägerelement des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.In yet another embodiment of the present invention, the second torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the carrier member of the first planetary gear set and the ring gear of the third planetary gear set with the carrier member of the fourth planetary gear set.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus selektiv einrückbar, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden.In yet another embodiment of the present invention, the third torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the ring gear of the first planetary gear set and the ring gear of the second planetary gear set with the sun gear of the second planetary gear set.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus selektiv einrückbar, um das Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden.In yet another embodiment of the present invention, the third torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the carrier member of the second planetary gear set with the sun gear of the second planetary gear set.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus selektiv einrückbar, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden.In yet another embodiment of the present invention, the third torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the ring gear of the first planetary gear set and the ring gear of the second planetary gear set with the carrier member of the second planetary gear set.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus selektiv einrückbar, um das Trägerelement des vierten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden.In yet another embodiment of the present invention, the fourth torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the carrier member of the fourth planetary gear set with a stationary member.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden.In yet another embodiment of the present invention, the fifth torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the sun gear of the third planetary gear set with a stationary member.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der sechste Drehmomentübertragungsmechanismus selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden.In yet another embodiment of the present invention, the sixth torque transmitting mechanism is selectively engageable to connect the sun gear of the second planetary gear set to a stationary member.
In einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um eine Mehrzahl von Vorwärtsdrehzahlverhältnissen und zumindest ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.In yet another embodiment of the present invention, the torque-transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least three to establish a plurality of forward speed ratios and at least one reverse speed ratio between the input member and the output member.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf die gleiche Komponente, das gleiche Bauteil oder das gleiche Merkmal verweisen.Other features, aspects, and advantages of the present invention will become apparent by reference to the following description and the accompanying drawings in which like reference numbers refer to the same component, component, or feature.
ZEICHNUNGENDRAWINGS
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.The drawings described herein are for illustration purposes only and are not intended to limit the scope of the present disclosure in any way.
1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Getriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 12 is a lever diagram of one embodiment of a transmission in accordance with the principles of the present invention;
2A ist eine schematische Darstellung einer Abwandlung des Getriebes von 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; 2A is a schematic representation of a modification of the transmission of 1 in accordance with the principles of the present invention;
2B, 2C, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B und 4C sind schematische Darstellungen von verschiedenen Verbindungen der dritten Kupplung 28, 128 oder 228 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und 2 B . 2C . 3A . 3B . 3C . 4A . 4B and 4C are schematic representations of different compounds of the third coupling 28 . 128 or 228 in accordance with the principles of the present invention; and
5 ist eine Wahrheitstabelle, die ein Beispiel eines Einrückungszustandes von verschiedenen Drehmoment übertragenden Bauteilen, um elf Vorwärtsdrehzahl- oder -übersetzungsverhältnisse und zumindest ein Rückwärtsdrehzahl- oder -übersetzungsverhältnis der in den 1, 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B und 4C veranschaulichten Getriebe zu erzeugen, darstellt. 5 FIG. 11 is a truth table showing an example of a state of engagement of various torque transmitting components, eleven forward speed or gear ratios, and at least one reverse speed or gear ratio of FIG 1 . 2A . 2 B . 2C . 3A . 3B . 3C . 4A . 4B and 4C to illustrate illustrated transmission represents.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, application, or uses.
Zu Beginn ist festzustellen, dass die Ausführungsformen des Elfgang-Automatikgetriebes der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Bauteilen der vier Planetenradsätze aufweisen. So wie es hierin verwendet wird, bezieht sich Kopplung oder Verbindung auf eine direkte, ständige und permanente Kopplung oder Verbindung, zum Beispiel durch ein starres Element oder eine starre Welle, zwischen Bauteilen. Eine selektive Kopplung oder Verbindung andererseits bezieht sich auf eine selektive Kopplung durch eine Kupplung oder Bremse, wobei die Kupplung oder Bremse eingerückt und ausgerückt werden kann, so dass, wenn sie eingerückt ist, die selektiv gekoppelten oder verbundenen Bauteile gemeinsam rotieren, jedoch wenn sie ausgerückt ist, die selektiv gekoppelten oder verbundenen Bauteile frei sind, um unabhängig zu rotieren.It should be noted at the outset that the embodiments of the eleven-speed automatic transmission of the present invention, an arrangement of permanent mechanical connections between the components of the four planetary gear sets. As used herein, coupling or connection refers to a direct, permanent and permanent coupling or connection, for example by a rigid element or a rigid shaft, between components. Selective coupling or connection, on the other hand, refers to selective coupling through a clutch or brake wherein the clutch or brake can be engaged and disengaged so that when engaged, the selectively coupled or connected components rotate together but when disengaged That is, the selectively coupled or connected components are free to rotate independently.
In einer Ausführungsform ist eine zweite Komponente oder ein zweites Bauteil eines ersten Planetenradsatzes permanent mit einer ersten Komponente oder einem ersten Bauteil eines dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Eine dritte Komponente oder ein drittes Bauteil des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einer zweiten Komponente oder einem zweiten Bauteil eines zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Eine erste Komponente oder ein erstes Bauteil des zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einer zweiten Komponente oder einem zweiten Bauteil eines dritten Planetenradsatzes und mit einer dritten Komponente oder einem dritten Bauteil eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt.In one embodiment, a second component or a second component of a first planetary gear set is permanently coupled to a first component or a first component of a third planetary gear set. A third component or a third component of the first planetary gear set is permanently coupled to a second component or a second component of a second planetary gear set. A first component or a first component of the second planetary gear set is permanently coupled to a second component or a second component of a third planetary gear set and to a third component or a third component of a fourth planetary gear set.
Nun unter Bezugnahme auf 1 ist eine Ausführungsform eines Elfganggetriebes 10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Komponenten einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, wobei die drei grundlegenden mechanischen Komponenten des Planetengetriebes jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Deshalb enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Hohlrad. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann dazu verwendet werden, jeweils das Hohlrad/Sonnenrad-Verhältnis jedes entsprechenden Zahnradsatzes darzustellen. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum dazu verwendet, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu verändern, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt. Eine weitergehende Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen ist in SAE Paper 810102 ”The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis” von Benford und Leising zu finden, die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.Now referring to 1 is an embodiment of an elf gearbox 10 illustrated in a lever diagram format. A lever diagram is a schematic representation of the components of a mechanical device, such as an automatic transmission. Each individual lever represents a planetary gear set, wherein the three basic mechanical components of the planetary gear are each represented by a node. Therefore, a single lever contains three nodes: one for the sun gear, one for the planet carrier and one for the ring gear. The relative length between the nodes of each lever may be used to represent the ring gear / sun gear ratio of each respective gear set. These levers are in turn used to vary the gear ratios of the transmission to achieve appropriate ratios and suitable ratio progression. Mechanical couplings or connections between the nodes of the various planetary gear sets are illustrated by thin horizontal lines, and torque transmitting devices such as clutches and brakes are shown as interdigitated fingers. A further explanation of the format, purpose and use of lever diagrams is given in US Pat SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" by Benford and Leising, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14, einen zweiten Planetenradsatz 16, einen dritten Planetenradsatz 18, einen vierten Planetenradsatz 20 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 22. In dem Hebeldiagramm von 1 weist der erste Planetenradsatz 14 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 14A, einen zweiten Knoten 14B und einen dritten Knoten 14C. Der zweite Planetenradsatz 16 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 16A, einen zweiten Knoten 16B und einen dritten Knoten 16C. Der dritte Planetenradsatz 18 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 18A, einen zweiten Knoten 18B und einen dritten Knoten 18C. Der vierte Planetenradsatz 20 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 20A, einen zweiten Knoten 20B und einen dritten Knoten 20C.The gear 10 includes an input shaft or input element 12 , a first planetary gear set 14 , a second planetary gear set 16 , a third planetary gear set 18 , a fourth planetary gear set 20 and an output shaft or an output member 22 , In the lever diagram of 1 indicates the first planetary gear set 14 three nodes on: a first node 14A , a second node 14B and a third node 14C , The second planetary gear set 16 has three nodes: a first node 16A , a second node 16B and a third node 16C , The third planetary gear set 18 has three nodes: a first node 18A , a second node 18B and a third node 18C , The fourth planetary gear set 20 has three nodes: a first node 20A , a second node 20B and a third node 20C ,
Das Eingangselement 12 ist ständig mit dem ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 gekoppelt. Das Ausgangselement 22 ist ständig mit dem ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.The input element 12 is constantly with the first node 14A of the first planetary gear set 14 coupled. The starting element 22 is constantly with the first node 20A of the fourth planetary gear set 20 coupled.
Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der erste Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem dritten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 und mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.The second node 14B of the first planetary gear set 14 is with the first node 18A of the third planetary gear set 18 coupled. The third node 14C of the first planetary gear set 14 is with the second node 16B of the second planetary gear set 16 coupled. The first node 16A of the second planetary gear set 16 is with the third node 18B of the third planetary gear set 18 and with the third node 20C of the fourth planetary gear set 20 coupled.
Eine erste Kupplung 24 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20. Eine zweite Kupplung 26 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 und den ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20. Eine dritte Kupplung 28 verbindet den dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 und den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16.A first clutch 24 connects the first node 14A of the first planetary gear set 14 selectively with the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 , A second clutch 26 connects the second node 14B of the first planetary gear set 14 and the first node 18A of the third planetary gear set 18 selectively with the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 , A third clutch 28 connects the third node 14C of the first planetary gear set 14 and the second node 16B of the second planetary gear set 16 selectively with the third node 16C of the second planetary gear set 16 ,
Eine erste Bremse 32 verbindet den zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50. Eine zweite Bremse 34 verbindet den dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50. Eine dritte Bremse 36 verbindet den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50.A first brake 32 connects the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 selectively with the stationary element or gear housing 50 , A second brake 34 connects the third node 18C of the third planetary gear set 18 selectively with the stationary element or gear housing 50 , A third brake 36 connects the third node 16C of the second planetary gear set 16 selectively with the stationary element or gear housing 50 ,
Nun unter Bezugnahme auf 2A stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout einer Ausführungsform des Elfganggetriebes 10 gemäß einer Form der vorliegenden Erfindung dar. In 2A wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Komponenten von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.Now referring to 2A FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic layout of an embodiment of the elf gearbox 10 in accordance with one form of the present invention 2A the numbering is taken from the lever diagram of 1 accepted. The couplings and couplings are shown accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planetary gears and planet carrier.
Zum Beispiel umfasst der erste Planetenradsatz 14 ein Sonnenradelement 14A, ein Hohlradelement 14C und ein Planetenradträgerelement 14B, das einen Satz Planetenräder 14D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 verbunden. Das Hohlradelement 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Planetenträgerelement 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Der Satz Planetenräder 14D ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenradelement 14A als auch dem Hohlradelement 14C kämmt.For example, the first planetary gear set includes 14 a sun gear element 14A , a ring gear member 14C and a Planetenradträgerelement 14B holding a set of planet wheels 14D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 14A is for common rotation with the input shaft or input element 12 connected. The ring gear element 14C is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 42 connected. The planet carrier element 14B is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 44 connected. The set of planet wheels 14D is configured such that each with both the sun gear element 14A as well as the ring gear member 14C combs.
Der zweite Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenradelement 16C, ein Hohlradelement 16B und ein Planetenradträgerelement 16A, das einen ersten Satz Planetenräder 16D (von denen nur eines gezeigt ist) und einen zweiten Satz Planetenräder 16E (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 46 und einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Das Hohlradelement 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Planetenträgerelement 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 52 verbunden. Der erste Satz Planetenräder 16D ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenradelement 16C als auch dem zweiten Satz Planetenräder 16E kämmt. Der zweite Satz Planetenräder 16E ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Hohlradelement 16B als auch dem ersten Satz Planetenräder 16D kämmt.The second planetary gear set 16 includes a sun gear element 16C , a ring gear member 16B and a Planetenradträgerelement 16A holding a first set of planet gears 16D (only one of which is shown) and a second set of planet gears 16E (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 16C is for common rotation with the third shaft or the third connecting element 46 and a fourth shaft or a fourth connecting element 48 connected. The ring gear element 16B is for common rotation with the first shaft or the first connection element 42 connected. The planet carrier element 16A is for common rotation with a fifth shaft or a fifth connecting element 52 connected. The first set of planetary gears 16D is configured such that each with both the sun gear element 16C as well as the second set planetary gears 16E combs. The second set of planetary gears 16E is configured such that each with both the ring gear member 16B as well as the first set of planetary gears 16D combs.
Der dritte Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenradelement 18C, ein Hohlradelement 18A und ein Planetenradträgerelement 18B, das einen Satz Planetenräder 18D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 54 verbunden. Das Planetenträgerelement 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 52 und einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Das Hohlradelement 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Die Planetenräder 18D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 18C als auch dem Hohlradelement 18A zu kämmen.The third planetary gear set 18 includes a sun gear element 18C , a ring gear member 18A and a Planetenradträgerelement 18B holding a set of planet wheels 18D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 18C is for common rotation with a sixth shaft or a sixth connector 54 connected. The planet carrier element 18B is for common rotation with the fifth shaft or the fifth connecting element 52 and a seventh shaft or a seventh connector 56 connected. The ring gear element 18A is for common rotation with the second shaft or the second connecting element 44 connected. The planet wheels 18D are each configured to engage with both the sun gear element 18C as well as the ring gear member 18A to comb.
Der vierte Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenradelement 20C, ein Hohlradelement 20A und ein Planetenradträgerelement 20B, das einen Satz Planetenräder 20D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Das Hohlradelement 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 22 verbunden. Das Planetenradträgerelement 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 58 und einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 60 verbunden. Die Planetenräder 20D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 20C als auch dem Hohlradelement 20A zu kämmen.The fourth planetary gear set 20 includes a sun gear element 20C , a ring gear member 20A and a Planetenradträgerelement 20B holding a set of planet wheels 20D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 20C is for common rotation with the seventh shaft or the seventh connector 56 connected. The ring gear element 20A is for common rotation with the output shaft or the output member 22 connected. The planet carrier element 20B is for common rotation with an eighth shaft or an eighth link 58 and a ninth shaft or a ninth connection element 60 connected. The planet wheels 20D are each configured to engage with both the sun gear element 20C as well as the ring gear member 20A to comb.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 ist ständig mit einer Antriebsquelle, wie etwa einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) oder einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt), verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 ist ständig mit einem anderen Ausgang, wie etwa der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt), verbunden.The input shaft or input element 12 is continuously connected to a drive source such as an engine (not shown) or a turbine wheel of a torque converter (not shown). The output shaft or the output element 22 is constantly connected to another output, such as the final drive unit or the transfer case (not shown).
Die Drehmomentübertragungsmechanismen, die die erste, zweite und dritte Kupplung 24, 26, 28 und die erste, zweite und dritte Bremse 32, 34 und 36 umfassen, sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente 42, 44, 46, 48, 52, 54, 56, 58 und 60 der Planetenradsätze 14, 16, 18, 20 und des Gehäuses 50.The torque transmitting mechanisms that comprise the first, second and third clutches 24 . 26 . 28 and the first, second and third brakes 32 . 34 and 36 include, provide for a selective connection of the shafts or fasteners 42 . 44 . 46 . 48 . 52 . 54 . 56 . 58 and 60 the planetary gear sets 14 . 16 . 18 . 20 and the housing 50 ,
Zum Beispiel ist die erste Kupplung 24 selektiv einrückbar, um die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 mit der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement 60 zu verbinden. Die zweite Kupplung 26 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 44 mit der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement 60 zu verbinden. Die dritte Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 48 zu verbinden.For example, the first clutch 24 selectively engageable with the input shaft or element 12 with the ninth wave or the ninth connecting element 60 connect to. The second clutch 26 is selectively engageable to the second shaft or the second connecting element 44 with the ninth wave or the ninth connecting element 60 connect to. The third clutch 28 is selectively engageable with the first shaft or connector 42 with the fourth shaft or the fourth connecting element 48 connect to.
Die erste Bremse 32 ist selektiv einrückbar, um die achte Welle oder das achte Verbindungselement 58 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 58 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die zweite Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die dritte Bremse 36 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 46 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die Komponenten der Planetenradsätze wiederum, die mit jedem der Verbindungselemente verbunden sind, sind ebenfalls entsprechend verbunden oder eingeschränkt. The first brake 32 is selectively engageable to the eighth shaft or the eighth connector 58 with the stationary component or the transmission housing 50 to connect and thus a rotation of the element 58 relative to the transmission housing 50 limit. The second brake 34 is selectively engageable to the sixth shaft or the sixth connector 54 with the stationary component or the transmission housing 50 to connect and thus a rotation of the element 54 relative to the transmission housing 50 limit. The third brake 36 is selectively engageable to the third shaft or the third connecting element 46 with the stationary component or the transmission housing 50 to connect and thus a rotation of the element 46 relative to the transmission housing 50 limit. In turn, the components of the planetary gear sets that are connected to each of the connecting elements are also connected or restricted accordingly.
Zusätzlich zieht die vorliegende Erfindung andere Ausführungsformen von Getriebe 10 in Betracht, die unterschiedliche Verbindungen für die dritte Kupplung 28 aufweisen, wie es in den 2B und 2C veranschaulicht ist. Zum Beispiel ist in 2B ein Getriebe 10' vorgesehen, bei dem die dritte Kupplung 28 das Trägerelement 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem Sonnenrad 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 verbindet. In 2C ist ein Getriebe 10'' vorgesehen, bei dem die dritte Kupplung 28 das Trägerelement 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem Hohlrad 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 und dem Hohlrad 14C des ersten Planetenradsatzes 14 verbindet.In addition, the present invention draws other embodiments of transmission 10 considering the different connections for the third clutch 28 have, as it is in the 2 B and 2C is illustrated. For example, in 2 B a gearbox 10 ' provided in which the third clutch 28 the carrier element 16A of the second planetary gear set 16 selectively with the sun wheel 16C of the second planetary gear set 16 combines. In 2C is a transmission 10 '' provided in which the third clutch 28 the carrier element 16A of the second planetary gear set 16 selectively with the ring gear 16B of the second planetary gear set 16 and the ring gear 14C of the first planetary gear set 14 combines.
Nun unter Bezugnahme auf 3A stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout eines Elfganggetriebes 100 gemäß einer abermals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Getriebe 100 weist einen ersten Planetenradsatz 114, einen zweiten Planetenradsatz 116, einen dritten Planetenradsatz 118 und einen vierten Planetenradsatz 120 auf.Now referring to 3A a schematic diagram shows a schematic layout of an elf gearbox 100 According to yet another embodiment of the present invention. The transmission 100 has a first planetary gear set 114 , a second planetary gear set 116 , a third planetary gear set 118 and a fourth planetary gear set 120 on.
Der erste Planetenradsatz 114 umfasst ein Sonnenradelement 114A, ein Hohlradelement 114B und ein Planetenradträgerelement 114C, das einen ersten Satz Planetenräder 114D (von denen jeweils nur eines gezeigt ist) und einen zweiten Satz Planetenräder 114E (von denen jeweils nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 114A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Eingangswelle oder einem Eingangselement 112 verbunden. Das Hohlradelement 114B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 142 verbunden. Das Planetenträgerelement 114C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 144 verbunden. Der erste Satz Planetenräder 114D ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenradelement 114A als auch dem zweiten Satz Planetenräder 114E kämmt. Der zweite Satz Planetenräder 114E ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Hohlradelement 114B als auch dem ersten Satz Planetenräder 114D kämmt.The first planetary gear set 114 includes a sun gear element 114A , a ring gear member 114B and a Planetenradträgerelement 114C holding a first set of planet gears 114D (only one of which is shown) and a second set of planet gears 114E (only one of which is shown in each case) rotatably supports. The sun gear element 114A is for common rotation with an input shaft or input element 112 connected. The ring gear element 114B is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 142 connected. The planet carrier element 114C is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 144 connected. The first set of planetary gears 114D is configured such that each with both the sun gear element 114A as well as the second set planetary gears 114E combs. The second set of planetary gears 114E is configured such that each with both the ring gear member 114B as well as the first set of planetary gears 114D combs.
Der zweite Planetenradsatz 116 umfasst ein Sonnenradelement 116C, ein Hohlradelement 116A und ein Planetenradträgerelement 116B, das einen Satz Planetenräder 116D (von denen jeweils nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 116C ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 146 verbunden. Das Hohlradelement 116A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 148 und einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 152 verbunden. Das Planetenträgerelement 116B ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 144 verbunden. Die Planetenräder 116D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 116C als auch dem Hohlradelement 116A zu kämmen.The second planetary gear set 116 includes a sun gear element 116C , a ring gear member 116A and a Planetenradträgerelement 116B holding a set of planet wheels 116D (only one of which is shown in each case) rotatably supports. The sun gear element 116C is for common rotation with the third shaft or the third connecting element 146 connected. The ring gear element 116A is for common rotation with a fourth shaft or a fourth connecting element 148 and a fifth shaft or a fifth connecting element 152 connected. The planet carrier element 116B is for common rotation with the second shaft or the second connecting element 144 connected. The planet wheels 116D are each configured to engage with both the sun gear element 116C as well as the ring gear member 116A to comb.
Der dritte Planetenradsatz 118 umfasst ein Sonnenradelement 118C, ein Hohlradelement 118A und ein Planetenradträgerelement 118B, das einen Satz Planetenräder 118D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 118C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 154 verbunden. Das Planetenträgerelement 118B ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 152 und einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 156 verbunden. Das Hohlradelement 118A ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 142 verbunden. Die Planetenräder 118D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 118C als auch dem Hohlradelement 118A zu kämmen.The third planetary gear set 118 includes a sun gear element 118C , a ring gear member 118A and a Planetenradträgerelement 118B holding a set of planet wheels 118D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 118C is for common rotation with a sixth shaft or a sixth connector 154 connected. The planet carrier element 118B is for common rotation with the fifth shaft or the fifth connecting element 152 and a seventh shaft or a seventh connector 156 connected. The ring gear element 118A is for common rotation with the first shaft or the first connection element 142 connected. The planet wheels 118D are each configured to engage with both the sun gear element 118C as well as the ring gear member 118A to comb.
Der vierte Planetenradsatz 120 umfasst ein Sonnenradelement 120C, ein Hohlradelement 120A und ein Planetenradträgerelement 120B, das einen Satz Planetenräder 120D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 120C ist zur gemeinsamen Rotation mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 156 verbunden. Das Hohlradelement 120A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder einem Ausgangselement 122 verbunden. Das Planetenradträgerelement 120B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 158 und einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 160 verbunden. Die Planetenräder 120D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 120C als auch dem Hohlradelement 120A zu kämmen.The fourth planetary gear set 120 includes a sun gear element 120C , a ring gear member 120A and a Planetenradträgerelement 120B holding a set of planet wheels 120D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 120C is for common rotation with the seventh shaft or the seventh connector 156 connected. The ring gear element 120A is for common rotation with an output shaft or element 122 connected. The planet carrier element 120B is for common rotation with an eighth shaft or an eighth link 158 and a ninth shaft or a ninth connection element 160 connected. The planet wheels 120D are each configured to with both the sun gear element 120C as well as the ring gear member 120A to comb.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 112 ist ständig mit einer Antriebsquelle, wie etwa einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) oder einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt), verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 122 ist ständig mit einem anderen Ausgang, wie etwa der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt), verbunden.The input shaft or input element 112 is continuously connected to a drive source such as an engine (not shown) or a turbine wheel of a torque converter (not shown). The output shaft or the output element 122 is constantly connected to another output, such as the final drive unit or the transfer case (not shown).
Zusätzlich sind Drehmomentübertragungsmechanismen vorgesehen. Die Drehmomentübertragungsmechanismen umfassen eine erste, eine zweite und eine dritte Kupplung 124, 126, 128 und eine erste, eine zweite und eine dritte Bremse 132, 134 und 136 und sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente 142, 144, 146, 148, 152, 154, 156, 158 und 160 und der Planetenradsätze 114, 116, 118, 120 und des Gehäuses 150.In addition, torque-transmitting mechanisms are provided. The torque transmitting mechanisms include first, second and third clutches 124 . 126 . 128 and a first, a second and a third brake 132 . 134 and 136 and provide for a selective connection of the shafts or fasteners 142 . 144 . 146 . 148 . 152 . 154 . 156 . 158 and 160 and the planetary gear sets 114 . 116 . 118 . 120 and the housing 150 ,
Zum Beispiel ist die erste Kupplung 124 selektiv einrückbar, um die Eingangswelle oder das Eingangselement 112 mit der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement 160 zu verbinden. Die zweite Kupplung 126 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 142 mit der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement 160 zu verbinden. Die dritte Kupplung 128 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 146 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 148 zu verbinden.For example, the first clutch 124 selectively engageable with the input shaft or element 112 with the ninth wave or the ninth connecting element 160 connect to. The second clutch 126 is selectively engageable with the first shaft or connector 142 with the ninth wave or the ninth connecting element 160 connect to. The third clutch 128 is selectively engageable to the third shaft or the third connecting element 146 with the fourth shaft or the fourth connecting element 148 connect to.
Die erste Bremse 132 ist selektiv einrückbar, um die achte Welle oder das achte Verbindungselement 158 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 150 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 158 relativ zu dem Getriebegehäuse 150 einzuschränken. Die zweite Bremse 134 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 154 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 150 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 154 relativ zu dem Getriebegehäuse 150 einzuschränken. Die dritte Bremse 136 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 146 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 150 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 146 relativ zu dem Getriebegehäuse 150 einzuschränken. Die Komponenten der Planetenradsätze wiederum, die mit jedem der Verbindungselemente verbunden sind, sind ebenfalls entsprechend verbunden oder eingeschränkt.The first brake 132 is selectively engageable to the eighth shaft or the eighth connector 158 with the stationary component or the transmission housing 150 to connect and thus a rotation of the element 158 relative to the transmission housing 150 limit. The second brake 134 is selectively engageable to the sixth shaft or the sixth connector 154 with the stationary component or the transmission housing 150 to connect and thus a rotation of the element 154 relative to the transmission housing 150 limit. The third brake 136 is selectively engageable to the third shaft or the third connecting element 146 with the stationary component or the transmission housing 150 to connect and thus a rotation of the element 146 relative to the transmission housing 150 limit. In turn, the components of the planetary gear sets that are connected to each of the connecting elements are also connected or restricted accordingly.
Zusätzlich zieht die vorliegende Erfindung andere Ausführungsformen von Getriebe 100 in Betracht, die unterschiedliche Lagen und Verbindungen für die dritte Kupplung 128 aufweisen, wie es in den 3B und 3C veranschaulicht ist. Zum Beispiel ist in 3B ein Getriebe 100' vorgesehen, bei dem die dritte Kupplung 128 das Trägerelement 116B des zweiten Planetenradsatzes 116 und das Trägerelement 114C des ersten Planetenradsatzes 114 selektiv mit dem Sonnenrad 116C des zweiten Planetenradsatzes 116 verbindet. In 3C ist ein Getriebe 100'' vorgesehen, bei dem die dritte Kupplung 128 das Trägerelement 116B des zweiten Planetenradsatzes 116 und das Trägerelement 114C des ersten Planetenradsatzes 114 selektiv mit dem Hohlrad 116A des zweiten Planetenradsatzes 116 und dem Trägerelement 118B des dritten Planetenradsatzes 118 verbindet.In addition, the present invention draws other embodiments of transmission 100 considering the different layers and connections for the third clutch 128 have, as it is in the 3B and 3C is illustrated. For example, in 3B a gearbox 100 ' provided in which the third clutch 128 the carrier element 116B of the second planetary gear set 116 and the carrier element 114C of the first planetary gear set 114 selectively with the sun wheel 116C of the second planetary gear set 116 combines. In 3C is a transmission 100 '' provided in which the third clutch 128 the carrier element 116B of the second planetary gear set 116 and the carrier element 114C of the first planetary gear set 114 selectively with the ring gear 116A of the second planetary gear set 116 and the carrier element 118B of the third planetary gear set 118 combines.
Nun unter Bezugnahme auf 4A stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout eines Elfganggetriebes 200 gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Getriebe 200 weist einen ersten Planetenradsatz 214, einen zweiten Planetenradsatz 216, einen dritten Planetenradsatz 218 und einen vierten Planetenradsatz 220 auf.Now referring to 4A a schematic diagram shows a schematic layout of an elf gearbox 200 According to yet another embodiment of the present invention. The transmission 200 has a first planetary gear set 214 , a second planetary gear set 216 , a third planetary gear set 218 and a fourth planetary gear set 220 on.
Der erste Planetenradsatz 214 umfasst ein Sonnenradelement 214A, ein Hohlradelement 214C und ein Planetenradträgerelement 214B, das einen Satz Planetenräder 214D (von denen jeweils nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 214A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Eingangswelle oder einem Eingangselement 212 verbunden. Das Hohlradelement 214C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 242 verbunden. Das Planetenträgerelement 214B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 244 verbunden. Der Satz Planetenräder 214D ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenradelement 214A als auch dem Hohlradelement 214C kämmt.The first planetary gear set 214 includes a sun gear element 214A , a ring gear member 214C and a Planetenradträgerelement 214B holding a set of planet wheels 214D (only one of which is shown in each case) rotatably supports. The sun gear element 214A is for common rotation with an input shaft or input element 212 connected. The ring gear element 214C is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 242 connected. The planet carrier element 214B is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 244 connected. The set of planet wheels 214D is configured such that each with both the sun gear element 214A as well as the ring gear member 214C combs.
Der zweite Planetenradsatz 216 umfasst ein Sonnenradelement 216C, ein Hohlradelement 216A und ein Planetenradträgerelement 216B, das einen Satz Planetenräder 216D (von denen jeweils nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 216C ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 246 verbunden. Das Hohlradelement 216A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 248 und einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 252 verbunden. Das Planetenträgerelement 216B ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 242 verbunden. Die Planetenräder 216D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 216C als auch dem Hohlradelement 216A zu kämmen.The second planetary gear set 216 includes a sun gear element 216C , a ring gear member 216A and a Planetenradträgerelement 216B holding a set of planet wheels 216D (only one of which is shown in each case) rotatably supports. The sun gear element 216C is for common rotation with the third shaft or the third connecting element 246 connected. The ring gear element 216A is for common rotation with a fourth shaft or a fourth connecting element 248 and a fifth shaft or a fifth connecting element 252 connected. The planet carrier element 216B is for common rotation with the first shaft or the first connection element 242 connected. The planet wheels 216D are each configured to engage with both the sun gear element 216C as well as the ring gear member 216A to comb.
Der dritte Planetenradsatz 218 umfasst ein Sonnenradelement 218C, ein Hohlradelement 218A und ein Planetenradträgerelement 218B, das einen Satz Planetenräder 218D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 218C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 254 verbunden. Das Planetenträgerelement 218B ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 252 und einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 256 verbunden. Das Hohlradelement 218A ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 244 verbunden. Die Planetenräder 218D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 218C als auch dem Hohlradelement 218A zu kämmen. The third planetary gear set 218 includes a sun gear element 218C , a ring gear member 218A and a Planetenradträgerelement 218B holding a set of planet wheels 218D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 218C is for common rotation with a sixth shaft or a sixth connector 254 connected. The planet carrier element 218B is for common rotation with the fifth shaft or the fifth connecting element 252 and a seventh shaft or a seventh connector 256 connected. The ring gear element 218A is for common rotation with the second shaft or the second connecting element 244 connected. The planet wheels 218D are each configured to engage with both the sun gear element 218C as well as the ring gear member 218A to comb.
Der vierte Planetenradsatz 220 umfasst ein Sonnenradelement 220C, ein Hohlradelement 220B und ein Planetenradträgerelement 220A, das einen ersten Satz Planetenräder 220D (von denen jeweils nur eines gezeigt ist) und einen zweiten Satz Planetenräder 220E (von denen jeweils nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 220C ist zur gemeinsamen Rotation mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 256 verbunden. Das Hohlradelement 220B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 258 und einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 260 verbunden. Das Planetenradträgerelement 220A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle oder eine Ausgangselement 222 verbunden. Der erste Satz Planetenräder 220D ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenradelement 220C als auch dem zweiten Satz Planetenräder 220E kämmt. Der zweite Satz Planetenräder 220E ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Hohlradelement 220B als auch dem ersten Satz Planetenräder 220D kämmt.The fourth planetary gear set 220 includes a sun gear element 220C , a ring gear member 220B and a Planetenradträgerelement 220A holding a first set of planet gears 220D (only one of which is shown) and a second set of planet gears 220E (only one of which is shown in each case) rotatably supports. The sun gear element 220C is for common rotation with the seventh shaft or the seventh connector 256 connected. The ring gear element 220B is for common rotation with an eighth shaft or an eighth link 258 and a ninth shaft or a ninth connection element 260 connected. The planet carrier element 220A is for common rotation with an output shaft or an output element 222 connected. The first set of planetary gears 220D is configured such that each with both the sun gear element 220C as well as the second set planetary gears 220E combs. The second set of planetary gears 220E is configured such that each with both the ring gear member 220B as well as the first set of planetary gears 220D combs.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 212 ist ständig mit einer Antriebsquelle, wie etwa einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) oder einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt), verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 222 ist ständig mit einem anderen Ausgang, wie etwa der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt), verbunden.The input shaft or input element 212 is continuously connected to a drive source such as an engine (not shown) or a turbine wheel of a torque converter (not shown). The output shaft or the output element 222 is constantly connected to another output, such as the final drive unit or the transfer case (not shown).
Zusätzlich sind Drehmomentübertragungsmechanismen vorgesehen. Die Drehmomentübertragungsmechanismen umfassen eine erste, eine zweite und eine dritte Kupplung 224, 226, 228 und eine erste, eine zweite und eine dritte Bremse 232, 234 und 236 und sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente 242, 244, 246, 248, 252, 254, 256, 258 und 260 der Planetenradsätze 214, 216, 218, 220 und des Gehäuses 250.In addition, torque-transmitting mechanisms are provided. The torque transmitting mechanisms include first, second and third clutches 224 . 226 . 228 and a first, a second and a third brake 232 . 234 and 236 and provide for a selective connection of the shafts or fasteners 242 . 244 . 246 . 248 . 252 . 254 . 256 . 258 and 260 the planetary gear sets 214 . 216 . 218 . 220 and the housing 250 ,
Zum Beispiel ist die erste Kupplung 224 selektiv einrückbar, um die Eingangswelle oder das Eingangselement 212 mit der achten Welle oder dem achten Verbindungselement 258 zu verbinden. Die zweite Kupplung 226 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 244 mit der achten Welle oder dem achten Verbindungselement 258 zu verbinden. Die dritte Kupplung 228 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 246 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 248 zu verbinden.For example, the first clutch 224 selectively engageable with the input shaft or element 212 with the eighth shaft or the eighth connecting element 258 connect to. The second clutch 226 is selectively engageable to the second shaft or the second connecting element 244 with the eighth shaft or the eighth connecting element 258 connect to. The third clutch 228 is selectively engageable to the third shaft or the third connecting element 246 with the fourth shaft or the fourth connecting element 248 connect to.
Die erste Bremse 232 ist selektiv einrückbar, um die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 260 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 250 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 260 relativ zu dem Getriebegehäuse 250 einzuschränken. Die zweite Bremse 234 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 254 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 250 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 254 relativ zu dem Getriebegehäuse 250 einzuschränken. Die dritte Bremse 236 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 246 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 250 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 246 relativ zu dem Getriebegehäuse 250 einzuschränken. Die Komponenten der Planetenradsätze wiederum, die mit jedem der Verbindungselemente verbunden sind, sind ebenfalls entsprechend verbunden oder eingeschränkt.The first brake 232 is selectively engageable to the ninth wave or the ninth connecting element 260 with the stationary component or the transmission housing 250 to connect and thus a rotation of the element 260 relative to the transmission housing 250 limit. The second brake 234 is selectively engageable to the sixth shaft or the sixth connector 254 with the stationary component or the transmission housing 250 to connect and thus a rotation of the element 254 relative to the transmission housing 250 limit. The third brake 236 is selectively engageable to the third shaft or the third connecting element 246 with the stationary component or the transmission housing 250 to connect and thus a rotation of the element 246 relative to the transmission housing 250 limit. In turn, the components of the planetary gear sets that are connected to each of the connecting elements are also connected or restricted accordingly.
Zusätzlich zieht die vorliegende Erfindung andere Ausführungsformen von Getriebe 200 in Betracht, die unterschiedliche Lagen und Verbindungen für die dritte Kupplung 228 aufweisen, wie es in den 4B und 4C veranschaulicht ist. Zum Beispiel ist in 4B ein Getriebe 200' vorgesehen, bei dem die dritte Kupplung 228 das Trägerelement 216B des zweiten Planetenradsatzes 216 und das Hohlrad 214C des ersten Planetenradsatzes 214 selektiv mit dem Hohlrad 216A des zweiten Planetenradsatzes 216 verbindet. In 3C ist ein Getriebe 200'' vorgesehen, bei dem die dritte Kupplung 228 das Trägerelement 216B des zweiten Planetenradsatzes 216 und das Hohlrad 214C des ersten Planetenradsatzes 214 selektiv mit dem Sonnenrad 216A des zweiten Planetenradsatzes 216 verbindet.In addition, the present invention draws other embodiments of transmission 200 considering the different layers and connections for the third clutch 228 have, as it is in the 4B and 4C is illustrated. For example, in 4B a gearbox 200 ' provided in which the third clutch 228 the carrier element 216B of the second planetary gear set 216 and the ring gear 214C of the first planetary gear set 214 selectively with the ring gear 216A of the second planetary gear set 216 combines. In 3C is a transmission 200 '' provided in which the third clutch 228 the carrier element 216B of the second planetary gear set 216 and the ring gear 214C of the first planetary gear set 214 selectively with the sun wheel 216A of the second planetary gear set 216 combines.
Nun unter Bezugnahme auf die 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B, 4C und 5 wird der Betrieb der Elfganggetriebe 10, 10', 10'', 100, 100', 100'', 200, 200' und 200'' beschrieben. Es ist festzustellen, dass Getriebe in der Lage sind, Drehmoment von den Eingangswellen oder Eingangselemente auf die Ausgangswellen oder Ausgangselemente in elf oder mehr Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen erzielt, wie es nachstehend erläutert wird.Well, referring to the 2A . 2 B . 2C . 3A . 3B . 3C . 4A . 4B . 4C and 5 will the operation of the eleven gearbox 10 . 10 ' . 10 '' . 100 . 100 ' . 100 '' . 200 . 200 ' and 200 '' described. It should be noted that transmissions are capable of transmitting torque from the input shafts or input members to the output shafts or output members in eleven or more forward speeds or speeds. torque ratios and at least one reverse speed or torque ratio. Each forward and reverse speed or torque ratio is achieved by engagement of one or more of the torque transmitting mechanisms, as explained below.
5 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse in Eingriff steht, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien der Getriebe anzupassen. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar. 5 FIG. 11 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear states. An "X" in the box means that the particular clutch or brake is engaged to achieve the desired gear condition. Actual numerical ratios of the various gait states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they may be set over significant ranges to accommodate various applications and operating criteria of the transmissions. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.
Zum Beispiel stellt das Getriebe 10 von 2A einen Rückwärtsgang durch Einrücken oder Aktivieren der dritten Kupplung 28, der ersten Bremse 32 und der zweiten Bremse 34 her. Die dritte Kupplung 28 verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 48. Die erste Bremse 32 verbindet die achte Welle oder das achte Verbindungselement 58 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 58 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Trägerelements 20B relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt. Die zweite Bremse 34 verbindet die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Sonnenrads 18C relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt. Gleichermaßen werden beispielsweise elf Vorwärtsübersetzungsverhältnisse durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 5 gezeigt ist.For example, the gearbox provides 10 from 2A a reverse by engaging or activating the third clutch 28 , the first brake 32 and the second brake 34 ago. The third clutch 28 connects the first shaft or the first connecting element 42 with the fourth shaft or the fourth connecting element 48 , The first brake 32 connects the eighth shaft or the eighth connecting element 58 with the stationary component or the transmission housing 50 to make a rotation of the item 58 relative to the transmission housing 50 restrict what a rotation of the support element 20B relative to the transmission housing 50 limits. The second brake 34 connects the sixth shaft or the sixth connecting element 54 with the stationary component or the transmission housing 50 to make a rotation of the item 54 relative to the transmission housing 50 restrict what a rotation of the sun gear 18C relative to the transmission housing 50 limits. Similarly, for example, eleven forward gear ratios are achieved by different combinations of clutch and brake engagement, as shown in FIGS 5 is shown.
Ferner zieht die vorliegende Erfindung in Betracht, dass zumindest ein zusätzlicher Rückwärtsgang (RW2) durch das Getriebe der 1 und 2 erreichbar ist. Wie es in 5 gezeigt ist, wird durch selektive Aktivierung oder Einrückung der ersten Bremse 32, der zweiten Bremse 34 und der dritten Bremse 36 ein zweites Rückwärtsübersetzungsverhältnis erreicht. Die erste Bremse 32 verbindet die achte Welle oder das achte Verbindungselement 58 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 58 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Trägerelements 20B relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt. Die zweite Bremse 34 verbindet die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Sonnenrads 18C relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt. Die dritte Bremse 36 verbindet die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit dem feststehenden Bauteil oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 46 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Sonnenrads 16C relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt.Further, the present invention contemplates that at least one additional reverse gear (RW2) through the transmission of the 1 and 2 is reachable. As it is in 5 is shown by selective activation or engagement of the first brake 32 , the second brake 34 and the third brake 36 reached a second reverse gear ratio. The first brake 32 connects the eighth shaft or the eighth connecting element 58 with the stationary component or the transmission housing 50 to make a rotation of the item 58 relative to the transmission housing 50 restrict what a rotation of the support element 20B relative to the transmission housing 50 limits. The second brake 34 connects the sixth shaft or the sixth connecting element 54 with the stationary component or the transmission housing 50 to make a rotation of the item 54 relative to the transmission housing 50 restrict what a rotation of the sun gear 18C relative to the transmission housing 50 limits. The third brake 36 connects the third shaft or the third connecting element 46 with the stationary component or the transmission housing 50 to make a rotation of the item 46 relative to the transmission housing 50 restrict what a rotation of the sun gear 16C relative to the transmission housing 50 limits.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände der Elfgangausführungsform des Getriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und dass zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird. Darüber hinaus werden die Getriebe 10', 10'', 100, 100', 100'', 200, 200' und 200'' arbeiten, um die verschiedenen Gangzustände herzustellen, in einer ähnlichen Weise wie es mit Bezug auf den Betrieb des Getriebes 10 beschrieben wurde, wie es durch die Tabelle von 5 dargestellt und vorgeschrieben ist.It should be noted that the above explanation of the operation and the gait states of the Elfgangausführungsform of the transmission 10 First of all, assume that all clutches not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and second, that during gear shifts, ie changing gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states will be engaged or activated , In addition, the gears 10 ' . 10 '' . 100 . 100 ' . 100 '' . 200 . 200 ' and 200 '' work to establish the different gear states, in a similar way as it does with respect to the operation of the gearbox 10 as described by the table of 5 is shown and prescribed.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Umfang der Erfindung anzusehen.The description of the invention is merely exemplary in nature, and modifications which do not depart from the gist of the invention are intended to be within the scope of the invention. Such modifications are not to be regarded as a departure from the spirit and scope of the invention.
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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SAE Paper 810102 [0035] SAE Paper 810102 [0035]
