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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug.
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Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetensätze, die mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen, geschaltet werden und üblicherweise mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement, wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung, verbunden sind.
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Derartige Automatgetriebe sind beispielsweise aus der
DE 199 49 507 A1 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe bekannt, bei denen an der Antriebswelle zwei nicht schaltbare Vorschaltradsätze vorgesehen sind, die ausgangsseitig zwei Drehzahlen erzeugen, die neben der Drehzahl der Antriebswelle wahlweise auf einen auf die Abtriebswelle wirkenden, schaltbaren Doppelplanetenradsatz durch selektives Schließen der verwendeten Schaltelemente derart schaltbar sind, dass zum Umschalten von einem Gang in den jeweils nächstfolgenden höheren oder niedrigeren Gang von den beiden gerade betätigten Schaltelementen jeweils nur ein Schaltelement zu- oder abgeschaltet werden muss. Unter Verwendung von fünf Schaltelementen werden hierbei sieben Vorwärtsgänge erzielt, unter Verwendung von sechs Schaltelementen neun oder zehn Vorwärtsgänge.
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Des weiteren ist aus der
DE 102 13 820 A1 ein Mehrgangautomatikgetriebe mit acht Vorwärtsgängen und einen Rückwärtsgang bekannt, umfassend einen ersten Eingangspfad T1 eines ersten Übersetzungsverhältnisses; einen Eingangspfad T2, der ein größeres Übersetzungsverhältnis als dieser Eingangspfad T1 hat; einen Planetenradsatz vom Typ Ravigneaux mit vier Elementen, wobei die vier Elemente ein erstes Element, ein zweites Element, ein drittes Element und ein viertes Element in der Reihenfolge der Elemente in einem Drehzahldiagramm sind; eine Kupplung C-2, die eine Drehung des Eingangspfads T2 auf das erste Element S3 überträgt; eine Kupplung C-1, die die Drehung von dem Eingangspfad T2 auf das vierte Element S2 überträgt; eine Kupplung C-4, die eine Drehung von dem Eingangspfad T1 auf das erste Element überträgt; eine Kupplung C-3, die die Drehung von dem Eingangspfad T1 auf das zweite Element C3 überträgt; eine Bremse B-1, die den Eingriff des vierten Elements herstellt; eine Bremse B-2, die den Eingriff des zweiten Elements herstellt; und ein Abtriebselement, das mit dem dritten Element S3 gekoppelt ist.
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Ein 9-Gang-Mehrstufengetriebe ist ferner aus der
DE 29 36 969 A1 bekannt; es umfasst acht Schaltelemente und vier Radsätze, wobei ein Radsatz als Vorschaltgetriebe dient und das Hauptgetriebe einen Simpson-Satz und einen weiteren als Umkehrgetriebe dienenden Radsatz aufweist.
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Automatisch schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im Allgemeinen sind im Stand der Technik bereits vielfach beschrieben und unterliegen einer permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese Getriebe einen geringen Bauaufwand, insbesondere eine geringe Anzahl an Schaltelementen erfordern und bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermeiden, so dass bei Schaltungen in definierten Ganggruppen jeweils nur ein Schaltelement gewechselt wird.
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Aus der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2008 000 428 A1 der Anmelderin ist ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise bekannt, welches einen Antrieb und einen Abtrieb aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Bei dem bekannten Getriebe sind zumindest vier Planetensätze, im Folgenden als erster, zweiter, dritter und vierter Planetensatz bezeichnet, mindestens acht drehbare Wellen - im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte und achte Welle bezeichnet - sowie zumindest sechs Schaltelemente, umfassend Bremsen und Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt, so dass vorzugsweise neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar ist.
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Hierbei bilden der erste und der zweite Planetensatz, die vorzugsweise als Minus-Planetensätze ausgebildet sind, einen schaltbaren Vorschaltradsatz, wobei der dritte und der vierte Planetensatz einen Hauptradsatz bilden.
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Bei dem bekannten Mehrstufengetriebe ist vorgesehen, dass die Stege des ersten und des zweiten Planetensatzes über die vierte Welle miteinander gekoppelt sind, welche mit einem Element des Hauptradsatzes verbunden ist, dass das Hohlrad des ersten Planetensatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes über die achte Welle gekoppelt ist, welche über eine erste Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist und dass das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mittels der dritten Welle über eine erste Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar und über eine zweite Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist, wobei das Hohlrad des zweiten Planetensatzes mittels der fünften Welle über eine zweite Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist. Zudem ist die siebte Welle mit zumindest einem Element des Hauptradsatzes ständig verbunden und über eine dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar, wobei die sechste Welle mit zumindest einem weiteren Element des Hauptradsatzes ständig verbunden und über eine dritte Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist; die Abtriebswelle ist mit zumindest einem weiteren Element des Hauptradsatzes ständig verbunden.
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Vorzugsweise ist bei dem bekannten Getriebe die vierte Welle ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbunden, wobei die sechste Welle ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetensatzes und dem Steg des dritten Planetensatzes verbunden und über die dritte Kupplung mit der Antriebswelle lösbar verbindbar ist. Ferner ist die siebte Welle ständig mit den Sonnenrädern des dritten und vierten Planetensatzes verbunden und über die dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar. Der Abtrieb erfolgt hierbei über die ständig mit dem Steg des vierten Planetensatzes verbundene Abtriebswelle. Des weiteren können der dritte und der vierte Planetensatz zu einem Ravigneaux-Satz mit gemeinsamen Steg und gemeinsamen Hohlrad zusammengesetzt bzw. reduziert sein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches mindestens neun Vorwärtsgänge und mindestens einen Rückwärtsgang mit ausreichender Übersetzung aufweist, bei dem der Bauaufwand und die Baugröße, insbesondere die Baulänge, bzw. das Gewicht optimiert werden und zudem der Wirkungsgrad hinsichtlich der Schlepp- und Verzahnungsverluste verbessert wird. Zudem sollen bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe geringe Stützmomente auf die Schaltelemente wirken. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Getriebe für eine Front-Quer-Bauweise geeignet sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach wird ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise vorgeschlagen, welches einen Antrieb und einen Abtrieb aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Des weiteren sind vier Planetensätze, im Folgenden als erster, zweiter, dritter und vierter Planetensatz bezeichnet, wobei der zweite Planetensatz vorzugsweise als Plus-Planetensatz ausgeführt ist und die weiteren Planetensätze als Minus - Planetensätze ausgeführt sind, acht drehbare Wellen - im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte und achte Welle bezeichnet - sowie sechs Schaltelemente, umfassend Bremsen und Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt, so dass neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar ist.
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Ein einfacher Minus-Planetensatz umfasst bekanntlich ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem Planetenräder verdrehbar gelagert sind, die jeweils mit Sonnenrad und Hohlrad kämmen. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg eine zum Sonnenrad entgegengesetzte Drehrichtung auf. Demgegenüber umfasst ein einfacher Plus-Planetensatz ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem innere und äußere Planetenräder verdrehbar gelagert sind, wobei alle inneren Planetenräder mit dem Sonnenrad und alle äußeren Planetenräder mit dem Hohlrad kämmen, wobei jedes innere Planetenrad mit jeweils einem äußeren Planetenrad kämmt. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg die gleiche Drehrichtung auf wie das Sonnenrad.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sonnenrad des ersten Planetensatzes mit der vierten Welle verbunden ist, die mit dem Sonnenrad des vierten Planetensatzes verbunden und über eine erste Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist, wobei die achte Welle mit dem Steg des ersten Planetensatzes verbunden und über eine erste Kupplung mit der sechsten Welle lösbar verbindbar ist, welche mit einem Bauteil verbunden ist, welches das Hohlrad des vierten Planetensatzes und das Sonnenrad des dritten Planetensatzes miteinander verbindet.
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Hierbei ist das Hohlrad des ersten Planetensatzes mit der Antriebswelle verbunden, die über eine zweite Kupplung mit der siebten Welle lösbar verbindbar ist, wobei die siebte Welle mit dem Steg des dritten Planetensatzes und dem Steg des zweiten Planetensatzes verbunden ist und wobei der Steg des vierten Planetensatzes mit der dritten Welle verbunden ist, welche über eine zweite Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist.
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Des weiteren ist das Sonnenrad des zweiten Planetensatzes mit der fünften Welle verbunden, die über eine dritte Bremse an ein Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist, wobei die Abtriebswelle mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbunden ist und wobei eine dritte Kupplung vorgesehen ist, welche die achte Welle mit der Antriebswelle oder die vierte Welle mit der achten Welle lösbar verbindet.
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Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung sind der zweite Planetensatz und der dritte Planetensatz zu einem Ravigneaux - Satz mit gemeinsamen Steg und gemeinsamen Hohlrad zusammengefasst bzw. reduziert.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrstufengetriebes ergeben sich insbesondere für Personenkraftwagen geeignete Übersetzungen sowie eine erhebliche Erhöhung der Gesamtspreizung des Mehrstufengetriebes, wodurch eine Verbesserung des Fahrkomforts und eine signifikante Verbrauchsabsenkung bewirkt werden.
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Darüber hinaus wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen, der Bauaufwand erheblich reduziert. In vorteilhafter Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe möglich, ein Anfahren mit einem hydrodynamischen Wandler, einer externen Anfahrkupplung oder auch mit sonstigen geeigneten externen Anfahrelementen durchzuführen. Es ist auch denkbar, einen Anfahrvorgang mit einem im Getriebe integrierten Anfahrelement zu ermöglichen. Vorzugsweise eignet sich ein Schaltelement, welches im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang betätigt wird.
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Des weiteren ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen bezüglich der Schlepp- und Verzahnungsverluste.
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Ferner liegen geringe Momente in den Schaltelementen und in den Planetensätzen des Mehrstufengetriebes vor, wodurch der Verschleiß bei dem Mehrstufengetriebe in vorteilhafter Weise reduziert wird. Zudem wird durch die geringen Momente eine entsprechend geringe Dimensionierung ermöglicht, wodurch der benötigte Bauraum und die entsprechenden Kosten reduziert werden. Darüber hinaus liegen auch geringe Drehzahlen bei den Wellen, den Schaltelementen und den Planetensätzen vor.
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Außerdem ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:
- 1: Eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
- 2: Ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 1;
- 3: Ein Diagramm zur Veranschaulichung des der jeweiligen Übersetzung i eines Ganges entsprechenden Stufensprungs phi für das in 1 gezeigte Getriebe;
- 4: Ein Diagramm zur Veranschaulichung des dem jeweiligen Gang entsprechenden Wirkungsgrades für das in 1 gezeigte Getriebe; und
- 5: Eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe mit einer Antriebswelle 1, einer Abtriebswelle 2 und vier Planetensätzen P1, P2, P3 und P4 dargestellt, welche in einem Gehäuse G angeordnet sind, wobei die Planetensätze P1, P3 und P4 als Minus-Planetensätze ausgebildet sind und der Planetensatz P2 als Plus-Planetensatz ausgeführt ist.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, das sich insbesondere für eine Front-Quer-Bauweise eignet, sind die der dritte und der vierte Planetensatz P3, P4 axial betrachtet in der gleichen Radsatzebene angeordnet, wobei der dritte Planetensatz P3 radial betrachtet über dem vierten Planetensatz P4 angeordnet ist, wodurch sich die insgesamt vier Planetensätze in vorteilhafter Weise räumlich axial betrachtet auf drei Radsatzebenen beschränken. Hierbei ist das Hohlrad des vierten Planetensatzes P4 über ein Bauteil mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden. Axial betrachtet sind in diesem Fall die Planetensätze in der Reihenfolge P2, P4/P3, P1 angeordnet d.h. die radial übereinander angeordneten Planetensätze P4/P3 sind axial betrachtet zwischen dem ersten und dem zweiten Planetensatz P1, P2 angeordnet.
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Des weiteren können der dritte Planetensatz P3 und der zweite Planetensatz P2 zu einem Ravigneaux - Satz mit gemeinsamen Steg und gemeinsamen Hohlrad zusammengefasst bzw. reduziert werden; alternativ können der zweite Planetensatz P2 und der dritte Planetensatz P3 als separate Radsätze ausgeführt sein.
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Wie aus 1 ersichtlich, sind sechs Schaltelemente, nämlich drei Bremsen 03, 04, 05 und drei Kupplungen 48, 17 und 68 vorgesehen. Die räumliche Anordnung der Schaltelemente kann beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung begrenzt.
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Mit diesen Schaltelementen ist ein selektives Schalten von neun Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang realisierbar. Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe weist insgesamt acht drehbare Wellen auf, nämlich die Wellen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, wobei die Antriebswelle die erste Welle und die Abtriebswelle die zweite Welle des Getriebes bildet.
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Erfindungsgemäß ist bei dem Mehrstufengetriebe gemäß 1 vorgesehen, dass das Sonnenrad des ersten Planetensatzes P1 mit der vierten Welle 4 verbunden ist, die mit dem Sonnenrad des vierten Planetensatzes P4 verbunden und über eine erste Bremse 04 an das Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist und über eine erste Kupplung 48 mit der achten Welle 8 lösbar verbindbar ist, die mit dem Steg des ersten Planetensatzes P1 verbunden und über eine zweite Kupplung 68 mit der sechsten Welle 6 lösbar verbindbar ist, welche mit dem Bauteil verbunden ist, welches das Hohlrad des vierten Planetensatzes P4 und das Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 miteinander verbindet. Des weiteren ist das Hohlrad des ersten Planetensatzes P1 mit der Antriebswelle 1 verbunden, die über eine zweite Kupplung 17 mit der siebten Welle 7 lösbar verbindbar ist, wobei die siebte Welle 7 mit dem Steg des dritten Planetensatzes P3 und dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 verbunden ist.
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Des weiteren ist der Steg des vierten Planetensatzes P4 mit der dritten Welle 3 verbunden, welche über eine zweite Bremse 03 an das Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist, wobei das Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 mit der fünften Welle 5 verbunden ist, die über eine dritte Bremse 05 an das Gehäuse G des Getriebes ankoppelbar ist und wobei die Abtriebswelle 2 mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist.
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Für den Fall, dass der dritte Planetensatz P3 und der zweite Planetensatz P2 einen Ravigneaux - Satz bilden, ist die Abtriebswelle 2 mit dem gemeinsamen Hohlrad und die siebte Welle 7 mit dem gemeinsamen Steg des Ravigneaux - Satzes verbunden, wie anhand 1 veranschaulicht.
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Hierbei ist die zweite Kupplung 17 radial betrachtet oberhalb des ersten Planetensatzes P1 angeordnet; die erste Kupplung 68 ist zwischen dem ersten Planetensatz P1 und den radial übereinander angeordneten Planetensätzen P3/P4 angeordnet. Vorzugsweise ist die dritte Kupplung 48 radial betrachtet unterhalb der ersten Kupplung 68 angeordnet.
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Hierbei ist die dritte Bremse 05 auf der Seite des zweiten Planetensatzes P2 angeordnet, die den radial übereinander angeordneten Planetensätzen P3/P4 gegenüberliegt. Die zweite Kupplung 17 ist in Kraftflussrichtung betrachtet vor dem zweiten Planetensatz P2 angeordnet, räumlich jedoch auf der Seite des dritten Planetensatzes P3, die dem zweiten Planetensatz P2 gegenüberliegt, beispielsweise zumindest teilweise in einem Bereich radial über dem ersten Planetensatz P1.
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Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann die dritte Kupplung 48 durch eine weitere dritte Kupplung 18 ersetzt werden, welche die achte Welle 8 mit der Antriebswelle 1 lösbar verbindet.
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In 2 ist ein beispielhaftes Schaltschema eines Mehrstufengetriebes gemäß 1 dargestellt. Für jeden Gang werden drei Schaltelemente geschlossen. Dem Schaltschema können die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Gangsprünge bzw. Stufensprünge phi zum nächst höheren Gang beispielhaft entnommen werden, wobei der Wert 9,88 die Spreizung des Getriebes darstellt.
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Typische Werte für die Standübersetzungen der Planetensätze P1, P2, P3 und P4 sind jeweils -2,00, 3,50, - 1,60 und -2,00. Aus 2 wird ersichtlich, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Ferner wird ersichtlich, dass eine große Spreizung bei kleinen Gangsprüngen erzielt wird. Des weiteren können mit dem in 1 gezeigten Getriebe insgesamt neun Vorwärts-Gänge und ein Rückwärts-Gang realisiert werden.
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Die dritte Bremse 05 und/oder die erste Kupplung 68 sind vorzugsweise als Klauenschaltelemente ausgeführt. Dadurch werden die Schleppmomente des Getriebes, die aufgrund des geringen Abstandes zwischen den Reibflächen eines Reibschaltelementes im offenen Zustand und des darin enthaltenen Öls bzw. Luft-Öl -Gemisches entstehen, reduziert. Die Kupplungen übrigen 18, 48, 17 und die übrigen Bremsen 03, 04 sind vorzugsweise als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt.
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Der erste Vorwärts-Gang ergibt sich durch Schließen der ersten Kupplung 68 und der zweiten und dritten Bremse 03, 05, der zweite Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten und dritten Bremse 04, 05 und der ersten Kupplung 68, der dritte Vorwärts-Gang durch Schließen der dritten und ersten Kupplung 48, 68 und der dritten Bremse 05, der vierte Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten und der zweiten Kupplung 68, 17 und der dritten Bremse 05, der fünfte Vorwärts-Gang durch Schließen der dritten, ersten und zweiten Kupplung 48, 68, 17, der sechste Vorwärts-Gang durch Schließen der ersten Bremse 04 und der ersten und zweiten Kupplung 68, 17, der siebte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten Bremse 03 und der ersten und zweiten Kupplung 68, 17, der achte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten und ersten Bremse 03, 04 und der zweiten Kupplung 17 und der neunte Vorwärts-Gang durch Schließen der zweiten Bremse 03 und der dritten und zweiten Kupplung 48, 17. Der Rückwärtsgang ergibt sich durch Schließen der zweiten und dritten Bremse 03, 05 und der dritten Kupplung 48.
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Dadurch, dass im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang die zweite und die dritte Bremse 03, 05 geschlossen sind, können diese Schaltelemente (als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt) als Anfahrelemente eingesetzt werden.
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Gemäß der Erfindung können sich auch bei gleichem Getriebeschema je nach Schaltlogik unterschiedliche Gangsprünge ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht wird.
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Ein Diagramm zur Veranschaulichung des der jeweiligen Übersetzung i eines Ganges entsprechenden Stufensprungs phi für das in 1 gezeigte Getriebe entsprechend den in 2 gezeigten Werten ist Gegenstand der 3.
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Des weiteren wird der Zusammenhang zwischen dem Wirkungsgrad eta und dem jeweiligen Gang eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß 1 anhand 4 veranschaulicht. Aus 4 wird ersichtlich, dass sich bei der Ausbildung der Planetensätze P2 und P3 als Ravigneaux - Satz der Wirkungsgrad in den ersten drei Gängen verbessert.
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Das in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß 1 dadurch, dass der erste Planetensatz P1 axial betrachtet zwischen den radial übereinander angeordneten Planetensätzen P4/P3 und dem zweiten Planetensatz P2 angeordnet ist, wobei die dritte Kupplung 48 durch die vorzugsweise als Reibkupplung ausgeführte dritte Kupplung 18 ersetzt ist, welche die achte Welle 8 mit der Antriebswelle 1 lösbar verbindet.
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Hierbei ist die dritte Bremse 05 auf der Seite des zweiten Planetensatzes P2 angeordnet, die den radial übereinander angeordneten Planetensätzen P3/P4 gegenüberliegt. Die zweite Kupplung 17 ist in Kraftflussrichtung betrachtet vor dem zweiten Planetensatz P2 angeordnet,
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Des weiteren ist die dritte Kupplung 18 radial betrachtet vorzugsweise unterhalb der ersten Bremse 04 angeordnet. Ferner ist die erste Kupplung 68 axial betrachtet zwischen dem ersten Planetensatz P1 und den radial übereinander angeordneten Planetensätzen P3/P4 angeordnet.
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Das der Ausführungsform gemäß 5 entsprechende Schaltschema entspricht dem in 2 gezeigten Schema mit dem Unterschied, dass die Kupplung 48 durch die Kupplung 18 ersetzt wird.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um zwei Wellen gegebenenfalls zu verbinden.
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Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können erfindungsgemäß ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Antriebswelle 1 durch ein Kupplungselement von einem Antriebs-Motor nach Bedarf getrennt werden, wobei als Kupplungselement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung einsetzbar sind. Es ist auch möglich, ein derartiges Anfahrelement in Kraftflussrichtung hinter dem Getriebe anzuordnen, wobei in diesem Fall die Antriebswelle 1 ständig mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist.
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Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Motor und Getriebe.
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Im Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, eine verschleißfreie Bremse, wie z.B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder dergleichen, angeordnet sein, was insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Des weiteren kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.
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Die eingesetzten Reibschaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupplungen oder Bremsen, wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen, verwendet werden.
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Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Mehrstufengetriebes besteht darin, dass auf jeder Welle als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine eine elektrische Maschine anbringbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Welle, Antriebswelle
- 2
- zweite Welle, Abtriebswelle
- 3
- dritte Welle
- 4
- vierte Welle
- 5
- fünfte Welle
- 6
- sechste Welle
- 7
- siebte Welle
- 8
- achte Welle
- 03
- zweite Bremse
- 04
- erste Bremse
- 05
- dritte Bremse
- 48
- dritte Kupplung
- 17
- zweite Kupplung
- 18
- dritte Kupplung
- 68
- erste Kupplung
- P1
- erster Planetensatz
- P2
- zweiter Planetensatz
- P3
- dritter Planetensatz
- P4
- vierter Planetensatz
- i
- Übersetzung
- phi
- Stufensprung
- G
- Gehäuse
- eta
- Wirkungsgrad