Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufen-Automatgetriebe, nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.The
The present invention relates to a multi-stage automatic transmission, according to the preamble
of claim 1.
Automatgetriebe
mit mehreren, ohne Gruppenschaltung schaltbaren Gängen sind
vielfältig
bekannt. Aus der US 5,106,352 beispielsweise
ist ein 6-Gang-Automatgetriebe bekannt, bei dem ein einfacher Vorschalt-Planetenradsatz
koaxial zu einem als Ravigneaux-Radsatz ausgebildeten Zweisteg-Vierwellen-Nachschalt-Planetenradsatz
angeordnet ist und fünf
Schaltelemente vorgesehen sind. Dabei ist der Vorschalt-Planetenradsatz
als nicht schaltbare Reduzierstufe mit an einem Getriebegehäuse festgesetztem
Sonnenrad ausgeführt,
deren Ausgangsdrehzahl kleiner ist als eine Eingangsdrehzahl einer Antriebswelle
des Automatgetriebes und über
zwei Kupplungen auf zwei unterschiedliche Elemente des Nachschalt-Planetenradsatzes übertragbar
ist, wobei eines dieser beiden Elemente zusätzlich über eine erste Bremse an dem
Getriebegehäuse
festsetzbar ist. Die Eingangsdrehzahl der Antriebswelle ist über eine
dritte Kupplung auf ein drittes Element des Nachschalt-Planetenradsatzes übertragbar,
wobei dieses dritte Element über
eine zweite Bremse auch an dem Getriebegehäuse festsetzbar ist. Ein viertes Element
des Nachschalt-Planetenradsatzes ist ausschließlich fest mit einer Abtriebswelle
des Automatgetriebes verbunden.Automatic transmissions with several gears that can be shifted without group shifting are widely known. From the US 5,106,352 For example, a 6-speed automatic transmission is known, in which a simple upstream planetary gear set is arranged coaxially with a two-stage, four-shaft, rear-mounted planetary gear set designed as a Ravigneaux gear set and five shifting elements are provided. The primary planetary gear set is designed as a non-switchable reduction stage with a sun gear fixed to a gear housing, the output speed of which is lower than an input speed of an input shaft of the automatic transmission and can be transferred to two different elements of the secondary planetary gear set via two clutches, one of these two elements additionally can be fixed to the transmission housing via a first brake. The input speed of the drive shaft can be transmitted to a third element of the rear-mounted planetary gear set via a third clutch, this third element also being fixable on the transmission housing via a second brake. A fourth element of the rear-mounted planetary gear set is only permanently connected to an output shaft of the automatic transmission.
Aus
der noch nicht veröffentlichten
Deutschen Patentanmeldung DE
10221096.9 der Anmelderin ist eine Weiterentwicklung des
in der US 5,106,352 offenbarten
6-Gang-Automatgetriebes
bekannt, bei der zur Erhöhung
der Gesamt spreizung des Automatgetriebes der Vorschaltplanetenradsatz als
Reduzierstufe in Doppelplanetenbauweise, also als sogenannter Plus-Planetenradsatz
ausgeführt
ist, bei ansonsten gegenüber
der US 5,106,352 unverändertem
Getriebeaufbau. Das Sonnenrad des einfachen Vorschalt-Planetenradsatzes
ist unverändert
an dem Getriebegehäuse
festgesetzt. Ein Steg des Vorschalt-Planetenradsatzes bildet nunmehr
das fest mit der Antriebswelle des Automatgetriebes verbundene Eingangselement
des Vorschalt-Planetenradsatzes. Ein Hohlrad des Vorschalt-Planetenradsatzes
rotiert mit einer Drehzahl kleiner einer Eingangsdrehzahl der Antriebswelle
und bildet nunmehr das mit zwei Elementen des Hauptradsatzes verbindbare
Ausgangselement des Vorschalt-Planetenradsatzes.From the as yet unpublished German patent application DE 10221096.9 the applicant is a further development of the in the US 5,106,352 Disclosed known 6-speed automatic transmission, in which to increase the overall spread of the automatic transmission, the ballast planetary gear set is designed as a reduction stage in double planetary construction, that is to say as a so-called plus planetary gear set, in otherwise compared to US 5,106,352 unchanged gearbox design. The sun gear of the simple primary planetary gear set is still attached to the gear housing. A web of the series planetary gear set now forms the input element of the series planetary gear set, which is fixedly connected to the drive shaft of the automatic transmission. A ring gear of the series planetary gear set rotates at a speed less than an input speed of the drive shaft and now forms the output element of the series planetary gear set that can be connected to two elements of the main gear set.
Aus
der ebenfalls noch nicht veröffentlichten Deutschen
Patentanmeldung DE 10221095.0 der Anmelderin
ist eine Weiterentwicklung des in der US 5,106,352 offenbarten
6-Gang-Automatgetriebes
zu einem 7-Gang-Automatgetriebe bekannt. Gegenüber der US 5,106,352 ist der Vorschalt-Planetenradsatz als
einfacher, schaltbarer Plus-Planetenradsatz in Doppelplanetenbauweise
ausgeführt
und ein zusätzliches
sechstes Schaltelement hinzugefügt.
Ein Steg des Vorschalt-Planetenradsatzes bildet das fest mit der
Antriebswelle des Automatgetriebes verbundene Eingangselement des
Vorschalt-Planetenradsatzes. Ein Sonnenrad des Vorschalt-Planetenradsatzes
ist über
das gegenüber
der US 5,106,352 zusätzliche sechste
Schaltelement an einem Getriebegehäuse festsetzbar. Entsprechend
bildet ein Hohlrad des Vorschalt-Planetenradsatzes das mit zwei
Elementen des Hauptradsatzes verbindbare Ausgangselement des Vorschalt-Planetenradsatzes
und rotiert mit einer Drehzahl kleiner oder gleich einer Eingangsdrehzahl der
Antriebswelle. Für
diese kinematische Kopplung der einzelnen Radsatz elemente und Schaltelemente offenbart
die DE 10221095.0 zahlreiche
verschiedene Anordnungsvarianten der Getriebekomponeneten relativ
zueinander.From the also not yet published German patent application DE 10221095.0 the applicant is a further development of the in the US 5,106,352 disclosed 6-speed automatic transmission to a 7-speed automatic transmission known. Opposite the US 5,106,352 the primary planetary gear set is designed as a simple, switchable plus planetary gear set in double planetary design and an additional sixth shift element has been added. A web of the series planetary gear set forms the input element of the series planetary gear set, which is fixedly connected to the drive shaft of the automatic transmission. A sun gear of the primary planetary gear set is opposite to that US 5,106,352 additional sixth switching element can be fixed on a gearbox. Correspondingly, a ring gear of the primary planetary gear set forms the output element of the primary planetary gear set which can be connected to two elements of the main gear set and rotates at a speed less than or equal to an input speed of the drive shaft. For this kinematic coupling of the individual wheelset elements and switching elements, the disclosed DE 10221095.0 numerous different arrangement variants of the gear components relative to one another.
Aus
der DE 102 13 820
A1 sind fünf
Anordnungen für
ein Wandler-Automatgetriebe mit acht gruppenschaltungsfrei schaltbaren
Vorwärtsgängen und
einem Rückwärtsgang
bekannt, jeweils mit einem als Einfachplanetenradsatz ausgebildetem
Vorschaltradsatz, einem als Zweisteg-Vierwellen-Getriebe ausgebildeten
Hauptradsatz, sowie sechs Schaltelementen (vier Kupplungen, zwei
Bremsen). Das Sonnenrad des Vorschaltradsatzes ist stets festgesetzt.
Der Steg des Vorschaltradsatzes ist stets fest mit der Antriebswelle
des Getriebes verbunden. Der Hauptradsatz ist entweder als Ravigneaux-Radsatz ausgeführt oder
weist zwei miteinander gekoppelte Einfach-Planetenradsätze auf.
In der ersten Anordnungsvariante der DE 102 13 820 A1 – mit einem Hauptradsatz Typ „Ravigneaux
mit zwei Sonnen und einem Hohlrad" – ist
die erste Welle des Hauptradsatzes das mit dem langen Planeten des
Ravigneaux-Radsatzes kämmende
Sonnenrad, die zweite Welle des Hauptradsatzes der Steg des Ravigneaux-Radsatzes, die dritte
Welle des Hauptradsatzes das Hohlrad des Ravigneaux-Radsatzes, und
die vierte Welle des Hauptradsatzes das mit dem kurzen Planeten
des Ravigneaux-Radsatzes kämmende Sonnenrad,
wobei sich die Nomenklatur der Wellenbezeichnung hier aus einer
Reihenfolge in dem zugehörigen
offenbarten Drehzahlplan ergibt. In der zweiten Anordnungsvariante
der DE 102 13 820
A1 – ebenfalls
mit einem Hauptradsatz Typ „Ravigneaux mit
zwei Sonnen und einem Hohlrad" – ist die
erste Hauptradsatzwelle das mit dem kurzen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes
kämmende
Sonnenrad, die zweite Hauptradsatzwelle das Hohlrad des Ravigneaux-Radsatzes, die dritte
Hauptradsatzwelle der Steg des Ravigneaux-Radsatzes, und die vierte Hauptradsatzwelle
das mit dem langen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes kämmende Sonnenrad,
entsprechend einer Reihenfolge in dem zugehörigen Drehzahlplan. In allen
offenbarten Anordnungsvarianten der DE 102 13 820 A1 ist die erste Hauptradsatzwelle
entweder mit dem Hohlrad des Vorschaltradsatzes (als Ausgangselement
des Vorschaltradsatzes) oder mit der Antriebswelle des Automatgetriebes
verbindbar, die zweite Hauptradsatzwelle mit der Antriebswelle des
Automatgetriebes verbindbar oder festsetzbar, die dritte Hauptradsatzwelle
ausschließlich
fest mit der Antriebswelle des Automatgetriebes verbunden, sowie
die vierte Hauptradsatzwelle entweder mit dem Hohlrad des Vorschaltradsatzes (als
Ausgangselement des Vorschaltradsatzes) verbindbar oder festsetzbar.
Zur Schaltung des achten Vorwärtsgangs
werden die erste und vierte Welle des Hauptradsatzes miteinander
verbunden.From the DE 102 13 820 A1 There are five known arrangements for an automatic converter transmission with eight forward gears and one reverse gear that can be shifted without group shifting, each with a gear set designed as a simple planetary gear set, a main gear set designed as a two-web four-shaft gear set, and six shift elements (four clutches, two brakes). The sun gear of the gear set is always fixed. The web of the gear wheel set is always firmly connected to the drive shaft of the transmission. The main gear set is either designed as a Ravigneaux gear set or has two coupled single planetary gear sets. In the first arrangement variant of the DE 102 13 820 A1 - with a main gear set type "Ravigneaux with two suns and a ring gear" - the first shaft of the main gear set is the sun gear meshing with the long planet of the Ravigneaux gear set, the second shaft of the main gear set is the web of the Ravigneaux gear set, the third shaft of the main gear set the ring gear of the Ravigneaux gear set, and the fourth shaft of the main gear set, the sun gear meshing with the short planet of the Ravigneaux gear set, the nomenclature of the shaft designation resulting here from a sequence in the associated disclosed speed plan DE 102 13 820 A1 - also with a main gear set type "Ravigneaux with two suns and a ring gear" - the first main gear set shaft is the sun gear meshing with the short planet of the Ravigneaux gear set, the second main gear set shaft is the ring gear of the Ravigneaux gear set, the third main gear set shaft is the bridge of the Ravigneaux- Gear set, and the fourth main gear set shaft, the sun gear meshing with the long planet of the Ravigneaux gear set, in accordance with an order in the associated speed plan anten the DE 102 13 820 A1 the first main gear set shaft can either be connected to the ring gear of the transfer gear set (as an output element of the transfer gear set) or to the drive shaft of the automatic transmission, the second main gear set shaft can be connected or fixed to the drive shaft of the automatic transmission, the third main gear set shaft is only permanently connected to the drive shaft of the automatic transmission, and that fourth main gear set shaft either connectable to the ring gear of the gear set (as the output element of the gear set) or fixable. To shift the eighth forward gear, the first and fourth shafts of the main gear set are connected to each other.
Der
vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der
Technik der US 5,106,352 und
der DE 10221096.9 bekannten
Getriebeschemata für
ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe weiterzuentwickeln hinsichtlich
einer größeren Anzahl
an gruppenschaltungsfrei schaltbaren Vorwärtsgängen. Dabei soll das Automatgetriebe
weiterhin eine harmonische Gangabstufung und eine möglichst
große
Gesamtspreizung aufweisen, sowie einen im Vergleich zum zugrundeliegenden
Stand der Technik ähnlich
kompakten Getriebeaufbau.The present invention is based on the object of the prior art US 5,106,352 and the DE 10221096.9 further develop known transmission schemes for a motor vehicle automatic transmission with regard to a larger number of forward gears which can be shifted without group shifting. The automatic transmission should continue to have a harmonious gear ratio and the largest possible overall spread, as well as a similarly compact transmission structure compared to the underlying prior art.
Erfindungsgemäß gelöst wird
die Aufgabe durch ein Mehrstufen-Automatgetriebe mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.Is solved according to the invention
the task through a multi-stage automatic transmission with the features
of claim 1. Advantageous refinements result
from the subclaims.
Ausgehend
vom gattungsgemäßen Stand der
Technik der DE 10221096.9 ,
weist das Mehrstufen-Automatgetriebe einen nicht schaltbaren Vorschaltradsatz
auf, der als Doppel-Planetenradsatz ausgebildet
ist, sowie einen mehrgliedrigen schaltbaren Hauptradsatz, der vorzugsweise
als Zweisteg-Vierwellen-Planetengetriebe
ausgebildet ist. Ein Eingangselement des Vorschaltradsatzes ist
ständig mit
einer Antriebswelle des Automatgetriebes verbunden. Ein Ausgangselement
der Vorschaltradsatzes rotiert mit einer Ausgangsdrehzahl, die kleiner
ist als eine Eingangsdrehzahl der Antriebswelle. Der Hauptradsatz
umfaßt
mindestens drei voneinander unabhängige Eingangs-Elemente. Dabei
ist. das zweite Eingangselement des Hauptradsatzes über ein
erstes Schaltelement mit dem Ausgangselement des Vorschaltradatzes
verbindbar, das erste Eingangselement des Hauptradatzes über ein
zweites Schaltelement mit dem Ausgangselement des Vorschaltradsatzes
verbindbar und über
ein drittes Schaltelement an einem Gehäuse des Automatgetriebes festsetzbar,
sowie das dritte Eingangselement des Hauptradsatzes über ein
viertes Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar und über ein fünftes Schaltelement
mit der Antriebswelle verbindbar. Ein Ausgangselement der Hauptradsatzes
ist ständig
mit einer Abtriebswelle des Automatgetriebes verbunden.Starting from the generic state of the art of DE 10221096.9 , The multi-stage automatic transmission has a non-shiftable gear wheel set, which is designed as a double planetary gear set, and a multi-section switchable main gear set, which is preferably designed as a two-web, four-shaft planetary gear set. An input element of the gearset is constantly connected to a drive shaft of the automatic transmission. An output element of the gear wheel set rotates at an output speed that is less than an input speed of the drive shaft. The main gear set comprises at least three independent input elements. It is. the second input element of the main gear set can be connected to the output element of the gear set via a first switching element, the first input element of the main gear set can be connected to the output element of the gear set via a second switching element and can be fixed to a housing of the automatic transmission via a third switching element, and the third input element of the main gear set can be attached a fourth shifting element can be fixed on the transmission housing and connected to the drive shaft via a fifth shifting element. An output element of the main gear set is permanently connected to an output shaft of the automatic transmission.
Erfindungsgemäß ist zusätzlich ein
sechstes Schaltelement vorgesehen, über welches das erste Eingangselement
des Hauptradsatzes mit der Antriebswelle des Automatgetriebes verbindbar
ist.According to the invention is also a
sixth switching element is provided, via which the first input element
of the main gear set can be connected to the drive shaft of the automatic transmission
is.
Vorzugsweise
bildet ein aus zwei Einzelstegen gebildeter Steg des Doppel-Planeten-Vorschaltradsatzes
das Eingangselement des Vorschaltradsatzes und ein Hohlrad des Vorschaltradsatzes
das Ausgangselement des Vorschaltradsatzes, wobei ein Sonnenrad
des Vorschaltradsatzes an dem Getriebegehäuse festgesetzt ist. Vorzugsweise
ist der Hauptradsatz als gekoppeltes Zweisteg-Vierwellen-Getriebe,
insbesondere der Bauart „Ravigneaux", ausgeführt, wobei
zwei Sonnenräder
des Hauptradsatzes das erste und zweite Eingangselement des Hauptradsatzes
bilden, ein Steg des Hauptradsatzes das dritte Eingangselement des
Hauptradsatzes, und ein Hohlrad des Hauptradsatzes das Ausgangselement
des Hauptradsatzes.Preferably
forms a web made up of two single webs of the double planetary gearset
the input element of the gear wheel set and a ring gear of the gear wheel set
the output element of the gear set, with a sun gear
the gear set is fixed to the gear housing. Preferably
is the main gear set as a coupled two-web, four-shaft transmission,
in particular of the "Ravigneaux" type, where
two sun gears
of the main gear set, the first and second input elements of the main gear set
form a web of the main gear set the third input element of the
Main gear set, and a ring gear of the main gear set the output element
of the main gear set.
Durch
diese kinematische Koppelung der einzelnen Radsatzelemente untereinander
und mit der Antriebs- und Abtriebswelle des Automatgetriebes über die
insgesamt sechs Schaltelemente sind gegenüber dem gattungsgemäßen 6-Gang-Automatgetriebe gemäß DE 10221096.9 zwei weitere
Vorwärtsgänge derart
schaltbar, daß beim
Umschalten von einem Gang in den nächstfolgend höheren oder nächstfolgend
niedrigeren Gang von den gerade betätigten Schaltelementen jeweils
nur ein Schaltelement geöffnet
und ein weiteres Schaltelement geschlossen wird.This kinematic coupling of the individual gear set elements with one another and with the input and output shaft of the automatic transmission via the total of six shift elements are in accordance with the generic 6-speed automatic transmission DE 10221096.9 two further forward gears can be switched such that when switching from one gear to the next higher or next lower gear, only one switching element is opened and another switching element is closed by the shift elements just actuated.
Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert, wobei ähnliche
Elemente auch mit ähnlichen
Bezugszeichen versehen sind. Es zeigenThe
The invention is explained in more detail below with reference to the figures, with similar ones
Elements also with similar ones
Reference numerals are provided. Show it
1 ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Getriebeschema; 1 an exemplary transmission scheme according to the invention;
2 ein Schaltschema des Getriebes
gemäß 1; 2 a circuit diagram of the transmission according 1 ;
3 einen Drehzahlplan des
Getriebes gemäß 1; und 3 a speed plan of the transmission according 1 ; and
4 einen Getriebeschnitt
des Getriebes gemäß 1 (in zwei Teilschnitten 4a und 4b). 4 a gear section of the gear according 1 (in two sections 4a and 4b ).
1 zeigt nun ein beispielhaftes
Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug. Mit AN ist eine Antriebswelle des Automatgetriebe
bezeichnet, die mit einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor des
Automatgetriebes wirkverbunden ist, beispielsweise über einen
Drehmomentwandler oder eine Anfahrkupplung oder einen Torsionsdämpfer oder
ein Zweimassenschwungrad oder eine starre Welle. Mit AB ist eine
Abtriebswelle des Automatgetriebes bezeichnet, die mit mindestens
einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB koxial zueinander angeordnet.
Für den
Fachmann ist klar, daß An- und
Abtriebswelle durch geringfügige
Modifikationen – beispielsweise
durch Hinzufügen
einer Stirnradstufe oder eines Kegeltriebs – auch achsparallel oder winklig
zueinander angeordnet sein können. 1 now shows an exemplary transmission diagram of a multi-speed automatic transmission according to the invention, in particular for a motor vehicle. With AN is a drive shaft of the automatic transmission that is operatively connected to a drive motor (not shown) of the automatic transmission, for example via a torque converter or a starting clutch or a torsion damper or a dual-mass flywheel or a rigid shaft. AB is an output shaft of the automatic transmission, which is operatively connected to at least one drive axle of the motor vehicle. In the illustrated embodiment, the input shaft AN and the output shaft AB are arranged coaxially to one another. It is clear to the person skilled in the art that the input and output shaft can also be arranged axially parallel or at an angle to one another by slight modifications, for example by adding a spur gear stage or a bevel gear.
Das
Automatgetriebe weist einen Vorschaltradsatz VS und einem Hauptradsatz
auf. Der Vorschaltradsatz VS ist als Plus-Planetenradsatz in Doppelplanetenbauweise
ausgebildet, mit einem Hohlrad HO_VS, mit einem Sonnenrad SO_VS,
sowie mit einem aus zwei Einzelstegen gebildeten Steg ST_VS, an
dem innere Planetenräder
P1_VS, die mit dem Sonnenrad SO_VS kämmen, und äußere Planetenräder P2_VS,
die mit den inneren Planetenrädern P1_VS
und dem Hohlrad HO_VS kämmen,
gelagert sind. Dabei arbeitet der Vorschaltradsatz als nicht schaltbare
Reduzierstufe und erzeugt eine Ausgangsdrehzahl, die vom Betrag
her kleiner ist als eine Eingangsdrehzahl der Antriebswelle des
Automatgetriebes. Hierzu ist das Sonnenrad SO_VS an einem Getriebegehäuse GG festgesetzt
und der Steg ST_VS ständig
mit der Antriebswelle AN verbunden. Das Hohlrad HO_VS bildet also
das Ausgangselement des Vorschaltradsatzes VS und ist mit dem Hauptradsatz
HS verbindbar.The
Automatic transmission has a VS gearset and a main gearset
on. The VS gear set is a plus planetary gear set in double planetary design
trained, with a ring gear HO_VS, with a sun gear SO_VS,
as well as with a web ST_VS formed from two individual webs
the inner planet gears
P1_VS, which mesh with the sun gear SO_VS, and outer planet gears P2_VS,
the one with the inner planet gears P1_VS
and comb the ring gear HO_VS,
are stored. The gear set works as non-shiftable
Reduction stage and generates an output speed by the amount
is smaller than an input speed of the drive shaft of the
Automatic transmission. For this purpose, the sun gear SO_VS is fixed on a gearbox housing GG
and the bridge ST_VS constantly
connected to the drive shaft AN. The ring gear HO_VS thus forms
the output element of the VS gearset and is with the main gearset
HS connectable.
Der
Hauptradsatz HS ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als gekoppeltes
Zweisteg-Vierwellen-Planetengetriebe ausgebildet, mit drei nicht miteinander
gekoppelten Eingangselementen und einem Ausgangselement. Von der
Bauform her ist der Hauptradsatz HS ein bekanntlich kompakt bauender Ravigneaux-Radsatz,
mit zwei Sonnenrädern
S1_HS und S2_HS, einem Hohlrad HO_HS sowie einem gekoppelten Steg
ST HS. An dem gekoppelten Steg ST HS sind lange Planetenräder P1_HS,
die mit dem ersten Sonnenrad S1_HS und dem Hohlrad HO_HS kämmen, und
kurze Planetenräder
P2_HS, die mit dem zweiten Sonnenrad S2_HS und den langen Planetenrädern P1_HS
kämmen,
gelagert. Dabei bildet das erste Sonnenrad S1_HS das erste Eingangselement
des Hauptradsatzes HS, das zweite Sonnenrad S2_HS das zweite Eingangselement
des Hauptradsatzes HS, der gekoppelte Steg ST HS das dritte Eingangselement
des Hauptradsatzes HS und das Hohlrad HO_HS das Ausgangselement
des Hauptradsatzes HS.The
Main gearset HS is in the illustrated embodiment as a coupled
Two-web four-shaft planetary gear designed with three not together
coupled input elements and an output element. Of the
In terms of design, the main wheel set HS is a well-known compact Ravigneaux wheel set,
with two sun gears
S1_HS and S2_HS, a ring gear HO_HS and a coupled bridge
ST HS. Long planet gears P1_HS are on the coupled web ST HS,
that mesh with the first sun gear S1_HS and the ring gear HO_HS, and
short planet gears
P2_HS, the one with the second sun gear S2_HS and the long planet gears P1_HS
comb,
stored. The first sun gear S1_HS forms the first input element
of the main gearset HS, the second sun gear S2_HS the second input element
of the main gearset HS, the coupled web ST HS the third input element
of the main gearset HS and the ring gear HO_HS the output element
of the main wheel set HS.
Das
Automatgetriebe weist insgesamt sechs Schaltelement A, B, C, D,
E, F auf, durch deren paarweises selektives Schalten alle Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei
schaltbar sind, gegenüber
dem Stand der Technik der DE
10221096.9 also ein Schaltelement mehr. Die Schaltelemente
A, B, E und F sind als Kupplung ausgebildet, die Schaltelemente
C und D als Bremse. Hierzu ist das zweite Sonnenrad S2_HS des Hauptradsatzes
HS über
das erste Schaltelement A mit dem Hohlrad HO_VS des Vorschaltradsatzes
VS verbindbar. Weiterhin ist hierzu das erste Sonnenrad S1_HS des
Hauptradsatzes HS über
das zweite Schaltelement B mit dem Hohlrad HO_VS des Vorschaltradsatzes
VS verbindbar, über das
dritte Schaltelement C an dem Getriebegehäuse GG festsetzbar und – gegenüber dem
Stand der Technik der DE 10221096.9 zusätzlich – auch über das
sechste Schaltelement F mit der Antriebswelle AN verbindbar. Weiterhin
ist hierzu der Steg ST_HS des Hauptradsatzes HS über das vierte Schaltelement
D an dem Getriebegehäuse
GG festsetzbar und über
das fünfte
Schaltelement E mit der Antriebswelle AN verbindbar. Infolge dieser
Anbindung der einzelnen Elemente des Hauptradsatzes HS an die einzelnen
Schaltelemente ist der Steg ST_HS des Hautradsatzes HS also durch
ein gleichzeitiges Schließen des
fünften
und sechsten Schaltelementes E, F auch mit dem ersten Sonnenrad
S1_HS des Hauptradsatzes HS verbindbar. Das Hohlrad HO_HS des Hauptradsatzes
HS ist ständig
und ausschließlich
mit der Antriebswelle AB verbunden.The automatic transmission has a total of six shift elements A, B, C, D, E, F, by means of which, in pairs, selective shifting, all forward gears can be shifted without group shifting, compared to the prior art DE 10221096.9 so one more switching element. The switching elements A, B, E and F are designed as a clutch, the switching elements C and D as a brake. For this purpose, the second sun gear S2_HS of the main gearset HS can be connected via the first switching element A to the ring gear HO_VS of the gearset VS. Furthermore, the first sun gear S1_HS of the main gearset HS can be connected to the ring gear HO_VS of the transfer gearset VS via the second switching element B, can be fixed to the gearbox housing GG via the third switching element C and - compared to the prior art DE 10221096.9 additionally - can also be connected to the drive shaft AN via the sixth switching element F. Furthermore, the web ST_HS of the main gearset HS can be fixed to the transmission housing GG via the fourth switching element D and connected to the drive shaft AN via the fifth switching element E. As a result of this connection of the individual elements of the main gearset HS to the individual shifting elements, the web ST_HS of the main gearset HS can thus also be connected to the first sun gear S1_HS of the main gearset HS by simultaneously closing the fifth and sixth shifting elements E, F. The ring gear HO_HS of the main gearset HS is permanently and exclusively connected to the drive shaft AB.
2 zeigt ein Schaltschema
des anhand 1 erläuterten
erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
mit den entsprechenden Übersetzungen
der einzelnen Gänge
und den einzelnen Gangsprüngen, 3 einen dazugehörigen Drehzahlplan.
Wie aus 2 und 3 ersichtlich, sind insgesamt
acht Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei
schaltbar, also derart, daß zum
Umschalten von einem Gang in den nächstfolgend höheren oder nächstfolgend
niedrigeren Gang von den gerade betätigten Schaltelementen jeweils
nur ein Schaltelement geöffnet
und ein weiteres Schaltelement geschlossen wird. 2 shows a circuit diagram of the 1 explained multi-stage automatic transmission according to the invention with the corresponding translations of the individual gears and the individual gear steps, 3 an associated speed plan. How out 2 and 3 It can be seen that a total of eight forward gears can be shifted without a group shift, that is to say in such a way that only one shift element is opened and another shift element is closed to switch from one gear to the next higher or next lower gear from the shift elements just actuated.
In
dem ersten Gang „1" sind Kupplung A
und Bremse D geschlossen, in dem zweiten Gang „2" Kupplung A und Bremse C, in dem dritten
Gang „3" die Kupplungen A
und B, in dem vierten Gang „4" die Kupplungen A
und F, in dem fünften
Gang „5" die Kupplungen A
und E, in dem sechsten Gang „6" die Kupplungen E
und F, in dem siebten Gang „7" die Kupplungen B
und E, und in dem achten Gang „8" Bremse C und Kupplung
E. In einem ersten Rückwärtsgang „R1" sind Kupplung B
und Bremse D geschlossen. Es kann auch ein zweiter Rückwärtsgang „R2" vorgesehen sein,
in dem Kupplung F und Bremse D geschlossen sind.In
the first gear "1" are clutch A
and brake D closed, in the second gear "2" clutch A and brake C, in the third
Gear "3" the clutches A
and B, in the fourth gear "4" the clutches A
and F, in the fifth
Gear "5" the clutches A
and E, in the sixth gear "6" the clutches E
and F, in the seventh gear "7" the clutches B
and E, and in eighth gear "8" brake C and clutch
E. In a first reverse gear "R1" are clutch B
and brake D closed. A second reverse gear “R2” can also be provided,
in which clutch F and brake D are closed.
Wie
weiterhin aus 2 ersichtlich,
ist die Gangabstufung als harmonisch zu bezeichnen, bei einer großen Gesamt-Spreizung
von 7,27. Hierdurch werden gegenüber
dem zugrunde liegenden Stand der Technik verbesserte Fahrleistungen
erzielt. Insbesondere für
schnelle Kraftfahrzeuge (Sportwagen) vorteilhaft sind die kleinen
Gangsprünge
von etwa 20%, weil hierdurch in einfacher Weise stets im Bereich
eines Leistungsmaximums gefahren werden kann. Durch die kleinen
Gangsprünge
sind zudem Komfortverbesserungen in den in der Praxis wesentlichen
Fahrbereichen des Kraftfahrzeugs erzielbar. Die enge Gangabstufung
ermöglicht
auch, daß zur Reduzierung
einer Schalthäufigkeit
einzelne Gänge weitgehend
problemlos übersprungen
werden können,
ohne daß eine
schaltkomfortkritische Gruppenschaltung notwendig wird.How continue from 2 can be seen, the gear gradation can be described as harmonious, with a large overall spread of 7.27. As a result, improved mileage is achieved compared to the underlying prior art. The small gear jumps of about 20% are particularly advantageous for fast motor vehicles (sports cars) because this allows driving in a range of maximum power in a simple manner. The small gear jumps also make it possible to achieve improvements in comfort in the driving areas of the motor vehicle that are essential in practice. The narrow gear gradation also enables individual gears to be skipped largely without problems in order to reduce a switching frequency, without the need for a gearshift-critical group shift.
Im
direkten Vergleich zum Stand der Technik der US 5,106,352 und der DE 10221096.9 ist bei der vorliegenden
Erfindung das fünfte
Schaltelement E im Verlauf dessen Zuschaltung (bei einer Schaltung vom
vierten in den fünften
Gang) einer geringeren thermischen Belastung ausgesetzt, bedingt
durch den kleineren Gangsprung. Dies wiederum ermöglicht eine
kleinere bauteilseitige Dimensionierung der Kupplung E.In direct comparison to the state of the art US 5,106,352 and the DE 10221096.9 In the present invention, the fifth shift element E is exposed to a lower thermal load in the course of its connection (when shifting from fourth to fifth gear), due to the smaller gear step. This in turn enables a smaller dimensioning of the coupling E on the component side.
Anhand 4 wird nun eine auf Basis
des in 1 beschriebenen
erfindungsgemäßen Getriebeschemas
praktisch ausgeführte
Getriebekonstruktion erläutert.
Dabei entspricht die räumliche
Anordnung des Vorschaltradsatzes VS, des Hauptradsatzes HS und der
sechs Schaltelemente A bis F innerhalb des Getriebegehäuses GG
und relativ zueinander der in 1 schematisch
dargestellten Anordnung. Entsprechend der in diesem Beispiel koaxialen
Anordnung von Antriebs- und Abtriebswelle AN, AB ist das Automatgetriebe
für ein
Kraftfahrzeug mit Standardantrieb vorgesehen. Zur besseren Darstellung
ist der Getriebeschnitt in zwei Teilschnitten auf zwei Figuren 4a und 4b aufgeteilt, wobei der einem (nichtdargestellten)
Antriebsmotor zugewandte Teil des Automatgetriebes in 4a und der abtriebsseitige
Teil des Automatgetriebes in 4b abgebildet ist.Based 4 is now based on the in 1 described transmission schemes according to the invention practically executed transmission construction explained. The spatial arrangement of the transfer gearset VS, the main gearset HS and the six shift elements A to F within the gearbox housing GG and relative to each other corresponds to that in FIG 1 schematically illustrated arrangement. In accordance with the coaxial arrangement of the input and output shafts AN, AB in this example, the automatic transmission is provided for a motor vehicle with a standard drive. For a better representation, the gear section is in two partial sections on two figures 4a and 4b divided, the part of the automatic transmission facing a (not shown) drive motor in 4a and the output side part of the automatic transmission in 4b is shown.
Wie
in 4a ersichtlich, ist
eine Gehäusewand
GW mit dem Getriebegehäuse
GG verschraubt und bildet eine Außenwand in Richtung eines (nicht dargestellten)
Antriebsmotors bzw. in Richtung eines eventuell vorhandenen getriebeexternen
Anfahrelementes des Automatgetriebes. Diese Gehäusewand GW weist im einzelnen
nicht näher
erläuterte
Druckmittelkanäle
auf und kann beispielsweise auch eine Ölpumpe zur Druck- und Schmiermittelversorgung des
Automatgetriebes aufnehmen. In einer anderen Ausgestaltung kann
diese Gehäusewand
GW auch mehrteilig oder auch einstückig mit dem Getriebegehäuse GG ausgeführt sein.
Axial in Richtung Innenraum des Getriebegehäuses GG erstreckt sich eine Nabe
GN der Gehäusewand
GW. In einer anderen Ausgestaltung kann diese Nabe GN beispielsweise auch
als Leitradwelle eines Drehmomentwandlers ausgebildet sein. In axialer
Richtung gesehen zumindest teilweise radial oberhalb der Nabe GN
ist der als Doppel-Planetenradsatz ausgeführte Vorschaltradsatz VS angeordnet,
wobei dessen Sonnenrad SO_VS an der Nabe GN festgesetzt ist, vorzugsweise
formschlüssig über ein
entsprechend ausgebildetes Mitnahmeprofil. Die Antriebswelle AN
ist zentrisch durch die Nabe GN hindurchgeführt und kann in der zylindrischen
Nabe GN über
geeignete Gleit- oder Wälzlager
gelagert sein. Auf der der Gehäusewand GW
abgewandten Seite des Vorschaltradsatzes VS ist der aus zwei Einzelstegen
gebildete Steg ST_VS des Vorschaltradsatzes VS mit der Antriebswelle
AN verbunden, im Ausführungsbeispiel
formschlüssig über ein
Mitnahmeprofil. In bekannter Weise sind an dem Steg ST VS die mit
dem Sonnenrad SO_VS kämmenden
inneren Planetenräder
P1_VS und die mit den inneren Planetenrädern P1_VS und dem Hohlrad
HO_VS des Vorschaltradsatzes VS kämmenden äußeren Planetenräder P2_VS
drehbar gelagert.As in 4a can be seen, a housing wall GW is screwed to the gear housing GG and forms an outer wall in the direction of a drive motor (not shown) or in the direction of a possibly existing external start element of the automatic transmission. This housing wall GW has pressure medium channels which are not explained in detail and can, for example, also accommodate an oil pump for supplying pressure and lubricant to the automatic transmission. In another embodiment, this housing wall GW can also be made in several parts or in one piece with the gear housing GG. A hub GN of the housing wall GW extends axially in the direction of the interior of the transmission housing GG. In another embodiment, this hub GN can also be designed, for example, as a stator shaft of a torque converter. Seen in the axial direction, at least partially radially above the hub GN, the transfer gear set VS, which is designed as a double planetary gear set, is arranged, the sun gear SO_VS thereof being fixed to the hub GN, preferably in a form-fitting manner via a correspondingly designed driving profile. The drive shaft AN is guided centrally through the hub GN and can be mounted in the cylindrical hub GN by means of suitable slide or roller bearings. On the side of the transfer gearset VS facing away from the housing wall GW, the web ST_VS of the transfer gearset VS formed from two individual webs is connected to the drive shaft AN, in the exemplary embodiment in a form-fitting manner via a driving profile. The inner planet gears P1_VS meshing with the sun gear SO_VS and the outer planet gears P2_VS meshing with the inner planet gears P1_VS and the ring gear HO_VS of the gearset VS are rotatably mounted on the web ST VS in a known manner.
Der
als Ravigneaux-Planetenradsatz ausgebildete Hauptradsatz HS ist
auf der Seite des Vorschaltradsatzes VS angeordnet, die der Getriebegehäusewand
GW und damit dem Antriebsmotor gegenüberliegt. Die beiden Sonnenräder S1_HS, S2_HS
und der gekoppelte Steg ST HS des Hauptradsatzes HS bilden wie in 1 die drei Eingangselemente
des Hauptradsatzes. Auf dem Steg ST_HS sind lange Planetenräder P1_HS
und kurze Planetenräder
P2_HS verdrehbar gelagert. Die langen Planetenräder P1_HS sind auf der dem
Vorschaltradsatz VS zugewandten Seite des Hauptradsatzes HS angeordnet
und kämmen
mit dem ersten Sonnenrad S1_HS und dem Hohlrad HO_HS des Hauptradsatzes
HS. Die kurzen Planetenräder P2_HS
sind auf der dem Vorschaltradsatz VS abgewandten Seite des Hauptradsatzes
HS angeordnet und kämmen
mit dem zweiten Sonnenrad S2_HS und den langen Planetenrädern P1_HS.
Das Hohlrad HO_HS des Hauptradsatzes HS ist als Ausgangselement
des Hauptradsatzes ständig
und ausschließlich mit
der Abtriebswelle AB verbunden, die entsprechend der Anwendung des
Automatgetriebes für
einen Kraftfahrzeug-Standardantrieb hier auf der der Gehäusewand
GW bzw. dem (nicht dargestellten) Antriebsmotor des Automatgetriebes
gegenüberliegenden
Seite des Getriebes angeordnet ist.The main gear set HS, which is designed as a Ravigneaux planetary gear set, is arranged on the side of the transfer gear set VS which lies opposite the gear housing wall GW and thus the drive motor. The two sun gears S1_HS, S2_HS and the coupled web ST HS of the main gearset HS form as in 1 the three input elements of the main gear set. Long planet gears P1_HS and short planet gears P2_HS are rotatably mounted on the web ST_HS. The long planet gears P1_HS are arranged on the side of the main gearset HS facing the transfer gearset VS and mesh with the first sun gear S1_HS and the ring gear HO_HS of the main gearset HS. The short planetary gears P2_HS are arranged on the side of the main gearset HS facing away from the transfer gearset VS and mesh with the second sun gear S2_HS and the long planetary gears P1_HS. The ring gear HO_HS of the main gearset HS, as the output element of the main gearset, is permanently and exclusively connected to the output shaft AB, which, depending on the application of the automatic transmission for a standard motor vehicle drive, here on the side of the housing opposite the housing wall GW or the (not shown) drive motor of the automatic transmission Gear is arranged.
Räumlich gesehen
ist die Kupplung E als fünftes
Schaltelement des Automatgetriebes vollständig axial zwischen dem Vorschaltradsatz
VS und dem Hauptradsatz HS angeordnet (4a, 4b). Dabei
grenzt die Kupplung E axial an den Steg ST_VS des Vorschaltradsatzes
VS unmittelbar an. Ein Eingangselement der Kupplung E ist als Außenlamellenträger 520 ausgebildet,
innerhalb dessen eine Servoeinrichtung 510 der Kupplung
E und Lamellen 500 (Außen-
und Belaglamellen) der Kupplung E angeordnet sind. Geometrisch ist
der Außenlamellenträger 520 als
ein in Richtung des Hauptradsatzes HS geöffneter Topf ausgebildet mit
einem zumindest weitgehend scheibenförmigen Abschnitt 522,
der mit der Antriebswelle AN verbunden ist und sich angrenzend an
den Steg ST_VS des Vorschaltradsatzes VS radial nach außen erstreckt,
sowie mit einem zumindest weitgehend zylindrischen Abschnitt 521,
der sich an den scheibenförmigen
Abschnitt 522 anschließt
und sich axial in Richtung des Hauptradsatzes HS erstreckt, bis
zu den Lamellen 500 der Kupplung E. In üblicher Weise weist der zylindrischen Abschnitt 521 dabei
ein geeignetes Mitnahmeprofil zur Aufnahme von Außenlamellen
des Lamellenpaketes 500 auf. Die Servoeinrichtung 510 der
Kupplung E betätigt
die Lamellen 500 bei einer Druckbeaufschlagung einer Druckkammer 511 axial
in Richtung des Hauptradsatzes HS, gegen eine Federkraft eines Rückstellelementes 513.
Entsprechend dieser Anordnung rotiert der Druckraum 511 der
Kupplung E stets mit der Eingangsdrehzahl der Antriebswelle AN. Zur
Kompensation des rotatorisch bedingten dynamischen Kupplungsdrucks
ist für
die Kupplung E ein dynamischer Druckausgleich mit einem Druckausgleichsraum 512,
der drucklos mit Schmieröl
befüllt wird,
vorgesehen. Ein Ausgangselement der Kupplung E ist als Innenlamellenträger 530 ausgebildet, mit
einem zylindrischen Abschnitt 531, der ein geeignetes Mitnahmeprofil
zur Aufnahme der Belaglamellen des Lamellenpaketes 500 aufweist,
und mit einen scheibenförmigen
Abschnitt 532, der sich auf der dem Hauptradsatz HS zugewandten
Seite der Kupplung E an den zylindrischen Abschnitt 531 anschließt und sich
zentrisch zur Getriebemitte hin erstreckt und mit einer Stegwelle 540 fest
verbunden ist. Diese Stegwelle 540 wiederum ist zentral
durch den Hauptradsatz HS hindurch geführt und auf der dem Vorschaltradsatz
VS abgewandten Seite des Hauptradsatzes HS mit dem gekoppelten Steg ST_HS
des Hauptradsatzes HS verbunden.Spatially, the clutch E, as the fifth shift element of the automatic transmission, is arranged completely axially between the transfer gearset VS and the main gearset HS ( 4a . 4b ). Coupling E axially directly adjoins web ST_VS of gearset VS. An input element of clutch E is an outer plate carrier 520 trained within which a servo device 510 of clutch E and plates 500 (Outer and lining plates) of clutch E are arranged. The outer disk carrier is geometric 520 formed as a pot open in the direction of the main gearset HS with an at least largely disc-shaped section 522 , which is connected to the drive shaft AN and extends radially outward adjacent to the web ST_VS of the transfer gearset VS, and with an at least largely cylindrical section 521 that is attached to the disc-shaped section 522 connects and extends axially in the direction of the main gearset HS, up to the fins 500 of the coupling E. In the usual way, the cylindrical section 521 a suitable driving profile for the accommodation of outer plates of the plate pack 500 on. The servo device 510 clutch E actuates the plates 500 when a pressure chamber is pressurized 511 axially in the direction of the main gearset HS, against a spring force of a restoring element 513 , The pressure chamber rotates in accordance with this arrangement 511 clutch E always with the input speed of the drive shaft AN. To compensate for the rotationally induced dynamic clutch pressure, a dynamic pressure equalization with a pressure equalization space is required for the clutch E. 512 , which is filled with lubricating oil without pressure. An output element of clutch E is an inner disk carrier 530 formed with a cylindrical portion 531 , which has a suitable take-along profile for receiving the covering slats of the plate pack 500 has, and with a disc-shaped portion 532 , which is on the side of the clutch E facing the main gearset HS to the cylindrical section 531 connects and extends centrally to the gearbox center and with a web shaft 540 is firmly connected. This bridge shaft 540 is in turn guided centrally through the main gearset HS and, on the side of the main gearset HS facing away from the transfer gearset VS, is connected to the coupled web ST_HS of the main gearset HS.
Wie
in 4a ersichtlich, ist
das gegenüber dem
Stand der Technik der US 5,106,352 zusätzliche sechste
Schaltelement F als Kupplung ausgebildet und räumlich gesehen zwischen der
Gehäusewand GW
und dem Vorschaltradsatz VS angeordnet, genauer gesagt zwischen
der Gehäusewand
GW und ersten ebenfalls als Kupplung ausgebildeten Schaltelement
A, axial unmittelbar angrenzend an die Gehäusewand GW. Ein Eingangselement
der Kupplung F ist als Außenlamellenträger 620 ausgebildet,
innerhalb dessen eine Servoeinrichtung 610 der Kupplung F
und ein Lamellenpaket 600 mit Außen- und Belaglamellen der
Kupplung F angeordnet sind. Geometrisch ist der Außenlamellenträger 620 dabei
als ein entgegengesetzt zur Gehäusewand
GW geöffneter Topf
ausgebildet. Ein zylindrischer Abschnitt 621 des Außenlamellenträgers 620 erstreckt
sich axial oberhalb der Lamellen 600 und weist in üblicher
Weise ein geeignetes Mitnahmeprofil zur Aufnahme der Außenlamellen
des Lamellenpaketes 600 auf. Ein zumindest teilweise scheibenförmiger Abschnitt 622 des Außenlamellenträgers 620 schließt sich
auf der der Gehäusewand
GW zugewandeten Seite der Kupplung F an diesen zylindrischen Abschnitt 621 an
und erstreckt sich radial nach innen bis zu einer Nabe 623 des
Außenlamellenträgers 620.
Dabei grenzt der scheibenförmige
Abschnitt 622 des Außenlamellenträgers 620 unmittelbar
an die Gehäusewand
GW an. Diese Nabe 623 wiederum ist mit dem scheibenförmigen Abschnitt 622 des
Außenlamellenträgers 620 fest
verbunden – beispielsweise
verschweißt – und auf
der getriebegehäusefesten
Nabe GN der Gehäusewand
GW verdrehbar gelagert und mit dem Steg ST VS des Vorschaltradsatzes
VS wirkverbunden. Im Ausführungsbeispiel
ist die Nabe 623 hierbei formschlüssig in ein Mitnahmeblech 650 eingehängt, das wiederum
auf der der Gehäusewand
GW zugewandten Seite des Vorschaltradsatzes VS (im Ausführungsbeispiel
formschlüssig
wegen des Montageablaufs des Sonnenrades SO_VS) mit einem Stegblech 660 des
Stegs ST_VS wirkverbunden ist. Bei dieser besonderen Anordnung durchgreift
also der von der Antriebswelle AN her kommende Antrieb des Eingangselementes 620 der
Kupplung F den Vorschaltradsatz VS axial. Selbstverständlich kann
die Nabe 623 auch über
andere geeignete Mittel mit dem Steg ST_VS wirkverbunden sein.As in 4a apparent, this is compared to the prior art US 5,106,352 additional sixth switching element F designed as a clutch and spatially arranged between the housing wall GW and the transfer gear set VS, more precisely between the housing wall GW and the first switching element A also designed as a clutch, axially immediately adjacent to the housing wall GW. An input element of clutch F is an outer plate carrier 620 trained within which a servo device 610 clutch F and a plate pack 600 with outer and lining plates of clutch F are arranged. The outer disk carrier is geometric 620 formed as a pot open opposite to the housing wall GW. A cylindrical section 621 of the outer disk carrier 620 extends axially above the slats 600 and has in the usual way a suitable driving profile for receiving the outer plates of the plate pack 600 on. An at least partially disc-shaped section 622 of the outer disk carrier 620 closes this cylindrical section on the side of the clutch F facing the housing wall GW 621 and extends radially inwards to a hub 623 of the outer disk carrier 620 , The disc-shaped section borders 622 of the outer disk carrier 620 directly to the housing wall GW. This hub 623 in turn is with the disc-shaped section 622 of the outer disk carrier 620 firmly connected - for example welded - and rotatably mounted on the gear housing fixed hub GN of the housing wall GW and operatively connected to the web ST VS of the gearset VS. In the exemplary embodiment is the hub 623 here form-fitting in a take-along plate 650 hooked, which in turn on the housing wall GW side of the gearset VS (in the embodiment, form-fitting because of the assembly process of the sun gear SO_VS) with a web plate 660 of the bridge ST_VS is operatively connected. In this particular arrangement, the drive of the input element coming from the drive shaft AN thus engages 620 the clutch F the gear wheel set VS axial. Of course, the hub 623 also be operatively connected to the web ST_VS by other suitable means.
Wie
bereits erwähnt,
ist die Servoeinrichtung 610 der Kupplung F innerhalb des
Außenlamellenträgers 620 angeord net.
Bei Druckbeaufschlagung einer Druckkammer 611 betätigt die
Servoeinrichtung 610 die Lamellen 600 der Kupplung
F gegen eine Federkraft eines Rückstellelementes 613 axial
in zur Gehäusewand
GW entgegengesetzter Richtung, also axial in Richtung des Vorschaltradsatzes
VS. Entsprechend dieser Anordnung rotiert der Druckraum 611 der
Kupplung F stets mit der Eingangsdrehzahl der Antriebswelle AN. Ähnlich wie
für die
Kupplung E, ist auch für
die Kupplung F ein Druckausgleichsraum 612 vorgesehen,
der drucklos mit Schmiermittel befüllbar ist zur Kompensation
des rotatorischen Kupplungsdruckanteils der Kupplung F. Im dargestellten
Beispiel erfolgt sowohl die Druckmittelzufuhr zum Druckraum 611 als
auch die Schmiermittelzufuhr zum Druckausgleichsraum 612 in
einfacher Weise von der getriebegehäusefesten Nabe GN der Gehäusewand
GW her. Hierzu weisen die feststehende Nabe GN des Gehäusedeckels
GD und die rotierende Nabe 623 des Außenlamellenträgers 620 der
Kupplung F entsprechende Ölkanäle auf,
wobei die jeweiligen Ölzuführungen
gegeneinander und nach außen
hin über
bekannte rotierende Dichtmittel abgedichtet sind.As already mentioned, the servo device is 610 the clutch F inside the outer plate carrier 620 arranged. When a pressure chamber is pressurized 611 actuates the servo device 610 the slats 600 the clutch F against a spring force of a restoring element 613 axially in the opposite direction to the housing wall GW, ie axially in the direction of the gearset VS. The pressure chamber rotates in accordance with this arrangement 611 clutch F always with the input speed of the drive shaft AN. Similar to clutch E, there is also a pressure compensation chamber for clutch F. 612 provided that can be filled with lubricant without pressure to compensate for the rotational clutch pressure component of clutch F. In the example shown, the pressure medium is supplied to the pressure chamber 611 as well as the lubricant supply to the pressure compensation chamber 612 in a simple way from the gearbox-fixed hub GN of the housing wall GW. For this purpose, the fixed hub GN of the housing cover GD and the rotating hub 623 of the outer disk carrier 620 the coupling F corresponding oil channels, the respective oil feeds are sealed against each other and to the outside via known rotating sealant.
Ein
Innenlamellenträger 630 der
Kupplung F bildet ein Ausgangselement der Kupplung F. Die geometrische
Ausbildung dieses Innenlamellenträger 630 und seine
kinematische Ankoppelung an das erste Sonnenrad S1_HS des Hauptradsatzes
HS wird später
im Detail noch beschrieben.An inner disk carrier 630 the clutch F forms an output element of the clutch F. The geometric design of this inner disk carrier 630 and its kinematic coupling to the first sun gear S1_HS of the main gearset HS will be described in detail later.
Wie
in 4a weiterhin ersichtlich,
sind Lamellen 100 (Außen-
und Belaglamellen) des als Kupplung ausgeführten ersten Schaltelementes
A oberhalb des Hohlrades HO_VS des Vorschaltradsatzes VS angeordnet.
Ein Eingangselement der Kupplung A ist als Außenlamellenträger 120 ausgebildet,
innerhalb dessen eine Servoeinrichtung 110 der Kupplung
A und das Lamellenpaket 100 der Kupplung A angeordnet sind.
Geometrisch ist der Außenlamellenträger 120 dabei
als ein in Richtung des Hauptradsatzes HS geöffneter Topf ausgebildet. Ein zylindrischer
Abschnitt 121 des Außenlamellenträgers 120 erstreckt
sich axial oberhalb der Lamellen 100 und weist in üblicher
Weise ein geeignetes Mitnahmeprofil zur Aufnahme von Außenlamellen
des Lamellenpaketes 100 auf. Ein zumindest weitgehend scheibenförmiger Abschnitt 122 des
Außenlamellenträgers 120 schließt sich
auf der dem Hauptradsatz HS abgewandten Seite des Vorschaltradsatzes
VS (also auf der der Gehäusewand
GW zugewandten Seite Vorschaltradsatzes VS) an diesen zylindrischen
Abschnitt 121 an und erstreckt sich radial nach innen,
bis zu einer Nabe 123 des Außenlamellenträgers 120.
Diese Nabe 123 wiederum ist fest mit dem scheibenförmigen Abschnitt 122 des
Außenlamellenträgers 120 verbunden – beispielsweise
verschweißt – und auf
der Nabe 623 des Außenlamellenträgers 620 der
Kupplung F verdrehbar gelagert und mit dem Hohlrad HO_VS des Vorschaltradsatzes
VS wirkverbunden. Im Ausführungsbeispiel
ist die Nabe 123 hierbei formschlüssig in eine Mitnahmescheibe 150 eingehängt, die
sich radial entlang des Vorschaltradsatzes VS erstreckt und mit
einem Ring vernietet ist, der wiederum eine formschlüssige Verbindung
zum Hohlrad HO_VS ausweist. Selbstverständlich kann die Nabe 123 auch über andere
geeignete Mittel mit dem Hohlrad HO_VS wirkverbunden sein. Die Servoeinrichtung 110 der
Kupplung A ist also zumindest überwiegend
auf der dem Hauptradsatz HS abgewandten Seite des Vorschaltradsatzes
VS angeordnet, axial unmittelbar an den Vorschaltradsatz VS angrenzend
und auf der Nabe 123 des Außenlamellenträgers 120 gelagert.
Die Servoeinrichtung 110 betätigt die Lamellen 100 der
Kupplung A bei einer Druckbeaufschlagung einer Druckkammer 111 axial
in Richtung des Hauptrad satzes HS, gegen eine Federkraft eines Rückstellelementes 113.
Entsprechend dieser Anordnung rotiert der Druckraum 111 der Kupplung
A stets mit der Ausgangsdrehzahl des Vorschaltradsatzes VS. Zur
Kompensation des rotatorisch bedingten dynamischen Kupplungsdrucks
ist für
die Kupplung A ein dynamischer Druckausgleich mit einem Druckausgleichsraum 112,
der drucklos mit Schmieröl
befüllt
wird, vorgesehen. Im dargestellten Beispiel erfolgt die Druckmittelzufuhr
zum Druckraum 111 von der getriebegehäusefesten Nabe GN des Gehäusedeckels
GD her, über
die rotierenden Nabe 623 des Außenlamellenträgers der
Kupplung F. Hierzu weisen die feststehende Nabe GN des Gehäusedeckels
GD, die rotierende Nabe 623 des Außenlamellenträgers 620 der
Kupplung F und die Nabe 123 des Außenlamellenträgers 120 der
Kupplung A entsprechende Ölkanäle auf,
wobei die Ölzuführung nach
außen
hin über
bekannte rotierende Dichtmittel abgedichtet ist.As in 4a slats are still visible 100 (Outer and lining plates) of the first switching element A, designed as a clutch, are arranged above the ring gear HO_VS of the gearset VS. An input element of clutch A is an outer plate carrier 120 trained within which a servo device 110 clutch A and the disk pack 100 the clutch A are arranged. The outer disk carrier is geometric 120 designed as an open pot in the direction of the main gearset HS. A cylindrical section 121 of the outer disk carrier 120 extends axially above the slats 100 and has in the usual way a suitable driving profile for receiving outer plates of the plate pack 100 on. An at least largely disc-shaped section 122 of the outer disk carrier 120 closes on this cylindrical section on the side of the transfer gearset VS facing away from the main gearset HS (ie on the side of the transfer gearset VS facing the housing wall GW) 121 and extends radially inward to a hub 123 of the outer disk carrier 120 , This hub 123 in turn is fixed to the disc-shaped section 122 of the outer disk carrier 120 connected - for example welded - and on the hub 623 of the outer disk carrier 620 the clutch F rotatably mounted and operatively connected to the ring gear HO_VS of the gearset VS. In the exemplary embodiment is the hub 123 here form-fitting in a drive plate 150 hooked, which extends radially along the gearset VS and riveted with a ring, which in turn shows a positive connection to the ring gear HO_VS. Of course, the hub 123 also be operatively connected to the ring gear HO_VS by other suitable means. The servo device 110 The clutch A is therefore at least predominantly arranged on the side of the transfer gearset VS facing away from the main gearset HS, axially directly adjacent to the transfer gearset VS and on the hub 123 of the outer disk carrier 120 stored. The servo device 110 actuates the slats 100 clutch A when pressurizing a pressure chamber 111 axially in the direction of the main gear set HS, against a spring force of a restoring element 113 , The pressure chamber rotates in accordance with this arrangement 111 clutch A always with the output speed of the gearset VS. In order to compensate for the rotationally induced dynamic clutch pressure, clutch A requires dynamic pressure compensation with a pressure compensation chamber 112 , which is filled with lubricating oil without pressure. In the example shown, the pressure medium is supplied to the pressure chamber 111 from the gearbox-mounted hub GN of the housing cover GD, via the rotating hub 623 of the outer disk carrier of clutch F. For this purpose, the fixed hub GN of the housing cover GD has the rotating hub 623 of the outer disk carrier 620 the clutch F and the hub 123 of the outer disk carrier 120 the clutch A corresponding oil channels, the oil supply is sealed to the outside by known rotating sealant.
Entsprechend
der kraftflußmäßigen Anbindung
der beiden Kupplungen A und B an den Vorschaltradsatz VS ist der
Außenlamelenträger 120 der Kupplung
A mit einem Eingangselement des als Kupplung ausgebildeten zweiten
Schaltelementes B verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist dieses Eingangselement der Kupplung B als Innenlamellenträger 220 ausgeführt, mit
einem scheibenförmigen
Abschnitt 222, der auf der dem Hauptradsatz HS zugewandten
Seite der Lamellen 100 der Kupplung A in ein geeignetes
Mitnahmeprofil (beispielsweise das gleiche Mitnahmeprofil wie die
Außenlamellen
der Kupplung A) mit dem Außenlamellenträger 120 der
Kupplung A verbunden ist, sowie mit einem zylindrischen Abschnitt 221,
der sich an diesen scheibenförmigen
Abschnitt 222 anschließt
und sich axial in Richtung Hauptradsatz HS erstreckt und Belaglamellen
eines Lamellenpaketes 200 der Kupplung B aufnimmt. Die
Lamellen 200 (Außen-
und Belaglamellen) der Kupplung B schließen sich dabei axial in Richtung
Hauptradsatz HS direkt an die Lamellen 100 der Kupplung
A an und weisen einen zumindest annähernd gleichen Durchmesser
auf wie die Lamellen 100 der Kupplung A.The outer plate carrier is in accordance with the power flow connection of the two clutches A and B to the gearset VS. 120 the clutch A with an input element of the second switching element B designed as a clutch. In the illustrated embodiment, this input element of clutch B is an inner disk carrier 220 executed, with a disc-shaped section 222 that on the side of the fins facing the main gearset HS 100 clutch A into a suitable driving profile (for example the same driving profile as the outer plates of clutch A) with the outer plate carrier 120 the coupling A is connected, and with a cylindrical portion 221 attached to this disc-shaped section 222 Connects and extends axially in the direction of the main gear set HS and lining plates of a plate pack 200 the clutch B receives. The slats 200 (Outer and lining plates) of clutch B are axially close to the plates in the direction of the main gearset HS 100 of clutch A and have an at least approximately the same diameter as the plates 100 clutch A.
Räumlich gesehen
ist die Kupplung E unterhalb der Lamellen 200 der Kupplung
B angeordnet. Um trotzdem einen möglichst großen Durchmesser der Lamellen 500 der
Kupplung E zu ermöglichen, verläuft ein
zylindrischer Abschnitt 131 eines als Innenlamellenträger 130 ausgebildeten
Ausgangselementes der Kupplung A einerseits zumindest abschnittsweise
in axialer Richtung radial oberhalb der Kupplung E und übergreift
dabei Aunenlamellenträger 520,
Lamellen 500 und Innenlamellenträger 530 der Kupplung
E. Andererseits verläuft
der zylindrische Abschnitt 131 des Innenlamellenträgers 130 der Kupplung
A zumindest abschnittsweise in axialer Richtung radial unterhalb
des Innenlamellenträgers 220 der
Kupplung B, insbesondere unterhalb des zylinderförmigen Abschnitts 221 des
Innenlamellenträgers 220 der
Kupplung B, und wird anschließend über einen
scheibenförmigen
Abschnitt 132 zentral zur Getriebemitte hin geführt bis
zu einer zweiten Sonnenwelle 140. Diese zweite Sonnenwelle 140 wiederum
verläuft
koaxial oberhalb der Stegwelle 540 und verbindet das Ausgangselement 130 der Kupplung
A und dem zweiten Sonnenrad S2_HS des Hauptradsatzes HS. Somit durchdringt
das Abtriebselement 130 des ersten Schaltelementes A einen Kupplungsraum
radial unterhalb der Lamellen 200 des zweiten Schaltelementes
B zumindest teilweise.Seen spatially, the clutch E is below the plates 200 the clutch B arranged. In order to make the fins as large as possible 500 To enable the coupling E, a cylindrical section runs 131 one as an inner disk carrier 130 trained output element of the clutch A on the one hand at least in sections in the axial direction radially above the clutch E and overlaps Aunen plate carrier 520 , Slats 500 and inner disk carrier 530 of the coupling E. On the other hand, the cylindrical section runs 131 of the inner disk carrier 130 the clutch A at least in sections in the axial direction radially below the inner disk carrier 220 the clutch B, especially below the cylindrical section 221 of the inner disk carrier 220 the clutch B, and is then over a disc-shaped section 132 led centrally to the middle of the gearbox up to a second sun shaft 140 , This second sun wave 140 again runs coaxially above the web shaft 540 and connects the output element 130 the Clutch A and the second sun gear S2_HS of the main gearset HS. The penetration element thus penetrates 130 of the first switching element A a clutch space radially below the plates 200 of the second switching element B at least partially.
Ein
Außenlamellenträger 230 bildet
ein Ausgangselement der Kupplung B. Dabei erstreckt sich ein erster
zylinderförmiger
Abschnitt 231 dieses Außenlamellenträgers 230 in
Richtung des Hauptradsatzes HS und bildet gleichzeitig ein als Innenlamellenträger 320 ausgeführtes Eingangselement
des dritten Schaltelementes C. Ein sich an diesen ersten zylinderförmigen Abschnitt 231 des
Außenlamellenträgers 230 anschließender zumindest
teilweise scheibenförmiger
Abschnitt 232 erstreckt sich radial in Richtung Getriebemitte
bis zu einer ersten Sonnenwelle 240, die auf der zweiten
Sonnenwelle 140 gelagert ist. Diese erste Sonnenwelle 240 verläuft koaxial
zur zweiten Sonnenwelle 140 und verbindet den Aunenlamellenträger 230 der
Kupplung B mit dem ersten Sonnenrad S1_HS des Hauptradsatzes HS. Von
beiden Sonnenrädern
des Hauptradsatzes HS ist das erste Sonnenrad S1_HS dasjenige, welches dem
Vorschaltradsatz VS zugewandt ist. Selbstverständlich kann die kinematische
Anbindung des Innenlamellenträgers 320 der
Bremse C an den Außenlamellenträger 230 der
Kupplung B konstruktiv auch anders gelöst sein, beispielsweise als
separate Verbindung zur ersten Sonnenwelle 240.An outer disk carrier 230 forms an output element of clutch B. A first cylindrical section extends here 231 this outer disk carrier 230 in the direction of the main gearset HS and at the same time forms an inner disk carrier 320 implemented input element of the third switching element C. An attached to this first cylindrical section 231 of the outer disk carrier 230 subsequent at least partially disc-shaped section 232 extends radially in the direction of the transmission center up to a first sun shaft 240 that on the second sun wave 140 is stored. This first sun wave 240 runs coaxially to the second sun wave 140 and connects the aune slat carrier 230 clutch B with the first sun gear S1_HS of the main gearset HS. Of the two sun gears of the main gearset HS, the first sun gear S1_HS is the one that faces the transfer gearset VS. Of course, the kinematic connection of the inner disc carrier 320 the brake C to the outer disk carrier 230 the clutch B can also be designed differently, for example as a separate connection to the first sun shaft 240 ,
Eine
Servoeinrichtung 210 zur Betätigung der Kupplung B ist beispielhaft
axial zwischen den Lamellen 200 der Kupplung B und dem
Hauptradsatz HS angeordnet, unmittelbar angrenzend an den scheibenförmigen Abschnitt 132 des
hier beispielhaft als Innenlamellenträger 130 ausgebildeten
Ausgangselementes der Kupplung A, räumlich gesehen unterhalb von
Lamellen 300 der Bremse C. Bei Druckbeaufschlagung eines
Druckraumes 211 betätigt
die Servoeinrichtung 210 die Lamellen 200 der
Kupplung B axial in Richtung des Vorschaltradsatzes VS, gegen eine
Federkraft eines Rückstellelementes 213. Ähnlich wie
für die
Kupplungen A und E, ist auch für die
Kupplung B ein dynamischer Druckausgleich des stets mit einer Drehzahl
der ersten Sonnenwelle 240 rotierenden Druckraums 211 vorgesehen,
und zwar ein drucklos mit Schmieröl befüllbarer Druckausgleichsraum 212.A servo device 210 for actuating clutch B is, for example, axially between the plates 200 the clutch B and the main gear set HS, immediately adjacent to the disc-shaped section 132 of the example here as an inner disk carrier 130 trained output element of clutch A, spatially seen below plates 300 the brake C. When pressure is applied to a pressure chamber 211 actuates the servo device 210 the slats 200 the clutch B axially in the direction of the gearset VS, against a spring force of a return element 213 , Similar to clutches A and E, clutch B also has a dynamic pressure equalization that is always at a speed of the first sun shaft 240 rotating pressure chamber 211 provided, namely a pressure compensation chamber that can be filled with lubricating oil without pressure 212 ,
Zur
kinematischen Ankopplung des Ausgangselementes 630 der
Kupplung F ebenfalls an das erste Sonnenrad S1_HS des Hauptradsatzes
HS über
die erste Sonnenwelle 240 weist der Außenlamellenträger 230 der
Kupplung B einen zweiten zylindrischen Abschnitt 233 auf,
der sich ausgehend von dem ersten zylindrischen Abschnitt 231 mit
der Lamellenmitnahmeverzahnung axial in Richtung Kupplung F bis
in den Bereich des Außenlamellenträgers 620 der
Kupplung F erstreckt und dabei die Lamellen 100 der Kupplung
A vollständig
und die Servoeinrichtung 110 der Kupplung A teilweise in
axialer Richtung radial übergreift.
Der Innenlamellenträger 630 der Kupplung
F als deren Ausgangselement weist einen zylindrischen Abschnitt 631 mit
einem geeigneten Mitnahmeprofil für die Belaglamellen des Lamellenpaketes 600 auf.
Auf der dem Vorschaltradsatz VS zugewandeten Seite dieses zylindrischen
Abschnitts 631 schließt
sich ein scheibenförmiger
Abschnitt 632 des Innenlamellenträgers 630 an, der sich
radial nach außen
erstreckt, bis auf einen Durchmesser größer dem Außendurchmesser des Außenlamellenträgers 120 der
Kupplung A. Dabei übergreift
der Innenlamellenträger 630 der
Kupplung F den Außenlamellenträger 120 und
die darin liegende Servoeinrichtung 110 der Kupplung A
teilweise in axialer Richtung radial. An seinem offenen Ende ist
der zweite zylindrische Abschnitt 233 des Außenlamellenträgers 230 der
Kupplung B in das offene Ende des scheibenförmigen Abschnitts 632 des
Innenlamellenträgers 630 der
Kupplung F formschlüssig
eingehängt.For kinematic coupling of the output element 630 the clutch F also to the first sun gear S1_HS of the main gearset HS via the first sun shaft 240 points the outer disk carrier 230 the clutch B has a second cylindrical portion 233 based on the first cylindrical section 231 with the lamella drive toothing axially in the direction of clutch F up to the area of the outer disk carrier 620 the clutch F extends and the disks 100 clutch A completely and the servo device 110 clutch A partially overlaps radially in the axial direction. The inner disk carrier 630 the clutch F as its output element has a cylindrical section 631 with a suitable driving profile for the covering plates of the plate package 600 on. On the side of this cylindrical section facing the gearset VS. 631 a disc-shaped section closes 632 of the inner disk carrier 630 on, which extends radially outwards, except for a diameter larger than the outer diameter of the outer disk carrier 120 of clutch A. The inner disk carrier overlaps 630 the clutch F the outer plate carrier 120 and the servo device inside 110 the clutch A partially radial in the axial direction. At its open end is the second cylindrical section 233 of the outer disk carrier 230 the clutch B into the open end of the disc-shaped section 632 of the inner disk carrier 630 the coupling F is positively attached.
Selbstverständlich können Innenlamellenträger 630 der
Kupplung F und Außenlamellenträger 230 der
Kupplung B bzw. der Innenlamellenträger 630 der Kupplung
F und das erste Sonnenrad S1_HS der Hauptradsatzes HS auch über andere
geeignete Mittel wirkverbunden sein.Of course, inner disc carriers 630 clutch F and outer plate carrier 230 clutch B or the inner disk carrier 630 the clutch F and the first sun gear S1_HS of the main gearset HS can also be operatively connected via other suitable means.
Das
Ausgangselement der Kupplung F ist also über das Ausgangselement der
Kupplung B mit der ersten Sonnenwelle 240 und über die
erste Sonnenwelle 240 mit dem ersten Sonnenrad S1_HS des Hauptradsatzes
HS wirkverbunden und übergreift dabei
sowohl den Vorschaltradsatz VS als auch die Kupplungen A und E in
axialer Richtung radial vollständig.The output element of clutch F is thus via the output element of clutch B with the first sun shaft 240 and over the first sun wave 240 operatively connected to the first sun gear S1_HS of the main gearset HS and radially completely overlaps both the transfer gearset VS and the clutches A and E in the axial direction.
Räumlich in
Richtung Hauptradsatz HS gesehen grenzt an den scheibenförmigen Abschnitt 232 des
Außenlamellenträgers 230 der
Kupplung B eine Gehäusezwischenwand
GZ an, die mit dem Getriebegehäuse
GG verbunden ist. Die erste Sonnenwelle 240 (und die zentrisch
innerhalb der ersten Sonnenwelle 240 verlaufende zweite
Sonnenwelle 140 und die zentrisch innerhalb der zweiten
Sonnenwelle 140 verlaufende Stegwelle 540) durchdringen
diese Gehäusezwischenwand
GZ zentrisch. Dabei kann die erste Sonnenwelle 240 zusätzlich auch über die
gehäusefeste
Gehäusezwischenwand
GZ an dem Getriebegehäuse
GG gelagert sein. Im dargestellten Beispiel ist die Gehäusezwischenwand
GZ als separates Bauteil ausgeführt.
Selbstverständlich
kann auch eine einstückige
Ausbildung von Gehäusezwischenwand
und Getriebegehäuse
vorgesehen sein.Spatially in the direction of the main wheel set HS, it borders on the disc-shaped section 232 of the outer disk carrier 230 the clutch B to an intermediate wall GZ, which is connected to the gear housing GG. The first sun wave 240 (and the center of the first solar wave 240 passing second sun wave 140 and the centric within the second sun wave 140 running bridge shaft 540 ) penetrate this intermediate wall GZ centrally. The first sun wave 240 can also be mounted on the gear housing GG via the housing intermediate wall GZ. In the example shown, the intermediate wall GZ is designed as a separate component. Of course, a one-piece design of the housing intermediate wall and gear housing can also be provided.
Räumlich gesehen
ist die Bremse C als drittes Schaltelement des Automatgetriebes
auf der dem Vorschaltradsatz VS zugewandten Seite der Gehäusezwischenwand
GZ angeordnet, wobei die Lamellen 300 (Außen- und
Belaglamellen) der Bremse C überwiegend
oberhalb der Servoeinrichtung 210 der Kupplung B angeordnet
sind, sich in axialer Richtung an die Lamellen 200 der
Kupplung B anschließen
und zumindest annähernd
den gleichen Durchmesser aufweisen wie die Lamellen 200 der
Kupplung B. Eine Servoeinrichtung 310 der Bremse C ist
innerhalb der Gehäusezwischenwand
GZ angeordnet, entsprechend konstruktiv einfach ist ihre Druckmittelzufuhr.Seen spatially, the brake C is arranged as the third shift element of the automatic transmission on the side of the intermediate housing wall GZ facing the gearset VS, the lamella len 300 (Outer and lining plates) of brake C mainly above the servo device 210 the clutch B are arranged in the axial direction on the disks 200 connect clutch B and have at least approximately the same diameter as the plates 200 the clutch B. A servo device 310 the brake C is arranged inside the intermediate wall GZ, its pressure medium supply is correspondingly structurally simple.
Die
Bremse D als viertes Schaltelement des Automatgetriebes ist auf
der dem Hauptradsatz HS zugewandten Seite der Gehäusezwischenwand
GZ angeordnet. Dabei schließen
sich Lamellen 400 (Außen-
und Belaglamellen) der Bremse D in axialer Richtung an die Lamellen 300 der
Bremse C an und weisen zumindest annähernd den gleichen Durchmesser
auf wie die Lamellen 300 der Bremse C. Eine Servoeinrichtung 410 der
Bremse D ist innerhalb der Gehäusezwischenwand
GZ angeordnet, mit entsprechend konstruktiv einfacher Druckmittelzufuhr.
Im dargestellten Beispiel ist die Servoeinrichtung 410 der
Bremse D in Doppelkolben-Bauweise mit zwei getrennten Druckräumen 411 ausgeführt, sodaß bei einer
Betätigung
der Bremse D die auf die Lamellen 400 axial entgegengesetzt
zum Vorschaltradsatz VS wirkende Kraft aus einem Differenzdruck
beider Druckräume 411 resultiert.
Ein Eingangselement der Bremse D ist als Innenlamellenträger 420 ausgeführt, der
auf der dem Vorschaltradsatz VS zugewandten Seite des Hauptradsatzes
HS mit dem gekoppelten Steg ST HS des Hauptradsatzes verbunden ist.The brake D as the fourth shift element of the automatic transmission is arranged on the side of the intermediate housing wall GZ facing the main gearset HS. Slats close 400 (Outer and lining plates) of brake D in the axial direction to the plates 300 of the brake C and have at least approximately the same diameter as the disks 300 the brake C. A servo device 410 the brake D is arranged within the intermediate wall GZ, with a correspondingly structurally simple pressure medium supply. In the example shown is the servo device 410 Brake D in a double-piston design with two separate pressure chambers 411 executed so that when the brake D is applied to the plates 400 Force acting axially opposite to the VS gearset from a differential pressure of both pressure chambers 411 results. An input element of the brake D is as an inner disk carrier 420 executed, which is connected to the gearset VS facing side of the main gearset HS with the coupled web ST HS of the main gearset.
Durch
diese in 4a beschriebene
Anordnung der Schaltelemente F, A, B und E wird in vorteilhafter
Weise eine sehr geringe Baulänge – insbesondere
eine geringst mögliche
Lamellenanzahl – der vier
Schaltelemente F, A, B und E erzielt. Die Ausbildung des Eingangselementes 120 der
Kupplung A als Außenlamellenträger und
des Eingangselementes 220 der Kupplung B als Innenlamellenträger ermöglicht eine
konstruktiv einfache Ausführung
der drehmomentführenden
Verbindungsstelle zwischen diesen beiden Eingangselementen 120 und 220,
indem beispielsweise ein entsprechend ausgebildetes Element des
Innenlamellenträgers 220 in
eine Lamellen-Mitnahmeverzahnung des Außenlamellenträgers 120 eingehängt und
im Außenlamellenträger 120 axial
gesichert wird. Die Anordnung der Kupplung E radial unterhalb der
Kupplungen A, B ermöglicht
sowohl eine baulängensparende
Ausführung
der Kupplung E mit möglichst
geringer Lamellenanzahl bei sichergestellter Übertragungsfähigkeit
des über die
Antriebswelle AN eingeleiteten Antriebsmomentes, als auch eine baulängensparende
Ausführung der
Kupplungen A, B mit möglichst
geringer Lamellenanzahl bei sichergestellter Übertragungsfähigkeit des über den
Vorschaltradsatz VS in den meisten Betriebszuständen verstärkten Antriebsmomentes. Die Anordnung
der sich axial in Richtung Getriebeabtrieb an die Kupplung B anschließenden Bremsen
C und D ergibt in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Anordnung
der Kupplungen A, B und E insgesamt einen insgesamt sehr kompakten
und baulängensparenden
Getriebeaufbau.Through this in 4a described arrangement of the switching elements F, A, B and E, a very small overall length - in particular the lowest possible number of slats - of the four switching elements F, A, B and E is advantageously achieved. The formation of the input element 120 the clutch A as the outer disk carrier and the input element 220 the clutch B as an inner disk carrier enables a structurally simple design of the torque-carrying connection point between these two input elements 120 and 220 , for example by an appropriately designed element of the inner disk carrier 220 in a lamella driving toothing of the outer lamella carrier 120 hooked in and in the outer disk carrier 120 is axially secured. The arrangement of the clutch E radially below the clutches A, B enables both a length-saving design of the clutch E with the smallest possible number of disks with ensured transmission capacity of the drive torque introduced via the drive shaft AN, and a length-saving design of the clutches A, B with the lowest possible number of disks Ensured transmission capability of the drive torque increased in most operating states via the VS gearset. The arrangement of the brakes C and D adjoining the clutch B axially in the direction of the transmission output, in combination with the arrangement of the clutches A, B and E described above, results overall in an overall very compact and construction-length-saving transmission construction.
In
einer anderen Ausbildung der Kupplungen A und B können deren
Eingangselemente 120, 220 auch beide als Außenlamellenträger ausgebildet sein,
wodurch eine konstruktiv einfache Ausführung als ein gemeinsames Bauelement
möglich
ist, ohne negativen Einfluß auf
die Baulänge.In another embodiment of the couplings A and B, their input elements 120 . 220 both can also be designed as outer disk carriers, which makes it possible to have a simple construction as a common component, without any negative influence on the overall length.
Wie
in 4 ersichtlich, handelt
es sich also um eine äußerst kompakte
und bauraumsparende Anordnung eines 8-Gang-Automatgetriebes mit
einem als Reduzierstufe wirkendem Vorschalt-Planetenradsatz und
einem als gekoppeltes Zweisteg-Vierwellen-Planetengetriebe ausgebildetem
Hauptradsatz und insgesamt sechs Schaltelementen.As in 4 visible, it is an extremely compact and space-saving arrangement of an 8-speed automatic transmission with a primary planetary gear set acting as a reduction stage and a main gear set designed as a coupled two-web four-shaft planetary gear set and a total of six shift elements.
Wie
bereits erwähnt,
ist das in 1 beschriebene
Getriebeschema beispielhaft für
die erfindungsgemäße Kopplung
der Radsatzelemente untereinander und zu den Schaltelementen sowie
zu An- und Abtriebswelle des Automatgetriebes. Ebenso ist die anhand 4 beschriebene Anordnung
der Getriebekomponenten relativ zueinander als beispielhaft anzusehen.
Der Fachmann wird beispielsweise die im Stand der Technik gemäß DE 10221095.0 offenbarten
Anordnungen der Schaltelemente relativ zu den einzelnen Planetenradsätzen und
relativ zum Antrieb und Abtrieb des Automatgetriebes sinnvoll kombinieren
mit der kinematischen Auskopplung des sechsten Schaltelementes und Ausführung des
Vorschalt-Radsatzes
gemäß der vorliegenden
Erfindung.As already mentioned, that is in 1 Described transmission scheme as an example for the coupling of the wheelset elements according to the invention to one another and to the shifting elements and to the input and output shaft of the automatic transmission. It is also based on 4 described arrangement of the transmission components relative to each other as exemplary. The person skilled in the art will, for example, be able to use the DE 10221095.0 disclosed arrangements of the shift elements relative to the individual planetary gear sets and relative to the drive and output of the automatic transmission combine sensibly with the kinematic coupling of the sixth shift element and design of the ballast gear set according to the present invention.
-
AA
-
erstes
Schaltelement, Kupplungfirst
Switching element, clutch
-
BB
-
zweites
Schaltelement, Kupplungsecond
Switching element, clutch
-
CC
-
drittes
Schaltelement, Bremsethird
Switching element, brake
-
DD
-
viertes
Schaltelement, Bremsefourth
Switching element, brake
-
Ee
-
fünftes Schaltelement,
Kupplungfifth switching element,
clutch
-
FF
-
sechstes
Schaltelement, Kupplungsixth
Switching element, clutch
-
ANON
-
Antriebswelledrive shaft
-
ABFROM
-
Antriebswelledrive shaft
-
GGGG
-
Getriebegehäusegearbox
-
GWGW
-
Gehäusewandhousing wall
-
GNGN
-
Nabe
der Gehäusewandhub
the housing wall
-
GZGZ
-
GehäusezwischenwandHousing partition
-
VSVS
-
Vorschaltradsatzgearset
-
HO_VSHO_VS
-
Hohlrad
des Vorschaltradsatzesring gear
of the transfer gear set
-
SO_VSSO_VS
-
Sonnenrad
des Vorschaltradsatzessun
of the transfer gear set
-
ST_VSST_VS
-
Steg
des Vorschaltradsatzesweb
of the transfer gear set
-
P1_VSP1_VS
-
inneres
Planetenrad des Vorschaltradsatzesinner
Planetary gear of the gear set
-
P2_VSP2_VS
-
äußeres Planetenrad
des Vorschaltradsatzesouter planet gear
of the transfer gear set
-
HSHS
-
Hauptradsatzmain gear
-
HO_HSHO_HS
-
Hohlrad
des Hauptradsatzesring gear
of the main gear set
-
S1_HSS1_HS
-
erstes
Sonnenrad des Hauptradsatzesfirst
Main gear set sun gear
-
S2_HSS2_HS
-
zweites
Sonnenrad des Hauptradsatzessecond
Main gear set sun gear
-
ST_HSST_HS
-
Steg
des Hauptradsatzesweb
of the main gear set
-
P1_HSP1_HS
-
langes
Planetenrad des Hauptradsatzeslong
Planetary gear of the main gear set
-
P2_HSP2_HS
-
kurzes
Planetenrad des Hauptradsatzesshort
Planetary gear of the main gear set
-
100100
-
Lamellen
des ersten Schaltelementesslats
of the first switching element
-
110110
-
Servoeinrichtung
des ersten Schaltelementesservo
of the first switching element
-
111111
-
Druckraum
des ersten Schaltelementespressure chamber
of the first switching element
-
112112
-
Druckausgleichsraum
des ersten SchaltelementesPressure equalization chamber
of the first switching element
-
113113
-
Rückstellelement
der Servoeinrichtung des erstenReturn element
the servo device of the first
-
-
Schaltelementesswitching element
-
120120
-
Eingangselement
des ersten Schaltelementes,input element
the first switching element,
-
-
AußenlamellenträgerExternal disk carrier
-
121121
-
zylindrischer
Abschnitt des Eingangselementes descylindrical
Section of the input element of the
-
-
ersten
Schaltelementesfirst
switching element
-
122122
-
scheibenförmiger Abschnitt
des Eingangselementesdisc-shaped section
of the input element
-
-
des
ersten Schaltelementesof
first switching element
-
123123
-
Nabe
des Eingangselementes des ersten Schalthub
of the input element of the first switching
-
-
elementeselement
-
130130
-
Ausgangselement
des ersten Schaltelementes,output element
the first switching element,
-
-
InnenlamellenträgerInner disk carrier
-
131131
-
zylindrischer
Abschnitt des Ausgangselementes descylindrical
Section of the output element of the
-
-
ersten
Schaltelementesfirst
switching element
-
132132
-
scheibenförmiger Abschnitt
des Ausgangselementesdisc-shaped section
of the output element
-
-
des
ersten Schaltelementesof
first switching element
-
140140
-
zweite
Sonnenwellesecond
sun wave
-
150150
-
Mitnahmescheibedriving plate
-
200200
-
Lamellen
des zweiten Schaltelementesslats
of the second switching element
-
210210
-
Servoeinrichtung
des zweiten Schaltelementesservo
of the second switching element
-
211211
-
Druckraum
des zweiten Schaltelementespressure chamber
of the second switching element
-
212212
-
Druckausgleichsraum
des zweiten SchaltelementesPressure equalization chamber
of the second switching element
-
213213
-
Rückstellelement
der Servoeinrichtung des zweitenReturn element
the servo device of the second
-
-
Schaltelementesswitching element
-
220220
-
Eingangselement
des zweiten Schaltelementes,input element
the second switching element,
-
-
InnenlamellenträgerInner disk carrier
-
221221
-
zylindrischer
Abschnitt des Eingangselementes descylindrical
Section of the input element of the
-
-
zweiten
Schaltelementessecond
switching element
-
222222
-
scheibenförmiger Abschnitt
des Eingangselementesdisc-shaped section
of the input element
-
-
des
zweiten Schaltelementesof
second switching element
-
230230
-
Ausgangselement
des zweiten Schaltelementes,output element
the second switching element,
-
-
AußenlamellenträgerExternal disk carrier
-
231231
-
erster
zylindrischer Abschnitt des Ausgangselemenfirst
cylindrical section of the starting element
-
-
tes
des zweiten Schaltelementestes
of the second switching element
-
232232
-
scheibenförmiger Abschnitt
des Ausgangselementesdisc-shaped section
of the output element
-
-
des
zweiten Schaltelementesof
second switching element
-
233233
-
zweiter
zylindrischer Abschnitt des Ausgangselemensecond
cylindrical section of the starting element
-
-
tes
des zweiten Schaltelementestes
of the second switching element
-
240240
-
erste
Sonnenwellefirst
sun wave
-
300300
-
Lamellen
des dritten Schaltelementesslats
of the third switching element
-
310310
-
Servoeinrichtung
des dritten Schaltelementesservo
of the third switching element
-
320320
-
Eingangselement
des dritten Schaltelementes,input element
the third switching element,
-
-
InnenlamellenträgerInner disk carrier
-
400400
-
Lamellen
des vierten Schaltelementesslats
of the fourth switching element
-
410410
-
Servoeinrichtung
des vierten Schaltelementesservo
of the fourth switching element
-
411411
-
Druckräume des
vierten SchaltelementesPrint rooms of the
fourth switching element
-
420420
-
Eingangselement
des vierten Schaltelementes,input element
the fourth switching element,
-
-
InnenlamellenträgerInner disk carrier
-
500500
-
Lamellen
des fünften
Schaltelementesslats
the fifth
switching element
-
510510
-
Servoeinrichtung
des fünften
Schaltelementesservo
the fifth
switching element
-
511511
-
Druckraum
des fünften
Schaltelementespressure chamber
the fifth
switching element
-
512512
-
Druckausgleichsraum
des fünften
SchaltelementesPressure equalization chamber
the fifth
switching element
-
513513
-
Rückstellelement
der Servoeinrichtung des fünftenReturn element
the servo device of the fifth
-
-
Schaltelementesswitching element
-
520520
-
Eingangselement
des fünften
Schaltelementes,input element
the fifth
Switching element,
-
-
AußenlamellenträgerExternal disk carrier
-
521521
-
zylindrischer
Abschnitt des Eingangselementes descylindrical
Section of the input element of the
-
-
fünften Schaltelementesfifth switching element
-
522522
-
scheibenförmiger Abschnitt
des Eingangselementesdisc-shaped section
of the input element
-
-
des
fünften
Schaltelementesof
fifth
switching element
-
530530
-
Ausgangselement
des fünften
Schaltelementes,output element
the fifth
Switching element,
-
-
InnenlamellenträgerInner disk carrier
-
531531
-
zylindrischer
Abschnitt des Ausgangselementes descylindrical
Section of the output element of the
-
-
fünften Schaltelementesfifth switching element
-
532532
-
scheibenförmiger Abschnitt
des Ausgangselementesdisc-shaped section
of the output element
-
-
des
fünften
Schaltelementesof
fifth
switching element
-
540540
-
Stegwelleweb shaft
-
600600
-
Lamellen
des sechsten Schaltelementesslats
of the sixth switching element
-
610610
-
Servoeinrichtung
des sechsten Schaltelementesservo
of the sixth switching element
-
611611
-
Druckraum
des sechsten Schaltelementespressure chamber
of the sixth switching element
-
612612
-
Druckausgleichsraum
des sechsten SchaltelementesPressure equalization chamber
of the sixth switching element
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613613
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Rückstellelement
der Servoeinrichtung des sechstenReturn element
the servo device of the sixth
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Schaltelementesswitching element
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620620
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Eingangselement
des sechsten Schaltelementes,input element
the sixth switching element,
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AußenlamellenträgerExternal disk carrier
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621621
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zylindrischer
Abschnitt des Eingangselementes descylindrical
Section of the input element of the
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sechsten
Schaltelementessixth
switching element
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622622
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scheibenförmiger Abschnitt
des Eingangselementesdisc-shaped section
of the input element
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des
sechsten Schaltelementesof
sixth switching element
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623623
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Nabe
des Eingangselementes des sechsten Schalthub
of the input element of the sixth switching
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elementeselement
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630630
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Ausgangselement
des sechsten Schaltelementes,output element
the sixth switching element,
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InnenlamellenträgerInner disk carrier
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631631
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zylindrischer
Abschnitt des Ausgangselementes descylindrical
Section of the output element of the
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sechsten
Schaltelementessixth
switching element
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632632
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scheibenförmiger Abschnitt
des Ausgangselementesdisc-shaped section
of the output element
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des
sechsten Schaltelementesof
sixth switching element
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650650
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MitnahmeblechTake sheet
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660660
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Stegblechweb plate