QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/231,736, die am 6. August 2009 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen ist.This application claims the benefit of US Provisional Application No. 61 / 231,736, filed Aug. 6, 2009, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
GEBIETTERRITORY
Die Erfindung betrifft allgemein ein Mehrganggetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist, und genauer ein Getriebe, das fünf oder mehr Gänge, drei Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.The invention relates generally to a multi-speed transmission having a plurality of planetary gear sets and a plurality of torque transmitting devices, and more particularly to a transmission having five or more speeds, three planetary gear sets and a plurality of torque transmitting devices.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt bieten lediglich Hintergrundinformation, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung steht, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.The statements in this section merely provide background information related to the present disclosure and need not form any prior art.
Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen werden durch den Bauraum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse oder Gänge vorgeschrieben.A typical multi-speed transmission uses a combination of friction clutches, planetary gear arrangements and fixed connections to achieve multiple gear ratios. The number and physical arrangement of the planetary gear sets in general are dictated by the space, the cost and the desired speed ratios or gears.
Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein verbessertes, kostengünstiges und kompaktes Mehrganggetriebe.While present day transmissions accomplish their intended purpose, there is a need for new and improved transmission configurations that exhibit improved performance, particularly from the standpoints of efficiency, responsiveness, and quiet operation, as well as improved packaging space, primarily reduced size and reduced weight , essentially constant. Accordingly, there is a need for an improved, low cost, and compact multi-speed transmission.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement, drei Planetenradsätze, mehrere Kopplungselemente und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind beispielsweise Kupplungen und Bremsen.A transmission is provided that includes an input member, an output member, three planetary gear sets, a plurality of coupling elements, and a plurality of torque transmitting devices. Each of the planetary gear sets includes first, second and third elements. The torque transmission devices are, for example, clutches and brakes.
In einer Ausführungsform umfasst das Getriebe ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, ein erstes Verbindungselement, das das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet, und ein drittes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Eingangselement und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest fünf Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.In one embodiment, the transmission includes an input member, an output member, first, second and third planetary gear sets each having first, second and third members, a first link continuously connecting the second member of the first planetary gear set with the third member of the third planetary gear set connects, a second connecting element which connects the third element of the first planetary gear set constantly with the second element of the second planetary gear set, and a third connecting element which connects the first element of the second planetary gear set continuously with the first element of the third planetary gear set. A first torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the input member and the third member of the second planetary gear set with the second member of the first planetary gear set and the third member of the third planetary gear set. A second torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the first planetary gear set with the second member of the first planetary gear set and the third member of the third planetary gear set. A third torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the first planetary gear set with a stationary member. A fourth torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the second planetary gear set and the first member of the third planetary gear set with the stationary member. The torque transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least two to establish at least five forward gears and at least one reverse gear between the input member and the output member.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Getriebe ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, ein erstes Verbindungselement, das das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, und ein drittes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest fünf Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.In another embodiment, the transmission includes an input member, an output member, first, second, and third planetary gear sets each having first, second, and third members, a first link continuously interconnecting the second member of the first planetary gear set with the second member of the second planetary gear set A planetary gear sets, a second connecting element, which connects the third element of the first planetary gear set constantly with the second element of the third planetary gear set, and a third connecting element, which connects the first element of the second planetary gear set constantly with the third element of the third planetary gear set. A first torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the second member of the first planetary gear set and the second member of the second planetary gear set with the first member of the third planetary gear set. A second torque transmitting mechanism is selectively engageable to the first element of the second Planetary gear and the third element of the third planetary gear set to connect to the second element of the second planetary gear set and the second element of the first planetary gear set. A third torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the first planetary gear set with a stationary member. A fourth torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the third planetary gear set with the stationary member. The torque transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least two to establish at least five forward gears and at least one reverse gear between the input member and the output member.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Getriebe ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, ein erstes Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet, und ein drittes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem Ausgangselement zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest fünf Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.In another embodiment, the transmission includes an input member, an output member, first, second, and third planetary gear sets each having first, second, and third members, a first link continuously interconnecting the third member of the first planetary gear set with the second member of the third A planetary gear sets, a second connecting element, which connects the second element of the first planetary gear set constantly with the second element of the second planetary gear set, and a third connecting element, which connects the first element of the second planetary gear set constantly with the third element of the third planetary gear set. A first torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the second member of the first planetary gear set and the second member of the second planetary gear set with the first member of the third planetary gear set. A second torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the second planetary gear set and the third member of the third planetary gear set with the third member of the second planetary gear set and the output member. A third torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the first planetary gear set with a stationary member. A fourth torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the third planetary gear set with the stationary member. The torque transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least two to establish at least five forward gears and at least one reverse gear between the input member and the output member.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Getriebe ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, ein erstes Verbindungselement, das das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, und ein drittes Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes und das Eingangselement mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest fünf Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.In another embodiment, the transmission includes an input member, an output member, first, second, and third planetary gear sets each having first, second, and third members, a first link continuously connecting the second member of the first planetary gear set with the third member of the second planetary gear set A planetary gear sets, a second connecting element which connects the third element of the first planetary gear set constantly with the third element of the third planetary gear set, and a third connecting element which connects the second element of the second planetary gear set constantly with the second element of the third planetary gear set. A first torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the second member of the first planetary gear set and the first torque transmitting mechanism third element of the second planetary gear set to connect to the first element of the third planetary gear set. A second torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the second planetary gear set and the input member with the first member of the third planetary gear set. A third torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the first member of the first planetary gear set with a stationary member. A fourth torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the third member of the first planetary gear set and the third member of the third planetary gear set with the stationary member. The torque transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least two to establish at least five forward gears and at least one reverse gear between the input member and the output member.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Getriebe ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet, und ein drittes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und dem Ausgangselement zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar, um zumindest fünf Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen.In another embodiment, the transmission includes an input member, an output member, first, second, and third planetary gear sets each having first, second, and third members, a first link continuously interconnecting the first member of the first planetary gear set with the first member of the third planetary gearset A planetary gear sets, a second connecting element, which connects the second element of the first planetary gear set constantly with the second element of the second planetary gear set, and a third connecting element, which connects the first element of the second planetary gear set constantly with the third element of the third planetary gear set. A first torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the second member of the first planetary gear set and the second member of the second planetary gear set with the second member of the third planetary gear set and the output member. A second torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the second member of the first planetary gear set and the second member of the second planetary gear set with the first member of the second planetary gear set and the third member of the third planetary gear set. A third torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the third member of the second planetary gear set with a stationary member. A fourth torque transmitting mechanism is selectively engageable to interconnect the third member of the first planetary gear set with the stationary member. The torque transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least two to establish at least five forward gears and at least one reverse gear between the input member and the output member.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal verweisen.Further features, aspects and advantages of the present invention will become apparent by reference to the following description and the accompanying drawings, in which like reference numbers refer to the same component, element or feature.
ZEICHNUNGENDRAWINGS
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.The drawings described herein are for illustration purposes only and are not intended to limit the scope of the present disclosure in any way.
1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 12 is a lever diagram of one embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 is a schematic representation of an embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
3 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 2 veranschaulichten Getriebes darstellt. 3 FIG. 11 is a truth table showing the state of engagement of the various torque transmitting elements in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of FIG 1 and 2 illustrated transmission represents.
4 ist ein Hebeldiagramm einer anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 4 Fig. 12 is a lever diagram of another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
5 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und 5 is a schematic representation of another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention; and
6 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 4 und 5 veranschaulichten Getriebes darstellt; 6 FIG. 11 is a truth table showing the state of engagement of the various torque transmitting elements in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of FIG 4 and 5 illustrated transmission represents;
7 ist ein Hebeldiagramm einer nochmals anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 7 Fig. 12 is a lever diagram of yet another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
8 ist eine schematische Darstellung einer nochmals anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 8th is a schematic representation of yet another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
9 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 7 und 8 veranschaulichten Getriebes darstellt; 9 FIG. 11 is a truth table showing the state of engagement of the various torque transmitting elements in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of FIG 7 and 8th illustrated transmission represents;
10 ist ein Hebeldiagramm einer nochmals anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 10 Fig. 12 is a lever diagram of yet another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
11 ist eine schematische Darstellung einer nochmals anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und 11 is a schematic representation of yet another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention; and
12 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 10 und 11 veranschaulichten Getriebes darstellt. 12 FIG. 11 is a truth table showing the state of engagement of the various torque transmitting elements in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of FIG 10 and 11 illustrated transmission represents.
13 ist ein Hebeldiagramm einer nochmals anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 13 Fig. 12 is a lever diagram of yet another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
14 ist eine schematische Darstellung einer nochmals anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 14 is a schematic representation of yet another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
15 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 13 und 14 veranschaulichten Getriebes darstellt; 15 FIG. 11 is a truth table showing the state of engagement of the various torque transmitting elements in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of FIG 13 and 14 illustrated transmission represents;
16 ist ein Hebeldiagramm einer nochmals anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 16 Fig. 12 is a lever diagram of yet another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention;
17 ist eine schematische Darstellung einer nochmals anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und 17 is a schematic representation of yet another embodiment of a five-speed transmission according to the present invention; and
18 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 16 und 17 veranschaulichten Getriebes darstellt. 18 FIG. 11 is a truth table showing the state of engagement of the various torque transmitting elements in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of FIG 16 and 17 illustrated transmission represents.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, application, or uses.
Zu Beginn ist festzustellen, dass die Ausführungsformen des Fünfgang-Automatikgetriebes der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der drei Planetenradsätze aufweisen. Ein zweites Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem dritten Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein drittes Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem dritten Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element eines zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes gekoppelt.It should be noted initially that the embodiments of the five-speed automatic transmission of the present invention have an arrangement of permanent mechanical connections between the elements of the three planetary gear sets. A second component or element of a first planetary gear set is permanently coupled to a third component or element of the second planetary gear set. A third component or element of the first planetary gear set is permanently coupled to a third component or element of the third planetary gear set. A second component or element of a second planetary gear set is permanently coupled to a second component or element of the third planetary gear set.
Nun unter Bezugnahme auf 1 ist eine Ausführungsform eines Fünfganggetriebes 10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Bauteile einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, wobei die drei grundlegenden mechanischen Bauteile des Planetengetriebes jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Daher enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Hohlrad. In manchen Fällen können zwei Hebel zu einem einzigen Hebel, der mehr als drei Knoten (typischerweise vier Knoten) aufweist, kombiniert sein. Wenn zum Beispiel zwei Knoten an zwei unterschiedlichen Hebeln durch eine feste Verbindung verbunden sind, können sie als ein einziger Knoten an einem einzigen Hebel dargestellt werden. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann dazu verwendet werden, jeweils das Hohlrad/Sonnenrad-Verhältnis des jeweiligen Zahnradsatzes darzustellen. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum dazu verwendet, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu verändern, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt. Eine weitergehende Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen ist in der Druckschrift SAE Paper 810102 ”The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis” von Benford und Leising zu finden, die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.Now referring to 1 is an embodiment of a five-speed transmission 10 illustrated in a lever diagram format. A lever diagram is a schematic representation of the components of a mechanical device, such as an automatic transmission. Each individual lever represents a planetary gear set, wherein the three basic mechanical components of the planetary gear are each represented by a node. Therefore, a single lever includes three nodes: one for the sun gear, one for the planet carrier, and one for the ring gear. In some cases, two levers may be combined into a single lever having more than three nodes (typically four nodes). For example, if two nodes on two different levers are connected by a fixed connection, they can be represented as a single node on a single lever. The relative length between the nodes of each lever can be used to represent each of the ring gear / sun gear ratio of the respective gear set. These levers are in turn used to vary the gear ratios of the transmission to achieve appropriate ratios and suitable ratio progression. Mechanical couplings or connections between the nodes of the various planetary gear sets are illustrated by thin horizontal lines and torque transmitting devices such as clutches and brakes are shown as interdigitated fingers. A further explanation of the format, purpose and use of lever diagrams is in the document SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" by Benford and Leising which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14, einen zweiten Planetenradsatz 16 und einen dritten Planetenradsatz 18 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 22. In dem Hebeldiagramm von 1 weist der erste Planetenradsatz 14 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 14A, einen zweiten Knoten 14B und einen dritten Knoten 14C. Der zweite Planetenradsatz 16 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 16A, einen zweiten Knoten 16B und einen dritten Knoten 16C. Der dritte Planetenradsatz 18 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 18A, einen zweiten Knoten 18B und einen dritten Knoten 18C.The gear 10 includes an input shaft or input element 12 , a first planetary gear set 14 , a second planetary gear set 16 and a third planetary gear set 18 and an output shaft or an output member 22 , In the lever diagram of 1 indicates the first planetary gear set 14 three nodes on: a first node 14A , a second node 14B and a third node 14C , The second planetary gear set 16 has three nodes: a first node 16A , a second node 16B and a third node 16C , The third planetary gear set 18 has three nodes: a first node 18A , a second node 18B and a third node 18C ,
Das Eingangselement 12 ist ständig mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Das Ausgangselement 22 ist mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der zweite Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt.The input element 12 is constantly with the first node 16A of the second planetary gear set 16 coupled. The starting element 22 is with the first node 18A of the third planetary gear set 18 coupled. The second node 14B of the first planetary gear set 14 is with the third node 16C of the second planetary gear set 16 coupled. The third node 14C of the first planetary gear set 14 is with the third node 18C of the third planetary gear set 18 coupled. The second node 16B of the second planetary gear set 16 is with the second node 18B of the third planetary gear set 18 coupled.
Eine erste Kupplung 26 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16. Eine zweite Kupplung 28 verbindet den ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 und das Eingangselement oder die Eingangswelle 12 selektiv mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16. Eine erste Bremse 32 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50. Eine zweite Bremse 34 verbindet den dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50.A first clutch 26 connects the first node 14A of the first planetary gear set 14 selectively with the second node 16B of the second planetary gear set 16 , A second clutch 28 connects the first node 16A of the second planetary gear set 16 and the input member or the input shaft 12 selectively with the second node 16B of the second planetary gear set 16 , A first brake 32 connects the first node 14A of the first planetary gear set 14 selectively with a fixed element or gearbox 50 , A second brake 34 connects the third node 14C of the first planetary gear set 14 selectively with a fixed element or gearbox 50 ,
Nun unter Bezugnahme auf 2 stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.Now referring to 2 FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic layout of the embodiment of the five-speed transmission 10 in accordance with the present invention 2 the numbering is taken from the lever diagram of 1 accepted. The couplings and couplings are shown accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planet gears and planet carrier.
Zum Beispiel umfasst der Planetenradsatz 14 ein Sonnenradelement 14C, ein Hohlradelement 14A und ein Planetenradträgerelement 14B, das einen Satz Planetenräder 14D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Hohlradelement 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 und einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 46 verbunden. Das Planetenträgerelement 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Die Planetenräder 14D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 14C als auch dem Hohlradelement 14A zu kämmen.For example, the planetary gear set includes 14 a sun gear element 14C , a ring gear member 14A and a Planetenradträgerelement 14B holding a set of planet wheels 14D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 14C is for common rotation with a first Shaft or a first connecting element 42 connected. The ring gear element 14A is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 44 and a third shaft or a third connecting element 46 connected. The planet carrier element 14B is for common rotation with a fourth shaft or a fourth connecting element 48 connected. The planet wheels 14D are each configured to engage with both the sun gear element 14C as well as the ring gear member 14A to comb.
Der Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenradelement 16A, ein Hohlradelement 16C und ein Planetenradträgerelement 16B, das einen Satz Planetenräder 16D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 52 und der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 verbunden. Das Hohlradelement 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Das Planetenträgerelement 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 54 und einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Die Planetenräder 16D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 16A als auch dem Hohlradelement 16C zu kämmen.The planetary gear set 16 includes a sun gear element 16A , a ring gear member 16C and a Planetenradträgerelement 16B holding a set of planet wheels 16D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 16A is for common rotation with a fifth shaft or a fifth connecting element 52 and the input shaft or the input member 12 connected. The ring gear element 16C is for common rotation with the fourth shaft or the fourth connection element 48 connected. The planet carrier element 16B is for common rotation with a sixth shaft or a sixth connector 54 and a seventh shaft or a seventh connector 56 connected. The planet wheels 16D are each configured to engage with both the sun gear element 16A as well as the ring gear member 16C to comb.
Der Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenradelement 18C, ein Hohlradelement 18A und ein Planetenradträgerelement 18B, das einen Satz Planetenräder 18D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Hohlradelement 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 22 verbunden. Das Planetenträgerelement 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Die Planetenräder 18D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 18C als auch dem Hohlradelement 18A zu kämmen.The planetary gear set 18 includes a sun gear element 18C , a ring gear member 18A and a Planetenradträgerelement 18B holding a set of planet wheels 18D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 18C is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 42 connected. The ring gear element 18A is for common rotation with the output shaft or the output member 22 connected. The planet carrier element 18B is for common rotation with the seventh shaft or the seventh connector 56 connected. The planet wheels 18D are each configured to engage with both the sun gear element 18C as well as the ring gear member 18A to comb.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The input shaft or input element 12 is constantly connected to a machine (not shown) or to a turbine wheel of a torque converter (not shown). The output shaft or the output element 22 is constantly connected to the final drive unit or transfer case (not shown).
Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 26, 28 und die erste Bremse 32 und die zweite Bremse 34 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist die erste Kupplung 26 selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 54 zu verbinden. Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 52 mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 54 zu verbinden. Die erste Bremse 32 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 44 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 44 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die zweite Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 42 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken.The torque-transmitting mechanisms or clutches 26 . 28 and the first brake 32 and the second brake 34 provide a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the housing. For example, the first clutch 26 selectively engageable to the third shaft or the third connecting element 46 with the sixth shaft or the sixth connecting element 54 connect to. The second clutch 28 is selectively engageable to the fifth shaft or the fifth connector 52 with the sixth shaft or the sixth connecting element 54 connect to. The first brake 32 is selectively engageable to the second shaft or the second connecting element 44 with the stationary element or the transmission housing 50 to connect and thus a rotation of the element 44 relative to the transmission housing 50 limit. The second brake 34 is selectively engageable with the first shaft or connector 42 with the stationary element or the transmission housing 50 to connect and thus a rotation of the element 42 relative to the transmission housing 50 limit.
Nun wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 in zumindest fünf Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, erste Bremse 32 und zweite Bremse 34) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 3 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”O” stellt dar, dass die besondere Drehmomentübertragungseinrichtung (d. h. eine Bremse oder Kupplung) ein oder aktiv ist, aber kein Drehmoment transportiert. Ein ”G” stellt dar, dass ein Rangierschaltelement einschalten und Drehmoment transportieren muss, wenn die Getriebemoduswähleinrichtung oder der Schalthebel (Parken-, Rückwärts-, Neutral-, Fahren- oder Niedrig-Gangwähleinrichtung) von Rückwärts nach Fahren bewegt wird, und ausschalten muss, wenn zurück nach Rückwärts geschaltet wird. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 3 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to 2 and 3 the operation of the embodiment of the five-speed transmission 10 described. It should be noted that the gearbox 10 is capable of torque from the input shaft or input element 12 on the output shaft or the output element 22 in at least five forward gears or torque ratios and at least one reverse gear or torque ratio. Each forward and reverse or each forward and reverse torque ratio is determined by engagement of one or more of the torque-transmitting mechanisms (ie, first clutch 26 , second clutch 28 , first brake 32 and second brake 34 ), as explained below. 3 FIG. 11 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear states. An "X" in the box means that the particular clutch or brake is engaged to achieve the desired gear condition. An "O" represents that the particular torque transmitting device (ie, a brake or clutch) is on or active but does not carry torque. A "G" represents that a shunting switch element must turn on and carry torque when the transmission mode selection device or the shift lever (parking, reverse, neutral, travel or low-speed selector) is moved from reverse to drive and must turn off, when switching backwards. Actual numerical ratios of the various gait states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only and that they can be set over significant ranges to suit various applications and operating criteria of the transmission 10 adapt. An example of Gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is disclosed in U.S. Pat 3 also shown. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.
Um einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die zweite Kupplung 28 und die erste Bremse 32 eingerückt oder aktiviert. Die zweite Kupplung 28 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 52 mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 54. Die erste Bremse 32 verbindet die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 44 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 44 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Gleichermaßen werden die fünf Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 3 gezeigt ist.To make a reverse, the second clutch 28 and the first brake 32 indented or activated. The second clutch 28 connects the fifth shaft or the fifth connector 52 with the sixth shaft or the sixth connecting element 54 , The first brake 32 connects the second shaft or the second connecting element 44 with the stationary element or the transmission housing 50 to make a rotation of the item 44 relative to the transmission housing 50 limit. Likewise, the five forward gears are achieved by different combinations of clutch and brake engagement as shown in FIGS 3 is shown.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Fünfganggetriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the five-speed transmission 10 first of all assuming that all clutches not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and secondly, during gear shifts, ie changing the gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states will remain engaged or activated.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe 100 vorgesehen und in einer Hebeldiagrammform in 4 veranschaulicht. Das Getriebe 100 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 120, einen ersten Planetenradsatz 140, einen zweiten Planetenradsatz 160 und einen dritten Planetenradsatz 180 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 220. In dem Hebeldiagramm von 4 weist der erste Planetenradsatz 140 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 140A, einen zweiten Knoten 140B und einen dritten Knoten 140C. Der zweite Planetenradsatz 160 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 160A, einen zweiten Knoten 160B und einen dritten Knoten 160C. Der dritte Planetenradsatz 180 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 180A, einen zweiten Knoten 180B und einen dritten Knoten 180C.In another embodiment of the present invention is a transmission 100 provided and in a lever diagram form in 4 illustrated. The gear 100 includes an input shaft or input element 120 , a first planetary gear set 140 , a second planetary gear set 160 and a third planetary gear set 180 and an output shaft or an output member 220 , In the lever diagram of 4 indicates the first planetary gear set 140 three nodes on: a first node 140A , a second node 140B and a third node 140C , The second planetary gear set 160 has three nodes: a first node 160A , a second node 160B and a third node 160C , The third planetary gear set 180 has three nodes: a first node 180A , a second node 180B and a third node 180C ,
Das Eingangselement 120 ist ständig mit dem ersten Knoten 160C des zweiten Planetenradsatzes 160 gekoppelt. Das Ausgangselement 220 ist mit dem zweiten Knoten 180B des dritten Planetenradsatzes 180 gekoppelt. Der zweite Knoten 140B des ersten Planetenradsatzes 140 ist mit dem dritten Knoten 180C des dritten Planetenradsatzes 180 gekoppelt. Der dritte Knoten 140C des ersten Planetenradsatzes 140 ist mit dem zweiten Knoten 160B des zweiten Planetenradsatzes 160C gekoppelt. Der erste Knoten 160A des zweiten Planetenradsatzes 160 ist mit dem ersten Knoten 180A des dritten Planetenradsatzes 180 gekoppelt.The input element 120 is constantly with the first node 160C of the second planetary gear set 160 coupled. The starting element 220 is with the second node 180B of the third planetary gear set 180 coupled. The second node 140B of the first planetary gear set 140 is with the third node 180C of the third planetary gear set 180 coupled. The third node 140C of the first planetary gear set 140 is with the second node 160B of the second planetary gear set 160C coupled. The first node 160A of the second planetary gear set 160 is with the first node 180A of the third planetary gear set 180 coupled.
Eine erste Kupplung 126 verbindet den dritten Knoten 160C des zweiten Planetenradsatzes 160 und das Eingangselement oder die Eingangswelle 120 selektiv mit dem zweiten Knoten 140B des ersten Planetenradsatzes 140. Eine zweite Kupplung 128 verbindet den ersten Knoten 140A des ersten Planetenradsatzes 140 selektiv mit dem zweiten Knoten 140B des ersten Planetenradsatzes 140. Eine erste Bremse 132 verbindet den ersten Knoten 140A des ersten Planetenradsatzes 140 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150. Eine zweite Bremse 134 verbindet den ersten Knoten 180A des dritten Planetenradsatzes 180 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 150.A first clutch 126 connects the third node 160C of the second planetary gear set 160 and the input member or the input shaft 120 selectively with the second node 140B of the first planetary gear set 140 , A second clutch 128 connects the first node 140A of the first planetary gear set 140 selectively with the second node 140B of the first planetary gear set 140 , A first brake 132 connects the first node 140A of the first planetary gear set 140 selectively with a fixed element or gearbox 150 , A second brake 134 connects the first node 180A of the third planetary gear set 180 selectively with a fixed element or gearbox 150 ,
Nun unter Bezugnahme auf 5 stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 100 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 5 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 4 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.Now referring to 5 FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic layout of the embodiment of the five-speed transmission 100 in accordance with the present invention 5 the numbering is taken from the lever diagram of 4 accepted. The couplings and couplings are shown accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planet gears and planet carrier.
Zum Beispiel umfasst der Planetenradsatz 140 ein Sonnenradelement 140A, ein Hohlradelement 140C und ein Planetenradträgerelement 140B, das einen Satz Planetenräder 140D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 140A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 142 verbunden. Das Hohlradelement 140C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 144 verbunden. Der Planetenträger 140B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 146 und einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 148 verbunden. Die Planetenräder 140D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 140A als auch dem Hohlradelement 140C zu kämmen.For example, the planetary gear set includes 140 a sun gear element 140A , a ring gear member 140C and a Planetenradträgerelement 140B holding a set of planet wheels 140D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 140A is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 142 connected. The ring gear element 140C is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 144 connected. The planet carrier 140B is for common rotation with a third shaft or a third connecting element 146 and a fourth shaft or a fourth connecting element 148 connected. The planet wheels 140D are each configured to engage with both the sun gear element 140A as well as the ring gear member 140C to comb.
Der Planetenradsatz 160 umfasst ein Sonnenradelement 160A, ein Hohlradelement 160C und ein Planetenradträgerelement 160B, das einen Satz Planetenräder 160D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 160A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 152 verbunden. Das Hohlradelement 160C ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 120 verbunden. Der Planetenträger 160B ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 144 verbunden. Die Planetenräder 160D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 160A als auch dem Hohlradelement 160C zu kämmen.The planetary gear set 160 includes a sun gear element 160A , a ring gear member 160C and a Planetenradträgerelement 160B holding a set of planet wheels 160D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 160A is for common rotation with a fifth shaft or a fifth connecting element 152 connected. The ring gear element 160C is for common rotation with the input shaft or the input element 120 connected. The planet carrier 160B is for common rotation with the second shaft or the second connecting element 144 connected. The planet wheels 160D are each configured to engage with both the sun gear element 160A as well as the ring gear member 160C to comb.
Der Planetenradsatz 180 umfasst ein Sonnenradelement 180A, ein Hohlradelement 180C und ein Planetenradträgerelement 180B, das einen Satz Planetenräder 180D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 180A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 152 und einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 154 verbunden. Das Hohlradelement 180C ist zur gemeinsamen Rotation mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 148 verbunden. Das Planetenträgerelement 180B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 220 verbunden. Die Planetenräder 180D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 180A als auch dem Hohlradelement 180C zu kämmen.The planetary gear set 180 includes a sun gear element 180A , a ring gear member 180C and a Planetenradträgerelement 180B holding a set of planet wheels 180D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 180A is for common rotation with a fifth shaft or a fifth connecting element 152 and a sixth shaft or a sixth connecting element 154 connected. The ring gear element 180C is for common rotation with the fourth shaft or the fourth connection element 148 connected. The planet carrier element 180B is for common rotation with the output shaft or the output member 220 connected. The planet wheels 180D are each configured to engage with both the sun gear element 180A as well as the ring gear member 180C to comb.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 120 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) oder einer Eingangskupplung (die nicht gezeigt ist) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 220 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The input shaft or input element 120 is constantly connected to a machine (not shown) or to a turbine wheel of a torque converter (not shown) or an input clutch (not shown). The output shaft or the output element 220 is constantly connected to the final drive unit or transfer case (not shown).
Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 126, 128 und die erste Bremse 132 und die zweite Bremse 134 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist die erste Kupplung 126 selektiv einrückbar, um die Eingangswelle oder das Eingangselement 120 mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 146 zu verbinden. Die zweite Kupplung 128 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 142 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 148 zu verbinden. Die erste Bremse 132 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 142 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 150 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 142 relativ zu dem Getriebegehäuse 150 einzuschränken. Die zweite Bremse 134 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 154 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 150 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 154 relativ zu dem Getriebegehäuse 150 einzuschränken.The torque-transmitting mechanisms or clutches 126 . 128 and the first brake 132 and the second brake 134 provide a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the housing. For example, the first clutch 126 selectively engageable with the input shaft or element 120 with the first shaft or the first connecting element 146 connect to. The second clutch 128 is selectively engageable with the first shaft or connector 142 with the fourth shaft or the fourth connecting element 148 connect to. The first brake 132 is selectively engageable with the first shaft or connector 142 with the stationary element or the transmission housing 150 to connect and thus a rotation of the element 142 relative to the transmission housing 150 limit. The second brake 134 is selectively engageable to the sixth shaft or the sixth connector 154 with the stationary element or the transmission housing 150 to connect and thus a rotation of the element 154 relative to the transmission housing 150 limit.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4 und 5 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 100 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 100 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 120 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 220 in zumindest fünf Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 126, zweite Kupplung 128, erste Bremse 132 und zweite Bremse 134) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 6 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”O” stellt dar, dass die besondere Drehmomentübertragungseinrichtung (d. h. eine Bremse oder Kupplung) ein oder aktiv ist, aber kein Drehmoment transportiert. Ein ”G” stellt dar, dass ein Rangierschaltelement einschalten und Drehmoment transportieren muss, wenn die Getriebemoduswähleinrichtung oder der Schalthebel (Parken-, Rückwärts-, Neutral-, Fahren- oder Niedrig-Gangwähleinrichtung) von Rückwärts nach Fahren bewegt wird, und ausschalten muss, wenn zurück nach Rückwärts geschaltet wird. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 100 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 6 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to 4 and 5 the operation of the embodiment of the five-speed transmission 100 described. It should be noted that the gearbox 100 is capable of torque from the input shaft or input element 120 on the output shaft or the output element 220 in at least five forward gears or torque ratios and at least one reverse gear or torque ratio. Each forward and reverse or each forward and reverse torque ratio is determined by engagement of one or more of the torque-transmitting mechanisms (ie, first clutch 126 , second clutch 128 , first brake 132 and second brake 134 ), as explained below. 6 FIG. 11 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear states. An "X" in the box means that the particular clutch or brake is engaged to achieve the desired gear condition. An "O" represents that the particular torque transmitting device (ie, a brake or clutch) is on or active but does not carry torque. A "G" represents that a shunting switch element must turn on and carry torque when the transmission mode selection device or the shift lever (parking, reverse, neutral, travel or low-speed selector) is moved from reverse to drive and must turn off, when switching backwards. Actual numerical ratios of the various gait states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they can be set over significant ranges to suit various applications and operating criteria of the transmission 100 adapt. An example of the gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is shown in FIG 6 also shown. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.
Um einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die zweite Kupplung 128 und die erste Bremse 132 eingerückt oder aktiviert. Die zweite Kupplung 128 verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 142 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 148. Die erste Bremse 132 verbindet die erste Welle oder das erste Verbindungselement 142 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 150, um eine Rotation des Elements 142 relativ zu dem Getriebegehäuse 150 einzuschränken. Gleichermaßen werden die fünf Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 6 gezeigt ist.To make a reverse, the second clutch 128 and the first brake 132 indented or activated. The second clutch 128 connects the first shaft or the first connecting element 142 with the fourth shaft or the fourth connecting element 148 , The first brake 132 connects the first shaft or the first connecting element 142 with the stationary element or the transmission housing 150 to make a rotation of the item 142 relative to the transmission housing 150 limit. Similarly, the five forward gears are different Combinations of a clutch and Bremseneinrückung achieved, as in 6 is shown.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Fünfganggetriebes 100 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the five-speed transmission 100 first of all assuming that all clutches not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and secondly, during gear shifts, ie changing the gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states will remain engaged or activated.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe 200 vorgesehen und in einer Hebeldiagrammform in 7 veranschaulicht. Das Getriebe 200 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 320, einen ersten Planetenradsatz 240, einen zweiten Planetenradsatz 260 und einen dritten Planetenradsatz 280 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 420. In dem Hebeldiagramm von 7 weist der erste Planetenradsatz 240 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 240A, einen zweiten Knoten 240B und einen dritten Knoten 240C. Der zweite Planetenradsatz 260 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 260A, einen zweiten Knoten 260B und einen dritten Knoten 260C. Der dritte Planetenradsatz 280 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 280A, einen zweiten Knoten 280B und einen dritten Knoten 280C.In yet another embodiment of the present invention is a transmission 200 provided and in a lever diagram form in 7 illustrated. The gear 200 includes an input shaft or input element 320 , a first planetary gear set 240 , a second planetary gear set 260 and a third planetary gear set 280 and an output shaft or an output member 420 , In the lever diagram of 7 indicates the first planetary gear set 240 three nodes on: a first node 240A , a second node 240B and a third node 240C , The second planetary gear set 260 has three nodes: a first node 260A , a second node 260B and a third node 260C , The third planetary gear set 280 has three nodes: a first node 280A , a second node 280B and a third node 280C ,
Das Eingangselement 320 ist ständig mit dem zweiten Knoten 280B des dritten Planetenradsatzes 280 gekoppelt. Das Ausgangselement 420 ist mit dem dritten Knoten 260C des zweiten Planetenradsatzes 260 gekoppelt. Der zweite Knoten 240B des ersten Planetenradsatzes 240 ist mit dem zweiten Knoten 260B des zweiten Planetenradsatzes 260 gekoppelt. Der dritte Knoten 240C des ersten Planetenradsatzes 240 ist mit dem zweiten Knoten 280B des dritten Planetenradsatzes 280 gekoppelt. Der erste Knoten 260A des zweiten Planetenradsatzes 260 ist mit dem dritten Knoten 280C des dritten Planetenradsatzes 280 gekoppelt.The input element 320 is constantly with the second node 280B of the third planetary gear set 280 coupled. The starting element 420 is with the third node 260C of the second planetary gear set 260 coupled. The second node 240B of the first planetary gear set 240 is with the second node 260B of the second planetary gear set 260 coupled. The third node 240C of the first planetary gear set 240 is with the second node 280B of the third planetary gear set 280 coupled. The first node 260A of the second planetary gear set 260 is with the third node 280C of the third planetary gear set 280 coupled.
Eine erste Kupplung 226 verbindet den zweiten Knoten 240B des ersten Planetenradsatzes 240 selektiv mit dem ersten Knoten 280A des dritten Planetenradsatzes 280. Eine zweite Kupplung 228 verbindet den zweiten Knoten 260B des zweiten Planetenradsatzes 260 und den zweiten Knoten 240B des ersten Planetenradsatzes 240 selektiv mit dem ersten Knoten 260A des zweiten Planetenradsatzes 260 und dem dritten Knoten 280C des dritten Planetenradsatzes 280. Eine erste Bremse 232 verbindet den ersten Knoten 240A des ersten Planetenradsatzes 240 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 250. Eine zweite Bremse 234 verbindet den ersten Knoten 280A des dritten Planetenradsatzes 280 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 250.A first clutch 226 connects the second node 240B of the first planetary gear set 240 selectively with the first node 280A of the third planetary gear set 280 , A second clutch 228 connects the second node 260B of the second planetary gear set 260 and the second node 240B of the first planetary gear set 240 selectively with the first node 260A of the second planetary gear set 260 and the third node 280C of the third planetary gear set 280 , A first brake 232 connects the first node 240A of the first planetary gear set 240 selectively with a fixed element or gearbox 250 , A second brake 234 connects the first node 280A of the third planetary gear set 280 selectively with a fixed element or gearbox 250 ,
Nun unter Bezugnahme auf 8 stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 200 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 8 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 7 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.Now referring to 8th FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic layout of the embodiment of the five-speed transmission 200 in accordance with the present invention 8th the numbering is taken from the lever diagram of 7 accepted. The couplings and couplings are shown accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planet gears and planet carrier.
Zum Beispiel umfasst der Planetenradsatz 240 ein Sonnenradelement 240A, ein Hohlradelement 240C und ein Planetenradträgerelement 240B, das einen Satz Planetenräder 240D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 240A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 242 verbunden. Das Hohlradelement 240C ist mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 244 verbunden. Das Planetenträgerelement 240B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 246 und einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 248 verbunden. Die Planetenräder 240D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 240A als auch dem Hohlradelement 240C zu kämmen.For example, the planetary gear set includes 240 a sun gear element 240A , a ring gear member 240C and a Planetenradträgerelement 240B holding a set of planet wheels 240D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 240A is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 242 connected. The ring gear element 240C is with a second shaft or a second connecting element 244 connected. The planet carrier element 240B is for common rotation with a third shaft or a third connecting element 246 and a fourth shaft or a fourth connecting element 248 connected. The planet wheels 240D are each configured to engage with both the sun gear element 240A as well as the ring gear member 240C to comb.
Der Planetenradsatz 260 umfasst ein Sonnenradelement 260A, ein Hohlradelement 260C und ein Planetenradträgerelement 260B, das einen Satz Planetenräder 260D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 260A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 252 und einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 254 verbunden. Das Hohlradelement 260C ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 420 verbunden. Das Planetenträgerelement 260B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 256 und einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 258 verbunden. Die Planetenräder 260D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 260A als auch dem Hohlradelement 260C zu kämmen.The planetary gear set 260 includes a sun gear element 260A , a ring gear member 260C and a Planetenradträgerelement 260B holding a set of planet wheels 260D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 260A is for common rotation with a fifth shaft or a fifth connecting element 252 and a sixth shaft or a sixth connecting element 254 connected. The ring gear element 260C is for common rotation with the output shaft or the output member 420 connected. The planet carrier element 260B is for common rotation with a seventh shaft or a seventh connector 256 and an eighth shaft or an eighth connecting element 258 connected. The planet wheels 260D are each configured to engage with both the sun gear element 260A as well as the ring gear member 260C to comb.
Der Planetenradsatz 280 umfasst ein Sonnenradelement 280A, ein Hohlradelement 280C und ein Planetenradträgerelement 280B, das einen Satz Planetenräder 280D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 280A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 262 verbunden. Das Hohlradelement 280C ist zur gemeinsamen Rotation mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 254 verbunden. Das Planetenträgerelement 280B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 244 und der Eingangswelle oder dem Eingangselement 320 verbunden. Die Planetenräder 280D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 280A als auch dem Hohlradelement 280C zu kämmen.The planetary gear set 280 includes a sun gear element 280A , a ring gear member 280C and a Planetenradträgerelement 280B holding a set of planet wheels 280D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 280A is for common rotation with a ninth shaft or ninth link 262 connected. The ring gear element 280C is for joint rotation with the sixth wave or the sixth connecting element 254 connected. The planet carrier element 280B is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 244 and the input shaft or the input member 320 connected. The planet wheels 280D are each configured to engage with both the sun gear element 280A as well as the ring gear member 280C to comb.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 320 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) oder einer Eingangskupplung (die nicht gezeigt ist) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 420 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The input shaft or input element 320 is constantly connected to a machine (not shown) or to a turbine wheel of a torque converter (not shown) or an input clutch (not shown). The output shaft or the output element 420 is constantly connected to the final drive unit or transfer case (not shown).
Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 226, 228 und die erste Bremse 232 und die zweite Bremse 234 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist die erste Kupplung 226 selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 248 mit der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement 262 zu verbinden. Die zweite Kupplung 228 ist selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 252 mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 256 zu verbinden. Die erste Bremse 232 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 242 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 250 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 242 relativ zu dem Getriebegehäuse 250 einzuschränken. Die zweite Bremse 234 ist selektiv einrückbar, um die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 262 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 250 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 262 relativ zu dem Getriebegehäuse 250 einzuschränken.The torque-transmitting mechanisms or clutches 226 . 228 and the first brake 232 and the second brake 234 provide a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the housing. For example, the first clutch 226 selectively engageable to the fourth shaft or the fourth connecting element 248 with the ninth wave or the ninth connecting element 262 connect to. The second clutch 228 is selectively engageable to the fifth shaft or the fifth connector 252 with the seventh shaft or the seventh connector 256 connect to. The first brake 232 is selectively engageable with the first shaft or connector 242 with the stationary element or the transmission housing 250 to connect and thus a rotation of the element 242 relative to the transmission housing 250 limit. The second brake 234 is selectively engageable to the ninth wave or the ninth connecting element 262 with the stationary element or the transmission housing 250 to connect and thus a rotation of the element 262 relative to the transmission housing 250 limit.
Nun wird unter Bezugnahme auf 7 und 8 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 200 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 200 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 320 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 420 in zumindest fünf Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 226, zweite Kupplung 228, erste Bremse 232 und zweite Bremse 234) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 9 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”O” stellt dar, dass die besondere Drehmomentübertragungseinrichtung (d. h. eine Bremse oder Kupplung) ein oder aktiv ist, aber kein Drehmoment transportiert. Ein ”G” stellt dar, dass ein Rangierschaltelement einschalten und Drehmoment transportieren muss, wenn die Getriebemoduswähleinrichtung oder der Schalthebel (Parken-, Rückwärts-, Neutral-, Fahren- oder Niedrig-Gangwähleinrichtung) von Rückwärts nach Fahren bewegt wird, und ausschalten muss, wenn zurück nach Rückwärts geschaltet wird. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 200 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 9 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to 7 and 8th the operation of the embodiment of the five-speed transmission 200 described. It should be noted that the gearbox 200 is capable of torque from the input shaft or input element 320 on the output shaft or the output element 420 in at least five forward gears or torque ratios and at least one reverse gear or torque ratio. Each forward and reverse or each forward and reverse torque ratio is determined by engagement of one or more of the torque-transmitting mechanisms (ie, first clutch 226 , second clutch 228 , first brake 232 and second brake 234 ), as explained below. 9 FIG. 11 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear states. An "X" in the box means that the particular clutch or brake is engaged to achieve the desired gear condition. An "O" represents that the particular torque transmitting device (ie, a brake or clutch) is on or active but does not carry torque. A "G" represents that a shunting switch element must turn on and carry torque when the transmission mode selection device or the shift lever (parking, reverse, neutral, travel or low-speed selector) is moved from reverse to drive and must turn off, when switching backwards. Actual numerical ratios of the various gait states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they can be set over significant ranges to suit various applications and operating criteria of the transmission 200 adapt. An example of the gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is shown in FIG 9 also shown. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.
Um einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Kupplung 226 und die zweite Bremse 234 eingerückt oder aktiviert. Die erste Kupplung 226 verbindet die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 248 mit der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement 262. Die zweite Bremse 234 verbindet die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 262 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 250, um eine Rotation des Elements 262 relativ zu dem Getriebegehäuse 250 einzuschränken. Gleichermaßen werden die fünf Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 9 gezeigt ist.To make a reverse, the first clutch 226 and the second brake 234 indented or activated. The first clutch 226 connects the fourth shaft or the fourth connecting element 248 with the ninth wave or the ninth connecting element 262 , The second brake 234 connects the ninth wave or the ninth connecting element 262 with the stationary element or the transmission housing 250 to make a rotation of the item 262 relative to the transmission housing 250 limit. Likewise, the five forward gears are achieved by different combinations of clutch and brake engagement as shown in FIGS 9 is shown.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Fünfganggetriebes 200 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the five-speed transmission 200 first of all assuming that all clutches not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and secondly, during gear shifts, ie changing the gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states will remain engaged or activated.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe 300 vorgesehen und in einer Hebeldiagrammform in 10 veranschaulicht. Das Getriebe 300 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 322, einen ersten Planetenradsatz 340, einen zweiten Planetenradsatz 360 und einen dritten Planetenradsatz 380 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 422. In dem Hebeldiagramm von 10 weist der erste, Planetenradsatz 340 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 340A, einen zweiten Knoten 340B und einen dritten Knoten 340C. Der zweite Planetenradsatz 360 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 360A, einen zweiten Knoten 360B und einen dritten Knoten 360C. Der dritte Planetenradsatz 380 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 380A, einen zweiten Knoten 380B und einen dritten Knoten 380C.In yet another embodiment of the present invention is a transmission 300 provided and in a lever diagram form in 10 illustrated. The gear 300 includes an input shaft or input element 322 , a first planetary gear set 340 , a second planetary gear set 360 and a third planetary gear set 380 and an output shaft or an output member 422 , In the lever diagram of 10 indicates the first, planetary gear set 340 three nodes on: a first node 340A , a second node 340B and a third node 340C , The second planetary gear set 360 has three nodes: a first node 360A , a second node 360B and a third node 360C , The third planetary gear set 380 has three nodes: a first node 380A , a second node 380B and a third node 380C ,
Das Eingangselement 322 ist ständig mit dem dritten Knoten 340C des ersten Planetenradsatzes 340 gekoppelt. Das Ausgangselement 422 ist mit dem dritten Knoten 360C des zweiten Planetenradsatzes 360 gekoppelt. Der zweite Knoten 340B des ersten Planetenradsatzes 340 ist mit dem zweiten Knoten 360B des zweiten Planetenradsatzes 360 gekoppelt. Der dritte Knoten 340C des ersten Planetenradsatzes 340 ist mit dem zweiten Knoten 380B des dritten Planetenradsatzes 380 gekoppelt. Der erste Knoten 360A des zweiten Planetenradsatzes 360 ist mit dem dritten Knoten 380C des dritten Planetenradsatzes 380 gekoppelt.The input element 322 is constantly with the third node 340C of the first planetary gear set 340 coupled. The starting element 422 is with the third node 360C of the second planetary gear set 360 coupled. The second node 340B of the first planetary gear set 340 is with the second node 360B of the second planetary gear set 360 coupled. The third node 340C of the first planetary gear set 340 is with the second node 380B of the third planetary gear set 380 coupled. The first node 360A of the second planetary gear set 360 is with the third node 380C of the third planetary gear set 380 coupled.
Eine erste Kupplung 326 verbindet den zweiten Knoten 340B des ersten Planetenradsatzes 340 und den zweiten Knoten 360B des zweiten Planetenradsatzes 360 selektiv mit dem ersten Knoten 380A des dritten Planetenradsatzes 380. Eine zweite Kupplung 328 verbindet den ersten Knoten 360A des zweiten Planetenradsatzes 360 selektiv mit dem dritten Knoten 360C des zweiten Planetenradsatzes 360 und der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 422. Eine erste Bremse 332 verbindet den ersten Knoten 340A des ersten Planetenradsatzes 340 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 350. Eine zweite Bremse 334 verbindet den ersten Knoten 380A des dritten Planetenradsatzes 380 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 350.A first clutch 326 connects the second node 340B of the first planetary gear set 340 and the second node 360B of the second planetary gear set 360 selectively with the first node 380A of the third planetary gear set 380 , A second clutch 328 connects the first node 360A of the second planetary gear set 360 selectively with the third node 360C of the second planetary gear set 360 and the output shaft or the output member 422 , A first brake 332 connects the first node 340A of the first planetary gear set 340 selectively with a fixed element or gearbox 350 , A second brake 334 connects the first node 380A of the third planetary gear set 380 selectively with a fixed element or gearbox 350 ,
Nun unter Bezugnahme auf 11 stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 300 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 11 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 10 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.Now referring to 11 FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic layout of the embodiment of the five-speed transmission 300 in accordance with the present invention 11 the numbering is taken from the lever diagram of 10 accepted. The couplings and couplings are shown accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planet gears and planet carrier.
Zum Beispiel umfasst der Planetenradsatz 340 ein Sonnenradelement 340A, ein Hohlradelement 340C und ein Planetenradträgerelement 340B, das einen Satz Planetenräder 340D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 340A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 342 verbunden. Das Hohlradelement 340C ist mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 344 verbunden. Das Planetenträgerelement 340B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 346 und einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 348 verbunden. Die Planetenräder 340D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 340A als auch dem Hohlradelement 340C zu kämmen.For example, the planetary gear set includes 340 a sun gear element 340A , a ring gear member 340C and a Planetenradträgerelement 340B holding a set of planet wheels 340D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 340A is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 342 connected. The ring gear element 340C is with a second shaft or a second connecting element 344 connected. The planet carrier element 340B is for common rotation with a third shaft or a third connecting element 346 and a fourth shaft or a fourth connecting element 348 connected. The planet wheels 340D are each configured to engage with both the sun gear element 340A as well as the ring gear member 340C to comb.
Der Planetenradsatz 360 umfasst ein Sonnenradelement 360A, ein Hohlradelement 360C und ein Planetenradträgerelement 360B, das einen Satz Planetenräder 360D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 360A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 352 und einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 354 verbunden. Das Hohlradelement 360C ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 422 verbunden. Das Planetenträgerelement 360E ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 346 verbunden. Die Planetenräder 360D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 360A als auch dem Hohlradelement 360C zu kämmen.The planetary gear set 360 includes a sun gear element 360A , a ring gear member 360C and a Planetenradträgerelement 360B holding a set of planet wheels 360D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 360A is for common rotation with a fifth shaft or a fifth connecting element 352 and a sixth shaft or a sixth connecting element 354 connected. The ring gear element 360C is for common rotation with the output shaft or the output member 422 connected. The planet carrier element 360E is for common rotation with the third shaft or the third connecting element 346 connected. The planet wheels 360D are each configured to engage with both the sun gear element 360A as well as the ring gear member 360C to comb.
Der Planetenradsatz 380 umfasst ein Sonnenradelement 380A, ein Hohlradelement 380C und ein Planetenradträgerelement 380B, das einen Satz Planetenräder 380D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 380A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 356 verbunden. Das Hohlradelement 380C ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 352 verbunden. Das Planetenträgerelement 380B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 344 und der Eingangswelle oder dem Eingangselement 322 verbunden. Die Planetenräder 380D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 380A als auch dem Hohlradelement 380C zu kämmen.The planetary gear set 380 includes a sun gear element 380A , a ring gear member 380C and a Planetenradträgerelement 380B holding a set of planet wheels 380D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 380A is for common rotation with a seventh shaft or a seventh connector 356 connected. The ring gear element 380C is for common rotation with the fifth shaft or the fifth connecting element 352 connected. The planet carrier element 380B is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 344 and the input shaft or the input member 322 connected. The planet wheels 380D are each configured to engage with both the sun gear element 380A as well as the ring gear member 380C to comb.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 322 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) oder einer Eingangskupplung (die nicht gezeigt ist) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 422 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The input shaft or input element 322 is constantly connected to a machine (not shown) or to a turbine wheel of a torque converter (not shown) or an input clutch (not shown). The output shaft or the output element 422 is constantly connected to the final drive unit or transfer case (not shown).
Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 326, 328 und die erste Bremse 332 und die zweite Bremse 334 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist die erste Kupplung 326 selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 348 mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 356 zu verbinden. Die zweite Kupplung 328 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 354 mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 422 zu verbinden. Die erste Bremse 332 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 342 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 350 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 342 relativ zu dem Getriebegehäuse 350 einzuschränken. Die zweite Bremse 334 ist selektiv einrückbar, um die siebte Welle oder das siebte Verbindungselement 356 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 350 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 356 relativ zu dem Getriebegehäuse 350 einzuschränken. The torque-transmitting mechanisms or clutches 326 . 328 and the first brake 332 and the second brake 334 provide a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the housing. For example, the first clutch 326 selectively engageable to the fourth shaft or the fourth connecting element 348 with the seventh shaft or the seventh connector 356 connect to. The second clutch 328 is selectively engageable to the sixth shaft or the sixth connector 354 with the output shaft or the output element 422 connect to. The first brake 332 is selectively engageable with the first shaft or connector 342 with the stationary element or the transmission housing 350 to connect and thus a rotation of the element 342 relative to the transmission housing 350 limit. The second brake 334 is selectively engageable to the seventh shaft or the seventh connector 356 with the stationary element or the transmission housing 350 to connect and thus a rotation of the element 356 relative to the transmission housing 350 limit.
Nun wird unter Bezugnahme auf 10 und 11 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 300 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 300 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 322 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 422 in zumindest fünf Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 326, zweite Kupplung 328, erste Bremse 332 und zweite Bremse 334) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 12 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”O” stellt dar, dass die besondere Drehmomentübertragungseinrichtung (d. h. eine Bremse oder Kupplung) ein oder aktiv ist, aber kein Drehmoment transportiert. Ein ”G” stellt dar, dass ein Rangierschaltelement einschalten und Drehmoment transportieren muss, wenn die Getriebemoduswähleinrichtung oder der Schalthebel (Parken-, Rückwärts-, Neutral-, Fahren- oder Niedrig-Gangwähleinrichtung) von Rückwärts nach Fahren bewegt wird, und ausschalten muss, wenn zurück nach Rückwärts geschaltet wird. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 300 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 12 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to 10 and 11 the operation of the embodiment of the five-speed transmission 300 described. It should be noted that the gearbox 300 is capable of torque from the input shaft or input element 322 on the output shaft or the output element 422 in at least five forward gears or torque ratios and at least one reverse gear or torque ratio. Each forward and reverse or each forward and reverse torque ratio is determined by engagement of one or more of the torque-transmitting mechanisms (ie, first clutch 326 , second clutch 328 , first brake 332 and second brake 334 ), as explained below. 12 FIG. 11 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear states. An "X" in the box means that the particular clutch or brake is engaged to achieve the desired gear condition. An "O" represents that the particular torque transmitting device (ie, a brake or clutch) is on or active but does not carry torque. A "G" represents that a shunting switch element must turn on and carry torque when the transmission mode selection device or the shift lever (parking, reverse, neutral, travel or low-speed selector) is moved from reverse to drive and must turn off, when switching backwards. Actual numerical ratios of the various gait states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they can be set over significant ranges to suit various applications and operating criteria of the transmission 300 adapt. An example of the gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is shown in FIG 12 also shown. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.
Um einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Kupplung 326 und die zweite Bremse 334 eingerückt oder aktiviert. Die erste Kupplung 326 verbindet die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 348 mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 356. Die zweite Bremse 334 verbindet die siebte Welle oder das siebte Verbindungselement 356 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 350, um eine Rotation des Elements 356 relativ zu dem Getriebegehäuse 350 einzuschränken. Gleichermaßen werden die fünf Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 12 gezeigt ist.To make a reverse, the first clutch 326 and the second brake 334 indented or activated. The first clutch 326 connects the fourth shaft or the fourth connecting element 348 with the seventh shaft or the seventh connector 356 , The second brake 334 connects the seventh shaft or the seventh connector 356 with the stationary element or the transmission housing 350 to make a rotation of the item 356 relative to the transmission housing 350 limit. Likewise, the five forward gears are achieved by different combinations of clutch and brake engagement as shown in FIGS 12 is shown.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Fünfganggetriebes 300 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the five-speed transmission 300 first of all assuming that all clutches not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and secondly, during gear shifts, ie changing the gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states will remain engaged or activated.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe 400 vorgesehen und in einer Hebeldiagrammform in 13 veranschaulicht. Das Getriebe 400 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 424, einen ersten Planetenradsatz 440, einen zweiten Planetenradsatz 460 und einen dritten Planetenradsatz 480 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 425. In dem Hebeldiagramm von 13 weist der erste Planetenradsatz 440 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 440A, einen zweiten Knoten 440B und einen dritten Knoten 440C. Der zweite Planetenradsatz 460 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 460A, einen zweiten Knoten 460B und einen dritten Knoten 460C. Der dritte Planetenradsatz 480 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 480A, einen zweiten Knoten 480B und einen dritten Knoten 480C.In yet another embodiment of the present invention is a transmission 400 provided and in a lever diagram form in 13 illustrated. The gear 400 includes an input shaft or input element 424 , a first planetary gear set 440 , a second planetary gear set 460 and a third planetary gear set 480 and an output shaft or an output member 425 , In the lever diagram of 13 indicates the first planetary gear set 440 three nodes on: a first node 440A , a second node 440B and a third node 440C , The second planetary gear set 460 has three nodes: a first node 460A , a second node 460B and a third node 460C , The third planetary gear set 480 has three nodes: a first node 480A , a second node 480B and a third node 480C ,
Das Eingangselement 424 ist ständig mit dem dritten Knoten 460A des ersten Planetenradsatzes 460 gekoppelt. Das Ausgangselement 425 ist mit dem dritten Knoten 480B des zweiten Planetenradsatzes 480 gekoppelt. Der zweite Knoten 440B des ersten Planetenradsatzes 440 ist mit dem dritten Knoten 460C des zweiten Planetenradsatzes 460 gekoppelt. Der dritte Knoten 440C des ersten Planetenradsatzes 440 ist mit dem dritten Knoten 480C des dritten Planetenradsatzes 480 gekoppelt. Der zweite Knoten 460B des zweiten Planetenradsatzes 460 ist mit dem zweiten Knoten 480B des dritten Planetenradsatzes 480 gekoppelt.The input element 424 is constantly with the third node 460A of the first planetary gear set 460 coupled. The starting element 425 is with the third node 480B of the second planetary gear set 480 coupled. The second node 440B of the first planetary gear set 440 is with the third node 460C of the second planetary gear set 460 coupled. The third node 440C of the first planetary gear set 440 is with the third node 480C of the third planetary gear set 480 coupled. The second node 460B of the second planetary gear set 460 is with the second node 480B of the third planetary gear set 480 coupled.
Eine erste Kupplung 426 verbindet den dritten Knoten 460C des zweiten Planetenradsatzes 460 selektiv mit dem ersten Knoten 480A des dritten Planetenradsatzes 480. Eine zweite Kupplung 428 verbindet den ersten Knoten 460A des zweiten Planetenradsatzes 460 selektiv mit dem ersten Knoten 480A des dritten Planetenradsatzes 480. Eine erste Bremse 432 verbindet den ersten Knoten 440A des ersten Planetenradsatzes 440 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 450. Eine zweite Bremse 434 verbindet den dritten Knoten 440C des ersten Planetenradsatzes 440 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 450.A first clutch 426 connects the third node 460C of the second planetary gear set 460 selectively with the first node 480A of the third planetary gear set 480 , A second clutch 428 connects the first node 460A of the second planetary gear set 460 selectively with the first node 480A of the third planetary gear set 480 , A first brake 432 connects the first node 440A of the first planetary gear set 440 selectively with a fixed element or gearbox 450 , A second brake 434 connects the third node 440C of the first planetary gear set 440 selectively with a fixed element or gearbox 450 ,
Nun unter Bezugnahme auf 14 stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 400 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 14 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 13 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.Now referring to 14 FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic layout of the embodiment of the five-speed transmission 400 in accordance with the present invention 14 the numbering is taken from the lever diagram of 13 accepted. The couplings and couplings are shown accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planet gears and planet carrier.
Zum Beispiel umfasst der erste Planetenradsatz 440 ein Sonnenradelement 440A, ein Hohlradelement 440C und ein Planetenradträgerelement 440B, das einen Satz Planetenräder 440D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 440A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 442 verbunden. Das Hohlradelement 440C ist mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 444 verbunden. Das Planetenträgerelement 440B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 446 verbunden. Die Planetenräder 440D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 440A als auch dem Hohlradelement 440C zu kämmen.For example, the first planetary gear set includes 440 a sun gear element 440A , a ring gear member 440C and a Planetenradträgerelement 440B holding a set of planet wheels 440D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 440A is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 442 connected. The ring gear element 440C is with a second shaft or a second connecting element 444 connected. The planet carrier element 440B is for common rotation with a third shaft or a third connecting element 446 connected. The planet wheels 440D are each configured to engage with both the sun gear element 440A as well as the ring gear member 440C to comb.
Der zweite Planetenradsatz 460 umfasst ein Sonnenradelement 460A, ein Hohlradelement 460B und ein Planetenradträgerelement 460C, das einen ersten Satz Planetenräder 460D (von denen nur eines gezeigt ist) und einen zweiten Satz Planetenräder 460E (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 460A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 424 verbunden. Das Hohlradelement 460B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 448 verbunden. Das Planetenträgerelement 460C ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 446 und mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 452 verbunden. Der erste Satz Planetenräder 460D ist konfiguriert, um jeweils mit sowohl dem Sonnenradelement 460A als auch dem zweiten Satz Planetenräder 460E zu kämmen. Der zweite Satz Planetenräder 460E ist jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Hohlrad 460B als auch dem ersten Satz Planetenräder 460D zu kämmen.The second planetary gear set 460 includes a sun gear element 460A , a ring gear member 460B and a Planetenradträgerelement 460C holding a first set of planet gears 460D (only one of which is shown) and a second set of planet gears 460E (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 460A is for common rotation with the input shaft or input element 424 connected. The ring gear element 460B is for common rotation with a fourth shaft or a fourth connecting element 448 connected. The planet carrier element 460C is for common rotation with the third shaft or the third connecting element 446 and with a fifth shaft or a fifth connecting element 452 connected. The first set of planetary gears 460D is configured to engage with both the sun gear element 460A as well as the second set planetary gears 460E to comb. The second set of planetary gears 460E is each configured to work with both the ring gear 460B as well as the first set of planetary gears 460D to comb.
Der dritte Planetenradsatz 480 umfasst ein Sonnenradelement 480A, ein Hohlradelement 480C und ein Planetenradträgerelement 480B, das einen Satz Planetenräder 480D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 480A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 454 verbunden. Das Hohlradelement 480C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 444 verbunden. Das Planetenträgerelement 480B ist zur gemeinsamen Rotation mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 448 und der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 425 verbunden. Die Planetenräder 480D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 480A als auch dem Hohlradelement 480C zu kämmen.The third planetary gear set 480 includes a sun gear element 480A , a ring gear member 480C and a Planetenradträgerelement 480B holding a set of planet wheels 480D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 480A is for common rotation with a sixth shaft or a sixth connector 454 connected. The ring gear element 480C is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 444 connected. The planet carrier element 480B is for common rotation with the fourth shaft or the fourth connection element 448 and the output shaft or the output member 425 connected. The planet wheels 480D are each configured to engage with both the sun gear element 480A as well as the ring gear member 480C to comb.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 424 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) oder einer Eingangskupplung (die nicht gezeigt ist) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 425 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The input shaft or input element 424 is constantly connected to a machine (not shown) or to a turbine wheel of a torque converter (not shown) or an input clutch (not shown). The output shaft or the output element 425 is constantly connected to the final drive unit or transfer case (not shown).
Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 426, 428 und die erste Bremse 432 und die zweite Bremse 434 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist die erste Kupplung 426 selektiv einrückbar, um die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 452 mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 454 zu verbinden. Die zweite Kupplung 428 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 454 mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 424 zu verbinden. Die erste Bremse 432 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 442 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 450 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 442 relativ zu dem Getriebegehäuse 450 einzuschränken. Die zweite Bremse 434 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 444 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 450 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 444 relativ zu dem Getriebegehäuse 450 einzuschränken.The torque-transmitting mechanisms or clutches 426 . 428 and the first brake 432 and the second brake 434 provide a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the housing. For example, the first clutch 426 selectively engageable to the fifth shaft or the fifth connecting element 452 with the sixth shaft or the sixth connecting element 454 connect to. The second clutch 428 is selectively engageable to the sixth shaft or the sixth connector 454 with the input shaft or input element 424 connect to. The first brake 432 is selectively engageable with the first shaft or connector 442 with the stationary element or the transmission housing 450 to connect and thus a rotation of the element 442 relative to the transmission housing 450 limit. The second brake 434 is selectively engageable to the second shaft or the second connecting element 444 with the stationary element or the transmission housing 450 to connect and thus a rotation of the element 444 relative to the transmission housing 450 limit.
Nun wird unter Bezugnahme auf 13 und 14 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 400 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 400 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 424 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 425 in zumindest fünf Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 426, zweite Kupplung 428, erste Bremse 432 und zweite Bremse 434) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 15 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”O” stellt dar, dass die besondere Drehmomentübertragungseinrichtung (d. h. eine Bremse oder Kupplung) ein oder aktiv ist, aber kein Drehmoment transportiert. Ein ”G” stellt dar, dass ein Rangierschaltelement einschalten und Drehmoment transportieren muss, wenn die Getriebemoduswähleinrichtung oder der Schalthebel (Parken-, Rückwärts-, Neutral-, Fahren- oder Niedrig-Gangwähleinrichtung) von Rückwärts nach Fahren bewegt wird, und ausschalten muss, wenn zurück nach Rückwärts geschaltet wird. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 400 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 15 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to 13 and 14 the operation of the embodiment of the five-speed transmission 400 described. It should be noted that the gearbox 400 is capable of torque from the input shaft or input element 424 on the output shaft or the output element 425 in at least five forward gears or torque ratios and at least one reverse gear or torque ratio. Each forward and reverse or each forward and reverse torque ratio is determined by engagement of one or more of the torque-transmitting mechanisms (ie, first clutch 426 , second clutch 428 , first brake 432 and second brake 434 ), as explained below. 15 FIG. 11 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear states. An "X" in the box means that the particular clutch or brake is engaged to achieve the desired gear condition. An "O" represents that the particular torque transmitting device (ie, a brake or clutch) is on or active but does not carry torque. A "G" represents that a shunting switch element must turn on and carry torque when the transmission mode selection device or the shift lever (parking, reverse, neutral, travel or low-speed selector) is moved from reverse to drive and must turn off, when switching backwards. Actual numerical ratios of the various gait states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they can be set over significant ranges to suit various applications and operating criteria of the transmission 400 adapt. An example of the gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is shown in FIG 15 also shown. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.
Um einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Kupplung 426 und die zweite Bremse 434 eingerückt oder aktiviert. Die erste Kupplung 426 verbindet die fünfte Welle oder das fünfte Verbindungselement 452 mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 454. Die zweite Bremse 434 verbindet die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 444 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 450, um eine Rotation des Elements 444 relativ zu dem Getriebegehäuse 450 einzuschränken. Gleichermaßen werden die fünf Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 15 gezeigt ist.To make a reverse, the first clutch 426 and the second brake 434 indented or activated. The first clutch 426 connects the fifth shaft or the fifth connector 452 with the sixth shaft or the sixth connecting element 454 , The second brake 434 connects the second shaft or the second connecting element 444 with the stationary element or the transmission housing 450 to make a rotation of the item 444 relative to the transmission housing 450 limit. Likewise, the five forward gears are achieved by different combinations of clutch and brake engagement as shown in FIGS 15 is shown.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Fünfganggetriebes 400 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben. wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the five-speed transmission 400 first of all assuming that all clutches not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and secondly engaged or energized during gearshifts, ie changing gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states. becomes.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe 500 vorgesehen und in einer Hebeldiagrammform in 16 veranschaulicht. Das Getriebe 500 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 524, einen ersten Planetenradsatz 540, einen zweiten Planetenradsatz 560 und einen dritten Planetenradsatz 580 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 525. In dem Hebeldiagramm von 16 weist der erste Planetenradsatz 540 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 540A, einen zweiten Knoten 540B und einen dritten Knoten 540C. Der zweite Planetenradsatz 560 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 560A, einen zweiten Knoten 560B und einen dritten Knoten 560C. Der dritte Planetenradsatz 580 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 580A, einen zweiten Knoten 580B und einen dritten Knoten 580C.In yet another embodiment of the present invention is a transmission 500 provided and in a lever diagram form in 16 illustrated. The gear 500 includes an input shaft or input element 524 , a first planetary gear set 540 , a second planetary gear set 560 and a third planetary gear set 580 and an output shaft or an output member 525 , In the lever diagram of 16 indicates the first planetary gear set 540 three nodes on: a first node 540A , a second node 540B and a third node 540C , The second planetary gear set 560 has three nodes: a first node 560A , a second node 560B and a third node 560C , The third planetary gear set 580 has three nodes: a first node 580A , a second node 580B and a third node 580C ,
Das Eingangselement 524 ist ständig mit dem ersten Knoten 540A des ersten Planetenradsatzes 540 gekoppelt. Das Ausgangselement 525 ist mit dem zweiten Knoten 580B des zweiten Planetenradsatzes 580 gekoppelt. Der zweite Knoten 540B des ersten Planetenradsatzes 540 ist mit dem zweiten Knoten 560B des zweiten Planetenradsatzes 560 gekoppelt. Der erste Knoten 540A des ersten Planetenradsatzes 540 ist mit dem ersten Knoten 580A des dritten Planetenradsatzes 580 gekoppelt. Der erste Knoten 560A des zweiten Planetenradsatzes 560 ist mit dem dritten Knoten 580C des dritten Planetenradsatzes 580 gekoppelt.The input element 524 is constantly with the first node 540A of the first planetary gear set 540 coupled. The starting element 525 is with the second node 580B of the second planetary gear set 580 coupled. The second node 540B of the first planetary gear set 540 is with the second node 560B of the second planetary gear set 560 coupled. The first node 540A of the first planetary gear set 540 is with the first node 580A of the third planetary gear set 580 coupled. The first node 560A of the second planetary gear set 560 is with the third node 580C of the third planetary gear set 580 coupled.
Eine erste Kupplung 526 verbindet den zweiten Knoten 560B des zweiten Planetenradsatzes 560 und den zweiten Knoten 540B des ersten Planetenradsatzes 540 selektiv mit dem ersten Knoten 580B des dritten Planetenradsatzes 580 und der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 525. Eine zweite Kupplung 528 verbindet den ersten Knoten 560A des zweiten Planetenradsatzes 560 und den dritten Knoten 580C des dritten Planetenradsatzes 580 selektiv mit dem zweiten Knoten 560B des zweiten Planetenradsatzes 560 und dem zweiten Knoten 540B des ersten Planetenradsatzes 540. Eine erste Bremse 532 verbindet den dritten Knoten 560C des zweiten Planetenradsatzes 560 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 550. Eine zweite Bremse 534 verbindet den dritten Knoten 540C des ersten Planetenradsatzes 540 selektiv mit einem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 550.A first clutch 526 connects the second node 560B of the second planetary gear set 560 and the second node 540B of the first planetary gear set 540 selectively with the first node 580B of the third planetary gear set 580 and the output shaft or the output member 525 , A second clutch 528 connects the first node 560A of the second planetary gear set 560 and the third node 580C of the third planetary gear set 580 selectively with the second node 560B of the second planetary gear set 560 and the second node 540B of the first planetary gear set 540 , A first brake 532 connects the third node 560C of the second planetary gear set 560 selectively with a fixed element or gearbox 550 , A second brake 534 connects the third node 540C of the first planetary gear set 540 selectively with a fixed element or gearbox 550 ,
Nun unter Bezugnahme auf 17 stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 500 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 17 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 16 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.Now referring to 17 FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic layout of the embodiment of the five-speed transmission 500 in accordance with the present invention 17 the numbering is taken from the lever diagram of 16 accepted. The couplings and couplings are shown accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planet gears and planet carrier.
Zum Beispiel umfasst der Planetenradsatz 540 ein Sonnenradelement 540A, ein Hohlradelement 540C und ein Planetenradträgerelement 540B, das einen Satz Planetenräder 540D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 540A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 524 verbunden. Das Hohlradelement 540C ist mit einer zweiten Bremse 534 verbunden, um das Hohlradelement 540C selektiv mit dem Getriebegehäuse 550 zu koppeln, wie es nachstehend beschrieben ist. Das Planetenträgerelement 540B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 542 verbunden. Die Planetenräder 540D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 540A als auch dem Hohlradelement 540C zu kämmen.For example, the planetary gear set includes 540 a sun gear element 540A , a ring gear member 540C and a Planetenradträgerelement 540B holding a set of planet wheels 540D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 540A is for common rotation with the input shaft or input element 524 connected. The ring gear element 540C is with a second brake 534 connected to the ring gear member 540C selectively with the gearbox 550 to couple, as described below. The planet carrier element 540B is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 542 connected. The planet wheels 540D are each configured to engage with both the sun gear element 540A as well as the ring gear member 540C to comb.
Der Planetenradsatz 560 umfasst ein Sonnenradelement 560A, ein Hohlradelement 560C und ein Planetenradträgerelement 360B, das einen Satz Planetenräder 560D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 560A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 544 und einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 546 verbunden. Das Hohlradelement 560C ist mit einer ersten Bremse 532 verbunden, um das Hohlradelement 560C selektiv mit dem Getriebegehäuse 550 zu koppeln, wie es nachstehend beschrieben ist. Das Planetenträgerelement 560B ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 542 und einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 548 verbunden. Die Planetenräder 560D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 560A als auch dem Hohlradelement 560C zu kämmen.The planetary gear set 560 includes a sun gear element 560A , a ring gear member 560C and a Planetenradträgerelement 360B holding a set of planet wheels 560D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 560A is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 544 and a third shaft or a third connecting element 546 connected. The ring gear element 560C is with a first brake 532 connected to the ring gear member 560C selectively with the gearbox 550 to couple, as described below. The planet carrier element 560B is for common rotation with the first shaft or the first connection element 542 and a fourth shaft or a fourth connecting element 548 connected. The planet wheels 560D are each configured to engage with both the sun gear element 560A as well as the ring gear member 560C to comb.
Der Planetenradsatz 580 umfasst ein Sonnenradelement 580A, ein Hohlradelement 580C und ein Planetenradträgerelement 580B, das einen Satz Planetenräder 580D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 580A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 524 verbunden. Das Hohlradelement 580C ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 546 verbunden. Das Planetenträgerelement 580B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 525 verbunden. Die Planetenräder 580D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 580A als auch dem Hohlradelement 580C zu kämmen.The planetary gear set 580 includes a sun gear element 580A , a ring gear member 580C and a Planetenradträgerelement 580B holding a set of planet wheels 580D (only one of which is shown) rotatably supports. The sun gear element 580A is for common rotation with the input shaft or input element 524 connected. The ring gear element 580C is for common rotation with the third shaft or the third connecting element 546 connected. The planet carrier element 580B is for common rotation with the output shaft or the output member 525 connected. The planet wheels 580D are each configured to engage with both the sun gear element 580A as well as the ring gear member 580C to comb.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 524 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) oder einer Eingangskupplung (die nicht gezeigt ist) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 525 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The input shaft or input element 524 is constantly connected to a machine (not shown) or to a turbine wheel of a torque converter (not shown) or an input clutch (not shown). The output shaft or the output element 525 is constantly connected to the final drive unit or transfer case (not shown).
Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 526, 528 und die erste Bremse 532 und die zweite Bremse 534 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Zum Beispiel ist die erste Kupplung 526 selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 548 mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 525 zu verbinden. Die zweite Kupplung 528 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 542 mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 544 zu verbinden. Die erste Bremse 532 ist selektiv einrückbar, um das Hohlradelement 560C mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 550 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 560C relativ zu dem Getriebegehäuse 550 einzuschränken. Die zweite Bremse 534 ist selektiv einrückbar, um das Hohlradelement 540C mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 550 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 540C relativ zu dem Getriebegehäuse 550 einzuschränken.The torque-transmitting mechanisms or clutches 526 . 528 and the first brake 532 and the second brake 534 provide a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the housing. For example, the first clutch 526 selectively engageable to the fourth shaft or the fourth connecting element 548 with the output shaft or the output element 525 connect to. The second clutch 528 is selectively engageable with the first shaft or connector 542 with the second shaft or the second connecting element 544 connect to. The first brake 532 is selectively engageable to the ring gear member 560C with the stationary element or the transmission housing 550 to connect and thus a rotation of the element 560C relative to the transmission housing 550 limit. The second brake 534 is selectively engageable to the ring gear member 540C with the stationary element or the transmission housing 550 to connect and thus a rotation of the element 540C relative to the transmission housing 550 limit.
Nun wird unter Bezugnahme auf 16 und 17 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Fünfganggetriebes 500 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 500 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 524 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 525 in zumindest fünf Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 526, zweite Kupplung 528, erste Bremse 532 und zweite Bremse 534) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 18 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”O” stellt dar, dass die besondere Drehmomentübertragungseinrichtung (d. h. eine Bremse oder Kupplung) ein oder aktiv ist, aber kein Drehmoment transportiert. Ein ”G” stellt dar, dass ein Rangierschaltelement einschalten und Drehmoment transportieren muss, wenn die Getriebemoduswähleinrichtung oder der Schalthebel (Parken-, Rückwärts-, Neutral-, Fahren- oder Niedrig-Gangwähleinrichtung) von Rückwärts nach Fahren bewegt wird, und ausschalten muss, wenn zurück nach Rückwärts geschaltet wird. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 500 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 18 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to 16 and 17 the operation of the embodiment of the five-speed transmission 500 described. It should be noted that the gearbox 500 is capable of torque from the input shaft or input element 524 on the output shaft or the output element 525 in at least five forward gears or torque ratios and at least one reverse gear or torque ratio. Each forward and reverse or each forward and reverse torque ratio is determined by engagement of one or more of the torque-transmitting mechanisms (ie, first clutch 526 , second clutch 528 , first brake 532 and second brake 534 ), as explained below. 18 FIG. 11 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear states. An "X" in the box means that the particular clutch or brake is engaged to achieve the desired gear condition. An "O" represents that the particular torque transmitting device (ie, a brake or clutch) is on or active but does not carry torque. A "G" represents that a shunting switch element must turn on and carry torque when the transmission mode selection device or the shift lever (parking, reverse, neutral, travel or low-speed selector) is moved from reverse to drive and must turn off, when switching backwards. Actual numerical ratios of the various gait states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they can be set over significant ranges to suit various applications and operating criteria of the transmission 500 adapt. An example of the gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is shown in FIG 18 also shown. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.
Um einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Kupplung 526 und die erste Bremse 532 eingerückt oder aktiviert. Die erste Kupplung 526 verbindet die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 548 mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 525. Die erste Bremse 532 verbindet das Hohlradelement 560C mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 550, um eine Rotation des Elements 560C relativ zu dem Getriebegehäuse 550 einzuschränken. Gleichermaßen werden die fünf Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 18 gezeigt ist.To make a reverse, the first clutch 526 and the first brake 532 indented or activated. The first clutch 526 connects the fourth shaft or the fourth connecting element 548 with the output shaft or the output element 525 , The first brake 532 connects the ring gear member 560C with the stationary element or the transmission housing 550 to make a rotation of the item 560C relative to the transmission housing 550 limit. Likewise, the five forward gears are achieved by different combinations of clutch and brake engagement as shown in FIGS 18 is shown.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Fünfganggetriebes 500 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the five-speed transmission 500 first of all assuming that all clutches not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and secondly, during gear shifts, ie changing the gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states will remain engaged or activated.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen im Schutzumfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung anzusehen.The description of the invention is merely exemplary in nature, and modifications which do not depart from the gist of the invention are intended to be within the scope of the invention. Such modifications are not to be regarded as a departure from the spirit and scope of the invention.
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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SAE Paper 810102 ”The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis” von Benford und Leising [0034] SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" by Benford and Leising [0034]