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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufen-Automatgetriebe, nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Automatgetriebe
mit mehreren, ohne Gruppenschaltung schaltbaren Gängen sind
vielfältig
bekannt. Aus der
US 5,106,352 beispielsweise
ist ein 6-Gang-Automatgetriebe bekannt, bei dem ein einfacher Vorschalt-Planetenradsatz
koaxial zu einem als Ravigneaux-Radsatz ausgebildeten Zweisteg-Vierwellen-Nachschalt-Planetenradsatz
angeordnet ist und fünf
Schaltelemente vorgesehen sind. Dabei ist der Vorschalt-Planetenradsatz
als nicht schaltbare Reduzierstufe mit an einem Getriebegehäuse festgesetztem
Sonnenrad ausgeführt,
deren Ausgangsdrehzahl kleiner ist als eine Eingangsdrehzahl einer Antriebswelle
des Automatgetriebes und über
zwei Kupplungen auf zwei unterschiedliche Elemente des Nachschalt-Planetenradsatzes übertragbar
ist, wobei eines dieser beiden Elemente zusätzlich über eine erste Bremse an dem
Getriebegehäuse
festsetzbar ist. Die Eingangsdrehzahl der Antriebswelle ist über eine
dritte Kupplung auf ein drittes Element des Nachschalt-Planetenradsatzes übertragbar,
wobei dieses dritte Element über
eine zweite Bremse auch an dem Getriebegehäuse festsetzbar ist. Ein viertes Element
des Nachschalt-Planetenradsatzes ist ausschließlich fest mit einer Abtriebswelle
des Automatgetriebes verbunden.
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Aus
der noch nicht veröffentlichten
Deutschen Patentanmeldung
DE
10221096.9 der Anmelderin ist eine Weiterentwicklung des
in der
US 5,106,352 offenbarten
6-Gang-Automatgetriebes
bekannt, bei der zur Erhöhung
der Gesamt spreizung des Automatgetriebes der Vorschaltplanetenradsatz als
Reduzierstufe in Doppelplanetenbauweise, also als sogenannter Plus-Planetenradsatz
ausgeführt
ist, bei ansonsten gegenüber
der
US 5,106,352 unverändertem
Getriebeaufbau. Das Sonnenrad des einfachen Vorschalt-Planetenradsatzes
ist unverändert
an dem Getriebegehäuse
festgesetzt. Ein Steg des Vorschalt-Planetenradsatzes bildet nunmehr
das fest mit der Antriebswelle des Automatgetriebes verbundene Eingangselement
des Vorschalt-Planetenradsatzes. Ein Hohlrad des Vorschalt-Planetenradsatzes
rotiert mit einer Drehzahl kleiner einer Eingangsdrehzahl der Antriebswelle
und bildet nunmehr das mit zwei Elementen des Hauptradsatzes verbindbare
Ausgangselement des Vorschalt-Planetenradsatzes.
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Aus
der ebenfalls noch nicht veröffentlichten Deutschen
Patentanmeldung
DE 10221095.0 der Anmelderin
ist eine Weiterentwicklung des in der
US 5,106,352 offenbarten
6-Gang-Automatgetriebes
zu einem 7-Gang-Automatgetriebe bekannt. Gegenüber der
US 5,106,352 ist der Vorschalt-Planetenradsatz als
einfacher, schaltbarer Plus-Planetenradsatz in Doppelplanetenbauweise
ausgeführt
und ein zusätzliches
sechstes Schaltelement hinzugefügt.
Ein Steg des Vorschalt-Planetenradsatzes bildet das fest mit der
Antriebswelle des Automatgetriebes verbundene Eingangselement des
Vorschalt-Planetenradsatzes. Ein Sonnenrad des Vorschalt-Planetenradsatzes
ist über
das gegenüber
der
US 5,106,352 zusätzliche sechste
Schaltelement an einem Getriebegehäuse festsetzbar. Entsprechend
bildet ein Hohlrad des Vorschalt-Planetenradsatzes das mit zwei
Elementen des Hauptradsatzes verbindbare Ausgangselement des Vorschalt-Planetenradsatzes
und rotiert mit einer Drehzahl kleiner oder gleich einer Eingangsdrehzahl der
Antriebswelle. Für
diese kinematische Kopplung der einzelnen Radsatz elemente und Schaltelemente offenbart
die
DE 10221095.0 zahlreiche
verschiedene Anordnungsvarianten der Getriebekomponeneten relativ
zueinander.
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Aus
der
DE 102 13 820
A1 sind fünf
Anordnungen für
ein Wandler-Automatgetriebe mit acht gruppenschaltungsfrei schaltbaren
Vorwärtsgängen und
einem Rückwärtsgang
bekannt, jeweils mit einem als Einfachplanetenradsatz ausgebildetem
Vorschaltradsatz, einem als Zweisteg-Vierwellen-Getriebe ausgebildeten
Hauptradsatz, sowie sechs Schaltelementen (vier Kupplungen, zwei
Bremsen). Das Sonnenrad des Vorschaltradsatzes ist stets festgesetzt.
Der Steg des Vorschaltradsatzes ist stets fest mit der Antriebswelle
des Getriebes verbunden. Der Hauptradsatz ist entweder als Ravigneaux-Radsatz ausgeführt oder
weist zwei miteinander gekoppelte Einfach-Planetenradsätze auf.
In der ersten Anordnungsvariante der
DE 102 13 820 A1 – mit einem Hauptradsatz Typ „Ravigneaux
mit zwei Sonnen und einem Hohlrad" – ist
die erste Welle des Hauptradsatzes das mit dem langen Planeten des
Ravigneaux-Radsatzes kämmende
Sonnenrad, die zweite Welle des Hauptradsatzes der Steg des Ravigneaux-Radsatzes, die dritte
Welle des Hauptradsatzes das Hohlrad des Ravigneaux-Radsatzes, und
die vierte Welle des Hauptradsatzes das mit dem kurzen Planeten
des Ravigneaux-Radsatzes kämmende Sonnenrad,
wobei sich die Nomenklatur der Wellenbezeichnung hier aus einer
Reihenfolge in dem zugehörigen
offenbarten Drehzahlplan ergibt. In der zweiten Anordnungsvariante
der
DE 102 13 820
A1 – ebenfalls
mit einem Hauptradsatz Typ „Ravigneaux mit
zwei Sonnen und einem Hohlrad" – ist die
erste Hauptradsatzwelle das mit dem kurzen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes
kämmende
Sonnenrad, die zweite Hauptradsatzwelle das Hohlrad des Ravigneaux-Radsatzes, die dritte
Hauptradsatzwelle der Steg des Ravigneaux-Radsatzes, und die vierte Hauptradsatzwelle
das mit dem langen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes kämmende Sonnenrad,
entsprechend einer Reihenfolge in dem zugehörigen Drehzahlplan. In allen
offenbarten Anordnungsvarianten der
DE 102 13 820 A1 ist die erste Hauptradsatzwelle
entweder mit dem Hohlrad des Vorschaltradsatzes (als Ausgangselement
des Vorschaltradsatzes) oder mit der Antriebswelle des Automatgetriebes
verbindbar, die zweite Hauptradsatzwelle mit der Antriebswelle des
Automatgetriebes verbindbar oder festsetzbar, die dritte Hauptradsatzwelle
ausschließlich
fest mit der Antriebswelle des Automatgetriebes verbunden, sowie
die vierte Hauptradsatzwelle entweder mit dem Hohlrad des Vorschaltradsatzes (als
Ausgangselement des Vorschaltradsatzes) verbindbar oder festsetzbar.
Zur Schaltung des achten Vorwärtsgangs
werden die erste und vierte Welle des Hauptradsatzes miteinander
verbunden.
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Der
vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der
Technik der
US 5,106,352 und
der
DE 10221096.9 bekannten
Getriebeschemata für
ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe weiterzuentwickeln hinsichtlich
einer größeren Anzahl
an gruppenschaltungsfrei schaltbaren Vorwärtsgängen. Dabei soll das Automatgetriebe
weiterhin eine harmonische Gangabstufung und eine möglichst
große
Gesamtspreizung aufweisen, sowie einen im Vergleich zum zugrundeliegenden
Stand der Technik ähnlich
kompakten Getriebeaufbau.
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Erfindungsgemäß gelöst wird
die Aufgabe durch ein Mehrstufen-Automatgetriebe mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
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Ausgehend
vom gattungsgemäßen Stand der
Technik der
DE 10221096.9 ,
weist das Mehrstufen-Automatgetriebe einen nicht schaltbaren Vorschaltradsatz
auf, der als Doppel-Planetenradsatz ausgebildet
ist, sowie einen mehrgliedrigen schaltbaren Hauptradsatz, der vorzugsweise
als Zweisteg-Vierwellen-Planetengetriebe
ausgebildet ist. Ein Eingangselement des Vorschaltradsatzes ist
ständig mit
einer Antriebswelle des Automatgetriebes verbunden. Ein Ausgangselement
der Vorschaltradsatzes rotiert mit einer Ausgangsdrehzahl, die kleiner
ist als eine Eingangsdrehzahl der Antriebswelle. Der Hauptradsatz
umfaßt
mindestens drei voneinander unabhängige Eingangs-Elemente. Dabei
ist. das zweite Eingangselement des Hauptradsatzes über ein
erstes Schaltelement mit dem Ausgangselement des Vorschaltradatzes
verbindbar, das erste Eingangselement des Hauptradatzes über ein
zweites Schaltelement mit dem Ausgangselement des Vorschaltradsatzes
verbindbar und über
ein drittes Schaltelement an einem Gehäuse des Automatgetriebes festsetzbar,
sowie das dritte Eingangselement des Hauptradsatzes über ein
viertes Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar und über ein fünftes Schaltelement
mit der Antriebswelle verbindbar. Ein Ausgangselement der Hauptradsatzes
ist ständig
mit einer Abtriebswelle des Automatgetriebes verbunden.
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Erfindungsgemäß ist zusätzlich ein
sechstes Schaltelement vorgesehen, über welches das erste Eingangselement
des Hauptradsatzes mit der Antriebswelle des Automatgetriebes verbindbar
ist.
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Vorzugsweise
bildet ein aus zwei Einzelstegen gebildeter Steg des Doppel-Planeten-Vorschaltradsatzes
das Eingangselement des Vorschaltradsatzes und ein Hohlrad des Vorschaltradsatzes
das Ausgangselement des Vorschaltradsatzes, wobei ein Sonnenrad
des Vorschaltradsatzes an dem Getriebegehäuse festgesetzt ist. Vorzugsweise
ist der Hauptradsatz als gekoppeltes Zweisteg-Vierwellen-Getriebe,
insbesondere der Bauart „Ravigneaux", ausgeführt, wobei
zwei Sonnenräder
des Hauptradsatzes das erste und zweite Eingangselement des Hauptradsatzes
bilden, ein Steg des Hauptradsatzes das dritte Eingangselement des
Hauptradsatzes, und ein Hohlrad des Hauptradsatzes das Ausgangselement
des Hauptradsatzes.
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Durch
diese kinematische Koppelung der einzelnen Radsatzelemente untereinander
und mit der Antriebs- und Abtriebswelle des Automatgetriebes über die
insgesamt sechs Schaltelemente sind gegenüber dem gattungsgemäßen 6-Gang-Automatgetriebe gemäß
DE 10221096.9 zwei weitere
Vorwärtsgänge derart
schaltbar, daß beim
Umschalten von einem Gang in den nächstfolgend höheren oder nächstfolgend
niedrigeren Gang von den gerade betätigten Schaltelementen jeweils
nur ein Schaltelement geöffnet
und ein weiteres Schaltelement geschlossen wird.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert, wobei ähnliche
Elemente auch mit ähnlichen
Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen
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1 ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Getriebeschema;
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2 ein Schaltschema des Getriebes
gemäß 1;
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3 einen Drehzahlplan des
Getriebes gemäß 1; und
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4 einen Getriebeschnitt
des Getriebes gemäß 1 (in zwei Teilschnitten 4a und 4b).
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1 zeigt nun ein beispielhaftes
Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug. Mit AN ist eine Antriebswelle des Automatgetriebe
bezeichnet, die mit einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor des
Automatgetriebes wirkverbunden ist, beispielsweise über einen
Drehmomentwandler oder eine Anfahrkupplung oder einen Torsionsdämpfer oder
ein Zweimassenschwungrad oder eine starre Welle. Mit AB ist eine
Abtriebswelle des Automatgetriebes bezeichnet, die mit mindestens
einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB koxial zueinander angeordnet.
Für den
Fachmann ist klar, daß An- und
Abtriebswelle durch geringfügige
Modifikationen – beispielsweise
durch Hinzufügen
einer Stirnradstufe oder eines Kegeltriebs – auch achsparallel oder winklig
zueinander angeordnet sein können.
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Das
Automatgetriebe weist einen Vorschaltradsatz VS und einem Hauptradsatz
auf. Der Vorschaltradsatz VS ist als Plus-Planetenradsatz in Doppelplanetenbauweise
ausgebildet, mit einem Hohlrad HO_VS, mit einem Sonnenrad SO_VS,
sowie mit einem aus zwei Einzelstegen gebildeten Steg ST_VS, an
dem innere Planetenräder
P1_VS, die mit dem Sonnenrad SO_VS kämmen, und äußere Planetenräder P2_VS,
die mit den inneren Planetenrädern P1_VS
und dem Hohlrad HO_VS kämmen,
gelagert sind. Dabei arbeitet der Vorschaltradsatz als nicht schaltbare
Reduzierstufe und erzeugt eine Ausgangsdrehzahl, die vom Betrag
her kleiner ist als eine Eingangsdrehzahl der Antriebswelle des
Automatgetriebes. Hierzu ist das Sonnenrad SO_VS an einem Getriebegehäuse GG festgesetzt
und der Steg ST_VS ständig
mit der Antriebswelle AN verbunden. Das Hohlrad HO_VS bildet also
das Ausgangselement des Vorschaltradsatzes VS und ist mit dem Hauptradsatz
HS verbindbar.
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Der
Hauptradsatz HS ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als gekoppeltes
Zweisteg-Vierwellen-Planetengetriebe ausgebildet, mit drei nicht miteinander
gekoppelten Eingangselementen und einem Ausgangselement. Von der
Bauform her ist der Hauptradsatz HS ein bekanntlich kompakt bauender Ravigneaux-Radsatz,
mit zwei Sonnenrädern
S1_HS und S2_HS, einem Hohlrad HO_HS sowie einem gekoppelten Steg
ST HS. An dem gekoppelten Steg ST HS sind lange Planetenräder P1_HS,
die mit dem ersten Sonnenrad S1_HS und dem Hohlrad HO_HS kämmen, und
kurze Planetenräder
P2_HS, die mit dem zweiten Sonnenrad S2_HS und den langen Planetenrädern P1_HS
kämmen,
gelagert. Dabei bildet das erste Sonnenrad S1_HS das erste Eingangselement
des Hauptradsatzes HS, das zweite Sonnenrad S2_HS das zweite Eingangselement
des Hauptradsatzes HS, der gekoppelte Steg ST HS das dritte Eingangselement
des Hauptradsatzes HS und das Hohlrad HO_HS das Ausgangselement
des Hauptradsatzes HS.
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Das
Automatgetriebe weist insgesamt sechs Schaltelement A, B, C, D,
E, F auf, durch deren paarweises selektives Schalten alle Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei
schaltbar sind, gegenüber
dem Stand der Technik der
DE
10221096.9 also ein Schaltelement mehr. Die Schaltelemente
A, B, E und F sind als Kupplung ausgebildet, die Schaltelemente
C und D als Bremse. Hierzu ist das zweite Sonnenrad S2_HS des Hauptradsatzes
HS über
das erste Schaltelement A mit dem Hohlrad HO_VS des Vorschaltradsatzes
VS verbindbar. Weiterhin ist hierzu das erste Sonnenrad S1_HS des
Hauptradsatzes HS über
das zweite Schaltelement B mit dem Hohlrad HO_VS des Vorschaltradsatzes
VS verbindbar, über das
dritte Schaltelement C an dem Getriebegehäuse GG festsetzbar und – gegenüber dem
Stand der Technik der
DE 10221096.9 zusätzlich – auch über das
sechste Schaltelement F mit der Antriebswelle AN verbindbar. Weiterhin
ist hierzu der Steg ST_HS des Hauptradsatzes HS über das vierte Schaltelement
D an dem Getriebegehäuse
GG festsetzbar und über
das fünfte
Schaltelement E mit der Antriebswelle AN verbindbar. Infolge dieser
Anbindung der einzelnen Elemente des Hauptradsatzes HS an die einzelnen
Schaltelemente ist der Steg ST_HS des Hautradsatzes HS also durch
ein gleichzeitiges Schließen des
fünften
und sechsten Schaltelementes E, F auch mit dem ersten Sonnenrad
S1_HS des Hauptradsatzes HS verbindbar. Das Hohlrad HO_HS des Hauptradsatzes
HS ist ständig
und ausschließlich
mit der Antriebswelle AB verbunden.
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2 zeigt ein Schaltschema
des anhand 1 erläuterten
erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
mit den entsprechenden Übersetzungen
der einzelnen Gänge
und den einzelnen Gangsprüngen, 3 einen dazugehörigen Drehzahlplan.
Wie aus 2 und 3 ersichtlich, sind insgesamt
acht Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei
schaltbar, also derart, daß zum
Umschalten von einem Gang in den nächstfolgend höheren oder nächstfolgend
niedrigeren Gang von den gerade betätigten Schaltelementen jeweils
nur ein Schaltelement geöffnet
und ein weiteres Schaltelement geschlossen wird.
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In
dem ersten Gang „1" sind Kupplung A
und Bremse D geschlossen, in dem zweiten Gang „2" Kupplung A und Bremse C, in dem dritten
Gang „3" die Kupplungen A
und B, in dem vierten Gang „4" die Kupplungen A
und F, in dem fünften
Gang „5" die Kupplungen A
und E, in dem sechsten Gang „6" die Kupplungen E
und F, in dem siebten Gang „7" die Kupplungen B
und E, und in dem achten Gang „8" Bremse C und Kupplung
E. In einem ersten Rückwärtsgang „R1" sind Kupplung B
und Bremse D geschlossen. Es kann auch ein zweiter Rückwärtsgang „R2" vorgesehen sein,
in dem Kupplung F und Bremse D geschlossen sind.
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Wie
weiterhin aus 2 ersichtlich,
ist die Gangabstufung als harmonisch zu bezeichnen, bei einer großen Gesamt-Spreizung
von 7,27. Hierdurch werden gegenüber
dem zugrunde liegenden Stand der Technik verbesserte Fahrleistungen
erzielt. Insbesondere für
schnelle Kraftfahrzeuge (Sportwagen) vorteilhaft sind die kleinen
Gangsprünge
von etwa 20%, weil hierdurch in einfacher Weise stets im Bereich
eines Leistungsmaximums gefahren werden kann. Durch die kleinen
Gangsprünge
sind zudem Komfortverbesserungen in den in der Praxis wesentlichen
Fahrbereichen des Kraftfahrzeugs erzielbar. Die enge Gangabstufung
ermöglicht
auch, daß zur Reduzierung
einer Schalthäufigkeit
einzelne Gänge weitgehend
problemlos übersprungen
werden können,
ohne daß eine
schaltkomfortkritische Gruppenschaltung notwendig wird.
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Im
direkten Vergleich zum Stand der Technik der
US 5,106,352 und der
DE 10221096.9 ist bei der vorliegenden
Erfindung das fünfte
Schaltelement E im Verlauf dessen Zuschaltung (bei einer Schaltung vom
vierten in den fünften
Gang) einer geringeren thermischen Belastung ausgesetzt, bedingt
durch den kleineren Gangsprung. Dies wiederum ermöglicht eine
kleinere bauteilseitige Dimensionierung der Kupplung E.
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Anhand 4 wird nun eine auf Basis
des in 1 beschriebenen
erfindungsgemäßen Getriebeschemas
praktisch ausgeführte
Getriebekonstruktion erläutert.
Dabei entspricht die räumliche
Anordnung des Vorschaltradsatzes VS, des Hauptradsatzes HS und der
sechs Schaltelemente A bis F innerhalb des Getriebegehäuses GG
und relativ zueinander der in 1 schematisch
dargestellten Anordnung. Entsprechend der in diesem Beispiel koaxialen
Anordnung von Antriebs- und Abtriebswelle AN, AB ist das Automatgetriebe
für ein
Kraftfahrzeug mit Standardantrieb vorgesehen. Zur besseren Darstellung
ist der Getriebeschnitt in zwei Teilschnitten auf zwei Figuren 4a und 4b aufgeteilt, wobei der einem (nichtdargestellten)
Antriebsmotor zugewandte Teil des Automatgetriebes in 4a und der abtriebsseitige
Teil des Automatgetriebes in 4b abgebildet ist.
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Wie
in 4a ersichtlich, ist
eine Gehäusewand
GW mit dem Getriebegehäuse
GG verschraubt und bildet eine Außenwand in Richtung eines (nicht dargestellten)
Antriebsmotors bzw. in Richtung eines eventuell vorhandenen getriebeexternen
Anfahrelementes des Automatgetriebes. Diese Gehäusewand GW weist im einzelnen
nicht näher
erläuterte
Druckmittelkanäle
auf und kann beispielsweise auch eine Ölpumpe zur Druck- und Schmiermittelversorgung des
Automatgetriebes aufnehmen. In einer anderen Ausgestaltung kann
diese Gehäusewand
GW auch mehrteilig oder auch einstückig mit dem Getriebegehäuse GG ausgeführt sein.
Axial in Richtung Innenraum des Getriebegehäuses GG erstreckt sich eine Nabe
GN der Gehäusewand
GW. In einer anderen Ausgestaltung kann diese Nabe GN beispielsweise auch
als Leitradwelle eines Drehmomentwandlers ausgebildet sein. In axialer
Richtung gesehen zumindest teilweise radial oberhalb der Nabe GN
ist der als Doppel-Planetenradsatz ausgeführte Vorschaltradsatz VS angeordnet,
wobei dessen Sonnenrad SO_VS an der Nabe GN festgesetzt ist, vorzugsweise
formschlüssig über ein
entsprechend ausgebildetes Mitnahmeprofil. Die Antriebswelle AN
ist zentrisch durch die Nabe GN hindurchgeführt und kann in der zylindrischen
Nabe GN über
geeignete Gleit- oder Wälzlager
gelagert sein. Auf der der Gehäusewand GW
abgewandten Seite des Vorschaltradsatzes VS ist der aus zwei Einzelstegen
gebildete Steg ST_VS des Vorschaltradsatzes VS mit der Antriebswelle
AN verbunden, im Ausführungsbeispiel
formschlüssig über ein
Mitnahmeprofil. In bekannter Weise sind an dem Steg ST VS die mit
dem Sonnenrad SO_VS kämmenden
inneren Planetenräder
P1_VS und die mit den inneren Planetenrädern P1_VS und dem Hohlrad
HO_VS des Vorschaltradsatzes VS kämmenden äußeren Planetenräder P2_VS
drehbar gelagert.
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Der
als Ravigneaux-Planetenradsatz ausgebildete Hauptradsatz HS ist
auf der Seite des Vorschaltradsatzes VS angeordnet, die der Getriebegehäusewand
GW und damit dem Antriebsmotor gegenüberliegt. Die beiden Sonnenräder S1_HS, S2_HS
und der gekoppelte Steg ST HS des Hauptradsatzes HS bilden wie in 1 die drei Eingangselemente
des Hauptradsatzes. Auf dem Steg ST_HS sind lange Planetenräder P1_HS
und kurze Planetenräder
P2_HS verdrehbar gelagert. Die langen Planetenräder P1_HS sind auf der dem
Vorschaltradsatz VS zugewandten Seite des Hauptradsatzes HS angeordnet
und kämmen
mit dem ersten Sonnenrad S1_HS und dem Hohlrad HO_HS des Hauptradsatzes
HS. Die kurzen Planetenräder P2_HS
sind auf der dem Vorschaltradsatz VS abgewandten Seite des Hauptradsatzes
HS angeordnet und kämmen
mit dem zweiten Sonnenrad S2_HS und den langen Planetenrädern P1_HS.
Das Hohlrad HO_HS des Hauptradsatzes HS ist als Ausgangselement
des Hauptradsatzes ständig
und ausschließlich mit
der Abtriebswelle AB verbunden, die entsprechend der Anwendung des
Automatgetriebes für
einen Kraftfahrzeug-Standardantrieb hier auf der der Gehäusewand
GW bzw. dem (nicht dargestellten) Antriebsmotor des Automatgetriebes
gegenüberliegenden
Seite des Getriebes angeordnet ist.
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Räumlich gesehen
ist die Kupplung E als fünftes
Schaltelement des Automatgetriebes vollständig axial zwischen dem Vorschaltradsatz
VS und dem Hauptradsatz HS angeordnet (4a, 4b). Dabei
grenzt die Kupplung E axial an den Steg ST_VS des Vorschaltradsatzes
VS unmittelbar an. Ein Eingangselement der Kupplung E ist als Außenlamellenträger 520 ausgebildet,
innerhalb dessen eine Servoeinrichtung 510 der Kupplung
E und Lamellen 500 (Außen-
und Belaglamellen) der Kupplung E angeordnet sind. Geometrisch ist
der Außenlamellenträger 520 als
ein in Richtung des Hauptradsatzes HS geöffneter Topf ausgebildet mit
einem zumindest weitgehend scheibenförmigen Abschnitt 522,
der mit der Antriebswelle AN verbunden ist und sich angrenzend an
den Steg ST_VS des Vorschaltradsatzes VS radial nach außen erstreckt,
sowie mit einem zumindest weitgehend zylindrischen Abschnitt 521,
der sich an den scheibenförmigen
Abschnitt 522 anschließt
und sich axial in Richtung des Hauptradsatzes HS erstreckt, bis
zu den Lamellen 500 der Kupplung E. In üblicher Weise weist der zylindrischen Abschnitt 521 dabei
ein geeignetes Mitnahmeprofil zur Aufnahme von Außenlamellen
des Lamellenpaketes 500 auf. Die Servoeinrichtung 510 der
Kupplung E betätigt
die Lamellen 500 bei einer Druckbeaufschlagung einer Druckkammer 511 axial
in Richtung des Hauptradsatzes HS, gegen eine Federkraft eines Rückstellelementes 513.
Entsprechend dieser Anordnung rotiert der Druckraum 511 der
Kupplung E stets mit der Eingangsdrehzahl der Antriebswelle AN. Zur
Kompensation des rotatorisch bedingten dynamischen Kupplungsdrucks
ist für
die Kupplung E ein dynamischer Druckausgleich mit einem Druckausgleichsraum 512,
der drucklos mit Schmieröl
befüllt wird,
vorgesehen. Ein Ausgangselement der Kupplung E ist als Innenlamellenträger 530 ausgebildet, mit
einem zylindrischen Abschnitt 531, der ein geeignetes Mitnahmeprofil
zur Aufnahme der Belaglamellen des Lamellenpaketes 500 aufweist,
und mit einen scheibenförmigen
Abschnitt 532, der sich auf der dem Hauptradsatz HS zugewandten
Seite der Kupplung E an den zylindrischen Abschnitt 531 anschließt und sich
zentrisch zur Getriebemitte hin erstreckt und mit einer Stegwelle 540 fest
verbunden ist. Diese Stegwelle 540 wiederum ist zentral
durch den Hauptradsatz HS hindurch geführt und auf der dem Vorschaltradsatz
VS abgewandten Seite des Hauptradsatzes HS mit dem gekoppelten Steg ST_HS
des Hauptradsatzes HS verbunden.
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Wie
in
4a ersichtlich, ist
das gegenüber dem
Stand der Technik der
US 5,106,352 zusätzliche sechste
Schaltelement F als Kupplung ausgebildet und räumlich gesehen zwischen der
Gehäusewand GW
und dem Vorschaltradsatz VS angeordnet, genauer gesagt zwischen
der Gehäusewand
GW und ersten ebenfalls als Kupplung ausgebildeten Schaltelement
A, axial unmittelbar angrenzend an die Gehäusewand GW. Ein Eingangselement
der Kupplung F ist als Außenlamellenträger
620 ausgebildet,
innerhalb dessen eine Servoeinrichtung
610 der Kupplung F
und ein Lamellenpaket
600 mit Außen- und Belaglamellen der
Kupplung F angeordnet sind. Geometrisch ist der Außenlamellenträger
620 dabei
als ein entgegengesetzt zur Gehäusewand
GW geöffneter Topf
ausgebildet. Ein zylindrischer Abschnitt
621 des Außenlamellenträgers
620 erstreckt
sich axial oberhalb der Lamellen
600 und weist in üblicher
Weise ein geeignetes Mitnahmeprofil zur Aufnahme der Außenlamellen
des Lamellenpaketes
600 auf. Ein zumindest teilweise scheibenförmiger Abschnitt
622 des Außenlamellenträgers
620 schließt sich
auf der der Gehäusewand
GW zugewandeten Seite der Kupplung F an diesen zylindrischen Abschnitt
621 an
und erstreckt sich radial nach innen bis zu einer Nabe
623 des
Außenlamellenträgers
620.
Dabei grenzt der scheibenförmige
Abschnitt
622 des Außenlamellenträgers
620 unmittelbar
an die Gehäusewand
GW an. Diese Nabe
623 wiederum ist mit dem scheibenförmigen Abschnitt
622 des
Außenlamellenträgers
620 fest
verbunden – beispielsweise
verschweißt – und auf
der getriebegehäusefesten
Nabe GN der Gehäusewand
GW verdrehbar gelagert und mit dem Steg ST VS des Vorschaltradsatzes
VS wirkverbunden. Im Ausführungsbeispiel
ist die Nabe
623 hierbei formschlüssig in ein Mitnahmeblech
650 eingehängt, das wiederum
auf der der Gehäusewand
GW zugewandten Seite des Vorschaltradsatzes VS (im Ausführungsbeispiel
formschlüssig
wegen des Montageablaufs des Sonnenrades SO_VS) mit einem Stegblech
660 des
Stegs ST_VS wirkverbunden ist. Bei dieser besonderen Anordnung durchgreift
also der von der Antriebswelle AN her kommende Antrieb des Eingangselementes
620 der
Kupplung F den Vorschaltradsatz VS axial. Selbstverständlich kann
die Nabe
623 auch über
andere geeignete Mittel mit dem Steg ST_VS wirkverbunden sein.
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Wie
bereits erwähnt,
ist die Servoeinrichtung 610 der Kupplung F innerhalb des
Außenlamellenträgers 620 angeord net.
Bei Druckbeaufschlagung einer Druckkammer 611 betätigt die
Servoeinrichtung 610 die Lamellen 600 der Kupplung
F gegen eine Federkraft eines Rückstellelementes 613 axial
in zur Gehäusewand
GW entgegengesetzter Richtung, also axial in Richtung des Vorschaltradsatzes
VS. Entsprechend dieser Anordnung rotiert der Druckraum 611 der
Kupplung F stets mit der Eingangsdrehzahl der Antriebswelle AN. Ähnlich wie
für die
Kupplung E, ist auch für
die Kupplung F ein Druckausgleichsraum 612 vorgesehen,
der drucklos mit Schmiermittel befüllbar ist zur Kompensation
des rotatorischen Kupplungsdruckanteils der Kupplung F. Im dargestellten
Beispiel erfolgt sowohl die Druckmittelzufuhr zum Druckraum 611 als
auch die Schmiermittelzufuhr zum Druckausgleichsraum 612 in
einfacher Weise von der getriebegehäusefesten Nabe GN der Gehäusewand
GW her. Hierzu weisen die feststehende Nabe GN des Gehäusedeckels
GD und die rotierende Nabe 623 des Außenlamellenträgers 620 der
Kupplung F entsprechende Ölkanäle auf,
wobei die jeweiligen Ölzuführungen
gegeneinander und nach außen
hin über
bekannte rotierende Dichtmittel abgedichtet sind.
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Ein
Innenlamellenträger 630 der
Kupplung F bildet ein Ausgangselement der Kupplung F. Die geometrische
Ausbildung dieses Innenlamellenträger 630 und seine
kinematische Ankoppelung an das erste Sonnenrad S1_HS des Hauptradsatzes
HS wird später
im Detail noch beschrieben.
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Wie
in 4a weiterhin ersichtlich,
sind Lamellen 100 (Außen-
und Belaglamellen) des als Kupplung ausgeführten ersten Schaltelementes
A oberhalb des Hohlrades HO_VS des Vorschaltradsatzes VS angeordnet.
Ein Eingangselement der Kupplung A ist als Außenlamellenträger 120 ausgebildet,
innerhalb dessen eine Servoeinrichtung 110 der Kupplung
A und das Lamellenpaket 100 der Kupplung A angeordnet sind.
Geometrisch ist der Außenlamellenträger 120 dabei
als ein in Richtung des Hauptradsatzes HS geöffneter Topf ausgebildet. Ein zylindrischer
Abschnitt 121 des Außenlamellenträgers 120 erstreckt
sich axial oberhalb der Lamellen 100 und weist in üblicher
Weise ein geeignetes Mitnahmeprofil zur Aufnahme von Außenlamellen
des Lamellenpaketes 100 auf. Ein zumindest weitgehend scheibenförmiger Abschnitt 122 des
Außenlamellenträgers 120 schließt sich
auf der dem Hauptradsatz HS abgewandten Seite des Vorschaltradsatzes
VS (also auf der der Gehäusewand
GW zugewandten Seite Vorschaltradsatzes VS) an diesen zylindrischen
Abschnitt 121 an und erstreckt sich radial nach innen,
bis zu einer Nabe 123 des Außenlamellenträgers 120.
Diese Nabe 123 wiederum ist fest mit dem scheibenförmigen Abschnitt 122 des
Außenlamellenträgers 120 verbunden – beispielsweise
verschweißt – und auf
der Nabe 623 des Außenlamellenträgers 620 der
Kupplung F verdrehbar gelagert und mit dem Hohlrad HO_VS des Vorschaltradsatzes
VS wirkverbunden. Im Ausführungsbeispiel
ist die Nabe 123 hierbei formschlüssig in eine Mitnahmescheibe 150 eingehängt, die
sich radial entlang des Vorschaltradsatzes VS erstreckt und mit
einem Ring vernietet ist, der wiederum eine formschlüssige Verbindung
zum Hohlrad HO_VS ausweist. Selbstverständlich kann die Nabe 123 auch über andere
geeignete Mittel mit dem Hohlrad HO_VS wirkverbunden sein. Die Servoeinrichtung 110 der
Kupplung A ist also zumindest überwiegend
auf der dem Hauptradsatz HS abgewandten Seite des Vorschaltradsatzes
VS angeordnet, axial unmittelbar an den Vorschaltradsatz VS angrenzend
und auf der Nabe 123 des Außenlamellenträgers 120 gelagert.
Die Servoeinrichtung 110 betätigt die Lamellen 100 der
Kupplung A bei einer Druckbeaufschlagung einer Druckkammer 111 axial
in Richtung des Hauptrad satzes HS, gegen eine Federkraft eines Rückstellelementes 113.
Entsprechend dieser Anordnung rotiert der Druckraum 111 der Kupplung
A stets mit der Ausgangsdrehzahl des Vorschaltradsatzes VS. Zur
Kompensation des rotatorisch bedingten dynamischen Kupplungsdrucks
ist für
die Kupplung A ein dynamischer Druckausgleich mit einem Druckausgleichsraum 112,
der drucklos mit Schmieröl
befüllt
wird, vorgesehen. Im dargestellten Beispiel erfolgt die Druckmittelzufuhr
zum Druckraum 111 von der getriebegehäusefesten Nabe GN des Gehäusedeckels
GD her, über
die rotierenden Nabe 623 des Außenlamellenträgers der
Kupplung F. Hierzu weisen die feststehende Nabe GN des Gehäusedeckels
GD, die rotierende Nabe 623 des Außenlamellenträgers 620 der
Kupplung F und die Nabe 123 des Außenlamellenträgers 120 der
Kupplung A entsprechende Ölkanäle auf,
wobei die Ölzuführung nach
außen
hin über
bekannte rotierende Dichtmittel abgedichtet ist.
-
Entsprechend
der kraftflußmäßigen Anbindung
der beiden Kupplungen A und B an den Vorschaltradsatz VS ist der
Außenlamelenträger 120 der Kupplung
A mit einem Eingangselement des als Kupplung ausgebildeten zweiten
Schaltelementes B verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist dieses Eingangselement der Kupplung B als Innenlamellenträger 220 ausgeführt, mit
einem scheibenförmigen
Abschnitt 222, der auf der dem Hauptradsatz HS zugewandten
Seite der Lamellen 100 der Kupplung A in ein geeignetes
Mitnahmeprofil (beispielsweise das gleiche Mitnahmeprofil wie die
Außenlamellen
der Kupplung A) mit dem Außenlamellenträger 120 der
Kupplung A verbunden ist, sowie mit einem zylindrischen Abschnitt 221,
der sich an diesen scheibenförmigen
Abschnitt 222 anschließt
und sich axial in Richtung Hauptradsatz HS erstreckt und Belaglamellen
eines Lamellenpaketes 200 der Kupplung B aufnimmt. Die
Lamellen 200 (Außen-
und Belaglamellen) der Kupplung B schließen sich dabei axial in Richtung
Hauptradsatz HS direkt an die Lamellen 100 der Kupplung
A an und weisen einen zumindest annähernd gleichen Durchmesser
auf wie die Lamellen 100 der Kupplung A.
-
Räumlich gesehen
ist die Kupplung E unterhalb der Lamellen 200 der Kupplung
B angeordnet. Um trotzdem einen möglichst großen Durchmesser der Lamellen 500 der
Kupplung E zu ermöglichen, verläuft ein
zylindrischer Abschnitt 131 eines als Innenlamellenträger 130 ausgebildeten
Ausgangselementes der Kupplung A einerseits zumindest abschnittsweise
in axialer Richtung radial oberhalb der Kupplung E und übergreift
dabei Aunenlamellenträger 520,
Lamellen 500 und Innenlamellenträger 530 der Kupplung
E. Andererseits verläuft
der zylindrische Abschnitt 131 des Innenlamellenträgers 130 der Kupplung
A zumindest abschnittsweise in axialer Richtung radial unterhalb
des Innenlamellenträgers 220 der
Kupplung B, insbesondere unterhalb des zylinderförmigen Abschnitts 221 des
Innenlamellenträgers 220 der
Kupplung B, und wird anschließend über einen
scheibenförmigen
Abschnitt 132 zentral zur Getriebemitte hin geführt bis
zu einer zweiten Sonnenwelle 140. Diese zweite Sonnenwelle 140 wiederum
verläuft
koaxial oberhalb der Stegwelle 540 und verbindet das Ausgangselement 130 der Kupplung
A und dem zweiten Sonnenrad S2_HS des Hauptradsatzes HS. Somit durchdringt
das Abtriebselement 130 des ersten Schaltelementes A einen Kupplungsraum
radial unterhalb der Lamellen 200 des zweiten Schaltelementes
B zumindest teilweise.
-
Ein
Außenlamellenträger 230 bildet
ein Ausgangselement der Kupplung B. Dabei erstreckt sich ein erster
zylinderförmiger
Abschnitt 231 dieses Außenlamellenträgers 230 in
Richtung des Hauptradsatzes HS und bildet gleichzeitig ein als Innenlamellenträger 320 ausgeführtes Eingangselement
des dritten Schaltelementes C. Ein sich an diesen ersten zylinderförmigen Abschnitt 231 des
Außenlamellenträgers 230 anschließender zumindest
teilweise scheibenförmiger
Abschnitt 232 erstreckt sich radial in Richtung Getriebemitte
bis zu einer ersten Sonnenwelle 240, die auf der zweiten
Sonnenwelle 140 gelagert ist. Diese erste Sonnenwelle 240 verläuft koaxial
zur zweiten Sonnenwelle 140 und verbindet den Aunenlamellenträger 230 der
Kupplung B mit dem ersten Sonnenrad S1_HS des Hauptradsatzes HS. Von
beiden Sonnenrädern
des Hauptradsatzes HS ist das erste Sonnenrad S1_HS dasjenige, welches dem
Vorschaltradsatz VS zugewandt ist. Selbstverständlich kann die kinematische
Anbindung des Innenlamellenträgers 320 der
Bremse C an den Außenlamellenträger 230 der
Kupplung B konstruktiv auch anders gelöst sein, beispielsweise als
separate Verbindung zur ersten Sonnenwelle 240.
-
Eine
Servoeinrichtung 210 zur Betätigung der Kupplung B ist beispielhaft
axial zwischen den Lamellen 200 der Kupplung B und dem
Hauptradsatz HS angeordnet, unmittelbar angrenzend an den scheibenförmigen Abschnitt 132 des
hier beispielhaft als Innenlamellenträger 130 ausgebildeten
Ausgangselementes der Kupplung A, räumlich gesehen unterhalb von
Lamellen 300 der Bremse C. Bei Druckbeaufschlagung eines
Druckraumes 211 betätigt
die Servoeinrichtung 210 die Lamellen 200 der
Kupplung B axial in Richtung des Vorschaltradsatzes VS, gegen eine
Federkraft eines Rückstellelementes 213. Ähnlich wie
für die
Kupplungen A und E, ist auch für die
Kupplung B ein dynamischer Druckausgleich des stets mit einer Drehzahl
der ersten Sonnenwelle 240 rotierenden Druckraums 211 vorgesehen,
und zwar ein drucklos mit Schmieröl befüllbarer Druckausgleichsraum 212.
-
Zur
kinematischen Ankopplung des Ausgangselementes 630 der
Kupplung F ebenfalls an das erste Sonnenrad S1_HS des Hauptradsatzes
HS über
die erste Sonnenwelle 240 weist der Außenlamellenträger 230 der
Kupplung B einen zweiten zylindrischen Abschnitt 233 auf,
der sich ausgehend von dem ersten zylindrischen Abschnitt 231 mit
der Lamellenmitnahmeverzahnung axial in Richtung Kupplung F bis
in den Bereich des Außenlamellenträgers 620 der
Kupplung F erstreckt und dabei die Lamellen 100 der Kupplung
A vollständig
und die Servoeinrichtung 110 der Kupplung A teilweise in
axialer Richtung radial übergreift.
Der Innenlamellenträger 630 der Kupplung
F als deren Ausgangselement weist einen zylindrischen Abschnitt 631 mit
einem geeigneten Mitnahmeprofil für die Belaglamellen des Lamellenpaketes 600 auf.
Auf der dem Vorschaltradsatz VS zugewandeten Seite dieses zylindrischen
Abschnitts 631 schließt
sich ein scheibenförmiger
Abschnitt 632 des Innenlamellenträgers 630 an, der sich
radial nach außen
erstreckt, bis auf einen Durchmesser größer dem Außendurchmesser des Außenlamellenträgers 120 der
Kupplung A. Dabei übergreift
der Innenlamellenträger 630 der
Kupplung F den Außenlamellenträger 120 und
die darin liegende Servoeinrichtung 110 der Kupplung A
teilweise in axialer Richtung radial. An seinem offenen Ende ist
der zweite zylindrische Abschnitt 233 des Außenlamellenträgers 230 der
Kupplung B in das offene Ende des scheibenförmigen Abschnitts 632 des
Innenlamellenträgers 630 der
Kupplung F formschlüssig
eingehängt.
-
Selbstverständlich können Innenlamellenträger 630 der
Kupplung F und Außenlamellenträger 230 der
Kupplung B bzw. der Innenlamellenträger 630 der Kupplung
F und das erste Sonnenrad S1_HS der Hauptradsatzes HS auch über andere
geeignete Mittel wirkverbunden sein.
-
Das
Ausgangselement der Kupplung F ist also über das Ausgangselement der
Kupplung B mit der ersten Sonnenwelle 240 und über die
erste Sonnenwelle 240 mit dem ersten Sonnenrad S1_HS des Hauptradsatzes
HS wirkverbunden und übergreift dabei
sowohl den Vorschaltradsatz VS als auch die Kupplungen A und E in
axialer Richtung radial vollständig.
-
Räumlich in
Richtung Hauptradsatz HS gesehen grenzt an den scheibenförmigen Abschnitt 232 des
Außenlamellenträgers 230 der
Kupplung B eine Gehäusezwischenwand
GZ an, die mit dem Getriebegehäuse
GG verbunden ist. Die erste Sonnenwelle 240 (und die zentrisch
innerhalb der ersten Sonnenwelle 240 verlaufende zweite
Sonnenwelle 140 und die zentrisch innerhalb der zweiten
Sonnenwelle 140 verlaufende Stegwelle 540) durchdringen
diese Gehäusezwischenwand
GZ zentrisch. Dabei kann die erste Sonnenwelle 240 zusätzlich auch über die
gehäusefeste
Gehäusezwischenwand
GZ an dem Getriebegehäuse
GG gelagert sein. Im dargestellten Beispiel ist die Gehäusezwischenwand
GZ als separates Bauteil ausgeführt.
Selbstverständlich
kann auch eine einstückige
Ausbildung von Gehäusezwischenwand
und Getriebegehäuse
vorgesehen sein.
-
Räumlich gesehen
ist die Bremse C als drittes Schaltelement des Automatgetriebes
auf der dem Vorschaltradsatz VS zugewandten Seite der Gehäusezwischenwand
GZ angeordnet, wobei die Lamellen 300 (Außen- und
Belaglamellen) der Bremse C überwiegend
oberhalb der Servoeinrichtung 210 der Kupplung B angeordnet
sind, sich in axialer Richtung an die Lamellen 200 der
Kupplung B anschließen
und zumindest annähernd
den gleichen Durchmesser aufweisen wie die Lamellen 200 der
Kupplung B. Eine Servoeinrichtung 310 der Bremse C ist
innerhalb der Gehäusezwischenwand
GZ angeordnet, entsprechend konstruktiv einfach ist ihre Druckmittelzufuhr.
-
Die
Bremse D als viertes Schaltelement des Automatgetriebes ist auf
der dem Hauptradsatz HS zugewandten Seite der Gehäusezwischenwand
GZ angeordnet. Dabei schließen
sich Lamellen 400 (Außen-
und Belaglamellen) der Bremse D in axialer Richtung an die Lamellen 300 der
Bremse C an und weisen zumindest annähernd den gleichen Durchmesser
auf wie die Lamellen 300 der Bremse C. Eine Servoeinrichtung 410 der
Bremse D ist innerhalb der Gehäusezwischenwand
GZ angeordnet, mit entsprechend konstruktiv einfacher Druckmittelzufuhr.
Im dargestellten Beispiel ist die Servoeinrichtung 410 der
Bremse D in Doppelkolben-Bauweise mit zwei getrennten Druckräumen 411 ausgeführt, sodaß bei einer
Betätigung
der Bremse D die auf die Lamellen 400 axial entgegengesetzt
zum Vorschaltradsatz VS wirkende Kraft aus einem Differenzdruck
beider Druckräume 411 resultiert.
Ein Eingangselement der Bremse D ist als Innenlamellenträger 420 ausgeführt, der
auf der dem Vorschaltradsatz VS zugewandten Seite des Hauptradsatzes
HS mit dem gekoppelten Steg ST HS des Hauptradsatzes verbunden ist.
-
Durch
diese in 4a beschriebene
Anordnung der Schaltelemente F, A, B und E wird in vorteilhafter
Weise eine sehr geringe Baulänge – insbesondere
eine geringst mögliche
Lamellenanzahl – der vier
Schaltelemente F, A, B und E erzielt. Die Ausbildung des Eingangselementes 120 der
Kupplung A als Außenlamellenträger und
des Eingangselementes 220 der Kupplung B als Innenlamellenträger ermöglicht eine
konstruktiv einfache Ausführung
der drehmomentführenden
Verbindungsstelle zwischen diesen beiden Eingangselementen 120 und 220,
indem beispielsweise ein entsprechend ausgebildetes Element des
Innenlamellenträgers 220 in
eine Lamellen-Mitnahmeverzahnung des Außenlamellenträgers 120 eingehängt und
im Außenlamellenträger 120 axial
gesichert wird. Die Anordnung der Kupplung E radial unterhalb der
Kupplungen A, B ermöglicht
sowohl eine baulängensparende
Ausführung
der Kupplung E mit möglichst
geringer Lamellenanzahl bei sichergestellter Übertragungsfähigkeit
des über die
Antriebswelle AN eingeleiteten Antriebsmomentes, als auch eine baulängensparende
Ausführung der
Kupplungen A, B mit möglichst
geringer Lamellenanzahl bei sichergestellter Übertragungsfähigkeit des über den
Vorschaltradsatz VS in den meisten Betriebszuständen verstärkten Antriebsmomentes. Die Anordnung
der sich axial in Richtung Getriebeabtrieb an die Kupplung B anschließenden Bremsen
C und D ergibt in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Anordnung
der Kupplungen A, B und E insgesamt einen insgesamt sehr kompakten
und baulängensparenden
Getriebeaufbau.
-
In
einer anderen Ausbildung der Kupplungen A und B können deren
Eingangselemente 120, 220 auch beide als Außenlamellenträger ausgebildet sein,
wodurch eine konstruktiv einfache Ausführung als ein gemeinsames Bauelement
möglich
ist, ohne negativen Einfluß auf
die Baulänge.
-
Wie
in 4 ersichtlich, handelt
es sich also um eine äußerst kompakte
und bauraumsparende Anordnung eines 8-Gang-Automatgetriebes mit
einem als Reduzierstufe wirkendem Vorschalt-Planetenradsatz und
einem als gekoppeltes Zweisteg-Vierwellen-Planetengetriebe ausgebildetem
Hauptradsatz und insgesamt sechs Schaltelementen.
-
Wie
bereits erwähnt,
ist das in
1 beschriebene
Getriebeschema beispielhaft für
die erfindungsgemäße Kopplung
der Radsatzelemente untereinander und zu den Schaltelementen sowie
zu An- und Abtriebswelle des Automatgetriebes. Ebenso ist die anhand
4 beschriebene Anordnung
der Getriebekomponenten relativ zueinander als beispielhaft anzusehen.
Der Fachmann wird beispielsweise die im Stand der Technik gemäß
DE 10221095.0 offenbarten
Anordnungen der Schaltelemente relativ zu den einzelnen Planetenradsätzen und
relativ zum Antrieb und Abtrieb des Automatgetriebes sinnvoll kombinieren
mit der kinematischen Auskopplung des sechsten Schaltelementes und Ausführung des
Vorschalt-Radsatzes
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
- A
- erstes
Schaltelement, Kupplung
- B
- zweites
Schaltelement, Kupplung
- C
- drittes
Schaltelement, Bremse
- D
- viertes
Schaltelement, Bremse
- E
- fünftes Schaltelement,
Kupplung
- F
- sechstes
Schaltelement, Kupplung
- AN
- Antriebswelle
- AB
- Antriebswelle
- GG
- Getriebegehäuse
- GW
- Gehäusewand
- GN
- Nabe
der Gehäusewand
- GZ
- Gehäusezwischenwand
- VS
- Vorschaltradsatz
- HO_VS
- Hohlrad
des Vorschaltradsatzes
- SO_VS
- Sonnenrad
des Vorschaltradsatzes
- ST_VS
- Steg
des Vorschaltradsatzes
- P1_VS
- inneres
Planetenrad des Vorschaltradsatzes
- P2_VS
- äußeres Planetenrad
des Vorschaltradsatzes
- HS
- Hauptradsatz
- HO_HS
- Hohlrad
des Hauptradsatzes
- S1_HS
- erstes
Sonnenrad des Hauptradsatzes
- S2_HS
- zweites
Sonnenrad des Hauptradsatzes
- ST_HS
- Steg
des Hauptradsatzes
- P1_HS
- langes
Planetenrad des Hauptradsatzes
- P2_HS
- kurzes
Planetenrad des Hauptradsatzes
- 100
- Lamellen
des ersten Schaltelementes
- 110
- Servoeinrichtung
des ersten Schaltelementes
- 111
- Druckraum
des ersten Schaltelementes
- 112
- Druckausgleichsraum
des ersten Schaltelementes
- 113
- Rückstellelement
der Servoeinrichtung des ersten
-
- Schaltelementes
- 120
- Eingangselement
des ersten Schaltelementes,
-
- Außenlamellenträger
- 121
- zylindrischer
Abschnitt des Eingangselementes des
-
- ersten
Schaltelementes
- 122
- scheibenförmiger Abschnitt
des Eingangselementes
-
- des
ersten Schaltelementes
- 123
- Nabe
des Eingangselementes des ersten Schalt
-
- elementes
- 130
- Ausgangselement
des ersten Schaltelementes,
-
- Innenlamellenträger
- 131
- zylindrischer
Abschnitt des Ausgangselementes des
-
- ersten
Schaltelementes
- 132
- scheibenförmiger Abschnitt
des Ausgangselementes
-
- des
ersten Schaltelementes
- 140
- zweite
Sonnenwelle
- 150
- Mitnahmescheibe
- 200
- Lamellen
des zweiten Schaltelementes
- 210
- Servoeinrichtung
des zweiten Schaltelementes
- 211
- Druckraum
des zweiten Schaltelementes
- 212
- Druckausgleichsraum
des zweiten Schaltelementes
- 213
- Rückstellelement
der Servoeinrichtung des zweiten
-
- Schaltelementes
- 220
- Eingangselement
des zweiten Schaltelementes,
-
- Innenlamellenträger
- 221
- zylindrischer
Abschnitt des Eingangselementes des
-
- zweiten
Schaltelementes
- 222
- scheibenförmiger Abschnitt
des Eingangselementes
-
- des
zweiten Schaltelementes
- 230
- Ausgangselement
des zweiten Schaltelementes,
-
- Außenlamellenträger
- 231
- erster
zylindrischer Abschnitt des Ausgangselemen
-
- tes
des zweiten Schaltelementes
- 232
- scheibenförmiger Abschnitt
des Ausgangselementes
-
- des
zweiten Schaltelementes
- 233
- zweiter
zylindrischer Abschnitt des Ausgangselemen
-
- tes
des zweiten Schaltelementes
- 240
- erste
Sonnenwelle
- 300
- Lamellen
des dritten Schaltelementes
- 310
- Servoeinrichtung
des dritten Schaltelementes
- 320
- Eingangselement
des dritten Schaltelementes,
-
- Innenlamellenträger
- 400
- Lamellen
des vierten Schaltelementes
- 410
- Servoeinrichtung
des vierten Schaltelementes
- 411
- Druckräume des
vierten Schaltelementes
- 420
- Eingangselement
des vierten Schaltelementes,
-
- Innenlamellenträger
- 500
- Lamellen
des fünften
Schaltelementes
- 510
- Servoeinrichtung
des fünften
Schaltelementes
- 511
- Druckraum
des fünften
Schaltelementes
- 512
- Druckausgleichsraum
des fünften
Schaltelementes
- 513
- Rückstellelement
der Servoeinrichtung des fünften
-
- Schaltelementes
- 520
- Eingangselement
des fünften
Schaltelementes,
-
- Außenlamellenträger
- 521
- zylindrischer
Abschnitt des Eingangselementes des
-
- fünften Schaltelementes
- 522
- scheibenförmiger Abschnitt
des Eingangselementes
-
- des
fünften
Schaltelementes
- 530
- Ausgangselement
des fünften
Schaltelementes,
-
- Innenlamellenträger
- 531
- zylindrischer
Abschnitt des Ausgangselementes des
-
- fünften Schaltelementes
- 532
- scheibenförmiger Abschnitt
des Ausgangselementes
-
- des
fünften
Schaltelementes
- 540
- Stegwelle
- 600
- Lamellen
des sechsten Schaltelementes
- 610
- Servoeinrichtung
des sechsten Schaltelementes
- 611
- Druckraum
des sechsten Schaltelementes
- 612
- Druckausgleichsraum
des sechsten Schaltelementes
- 613
- Rückstellelement
der Servoeinrichtung des sechsten
-
- Schaltelementes
- 620
- Eingangselement
des sechsten Schaltelementes,
-
- Außenlamellenträger
- 621
- zylindrischer
Abschnitt des Eingangselementes des
-
- sechsten
Schaltelementes
- 622
- scheibenförmiger Abschnitt
des Eingangselementes
-
- des
sechsten Schaltelementes
- 623
- Nabe
des Eingangselementes des sechsten Schalt
-
- elementes
- 630
- Ausgangselement
des sechsten Schaltelementes,
-
- Innenlamellenträger
- 631
- zylindrischer
Abschnitt des Ausgangselementes des
-
- sechsten
Schaltelementes
- 632
- scheibenförmiger Abschnitt
des Ausgangselementes
-
- des
sechsten Schaltelementes
- 650
- Mitnahmeblech
- 660
- Stegblech