DE10162893A1

DE10162893A1 - Multi-step automatic planetary reduction gearbox for a motor vehicle has drive and driven shafts, single-link planet sets, a device to preset feed transmission, rotary shafts and gearshift devices.

Info

Publication number: DE10162893A1
Application number: DE2001162893
Authority: DE
Inventors: Gerhard Gumpoltsberger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-24

Abstract

Shafts (0-7) and gearshift devices (03,04,13,14,45,46) couple up a device (P1) for setting feed transmission in advance and two single-link planet sets (P2,P3) of gearing. Two brakes (03,04) and four clutches (13,14,45,46) use selective gearshift to engage forward and reverse gears. A drive shaft (1) links directly to a device (P1) to preset feed transmission. A driven shaft (2) links to a link in a second planet set (SPS) (P2) and to a ring gear (RG) in a third planet set (TPS) (P3). A third shaft (3) makes a continuous link (CL) with a link in the TPS. A fourth shaft (4) makes a CL with a sun wheel in the TPS. A fifth shaft (5) links an RG in the SPS with the P1. A sixth shaft (6) makes a CL with a sun wheel in the SPS.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a Multi-stage gearbox in planetary design, especially one Automatic transmission for a motor vehicle according to the preamble of Claim 1.

Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetensätze, die mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen wie etwa Kupplungen und Bremsen geschaltet werden und üblicherweise mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung verbunden sind. Automatic transmission, in particular for motor vehicles, according to the prior art include planetary gear sets that by means of friction or switching elements such as clutches and Brakes are switched and usually with one Slippage underlying and optionally with a Bridging clutch provided starting element such as a hydrodynamic torque converter or one Flow coupling are connected.

Ein derartiges Getriebe geht aus der EP 0 434 525 A1 hervor. Es umfasst im wesentlichen eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die parallel zueinander angeordnet sind, einen konzentrisch zur Abtriebswelle angeordneten Doppelplanetenradsatz und fünf Schaltelemente in der Form von drei Kupplungen und zwei Bremsen, deren wahlweise Sperrung jeweils paarweise die verschiedenen Gangübersetzungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bestimmen. Such a gear is known from EP 0 434 525 A1 out. It essentially comprises a drive shaft and an output shaft arranged parallel to each other are arranged concentrically to the output shaft Double planetary gear set and five shift elements in the form of three clutches and two brakes, their optional Blocking the different gear ratios in pairs determine between the input shaft and the output shaft.

Des weiteren ist aus der DE 199 49 507 A1 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe bekannt, bei dem an der Antriebswelle zwei nicht schaltbare Vorschaltradsätze vorgesehen sind, die ausgangsseitig zwei Drehzahlen erzeugen, die neben der Drehzahl der Antriebswelle wahlweise auf einen auf die Abtriebswelle wirkenden, schaltbaren Doppelplanetenradsatz durch selektives Schließen der verwendeten Schaltelemente derart schaltbar sind, dass zum Umschalten von einem Gang in den jeweils nächst folgenden höheren oder niedrigeren Gang von den beiden gerade betätigten Schaltelementen jeweils nur ein Schaltelement zu- oder abgeschaltet werden muss. Furthermore, from DE 199 49 507 A1 Applicant known a multi-speed transmission, in which at the Drive shaft two non-switchable gear sets are provided which generate two speeds on the output side, which in addition to the speed of the drive shaft optionally a switchable acting on the output shaft Double planetary gear set by selectively closing the used ones Switching elements are switchable in such a way that for switching from one gear to the next higher or next lower gear from the two just operated Switching elements only one switching element to or must be switched off.

Außerdem wird im Rahmen der EP 0 434 525 A1 ein Mehrstufengetriebe offenbart, welches eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die in einem Gehäuse angeordnet sind, einen mit der Abtriebswelle konzentrischen Planetensatz aus vier von einem ersten bis zu einem vierten in Drehzahlordnung bezeichneten Elementen, d. h. einem sogenannten doppelten Planetensatz sowie fünf Schaltelemente, nämlich drei Kupplungen und zwei Bremsen enthält, deren selektives paarweises Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen Antriebswelle und der Abtriebswelle bestimmt, wobei das Getriebe zwei Leistungswege aufweist, so dass durch das selektive paarweise Eingreifen der fünf Schaltelemente sechs Vorwärtsgänge erzielt werden. In addition, in the context of EP 0 434 525 A1 Multi-speed transmission discloses which a drive shaft and an output shaft, which are arranged in a housing, a planetary gear set concentric with the output shaft four from a first to a fourth in Speed order designated elements, d. H. a so-called double planetary set and five switching elements, namely three Contains clutches and two brakes, their selective intervention in pairs of different gear ratios determined between the input shaft and the output shaft, wherein the transmission has two power paths, so that through the selective intervention of the five switching elements in pairs six forward gears can be achieved.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem der Bauaufwand optimiert wird und zudem der Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen hinsichtlich der Schlepp- und Verzahnungsverluste verbessert wird. The present invention is based on the object a multi-speed transmission of the type mentioned to propose, in which the construction effort is optimized and also the efficiency in the main driving aisles in terms of Drag and gear losses are improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteile und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. This object is achieved by the features of claim 1 solved. Advantages and more advantageous embodiments emerge from the subclaims out.

Demnach wird ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe vorgeschlagen, bei dem vorzugsweise acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge realisierbar sind. Das Mehrstufengetriebe umfasst mindestens eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, welche in einem Gehäuse angeordnet sind, mindestens zwei Einstegplanetensätze und ein weiteres Element zum Vorgeben der Eingangsübersetzung, mindestens sechs drehbare Wellen sowie - je nach Bedarf - mindestens sechs Schaltelemente, deren selektives paarweises Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der mindestens einen Antriebswelle und der Abtriebswelle bewirkt. Accordingly, a multi-speed transmission according to the invention proposed, in which preferably eight forward gears and two reverse gears are possible. The Multi-speed transmission includes at least one drive shaft and one Output shaft, which are arranged in a housing, at least two planetary planetary gear sets and one additional element to specify the input translation, at least six rotatable shafts and - depending on requirements - at least six Switching elements, their selective pairwise intervention different gear ratios between the minimum causes an input shaft and the output shaft.

Hierbei erfolgt der Abtrieb durch eine Welle, die mit dem Steg eines zweiten Planetensatzes und dem Hohlrad eines dritten Planetensatzes verbunden ist, wobei eine weitere Welle ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes verbunden ist und wobei eine weitere Welle ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes verbunden ist. Ferner verbindet erfindungsgemäß eine weitere Welle das Hohlrad des zweiten Planetensatzes mit einem Element des Elementes zur Vorgabe der Eingangsübersetzung und eine weitere Welle ist ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes verbunden. Hierbei sind die Planetensätze sowie das Element zur Vorgabe der Eingangsübersetzung mittels Wellen und Schaltelementen gekoppelt. The output is carried out by a shaft with the land of a second planetary gear set and the ring gear one third planetary gear set, with another Wave constantly with the bridge of the third planetary gear set is connected and with another wave constantly with the Sun gear of the third planetary gear set is connected. Further another shaft connects the ring gear according to the invention of the second planetary gear set with an element of the element to specify the input translation and another wave is constantly with the sun gear of the second planetary gear set connected. Here are the planetary sets as well as the element to specify the input translation using waves and Switching elements coupled.

Als Element zum Vorgeben der Eingangsübersetzung kann beispielsweise ein Planetensatz oder eine Vorgelegestufe vorgesehen sein, wobei das Element eine oder zwei verschiedene Eingangsübersetzungen realisiert. Can be used as an element for specifying the input translation for example a planetary gear set or a gear stage be provided, the element one or two various input translations implemented.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ergeben sich geeignete Übersetzungen sowie eine erhebliche Erhöhung der Gesamtspreizung des Mehrstufengetriebes, was in erhöhtem Fahrkomfort und signifikanter Verbrauchsabsenkung resultiert. The construction according to the invention results appropriate translations and a significant increase in Total spread of the multi-speed transmission, which in increased Driving comfort and significant reduction in fuel consumption results.

Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe eignet sich für jedes Kraftfahrzeug, insbesondere für Personenkraftfahrzeuge und für Nutzkraftfahrzeuge, wie z. B. Lastkraftwagen, Busse, Baufahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Gleiskettenfahrzeuge und dergleichen. The multi-speed transmission according to the invention is suitable for every motor vehicle, especially for Passenger vehicles and for commercial vehicles, such as. B. Trucks, buses, construction vehicles, rail vehicles, Caterpillars and the like.

Darüber hinaus wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen, nämlich vorzugsweise nur vier Kupplungen und zwei Bremsen, der Bauaufwand erheblich reduziert. In addition, with the invention Multi-stage transmission through a small number of Switching elements, namely preferably only four clutches and two Braking, construction costs are significantly reduced.

In vorteilhafter Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe möglich, ein Anfahren mit einem hydrodynamischen Wandler, einer externen Anfahrkupplung oder auch einem sonstigen geeigneten externen Anfahrelement durchzuführen. Es ist auch denkbar, einen Anfahrvorgang mit einem im Getriebe integrierten Anfahrelement zu ermöglichen. Darüber hinaus ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad hinsichtlich der Schlepp- und Verzahnungsverluste. It is advantageous with the Multi-speed transmission according to the invention possible, starting with a hydrodynamic converter, an external starting clutch or also another suitable external starting element perform. It is also conceivable to start with a starting element integrated in the transmission enable. In addition, in the case of the invention Multi-speed transmission a good efficiency in terms of Drag and gear losses.

Des weiteren liegen geringe Momente in den Schaltelementen und auch in den Planetensätzen vor. Dadurch wird der Verschleiß des Mehrstufengetriebes in besonders vorteilhafter Weise reduziert. Aufgrund der geringen Momente in den Schaltelementen und den Planetensätzen kann das Getriebe kleiner dimensioniert werden, was zu einer Bauraumoptimierung und zu einer Reduzierung der Kosten führt. Furthermore, there are few moments in the Switching elements and also in the planetary gear sets. This will make the Wear of the multi-speed transmission in particular advantageously reduced. Due to the low moments in the Switching elements and the planetary gear sets can be used in the transmission be dimensioned smaller, resulting in a Optimizing installation space and reducing costs.

Außerdem ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird. In addition, the transmission according to the invention is such designed to be adaptable to different Drivetrain configurations both in the direction of power flow and is made possible in spatial terms.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. The invention is described below with reference to the drawings explained in more detail.

In diesen stellen dar: In these represent:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; Fig. 1 is a schematic view of a first embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

Fig. 2 eine schematische Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; Fig. 2 is a schematic view of the second embodiment of the multi-speed transmission according to the invention;

Fig. 3 ein Schaltschema für das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe gemäß den Fig. 1 und 2; Fig. 3 is a circuit diagram for the multi-speed transmission according to the invention according to Figures 1 and 2.

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; Fig. 4 is a schematic view of a third embodiment of the multi-speed transmission according to the invention;

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes und Fig. 5 is a schematic view of a fourth embodiment of the multi-speed transmission according to the invention and

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes. Fig. 6 is a schematic view of a fifth embodiment of the multi-speed transmission according to the invention.

Gemäß Fig. 1 weist das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe eine Antriebswelle 1 (An) und eine Abtriebswelle 2 (Ab), welche in einem Gehäuse angeordnet sind, zwei Einstegplanetensätze P2, P3, die vorzugsweise als Minus- Planetensätze ausgebildet sind und einen Plus- Planetensatz P1 auf, der eine feste Eingangsübersetzung vorgibt. Wie aus der Figur ersichtlich, sind lediglich sechs Schaltelemente, nämlich zwei Bremsen 03 und 04 und vier Kupplungen 13, 14, 45, 46 vorgesehen, durch deren selektives Schalten acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge erzielbar sind. Das Getriebe weist insgesamt sechs drehbare Wellen auf, nämlich die Wellen 1, 2, 3, 4, 5 und 6. Referring to FIG. 1 has multi-stage transmission according to the invention a drive shaft 1 (An) and an output shaft 2 (Ab), which are arranged in a housing, two Einstegplanetensätze P2, P3, the minus planet sets are preferably formed as and a plus planetary gear set P1 , which specifies a fixed input translation. As can be seen from the figure, only six shift elements, namely two brakes 03 and 04 and four clutches 13 , 14 , 45 , 46 are provided, by means of which selective shifting eight forward gears and two reverse gears can be achieved. The transmission has a total of six rotatable shafts, namely shafts 1 , 2 , 3 , 4 , 5 and 6 .

Hierbei ist der Steg des ersten Planetensatzes P1 drehfest mit dem Gehäuse verbunden (Welle 0) und der Antrieb erfolgt durch die Antriebswelle 1, welche direkt mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes P1 verbunden ist. In this case, the web of the first planetary gear set P1 is connected to the housing in a rotationally fixed manner (shaft 0) and the drive is effected by the drive shaft 1 , which is connected directly to the sun gear of the first planetary gear set P1.

Gemäß der Erfindung erfolgt der Abtrieb über die Welle 2, die mit dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist, wobei eine Welle 3 ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes P3 und eine Welle 4 ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist. Ferner verbindet eine Welle 5 das Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes P1, wobei eine Welle 6 ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 verbunden ist. According to the invention, the output takes place via the shaft 2 , which is connected to the web of the second planetary gear set P2 and the ring gear of the third planetary gear set P3, a shaft 3 constantly with the web of the third planetary gear set P3 and a shaft 4 with the sun gear of the third planetary gear set P3 is connected. Furthermore, a shaft 5 connects the ring gear of the second planetary gear set P2 to the ring gear of the first planetary gear set P1, a shaft 6 being permanently connected to the sun gear of the second planetary gear set P2.

Hierbei sind die Wellen 3 und 4 durch die Bremsen 03 bzw. 04 an das Gehäuse ankoppelbar. Des weiteren verbindet die Kupplung 13 die Wellen 1 und 3 lösbar und die Kupplung 14 die Wellen 1 und 4 lösbar. Ebenfalls sind die Wellen 4 und 5 durch die Kupplung 45 und die Wellen 4 und 6 durch die Kupplung 46 lösbar miteinander verbindbar. Here, the shafts 3 and 4 can be coupled to the housing by the brakes 03 and 04, respectively. Furthermore, the coupling 13 releasably connects the shafts 1 and 3 and the coupling 14 releasably connects the shafts 1 and 4 . Shafts 4 and 5 can also be detachably connected to one another by coupling 45 and shafts 4 and 6 by coupling 46 .

Die in Fig. 2 gezeigte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 dadurch, dass der Antrieb über eine Vorgelegestufe V erfolgt, die ständig mit der Antriebswelle 1 verbunden ist. Der Antrieb kann hierbei koaxial zum Planetengetriebe (An1), koaxial zur Vorgelegestufe V (An2) oder auch gleichzeitig zum Planetengetriebe und zur Vorgelegestufe erfolgen. The second embodiment shown in FIG. 2 differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the drive takes place via a countershaft V which is permanently connected to the drive shaft 1 . The drive can take place coaxially to the planetary gear (An1), coaxially to the countershaft V (An2) or simultaneously to the planetary gear and the countershaft.

Gemäß Fig. 2 erfolgt der Abtrieb über eine Welle 2, die mit dem Steg des zweiten Planetensatzes P2 und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist, wobei die Welle 3 ständig mit dem Steg des dritten Planetensatzes P3 verbunden und die Welle 4 ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes P3 verbunden ist. Die Welle 5 verbindet erfindungsgemäß das Hohlrad des zweiten Planetensatzes P2 mit einer Stirnradstufe der Vorgelegestufe V; ferner ist die Welle 6 ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes P2 verbunden. Die Kopplungen entsprechen denjenigen aus Fig. 1. According to Fig. 2 of the driven via a shaft 2 which is connected to the carrier of the second planetary gear set P2 and the ring gear of the third planetary gear set P3, whereby the shaft 3 continuously connected with the carrier of the third planetary gear set P3 and the shaft 4 continuously with the Sun gear of the third planetary gear set P3 is connected. According to the invention, the shaft 5 connects the ring gear of the second planetary gear set P2 to a spur gear stage of the countershaft stage V; furthermore, the shaft 6 is constantly connected to the sun gear of the second planetary gear set P2. The couplings correspond to those from FIG. 1.

Das den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 2 entsprechende Schaltschema ist Gegenstand der Fig. 3, in der beispielhafte Übersetzungen i und die sich ergebenden Stufensprünge φ angegeben sind. The circuit diagram corresponding to the embodiments according to FIGS. 1 and 2 is the subject of FIG. 3, in which exemplary translations i and the resulting increments φ are given.

Demnach weist das erfindungsgemäße Getriebe eine progressive Gangabstufung auf. Zudem werden bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermieden, da zwei benachbarte Gangstufen jeweils ein Schaltelement gemeinsam benutzen. Des weiteren wird bei jeder beliebigen Schaltung zwischen dem ersten und dem fünften Gang und zwischen dem fünften und dem achten Gang jeweils nur ein Schaltelement betätigt. Accordingly, the transmission according to the invention has a progressive gear gradation. In addition, at sequential Switching double circuits avoided, since two Adjacent gear stages use one shift element each. Furthermore, in any circuit between the first and fifth gear and between the fifth and the eighth gear operated only one switching element.

Für die Gänge 1 bis 5 ist die Kupplung 46 ständig aktiviert; diese Gänge ergeben sich durch die zusätzliche Aktivierung der Bremse 03 (erster Gang), der Bremse 04 (zweiter Gang), der Kupplung 45 (dritter Gang), der Kupplung 14 (vierter Gang) oder der Kupplung 13 (fünfter Gang). Für die Gänge 5 bis 8 bleibt die Kupplung 13 geschlossen und die Gänge ergeben sich durch zusätzliche Aktivierung der Kupplung 14 (sechster Gang), der Kupplung 45 (siebter Gang) oder der Bremse 04 (achter Gang). Der erste Rückwärtsgang erfordert die Aktivierung der Bremse 03 und der Kupplung 45 und der zweite Rückwärtsgang die Aktivierung der Bremse 03 und der Kupplung 14. The clutch 46 is continuously activated for gears 1 to 5; these gears result from the additional activation of brake 03 (first gear), brake 04 (second gear), clutch 45 (third gear), clutch 14 (fourth gear) or clutch 13 (fifth gear). For gears 5 to 8, clutch 13 remains closed and the gears result from additional activation of clutch 14 (sixth gear), clutch 45 (seventh gear) or brake 04 (eighth gear). The first reverse gear requires the activation of the brake 03 and the clutch 45 and the second reverse gear requires the activation of the brake 03 and the clutch 14 .

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 darin unterscheidet, dass zwei verschiedene Eingangsübersetzungen vorgesehen sind. Zu diesem Zweck weist das Element zur Vorgabe der Eingansübersetzung zwei unterschiedlich dimensionierte Planetensätze P1, P1' auf, deren Steg durch die Welle 0 miteinander verbunden ist, wobei die Welle 0 fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Welle 5 durch die Wellen 5.1 und 5.2 ersetzt worden, wobei die Welle 5.1 das Hohlrad von P1 mit dem Hohlrad von P2 und die Welle 5.2 das Hohlrad von P1' mit der Welle 4 über die Kupplung 45 verbindet. FIG. 4 shows a further variant of the invention, which differs from the embodiment according to FIG. 1 in that two different input translations are provided. For this purpose, the element for specifying the input ratio has two differently dimensioned planetary gears P1, P1 ', the web of which is connected to one another by shaft 0, shaft 0 being firmly connected to the housing. As can be seen from the figure, the shaft 5 has been replaced by the shafts 5.1 and 5.2 , the shaft 5.1 connecting the ring gear from P1 to the ring gear from P2 and the shaft 5.2 connecting the ring gear from P1 'to the shaft 4 via the coupling 45 ,

Fig. 5 beschreibt eine weitere Variante der Erfindung, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 2 ebenfalls darin unterscheidet, dass zwei verschiedene Eingangsübersetzungen vorgesehen sind. Zu diesem Zweck ist die Antriebswelle An2 mit zwei unterschiedlich dimensionierten Stirnradstufen der Vorgelegestufe V, V' verbunden, die jeweils mit der Welle 5.1 bzw. 5.2 verbunden sind, welche die Welle 5 aus Fig. 2 ersetzen. FIG. 5 describes a further variant of the invention, which also differs from the embodiment according to FIG. 2 in that two different input ratios are provided. For this purpose, the drive shaft An2 is connected to two differently dimensioned spur gear stages of the countershaft stage V, V ', which are each connected to the shaft 5.1 or 5.2 , which replace the shaft 5 from FIG. 2.

In Fig. 6 ist eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 dargestellt. Hierbei wird die feste Verbindung des Steges des ersten Planetensatzes P1 mit dem Gehäuse durch eine lösbare Verbindung vorzugsweise mittels einer Bremse 00 ersetzt. Dadurch kann auf die mittels der Bremse gelöste Welle 0 eine E-Maschine oder eine andere zusätzlich geeignete Antriebsquelle angeordnet werden. Analog zu dieser Variante ist es möglich, auch die feste Verbindung der Stege der Planetensätze P1 und P1' mit dem Gehäuse gemäß Fig. 4 durch eine lösbare Verbindung vorzugsweise mittels einer Bremse 00 zu ersetzen. In FIG. 6, a further variant of the embodiment of FIG. 1 is shown. Here, the fixed connection of the web of the first planetary gear set P1 to the housing is replaced by a releasable connection, preferably by means of a brake 00. As a result, an electric machine or another additionally suitable drive source can be arranged on the shaft 0 released by the brake. Analogous to this variant, it is also possible to replace the fixed connection of the webs of the planetary gear sets P1 and P1 'with the housing according to FIG. 4 by a releasable connection, preferably by means of a brake 00.

Bei sämtlichen erläuterten Ausführungsformen sind die Einstegplanetensätze P2, P3 vorzugsweise als Minus-Planetensätze und die Planetensätze P1, P1' als Plus-Planetensätze ausgebildet. In all of the illustrated embodiments, the Single-planet planetary sets P2, P3 preferably as Minus planetary gear sets and planetary gear sets P1, P1 'as Plus planetary gear sets trained.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um eine Welle zu trennen bzw. zu verbinden. According to the invention it is possible to at any suitable position of the multi-speed transmission additional freewheels to provide, for example between a shaft and the Housing or to separate or connect a shaft.

Zudem ist es durch die erfindungsgemäße Bauweise möglich, Antrieb und Abtrieb auf der gleichen Seite des Getriebes bzw. des Gehäuses anzuordnen. Auf der An- oder Abtriebsseite kann zudem ein Achsdifferential oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden. In addition, it is due to the construction according to the invention possible drive and output on the same side of the To arrange gear or the housing. On the approach or Output side can also be an axle differential or a Distributor differential can be arranged.

Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Antriebswelle durch ein Kupplungselement von einem Antriebsmotor nach Bedarf getrennt werden, wobei als Kupplungselement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung einsetzbar sind. Es ist auch möglich, ein derartiges Anfahrelement hinter dem Getriebe anzuordnen, wobei in diesem Fall die Antriebswelle fest mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist. Das Anfahren kann gemäß der Erfindung auch mittels eines Schaltelementes des Getriebes erfolgen, vorzugsweise mittels der Bremse 03 oder der Kupplung 46. As part of an advantageous further development, the drive shaft can be separated from a drive motor as required by a coupling element, wherein a hydrodynamic converter, a hydraulic coupling, a dry starting clutch, a wet starting clutch, a magnetic powder clutch or a centrifugal clutch can be used as the coupling element. It is also possible to arrange such a starting element behind the transmission, in which case the drive shaft is firmly connected to the crankshaft of the engine. According to the invention, starting can also take place by means of a shift element of the transmission, preferably by means of the brake 03 or the clutch 46 .

Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Motor und Getriebe. The multi-speed transmission according to the invention enables also the arrangement of a torsional vibration damper between engine and transmission.

Im Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf jeder Welle eine verschleißfreie Bremse angeordnet sein, was insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Auch kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle ein Nebenabtrieb vorgesehen sein. As part of another, not shown Embodiment of the invention can be on each wave wear-free brake can be arranged, which is particularly for use in commercial vehicles of particular importance is. Can also be used to drive additional units a power take-off is provided for each shaft.

Die eingesetzten Schaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein; Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen sind aber ebenfalls einsetzbar. Des weiteren können auch formschlüssige Bremsen und/oder Kupplungen, wie z. B. Synchronisierungen oder Klauenkupplungen eingesetzt werden. The switching elements can be used as load-switching clutches or brakes; Multi-disc clutches, band brakes and / or cone clutches are can also be used. Furthermore you can positive brakes and / or clutches, such as. B. Synchronizations or dog clutches are used.

Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Mehrstufengetriebes besteht darin, dass auf jeder Welle als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine eine elektrische Maschine anbringbar ist. Bezugszeichen 0 Welle
1 Welle
2 Welle
3 Welle
4 Welle
5 Welle
5.1 Welle
5.2 Welle
6 Welle
7 Welle
00 Bremse
03 Bremse
04 Bremse
13 Kupplung
14 Kupplung
45 Kupplung
46 Kupplung
P1 Planetensatz
P1' Planetensatz
P2 Planetensatz
P3 Planetensatz
V Vorgelegestufe
V' Vorgelegestufe
An Antrieb
Ab Abtrieb
i Übersetzung
φ Stufensprung
Another advantage of the multi-speed transmission presented here is that an electric machine can be attached to each shaft as a generator and / or as an additional drive machine. Reference number 0 wave
1 wave
2 wave
3 wave
4 wave
5 wave
5.1 wave
5.2 wave
6 wave
7 wave
00 brake
03 brake
04 brake
13 clutch
14 clutch
45 clutch
46 clutch
P1 planetary gear set
P1 'planetary gear set
P2 planetary gear set
P3 planetary gear set
V countershaft
V 'countershaft
On drive
From downforce
i translation
φ increment

Claims

1. multi-stage transmission in planetary design, in particular an automatic transmission for a motor vehicle, comprising at least one drive shaft and an output shaft, which are arranged in a housing, at least two single-planetary planetary gear sets (P2, P3) and a further element for specifying the input ratio (P1, P1 ', V), at least six rotatable shafts (0, 1, 2, 3, 4, 5, 5.1, 5.2, 6, 7) and at least six switching elements (00, 03, 04, 13, 14, 45, 46), which brakes and / or clutches, the selective pairwise engagement of which causes different transmission ratios between the at least one drive shaft and the output shaft, so that eight forward and two reverse gears can be achieved, characterized in that the drive is carried out by the at least one drive shaft ( 1 ), which is directly connected to the element for specifying the input ratio (P1, P1 ', V, V') that the output is carried out by a shaft ( 2 ) which is connected to the web of the second planetary gear set (P2) and the ring gear of the third planetary gear set (P3) that a shaft ( 3 ) is permanently connected to the web of the third planetary gear set (P3) that a shaft ( 4 ) is continuously connected to the sun gear of the third planetary gear set ( P3) is connected that a shaft ( 5 ) connects the ring gear of the second planetary gear set (P2) with an element of the element for specifying the input ratio (P1, V) and that a shaft ( 6 ) constantly with the sun gear of the second planetary gear set (P2 ) is connected, the shaft ( 3 ) being connectable to the housing by a brake (03), the shaft ( 4 ) being connectable to the housing by a brake (04), a coupling ( 13 ) the shafts ( 1 ) and ( 3 ) releasably connects, a coupling ( 14 ) releasably connects the shafts ( 1 ) and ( 4 ), a coupling ( 45 ) releasably connects the shafts ( 4 ) and ( 5 ) and a coupling ( 46 ) connects the shafts ( 4 ) and ( 6 ) releasably connects.

2. Multi-stage transmission according to claim 1, characterized in that a first planetary gear set (P1) is provided as an element for specifying the input transmission ratio, that the web of the first planetary gear set (P1) is connected in a rotationally fixed manner to the housing, that the drive shaft ( 1 ) is connected directly to the sun gear of the first planetary gear set (P1) is connected and that a shaft ( 5 ) connects the ring gear of the second planetary gear set (P2) and the ring gear of the first planetary gear set (P1).

3. Multi-stage transmission according to claim 1, characterized in that a countershaft (V) is provided as an element for specifying the input ratio, which is continuously connected to the drive shaft ( 1 ) and that the shaft ( 5 ) is the ring gear of the second planetary gear set (P2) connects with a spur gear stage of the countershaft stage (V).

4. Multi-stage transmission according to claim 2, characterized characterized that the firm connection of the Bridge the first planetary gear set (P1) with the housing a detachable connection can be replaced by means of a brake (00) is.

5. Multi-stage transmission according to claim 4, characterized characterized that on the means of Brake (00) released shaft (0) an electric machine or another suitable additional drive source can be arranged.

6. Multi-speed transmission according to claim 3, characterized characterized that the drive (An1) coaxial to the planetary gear (P1, P1 ', P2, P3) and / or coaxial to Gear stage (V) is provided.

7. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the Element for specifying the input translation a first and has a second transmission stage (P1, P1 '; V, V').

8. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that at additional freewheels can be used at any suitable point are.

9. Multi-stage transmission according to claim 8, characterized characterized that the freewheels between the Shafts and the housing can be used.

10. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that Drive and output on the same side of the housing can be arranged.

11. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that on the drive side or the output side of the housing an axle differential or a distributor differential can be arranged.

12. Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 1 ) can be separated from a drive motor by a coupling element.

13. Multi-stage transmission according to claim 12, characterized characterized that as a coupling element a hydrodynamic converter, a hydraulic clutch, a dry starting clutch, a wet starting clutch, a magnetic particle clutch or a centrifugal clutch is provided.

14. Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized in that an external starting element, in particular according to claim 13, can be arranged behind the transmission in the direction of the power flow, the drive shaft ( 1 ) being fixedly connected to the crankshaft of the engine.

15. Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the starting takes place by means of a switching element of the transmission, wherein the drive shaft ( 1 ) is fixedly connected to the crankshaft of the engine.

16. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that a torsional vibration damper between engine and transmission can be arranged.

17. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that A wear-free brake can be arranged on each shaft.

18. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that to drive additional units on each shaft Power take-off can be arranged.

19. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the switching elements as load-switching clutches or Brakes are formed.

20. Multi-stage transmission according to claim 19, characterized characterized that multi-plate clutches, Band brakes and / or cone clutches can be used.

21. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that as switching elements positive brakes and / or Couplings are provided.

22. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that on each wave as a generator and / or as an additional one Drive machine is an electrical machine attachable.

23. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the planetary gear sets (P1, P1 ') are plus planetary gear sets.

24. Multi-speed transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that the planetary gear sets (P2, P3) as minus planetary gear sets are trained.