CN104254711B - 能负载换挡的多级变速器 - Google Patents

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Abstract

一种在驱动轴(AN)与输出轴(AB)之间的行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器，尤其是用于车辆的自动变速器，其特征在于，该多级变速器具有两个平行的轴系(WS1、WS2)、六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)、至少两个圆柱齿轮级(STS1、STS2)和三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)，这些行星齿轮组分别具有太阳齿轮(SO1、SO2、SO3)、齿圈(HO1、HO2、HO3)以及带多个行星齿轮的行星齿轮支架，其中，行星齿轮支架组装在行星架(ST1、ST2、ST3)中，并且两个轴系(WS1、WS2)可以通过至少两个圆柱齿轮级(STS1、STS2)相互连接，其中，通过六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)的有选择的啮合能够导致在驱动轴(AN)与输出轴(AB)之间的不同的传动比，从而能够实现多个前进挡，特别是九个前进挡，以及至少一个倒挡。

Description

能负载换挡的多级变速器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器，该多级变速器例如可以用作自动变速器。
背景技术
能负载换挡的多级变速器用作在车辆的动力总成系统中的行驶变速器。这种多级变速器具有多个变速器级以及多个换挡元件。因此，针对前置横向安装或针对纵向安装，以最多八个前进挡可以用于针对轿车的实施方案中。为了产生变速器传动比，存在具有圆柱齿轮级以及具有行星齿轮级的能负载换挡的多级变速器。带行星齿轮挡的多级变速器大多是自动变速器，其借助摩擦元件或换挡元件，如离合器和制动器进行换挡。通常这种多级变速器与起动元件，如液力变矩器或液力耦合器连接。这种起动元件处于滑转作用下且有选择地配设有跨接离合器。公知的变速器设计方案具有特殊的优势和特殊的缺陷，从而它们只对特定的应用情况有利。
专利文件US 7,819,772B2公开了一种在驱动轴与输出轴之间的能负载换挡的多级变速器。多级变速器具有多个变速器级以及多个换挡元件。
发明内容
在这种背景下，本发明提供了一种用于车辆的行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器。有利的设计方案由接下来的说明得出。
在驱动轴和输出轴之间的行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器，尤其是用于车辆的自动变速器，具有两个平行的轴系、六个换挡元件、至少两个圆柱齿轮级和三个行星齿轮组，这些行星齿轮组分别具有太阳齿轮、齿圈和行星齿轮支架，该行星齿轮支架具有多个行星齿轮，其中，行星齿轮支架组装在行星架中。两个轴系可以通过至少两个圆柱齿轮级相互连接。通过六个换挡元件的有选择的啮合，可以导致在驱动轴与输出轴之间的不同的传动比。由此可以实现多个前进挡，尤其是至少九个前进挡，以及至少一个倒挡。
车辆可以是一种机动车，例如轿车、载重车或其它商用车。车辆可以配备有内燃机以及同时或作为备选可以配备有电驱动器，就是说也可以实施为混合动力型车辆。所联接的行星齿轮级在仅两个轴系上的分配导致了很短的结构长度，但也导致了紧凑的整体布局。
换挡元件按照实施方式的不同可以理解成离合器或制动器。换挡元件既可以实施成摩擦锁合的(reibschlüssig)换挡元件也可以实施成形状锁合的(formschlüssig)换挡元件。所使用的换挡元件可以构造成负载换挡式离合器或负载换挡式制动器。换挡元件尤其可以实施成摩擦锁合的离合器或实施成摩擦锁合的制动器，例如片式离合器、带式制动器或锥体离合器。此外，换挡元件还可以实施成形状锁合的制动器或形状锁合的离合器，例如同步器或爪式离合器。可以将不同类型的换挡元件使用于多级变速器的六个换挡元件。
针对圆柱齿轮级以及针对行星齿轮组可以参考公知的布置方式。多级变速器例如可以具有正好两个圆柱齿轮级，也就是说不多于两个的圆柱齿轮级，或正好三个圆柱齿轮级，也就是说不多于三个的圆柱齿轮级。就行星齿轮组而言，多级变速器可以例如具有正好三个行星齿轮组，也就是说不多于三个的行星齿轮组。
对前置横向式传动的车辆来说，两个轴系的平行布置尤为有利。由此，驱动轴和输出轴可以彼此平行地布置。多级变速器有利地具有很短的轴向结构形式，其对前置横向的构造方式来说是理想的。此外，多级变速器的特征在于具有很小的构造耗费、很低的成本、很轻的重量以及很好的传动比序列、很低的绝对转速、很低的相对转速、很低的行星齿轮组力矩和很低的换挡元件力矩、很好的啮合效率和紧凑的结构形式。
按照实施方式，多级变速器是一种9挡行星齿轮式负载换挡变速器。通过齿轮组和换挡元件的相应的布置，多级变速器也可以用作前置横向式系统。多级变速器可以包括至少九个前进挡。多级变速器在此可以用三个行星齿轮组来实现。
因此，行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器可以提供至少九个前进挡以及一个倒挡，并且具有对机动车来说极为适用的传动比，该传动比具有很高的总传动比跨越范围(Gesamtspreizung)以及有利的级跃迁(Stufensprung)。变速器可以使得在前进方向上的高起动传动成为可能并且包含直接挡位。在此，多级变速器仅要求很小的结构耗费，并且尤其因很少数量的换挡元件而表现出众，并且在顺序的换挡方式下避免了双重换挡(Doppelschaltung)。由此可以在以限定的挡位组进行换挡时分别仅打开之前被闭合的换挡元件以及闭合之前被打开的换挡元件。
就多级变速器而言，可以实现两种基本的布置方式，它们在下文中被称为第一和第二主系统。在第一主系统中，三个行星齿轮组布置在第一轴系上。在第二主系统中，三个行星齿轮组中的两个布置在第一轴系上，而三个行星齿轮组中的一个布置在第二轴系上，其中，与第一主系统相比，需要附加的圆柱齿轮级。
对两个主系统来说，还可以附加地实现不同的布置变型方案。为此，在变速器的功率路径中作用相同的换挡元件可以布置在功率路径的不同的部位上。尤其针对接下来被称为第一和第四换挡元件的换挡元件产生了到多级变速器的不同的轴上的不同的联接可行方案。因此可以实现完整的变速器家族。
接下来说明第一主系统的实施方式。
在此，三个行星齿轮组和驱动轴布置在两个平行的轴系中的第一轴系上。输出轴可以被布置在两个平行的轴系中的第二轴系上。两个平行的轴系可以通过两个圆柱齿轮级相互连接。三个行星齿轮组中的第二行星齿轮组的太阳齿轮和驱动轴可以抗相对扭转地(verdrehfest)相互连接并形成第一连接元件。三个行星齿轮组的第三行星齿轮组的齿圈和第二行星齿轮组的行星架可以抗相对扭转地相互连接并形成第三连接元件。三个行星齿轮组的第一行星齿轮组的太阳齿轮、至少两个圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮和第二行星齿轮组的一个齿圈可以通过第二、第四和第十四连接元件相互连接。在此，第二、第四和第十四连接元件可以具有共同的连接点。此外，第二连接元件可以与第一行星齿轮组的太阳齿轮连接。此外，第四连接元件可以与第二行星齿轮组的齿圈连接。此外，第十四连接元件可以与第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮连接。至少两个圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮和第一行星齿轮组的齿圈可以相互连接并形成第五连接元件。第一圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮和输出轴可以相互连接并形成第六连接元件。第一行星齿轮组的行星架和驱动轴可以相互连接并形成第七连接元件。第二圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮和输出轴可以相互连接并形成第八连接元件。六个换挡元件中的第二换挡元件可以布置在处于驱动轴与第三行星齿轮组的行星架之间的传力路径(Kraftfluss)中。六个换挡元件中的第三换挡元件可以布置在处于第四连接元件与第三行星齿轮组的行星架之间的传力路径中。六个换挡元件中的第五换挡元件可以布置在处于第三行星齿轮组的行星架与变速器壳体之间的传力路径中。六个换挡元件中的第六换挡元件可以布置在处于第三行星齿轮组的太阳齿轮与变速器壳体之间的传力路径中。
在传力路径中可以理解为，当相应的换挡元件闭合时，可以通过相应的换挡元件传递力。而如果换挡元件打开，那么通过相应的换挡元件就无法传递力，也就是说传力路径会中断。
连接元件可以理解为轴。根据实施方式的不同，连接元件要么可以是刚性的元件，要么也可以是由至少两个通过离合器联接起来的子元件组装成的元件。因此，两个借助连接元件连接的元件可以抗相对扭转地相互连接并例如形成刚性的轴。作为备选，连接元件可以具有离合器。在多级变速器的每一个轴上原则上都可以布置相对壳体或相对另一轴的自由轮。
对于所示的第一主系统，其中各单个换挡元件可以布置在功率路径的不同的部位上，而不会造成变速器传动比或换挡矩阵的改变。因此，对于在不同的部位上的不同的布置变型方案，变速器中的功率路径可以通过离合器(在此为第一和第四换挡元件)来连接或分开，其中，这可以作用相同地发生在功率路径的不同的部位上。因此，产生了针对第一主系统的接下来所说明的备选的实施方式。
在第一主系统的实施方式中，第七连接元件可以具有六个换挡元件中的第一换挡元件。第一换挡元件在此可以布置在处于驱动轴与第一行星齿轮组的行星架之间的传力路径中。
在第一主系统的另一实施方式中，第二连接元件可以具有第一换挡元件。在此，第一换挡元件可以布置在处于第二、第四和第十四连接元件的共同的连接点与第一行星齿轮组的太阳齿轮之间的传力路径中。
在第一主系统的另一实施方式中，第五连接元件可以具有第一换挡元件。第一换挡元件在此可以布置在处于第一行星齿轮组的齿圈与第一圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮之间的传力路径中。
在第一主系统的另一实施方式中，第六连接元件可以具有第一换挡元件。第一换挡元件在此可以布置在处于第一圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮与输出轴之间的传力路径中。
接下来说明第二主系统的实施方式。
与所示的第一主系统不同的是，在第二主系统中，其中一个行星齿轮组可以布置在第二轴系上。在此，布置在第二轴系上的行星齿轮组可以在稳态传动比的高度和主系统的变速器传动比的高度保持不变的情况下以至少两种方式与圆柱齿轮级联接。
按照第二主系统，两个行星齿轮组和驱动轴可以布置在两个平行的轴系中的第一轴系上。三个行星齿轮组中的第一行星齿轮组和输出轴可以布置在两个平行的轴系中的第二轴系上。两个平行的轴系可以通过三个圆柱齿轮级相互连接。三个行星齿轮组中的第二行星齿轮组的太阳齿轮和驱动轴可以抗相对扭转地相互连接并形成第一连接元件。三个行星齿轮组中的第三行星齿轮组的齿圈和第二行星齿轮组的行星架可以抗相对扭转地相互连接并形成第三连接元件。第二行星齿轮组的齿圈和至少两个圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮可以连接并形成第四连接元件。第二圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮和输出轴可以连接并形成第八连接元件。第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮、至少两个圆柱齿轮级的第四圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮和第四连接元件可以相互连接，其中，在至少两个圆柱齿轮级的第四圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮与第四连接元件之间的连接结构形成第九连接元件，并且在第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮与第四以及第九连接元件之间的连接结构形成第十四连接元件。输出轴和第一行星齿轮组的齿圈可以连接并形成第十连接元件。至少两个圆柱齿轮级的的第三圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮和驱动轴可以相互连接并形成第十三连接元件。驱动轴可以借助六个换挡元件中的第二换挡元件与第三行星齿轮组的行星架连接。第三行星齿轮组的行星架可以借助六个换挡元件中的第三换挡元件与第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮和第二行星齿轮组的齿圈的连接结构连接。六个换挡元件中的第五换挡元件可以布置在处于第三行星齿轮组的行星架与变速器壳体之间的传力路径中。六个换挡元件中的第六换挡元件可以布置在处于第三行星齿轮组的太阳齿轮与变速器壳体之间的传力路径中。第四圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮和第一行星齿轮组的行星架可以连接并形成第十一连接元件。第三圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮和第一行星齿轮组的太阳齿轮可以连接并形成第十二连接元件。
作为对此的备选，按照第二主系统，两个行星齿轮组和驱动轴可以布置在两个平行的轴系的第一轴系上。三个行星齿轮组的第一行星齿轮组和输出轴可以布置在两个平行的轴系的第二轴系上。两个平行的轴系可以通过三个圆柱齿轮级相互连接。三个行星齿轮组的第二行星齿轮组的太阳齿轮和驱动轴可以抗相对扭转地相互连接并形成第一连接元件。三个行星齿轮组的第三行星齿轮组的齿圈和第二行星齿轮组的行星架可以抗相对扭转地相互连接并形成第三连接元件。第二行星齿轮组的齿圈和至少两个圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮级的一个圆柱齿轮可以相互连接并形成第四连接元件。第二圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮和输出轴可以连接并形成第八连接元件。第二行星齿轮组的行星架和至少两个圆柱齿轮级的第四圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮可以抗相对扭转地连接并形成第九连接元件。输出轴和第一行星齿轮组的齿圈可以抗相对扭转地连接并形成第十连接元件。至少两个圆柱齿轮级的第三圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮和驱动轴可以连接并形成第十三连接元件。驱动轴可以借助六个换挡元件中的第二换挡元件与第三行星齿轮组的行星架连接。第三行星齿轮组的行星架可以借助六个换挡元件中的第三换挡元件与第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮和第二行星齿轮组的齿圈的连接结构连接。六个换挡元件中的第五换挡元件可以布置在处于第三行星齿轮组的行星架与变速器壳体之间的传力路径中。六个换挡元件中的第六换挡元件可以布置在处于第三行星齿轮组的太阳齿轮与变速器壳体之间的传力路径中。第四圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮和第一行星齿轮组的太阳齿轮可以连接并形成第十一连接元件。第三圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮和第一行星齿轮组的行星架可以连接并形成第十二连接元件。
与针对第一主系统所示对应的是，针对第二主系统也通过移动在功率路径上的换挡元件产生了作用相同的备选的实施方案。因此，第一换挡元件可以作用相同地定位在至少五个部位上，并且第四换挡元件可以作用相同地定位在至少两个部位上。
因此，按照第二主系统的实施方式，第十三连接元件具有六个换挡元件中的第一换挡元件。第一换挡元件在此布置在处于驱动轴与第三圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮之间的传力路径中。
此外，按照第二主系统的另一实施方式，第十二连接元件具有六个换挡元件中的第一换挡元件。
此外，按照第二主系统的另一实施方式，第十一连接元件具有六个换挡元件中的第一换挡元件。
此外，按照第二主系统的另一实施方式，第十连接元件具有六个换挡元件中的第一换挡元件。
此外，按照第二主系统的另一实施方式，第九连接元件具有第一换挡元件。
此外，按照两个主系统的其它实施方式，第八连接元件具有六个换挡元件中的第四换挡元件。第四换挡元件在此可以布置在处于第二圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮与输出轴之间的传力路径中。
此外，按照两个主系统的其它实施方式，第十四连接元件具有六个换挡元件中的第四换挡元件。在此，第十四换挡元件可以布置在处于第四连接元件或第九连接元件与第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮之间的传力路径中。
车辆的混合动力化变得日益重要。
按照实施方式，可以在驱动轴上布置功率源。功率源可以是发动机，例如电动机。功率源可以与驱动轴轴平行地布置。在另一实施例中，功率源直接布置在驱动轴上。
在此介绍的多级变速器的另一优势在于，在每一个轴上都可以附加地安装电机作为发电机和/或作为附加的驱动机。如已经说明的那样，原则上可以在每一个在此也被称为连接元件的轴上布置电机或其它动力源/功率源。不过尤其是对于电机来说，与驱动轴的联接显得很合理。它要么可以直接连接在驱动轴上，要么可以轴平行地通过齿轮对与驱动轴连接。这些变型方案对所有示出的设计方案来说都是可行的。
按照实施方式，全部三个行星齿轮组都例如实施成所谓的负行星齿轮组，它们的相应的齿圈在行星架保持固定的情况下沿与太阳齿轮相反的方向旋转。
在本发明的实施方式中，当相关的行星齿轮组的所描述的行星架连接和齿圈连接被交换且稳态传动比(Standübersetzung)被匹配时，至少一个行星齿轮组可以实施成正行星齿轮组。正行星齿轮组表示如下行星齿轮传动机构，它的齿圈在行星架保持固定的情况下以与太阳齿轮相同的转动方向旋转。负行星齿轮组具有在行星架上以能转动的方式支承的行星齿轮，这些行星齿轮与这个行星齿轮组的太阳齿轮和齿圈啮合，从而使得齿圈在行星架保持固定且太阳齿轮转动的情况下沿与太阳齿轮转动方向相反的方向转动。正行星齿轮组具有在行星架上以能转动的方式支承的且彼此齿啮合的内部的和外部的行星齿轮，其中，这个行星齿轮组的太阳齿轮与所提到的内部的行星齿轮啮合，而这个行星齿轮组的齿圈与所提到的外部的行星齿轮啮合，从而使得齿圈在行星架保持固定且太阳齿轮转动的情况下沿与太阳齿轮转动方向相同的方向转动。
通常适用于不同实施方式的是，当行星架连接和齿圈连接同时被交换且稳态传动比的数值提高了1时，在所有允许可连接性的地方都可以将单个或多个负行星齿轮组转换成正行星齿轮组。
按照实施方式，多级变速器的第一前进挡可以通过闭合第三、第四和第六换挡元件产生。第二前进挡可以通过闭合第二、第三和第四换挡元件产生。第三前进挡可以通过闭合第二、第四和第六换挡元件产生。第四前进挡可以通过闭合第一、第二和第四换挡元件产生。第五前进挡可以通过闭合第一、第二和第六换挡元件产生。第六前进挡可以通过闭合第一、第二和第三换挡元件产生。第七前进挡可以通过闭合第一、第三和第六换挡元件产生。第八前进挡可以通过闭合第一、第三和第五换挡元件产生。第九前进挡可以通过闭合第一、第五和第六换挡元件产生。倒挡可以通过闭合第四、第五和第六换挡元件产生。
所描述的变速器可以由驱动侧的第一轴系和输出侧的第二轴系组成。这两个轴系可以通过至少两个功率路径连接，至少两个圆柱齿轮级可以属于这两个功率路径。当这些功率路径通过离合器被分离时，那么这可以等效地发生在功率路径内的任意的部位上。当这些功率路径可以通过制动器与变速器壳体连接时，那么这个制动器也可以等效地作用在功率路径的其它部位上。相同的稳态传动比可以通过不同的行星齿轮传动结构产生，这些行星齿轮传动结构在此按照本发明应当被认为是等效的。
附图说明
借助附图示例性地详细阐释本发明。附图中：
图1示意性示出了具有按本发明的实施例的能负载换挡的多级变速器的车辆；
图2示出了按本发明的实施例的9挡多级变速器的变速器示意图；
图3示出了按本发明的实施例的多级变速器的示例性的换挡示意图；
图4示出了按本发明的实施例的多级变速器的第一主系统的实施变型方案；
图5至8示意性示出了按本发明的实施例的第一主系统；
图9示出了按本发明的实施例的第二主系统；
图10示出了按本发明的实施例的多级变速器的第二主系统的实施变型方案；
图11示出了按本发明的另一个实施例的第二主系统的变速器示意图；
图12示意性示出了按本发明的实施例的带功率源的第一主系统；以及
图13示意性示出了按本发明的实施例的带功率源的多级变速器。
在接下来对本发明的优选的实施例的说明中，针对在不同的图中示出且作用类似的元件使用相同或类似的附图标记，其中，省去了对这些元件的重复说明。
具体实施方式
在下文中借助图1来一览能负载换挡的多级变速器的使用。接着在图2中，能负载换挡的多级变速器的第一主系统作为本发明的实施例进行介绍并且之后借助图4至8在不同的联锁变型方案中进行说明。能负载换挡的多级变速器的第二主系统及其不同的布置变型方案和联锁变型方案在图9至11中示出。图12和13以第一主系统为例示出了能负载换挡的多级变速器的混合动力化。图3示出了用于按本发明的能负载换挡的多级变速器的换挡矩阵。
图1示意性示出了车辆100，其具有发动机110和按本发明的实施例的行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器120。也被称为行星齿轮式负载换挡变速器或负载换挡单元的能负载换挡的多级变速器120按照这个实施例以前置横向的结构形式装入车辆100中。发动机110，例如内燃机，借助驱动轴AN与能负载换挡的多级变速器120连接。能负载换挡的多级变速器120的输出轴AB将能负载换挡的多级变速器120与车辆100的前桥连接起来以驱动车辆100。
按照实施例，能负载换挡的多级变速器120包括三个行星齿轮组、两个或三个圆柱齿轮级以及六个换挡元件，在这六个换挡元件中，四个为离合器而两个为制动器，其中，两个换挡元件同时进行切换。能负载换挡的多级变速器120不具有固定的壳体联接以及可以切换九个前进挡和一个倒挡。液力变矩器、液力离合器、附加的起动离合器、集成的起动离合器或起动制动器、附加的电机或动力换挡单元或动力逆转单元可以用作起动元件。
图2示出了按本发明的实施例的能负载换挡的多级变速器120的变速器示意图。该实施例示出了多级变速器120的被称为第一主系统的实施方式。能负载换挡的多级变速器120可以是借助图1示出的多级变速器120。也被称为是行星齿轮式负载换挡变速器的多级变速器120按照这个实施例实现为9挡多级变速器。
多级变速器120包括两个平行的轴系WS1、WS2，六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2，两个圆柱齿轮级STS1、STS2以及三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3，所有这些都布置在多级变速器120的壳体GG中。全部三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3在这个实施例中都构造成简单的负行星齿轮组，它们各自的齿圈HO1、HO2、HO3在行星架ST1、ST2、ST3保持固定的情况下沿与太阳齿轮SO1、SO2、SO3相反的方向旋转。众所周知，负行星齿轮组具有以能转动的方式支承在行星架上的行星齿轮，这些行星齿轮与这个行星齿轮组的太阳齿轮和齿圈啮合。三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3在轴向方向上按顺序“PS1、PS2、PS3”同轴地前后相继布置在两个平行的轴系WS1、WS2中的第一轴系WS1上。
两个圆柱齿轮级STS1、STS2中的第一圆柱齿轮级STS1的第一圆柱齿轮ST1a和两个圆柱齿轮级STS1、STS2中的第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a同轴地前后相继布置在第一行星齿轮组PS1与第二行星齿轮组PS2之间的第一轴系WS1上。
驱动轴AN布置在两个平行的轴系WS1、WS2中的第一轴系WS1上，输出轴AB则布置在第二轴系WS2上。此外，两个轴系WS1、WS2通过两个圆柱齿轮级ST1、ST2相互连接。
换挡元件K1、K2、K3、K4构造成离合器，两个换挡元件B1、B2构造成制动器，并且他们在下文中部分也这样称呼。通过六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2的有选择的啮合可以导致在驱动轴AN与输出轴AB之间的不同的传动比。以这种方式可以实现至少九个前进挡和至少一个倒挡。
在下文中说明了三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3的各单个元件彼此间的联接、与两个圆柱齿轮级STS1、STS2的联接以及与驱动轴AN和输出轴AB的联接。
多级变速器120具有至少九个连接元件，它们用1至8以及14表示。连接元件1、2、3、4、5、6、7、8、14可以构造成轴，其中，在连接元件1、2、3、4、5、6、7、8、14内部也可以分别布置有一个或多个换挡元件，如接下来还将详细阐明的那样。
如图2所示，三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3中的第二行星齿轮组PS2的太阳齿轮SO2和驱动轴AN抗相对扭转地相互连接并形成第一连接元件1。三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3中的第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1、第二圆柱齿轮级STS2的圆柱齿轮STS2a以及第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2通过第二、第四和第十四连接元件2、4、14相互连接。第二、第四和第十四连接元件2、4、14具有共同的连接点。第二连接元件2与第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1连接。第四连接元件4与第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2连接。第十四连接元件14与第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a连接。三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3中的第三行星齿轮组PS3的齿圈HO3和第二行星齿轮组PS2的行星架ST2抗相对扭转地相互连接并形成第三连接元件。第二连接元件2和第四连接元件4相互连接，从而在第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2与第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1之间也存在连接。第一圆柱齿轮级STS1的第一圆柱齿轮ST1a与第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1连接并形成第五连接元件5。第一圆柱齿轮级STS1的第二圆柱齿轮ST1b与输出轴AB连接并形成第六连接元件6。第一行星齿轮组PS1的行星架ST1与驱动轴AN连接并形成第七连接元件7。第二圆柱齿轮级STS2的第二圆柱齿轮ST2b和输出轴AB连接并形成第八连接元件8。
第七连接元件7具有六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第一换挡元件K1，其中，第一换挡元件K1布置在处于驱动轴AN与第一行星齿轮组PS1的行星架ST1之间的传力路径中。六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第二换挡元件K2布置在处于驱动轴AN与第三行星齿轮组PS3的行星架ST3之间的传力路径中。六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第三换挡元件K3布置在处于第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2与第二圆柱齿轮级STS2的圆柱齿轮ST2a的抗相对扭转的连接结构与第三行星齿轮组PS3的行星架ST3之间的传力路径中。第八连接元件8具有六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第四换挡元件K4，其中，第四换挡元件K4布置在处于第二圆柱齿轮级STS2的第二圆柱齿轮ST2b与输出轴AB之间的传力路径中。六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第五换挡元件B1布置在处于第三行星齿轮组PS3的行星架ST3与变速器壳体GG之间的传力路径中。六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第六换挡元件B2布置在处于第三行星齿轮组PS3的太阳齿轮SO3与变速器壳体GG之间的传力路径中。
与三个行星齿轮组和两个圆柱齿轮级的两个第一圆柱齿轮在轴向方向上看按顺序“PS1/ST1a、ST2a、PS2、PS3”的空间布置相应，多级变速器120的第一连接元件1以区段形式在中央在第二连接元件2和第四连接元件4的内部延伸。此外，第七连接元件和第一换挡元件K1在轴向方向上包围驱动轴AN或第一连接元件1。第三连接元件3在轴向方向上完全包围第二换挡元件K2。第一圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮ST1a沿径向布置在第一行星齿轮组PS1上方。
第五换挡元件B1和第六换挡元件B2，也就是两个制动器B1、B2，在图2所示的实施例中从空间上看沿轴向直接并排布置于在顺序“PS1/ST1a、ST2a、PS2、PS3”之外在第三行星齿轮组PS3旁边的区域中。在此，第五换挡元件B1布置在第三行星齿轮组PS3与第六换挡元件B2之间。第五和第六换挡元件B1、B2与变速器壳体GG连接。第五和第六换挡元件B1、B2与第三行星齿轮组PS3在运动学上的连接在这个布置示例中决定了换挡元件B1要比换挡元件B2布置得更靠近第三行星齿轮组PS3。
换挡元件B1、B2在图2中示出的空间布置要理解为是示例性的。因此，换挡元件B1也可以例如至少部分沿径向布置在换挡元件B2上方，或作为备选，第六换挡元件B2可以布置在第一轴系WS1的旋转轴线的区域中。
在图2所示的实施例中，第三换挡元件K3沿轴向直接布置在第五换挡元件B1旁边。第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2与第三换挡元件K3的连接在轴向方向上完全包围第三连接元件3、第二换挡元件K2和第三行星齿轮组PS3。两个圆柱齿轮级STS1、STS2的两个第二圆柱齿轮ST1b、ST2b的空间布置在轴向方向上看以“ST1b、ST2b”的形式处在第二轴系WS2上。第四换挡元件K4直接沿轴向与第二圆柱齿轮级STS2的第二圆柱齿轮ST2b邻接。
前四个换挡元件K1、K2、K3、K4，也就是说四个离合器，在实施例中实施成能摩擦锁合地切换的片式离合器，但显然在另一实施例中也可以实施成能形状锁合地切换的爪式离合器或锥体离合器。实施成制动器的换挡元件B1、B2在实施例中实施成能摩擦锁合地切换的片式制动器，但按照其它实施例也可以实施成能摩擦锁合地切换的制动带或能形状锁合地切换的爪式制动器或锥体制动器。
由图2所示的变速器120可以推导出多个作用相同的变速器变型方案。针对图2所示的主系统的离合器K1，存在三个另外的作用相同的布置可行方案，针对离合器K4则存在一个另外的布置可行方案。这在接下来的图4中将详细阐明。
图3示出了按本发明的实施例的多级变速器的示例性的换挡示意图。多级变速器或行星齿轮式负载换挡变速器可以是其中一个前述的或接下来所说明的多级变速器。
从左向右看，在图3所示的表格的第一列中示出了挡位级，它们分别表示多级变速器的一个挡位。在接下来为六个换挡元件B1、B2、K1、K2、K3、K4保留的六列中，如已经借助图2所说明的那样，分别针对闭合的换挡元件B1、B2、K1、K2、K3、K4在表格中打叉。在此，先是列出了两个制动器B1和B2并紧接着列出了四个离合器K1、K2、K3、K4。在闭合的换挡元件B1、B2、K1、K2、K3、K4的情况下进行通过相应的换挡元件B1、B2、K1、K2、K3、K4的传力。在此，相应的换挡元件B1、B2、K1、K2、K3、K4可以构成刚性的连接元件。倒数第二列示出了示例性的传动比i，紧接着在最后一列中是由此得出的挡位跃迁用“x”标注的闭合的换挡元件也可以用英文表达“啮合的换挡元件(engaged shifting elements)”表示。针对每一个挡位，换挡元件B1、B2、K1、K2、K3、K4中的三个是打开的并且换挡元件B1、B2、K1、K2、K3、K4中的三个是闭合的。
从换挡示意图中，除了获知换挡逻辑外，也可以获知针对各单个挡位级的相应的传动比i的示例性的值以及要由此确定的挡位跃迁所说明的传动比i由三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3的(典型的)稳态变速器传动比得出，针对第一行星齿轮组PS1是-1.600，针对第二行星齿轮组PS2是-1.600，针对第三行星齿轮组是-3.642，针对第一圆柱齿轮级STS1是1.000并且针对第二圆柱齿轮级STS2是3.228。在此，圆柱齿轮级的稳态传动比可以在结构引起的公差范围内发生改变，而不会对变速器传动比产生根本性的影响。此外，由换挡示意图可知，在顺序的换挡方式下避免了双重换挡或成组换挡。两个相邻的挡位级共同使用所需的三个换挡元件中的两个。第六挡位优选构造成直接挡位。所说明的传动比以及由此推导出的参量表示优选的实施方式。技术人员在此也可以根据对多级变速器的要求使用其它值。
如已经借助图2所说明的那样，六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2由四个离合器K1、K2、K3、K4和两个制动器B1、B2组成。在接下来的说明中，针对前四个换挡元件K1、K2、K3、K4选用名称离合器K1、K2、K3、K4，而针对第五和第六换挡元件B1、B2选用名称制动器B1、B2。
第一前进挡通过闭合制动器B2和离合器K3、K4产生，第二前进挡通过闭合离合器K2、K3、K4产生，第三前进挡通过闭合制动器B2和离合器K2、K4产生，第四前进挡通过闭合离合器K1、K2、K4产生，第五前进挡通过闭合制动器B2和离合器K1、K2产生，第六前进挡通过闭合离合器K1、K2、K3产生，第七前进挡通过闭合制动器B2和离合器K1、K3产生，第八前进挡通过闭合制动器B1和两个离合器K1、K3产生以及第九前进挡通过闭合两个制动器B1、B2和离合器K1产生。由图3中的换挡示意图进一步可知，倒挡通过闭合两个制动器B1、B2和离合器K4产生。
传动比i也可以被称为概念“比率(ratio)”。针对以挡位级1表示的第一挡位得出传动比i为5.531，针对以挡位级2表示的第二挡位得出传动比i为3.228，针对第三挡位得出传动比i为2.232，针对第四挡位得出传动比i为1.619，针对第五挡位得出传动比i为1.207，针对第六挡位得出直接传动比i为1.000，针对第七挡位得出传动比i为0.862，针对第八挡位得出传动比i为0.722以及针对第九挡位得出传动比i为0.615。如由换挡示意图进一步可知的那样，针对倒挡得出传动比i为-5.165。因此，得出了从第一挡位到第二挡位的也被称为概念“跃迁(step)”的挡位跃迁为1.713，从第二挡位到第三挡位的挡位跃迁为1.446，从第三挡位到第四挡位的挡位跃迁为1.379，从第四挡位到第五挡位的挡位跃迁为1.341，从第五挡位到第六挡位的挡位跃迁为1.207，从第六挡位到第七挡位的挡位跃迁为1.160，从第七挡位到第八挡位的挡位跃迁为1.194，从第八挡位到第九挡位的挡位跃迁为1.174。因此，变速器具有8.993的速比跨越范围(Spreizung)。倒挡与第一挡位的比为-0.934，因此极为接近理想值-1。
在第一列中列出的多重挡位M4’、M4”、M4”’是另外的换挡组合，它们同样表示第四挡位。第一多重挡位M4’通过闭合制动器B1和离合器K1、K4产生，第二多重挡位M4”通过闭合离合器K1、K3、K4产生以及第三多重挡位M4”’通过闭合制动器B2和离合器K1、K4产生。
按照本发明的实施例，车辆(例如在图1中示出的车辆)的起动可以用集成在变速器内的换挡元件来实现。在此，特别合适的是在第一前进挡中以及在倒挡中所需要的换挡元件，在此也就是制动器B2或离合器K4。有利的是，在第二前进挡中也需要离合器K4。如果离合器K4被用作集成在变速器中的起动元件，那么由此甚至能在前四个前进挡中以及在倒挡中实现起动。
稳态传动比的高度以及因此变速器传动比的高度原则上可以自由选择。按照实施例，主系统的优选的稳态传动比针对第一行星齿轮组PS1为-1.600，针对第二行星齿轮组PS2为-1.600，针对第三行星齿轮组PS3为-3.643，针对圆柱齿轮级STS1(ST1a-ST1b)为1.000，针对第二圆柱齿轮级STS2(ST2a-ST2b)为3.228，并且对于在图9至11中所示的带三个圆柱齿轮级的实施变型方案而言，针对第三圆柱齿轮级STS3(ST3a-ST3b)为1.000以及针对第四圆柱齿轮级STS4(ST4a-ST4b)为1.000。所有在图1和图3至13中示出的实施例得出作用相同的变速器变型方案，它们可以使用同一个换挡矩阵。
在下文中说明图2所示的多级变速器120的在图4至8中示出的可行的联锁变型方案。多级变速器120的在图2中示出的实施例的换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2的空间布置在多级变速器120的内部原则上可以是任意的且仅受到变速器壳体GG的尺寸和外部轮廓的限制。相应地，在接下来的附图中示例性示出了按图2的多级变速器120的构件布置变型方案，其中，行星齿轮组、圆柱齿轮级、换挡元件和轴或连接元件的所有在运动学上的联接彼此间未改变地从图2接手。
图4示出了按本发明的不同的实施例的多级变速器120的已经借助图2说明的第一主系统的联锁变型方案的概览。
图4所示的变速器示意图对应于图2所示的多级变速器120的变速器示意图，由其可以推导出多个作用相同的变速器变型方案，其中，针对第一换挡元件K1或离合器K1示出了三个另外的作用相同的布置方案，而针对第四换挡元件K4或离合器K4示出了一个另外的布置变型方案。
针对离合器K1的三个布置变型方案在图4中以A1、A2、A3表示，针对离合器K4的布置变型方案则以A4表示。
离合器K1的第一布置变型方案A1是离合器K1在处于第一行星齿轮组的太阳齿轮SO1与第四连接元件4之间的第二连接元件2上的布置。在第一布置变型方案A1中，第一换挡元件K1布置在处于第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2、第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a与第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1之间的传力路径中。
离合器K1的第二布置变型方案A2是离合器K1在处于第一行星齿轮组的齿圈HO1与第一圆柱齿轮级STS1的第一圆柱齿轮ST1a之间的第五连接元件5上的布置。在第二布置变型方案A2中，第一换挡元件K1布置在处于第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1与第一圆柱齿轮级STS1的第一圆柱齿轮ST1a之间的传力路径中。
离合器K1的第三布置变型方案A3是离合器K1在处于第一圆柱齿轮级STS1的第二圆柱齿轮ST1b与输出轴AB之间的第六连接元件6上的布置。在第三布置变型方案A3中，第一换挡元件K1布置在处于第一圆柱齿轮级STS1的第二圆柱齿轮ST1b与输出轴AB之间的传力路径中。
在离合器K4的布置变型方案A4中，第四连接元件4具有离合器K4。在离合器K4的布置变型方案A4中，第四换挡元件布置在处于第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2与第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a以及第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1之间的传力路径中。在布置变型方案A4中离合器K4打开的情况下，第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮ST2a脱开与第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1和第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2的连接。在第四布置变型方案A4中，第四换挡元件K4布置在第十四连接元件中。
当离合器K1按照第一布置变型方案A1布置在第二连接元件2中时，那么第七连接元件7就建立起了在驱动轴AN与第一行星齿轮组PS1的行星架ST1之间的抗相对扭转的连接，并且第一行星齿轮组的太阳齿轮SO1能够通过离合器K1与第二行星齿轮组的行星架ST2联接。在此，在图2中公开的针对离合器K1的位置以及针对离合器K1的三个布置变型方案A1、A2、A3与在图2中公开的针对离合器K4的位置以及针对离合器K4的布置变型方案A4的全部八个组合都是可行的。在接下来的图5至8中，分别示出了其中一个针对离合器K1或K4的可行的布置变型方案A1、A2、A3、A4。
图5示意性示出了多级变速器120的已经借助图2说明的第一主系统的另一实施例。示出了针对离合器K1的在图4中被称为A1的第一布置变型方案。在此，与图4所示的变速器相比，第一圆柱齿轮级STS1与第一行星齿轮组PS1一起沿轴向被移动，从而使得离合器K1在空间上可以布置在第一行星齿轮组PS1与第二圆柱齿轮级STS2之间。相比图2所示的多级变速器，第四离合器K4在空间发生改变并且布置在两个圆柱齿轮级STS1、STS2之间。
在图5中所示的实施例中，第一行星齿轮组PS1的行星架ST2抗相对扭转地与驱动轴AN或与第一连接元件1以及因此与第二行星齿轮组PS2的太阳齿轮SO2连接。通过离合器K1，第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1和第二行星齿轮组PS2的行星架ST2以及第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a可以相互联接。在图5所示的实施例中，离合器K4布置在第一圆柱齿轮级STS1的第二圆柱齿轮ST1b与第二圆柱齿轮级STS2的第二圆柱齿轮ST2b之间。
图6示意性示出了多级变速器120的已经借助图2说明的第一主系统的另一布置示例。示出了针对离合器K1的在图4中被称为A2的第二布置变型方案。
在图6所示的实施例中，与在图4和图5中示出的变速器120相比，第一圆柱齿轮级STS1沿轴向被移动并且布置在第一行星齿轮组PS1相对第二行星齿轮组PS2的对置的侧上。通过第一圆柱齿轮级STS1的轴向移动，第七连接元件7在中央在第五连接元件5内部延伸。第四换挡元件K4的布置对应于已经在图5中示出的布置变型方案。驱动轴AN抗相对扭转地与第一行星齿轮组PS1的行星架ST1连接。第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1抗相对扭转地与第二行星齿轮组PS2的行星架ST2连接。第一圆柱齿轮级STS1的第一圆柱齿轮ST1a与第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1可以通过第一换挡元件K1联接。
图7示意性示出了多级变速器120的已经借助图2说明的第一主系统的另一布置示例。示出了针对第一离合器K1的在图4中被称为A3的第三布置变型方案。
在图7所示的实施例中，第一圆柱齿轮级STS1的第二圆柱齿轮ST1b可以通过离合器K1与输出轴AB联接。第一圆柱齿轮级STS1和第四离合器K4的布置对应于已经在图5和6中示出的布置变型方案。离合器K1和离合器K4并排布置，其中，两个离合器K1、K4的离合元件与输出轴AB抗相对扭转地连接。第一圆柱齿轮级STS1的第一圆柱齿轮ST1a抗相对扭转地与第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1连接。
图8示意性示出了多级变速器120的已经借助图2说明的第一主系统的另一布置示例。示出了针对第四离合器K4的在图4中被称为A4的布置变型方案。
在图8所示的实施例中，离合器K4布置在第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a与第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2和第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1的抗相对扭转的连接结构之间。因此，第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a和第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2以及第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1可以通过离合器K4联接。在这个布置变型方案中，第二圆柱齿轮级STS2的第二圆柱齿轮ST2b抗相对扭转地与输出轴AB连接。在此未被进一步阐明的变速器元件和联接结构与图4所示对应。
在图2以及图4至8中示出的能负载换挡的多级变速器120可以作用相同地通过将第一行星齿轮组PS1布置在输出轴AB上来实现。接下来的图9至11示出了两个布置变型方案以及按本发明的具有在输出轴AB上的行星齿轮组的多级变速器120的可行的备选的联锁变型方案。这种多级变速器120在下文中也被称为第二主系统。
图9示出了按本发明的实施例的能负载换挡的多级变速器120的变速器示意图。该实施例基于多级变速器120的所提到的第二主系统。能负载换挡的多级变速器120可以是借助图1示出的多级变速器120。也被称为行星齿轮式负载换挡变速器的多级变速器120按照这个实施例实现为9挡多级变速器。
与多级变速器120的图2以及图4至8所示的实施例相比，在图9中示出的多级变速器120不具有第一圆柱齿轮级STS1，但为此除了已经借助图2说明的第二圆柱齿轮级STS2之外还具有两个附加的圆柱齿轮级STS3、STS4。因此，取代了例如在图2中针对第一主系统所示的两个圆柱齿轮级STS1、STS2，现在使用三个圆柱齿轮级STS2、STS3、STS4。在这个实施例中，第一行星齿轮组PS1定位在输出轴AB上。
图9所示的多级变速器120包括两个平行的轴系WS1、WS2，六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2，三个圆柱齿轮级STS2、STS3、STS4以及三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3，它们全部布置在行星齿轮式负载换挡变速器120的壳体GG中。全部三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3在这个实施例中都构造成简单的负行星齿轮组，它们各自的齿圈HO1、HO2、HO3在行星架ST1、ST2、ST3保持固定的情况下沿与太阳齿轮SO1、SO2、SO3相反的方向旋转。第二和第三行星齿轮组PS2、PS3在轴向方向上以顺序“PS2、PS3”同轴地前后相继地布置在两个平行的轴系WS1、WS2中的第一轴系WS1上。
三个圆柱齿轮级STS2、STS3、STS4中的第三圆柱齿轮级STS3的第一圆柱齿轮ST3a，第四圆柱齿轮级STS4的第一圆柱齿轮ST4a以及三个圆柱齿轮级STS2、STS3、STS4中的第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a在第二行星齿轮组PS2之前同轴地前后相继地布置在第一轴系WS1上。因此，得到了顺序“ST3a、ST4a、ST2a、PS2、PS3”。
驱动轴AN布置在第一轴系WS1上，输出轴AB布置在两个平行的轴系WS1、WS2中的第二轴系WS2上。此外，两个轴系WS1、WS2通过三个圆柱齿轮级STS2、STS3、STS4相互连接。
换挡元件K1、K2、K3、K4构造成离合器，两个换挡元件B1、B2则构造成制动器，并且在下文中部分也这样称呼。通过六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2的有选择的啮合可以导致在驱动轴AN与输出轴AB之间的不同的传动比。以这种方式可以实现至少九个前进挡和至少一个倒挡。
在下文中说明了三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3的各单个元件彼此间的联接、与三个圆柱齿轮级STS2、STS3、STS4的联接以及与驱动轴AN和输出轴AB的联接。
行星齿轮式负载换挡变速器120具有至少九个连接元件，它们以1、3、4、8、9、10、11、12、13表示。连接元件1、3、4、8、9、10、11、12、13可以构造成轴，其中，在连接元件1、3、4、8、9、10、11、12、13中也可以布置有换挡元件，尤其是离合器，这在接下来还将被详细阐明。
如图9中所示，三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3中的第二行星齿轮组PS2的太阳齿轮SO2和驱动轴AN抗相对扭转地相互连接并形成第一连接元件1。三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3中的第三行星齿轮组PS3的齿圈HO3和第二行星齿轮组PS2的行星架ST2抗相对扭转地相互连接并形成第三连接元件3。第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2与第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a连接。第二圆柱齿轮级STS2的第二圆柱齿轮ST2b与输出轴AB连接并形成第八连接元件8。在第八连接元件8中布置有第四换挡元件K4。第四圆柱齿轮级STS4的第一圆柱齿轮ST4a与第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2连接。如隐含地说明的那样，第四圆柱齿轮级STS4的第一圆柱齿轮ST4a、第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a和第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2相互连接，由此产生了第四、第九和第十四连接元件4、9、14。其中每一个连接元件4、9、14都将共同的连接点与第四圆柱齿轮级STS4的第一圆柱齿轮ST4a、第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a或者第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2连接起来。在此，第四连接元件提供了在共同的连接点与第二行星齿轮组的齿圈HO2之间的连接。第九连接元件提供了在共同的连接点与第四圆柱齿轮级STS4的第一圆柱齿轮ST4a之间的连接并且第十四连接元件14提供了在共同的连接点与第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a之间的连接。第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1抗相对扭转地与输出轴AB连接并形成第十连接元件10。第一行星齿轮组PS1的行星架ST1与第四圆柱齿轮级STS4的第二圆柱齿轮ST4b连接并形成第十一连接元件11。第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1与第三圆柱齿轮级STS3的第二圆柱齿轮ST3b连接并形成第十二连接元件12。驱动轴AN通过第一换挡元件K1(在此为离合器K1)与第三圆柱齿轮级STS3的第一圆柱齿轮ST3a连接或可以联接并形成第十三连接元件13。
第十三连接元件13具有六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第一换挡元件K1，其中，第一换挡元件K1布置在处于驱动轴AN与第三圆柱齿轮级STS3的第一圆柱齿轮ST3a之间的传力路径中。六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第二换挡元件K2布置在处于驱动轴AN与第三行星齿轮组PS3的行星架ST3之间的传力路径中。六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第三换挡元件K3布置在处于第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2与第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a的第四连接元件4和第三行星齿轮组PS3的行星架ST3之间的传力路径中。第八连接元件8具有六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第四换挡元件K4，其中，第四换挡元件K4布置在处于第二圆柱齿轮级STS2的第二圆柱齿轮ST2b与输出轴AB之间的传力路径中。六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第五换挡元件B1(在此为制动器B1)布置在处于第三行星齿轮组PS3的行星架ST3与变速器壳体GG之间的传力路径中。六个换挡元件K1、K2、K3、K4、B1、B2中的第六换挡元件B2布置在处于第三行星齿轮组PS3的太阳齿轮SO3与变速器壳体GG之间的传力路径中。
为了节省轴向的结构空间，可以将一个齿轮组定位在输出轴AB上。为此，尤其提供齿轮组PS1。不过为此还附加需要圆柱齿轮级。在图9至11中示出了针对第二主系统的这种可行方案。图9示出了具有在输出轴AB上的第一行星齿轮组PS1的第二主系统的变速器示意图。同样在这个系统中，如在图10中所示那样的多个布置变型方案又是可行的。图11于是示出了第一行星齿轮组PS1在输出轴AB上的备选的定位方案。
图10示意性示出了多级变速器120的已经借助图9说明的第二主系统的另一实施例。在此涉及的是多级变速器120的与借助图9说明的第二主系统作用相同的联锁变型方案。
在图10中示出的变速器示意图对应于在图9中示出的多级变速器120的变速器示意图，由该变速器示意图可以推导出多个作用相同的变速器变型方案，其中，针对第一换挡元件K1或离合器K1存在四个另外的作用相同的布置变型方案，而针对第四换挡元件K4或离合器K4可以存在一个另外的布置变型方案。针对离合器K1的四个布置变型方案在图10中以A5、A6、A7、A8表示，针对离合器K4的布置变型方案则以A9表示。
在第一布置变型方案A5中，离合器K1布置在处于第三圆柱齿轮级STS3的第三圆柱齿轮ST3b与第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1之间的第十二连接元件12中。
在第二布置变型方案A6中，离合器K1布置在处于第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1与输出轴AB之间的第十连接元件10中。
在第三布置变型方案A7中，离合器K1布置在处于第四圆柱齿轮级STS4的第二圆柱齿轮ST4b与第一行星齿轮组PS1的行星架ST1之间的第十一连接元件11中。
在第四布置变型方案A8中，离合器K1布置在处于第四圆柱齿轮级STS4的第一圆柱齿轮ST4a与第四、第九以及第十四连接元件的共同的连接点之间的第九连接元件中。
针对离合器K4，除了在输出轴AB与第二圆柱齿轮级STS2的第二圆柱齿轮ST2b之间的第八连接元件8中的布置变型方案之外，还得到了一个另外的布置变型方案A9。在此，离合器K4布置在处于第二圆柱齿轮级STS2的第一圆柱齿轮ST2a与第四、第九和第十四连接元件的共同的连接点之间的第十四连接元件14中。
图10示出了针对离合器K1、K4的十个可行的布置变型方案中的一个，按照这些布置变型方案，针对离合器K1的五个布置变型方案中的每一个都可以与针对离合器K4的两个布置变型方案组合起来。
因此，图10示出了针对离合器K1、K4的布置变型方案的作用相同的变速器变型方案或变速器示意图。如在图2和图3至8所示的所有行星齿轮组都布置在驱动轴AN上的第一主系统的情况下那样，即使在有一个齿轮组布置在输出轴AB上的第二主系统的情况下，整个系列的变速器变型方案也都是可行的。这些变速器变型方案大部分都与第一主系统的变速器变型方案一致。不过由于重新定位为离合器K1补充了附加的布置变型方案。同样在此与第一主系统类似，针对离合器K1、K4，其它布置方案也是可行的，而不会改变变速器120的功能。这些布置可行方案在图10中示出。因此，针对离合器K1产生了四个另外的布置可行方案(A5、A6、A7、A8)。针对离合器K4产生了一个另外的布置可行方案(A9)。
图11示出了按本发明的另一实施例的作为第二主系统的多级变速器120的变速器示意图。在此，第一行星齿轮组PS1布置在输出轴AB上。
与图9和10中所示的实施例相比，行星齿轮组PS1的位置和第三以及第四圆柱齿轮级STS3、STS4的连接发生了变化。在第一轴系WS1的范围内的所有变速器元件、连接元件、轴、抗相对扭转的连接结构、换挡元件和布置变型方案都与在图10中所示的实施例一致。此外，在第二轴系WS2上的第八和第十连接元件8、10对应于在图10中示出的实施例。第十一和第十二连接元件11、12与图10中所示的实施例相比发生了改变。
第十一连接元件11将第一行星齿轮组PS1的太阳齿轮SO1与第四圆柱齿轮级STS4的第二圆柱齿轮ST4a连接。针对在图10中被称为A7的第三布置变型方案，离合器K1布置在第十一连接元件11的区域中。
第十二连接元件12将第三圆柱齿轮级STS3的第二圆柱齿轮ST3b与第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1连接。针对在图10中被称为A5的第一布置变型方案，离合器K1布置在第十二连接元件12的区域中。
变速器元件(离合器、齿轮组、圆柱齿轮等)的精确的几何位置在此是灵活的，因此只要允许可连接性，各单个行星齿轮组、圆柱齿轮或离合器也可以被交换或移动。
在图12和13中示出了按本发明的多级变速器的混合动力化。在按其中一个所说明的实施例的多级变速器的每一个轴上，原则上都可以布置电机或其它动力源/功率源。
图12示意性示出了按本发明的实施例的能负载换挡的多级变速器120，其实施成第一主系统并且具有功率源EM。功率源EM按照这个实施例实施成也被称为电动机的电机EM。因此，涉及的是具有电机EM的混合动力化，该电机直接布置在借助图2所说明的且实施成第一主系统的多级变速器120的驱动轴AN上。
由图2公知的多级变速器120按照这个实施例以在驱动轴AN上的电机EM和附加的离合器K0进行了扩展。在第一轴系WS1中，附加布置有电机EM作为负载源，并且离合器K0布置在如图1所示的驱动驱动轴AN的内燃机与电机EM之间。离合器K0、电机EM、两个圆柱齿轮级STS1、STS2以及三个行星齿轮组PS1、PS2、PS3在轴向方向上以顺序“K0、EM、PS1、STS1、STS2、PS2、PS3”同轴地前后相继布置在第一轴系WS1上。电机直接作用到驱动轴上。混合动力化可以用所有在图1至11中示出且说明的实施例来实现。电机EM与驱动轴AN的联接是示例性的实施变型方案，原则上在按本发明的行星齿轮式负载换挡变速器的每一个轴上都可以布置电机或其它动力源或功率源。
如果如图12所示，除了电机EM外，在如图1所示那样的内燃机与电机EM之间还可以置放附加的离合器K0，那么借助图3所说明的所有挡位，无论是前进还是后退都能够以纯电形式行驶。为此，内燃机通过打开的离合器K0被脱开。
除了图12中所示的具有直接布置在驱动轴AN上的电机EM的混合动力化之外，也可以考虑如借助图13所说明那样的具有与驱动轴AN轴平行的电机EM的混合动力化。
图13示意性示出了按本发明的实施例的具有功率源EM的能负载换挡的多级变速器120。功率源EM与借助图12说明的实施例相应地实施成电机EM。因此，涉及的是具有电机EM的混合动力化，该电机布置成与多级变速器120的借助图6所说明的实施例的驱动轴AN轴平行。
在这个实施例中与图12所示的实施例相比，电机EM并不是直接抗相对扭转地与第一连接元件连接，而是通过第五圆柱齿轮级STS5与第一连接元件联接。电机EM与轴系轴平行地布置在第一轴系的与第二轴系对置的侧上。行星齿轮组PS1、PS2、PS3和圆柱齿轮级STS1、STS2的布置以及彼此间的连接或联锁对应于本发明的在图6中所示的实施例。
齿轮组和离合器的在前文中所说明的布置能够使得按所说明的设计方案的多级变速器也可以被用作前置横向系统。在此，具有很小数量的行星齿轮组的多级变速器就够用了。
所说明的且在附图中示出的实施例仅作为示例选出。不同的实施例可以全部或关于单个特征相互组合。一个实施例也可以通过另一实施例的特征来补充。如果实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，那么这可以理解为该实施例按照一个实施方式既具有第一特征也具有第二特征，而按照另一实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。除了示例性说明的实施方式和实施例外，还存在行星齿轮组和换挡元件本身以及彼此间的其它空间上的布置，这不会影响所说明的变速器的功能。
尤其地，针对所有示出的或说明的变速器系列的实施例，在相同的变速器示意图的情况下，根据各单个行星齿轮组的稳态传动比的不同，可以产生不同的挡位跃迁，从而使得视应用而定或视车辆而定的变型方案成为可能。此外，还可以在多级变速器的每一个合适的部位上，例如在轴与壳体之间或为了将两个轴在必要时连接起来，设置附加的自由轮。按照本发明，可以在驱动侧上或在输出侧上布置轴差速器和/或中心差速器。按本发明的多级变速器可以相应地以有利方式，例如通过在驱动马达与变速器之间布置扭转减振器，进行改进。此外，驱动轴AN可以通过离合元件与驱动马达按需分开，其中，作为离合元件可以使用液力转换器、液压离合器、干式起动离合器、湿式起动离合器、磁粉离合器或离心式离合器。也可以将这种起动元件在传力路径方向上布置在变速器之后，其中，在这种情况下，驱动轴AN永久地与驱动马达的曲轴连接。
除了按本发明的多级变速器的混合动力化之外，在本发明的另一未示出的实施方式中，可以在每一个轴上，优选在驱动轴AN或输出轴AB上，布置无磨损的制动器，例如液压的或电的减速器，这对尤其是在商用车中的应用有着特殊意义。此外，为了驱动附加的设备，可以在每一个轴上，优选在驱动轴AN或输出轴AB上，设置动力输出装置。
附图标记列表
100 车辆
110 发动机
120 行星齿轮式负载换挡变速器
AN 驱动轴
AB 输出轴
WS1 第一轴系
WS2 第二轴系
K1 换挡元件、离合器
K2 换挡元件、离合器
K3 换挡元件、离合器
K4 换挡元件、离合器
B1 换挡元件、制动器
B2 换挡元件、制动器
PS1 第一行星齿轮组
PS2 第二行星齿轮组
PS3 第三行星齿轮组
SO1 太阳齿轮
SO2 太阳齿轮
SO3 太阳齿轮
HO1 齿圈
HO2 齿圈
HO3 齿圈
ST1 行星架
ST2 行星架
ST3 行星架
STS1 第一圆柱齿轮级
STS2 第二圆柱齿轮级
STS3 第三圆柱齿轮级
ST1a 第一圆柱齿轮
ST1b 第二圆柱齿轮
ST2a 第一圆柱齿轮
ST2b 第二圆柱齿轮
ST3a 第一圆柱齿轮
ST3b 第二圆柱齿轮
ST4a 第一圆柱齿轮
ST4b 第二圆柱齿轮
1 第一连接元件
2 第二连接元件
3 第三连接元件
4 第四连接元件
5 第五连接元件
6 第六连接元件
7 第七连接元件
8 第八连接元件
9 第九连接元件
10 第十连接元件
11 第十一连接元件
12 第十二连接元件
13 第十三连接元件
GG 变速器壳体
EM 功率源/电机

Claims (15)

1.一种行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器(120)，所述多级变速器用于车辆(100)以布置在驱动轴(AN)与输出轴(AB)之间，
其中，所述多级变速器具有两个平行的轴系(WS1、WS2)、六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)、至少两个圆柱齿轮级(STS1、STS2)和三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)，
其中，行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)分别具有太阳齿轮(SO1、SO2、SO3)、齿圈(HO1、HO2、HO3)以及组装在行星架(ST1、ST2、ST3)中的带多个行星齿轮的行星齿轮支架，并且所述两个轴系(WS1、WS2)能通过所述至少两个圆柱齿轮级(STS1、STS2)相互连接，
其中，通过所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)的有选择的啮合能导致在驱动轴(AN)与输出轴(AB)之间的不同的传动比，从而能实现九个前进挡以及至少一个倒挡，
其特征在于，
所述三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)和驱动轴(AN)布置在所述两个平行的轴系(WS1、WS2)中的第一轴系(WS1)上，
输出轴(AB)布置在所述两个平行的轴系(WS1、WS2)中的第二轴系(WS2)上，
所述两个平行的轴系(WS1、WS2)能通过所述两个圆柱齿轮级(STS1、STS2)相互连接，
所述三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)中的第二行星齿轮组(PS2)的太阳齿轮(SO2)和驱动轴(AN)抗相对扭转地相互连接并形成第一连接元件(1)，
所述三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)中的第一行星齿轮组(PS1)的太阳齿轮(SO1)、所述至少两个圆柱齿轮级(STS1、STS2)的第二圆柱齿轮级(STS2)的第一圆柱齿轮(ST2a)和第二行星齿轮组(PS2)的齿圈(HO2)通过第二、第四以及第十四连接元件相互连接，其中，第二、第四和第十四连接元件(2、4、14)具有共同的连接点，并且第二连接元件(2)还与第一行星齿轮组(PS1)的太阳齿轮(SO1)连接，第四连接元件(4)还与第二行星齿轮组(PS2)的齿圈(HO2)连接，并且第十四连接元件(14)还与第二圆柱齿轮级(STS2)的第一圆柱齿轮(ST2a)连接，
所述三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)中的第三行星齿轮组(PS3)的齿圈(HO3)和第二行星齿轮组(PS2)的行星架(ST2)抗相对扭转地相互连接并形成第三连接元件(3)，
所述至少两个圆柱齿轮级(STS1、STS2)中的第一圆柱齿轮级(STS1)的第一圆柱齿轮(ST1a)和第一行星齿轮组(PS1)的齿圈(HO1)相互连接并形成第五连接元件(5)，
第一圆柱齿轮级(STS1)的第二圆柱齿轮(ST1b)和输出轴(AB)连接并形成第六连接元件(6)，
第一行星齿轮组(PS1)的行星架(ST1)和驱动轴(AN)相互连接且形成第七连接元件(7)，
第二圆柱齿轮级(STS2)的第二圆柱齿轮(ST2b)和输出轴(AB)相互连接并形成第八连接元件(8)，
其中，
所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第二换挡元件(K2)布置在处于驱动轴(AN)与第三行星齿轮组(PS3)的行星架(ST3)之间的传力路径中，
所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第三换挡元件(K3)布置在处于第四连接元件(4)与第三行星齿轮组(PS3)的行星架(ST3)之间的传力路径中，
所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第五换挡元件(B1)布置在处于第三行星齿轮组(PS3)的行星架(ST3)与变速器壳体(GG)之间的传力路径中，以及
所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第六换挡元件(B2)布置在处于第三行星齿轮组(PS3)的太阳齿轮(SO3)与变速器壳体(GG)之间的传力路径中。
2.按权利要求1所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第七连接元件(7)具有所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第一换挡元件(K1)，其中，第一换挡元件(K1)布置在处于驱动轴(AN)与第一行星齿轮组(PS1)的行星架(ST1)之间的传力路径中。
3.按权利要求1所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第二连接元件(2)具有第一换挡元件(K1)，其中，第一换挡元件(K1)布置在处于第二圆柱齿轮级(STS2)的第一圆柱齿轮(ST2a)与第一行星齿轮组的太阳齿轮(SO1)之间的传力路径中。
4.按权利要求1所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第五连接元件(5)具有第一换挡元件(K1)，其中，第一换挡元件(K1)布置在处于第一行星齿轮组(PS1)的齿圈(HO1)与第一圆柱齿轮级(STS1)的第一圆柱齿轮(ST1a)之间的传力路径中。
5.按权利要求1所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第六连接元件(6)具有第一换挡元件(K1)，其中，第一换挡元件(K1)布置在处于第一圆柱齿轮级(STS1)的第二圆柱齿轮(ST1b)与输出轴(AB)之间的传力路径中。
6.一种行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器(120)，所述多级变速器用于车辆(100)以布置在驱动轴(AN)与输出轴(AB)之间，
其中，所述多级变速器具有两个平行的轴系(WS1、WS2)、六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)、至少两个圆柱齿轮级和三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)，
其中，行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)分别具有太阳齿轮(SO1、SO2、SO3)、齿圈(HO1、HO2、HO3)以及组装在行星架(ST1、ST2、ST3)中的带多个行星齿轮的行星齿轮支架，并且所述两个轴系(WS1、WS2)能通过所述至少两个圆柱齿轮级相互连接，
其中，通过所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)的有选择的啮合能导致在驱动轴(AN)与输出轴(AB)之间的不同的传动比，从而能实现九个前进挡以及至少一个倒挡，
其特征在于，
两个行星齿轮组(PS2、PS3)和驱动轴(AN)布置在所述两个平行的轴系(WS1、WS2)中的第一轴系(WS1)上，
所述三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)中的第一行星齿轮组(PS1)和输出轴(AB)布置在所述两个平行的轴系(WS1、WS2)中的第二轴系(WS2)上，
所述两个平行的轴系(WS1、WS2)能通过三个圆柱齿轮级(ST2、ST3、ST4)相互连接，
所述三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)中的第二行星齿轮组(PS2)的太阳齿轮(SO2)和驱动轴(AN)抗相对扭转地相互连接并形成第一连接元件(1)，
所述三个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)中的第三行星齿轮组(PS3)的齿圈(HO3)和第二行星齿轮组(PS2)的行星架(ST2)抗相对扭转地相互连接并形成第三连接元件(3)，
第二行星齿轮组(PS2)的齿圈(HO2)和所述至少两个圆柱齿轮级(STS2、STS3、STS4)的第二圆柱齿轮级(STS2)的第一圆柱齿轮(ST2a)连接并形成第四连接元件(4)，
第二圆柱齿轮级(STS2)的第二圆柱齿轮(ST2b)和输出轴(AB)连接并形成第八连接元件(8)，
第二圆柱齿轮级(STS2)的第一圆柱齿轮(ST2a)、所述至少两个圆柱齿轮级(STS2、STS3、STS4)的第四圆柱齿轮级(STS4)的第一圆柱齿轮(ST4a)和第四连接元件连接，其中，在所述至少两个圆柱齿轮级(STS2、STS3、STS4)的第四圆柱齿轮级(STS4)的第一圆柱齿轮(ST4a)与第四连接元件(4)之间的连接结构形成第九连接元件(9)，并且在第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮(ST2a)与第四以及第九连接元件之间的连接结构形成第十四连接元件(14)，
输出轴(AB)和第一行星齿轮组(PS1)的齿圈(HO1)连接并形成第十连接元件(10)，
所述至少两个圆柱齿轮级(STS2、STS3、STS4)的第三圆柱齿轮级(STS3)的第一圆柱齿轮(ST3a)和驱动轴(AN)连接并形成第十三连接元件(13)，
其中，
驱动轴(AN)和第三行星齿轮组(PS3)的行星架(ST3)能借助所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第二换挡元件(K2)连接，
第三行星齿轮组(PS3)的行星架(ST3)能借助所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第三换挡元件(K3)与连接第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮(ST2a)和第二行星齿轮组(PS2)的齿圈(HO2)的连接结构连接，
所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第五换挡元件(B1)布置在处于第三行星齿轮组(PS3)的行星架(ST3)与变速器壳体(GG)之间的传力路径中，以及
所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第六换挡元件(B2)布置在处于第三行星齿轮组(PS3)的太阳齿轮(SO3)与变速器壳体(GG)之间的传力路径中，
其中，
第四圆柱齿轮级(STS4)的第二圆柱齿轮(ST4b)与第一行星齿轮组(PS1)的行星架(ST1)连接并形成第十一连接元件(11)，以及
第三圆柱齿轮级(STS3)的第二圆柱齿轮(ST3b)和第一行星齿轮组(PS1)的太阳齿轮(SO1)连接并形成第十二连接元件(12)，
或者
第四圆柱齿轮级(STS4)的第二圆柱齿轮(ST4b)和第一行星齿轮组(PS1)的太阳齿轮(SO1)连接并形成第十一连接元件(11)，以及
第三圆柱齿轮级(STS3)的第二圆柱齿轮(ST3b)和第一行星齿轮组(PS1)的行星架(ST1)连接并形成第十二连接元件(12)。
7.按权利要求6所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第十三连接元件(13)具有所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第一换挡元件(K1)，其中，第一换挡元件(K1)布置在处于驱动轴(AN)与第三圆柱齿轮级(STS3)的第一圆柱齿轮(ST3a)之间的传力路径中。
8.按权利要求6所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第十二连接元件(12)具有所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第一换挡元件(K1)，或者第十一连接元件(11)具有第一换挡元件(K1)。
9.按权利要求6所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第十连接元件(10)具有所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第一换挡元件(K1)，或者第九连接元件(9)具有第一换挡元件(K1)。
10.按权利要求1至9中的任一项所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第八连接元件(8)具有所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第四换挡元件(K4)，其中，第四换挡元件(K4)布置在处于第二圆柱齿轮级(STS2)的第二圆柱齿轮(ST2b)与输出轴(AB)之间的传力路径中。
11.按权利要求1至9中的任一项所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，第十四连接元件(14)具有所述六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)中的第四换挡元件(K4)，其中，第四换挡元件(K4)布置在处于第四连接元件(4)或者说第九连接元件(9)与第二圆柱齿轮级(STS2)的第一圆柱齿轮(ST2a)之间的传力路径中。
12.按权利要求1至9中的任一项所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，在驱动轴(AN)上布置有功率源(EM)。
13.按权利要求1至9中的任一项所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，至少一个行星齿轮组(PS1、PS2、PS3)构造成负行星齿轮组。
14.按权利要求1至9中的任一项所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，
第一前进挡通过闭合第三、第四和第六换挡元件(K3、K4、B2)产生，
第二前进挡通过闭合第二、第三和第四换挡元件(K2、K3、K4)产生，
第三前进挡通过闭合第二、第四和第六换挡元件(K2、K4、B2)产生，
第四前进挡通过闭合第一、第二和第四换挡元件(K1、K2、K4)产生，
第五前进挡通过闭合第一、第二和第六换挡元件(K1、K2、B2)产生，
第六前进挡通过闭合第一、第二和第三换挡元件(K1、K2、K3)产生，
第七前进挡通过闭合第一、第三和第六换挡元件(K1、K3、B2)产生，
第八前进挡通过闭合第一、第三和第五换挡元件(K1、K3、B1)产生，
第九前进挡通过闭合第一、第五和第六换挡元件(K1、B1、B2)产生，以及
倒挡通过闭合第四、第五和第六换挡元件(K4、B1、B2)产生。
15.按权利要求12所述的能负载换挡的多级变速器(120)，其特征在于，所述功率源(EM)是电动机。
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