CN106458003B - 具有电机的变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆动力传动系的具有电机的变速器，该变速器包括：具有驱动轴连接区域的驱动轴；具有从动轴连接区域的从动轴；主齿轮组，主齿轮组由第一和第二行星齿轮组形成；第一组切换元件，第一组每个切换元件能借助第一组切换元件操纵器之一操纵。电机包括转子和定子，设置在驱动轴连接区域和从动轴连接区域之间，并包围周面由电机内周面确定的柱形容积，内周面直径与电机内径相当。第一组切换元件相邻电机且沿轴向沿着驱动轴朝向驱动轴连接区域相对电机位错地或至少部分在该柱形容积之内设置。每个切换元件操纵器由一个切换拨叉和一个操纵模块形成。切换拨叉相对第一组切换元件相邻且沿轴向沿着驱动轴朝向驱动轴连接区域位错地设置。

Description

具有电机的变速器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆动力传动系的具有电机的变速器。
背景技术
用在车辆中的动力传动系中的变速器通常具有行星齿轮组，这些行星齿轮组能经由切换元件、例如离合器相互连接，用以在变速器的驱动轴和变速器的从动轴之间实现不同的传动比。在此，变速器包括预定数量的相互分级的挡。在这些行星齿轮组上通常耦联一个起动元件，该起动元件例如可以是液力式或电液式起动元件。
由现有技术已知不同的具有电机的变速器，在这些变速器中电机能与变速器的从动轴或者直接地或者经由一个具有确定传动比的行星齿轮组和/或借助切换元件连接。这些变速器具有不同的变速器示意图和换挡矩阵以及不同数量的可能的可切换的挡。但变速器通常不是按结构空间和结构耗费效率设计的，而是借助变速器示意图仅仅预定一种示意的布置结构，该布置结构没有公开变速器元件在空间内和相互间的精确的布置。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种开头所述类型的变速器，该变速器的结构元件、例如行星齿轮组、行星齿轮组的元件、切换元件、切换元件操纵器和电动机这样设置，使得变速器在其生产阶段期间具有小的结构空间需求和小的构造耗费，以及能以尽可能小的成本制造。
本发明从上述目的出发提出一种具有如下所述特征的变速器。
用于车辆动力传动系的具有电机的变速器包括：驱动轴，该驱动轴具有驱动轴连接区域；从动轴，该从动轴具有从动轴连接区域；主齿轮组，该主齿轮组由一个第一行星齿轮组和一个第二行星齿轮组形成；和第一组切换元件，其中，该第一组切换元件中的每个切换元件能借助第一组切换元件操纵器中的一个切换元件操纵器操纵，其中，电机包括转子以及定子，电机设置在驱动轴连接区域和从动轴连接区域之间，电机包围周面由电机的内周面确定的柱形容积，该内周面的直径与电机的内径相当，第一组切换元件相邻于电机地并且沿轴向沿着驱动轴朝向驱动轴连接区域相对于电机位错地设置，或者至少部分地设置在周面由电机的内周面确定的柱形容积之内，每个切换元件操纵器由一个切换拨叉和一个操纵模块形成，第一组切换元件操纵器的切换拨叉相邻于第一组切换元件地并且沿轴向沿着驱动轴朝向驱动轴连接区域相对于第一组切换元件位错地设置，并且主齿轮组至少局部在周面由电机的内周面确定的柱形容积之内或者相邻于电机地并且沿轴向沿着驱动轴朝向从动轴连接区域相对于电机位错地设置。
本变速器形成为多级自动变速器，该多级自动变速器定义为能在运行中自动改变其传动比的变速器。多级自动变速器具有预定数量的能切换的挡，这就是说，在驱动轴和从动轴之间的能借助在驱动轴、属于变速器的行星齿轮组的至少两个部件和从动轴之间的作用连接实现的传动比是预定的。
轴不应仅仅理解成用于传递转矩的例如圆柱形的可转动地支承的机械元件，而是通常的将单个的结构元件相互连接的连接元件、特别是将多个结构元件不可相对转动地相互连接的连接元件也包含其中。结构元件在这里是变速器组成部件，例如行星齿轮组、行星齿轮组的元件、切换元件、切换元件操纵器、壳体和电机。
驱动轴在变速器和驱动源、例如内燃机之间构成连接器件，并且用于将驱动源的转矩导入变速器中。在此，驱动轴具有由驱动源产生的转速，该转速在此或者直接与驱动轴经由其驱动轴连接区域连接或者可以借助离合器经由驱动轴连接区域与驱动轴连接。但驱动轴同样可以具有与由驱动源提供的转速不同的转速。
而从动轴将由变速器变换过的转矩从变速器导出，并且在此具有由变速器变速过的转速。变速器的传动比定义为驱动轴转速与从动轴转速之商。从动轴可以经由其从动轴连接区域与其他结构元件、例如轴、离合器或发电机连接，从而经变换的转矩可以传递到这些其他结构元件上。驱动轴和从动轴例如彼此同轴，其中，驱动轴连接区域和从动轴连接区域可以可以定位在变速器的彼此相反的两侧。
转速的变速和转矩的变换经由变速器的行星齿轮组实现。一个行星齿轮组定义为单级的具有刚好一个行星架、具有刚好一个太阳轮并且具有刚好一个齿圈的行星传动机构，在所述行星架上可转动地支撑有一定数量的行星轮。每个行星齿轮组的元件因此是相应行星齿轮组的太阳轮、行星架和齿圈。行星齿轮组的太阳轮和齿圈也可以分成多个部段。例如可能的是，行星齿轮与不相互连接的两个太阳轮部段或两个齿圈部段啮合。转速比在太阳轮的两个部段上或在齿圈的两个部段上是相同的，就好像它们是相互连接的一样。
主齿轮组的两个行星齿轮组是相互连接的。这就是说，两个行星齿轮组是作用连接的，从而驱动轴的转矩能通过行星齿轮组变换。在这里，当在两个结构元件之间存在固定的、特别是不可相对转动的连接时，这两个结构元件称为是相互连接的。特别是这样连接的结构元件以相等的转速转动。而当在两个结构元件之间存在可松脱的不可相对转动的连接时，这两个结构元件被称为是能连接的。特别是当存在连接时，这样的结构元件以相等的转速转动。在此，变速器的不同结构元件可以经由轴、切换元件，但也可以直接地、例如借助焊接连接、压紧连接或其他连接而相互连接。
为了使变速器的两个能连接的结构元件相互作用连接，例如使用一个切换元件，该切换元件能借助一个切换元件操纵器操纵。每个切换元件在这里具有两个操纵侧，这两个操纵侧中的每个操纵侧与至少一根轴相连接，该轴又与要连接的结构元件相连接。在这里，切换元件定义为在变速器的两个结构元件之间的可切换的连接装置，其中，在这两个结构元件之间要传递的转矩借助力锁合(例如在多片式离合器、多片式制动器、带式制动器、锥体离合器、锥体制动器中)或者借助形锁合(例如在爪齿式离合器、爪齿式制动器或齿式离合器中)传递。换言之，一个切换元件在两个结构元件之间建立作用连接。
离合器是根据其操纵状态在两个结构元件之间允许相对运动或者实现用于传递转矩的连接的切换元件。相对运动例如可理解成两个结构元件的旋转，其中，第一结构元件的转速和第二结构元件的转速彼此不同。此外，也可想到仅仅这两个结构元件之一旋转，而另一结构元件静止或者在反方向上旋转。
切换元件操纵器用于操纵切换元件。每个切换元件可以通过一个切换元件操纵器操纵、亦即闭合或打开。一个切换元件操纵器可以配设给多个切换元件，例如切换元件操纵器可以在一个方向上运动，以便操纵一个切换元件，并且可以在另一方向上运动，以便操纵另一切换元件。此外，切换元件操纵器是由一个不可相对转动的切换拨叉和一个可转动的操纵模块形成的结构元件。否则，切换元件操纵器可以是一体的结构元件、亦即作为不可拆分的单结构元件。
打开的离合器应理解成未被操纵的离合器。这意味着，在这两个结构元件之间的相对运动是可能的。在离合器被操纵、亦即闭合时，这两个结构元件与此相应地以相等的转速在同一方向上旋转。
制动器可理解成在一侧与固定的结构元件、例如与变速器的壳体相连接的切换元件。未被操纵的制动器应理解成打开的制动器。这意味着，可旋转的结构元件处于空转，这就是说，制动器优选对可旋转的结构元件的转速没有影响。在制动器被操纵、亦即闭合时，可旋转的结构元件的转速降低直至停止状态，这就是说，能在可旋转的结构元件与固定的结构元件之间建立连接。
按照本发明，电机包括转子以及定子。电机设置在驱动轴连接区域和从动轴连接区域之间并且包围一个其周面由电机的内周面确定的柱形容积，该内周面的直径与电机的内径相当。电机的内径定义为电机的磁回路的主动参与提供能量的构件的内径。这就是说，柱形容积具有直圆柱的几何形状并且是可用作结构空间的没有材料的容积，该容积在形状和大小方面适合于容纳变速器结构元件。换言之，电机的磁回路的主动参与提供能量的构件之一具有由其包围的柱形形状的围绕电机转动轴线的空隙部。该柱形容积的各底面处于与电机的磁回路的这个构件的各底面相同的平面内。在这里，电机的磁回路的主动参与提供能量的构件是电机的转子和定子。
按照本发明，第一组切换元件相邻于电机地并且沿轴向沿着驱动轴朝向驱动轴连接区域相对于电机位错地设置，或者至少部分设置在其周面由电机的内周面确定的柱形容积之内。第一组切换元件或者直接相邻于电机设置或者间接相邻于电机设置。因此，第一组切换元件比电机更靠近于驱动轴连接区域定位。
在这里，两个结构元件相互间的相邻的位置定义为如下的位置，在该位置中，两个结构元件这样相对彼此定位，使得它们彼此并排设置、亦即按顺序彼此相继。结构元件可以相互邻接，亦即相接触，或者例如通过气隙彼此分开。这被称为直接相邻的位置。在直接相邻的结构元件之间可以不设置附加的结构元件。但这两个结构元件也可以占据相互间间接相邻的位置。在这里可以在这两个结构元件之间设置一个附加的或多个附加的结构元件，这就是说例如附加的结构元件直接相邻于这两个间接相邻的结构元件。
结构元件可以作为一个单独的构件或者作为一组类似的单独的构件、即多个彼此直接相邻的类似的单独的构件的配置系统实现。例如，第一组切换元件操纵器具有单独的切换元件操纵器，这些切换元件操纵器虽然操纵彼此不同的切换元件、但直接彼此相邻地设置并且具有相同的基本功能、即操纵切换元件。
驱动轴的纵向定向的转动轴线形成变速器的各个结构元件在纵向方向上设置所沿的那个变速器几何中轴线。变速器结构元件相互间的顺序在此通过相应结构元件在驱动轴连接区域或在从动轴连接区域附近和通过变速器各个结构元件彼此间的相邻来确定。但结构元件不必离中轴线具有相等的距离。
替代相邻于电机地并且沿轴向相对于电机位错地设置，第一组切换元件可以至少部分地设置在其周面由电机的内周面确定的柱形容积之内。第一组切换元件也可以完全设置在柱形容积中。通过第一组切换元件这样设置在柱形容积之内，亦即通过这样嵌套的结构方式，与未嵌套的结构方式相比可以减小变速器的总结构长度。
第一组切换元件操纵器的切换拨叉相邻于第一组切换元件地并且沿轴向沿着驱动轴朝向驱动轴连接区域相对于第一组切换元件位错地设置。第一组切换元件操纵器的切换拨叉因此离驱动轴连接区域最接近。在此，第一组切换元件操纵器的切换拨叉可以直接地或者否则间接地与第一组切换元件相邻地设置，其中，第一组切换元件操纵器的切换拨叉比第一组切换元件更靠近于驱动轴连接区域定位。
按照本发明，主齿轮组至少局部设置在其周面由电机的内周面确定的柱形容积之内，或者相邻于电机地并且沿轴向沿着驱动轴朝向从动轴连接区域相对于电机位错地设置。由两个行星齿轮组形成的主齿轮组可以局部地设置在由电机包围的柱形容积之内。在此，第一行星齿轮组可以完全或部分地和/或第二行星齿轮组可以完全或部分地设置在柱形容积中。因此，将主齿轮组的元件相互连接的那些轴同样可以至少局部地设置在由电机包围的柱形容积内。替代地，主齿轮组可以相对于电机具有轴向位错并且直接或否则间接地与电机相邻。主齿轮组比电机更靠近于从动轴连接区域设置。
根据第一实施方式，电机形成为内转子电机并且电机的内径与电机的转子的内径相当。在电机形成为内转子电机的情况下，电机的磁回路的主动参与提供能量的具有柱形空隙部的构件是转子。内转子电机通过转子和定子相互间的布置结构来定义。电机的磁回路的转动的并且主动参与提供能量的构件——转子被电机的磁回路的固定的并且主动参与提供能量的构件——定子包围。电机的转子又包围柱形容积。
根据另一实施方式，电机形成为外转子电机并且电机的内径与电机的定子的内径相当。在电机形成为外转子电机的情况下，电机的磁回路的主动参与提供能量的具有柱形空隙部的构件是定子。外转子电机通过转子和定子相互间的布置结构来定义。电机的磁回路的转动的并且主动参与提供能量的构件——转子包围电机的磁回路的固定的并且主动参与提供能量的构件——定子。电机的定子又包围柱形容积。
根据变速器的另一实施方式，第一组切换元件形成为形锁合的切换元件、特别是形成为爪齿式切换元件。切换元件例如可以形成为爪齿式离合器、齿式离合器、同步器或爪齿式制动器。通过使用形锁合的切换元件，这些切换元件在打开状态下的拖曳损失比例如在使用力锁合的切换元件时小。
根据变速器的另一实施方式，变速器包括前置齿轮组，该前置齿轮组由另一行星齿轮组形成。前置齿轮组用于获得比在仅仅构造有主切换齿轮组时更高的变速器挡数。前置齿轮组与驱动轴相连接并且该前置齿轮组能例如借助第一组切换元件中的至少一个切换元件与主齿轮组作用连接。前置齿轮组的太阳轮可以例如直接与变速器的驱动轴相连接。前置齿轮组的齿圈可以例如是不可转动的。前置齿轮组的太阳轮或前置齿轮组的齿圈与变速器其他结构元件的其他连接同样是可能的。
根据变速器的另一实施方式，前置齿轮组至少局部地设置在其周面由电机的内周面确定的柱形容积之内。前置齿轮组可以或者在一部分区域内(亦即仅仅前置齿轮组的一个区段被电机包围)或者在其整体上设置在被电机包围的柱形容积内。与前置齿轮组相连接的轴从柱形容积中伸出，从而可以与不是位于被电机包围的柱形容积之内的那些变速器结构元件建立作用连接。
根据变速器的另一实施方式，前置齿轮组沿轴向朝向驱动轴连接区域相对于电机位错地以及沿轴向沿着驱动轴朝向从动轴连接区域相对于第一组切换元件操纵器的切换拨叉位错地设置。因此，前置齿轮组比电机更靠近于驱动轴连接区域定位并且比第一组切换元件操纵器的切换拨叉更靠近于从动轴连接区域定位。换言之，前置齿轮组设置在电机和第一组切换元件操纵器的切换拨叉之间。前置齿轮组离电机以及离第一组切换元件操纵器的切换拨叉的间距可以为了变速器的各种实现而单独确定。前置齿轮组可以直接相邻于电机设置。由此，第一组切换元件可以占据与电机间接相邻的位置。
根据变速器的另一实施方式，所述第一组切换元件至少部分设置在一个被所述另一行星齿轮组的太阳轮包围的柱形容积之内，该柱形容积的周面由所述另一行星齿轮组的太阳轮的内周面确定，该内周面的直径与所述另一行星齿轮组的太阳轮的内径相当。类似于其周面由电机的内周面确定的柱形容积，形成前置齿轮组的所述另一行星齿轮组可以这样设计，即，所述另一行星齿轮组的太阳轮在形状和大小方面适合于容纳变速器结构元件并且柱形容积具有直圆柱的形状。因此，所述另一行星齿轮组的太阳轮具有直圆柱形状的空隙部，所述空隙部围绕所述另一行星齿轮组的太阳轮的转动轴线设置，可用作结构空间并且是没有材料的。该空隙部的直径是所述另一行星齿轮组的太阳轮的内径。柱形的空隙部的周面、即所述另一行星齿轮组的太阳轮的内周面与被所述另一行星齿轮组的太阳轮包围的柱形容积的周面相应。该柱形容积的各底面设置在与所述另一行星齿轮组的太阳轮的各底面相同的平面内。所述另一行星齿轮组的太阳轮可以部分或全部地包围第一组切换元件，这就是说，第一组切换元件具有与所述另一行星齿轮组嵌套的结构方式。换言之，第一组切换元件中的一个单个的切换元件可以整体上或在一个区段内或者第一组切换元件中的多个切换元件可以整体上或在一个区段内或者第一组切换元件中的所有切换元件可以整体上或在一个区段内设置在由所述另一行星齿轮组的太阳轮包围的柱形容积之内。通过该嵌套的结构方式，变速器可以具有比在未嵌套的结构方式中更短的总长度。
根据变速器的另一实施方式，所述第一组切换元件至少部分设置在一个空心柱形容积之内，该空心柱形容积的内周面由所述另一行星齿轮组的齿圈的外周面限界，该外周面的直径与所述另一行星齿轮组的齿圈的外径相当。该空心柱形容积具有直空心圆柱的几何形状并且是可用作结构空间的没有材料的容积，该容积在形状和大小方面适合于容纳变速器结构元件。空心柱形容积的内周面具有与所述另一行星齿轮组的齿圈的外周面相同的直径。所述另一行星齿轮组的齿圈的外径是平行于其啮合线的那个直径，该直径在所述另一行星齿轮组的齿圈的外周面上最接近于啮合线。该空心柱形容积的各底面设置在与所述另一行星齿轮组的齿圈的各底面相同的平面内。第一组切换元件可以至少部分地或者对此替代地整体上设置在该空心柱形容积之内。这就是说，第一组切换元件中的一个单个的切换元件可以在一个区段内或整体上，或者第一组切换元件中的多个切换元件可以在一个区段内或整体上，或者第一组切换元件中的所有切换元件可以在一个区段内或整体上设置在其内周面由所述另一行星齿轮组的齿圈的外周面限界的空心柱形容积之内。该设置结构构成一种嵌套的结构方式。换言之，所述另一行星齿轮组被第一组切换元件至少在一个区域区段内包围。
根据变速器的另一实施方式，所述第一组切换元件相邻于前置齿轮组地并且沿轴向沿着驱动轴朝向从动轴连接区域相对于前置齿轮组位错地设置。因此，前置齿轮组比第一组切换元件更靠近于驱动轴连接区域定位，该第一组因此比前置齿轮组离从动轴连接区域具有更小的间距。变速器各个结构元件相互间的精确间距可以根据变速器的构造单独确定。第一组切换元件可以直接或者否则间接地与前置齿轮组相邻地设置。
根据变速器的另一实施方式，所述变速器包括副齿轮组作为在电机和主齿轮组之间的连接元件，其中，副齿轮组由附加的行星齿轮组形成。在这里，连接元件定义为特别的结构元件，经由该特别的结构元件能在两个结构元件之间建立作用连接，其中，连接元件能变换与其连接的结构元件的转速。
副齿轮组由附加的行星齿轮组形成。副齿轮组例如用于变换由电机提供的转矩。电机可以通过经由副齿轮组建立的与变速器其余结构元件的作用连接例如更紧凑并且更轻地确定尺寸，因为通过变换由电机提供的转矩，电机的转子必须施加比在没有副齿轮组时更小的转矩。附加的行星齿轮组的太阳轮可以例如直接或者借助另一切换元件而与电机的转子相连接，附加的行星齿轮组的齿圈可以例如直接或者借助另一切换元件而与主齿轮组的行星架相连接，和/或附加的行星齿轮组的行星架可以例如与第一行星齿轮组的太阳轮和第二行星齿轮组的太阳轮相连接。
根据变速器的另一实施方式，所述副齿轮组至少局部地设置在其周面由电机的内周面确定的柱形容积之内。换言之，副齿轮组具有与电机嵌套的结构方式。在此，副齿轮组可以局部地或者在其整体上设置在该柱形容积中，其中，与副齿轮组相连接的轴从该柱形容积伸出，从而能与变速器的其它结构元件建立作用连接。通过副齿轮组和电机的嵌套的结构方式，变速器可以具有比在未嵌套的结构方式中短的总长度。经由其在电机、副齿轮组和主齿轮组之间建立作用连接的轴通过嵌套的结构方式在其长度方面减小，从而变速器的结构耗费和变速器的重量与未嵌套的结构方式相反地减小。
根据变速器的另一实施方式，所述副齿轮组相邻于电机地并且沿轴向沿着驱动轴朝向从动轴连接区域相对于电机位错地并且沿轴向沿着驱动轴朝向驱动轴连接区域相对于主齿轮组位错地设置。因此，副齿轮组比电机更靠近于从动轴连接区域定位并且比主齿轮组更靠近于驱动轴连接区域定位。换言之，副齿轮组设置在电机和主齿轮组之间。副齿轮组可以与电机直接地或者否则间接地相邻。副齿轮组可以与主齿轮组直接地或者否则间接地相邻。
根据变速器的另一实施方式，所述变速器具有第二组切换元件连同相应的第二组切换元件操纵器。在这里，第二组切换元件可以由构造成形锁合的离合器、例如构造成爪齿式离合器、或者优选构造成形锁合的制动器、例如构造成爪齿式制动器的切换元件实现。在这里，第二组切换元件操纵器用于操纵第二组切换元件，其中，第二组切换元件操纵器中的每个切换元件操纵器由一个切换拨叉和一个操纵模块形成。第二组切换元件可以由第二组切换元件操纵器来操纵、亦即闭合，和从被操纵的状态重新被置于未被操纵的状态、亦即打开。第二组切换元件操纵器可以与第一组切换元件操纵器作用连接或者否则部分地由第一组切换元件操纵器实现，这就是说，例如第一组切换元件操纵器的切换拨叉可以与第二组切换元件操纵器的操纵模块作用连接并且实现不仅用于第一组切换元件、而且用于第二组切换元件的切换元件操纵器。
根据变速器的另一实施方式，所述第二组切换元件相邻于电机地并且沿轴向沿着驱动轴朝向从动轴连接区域相对于电机位错地设置。因此，第二组切换元件比电机更靠近于从动轴连接区域设置并且可以直接或者否则间接与电机相邻地设置。第二组切换元件可以例如与主齿轮组的一元件作用连接，从而该元件可以被固定。与前置齿轮组的或副齿轮组的元件的作用连接也是可能的。
根据变速器的另一实施方式，所述第二组切换元件至少局部地设置在一个空心柱形容积之内，该空心柱形容积的内周面由第一行星齿轮组的齿圈的外周面限界，该外周面的直径与第一行星齿轮组的齿圈的外径相当。该空心柱形容积具有直空心圆柱的几何形状并且是可用作结构空间的没有材料的容积，该容积在形状和大小方面适合于容纳变速器结构元件。该空心柱形容积的内周面具有与第一行星齿轮组的齿圈的外周面相同的直径。第一行星齿轮组的齿圈的外径是平行于其啮合线的那个直径，该直径在第一行星齿轮组的齿圈的外周面上最接近于啮合线。该空心柱形容积的各底面设置在与第一行星齿轮组的齿圈的各底面相同的平面内。第二组切换元件可以至少局部地包围第一行星齿轮组。这就是说，第二组切换元件中的一个单个的切换元件可以在一个区段内或整体上，或者第二组切换元件中的多个切换元件可以在一个区段内或整体上，或者第二组切换元件中的所有切换元件可以在一个区段内或整体上设置在其内周面由第一行星齿轮组的齿圈的外周面限界的空心柱形容积之内。经由与第二组切换元件相连接的从附加的柱形外结构容积伸出的轴，可以与变速器的其他同结构元件建立作用连接。
根据变速器的另一实施方式，所述第二组切换元件至少局部地设置在一个空心柱形容积之内，该空心柱形容积的内周面由附加的行星齿轮组的齿圈的外周面限界，该外周面的直径与附加的行星齿轮组的齿圈的外径相当。该空心柱形容积具有直空心圆柱的几何形状并且是可用作结构空间的没有材料的容积，该容积在形状和大小方面适合于容纳变速器结构元件。该空心柱形容积的内周面具有与附加的行星齿轮组的齿圈的外周面相同的直径。附加的行星齿轮组的齿圈的外径是平行于其啮合线的那个直径，该直径在附加的行星齿轮组的齿圈的外周面上最接近于啮合线。该空心柱形容积的各底面设置在与附加的行星齿轮组的齿圈的各底面相同的平面内。因此，第二组切换元件可以至少局部地或整体上包围附加的行星齿轮组。这就是说，第二组切换元件中的一个单个的切换元件可以在一个区段内或整体上，或者第二组切换元件中的多个切换元件可以在一个区段内或整体上，或者第二组切换元件中的所有切换元件可以在一个区段内或整体上设置在其内周面由附加的行星齿轮组的齿圈的外周面限界的空心柱形容积之内。经由与第二组切换元件相连接的从附加的柱形外结构容积伸出的轴，可以与变速器的其他结构元件建立作用连接。
根据变速器的另一实施方式，壳体包围变速器的除了驱动轴连接区域和从动轴连接区域之外的结构元件，并且该壳体构造成杯形的，其中，壳体具有与从动轴同轴的中轴线并且从动轴沿着中轴线从壳体伸出。壳体构成为类似于杯，该杯在形状和尺寸方面适合于容纳变速器的结构元件。杯形的构造是壳体的一种可成本低廉地实现的结构方式。
杯形的壳体具有壳体底部，该壳体底部设置在变速器的最接近从动轴连接区域的一侧。壳体底部固定地与变速器的壳体相连接。壳体和壳体底部可以例如以铸造方法一件式地制成，从而壳体和壳体底部不可拆卸地相互连接。
此外，壳体的中轴线定义为壳体的纵向定向的平行于变速器的几何中轴线的几何轴线。但壳体的中轴线和变速器的中轴线也可以是同轴的。壳体的中轴线延伸穿过壳体底部，该壳体底部具有用于从动轴的围绕中轴线设置的空隙部。从动轴的位于壳体之外的区域是从动轴连接区域。
根据变速器的另一实施方式，所述电机的转子借助支承盖支承，该支承盖相邻于第一组切换元件操纵器的切换拨叉地并且沿轴向沿着驱动轴朝向从动轴连接区域相对于第一组切换元件操纵器的切换拨叉位错地设置。因此，支承盖比第一组切换元件操纵器的切换拨叉更靠近于从动轴连接区域定位。支承盖与电机的转子以及与变速器的壳体这样相连接，使得转子被支承，其中，支承盖优选形成为由一个单个构件制成的单件式的结构元件。电机的转子可以通过支承结构仅仅执行围绕与驱动轴转动轴线同轴的转动轴线的旋转运动并且基本上被防止其它运动或力作用。由于支承盖的时间有利并且成本低廉的制造方式，转子经由支承盖的支承引起一种成本低廉的支承解决方案。
根据变速器的另一实施方式，壳体具有能与壳体连接的盖，该盖相邻于第一组切换元件操纵器的切换拨叉位错地并且沿轴向沿着驱动轴朝向驱动轴连接区域相对于第一组切换元件操纵器的切换拨叉位错地设置，其中，驱动轴借助盖支承。盖可以优选形成为一个单件式的结构元件、亦即形成为一个由一个单个构件制成的单件，或者形成为一个多件式的、亦即由多个单件构成的结构元件。壳体和盖能相互连接。该连接可以通过可拆卸的连接、例如通过螺纹或插塞连接实现。
盖比第一组切换元件操纵器的切换拨叉更靠近于驱动轴连接区域定位。因此，盖最接近于驱动轴连接区域并且在驱动轴连接区域那侧封闭壳体。驱动轴穿过盖中的空隙部从壳体伸出，驱动轴的设置在壳体之外的那个区域是驱动轴连接区域。驱动轴借助盖支承，从而该驱动轴只能执行围绕其转动轴线的旋转运动。驱动轴通过盖基本上被防止其它运行形式和力作用。由于盖的时间有利并且成本低廉的制造方式，驱动轴经由盖的支承引起一种成本低廉的支承解决方案。
根据变速器的另一实施方式，所述变速器具有附加的电机，该附加的电机能与驱动轴连接或者该附加的电机与驱动轴相连接。附加的电机靠近驱动轴连接区域定位并且与驱动轴相连接，其中，可以借助轴建立直接的作用连接或者可以借助离合器建立作用连接。经由附加的电机的转子，可以将转矩输出给驱动轴并且由此起动驱动源、例如内燃机。这具有如下优点，即，起动可以对同时的机动车仅仅由电机驱动时的电动行驶运行没有影响地进行。在此，附加的电机可以与变流器相连接，附加的电机经由该变流器与蓄能器相连接。各种形式的蓄能器、特别是电化学式蓄能器、静电式蓄能器、液压式蓄能器和机械式蓄能器适合于此。
根据变速器的另一实施方式，所述变速器具有油泵，该油泵相邻于主齿轮组地并且沿轴向沿着驱动轴朝向从动轴连接区域相对于主齿轮组位错地并且在壳体之内设置，其中，油泵与从动轴作用连接并且能借助从动轴被驱动。油泵在壳体之内比主齿轮组更靠近于从动轴连接区域定位并且可以靠近壳体底部定位。有利的是，从动轴能驱动油泵，从而对于油泵不需要附加的驱动装置。
附图说明
依据在下面阐述的附图更详细地描述本发明的不同实施例和细节。图中：
图1示出变速器的一种实施例的剖视图，
图2示出图1中的变速器的齿轮组的示例性的示意图，和
图3示出图1中的变速器的实施例的示意性的布置结构。
具体实施方式
图1示出变速器1的一种实施例的剖视图。该变速器1以纵剖视图示出，其中，由于旋转对称性仅仅示出一个在变速器1的中轴线上剖分的变速器局部。变速器1的中轴线在这里作为点划线示出。变速器1具有一个驱动轴AN，该驱动轴沿着中轴线延伸，其中，中轴线同样是驱动轴AN的旋转轴线。驱动轴AN具有一个驱动轴连接区域ANA，该驱动轴连接区域表示驱动轴AN的能经由其将由驱动源、例如内燃机产生的转矩导入变速器1中的那个区域。驱动轴连接区域ANA因此标记变速器1的输入端。与驱动轴AN同轴地设置有一个从动轴AB。该从动轴同样沿着变速器1的中轴线延伸。从动轴AB具有一个从动轴连接区域ABA，该从动轴连接区域表示从动轴AB的经由其将在变速器1中变换的转矩从变速器1中引导出来的那个区域。从动轴连接区域ABA因此标记变速器输出端并且与驱动轴连接区域ANA相对地位于变速器1的相反的一侧。
变速器1向外由一个壳体G限界，该壳体包围变速器1所具有的除了驱动轴连接区域ANA和从动轴连接区域ABA的所有其余构件。变速器1因此可以连接到其他的动力传动系元件上，例如在驱动轴连接区域ANA的情况下连接到驱动源、如内燃机上。
壳体G包围一个属于变速器1的电机EM，该电机是内转子电机。电机EM具有一个转子R和一个定子S，其中，定子S与壳体G相连接，从而该定子是不可转动的。在观察沿着纵向方向的变速器剖视图时，电机EM沿中轴线设置在变速器1的位于驱动轴连接区域ANA和从动轴连接区域ABA之间的中间区域内。转子R这样地用支承盖L支承，使得该转子只能进行绕中轴线的旋转运动。转子R以其背离定子S的内周面确定一柱形容积的周面，该柱形容积具有直圆柱的几何形状并且其直径与电机EM的内径、即电机EM的转子R的内径相应。该柱形容积的各底面由转子R的各底面确定。转子R的第一底面朝向驱动轴连接区域ANA，转子R的第二底面朝向从动轴连接区域ABA。柱形容积在形状和尺寸方面适合于容纳变速器1的结构元件。
除了已经提到的结构元件之外，变速器1的结构元件还有一个主齿轮组HRS、一个前置齿轮组VRS、一个副齿轮组ZRS、第一组切换元件(所述第一组切换元件由一个第一切换元件A、一个第二切换元件B、一个第三切换元件C、一个第四切换元件D和一个第五切换元件E实现)、第二组切换元件(所述第二组切换元件由一个切换元件F实现)、三个切换元件操纵器SB1、SB2、SB3(这三个切换元件操纵器中的每一个切换元件操纵器由一个切换拨叉SBG1、SBG2、SBG3和两个操纵模块SBM1、SBM2、SBM3、SBM4、SBM5、FM形成)、一个盖GD、一个支承盖L、一个油泵P和一个附加的电机EMZ。第一组切换元件的每个切换元件A；B；C、D、E和第二组切换元件的每个切换元件F可以经由两根轴建立在两个结构元件之间的连接，因而每个切换元件A、B、C、D、E总共具有两个操纵侧面，其中的每个操纵侧面与要连接的轴之一相连接。主齿轮组HRS具有一个第一行星齿轮组PS1和一个第二行星齿轮组PS2，其中，第一行星齿轮组PS1具有一个由两个部段构成的齿圈HO1、一个行星架ST1和一个太阳轮SO1，而第二行星齿轮组PS2具有一个齿圈HO2、一个行星架ST2和一个太阳轮SO2。前置齿轮组具有另一行星齿轮组PS3，该另一行星齿轮组也具有一个齿圈HO3、一个行星架ST3和一个太阳轮SO3。副齿轮组ZRS具有一个附加的行星齿轮组PS4，该附加的行星齿轮组具有一个齿圈HO4、一个行星架ST4和一个太阳轮SO4。
在下文，轴向方向始终参照中轴线，相应的结构元件沿着该中轴线可以占据靠近驱动轴连接区域ANA或靠近从动轴连接区域ABA的位置。在下文，径向方向始终参照该中轴线。相应的结构元件可以占据靠近中轴线的、即靠近驱动轴AN，或远离中轴线并且因而靠近壳体G的位置。
第三切换元件C从中轴线出发沿径向观察离电机EM的转子R最近地定位，其中，第三切换元件C在其周面由转子R限界的柱形容积之内设置在柱形容积的朝向驱动轴连接区域ANA的一侧上。第三切换元件C在这里示出的位置是打开的并且可以在壳体G和副齿轮组ZRS的行星架ST4之间以及在壳体G和主齿轮组HRS的太阳轮SO1、SO2之间建立作用连接。第三切换元件C的第一操纵侧经由一根轴与壳体G相连接，这就是说，第三切换元件C构造成制动器、在本实施例中构造成爪齿式制动器。第三切换元件C的第二操纵侧和第二切换元件B的第一操纵侧设置在一根共同的轴上。第二切换元件B和第三切换元件C的该共同的轴在其周面由转子R限界的柱形容积之内设置在柱形容积的朝向驱动轴连接区域ANA的一侧。
关于中轴线沿径向离第三切换元件C最近地设置有第二切换元件B，该第二切换元件同样在由转子R限界的柱形容积之内定位在柱形容积的朝向驱动轴连接区域ANA的一侧。第二切换元件B比第三切换元件C沿轴向离驱动轴连接区域ANA更远并且比第三切换元件C沿径向更靠近于中轴线设置。在这里所示的位置，第二切换元件B是打开的。第二切换元件B在闭合的状态下可以在主齿轮组HRS的太阳轮SO1、SO2和前置齿轮组VRS的行星架ST3之间建立作用连接。第二切换元件B在本实施例中形成为爪齿式离合器。
第二切换元件B的第一操纵侧借助一根由多个单区段形成的轴固定地与主齿轮组HRS相连接。该轴首先在其周面由转子R限界的柱形容积之内延伸并且在朝向从动轴连接区域ABA的一侧平行于中轴线地离开该柱形容积。
沿径向比第二切换元件B更靠近于中轴线地设置第四切换元件D，该第四切换元件在其周面由转子R限界的柱形容积之内定位在柱形容积的朝向驱动轴连接区域ANA的一侧。第四切换元件D平行于第二切换元件B设置，其中，第二切换元件B的第二操纵侧与第四切换元件D的第一操纵侧连接于同一根轴并且在这里所示的状态下直接彼此相对。换言之，第二切换元件B和第四切换元件D相对于驱动轴连接区域ANA沿轴向占据同一位置。
第四切换元件D在所示的位置是打开的并且可以在闭合状态下在前置齿轮组VRS的行星架ST3和主齿轮组HRS的第二行星齿轮组PS2的行星架ST2之间建立作用连接。这借助一根由多个单区段形成的轴实现，在该轴上设置有第四切换元件D的第二操纵侧并且该轴设置在其周面由转子R确定的柱形容积之内。在该轴上同样设置有第五切换元件E的第一操纵侧。该轴首先在其周面由转子R限界的柱形容积内平行于中轴线延伸并且在背离驱动轴连接区域ANA的一侧朝向从动轴连接区域ABA平行于中轴线地离开该柱形容积。第四切换元件D在本实施例中形成为爪齿式离合器。
第五切换元件E比第四切换元件D关于中轴线沿径向更靠近于中轴线设置，其中，第五切换元件E平行于第四切换元件D地在其周面由转子R限界的柱形容积之内设置在柱形容积的朝向驱动轴连接区域ANA的一侧。换言之，第五切换元件E沿轴向占据与第四切换元件D相同的位置。第五切换元件E以其第一操纵侧与第四切换元件D的第二操纵侧设置在一根共同的轴上。第五切换元件E以其第二操纵侧经由一根垂直连接的在一个区段中平行于中轴线延伸的轴直接与前置齿轮组VRS和与驱动轴AN相连接。借助第五切换元件E在闭合状态下可以在前置齿轮组VRS的太阳轮SO3、与之连接的驱动轴AN和主齿轮组HRS的第二行星齿轮组PS2的行星架ST2之间建立作用连接。在这里，第五切换元件E以打开的状态示出并且形成为爪齿式离合器。
第一切换元件A沿径向最接近中轴线设置，其中，该第一切换元件在由转子R限界的柱形容积之外沿轴向比电机EM和比第三切换元件C更靠近于驱动轴连接区域ANA设置。第一切换元件A以其第一操纵侧直接与驱动轴AN相连接，而第一切换元件A以其第二操纵侧经由一根首先平行于中轴线延伸的并且由多个单区段形成的轴与主齿轮组HRS相连接。因此，第一切换元件A可以在闭合状态下在驱动轴AN和主齿轮组HRS的第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1的第一部段之间建立作用连接。在这里所示的位置中，第一切换元件A以打开的状态示出并且形成为爪齿式离合器。
切换元件B、C、D、E在其周面由转子R限界的柱形容积中的顺序是从电机EM朝向中轴线沿径向观察的。第三切换元件C离电机EM最近，然后跟着第二切换元件B，之后跟着第四切换元件D，此后跟着第五切换元件E。第一切换元件A定位成最接近于中轴线，其中，该第一切换元件设置在该柱形容积之外。
第一组切换元件的每个切换元件A、B、C、D、E和第二组切换元件的每个切换元件F可以借助一个切换元件操纵器SB1、SB2、SB3操纵。第一切换元件操纵器SB1通过一个垂直于中轴线延伸的第一切换拨叉SBG1、一个平行于中轴线延伸的第一操纵模块SBM1和第二组切换元件的切换元件F的一个垂直于中轴线延伸的操纵模块FM形成。第一组切换元件操纵器SB1、SB2、SB3的切换拨叉SBG1、SBG2、SBG3中的第一切换拨叉SBG1沿轴向最接近于驱动轴连接区域ANA以及沿径向最接近于中轴线设置。第一切换元件操纵器SB1的切换拨叉SBG1可以平行于中轴线运动。所有操纵模块SBM1、SBM2、SBM3、SBM4、SBM5、FM中的第一操纵模块SBM1沿径向最接近于中轴线设置。第二组切换元件的切换元件F的操纵模块FM沿径向最远离于中轴线设置。
第一操纵模块SBM1在其朝向驱动轴连接区域ANA的一侧与第一切换拨叉SBG1相连接并且在朝向从动轴连接区域ABA的一侧与第一切换元件A相连接。第二组切换元件的切换元件F的操纵模块FM与第一切换拨叉SBG1和切换元件F相连接。因此，第一切换元件操纵器SB1用于打开或闭合第一切换元件A和切换元件F。第一切换拨叉SBG1可以占据初始位置，在该初始位置中第一切换元件A是完全打开的，切换元件F是完全闭合的并且第一切换拨叉SBG1在对于第一切换拨叉SBG1可能的各位置中沿轴向离驱动轴连接区域ANA最远地定位。第一切换拨叉SBG1可以占据终端位置，在该终端位置中，第一切换元件A是完全闭合的，切换元件F是完全打开的并且第一切换拨叉SBG1在对于第一切换拨叉SBG1可能的各位置中沿轴向最接近于驱动轴连接区域ANA定位。第一切换拨叉SBG1可以在其初始位置及其终端位置之间运动。换言之，第一切换元件A从来不会与切换元件F同时闭合。
第二切换元件操纵器SB2通过一个垂直于中轴线延伸的第二切换拨叉SBG2、一个平行于中轴线延伸的第二操纵模块SBM2和一个平行于中轴线延伸的第三操纵模块SBM3形成。第二切换拨叉SBG2沿轴向比第一切换拨叉SBG1更远离于驱动轴连接区域ANA设置以及沿径向比第一切换拨叉SBG1更远离于中轴线设置。第二切换拨叉SBG2可以平行于中轴线运动。
第二操纵模块SBM2沿径向比第一操纵模块SBM1更远离于中轴线设置。第二操纵模块SBM2在其朝向驱动轴连接区域ANA的一侧与第二切换拨叉SBG2相连接并且在其朝向从动轴连接区域ABA的一侧与第五切换元件E相连接。第三操纵模块SBM3沿径向比第二操纵模块SBM2更远离于中轴线设置。第三操纵模块SBM3在其朝向驱动轴连接区域ANA的一侧与第二切换拨叉SBG2相连接并且在其朝向从动轴连接区域ABA的一侧与第四切换元件D相连接。
第二切换拨叉SBG2可以占据初始位置，在该初始位置中，第四切换元件D是闭合的，第五切换元件E是打开的并且第二切换拨叉SBG2在对于第二切换拨叉SBG2可能的各位置中沿轴向离驱动轴连接区域ANA最近地定位。第二切换拨叉SBG2可以占据终端位置，在该终端位置中，第四切换元件D是打开的，第五切换元件E是闭合的并且第二切换拨叉SBG2在对于第二切换拨叉SBG2可能的各位置中沿轴向离驱动轴连接区域ANA最远地定位。第二切换拨叉SBG2可以在其初始位置及其终端位置之间运动。换言之，第四切换元件D从来不会与第五切换元件E同时闭合。
第三切换元件操纵器SB3通过一个垂直于中轴线延伸的第三切换拨叉SBG3、一个平行于中轴线延伸的第四操纵模块SBM4和一个平行于中轴线延伸的第五操纵模块SBM5形成。第三切换拨叉SBG3沿轴向比第二切换拨叉SBG2更远离于驱动轴连接区域ANA设置，以及沿径向比第二切换拨叉SBG2更远离于中轴线设置。第三切换拨叉SBG3可以平行于中轴线运动。
第五操纵模块SBM5沿径向比第三操纵模块SBM3更远离于中轴线设置。第五操纵模块SBM5在其朝向驱动轴连接区域ANA的一侧与第三切换拨叉SBG3相连接并且在其朝向从动轴连接区域ABA的一侧与第二切换元件B相连接。第四操纵模块SBM4沿径向比第五操纵模块SBM5更远离于中轴线设置。第四操纵模块SBM4在其朝向驱动轴连接区域ANA的一侧与第三切换拨叉SBG3相连接并且在其朝向从动轴连接区域ABA的一侧与第三切换元件C相连接。
第三切换拨叉SBG3可以占据初始位置，在该初始位置中，第二切换元件B是闭合的，第三切换元件C是打开的并且第三切换拨叉SBG3在对于第三切换拨叉SBG3可能的各位置中沿轴向离驱动轴连接区域ANA最近地定位。第三切换拨叉SBG3可以占据终端位置，在该终端位置中，第二切换元件B是打开的，第三切换元件C是闭合的并且第三切换拨叉SBG3在对于第三切换拨叉SBG3可能的各位置中沿轴向离驱动轴连接区域ANA最远地定位。第三切换拨叉SBG3可以在其初始位置及其终端位置之间运动。换言之，第二切换元件B从来不会与第三切换元件C同时闭合。
电机EM的转子R构成电机EM的可转动的并且主动电磁性的部分，由支承盖L支承。支承盖L沿轴向比第三切换元件操纵器SB3的第三切换拨叉SBG3更远离于驱动轴连接区域ANA设置，但比电机EM更靠近于驱动轴连接区域ANA设置。换言之，支承盖L沿轴向设置在电机EM和第三切换拨叉SBG3之间。支承盖L局部地垂直于中轴线延伸并且与壳体G相连接。
前置齿轮组VRS直接在其周面由电机EM的转子R限界的柱形容积的朝向驱动轴连接区域ANA的一侧在外部邻接于柱形容积设置。由所述另一行星齿轮组PS3形成的前置齿轮组VRS具有太阳轮SO3以及齿圈HO3和行星架ST3，该太阳轮设置在与第五切换元件E的第二操纵侧相同的平面内，该齿圈设置在与第二切换元件B和第三切换元件C的共同的轴相同的平面内，该行星架支承与太阳轮SO3和齿圈HO3啮合的行星轮。前置齿轮组VRS的所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3与第五切换元件E的第二操纵侧以及与驱动轴AN相连接。前置齿轮组VRS沿轴向朝向驱动轴连接区域ANA相对于其周面由转子R限界的柱形容积位错地设置并且沿轴向朝向从动轴连接区域ABA相对于第三切换元件操纵器SB3位错地设置。这就是说，前置齿轮组VRS在沿轴向观察时设置在第三切换元件操纵器SB3和其周面由转子R确定的柱形容积的位于驱动轴连接区域ANA那侧的底面之间。此外，前置齿轮组VRS沿径向比第三切换元件C更靠近于中轴线设置。
所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3的内周面确定一柱形容积的周面。这根据与在其周面由电机EM的转子R确定的柱形容积中相同的原理进行。所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3的内周面的直径与所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3的内径相当，并且该柱形容积的各底面由所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3的各底面确定。所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3的第一底面朝向驱动轴连接区域ANA，所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3的第二底面朝向从动轴连接区域ABA。第一切换元件A设置在该柱形容积之内。同样，第二操纵模块SBM2延伸穿过该柱形容积，从而第二切换元件操纵器SB2与第五切换元件E相连接。同样，驱动轴AN的一个区段延伸穿过该柱形容积。
所述另一行星齿轮组PS3的齿圈HO3的外周面的直径与所述另一行星齿轮组PS3的齿圈HO3的外径相当，该外周面确定一空心柱形容积的内周面。该空心柱形容积的各底面由所述另一行星齿轮组PS3的齿圈HO3的各底面确定。所述另一行星齿轮组PS3的齿圈HO3的第一底面朝向驱动轴连接区域ANA，所述另一行星齿轮组PS3的齿圈HO3的第二底面朝向从动轴连接区域ABA。第四操纵模块SBM4以一个区段延伸穿过该空心柱形容积。同样，第三切换元件C的第一操纵侧设置在该空心柱形容积中。
副齿轮组ZRS由附加的行星齿轮组PS4形成，该附加的行星齿轮组具有齿圈HO4、行星架ST4和太阳轮SO4。副齿轮组ZRS沿轴向朝向从动轴连接区域ABA最接近于电机EM设置并且沿径向比第一切换元件A更远离于中轴线设置。副齿轮组ZRS经由一根轴直接与电机EM的转子R相连接，其中，该轴与附加的行星齿轮组PS4的太阳轮SO4相连接。附加的行星齿轮组PS4的行星架ST4支承行星轮，这些行星轮与附加的行星齿轮组PS4的太阳轮SO4和齿圈HO4啮合。附加的行星齿轮组PS4的齿圈HO4位于与第三切换元件C相同的平面内并且直接与主齿轮组HRS的第一行星齿轮组PS1的行星架ST1、第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2和从动轴AB相连接。
附加的行星齿轮组PS4的齿圈HO4的外周面的直径与附加的行星齿轮组PS4的齿圈HO4的外径相当，该外周面确定一空心柱形容积的内周面。该空心柱形容积的各底面由附加的行星齿轮组PS4的齿圈HO4的各底面确定。附加的行星齿轮组PS4的齿圈HO4的第一底面朝向驱动轴连接区域ANA，附加的行星齿轮组PS4的齿圈HO4的第二底面朝向从动轴连接区域ABA。在该空心柱形容积中设置有第二组切换元件的切换元件F和第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1的第二部段的一个区段。
第二组切换元件的切换元件F沿轴向比副齿轮组ZRS更靠近于从动轴连接区域ABA并且沿径向比第三切换元件C更远离于中轴线地设置。切换元件F以其第一操纵侧直接与主齿轮组HRS的第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1的第二部段相连接。切换元件F以其第二操纵侧经由一根轴与壳体G以及与第二组切换元件的切换元件F的操纵模块FM相连接。切换元件F在所示的位置中是打开的并且用于固定第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1，这就是说，切换元件F形成为制动器、在本实施例中形成为爪齿式制动器。操纵模块FM可以通过第一切换拨叉SBG1平行于中轴线运动。
第一行星齿轮组PS1和第二行星齿轮组PS2形成的主齿轮组HRS沿轴向比切换元件F更靠近于从动轴连接区域ABA并且沿径向比第一切换元件A更远离于中轴线，但沿径向比副齿轮组ZRS的太阳轮SO4更靠近于中轴线。第一行星齿轮组PS1比第二行星齿轮组PS2沿轴向更靠近于驱动轴连接区域ANA设置，其中，这两个行星齿轮组PS1和PS2彼此平行地设置。这就是说，第一行星齿轮组PS1的结构元件位于与第二行星齿轮组PS2的相应结构元件相同的平面内。例如，第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1位于与第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2相同的平面内，第一行星齿轮组PS1的太阳轮SO1位于与第二行星齿轮组PS2的太阳轮SO2相同的平面内，并且第一行星齿轮组PS1的行星架ST1位于与第二行星齿轮组PS2的行星架ST2相同的平面内。第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1可以借助切换元件F被置于不可转动或者借助第一切换元件A与驱动轴AN连接。第一行星齿轮组PS1的行星架ST1支承行星轮，这些行星轮与第一行星齿轮组PS1的太阳轮SO1和齿圈HO1啮合。第二行星齿轮组PS2的行星架ST2支承行星轮，这些行星轮与第二行星齿轮组PS2的太阳轮SO2和齿圈HO2啮合。
第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1的外周面的直径与第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1的外径相当，该外周面确定一个空心柱形容积的内周面。该空心柱形容积的各底面由第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1的各底面确定。第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1的第一底面朝向驱动轴连接区域ANA，第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1的第二底面朝向从动轴连接区域ABA。在该空心柱形容积内设置有将第二组切换元件的切换元件F与壳体G连接的轴。此外，将第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1与驱动轴AN连接的轴的一个区段以及将第一行星齿轮组PS1的行星架ST1与从动轴AB连接的另一轴在该空心柱形容积中延伸。
油泵P沿轴向比主齿轮组HRS的第二行星齿轮组PS2更靠近于从动轴连接区域ABA设置。换言之，油泵P在变速器1的所有结构元件中在壳体G之内离从动轴连接区域ABA最近地设置。油泵P沿径向比第五切换元件E更靠近于中轴线设置。油泵P与从动轴AB相连接并且被该从动轴驱动。
附加的电机EMZ沿轴向比第一切换元件操纵器SB1更靠近于驱动轴连接区域ANA设置，并且沿径向比电机EM的转子R更远离于中轴线设置。附加的电机EMZ不仅与变速器1的壳体G、而且经由缓冲元件DE与驱动轴AN相连接。附加的电机EMZ用作用于驱动源的起动机、例如用于连接在驱动轴连接区域ANA上的内燃机的起动机。
壳体G的盖GD沿轴向比第一切换元件操纵器SB1的第一切换拨叉SBG1更靠近于驱动轴连接区域ANA设置，但比附加的电机EMZ更远离于驱动轴连接区域ANA设置。换言之，盖GD位于附加的电机EMZ和第一切换拨叉SBG1之间。盖GD与驱动轴AN相连接，该驱动轴经由该盖GD支承。因此，盖GD沿径向从中轴线出发延伸直至壳体G。
图2示出图1中的变速器1的示例性的示意图，其中，为清晰起见未示出附加的电机和缓冲元件。由现有技术已知的该示意图作为一种例子能实现关于变速器1的各个结构元件相互之间固定的和可能的连接的简化概览，但没有示出所有结构元件在空间中或相互之间的具体的布置结构。电机EM以其定子S与壳体G固定连接。电机EM的转子R直接与副齿轮组ZRS的附加的行星齿轮组PS4的太阳轮SO4相连接。附加的行星齿轮组PS4的行星架ST4可以经由第三切换元件C而与壳体G相连接，这就是说被置于不可相对转动。附加的行星齿轮组PS4的行星架ST4固定地与第一行星齿轮组PS1的太阳轮SO1和第二行星齿轮组PS2的太阳轮SO2相连接。附加的行星齿轮组PS4的齿圈HO4固定地与第一行星齿轮组PS1的行星架ST1相连接。
前置齿轮组VRS借助所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3直接与驱动轴AN相连接。借助第一切换元件A可以经由驱动轴AN在所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3和第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1之间建立作用连接。借助第五切换元件E还可以在所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3和第二行星齿轮组PS2的行星架ST2之间建立作用连接。借助第四切换元件D可以在所述另一行星齿轮组PS3的行星架ST3和第二行星齿轮组PS2的行星架ST2之间建立作用连接。借助第二切换元件B可以在所述另一行星齿轮组PS3的行星架ST3和第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1以及与第二行星齿轮组HO2的齿圈HO2之间建立作用连接。所述另一行星齿轮组PS3的齿圈HO3不可相对扭转地与壳体G相连接。
第一行星齿轮组PS1的太阳轮SO1固定地与第二行星齿轮组PS2的太阳轮SO2相连接。第一行星齿轮组PS1的行星架ST1固定地与第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2以及固定地与从动轴AB相连接。第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1形成为两部分式的。第一部分与切换元件F相连接并且可以与壳体连接，这就是说可被固定。第二部分与第一切换元件A相连接。第一行星齿轮组PS1的齿圈HO1可以借助切换元件F被固定或者借助第一切换元件A而与驱动轴AN连接。
第二行星齿轮组PS2的行星架ST2可以与所述另一星齿轮组PS3的行星架ST3借助第四切换元件D或者与所述另一行星齿轮组PS3的太阳轮SO3借助第五切换元件E作用连接。第二行星齿轮组PS2的齿圈HO2与从动轴AB相连接。
图3示出图1中的变速器1的实施例的示意性布置结构。出于简化的原因，仅仅示出变速器1的对于结构元件相互间的布置结构有意义的结构元件。各个结构元件相互间的间距是纯示意性的并且不与图1中的间距相对应。驱动轴AN沿着通过点划线示出的中轴线延伸，该驱动轴的驱动轴连接区域ANA朝向第一侧限界变速器1的布置结构示意图。与驱动轴AN同轴地设置有从动轴AB，该从动轴的从动轴连接区域ABA朝向与第一侧相反的第二侧限界变速器1的布置结构示意图。离驱动轴连接区域ANA沿轴向最近地设置有附加的电机EMZ。该附加的电机离中轴线具有一段径向距离。盖GD沿轴向比附加的电机EMZ更远离于驱动轴连接区域ANA设置。换言之，盖GD沿轴向直接与附加的电机EMZ相邻。盖GD沿径向直接邻接于驱动轴AN并且因而靠近中轴线定位。
沿轴向比盖GD更远离于驱动轴连接区域ANA地设置有切换拨叉SBG1、SBG2、SBG3的组，该组沿径向靠近中轴线定位。这组切换拨叉SBG1、SBG2、SBG3沿轴向直接与盖GD相邻。支承盖L沿轴向比这组切换拨叉SBG1、SBG2、SBG3更远离于驱动轴连接区域ANA设置。支承盖L沿径向离中轴线具有一段距离。前置齿轮组VRS沿轴向比支承盖L更远离于驱动轴连接区域ANA设置。前置齿轮组VRS沿径向靠近中轴线设置，从而前置齿轮组VRS设置在驱动轴AN和支承盖L之间的一个区段中。
第一组切换元件A、B，C、D，E中的第一切换元件A沿径向设置在驱动轴AN和前置齿轮组VRS之间。第一切换元件A沿轴向比前置齿轮组VRS更靠近于驱动轴连接区域ANA设置。电机EM沿轴向比支承盖L更远离于驱动轴连接区域ANA设置，但前置齿轮组VRS以一个区段设置在其周面由电机EM的转子确定的柱形容积之内。第一组切换元件A、B、C、D、E中的其余切换元件B、C、D、E完全设置在其周面由电机EM的转子确定的柱形容积之内。
第二组切换元件的切换元件F及其所属的操纵模块FM沿轴向比电机EM更远离于驱动轴连接区域ANA设置并且沿径向离中轴线具有一段距离。副齿轮组ZRS沿轴向比电机EM更远离于驱动轴连接区域ANA设置，但沿轴向比第二组切换元件的切换元件F及其所属的操纵模块FM更靠近于电机EM设置。副齿轮组ZRS沿径向靠近驱动轴AN设置。
主齿轮组HRS沿轴向比副齿轮组ZRS更远离于驱动轴连接区域ANA设置并且沿径向靠近驱动轴AN设置。换言之，主齿轮组HRS直接与副齿轮组ZRS相邻。第二组切换元件的切换元件F及其所属的操纵模块FM以一个区段包围主齿轮组HRS，这就是说，它们设置在其内周面由主齿轮组HRS的第一行星齿轮组的齿圈的外周面限界的空心柱形容积之内。油泵P沿轴向比主齿轮组HRS更远离于驱动轴连接区域ANA设置并且沿径向靠近从动轴AB定位。油泵因此最接近从动轴连接区域ABA。
这里所示的实施例仅仅是示例性选择的。例如可以实现不同行星齿轮组相互间的其他连接可能性，以便获得其他数量的和其他分级的挡位。此外，例如，每个切换拨叉的初始位置可以是终端位置并且同样终端位置可以是相应切换拨叉的初始位置。此外可能的是，电机可以作为外转子电机实现来代替内转子电机并且变速器结构元件的这里所示的布置结构在最大程度上得以保持，从而本发明的优点得以保持。在外转子电机的情况下，其定子可以经由支承盖支承。外转子电机的定子被其转子包围，因此在这种情况下外转子电机的定子包围一柱形容积，该柱形容积在形状和尺寸方面适合于容纳变速器的结构元件。主齿轮组、副齿轮组和前置齿轮组以及切换元件操纵器和切换元件相互间的布置结构可以在最大程度上得以保持，例如副齿轮组可以同样沿轴向朝向从动轴连接区域最接近于电机EM设置。主齿轮组可以沿轴向跟随副齿轮组。油泵可以最接近于从动轴连接区域定位。此外，例如从动轴和驱动轴可以这样设置，使得从动轴连接区域和驱动轴连接区域在变速器同一侧并且彼此平行地定位。
不同的实施例可以完全地和在个别特征方面相互组合。一个实施例也可以通过另一实施例的一个或多个特征加以补充。
附图标记
1 变速器
A 第一组切换元件的第一切换元件
AB 从动轴
ABA 从动轴连接区域
AN 驱动轴
ANA 驱动轴连接区域
B 第一组切换元件的第二切换元件
C 第一组切换元件的第三切换元件
D 第一组切换元件的第四切换元件
DE 缓冲元件
E 第一组切换元件的第五切换元件
EM 电机
EMZ 附加的电机
F 第二组切换元件的切换元件
FM 切换元件F的操纵模块
G 壳体
GD 盖
HO1 第一行星齿轮组的齿圈
HO2 第二行星齿轮组的齿圈
HO3 所述另一行星齿轮组的齿圈
HO4 附加的行星齿轮组的齿圈
HRS 主齿轮组
L 支承盖
P 油泵
PS1 第一行星齿轮组
PS2 第二行星齿轮组
PS3 另一行星齿轮组
PS4 附加的行星齿轮组
R 转子
S 定子
SB1 第一切换元件操纵器
SB2 第二切换元件操纵器
SB3 第三切换元件操纵器
SBG1 第一切换拨叉
SBG2 第二切换拨叉
SBG3 第三切换拨叉
SBM1 第一操纵模块
SBM2 第二操纵模块
SBM3 第三操纵模块
SBM4 第四操纵模块
SBM5 第五操纵模块
SO1 第一行星齿轮组的太阳轮
SO2 第二行星齿轮组的太阳轮
SO3 所述另一行星齿轮组的太阳轮
SO4 附加的行星齿轮组的太阳轮
ST1 第一行星齿轮组的行星架
ST2 第二行星齿轮组的行星架
ST3 所述另一行星齿轮组的行星架
ST4 附加的行星齿轮组的行星架
VRS 前置齿轮组
ZRS 副齿轮组

Claims (20)

1.用于车辆动力传动系的具有电机(EM)的变速器(1)，包括：
驱动轴(AN)，该驱动轴具有驱动轴连接区域(ANA)，
从动轴(AB)，该从动轴具有从动轴连接区域(ABA)，
主齿轮组(HRS)，该主齿轮组由第一行星齿轮组(PS1)和第二行星齿轮组(PS2)形成，和
第一组切换元件(A、B、C、D、E)，其中该第一组的每一个切换元件(A、B、C、D、E)能借助第一组切换元件操纵器(SB1、SB2、SB3)中的一个切换元件操纵器(SB1、SB2、SB3)操纵，其中，
电机(EM)包括转子(R)以及定子(S)，
电机(EM)设置在驱动轴连接区域(ANA)和从动轴连接区域(ABA)之间，
电机(EM)包围周面由电机(EM)的内周面确定的柱形容积，该内周面的直径与电机(EM)的内径相当，
第一组切换元件(A、B、C、D、E)相邻于电机(EM)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向驱动轴连接区域(ANA)相对于电机位错地设置，或者至少部分地设置在周面由电机(EM)的内周面确定的柱形容积之内，
每个切换元件操纵器(SB1、SB2、SB3)由一个切换拨叉(SBG1、SBG2、SBG3)和一个操纵模块(SBM1、SBM2、SBM3、SBM4、SMB5)形成，
第一组切换元件操纵器(SB1、SB2、SB3)的切换拨叉(SBG1、SBG2、SBG3)相邻于第一组切换元件(A、B、C、D、E)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向驱动轴连接区域(ANA)相对于第一组切换元件位错地设置，
主齿轮组(HRS)至少局部在周面由电机(EM)的内周面确定的柱形容积之内或者相邻于电机(EM)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向从动轴连接区域(ABA)相对于电机位错地设置，
所述变速器(1)包括前置齿轮组(VRS)，该前置齿轮组由另一行星齿轮组(PS3)形成，并且
所述前置齿轮组(VRS)沿轴向朝向驱动轴连接区域(ANA)相对于电机(EM)位错地以及沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向从动轴连接区域(ABA)相对于第一组切换元件操纵器(SB1、SB2、SB3)的切换拨叉(SBG1、SBG2、SBG3)位错地设置。
2.根据权利要求1所述的变速器(1)，其特征在于，所述电机(EM)形成为内转子电机并且所述电机(EM)的内径与所述电机(EM)的转子(R)的内径相当。
3.根据权利要求1所述的变速器(1)，其特征在于，所述电机(EM)形成为外转子电机，并且所述电机(EM)的内径与所述电机(EM)的定子(S)的内径相当。
4.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述第一组切换元件(A、B、C、D、E)形成为形锁合的切换元件。
5.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述前置齿轮组(VRS)至少局部地设置在周面由电机(EM)的内周面确定的柱形容积之内。
6.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述第一组切换元件(A、B、C、D、E)至少部分设置在一个被所述另一行星齿轮组(PS3)的太阳轮(SO3)包围的柱形容积之内，该柱形容积的周面由所述另一行星齿轮组(PS3)的太阳轮(SO3)的内周面确定，该内周面的直径与所述另一行星齿轮组(PS3)的太阳轮(SO3)的内径相当。
7.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述第一组切换元件(A、B、C、D、E)至少部分设置在一个空心柱形容积之内，该空心柱形容积的内周面由所述另一行星齿轮组(PS3)的齿圈(HO3)的外周面限界，该外周面的直径与所述另一行星齿轮组(PS3)的齿圈(HO3)的外径相当。
8.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述第一组切换元件(A、B、C、D、E)相邻于前置齿轮组(VRS)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向从动轴连接区域(ABA)相对于前置齿轮组位错地设置。
9.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述变速器(1)包括副齿轮组(ZRS)作为在电机(EM)和主齿轮组(HRS)之间的连接元件，其中，副齿轮组(ZRS)由附加的行星齿轮组(PS4)形成。
10.根据权利要求9所述的变速器(1)，其特征在于，所述副齿轮组(ZRS)至少局部地设置在周面由电机(EM)的内周面确定的柱形容积之内。
11.根据权利要求9所述的变速器(1)，其特征在于，所述副齿轮组(ZRS)相邻于电机(EM)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向从动轴连接区域(ABA)相对于电机位错地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向驱动轴连接区域(ANA)相对于主齿轮组(HRS)位错地设置。
12.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述变速器(1)具有第二组切换元件(F)连同相应的第二组切换元件操纵器(SB4)。
13.根据权利要求12所述的变速器(1)，其特征在于，所述第二组切换元件(F)相邻于电机(EM)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向从动轴连接区域(ABA)相对于电机位错地设置。
14.根据权利要求12所述的变速器(1)，其特征在于，所述第二组切换元件(F)至少局部地设置在一个空心柱形容积之内，该空心柱形容积的内周面由第一行星齿轮组(PS1)的齿圈(HO1)的外周面限界，该外周面的直径与第一行星齿轮组(PS1)的齿圈(HO1)的外径相当。
15.根据权利要求9所述的变速器(1)，其特征在于，所述变速器(1)具有第二组切换元件(F)连同相应的第二组切换元件操纵器(SB4)，并且所述第二组切换元件(F)至少局部地设置在一个空心柱形容积之内，该空心柱形容积的内周面由附加的行星齿轮组(PS4)的齿圈(HO4)的外周面限界，该外周面的直径与附加的行星齿轮组(PS4)的齿圈(HO4)的外径相当。
16.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，壳体(G)包围变速器(1)的除了驱动轴连接区域(ANA)和从动轴连接区域(ABA)之外的结构元件，并且该壳体(G)构造成杯形的，壳体(G)具有与从动轴(AB)同轴的中轴线并且从动轴(AB)沿着中轴线从壳体(G)伸出。
17.根据权利要求16所述的变速器(1)，其特征在于，所述电机(EM)的转子(R)借助支承盖(L)支承，该支承盖相邻于第一组切换元件操纵器(SB1、SB2、SB3)的切换拨叉(SBG2、SBG2、SBG3)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向从动轴连接区域(ABA)相对于第一组切换元件操纵器的切换拨叉位错地设置。
18.根据权利要求16所述的变速器(1)，其特征在于，所述壳体(G)具有能与壳体(G)连接的盖(GD)，该盖相邻于第一组切换元件操纵器(SB1、SB2、SB3)的切换拨叉(SBG1、SBG2、SBG3)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向驱动轴连接区域(ANA)相对于第一组切换元件操纵器的切换拨叉位错地设置，其中，驱动轴(AN)借助盖(GD)支承。
19.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述变速器(1)具有附加的电机(EMZ)，该附加的电机能与驱动轴(AN)连接或者该附加的电机与驱动轴相连接。
20.根据权利要求1至3之一所述的变速器(1)，其特征在于，所述变速器(1)具有油泵(P)，该油泵相邻于主齿轮组(HRS)地并且沿轴向沿着驱动轴(AN)朝向从动轴连接区域(ABA)相对于主齿轮组位错地并且在变速器(1)的壳体(G)之内设置，其中，油泵(P)与从动轴(AB)作用连接并且能借助从动轴(AB)被驱动。
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