DE102008063533A1

DE102008063533A1 - Getriebeeinheit

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Publication number: DE102008063533A1
Application number: DE200810063533
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Listner; Klaus Dr.-Ing. Riedl; Tobias Schilder
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-07-01

Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Getriebeeinheit, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse (10a; 10b; 10c) hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben (P1a-P4a; P1b-P4b; P1c-P4c), mit fünf Koppeleinheiten (S1a-S5a; S1b-S5b; S1c-S5c), die dazu vorgesehen sind, zumindest acht Vorwärtsgetriebegänge (V1a-V8a; V1b-V8b; V1c-V8c) zu schalten, mit einer Antriebseinheit (11a; 11b; 11c), die drehfest mit einem ersten Sonnenrad (P11a; P11b; P11c) des ersten Planetenradgetriebes (P1a; P1b; P1c) und einem Kopplungselement (S12a; S12b; S12c) verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit (12a; 12b; 12c), die drehfest mit einem vierten Hohlrad (P43a; P43b; P43c) des vierten Planetenradgetriebes (P4a; P4b; P4c) verbunden ist, vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Es sind bereits Getriebeeinheiten mit vier Planetenradsätzen und fünf Koppeleinheiten bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Getriebeeinheit mit einer hohen Anzahl von Vorwärtsgetriebegängen bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Getriebeeinheit, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben, mit fünf Koppeleinheiten, die dazu vorgesehen sind, zumindest acht Vorwärtsgetriebegänge zu schalten, mit einer Antriebseinheit, die drehfest mit einem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradgetriebes und einem Kopplungselement verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit, die drehfest mit einem vierten Hohlrad des vierten Planetenradgetriebes verbunden ist, vorgeschlagen.
Unter einer „Koppeleinheit” soll insbesondere sowohl eine Kupplungseinheit als auch eine Bremseinheit verstanden werden. Unter einer „Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar angeordnete Kopplungselemente wahlweise drehfest zu verbinden oder zu trennen. Unter einer „Bremseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein drehbares Kopplungselement mit einer feststehenden Einheit, insbesondere einem Getriebegehäuse, wahlweise drehfest zu verbinden oder zu trennen.
Unter „einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten Planetenradgetriebe, die entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnet sind”, soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Reihenfolge von vier Planetenradgetrieben verstanden werden, die entlang der Hauptrotationsachse in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise das erste Planetenradgetriebe der Antriebswelle zugewandt ist. Zur Vereinfachung sollen weiter unter einem „ersten bis vierten Planetenradträger”, einem „ersten bis vierten Sonnenrad” und einem „ersten bis vierten Hohlrad” ein dem ersten bis vierten Planetenradgetriebe zugeordneter Planetenradträger bzw. ein Sonnenrad oder ein Hohlrad verstanden werden, d. h. beispielsweise, dass unter dem ersten Planetenradträger ein Planetenradträger des ersten Planetenradgetriebes verstanden werden soll.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine der Koppeleinheiten dazu vorgesehen, zumindest eines der Planetenradgetriebe zu verblocken. Besonders bevorzugt ist eine der Koppeleinheiten dazu vorgesehen, das dritte Planetenradgetriebe zu verblocken. Unter einem „verblockten Planetenradgetriebe” soll ein Planetenradgetriebe verstanden werden, bei dem das Sonnenrad, der Planetenradträger und das Hohlrad drehfest miteinander verbunden sind. Unter einem „Verblocken eines Planetenradgetriebes” soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest zwei Getriebeelemente des Planetenradgetriebes drehfest miteinander verbunden werden, wobei unter den Getriebeelementen das Sonnenrad, das Hohlrad und der Planetenradträger verstanden werden sollen. Um ein Planetenradgetriebe zu verblocken, ist es grundsätzlich auch denkbar, den Planetenradträger drehfest mit von dem Planetenradträger geführten Planetenrädern zu verbinden, wodurch die Getriebeelemente ebenfalls drehfest miteinander verbunden sind.
Weitere Ausgestaltungen und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit,
2 beispielhafte Übersetzungsverhältnisse für Vorwärtsgetriebegänge der Getriebeeinheit aus 1,
3 eine Schaltlogik der Getriebeeinheit aus 1,
4 eine Schaltbarkeit der Getriebeeinheit aus 1,
5 eine schematische Darstellung einer weiteren, kinematisch gleichwertigen Getriebeeinheit und
6 eine schematische Darstellung einer dritten, kinematisch gleichwertigen Getriebeeinheit.
1 zeigt eine Getriebeeinheit, die als eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit ausgestaltet ist. Die Getriebeeinheit weist vier Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a auf. Das erste Planetenradgetriebe P1a, das zweite Planetenradgetriebe P2a, das dritte Planetenradgetriebe P3a und das vierte Planetenradgetriebe P4a sind hintereinander entlang einer Hauptrotationsachse 10a angeordnet. Sämtliche Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a der Getriebeeinheit weisen einen Einfachplanetenradsatz auf. Die Getriebeeinheit weist fünf Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a auf. Diese sind dazu vorgesehen, genau acht Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a, V3a, V4a, V5a, V6a, V7a, V8a und einen Rückwärtsgetriebegang R1a zu schalten. Die Getriebeeinheit ist als eine Automatikgetriebeeinheit ausgebildet.
Die Getriebeeinheit ist dazu vorgesehen, eine nicht näher dargestellte Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs mit nicht näher dargestellten Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels der Getriebeeinheit kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebsmaschine und den Antriebsrädern eingestellt werden. Die Getriebeeinheit kann mit einem Hybridantriebsmodul verbunden werden, mittels dem das Antriebsmoment verändert werden kann. Weiter kann mittels des Hybridantriebsmoduls und der Getriebeeinheit ein CVT realisiert werden, wodurch eine Getriebeeinheit realisiert werden kann, deren Übersetzungsverhältnis zumindest in Teilbereichen stufenlos eingestellt werden kann.
Die Getriebeeinheit weist eine Antriebseinheit 11a auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in die Getriebeeinheit einzuleiten. Der Antriebseinheit 11a kann ein nicht näher dargestelltes Modul vorgeschaltet sein, das insbesondere dazu vorgesehen sein soll, eine Anfahrfunktionalität bereitzustellen. Als ein vorgeschaltetes Modul ist beispielsweise ein Wandler oder eine nasse Anfahrkupplung denkbar. Grundsätzlich kann das zum Anfahren vorgesehene Modul aber auch in die Getriebeeinheit integriert sein oder beispielsweise eine der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a zum Anfahren verwendet werden.
Weiter weist die Getriebeeinheit eine Abtriebseinheit 12a auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus der Getriebeeinheit auszuleiten. Die Abtriebseinheit 12a ist dazu vorgesehen, mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Der Abtriebseinheit 12a kann ein nicht näher dargestelltes Modul nachgeschaltet sein, mittels dem das aus der Getriebeeinheit ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise ein Planetenradgetriebe, das für einen Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern vorgesehen ist, oder eine Allradantriebseinheit, die das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Die Antriebseinheit 11a und die Abtriebseinheit 12a können grundsätzlich beliebig zueinander angeordnet sein. Dabei ist insbesondere eine koaxiale Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten der Getriebeeinheit vorteilhaft. Aber auch eine Anordnung auf der gleichen Seite der Getriebeeinheit ist denkbar.
Das erste Planetenradgetriebe P1a ist eingangsseitig angeordnet. Das erste Planetenradgetriebe P1a weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein erstes Sonnenrad P11a, ein erstes Hohlrad P13a und einen ersten Planetenradträger P12a. Der Planetenradträger P12a führt Planetenräder P14a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P14a kämmen mit dem Sonnenrad P11a und mit dem Hohlrad P13a. Die Planetenräder P14a sind drehbar auf dem Planetenradträger P12a gelagert. Das erste Planetenradgetriebe P1a weist zwischen dem Sonnenrad P11a und dem Hohlrad P13a bei fixiertem Planetenradträger P12a ein Standübersetzungsverhältnis von –1,401 auf.
Das zweite Planetenradgetriebe P2a ist eingangsseitig mittig angeordnet. Das zweite Planetenradgetriebe P2a weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein zweites Sonnenrad P21a, ein zweites Hohlrad P23a und einen zweiten Planetenradträger P22a. Der Planetenradträger P22a führt Planetenräder P24a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P24a kämmen mit dem Sonnenrad P21a und mit dem Hohlrad P23a. Die Planetenräder P24a sind drehbar auf dem Planetenradträger P22a gelagert. Das zweite Planetenradgetriebe P2a weist zwischen dem Sonnenrad P21a und dem Hohlrad P23a bei fixiertem Planetenradträger P22a ein Standübersetzungsverhältnis von –1,872 auf.
Das dritte Planetenradgetriebe P3a ist ausgangsseitig mittig angeordnet. Das dritte Planetenradgetriebe P3a weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein drittes Sonnenrad P31a, ein drittes Hohlrad P33a und einen dritten Planetenradträger P32a. Der Planetenradträger P32a führt Planetenräder P34a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P34a kämmen mit dem Sonnenrad P31a und mit dem Hohlrad P33a. Die Planetenräder P34a sind drehbar auf dem Planetenradträger P32a gelagert. Das dritte Planetenradgetriebe P3a weist zwischen dem Sonnenrad P31a und dem Hohlrad P33a bei fixiertem Planetenradträger P32a ein Standübersetzungsverhältnis von –2,313 auf.
Das vierte Planetenradgetriebe P4a ist ausgangsseitig angeordnet. Das vierte Planetenradgetriebe P4a weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein viertes Sonnenrad P41a, ein viertes Hohlrad P43a und einen vierten Planetenradträger P42a. Der Planetenradträger P42a führt Planetenräder P44a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P44a kämmen mit dem Sonnenrad P41a und mit dem Hohlrad P43a. Die Planetenräder P44a sind drehbar auf dem Planetenradträger P42a gelagert. Das vierte Planetenradgetriebe P4a weist zwischen dem Sonnenrad P41a und dem Hohlrad P43a bei fixiertem Planetenradträger P42a ein Standübersetzungsverhältnis von –2,592 auf.
Die vier Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S5a sind als Kupplungseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S11a, S21a, S31a, S51a und ein zweites drehbares Kopplungselement S12a, S22a, S32a, S52a auf. Die vier Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S5a sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S11a, S12a, S21a, S22a, S31a, S32a, S51a, S52a drehfest miteinander zu verbinden. Die Koppeleinheit S4a ist als eine Bremseinheit ausgebildet und weist nur ein Kopplungselement S41a auf. Die Koppeleinheit S4a ist dazu vorgesehen, ihr Kopplungselement S41a drehfest mit einem Getriebegehäuse 13a zu verbinden.
Die Koppeleinheiten S2a, S4a, S5a sind außen liegend ausgeführt. Die Koppeleinheiten S1a, S3a sind innen liegend ausgeführt. Die Koppeleinheiten S1a, S2a, S4a, S5a sind als Lamellenpakete ausgeführt. Die Koppeleinheit S3a ist als eine Klauenkoppeleinheit ausgeführt. Sie weist eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit auf, auf die grundsätzlich auch verzichtet werden kann. Die Koppeleinheiten S1a, S2a sind in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1a und dem zweiten Planetenradgetriebe P2a angeordnet. Die Koppeleinheit S3a ist in axialer Richtung zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a angeordnet. Die Koppeleinheit S4a ist in axialer Richtung in Höhe des dritten Planetenradgetriebes P3a angeordnet. Die Koppeleinheit S5a ist in axialer Richtung zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3a und dem vierten Planetenradgetriebe P4a angeordnet. Alternativ kann die Koppeleinheit S3a auch als Lamellenpaket ausgeführt sein.
Die Antriebseinheit 11a ist mittels einer Antriebswelle 14a, die an die Antriebseinheit 11a anschließt, drehfest mit dem ersten Sonnenrad P11a und dem zweiten Kopplungselement S12a der Koppeleinheit S1a verbunden. Die Antriebswelle 14a, die mit der Antriebseinheit 11a verbunden ist, ist direkt mit dem ersten Sonnenrad P11a verbunden. Das Kopplungselement S12a ist direkt mit dem ersten Sonnenrad P11a verbunden. Das erste Planetenradgetriebe P1a begrenzt die Getriebeeinheit eingangsseitig. Das erste Hohlrad P13a ist drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden.
Mittels einer Verbindungswelle 16a sind der erste Planetenradträger P12a und das zweite Sonnenrad P21a drehfest miteinander verbunden. Die Verbindungswelle 16a ist axial und radial um die Koppeleinheit S1a herumgeführt. Sie ist axial und radial zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1a und dem zweiten Planetenradgetriebe P2a angeordnet. Der zweite Planetenradträger P22a ist direkt drehfest mit dem ersten Kopplungselement S21a der Koppeleinheit S2a und direkt drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S32a der Koppeleinheit S3a verbunden.
Mittels einer Verbindungswelle 17a sind das zweite Kopplungselement S22a der Koppeleinheit S2a, das Kopplungselement S41a der Kopplungseinheit S4a und das dritte Hohlrad P33a drehfest miteinander verbunden. Die Verbindungswelle 17a umgibt das zweite Planetenradgetriebe P2a. Sie ist radial außerhalb von dem zweiten Planetenradgetriebe P2a angeordnet.
Mittels einer Verbindungswelle 18a sind das zweite Hohlrad P23a, der dritte Planetenradträger P32a und das zweite Kopplungselement S52a der Koppeleinheit S5a drehfest miteinander verbunden. Die Verbindungswelle 18a ist axial und radial zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a angeordnet. Sie ist radial innerhalb der Verbindungswelle 17a angeordnet.
Mittels einer Verbindungswelle 19a sind das erste Kopplungselement S11a der Koppeleinheit S1a, das erste Kopplungselement S31a der Koppeleinheit S3a und der vierte Planetenradträger P42a drehfest miteinander verbunden. Die Verbindungswelle 19a durchsetzt das zweite Planetenradgetriebe P2a, das dritte Planetenradgetriebe P3a und das vierte Planetenradgetriebe P4a. Zur Anbindung des Kopplungselements S31a ist ein Teil der Verbindungswelle 19a axial zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a radial nach außen geführt. Zur Anbindung des vierten Planetenradträgers P42a ist die Verbindungswelle 19a ausgangsseitig von dem vierten Planetenradgetriebe P4a radial nach außen geführt.
Mittels einer Verbindungswelle 20a sind das dritte Sonnenrad P31a, das erste Kopplungselement S51a der Koppeleinheit S5a und das vierte Sonnenrad P41a drehfest miteinander verbunden. Die Verbindungswelle 20a ist axial zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3a und dem vierten Planetenradgetriebe P4a angeordnet. Sie ist als eine Hohlwelle ausgeführt, die von der Verbindungswelle 19a durchsetzt wird.
Die Abtriebseinheit 12a ist mittels einer Abtriebswelle 15a drehfest mit dem vierten Hohlrad P43a verbunden. Die Abtriebswelle 15a umgibt einen Teil des vierten Planetenradgetriebes P4a. Mittels der Abtriebswelle 158 ist die Getriebeeinheit ausgangsseitig begrenzt.
Mittels der Getriebeeinheit sind unterschiedliche Hybridantriebsmodule kombinierbar. Zur Realisierung eines Starter-Generators kann eine erste Antriebsmaschine des Hybridantriebsmoduls an die Antriebseinheit 11a bzw. die Antriebswelle 14a angebunden werden. Zur Realisierung eines CVT kann zusätzlich eine weitere Antriebsmaschine des Hybridantriebsmoduls an eine vorteilhafte Welle des Getriebes angebunden werden, wie beispielsweise an die Verbindungswelle 19a, die drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a verbunden ist.
Die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a werden mittels der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a geschaltet (vgl. 3). In den im Folgenden beschriebenen Vorwärtsgetriebegängen V1a–V8a sind jeweils höchstens drei der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a geschlossen, während die restlichen Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a geöffnet sind. Bei einem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1a–V8a werden jeweils höchstens zwei der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a verändert. Bei jedem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1a–V8a bleiben jeweils zwei bereits geschlossene Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a geschlossen.
Mittels der Koppeleinheit S5a können das dritte Sonnenrad P31a und der dritte Planetenradträger P32a drehfest miteinander verbunden werden, wodurch mittels der Koppeleinheit S5a das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt werden kann. Durch gleichzeitiges Schließen der Koppeleinheiten S2a, S3a werden das zweite Planetenradgetriebe P2a und das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt und drehfest miteinander verbunden.
Der erste Vorwärtsgetriebegang V1a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₁a von 4,976 auf. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1a wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S3, S4, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a. Die Koppeleinheit S4a verbindet das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S5a verbindet das dritte Sonnenrad P31a mit dem dritten Planetenradträger P32a, wodurch das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt ist.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Das erste Hohlrad P13a ist drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a ist durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Das zweite Sonnenrad P21 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie der erste Planetenradträger P12a. Da das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist und das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt ist, sind auch das zweite Hohlrad P23a und das vierte Sonnenrad P41a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden. Der zweite Planetenradträger P22a und damit auch der vierte Planetenradträger P42a rotieren mit einer Drehzahl, die durch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert ist. Das vierte Hohlrad P43a und damit die Abtriebseinheit 12a rotieren mit einer Drehzahl, die durch die Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42a und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4a definiert sind. Ein Kraftfluss für den ersten Getriebegang V1a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a eingeleitet. Von dem ersten Planetenradgetriebe P1a wird der Kraftfluss über das zweite Planetenradgetriebe P2a an das vierte Planetenradgetriebe P4a an die Abtriebseinheit 12a geleitet und dort ausgeleitet.
Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₂a von 3,517 auf. Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S2a, S3a, S4a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S4a verbindet das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S2a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem dritten Hohlrad P33a, wodurch auch der zweite Planetenradträger P22a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a, wodurch auch der vierte Planetenradträger P42a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Da das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Weiter ist der zweite Planetenradträger P22a fixiert, wodurch eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert ist. Da ferner das dritte Hohlrad P33a fixiert ist, ist eine Drehzahl des dritten Sonnenrads P31a durch die Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3a definiert. Der vierte Planetenradträger P42a ist fixiert. Eine Drehzahl des vierten Hohlrads P43a und damit die Drehzahl der Abtriebseinheit 12a sind durch die Drehzahl des dritten Sonnenrads P31a und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4a definiert. Ein Kraftfluss für den zweiten Vorwärtsgetriebegang V2a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a eingeleitet, über das zweite Planetenradgetriebe P2a und das dritte Planetenradgetriebe P3a weitergeleitet und über das vierte Planetenradgetriebe P4a ausgeleitet.
Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₃a von 2,401 auf. Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S2a, S3a, S5a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S5a verbindet das dritte Sonnenrad P31a mit dem dritten Planetenradträger P32a, wodurch das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt ist. Die Koppeleinheit S2a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem dritten Hohlrad P33a, wodurch auch das zweite Planetenradgetriebe P2a verblockt ist, da dadurch der zweite Planetenradträger P22a und das zweite Hohlrad P23a mittels des verblockten dritten Planetenradgetriebes P3a drehfest miteinander verbunden sind. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a, wodurch das vierte Planetenradgetriebe P4a ebenfalls verblockt ist, da das vierte Sonnenrad P41a und der vierte Planetenradträger P42a über das verblockte zweite Planetenradgetriebe P2a und das verblockte dritte Planetenradgetriebe P3a drehfest miteinander verbunden sind.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Da das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Da das zweite Planetenradgetriebe P2a, das dritte Planetenradgetriebe P3a und das vierte Planetenradgetriebe P4a verblockt sind, weist die Abtriebseinheit 12a die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12a. Das zweite Planetenradgetriebe P2a, das dritte Planetenradgetriebe P3a und das vierte Planetenradgetriebe P4a laufen in dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3a fest verblockt um. Ein Kraftfluss für den dritten Vorwärtsgetriebegang V3a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a eingeleitet und über das vierte Planetenradgetriebe P4 wieder ausgeleitet. Zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1a und dem vierten Planetenradgetriebe P4a ist der Kraftfluss auf verschiedene drehfeste Verbindungen zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a, dem dritten Planetenradgetriebe P3a und dem vierten Planetenradgetriebe P4a aufgesplittet.
Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₄a von 1,662 auf. Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a. Die Koppeleinheit S2a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dritten Hohlrad P33a. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Da der zweite Planetenradträger P22a, das dritte Hohlrad P33a und der vierte Planetenradträger P42a drehfest mit dem ersten Sonnenrad P11a verbunden sind, rotieren sie ebenfalls mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Weiter ist das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden, wodurch eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert ist. Das zweite Sonnenrad P21 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der erste Planetenradträger P12a, wodurch eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a, der Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert ist. Eine Drehzahl des dritten Sonnenrads P31a ist mittels der Drehzahl der Antriebseinheit 11a, die drehfest mit dem dritten Hohlrad P33a verbunden ist, und der Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a, das drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32a verbunden ist, definiert. Somit sind eine Drehzahl des vierten Hohlrads P43a und damit eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a durch das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4a, die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41a und die Drehzahl der Antriebseinheit 11a definiert. Ein Kraftfluss für den vierten Vorwärtsgetriebegang V4a wird über das erste Planetenradge triebe P1a eingeleitet und mittels des ersten Planetenradgetriebes P1a und des vierten Planetenradgetriebes P4a aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses, der über das vierte Planetenradgetriebe P4a geleitet wird, wird über das dritte Planetenradgetriebe P3a auf das zweite Planetenradgetriebe P2a übertragen, wo er mit einem Teil des durch das erste Planetenradgetriebe P1a gesplitteten Kraftflusses wieder kombiniert und auf das vierte Planetenradgetriebe P4a rückgekoppelt wird. Der Kraftfluss zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a ist ebenfalls gesplittet.
Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₅a von 1,137 auf. Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1a, S3a, S5a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem ersten Sonnenrad P11a. Die Koppeleinheit S5a verbindet das dritte Sonnenrad P31a drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32a, wodurch das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt ist.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Da der zweite Planetenradträger P22a und der vierte Planetenradträger P42a drehfest mit dem ersten Sonnenrad P11a verbunden sind, rotieren sie ebenfalls mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Da das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Das zweite Sonnenrad P21a rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der erste Planetenradträger P12a, wodurch eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a, der Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert ist. Der dritte Planetenradträger P32a weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23a. Durch das verblockte dritte Planetenradgetriebe P3a weist das vierte Sonnenrad P41a ebenfalls die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23a. Eine Drehzahl des vierten Sonnenrads P41a und damit eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a sind somit mittels der Drehzahl der Antriebseinheit 11a und der Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a definiert. Ein Kraftfluss für den fünften Vorwärtsgetriebegang V5a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a eingeleitet und mittels des ersten Planetenradgetriebes P1a und des vierten Planetenradgetriebes P4a aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses, der über das vierte Planetenradgetriebe P4a gesplittet wird, wird über das dritte Planetenradgetriebe P3a auf das zweite Planetenradgetriebe P2a übertragen, wo er mit einem Teil des durch das erste Planetenradgetriebe P1a gesplitteten Kraftflusses wieder kombiniert und auf das vierte Planetenradgetriebe P4a rückgekoppelt wird.
Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₆a von 0,816 auf. Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1a, S2a, S5a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a. Die Koppeleinheit S5a verbindet das dritte Sonnenrad P31a mit dem dritten Planetenradträger P32a, wodurch das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt ist. Die Koppeleinheit S2a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem dritten Hohlrad P33a, wodurch auch das zweite Planetenradgetriebe P2a verblockt ist, da dadurch der zweite Planetenradträger P22a und das zweite Hohlrad P23a mittels des verblockten dritten Planetenradgetriebes P3a drehfest miteinander verbunden sind.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Der vierte Planetenradträger P42a weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Sonnenrad P11a. Da das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Da das zweite Planetenradgetriebe P2a und das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt sind, weist das vierte Sonnenrad P41a die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12a. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a, die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4a definiert. Ein Kraftfluss für den sechsten Vorwärtsgetriebegang V6a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a eingeleitet und an das vierte Planetenradgetriebe P4a weiter geleitet. Mittels des vierten Planetenradgetriebes P4a wird der Kraftfluss aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird ausgeleitet, ein weiterer Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe P3a und das zweite Planetenradgetriebe P2a auf das erste Planetenradgetriebe P1a zurückgekoppelt. Der Kraftfluss zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a ist ebenfalls mehrfach aufgesplittet.
Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₇a von 0,772 auf. Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1a, S4a, S5a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a. Die Koppeleinheit S4a verbindet das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S5a verbindet das dritte Sonnenrad P31a mit dem dritten Planetenradträger P32a, wodurch das dritte Planetenradgetriebe P3a verblockt ist.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Der drehfest mit dem ersten Sonnenrad P11a verbundene vierte Planetenradträger P42a rotiert somit ebenfalls mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Das vierte Sonnenrad P41a, das drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31a verbunden ist, ist durch das verblockte dritte Planetenradgetriebe P3a und das fixierte dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden und somit fixiert. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist damit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und der Standübersetzung des vierten Planetenradgetriebes P4a definiert. Ein Kraftfluss für den siebten Vorwärtsgetriebegang V7a wird über das Sonnenrad P11a des ersten Planetenradgetriebes P1a eingeleitet, direkt an das vierte Planetenradgetriebe P4a weitergeleitet und über das vierte Planetenradgetriebe P4a ausgeleitet.
Der achte Vorwärtsgetriebegang V8a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₈a von 0,599 auf. Der achte Vorwärtsgetriebegang V8a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1a, S2a, S4a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a. Die Koppeleinheit S4a verbindet das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S2a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem dritten Hohlrad P33a und somit ebenfalls drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Der vierte Planetenradträger P42a weist die gleiche Drehzahl wie das erste Sonnenrad P11a auf. Da das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Da der zweite Planetenradträger P22a fixiert ist, ist eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert. Das dritte Hohlrad P33a ist ebenfalls fixiert, wodurch eine Drehzahl des dritten Sonnenrads P31a und damit auch eine Drehzahl des vierten Sonnenrads P41a durch die Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3a definiert sind. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist dann durch die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41a, die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4a definiert. Ein Kraftfluss für den achten Vorwärtsgetriebegang V8a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über die Planetenradgetriebe P2a, P3a an das vierte Planetenradgetriebe P4a geleitet. Ein weiterer Teil des Kraftflusses wird direkt an das vierte Planetenradgetriebe P4a geleitet. Mittels des vierten Planetenradgetriebes P4a wird der Kraftfluss wieder kombiniert und anschließend ausgeleitet.
Der Rückwärtsgetriebegang R1a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i_Ra von –3,439 auf. Der Rückwärtsgetriebegang R1a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1a, S3a, S4a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a. Die Koppeleinheit S3a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22a. Die Koppeleinheit S4a verbindet das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a.
Das erste Sonnenrad P11a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Der zweite Planetenradträger P22a und der vierte Planetenradträger P42a weisen ebenfalls die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Da das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a ist somit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a definiert. Eine Drehzahl des dritten Sonnenrads P31a und damit auch die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41a sind durch das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3a und die Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a definiert. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist damit durch die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41a und die Drehzahl der Antriebseinheit 11a definiert. Ein Kraftfluss für den Rückwärtsgetriebegang R1a wird mittels des ersten Planetenradgetriebes P1a eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des an dem ersten Planetenradgetriebe P1a eingeleiteten Kraftflusses wird direkt an das vierte Planetenradgetriebe P4a geleitet. Ein weiterer Teil wird über das zweite Planetenradgetriebe P2a und das dritte Planetenradgetriebe P3a an das vierte Planetenradgetriebe P4a geleitet, wobei ein durch das zweite Planetenradgetriebe P2a geleiteter Kraftfluss nochmals gesplittet und mit dem direkt auf das vierte Planetenradgetriebe P4a geleiteten Kraftflusses gekoppelt wird.
Durch das vierte Planetenradgetriebe P4a wird der Kraftfluss wieder kombiniert und ausgeleitet.
Ein Stufensprung φ_1/2a zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V1a, V2a beträgt 1,415. Ein Stufensprung φ_2/3a zwischen dem zweiten und dem dritten Vorwärtsgetriebegang V2a, V3a beträgt 1,465. Ein Stufensprung φ_3/4a zwischen dem dritten und dem vierten Vorwärtsgetriebegang V3a, V4a beträgt 1,444. Ein Stufensprung φ_4/5a zwischen dem vierten und dem fünften Vorwärtsgetriebegang V4a, V5a beträgt 1,462. Ein Stufensprung φ_5/6a zwischen dem fünften und dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V5a, V6a beträgt 1,393. Ein Stufensprung φ_6/7a zwischen dem sechsten und dem siebten Vorwärtsgetriebegang V6a, V7a beträgt 1,131. Ein Stufensprung φ_7/8a zwischen dem siebten und dem achten Vorwärtsgetriebegang V7a, V8a beträgt 1,205. Eine Gesamtspreizung der Getriebeeinheit zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a und dem achten Vorwärtsgetriebegang V8a beträgt ca. 8,3 (vgl. 2). Die Gesamtspreizung kann mittels anderer Standübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a grundsätzlich noch verändert und insbesondere erhöht werden.
Ein maximaler Drehzahlfaktor für die Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a beträgt in den Vorwärtsgetriebegängen V1a–V8a ca. 2,0. Der Drehzahlfaktor für die Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a beschreibt ein Verhältnis zwischen einer Drehzahl der Antriebseinheit 11a und einer maximalen Drehzahl, die an den Sonnenrädern P11a, P21a, P31a, P41a, den Hohlrädern P13a, P23a, P33a, P43a oder den Planetenradträgern P12a, P22a, P32a, P42a in einem der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a auftritt. Ein maximaler Drehzahlfaktor für die Planetenräder P14a, P24a, P34a, P44a beträgt in den Vorwärtsgetriebegängen V1–V8 ca. 2,9.
Ein maximaler Drehmomentfaktor beträgt für die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a ca. 6,9. Der Drehmomentfaktor beschreibt ein Verhältnis zwischen einem Antriebsmoment, das an der Antriebseinheit 11a anliegt, und einem maximalen Drehmoment, das an den Sonnenrädern P11a, P21a, P31a, P41a, den Hohlrädern P13a, P23a, P33a, P43a oder den Planetenradträgern P12a, P22a, P32a, P42a auftritt. Der maximale Drehmomentfaktor für die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a wird im ersten Vorwärtsgetriebegang V1a erreicht.
Eine Schaltbarkeit der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a ist in 4 gezeigt. Ausgehend von dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a sind die Vorwärtsgetriebegänge V2a, V3a, V5a, V7a schaltbar. Ausgehend von dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2a sind die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V3a, V4a, V8a schaltbar. Ausgehend von dem dritten Vor wärtsgetriebegang V3a sind die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a, V4a, V5a, V6a schaltbar. Ausgehend von dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4a sind die Vorwärtsgetriebegänge V2a, V3a, V5a, V6a, V8a schaltbar. Ausgehend von dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5a sind die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V3a, V4a, V6a, V7a schaltbar. Ausgehend von dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6a sind die Vorwärtsgetriebegänge V3a, V4a, V5a, V7a, V8a schaltbar. Ausgehend von dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7a sind die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V5a, V6a, V8a schaltbar. Ausgehend von dem achten Vorwärtsgetriebegang V8a sind die Vorwärtsgetriebegänge V2a, V4a, V6a, V7a schaltbar.
In den 5 und 6 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 durch den Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in den 5 und 6 ersetzt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen. Bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen kann auf die Beschreibung und/oder die Zeichnungen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 verwiesen werden.
5 zeigt eine weitere Getriebeeinheit mit vier entlang einer Hauptrotationsachse 10b hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben P1b, P2b. P3b. P4b. Die Getriebeeinheit weist fünf Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b auf, mittels denen acht Vorwärtsgetriebegänge V1b–V8b geschaltet werden können. Eine Antriebseinheit 11b der Getriebeeinheit ist drehfest mit einem ersten Sonnenrad P11b des ersten Planetenradgetriebes P1b und einem Kopplungselement S12b verbunden. Eine Abtriebseinheit 12b ist drehfest mit einem vierten Hohlrad P43b des vierten Planetenradgetriebes P4b verbunden.
Im Unterschied zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ist ein zweites Kopplungselement S52b der Koppeleinheit S5b drehfest mit einem dritten Hohlrad P33b verbunden. Ein erstes Kopplungselement S51b der Koppeleinheit S5b ist analog zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel drehfest mit einem Sonnenrad P31b des Planetenradgetriebes P3b verbunden. Ist die Koppeleinheit S5b geschlossen, ist das dritte Planetenradgetriebe P3b, analog zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel, verblockt, wodurch die Getriebeeinheit kinematisch gleichwertig mit dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ist. Für eine weitere, ausführliche Beschreibung kann daher auf das vorangegangene Ausführungsbeispiel verwiesen werden.
6 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Getriebeeinheit mit vier entlang einer Hauptrotationsachse 10c hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben P1c, P2c, P3c, P4c. Die Getriebeeinheit weist fünf Koppeleinheiten S1c, S2c, S3c, S4c, S5c auf, mittels denen acht Vorwärtsgetriebegänge V1c–V8c geschaltet werden können. Eine Antriebseinheit 11c der Getriebeeinheit ist drehfest mit einem ersten Sonnenrad P11c des ersten Planetenradgetriebes P1c und einem Kopplungselement S12c verbunden. Eine Abtriebseinheit 12c ist drehfest mit einem vierten Hohlrad P43c des vierten Planetenradgetriebes P4c verbunden.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel in den 1 bis 4 ist ein zweites Kopplungselement S52c der Koppeleinheit S5c drehfest mit einem dritten Hohlrad P33c verbunden. Ein erstes Kopplungselement S51c der Koppeleinheit S5c ist drehfest mit einem Planetenradträger P32c des Planetenradgetriebes P3c verbunden. Ist die Koppeleinheit S5c geschlossen, ist das dritte Planetenradgetriebe P3c, analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel, verblockt, wodurch die Getriebeeinheit kinematisch gleichwertig mit dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Für eine weitere, ausführliche Beschreibung kann daher auf das erste Ausführungsbeispiel verwiesen werden.

Claims

Getriebeeinheit, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse (10a; 10b; 10c) hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben (P1a–P4a; P1b–P4b; P1c–P4c), mit fünf Koppeleinheiten (S1a–S5a; S1b–S5b; S1c–S5c), die dazu vorgesehen sind, zumindest acht Vorwärtsgetriebegänge (V1a–V8a; V1b–V8b; V1c–V8c) zu schalten, mit einer Antriebseinheit (11a; 11b; 11c), die drehfest mit einem ersten Sonnenrad (P11a; P11b; P11c) des ersten Planetenradgetriebes (P1a; P1b; P1c) und einem Kopplungselement (S12a; S12b; S12c) verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit (12a; 12b; 12c), die drehfest mit einem vierten Hohlrad (P43a; P43b; P43c) des vierten Planetenradgetriebes (P4a; P4b; P4c) verbunden ist.
Getriebeeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Kopplungselemente (S11a, S31a; S11b, S31b; S11c, S31c) und einen vierten Planetenradträger (P42a; P42b; P42c), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S1a; S1b; S1c) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit der Abtriebseinheit (12a; 12b; 12c) verbundene Kopplungselement (S12a; S12b; S12c) und das drehfest mit dem vierten Planetenradträger (P42a; P42b; P42c) verbundene Kopplungselement (S11a; S11b; S11c) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Planetenradträger (P12a; P12b; P12c) und ein zweites Sonnenrad (P21a; P21b; P21c), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Hohlrad (P13a; P13b; P13c), das drehfest mit einem Getriebegehäuse (13a; 13b; 13c) verbunden ist.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Kopplungselemente (S21a, S32a; S21b, S32b; S21c, S32c) und einen zweiten Planetenradträger (P22a; P22b; P22c), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit zumindest nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S3a; S3b, S3c) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem vierten Planetenradträger (P42a; P42b; P42c) verbundenen Kopplungselemente (S31a; S31b; S31c) und eines der drehfest mit dem zweiten Planetenradträger (P22a; P22b; P22c) verbundenen Kopplungselemente (S32a; S32b; S32c) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Kopplungselemente (S22a, S41a; S22b, S41b; S22c, S41c) und ein drittes Hohlrad (P33a; P33b; P33c), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit zumindest nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S2a; S2b; S2c) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem zweiten Planetenradträger (P22a; P22b; P22c) verbundenen Kopplungselemente (S21a; S21b; S21c) und eines der drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33a; P33b; P33c) verbundenen Kopplungselemente (S22a; S22b; S22c) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit zumindest nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S4a; S4b; S4c) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33a; P33b; P33c) verbundenen Kopplungselemente (S41a; S41b; S41c) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13a; 13b; 13c) zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Hohlrad (P23a; P23b; P23c) und einen dritten Planetenradträger (P32a; P32b; P32c), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein drittes Sonnenrad (P31a; P31b; P31c) und ein viertes Sonnenrad (P41a; P41b; P41c), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kopplungselement (S51a; S51b; S51c), das drehfest mit dem dritten Sonnenrad (P31a; P31b) oder dem dritten Planetenradträger (P32c) verbunden ist, und ein Kopplungselement (S52a; S52b; S52c), das drehfest mit dem dritten Planetenradträger (P32a) oder dem dritten Hohlrad (P33b; P33c) verbunden ist.
Getriebeeinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S5a; S5b; S5c) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit dem dritten Sonnenrad (P31a; P31b) oder dem dritten Planetenradträger (P32c) verbundene Kopplungselement (S51a; S51b; S51c) und das drehfest mit dem dritten Planetenradträger (P32c) oder dem dritten Hohlrad (P33b; P33c) verbundene Kopplungselement (S52a; S52b; S52c) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Planetenradgetriebe (P1a, P2a, P3a, P4a) einen Einfachplanetenradsatz aufweisen.