DE102013223370A1

DE102013223370A1 - Multi-speed planetary gearbox for a vehicle

Info

Publication number: DE102013223370A1
Application number: DE102013223370.1A
Authority: DE
Inventors: Viktor Warth; Benjamin Schmelzle; Michael Wechs; Stefan Beck; Christian SIBLA
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2015-05-21

Abstract

Es wird ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrzeug mit einer ersten Welle (1) als Antrieb (An) und einer zweiten Welle (2) vorgeschlagen, wobei zumindest vier Planetenradsätze (PS1, PS2, PS3, PS4) und weitere Wellen (3, 4, 5, 6, 7, 8) vorgesehen sind und wobei zumindest 6 Schaltelemente (B1, B2, K1, K2, K3, K4, K4‘, K4‘‘) vorgesehen sind, durch deren Betätigung als Gangstufen zumindest neun Vorwärtsgänge (G1, G2, G3.1, G3.2, G3.3, G3.4, G3.5, G4, G5, G6.1, G6.2, G6.3, G6.4, G7, G8, G9) und zumindest ein Rückwärtsgang (R) realisierbar sind, wobei zur Realisierung jeder Gangstufe zumindest drei der Schaltelemente geschlossen sind. Die erste Welle (1) ist mit dem Planetenradträger (PT3) des dritten Planetenradsatzes (PS3) und mit dem Planetenradträger (PT1) des ersten Planetenradsatzes (PS1) verbunden, wobei die erste Welle (1) mit dem Sonnenrad (SR2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbunden oder verbindbar ist, und die zweite Welle (2) ist mit dem Planetenradträger (PT4) des vierten Planetenradsatzes (PS4) verbunden, wobei die zweite Welle (2) mit dem Hohlrad (HR1) des ersten Planetenradsatzes (PS1) und mit dem Planetenradträger (PT2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbindbar ist.A planetary gearbox is proposed for a vehicle having a first shaft (1) as a drive (An) and a second shaft (2), at least four planetary gear sets (PS1, PS2, PS3, PS4) and further shafts (3, 4 , 5, 6, 7, 8) are provided and wherein at least 6 switching elements (B1, B2, K1, K2, K3, K4, K4 ', K4' ') are provided, by their actuation as gear stages at least nine forward gears (G1, G2, G3.1, G3.2, G3.3, G3.4, G3.5, G4, G5, G6.1, G6.2, G6.3, G6.4, G7, G8, G9) and at least a reverse gear (R) can be realized, wherein for the realization of each gear at least three of the switching elements are closed. The first shaft (1) is connected to the planet carrier (PT3) of the third planetary gear set (PS3) and the planet carrier (PT1) of the first planetary gear set (PS1), wherein the first shaft (1) with the sun gear (SR2) of the second planetary gear set (PS2) is connected or connectable, and the second shaft (2) is connected to the planet carrier (PT4) of the fourth planetary gear set (PS4), wherein the second shaft (2) with the ring gear (HR1) of the first planetary gear set (PS1) and with the planet carrier (PT2) of the second planetary gear set (PS2) is connectable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The present invention relates to a planetary multi-speed transmission for a vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2008 055 626 A1 ist eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug mit vier Planetenradgetrieben bekannt, die hintereinander entlang einer Hauptrotationsachse der Getriebeeinheit angeordnet sind. Des Weiteren sind sechs Koppeleinheiten vorgesehen, durch deren Betätigung genau neun Vorwärtsgetriebegänge und ein Rückwärtsgetriebegang geschaltet werden. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle der Getriebeeinheit sind koaxial hintereinander angeordnet. Eine andere Bauweise ist bei der vorgesehenen Anbindung der Planetenradgetriebe und der die Elemente der Planetenradgetriebe verbindenden Wellen nicht ohne aufwändige konstruktive Änderungen der vorgesehenen Verbindungen möglich. For example, from the document DE 10 2008 055 626 A1 is a transmission unit for a motor vehicle with four planetary gear known, which are arranged one behind the other along a main axis of rotation of the gear unit. Furthermore, six coupling units are provided, the operation of which switches exactly nine forward gears and one reverse gear. The drive shaft and the output shaft of the gear unit are arranged coaxially one behind the other. Another design is not possible in the proposed connection of the planetary gear and the elements connecting the planetary gear shafts without costly design changes of the intended connections.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches konstruktiv einfach aufgebaut ist und eine variable Einbaulage im Fahrzeug ermöglicht sowie einen möglichst geringen Verbrauch aufweist. The present invention is based on the object to propose a multi-speed transmission of the type described above, which is structurally simple and allows a variable mounting position in the vehicle and has the lowest possible consumption.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Vorteile aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen sowie der dazugehörigen Beschreibung ergeben. This object is achieved by the features of claim 1, wherein advantageous embodiments and advantages of the dependent claims and the drawings and the associated description.

Es wird ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Welle als Antrieb und einer zweiten Welle als Abtrieb sowie beispielsweise sechs weiteren Wellen vorgeschlagen, wobei zumindest vier Planetenradsätze und zumindest sechs Schaltelemente vorgesehen sind, durch deren Betätigung als Gangstufen zumindest neun Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang realisierbar sind. Zur Realisierung jeder Gangstufe sind zumindest drei der Schaltelemente zur Reduzierung der Schleppverluste geschlossen. It is a multi-speed gearbox in planetary design for a vehicle, in particular a motor vehicle, proposed with a first shaft as a drive and a second shaft as output and for example six other waves, at least four planetary gear sets and at least six switching elements are provided by their operation as a gear steps at least nine forward gears and at least one reverse gear can be realized. To realize each gear, at least three of the switching elements to reduce the drag losses are closed.

Um eine besonders variable Anbindung des Antriebes und des Abtriebes in dem Fahrzeug und einen besonders einfachen Aufbau des Getriebes sowie einen besonders kraftstoffsparenden Betrieb zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die erste Welle mit dem Planetenradträger des dritten Planetenradsatzes und mit dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, wobei die erste Welle mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden oder verbindbar ist. Ferner ist vorgesehen, dass die zweite Welle mit dem Planetenradträger des vierten Planetenradsatzes verbunden ist, wobei die zweite Welle mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und mit dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist. In order to enable a particularly variable connection of the drive and the output in the vehicle and a particularly simple construction of the transmission and a particularly fuel-efficient operation, it is provided that the first shaft is connected to the planet carrier of the third planetary gear set and to the planet carrier of the first planetary gear set wherein the first shaft is connected or connectable to the sun gear of the second planetary gear set. It is further provided that the second shaft is connected to the planet carrier of the fourth planetary gear set, wherein the second shaft is connectable to the ring gear of the first planetary gear set and to the planet carrier of the second planetary gear set.

Somit ergibt sich ein konstruktiv einfach und besonders kompakt aufgebautes sowie kostengünstig herstellbares Mehrstufengetriebe, welches zudem verbrauchsoptimiert betreibbar ist. This results in a structurally simple and very compact and cost-manufacturable multi-step transmission, which is also fuel-optimized operable.

Als Schaltelemente können sowohl reib- als auch formschlüssige Schaltelemente eingesetzt werden. Gemäß einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei den vorgesehenen Schaltelementen bzw. Koppeleinrichtungen möglichst mehrere formschlüssige Schaltelemente verwendet werden, um reibschlüssige bzw. Lamellenschaltelemente ersetzen können. Dies hat den Vorteil, dass die bedeutend geringere Schleppverluste bei annähernd gleichen funktionellen Eigenschaften aufweisenden formschlüssigen Schaltelemente deutlich zur Kraftstoffeinsparung beitragen. As switching elements both friction and form-fitting switching elements can be used. According to a possible development of the present invention, it may be provided that, if possible, a plurality of form-locking switching elements are used in the intended switching elements or coupling devices in order to be able to replace frictionally engaged or lamella switching elements. This has the advantage that the significantly lower drag losses with substantially the same functional properties having positive-locking switching elements contribute significantly to fuel economy.

Aufgrund der Charakteristik des vorgeschlagenen Radsatzes des Mehrstufengetriebes können bevorzugt das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement und das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement sowie das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement als formschlüssige Schaltelemente zum Beispiel als Schaltklauen bzw. Klauenschaltelement oder dergleichen ausgeführt sein. Due to the characteristics of the proposed wheelset of the multistage transmission, the second switching element designed as a brake and the third switching element designed as a clutch as well as the fifth switching element designed as a clutch may be designed as form-locking switching elements, for example as switching claws or claw switching elements or the like.

Unter dem Begriff Schaltelement ist eine schaltbare Verbindung zwischen zwei Elementen des Getriebes zu verstehen, wobei das zwischen diesen beiden Elementen zu übertragene Drehmoment mittels Kraftschluss bzw. Reibschluss oder mittels Formschluss übertragen wird. Sind beide Elemente der schaltbaren Verbindung rotierbar ausgeführt, so wird das Schaltelement als Kupplung bezeichnet und wenn nur eines der beiden Elemente der schaltbaren Verbindung rotiert, wird das Schaltelement als Bremse bezeichnet. Darüber hinaus ist auch die geometrische Lage bzw. Reihenfolge der einzelnen Schaltelemente und auch der Planetenradsätze frei wählbar, so lange es die Bindbarkeit der Elemente zulässt. Auf diese Weise können einzelne Elemente beliebig in ihrer Lage verschoben werden. Außerdem können, insofern es die äußere Formgebung zulässt, mehrere Radsätze auch radial übereinander, also geschachtelt, angeordnet werden. The term switching element is to be understood as meaning a switchable connection between two elements of the transmission, wherein the torque to be transmitted between these two elements is transmitted by means of frictional connection or frictional engagement or by means of positive locking. If both elements of the switchable connection are rotatable, then the switching element is referred to as a coupling and if only one of the two elements of the switchable connection rotates, the switching element is referred to as a brake. In addition, the geometric position or order of the individual switching elements and also the planetary gear sets is freely selectable, as long as it allows the bindability of the elements. In this way, individual elements can be moved arbitrarily in their position. In addition, as far as the outer shape allows, a plurality of wheel sets can also be arranged radially one above the other, ie nested.

Ausführungsbeispiele eines kraftschlüssigen Schaltelements sind Lamellenkupplungen oder -bremsen, Bandbremsen, Konuskupplungen oder -bremsen, elektromagnetische Kupplungen, Magnetpulverkupplungen und elektro-rheologische Kupplung oder dergleichen. Ausführungsbeispiele für ein formschlüssiges Schaltelement sind Klauenkupplungen oder -bremsen und Zahnkupplungen oder dergleichen. Embodiments of a force-locking switching element are multi-plate clutches or brakes, band brakes, cone clutches or brakes, electromagnetic clutches, magnetic powder clutches and electro-rheological coupling or the like. Embodiments for a positive switching element are Jaw clutches or brakes and toothed clutches or the like.

Die Planetenradsätze sind in axialer Richtung betrachtet in der Reihenfolge erster Planetenradsatz, zweiter Planetenradsatz, dritter Planetenradsatz und vierter Planetenradsatz angeordnet, wobei vorzugsweise sämtliche Radsätze als Minus-Planetenradsätze vorgesehen sind. Es ist jedoch möglich an Stellen, wo es die Bindbarkeit zulässt, einzelne oder mehrere der Minus-Planetenradsätze in Plus-Planetenradsätze umzuwandeln, wenn gleichzeitig die Steg- bzw. Planetenradträger- und die Hohlradanbindung getauscht und der Betrag der Standardübersetzung um den Wert 1 erhöht wird. Ein Minus-Planetenradsatz weist bekanntlich an dem Planetenradträger verdrehbar gelagerte Planetenräder auf, die mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad dieses Planetenradsatzes kämmen, so dass sich das Hohlrad bei festgehaltenem Planetenradträger und drehendem Sonnenrad in zur Sonnenraddrehrichtung entgegengesetzter Richtung dreht. Ein Plus-Planetenradsatz weist bekanntlich an seinem Planetenradträger verdrehbar gelagerte und miteinander in Zahneingriff stehende innere und äußere Planetenräder auf, wobei das Sonnenrad dieses Planetenradsatzes mit den inneren Planetenrädern und das Hohlrad dieses Planetenradsatzes mit den äußeren Planetenrädern kämmen, so dass sich das Hohlrad bei festgehaltenem Planetenradträger und drehendem Sonnenrad in zur Sonnenraddrehrichtung gleicher Richtung dreht. The planetary gear sets are arranged in the order of first planetary gear set, second planetary gear set, third planetary gear set and fourth planetary gear set, viewed in the axial direction, wherein preferably all wheelsets are provided as negative planetary gear sets. However, it is possible at locations where bondability allows one or more of the negative planetary gear sets to be converted into positive planetary gear sets when simultaneously changing the bridge gear and ring gear connections and increasing the amount of the standard ratio by one , A minus planetary gearset has known to the planetary gear rotatably mounted planetary gears, which mesh with the sun gear and the ring gear of this planetary, so that the ring gear rotates with held planet carrier and rotating sun gear in the direction opposite to Sonnenraddrehrichtung. A plus planetary gear set is known to be rotatably mounted on its planet and rotatably supported in meshing inner and outer planetary gears, the sun gear of this planetary mesh with the inner planetary gears and the ring gear of this planetary gear with the outer planetary gears, so that the ring gear while holding the planet and rotating sun gear in the direction of Sonnenraddrehrichtung same direction turns.

Als Anfahrelement können bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine hydrodynamische Kupplung eingesetzt werden. Es ist auch denkbar, dass eine zusätzliche Anfahrkupplung oder auch eine integrierte Anfahrkupplung oder Anfahrbremse verwendet werden. Ferner ist möglich, dass an zumindest einer der Wellen eine elektrische Maschine oder eine sonstige Kraft-/Leistungsquelle angeordnet wird. Darüber hinaus kann an zumindest einer der Wellen ein Freilauf zum Gehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden. As a starting element, a hydrodynamic torque converter or a hydrodynamic coupling can be used in the multistage transmission according to the invention. It is also conceivable that an additional starting clutch or an integrated starting clutch or starting brake be used. It is also possible that an electric machine or another power / power source is arranged on at least one of the shafts. In addition, a freewheel to the housing or to another shaft can be arranged on at least one of the waves.

Die Antriebswelle und die Abtriebswelle des vorgeschlagenen Mehrstufengetriebes können koaxial zueinander angeordnet sein, sodass beim Fahrzeug ein Standardantrieb möglich ist. Es ist bei dem vorgeschlagenen Mehrstufengetriebe auch möglich, dass die Antriebswelle und die Abtriebswelle nicht koaxial zueinander angeordnet und an einer gemeinsamen Seite des Mehrstufengetriebes vorgesehen sind, um im Fahrzeug eine Front-Querbauweise zu ermöglichen. The drive shaft and the output shaft of the proposed multi-speed transmission can be arranged coaxially with one another, so that a standard drive is possible in the vehicle. It is also possible in the proposed multi-speed transmission that the drive shaft and the output shaft are not arranged coaxially with each other and provided on a common side of the multi-speed transmission to allow in the vehicle a front-transverse design.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings. Show it:

1 eine erste mögliche Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes in koaxialer Bauweise; 1 a first possible embodiment of a multi-speed transmission according to the invention in coaxial design;

2 eine alternative Ausführungsvariante gemäß 1 in Front-Quer-Bauweise; 2 an alternative embodiment according to 1 in front-transverse construction;

3 eine zweite mögliche Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes in koaxialer Bauweise; 3 a second possible embodiment of the multi-speed transmission in coaxial design;

4 eine alternative Ausführungsvariante gemäß 3 in Front-Quer-Bauweise; 4 an alternative embodiment according to 3 in front-transverse construction;

5 eine dritte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes in koaxialer Bauweise; 5 a third embodiment of the multi-speed transmission in coaxial design;

6 eine alternative Ausführungsvariante gemäß 5 in Front-Quer-Bauweise; und 6 an alternative embodiment according to 5 in front-transverse construction; and

7 ein beispielhaft angegebenes Schaltschema für die vorgeschlagenen Ausführungsvarianten des Mehrstufengetriebes. 7 an exemplified circuit diagram for the proposed embodiments of the multi-speed transmission.

In den 1 bis 6 sind verschiedene Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes in Planetenbauweise, zum Beispiel als automatisches Getriebe bzw. Automatgetriebe, für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug beispielhaft dargestellt. In the 1 to 6 Different variants of the multi-speed transmission according to the invention in planetary design, for example as an automatic transmission or automatic transmission, for a vehicle, in particular a motor vehicle are exemplified.

Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten umfasst das Mehrstufengetriebe ein lediglich schematisch angedeutetes Gehäuse 9 mit einer ersten Welle 1 als Antrieb An und einer zweiten Welle 2 als Abtrieb Ab sowie weiteren sechs Wellen, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Ferner sind ein erster Planetenradsatz PS1, ein zweiter Planetenradsatz PS2, ein dritter Planetenradsatz PS3 und ein vierter Planetenradsatz PS4 vorgesehen, die jeweils beispielhaft als Minus-Planetenradsätze ausgeführt sind. Regardless of the respective embodiments, the multi-speed transmission comprises a housing only schematically indicated 9 with a first wave 1 as drive on and a second shaft 2 as a downforce Ab as well as another six waves, 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th , Furthermore, a first planetary gearset PS1, a second planetary gearset PS2, a third planetary gearset PS3 and a fourth planetary gearset PS4 are provided, which are each embodied by way of example as negative planetary gear sets.

Zum Schalten der vorgesehenen Gangstufen sind ein als Bremse ausgeführtes erstes Schaltelement B1 und ein als Bremse ausgeführtes zweites Schaltelement B2 vorgesehen, wobei zusätzlich ein als Kupplung ausgeführtes drittes Schaltelement K1, ein als Kupplung ausgeführtes viertes Schaltelement K2 und ein als Kupplung ausgeführtes fünftes Schaltelement K3 sowie ein als Kupplung ausgeführtes sechstes Schaltelement K4, K4‘, K4‘‘ vorgesehen sind. For switching the envisaged gear stages designed as a brake first switching element B1 and designed as a brake second switching element B2 are provided, wherein additionally designed as a clutch third switching element K1, designed as a clutch fourth switching element K2 and designed as a clutch fifth switching element K3 and a designed as a clutch sixth switching element K4, K4 ', K4' 'are provided.

Unabhängig von Ausführungsvarianten sind beispielsweise das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 und das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 sowie das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 bzw. K4‘ bzw. K4“ jeweils als Lamellenschaltelement ausgeführt, wobei das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 und das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 sowie das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 jeweils als Klauenschaltelemente bzw. formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind. Dadurch ergeben sich geringere Schleppverluste, da nur drei Lamellenschaltelemente vorgesehen sind. Independently of embodiment variants, for example, the first switching element B1 designed as a brake and the fourth switching element K2 designed as a clutch and the sixth shifting element K4 or K4 'or K4 "designed as a clutch are each designed as a lamellae shifting element, wherein the second shifting element B2 and the third designed as a clutch Switching element K1 and executed as a clutch fifth switching element K3 are each designed as claw switching elements or form-locking switching elements. This results in lower drag losses, since only three blade switching elements are provided.

Die drei Ausführungsvarianten des Mehrstufengetriebes gemäß 1 bis 6 weisen funktionell die gleichen Eigenschaften auf und sind bis auf die Anbindung des zweiten Planetenradsatzes PS2 bezogen auf das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4, K4‘, K4‘‘ identisch aufgebaut. Es ist vorgesehen, dass das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4, K4‘, K4‘‘ im geschlossenen Zustand dafür sorgt, dass der zweite Planetenradsatz PS2 Drehmoment übertragen kann bzw. im geöffneten Zustand kein Drehmoment bzw. keine Kraft übertragen kann. The three variants of the multi-speed transmission according to 1 to 6 functionally have the same properties and, with the exception of the connection of the second planetary gear set PS2, have an identical construction with respect to the sixth shifting element K4, K4 ', K4 "designed as a clutch. It is envisaged that the sixth shifting element K4, K4 ', K4 "designed as a clutch ensures in the closed state that the second planetary gearset PS2 can transmit torque or can transmit no torque or no force in the opened state.

Demzufolge wirkt bei den Radsätzen gemäß der ersten Ausführungsvariante entsprechend 1 und 2 das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 an dem Hohlrad HR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2, während bei den Radsätzen gemäß der zweiten Ausführungsvariante entsprechend 3 und 4 das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4‘ an dem Steg bzw. an dem Planetenradträger PT2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 wirkt. Bei den Radsätzen der dritten Ausführungsvariante gemäß 5 und 6 wirkt das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4“ an dem Sonnenrad bzw. an der Sonne SR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2. Accordingly acts in accordance with the wheelsets according to the first embodiment 1 and 2 the sixth switching element K4 designed as a clutch acts on the ring gear HR2 of the second planetary gearset PS2, while in the wheel sets according to the second embodiment variant accordingly 3 and 4 the sixth switching element K4 'designed as a clutch acts on the web or on the planet carrier PT2 of the second planetary gearset PS2. In the wheelsets of the third embodiment according to 5 and 6 the sixth switching element K4 "designed as a clutch acts on the sun gear or on the sun SR2 of the second planetary gearset PS2.

Bei der gemäß 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes ergibt sich folgende Radsatzanordnung:
Die erste Welle 1 bzw. der Antrieb ist mit dem Planetenradträger PT3 des dritten Planetenradsatzes PS3 und mit dem Sonnenrad SR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 sowie mit dem Planetenradträger PT1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden, wobei die zweite Welle 2 bzw. der Abtrieb mit dem Planetenradträger PT4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbunden. Ferner ist die zweite Welle 2 über das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 und über die sechste Welle 6 mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und mit dem Planetenradträger PT2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbindbar. Die dritte Welle 3 ist mit dem Sonnenrad SR3 des dritten Planetenradsatzes PS3 verbunden, wobei die dritte Welle 3 über das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 und über die vierte Welle 4 mit dem Sonnenrad SR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbindbar ist und wobei die dritte Welle 3 über das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 mit dem Gehäuse 9 verbindbar ist. Die vierte Welle 4 ist mit dem Sonnenrad SR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden, wobei die vierte Welle 4 über das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 und über die fünfte Welle 5 mit dem Hohlrad HR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbindbar ist und wobei die vierte Welle 4 über das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 und über die fünfte Welle 5 sowie über das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 mit dem Gehäuse 9 verbindbar ist. Die fünfte Welle 5 ist mit dem Hohlrad HR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbunden. Die sechste Welle 6 ist mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und mit dem Planetenradträger PT2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden und die siebente Welle 7 ist mit dem Hohlrad HR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden, wobei die siebente Welle 7 über das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 und über die achte Welle 8 mit dem Hohlrad HR3 des dritten Planetenradsatzes PS3 und mit dem Sonnenrad SR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbindbar ist. Die achte Welle 8 ist mit dem Hohlrad HR3 des dritten Planetenradsatzes PS3 und mit dem Sonnenrad SR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbunden. In accordance with 1 and 2 shown first embodiment of the multi-speed transmission according to the invention results in the following wheelset arrangement:
The first wave 1 or the drive is connected to the planet carrier PT3 of the third planetary gear set PS3 and to the sun gear SR2 of the second planetary gearset PS2 and to the planet carrier PT1 of the first planetary gearset PS1, the second shaft 2 or the output connected to the planet carrier PT4 of the fourth planetary gearset PS4. Further, the second wave 2 via the third switching element K1 designed as a clutch and via the sixth shaft 6 can be connected to the ring gear HR1 of the first planetary gear set PS1 and to the planet carrier PT2 of the second planetary gear set PS2. The third wave 3 is connected to the sun gear SR3 of the third planetary gearset PS3, the third shaft 3 via the fourth switching element K2 designed as a clutch and via the fourth shaft 4 is connectable to the sun gear SR1 of the first planetary PS1 and wherein the third shaft 3 on the executed as a brake first switching element B1 to the housing 9 is connectable. The fourth wave 4 is connected to the sun gear SR1 of the first planetary gearset PS1, the fourth shaft 4 via the fifth switching element K3 designed as a clutch and via the fifth shaft 5 is connectable to the ring gear HR4 of the fourth planetary gear set PS4 and wherein the fourth shaft 4 via the fifth switching element K3 designed as a clutch and via the fifth shaft 5 as well as the second switching element B2 designed as a brake with the housing 9 is connectable. The fifth wave 5 is connected to the ring gear HR4 of the fourth planetary gearset PS4. The sixth wave 6 is connected to the ring gear HR1 of the first planetary gear set PS1 and to the planet carrier PT2 of the second planetary gear set PS2, and the seventh shaft 7 is connected to the ring gear HR2 of the second planetary gearset PS2, wherein the seventh shaft 7 via the sixth switching element K4 designed as a clutch and via the eighth shaft 8th with the ring gear HR3 of the third planetary gear set PS3 and with the sun gear SR4 of the fourth planetary gear set PS4 is connectable. The eighth wave 8th is connected to the ring gear HR3 of the third planetary gear set PS3 and to the sun gear SR4 of the fourth planetary gear set PS4.

Die alternative Radsatzanordnung gemäß 2 unterscheidet von der Radsatzanordnung gemäß 1 nur dadurch, dass keine koaxiale Anordnung von Antrieb An und Abtrieb Ab bzw. von der ersten Welle 1 und der zweiten Welle 2 vorgesehen ist. The alternative wheel assembly according to 2 differs from the wheelset according to 1 only in that no coaxial arrangement of drive input and output from or from the first shaft 1 and the second wave 2 is provided.

Bei der gemäß 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes ergibt sich folgende Radsatzanordnung:
Die erste Welle 1 ist mit dem Planetenradträger PT3 des dritten Planetenradsatzes PS3 und mit dem Sonnenrad SR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 sowie mit dem Planetenradträger PT1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden. Die zweite Welle 2 ist mit dem Planetenradträger PT4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbunden, wobei die zweite Welle 2 über das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 und über die sechste Welle 6 mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbindbar ist und wobei die zweite Welle 2 über das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 und über die sechste Welle 6 sowie über das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4‘ und über die siebente Welle 7 mit dem Planetenradträger PT2 verbindbar ist. Die dritte Welle 3 ist mit dem Sonnenrad SR3 des dritten Planetenradsatzes PS3 verbunden, wobei die dritte Welle 3 über das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 und über die vierte Welle 4 mit dem Sonnenrad SR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbindbar ist und wobei die dritte Welle 3 über das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 mit dem Gehäuse 9 verbindbar ist. Die vierte Welle 4 ist mit dem Sonnenrad SR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden, wobei die vierte Welle 4 über das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 und über die fünfte Welle 5 mit dem Hohlrad HR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbindbar ist und wobei die vierte Welle 4 über das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 und über die fünfte Welle 5 sowie über das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 mit dem Gehäuse 9 verbindbar ist. Die fünfte Welle 5 ist mit dem Hohlrad HR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbunden. Die sechste Welle 6 ist mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden, wobei die sechste Welle 6 über das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4‘ und über die siebente Welle 7 mit dem Planetenradträger PT2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbindbar ist. Die siebente Welle 7 ist mit dem Planetenradträger PT2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden. Die achte Welle 8 ist mit dem Hohlrad HR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und mit dem Hohlrad HR3 des dritten Planetenradsatzes PS3 sowie mit dem Sonnenrad SR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbunden. In accordance with 3 and 4 shown second embodiment of the multi-speed transmission according to the invention results in the following wheelset arrangement:
The first wave 1 is connected to the planet carrier PT3 of the third planetary gear set PS3 and to the sun gear SR2 of the second planetary gear set PS2 and to the planet carrier PT1 of the first planetary gear set PS1. The second wave 2 is connected to the planet carrier PT4 of the fourth planetary gear set PS4, wherein the second shaft 2 via the third switching element K1 designed as a clutch and via the sixth shaft 6 is connectable to the ring gear HR1 of the first planetary gear set PS1 and wherein the second shaft 2 via the third switching element K1 designed as a clutch and via the sixth shaft 6 as well as via the sixth switching element K4 'designed as a clutch and via the seventh shaft 7 can be connected to the planet carrier PT2. The third wave 3 is connected to the sun gear SR3 of the third planetary gearset PS3, the third shaft 3 via the fourth switching element K2 designed as a clutch and via the fourth shaft 4 is connectable to the sun gear SR1 of the first planetary PS1 and wherein the third shaft 3 on the executed as a brake first switching element B1 to the housing 9 is connectable. The fourth wave 4 is connected to the sun gear SR1 of the first planetary gearset PS1, the fourth shaft 4 about that as a clutch executed fifth switching element K3 and the fifth wave 5 is connectable to the ring gear HR4 of the fourth planetary gear set PS4 and wherein the fourth shaft 4 via the fifth switching element K3 designed as a clutch and via the fifth shaft 5 as well as the second switching element B2 designed as a brake with the housing 9 is connectable. The fifth wave 5 is connected to the ring gear HR4 of the fourth planetary gearset PS4. The sixth wave 6 is connected to the ring gear HR1 of the first planetary gear set PS1, wherein the sixth shaft 6 via the sixth switching element K4 'designed as a clutch and via the seventh shaft 7 with the planet carrier PT2 of the second planetary PS2 is connectable. The seventh wave 7 is connected to the planet carrier PT2 of the second planetary gearset PS2. The eighth wave 8th is connected to the ring gear HR2 of the second planetary gear set PS2 and to the ring gear HR3 of the third planetary gear set PS3 and to the sun gear SR4 of the fourth planetary gear set PS4.

Die alternative Radsatzanordnung gemäß 4 unterscheidet von der Radsatzanordnung gemäß 3 nur dadurch, dass keine koaxiale Anordnung von Antrieb An und Abtrieb Ab bzw. von der ersten Welle 1 und der zweiten Welle 2 vorgesehen ist. The alternative wheel assembly according to 4 differs from the wheelset according to 3 only in that no coaxial arrangement of drive input and output from or from the first shaft 1 and the second wave 2 is provided.

Bei der gemäß 5 und 6 dargestellten dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes ergibt sich folgende Radsatzanordnung:
Die erste Welle 1 ist mit dem Planetenradträger PT3 des dritten Planetenradsatzes PS3 und mit dem Planetenradträger PT1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden, wobei die erste Welle 1 über das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4‘‘ und über die siebente Welle 7 mit dem Sonnenrad SR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbindbar ist. Die zweite Welle 2 ist mit dem Planetenradträger PT4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbunden, wobei die zweite Welle 2 über das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 und über die sechste Welle 6 mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und mit dem Planetenradträger PT2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbindbar ist. Die dritte Welle 3 ist mit dem Sonnenrad SR3 des dritten Planetenradsatzes PS3 verbunden, wobei die dritte Welle 3 über das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 und über die vierte Welle 4 mit dem Sonnenrad SR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbindbar ist und wobei die dritte Welle 3 über das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 mit dem Gehäuse 9 verbindbar ist. Die vierte Welle 4 ist mit dem Sonnenrad SR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden, wobei die vierte Welle 4 über das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 und über die fünfte Welle 5 mit dem Hohlrad HR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbindbar ist und wobei die vierte Welle 4 über das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 und über die fünfte Welle 5 sowie über das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 mit dem Gehäuse 9 verbindbar ist. Die sechste Welle 6 ist mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und mit dem Planetenradträger PT2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden. Die siebente Welle 7 ist mit dem Sonnenrad SR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden und die achte Welle 8 ist mit dem Hohlrad HR2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und mit dem Hohlrad HR3 des dritten Planetenradsatzes PS3 sowie mit dem Sonnenrad SR4 des vierten Planetenradsatzes PS4 verbunden. In accordance with 5 and 6 shown third embodiment of the multi-speed transmission according to the invention results in the following wheelset arrangement:
The first wave 1 is connected to the planet carrier PT3 of the third planetary gear set PS3 and to the planet carrier PT1 of the first planetary gear set PS1, wherein the first shaft 1 via the sixth switching element K4 "designed as a clutch and via the seventh shaft 7 with the sun SR2 of the second planetary PS2 is connectable. The second wave 2 is connected to the planet carrier PT4 of the fourth planetary gear set PS4, wherein the second shaft 2 via the third switching element K1 designed as a clutch and via the sixth shaft 6 with the ring gear HR1 of the first planetary gearset PS1 and with the planet carrier PT2 of the second planetary gear set PS2 is connectable. The third wave 3 is connected to the sun gear SR3 of the third planetary gearset PS3, the third shaft 3 via the fourth switching element K2 designed as a clutch and via the fourth shaft 4 is connectable to the sun gear SR1 of the first planetary PS1 and wherein the third shaft 3 on the executed as a brake first switching element B1 to the housing 9 is connectable. The fourth wave 4 is connected to the sun gear SR1 of the first planetary gearset PS1, the fourth shaft 4 via the fifth switching element K3 designed as a clutch and via the fifth shaft 5 is connectable to the ring gear HR4 of the fourth planetary gear set PS4 and wherein the fourth shaft 4 via the fifth switching element K3 designed as a clutch and via the fifth shaft 5 as well as the second switching element B2 designed as a brake with the housing 9 is connectable. The sixth wave 6 is connected to the ring gear HR1 of the first planetary gear set PS1 and to the planet carrier PT2 of the second planetary gear set PS2. The seventh wave 7 is connected to the sun gear SR2 of the second planetary gear set PS2 and the eighth shaft 8th is connected to the ring gear HR2 of the second planetary gear set PS2 and to the ring gear HR3 of the third planetary gear set PS3 and to the sun gear SR4 of the fourth planetary gear set PS4.

Die alternative Radsatzanordnung gemäß 6 unterscheidet von der Radsatzanordnung gemäß 5 nur dadurch, dass keine koaxiale Anordnung von Antrieb An und Abtrieb Ab bzw. von der ersten Welle 1 und der zweiten Welle 2 vorgesehen ist. The alternative wheel assembly according to 6 differs from the wheelset according to 5 only in that no coaxial arrangement of drive input and output from or from the first shaft 1 and the second wave 2 is provided.

Aus dem in 7 dargestellten Schaltschema ergibt sich, dass bei den in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsvarianten des vorgeschlagenen Mehrstufengetriebes zum Schalten des ersten Vorwärtsganges G1 das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 und das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 sowie das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 geschlossen sind. Zum Schalten des zweiten Vorwärtsganges sind das als Bremse ausgebildete zweite Schaltelement B2 und das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 sowie das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. Zum Schalten des dritten Vorwärtsganges G3.1 sind das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 und das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 sowie das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 geschlossen. Zum Schalten des vierten Vorwärtsganges G4 sind das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 und das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 sowie das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. Zum Schalten des fünften Vorwärtsganges G5 sind das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 und das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 sowie das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. Zum Schalten des sechsten Vorwärtsganges G6.1 sind das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 und das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 sowie das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. Zum Schalten des siebenten Vorwärtsganges G7 sind das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 und das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 sowie das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 geschlossen. Zum Schalten des achten Vorwärtsganges G8 sind das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 und das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 sowie das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. Schließlich sind zum Schalten des neunten Vorwärtsganges G9 das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1 und das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 sowie das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 geschlossen. Zum Schalten des Rückwärtsganges sind das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 und das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 sowie das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. From the in 7 shown circuit diagram shows that in the in the 1 to 6 illustrated variants of the proposed multi-speed transmission for switching the first forward gear G1 designed as a brake second switching element B2 and running as a clutch third switching element K1 and designed as a clutch fourth switching element K2 are closed. For switching the second forward gear designed as a brake second switching element B2 and designed as a clutch fourth switching element K2 and as Coupling executed sixth switching element K4 closed. For switching the third forward gear G3.1, the first shift element B1 designed as a brake and the second shift element B2 designed as a brake and the fourth shift element K2 designed as a clutch are closed. For switching the fourth forward gear G4, the second shifting element B2 designed as a brake and the fifth shifting element K3 designed as a clutch and the sixth shifting element K4 designed as a clutch are closed. For switching the fifth forward gear G5, the first shift element B1 designed as a brake and the fifth shift element K3 designed as a clutch and the sixth shift element K4 designed as a clutch are closed. For shifting the sixth forward gear G6.1, the fourth shifting element K2 designed as a clutch and the fifth shifting element K3 designed as a clutch and the sixth shifting element K4 designed as a clutch are closed. For switching the seventh forward gear G7 designed as a brake first switching element B1 and designed as a clutch third switching element K1 and designed as a clutch fifth switching element K3 are closed. For switching the eighth forward gear G8, the first shift element B1 designed as a brake and the third shift element K1 designed as a clutch and the sixth shift element K4 designed as a clutch are closed. Finally, for switching the ninth forward gear G9 designed as a brake first switching element B1 and designed as a clutch third switching element K1 and designed as a clutch fourth switching element K2 are closed. For switching the reverse gear, the second switching element B2 designed as a brake and the third switching element K1 designed as a clutch and the sixth shifting element K4 designed as a clutch are closed.

Die aus dem in 7 dargestellten Schaltschema angegebenen Standübersetzungen können an die jeweilige Antriebsstrang-Konfiguration angepasst werden, wobei eine mögliche Übersetzungsreihe beispielhaft dargestellt ist. The from the in 7 illustrated gear ratios can be adapted to the respective powertrain configuration, with a possible translation series is exemplified.

Ferner ist ersichtlich, dass für den dritten Vorwärtsgang und den sechsten Vorwärtsgang jeweils mehrere Schaltkombinationsalternativen möglich sind. It can also be seen that in each case a number of switching combination alternatives are possible for the third forward gear and the sixth forward gear.

Hiernach ergeben sich für den dritten Vorwärtsgang folgende Alternativen:
Zum Schalten einer ersten Alternative des dritten Vorwärtsganges G3.2 sind das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2, das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 und das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 geschlossen. Zum Schalten einer zweiten Alternative des dritten Vorwärtsganges G3.3 sind das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1, das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 und das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 geschlossen. Zum Schalten einer dritten Alternative des dritten Vorwärtsganges G3.4 sind das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1, das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 und das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1 geschlossen. Schließlich sind zum Schalten einer vierten Alternative des dritten Vorwärtsganges G3.5 das als Bremse ausgeführte erste Schaltelement B1, das als Bremse ausgeführte zweite Schaltelement B2 und das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. After that arise for the third forward the following alternatives:
For switching a first alternative of the third forward gear G3.2, the second shifting element B2 designed as a brake, the fourth shifting element K2 designed as a clutch and the fifth shifting element K3 designed as a clutch are closed. For switching a second alternative of the third forward gear G3.3, the first shifting element B1 designed as a brake, the second shifting element B2 designed as a brake and the fifth shifting element K3 designed as a clutch are closed. For switching a third alternative of the third forward gear G3.4, the first shifting element B1 designed as a brake, the second shifting element B2 designed as a brake and the third shifting element K1 designed as a clutch are closed. Finally, for switching a fourth alternative of the third forward gear G3.5, the first shifting element B1 designed as a brake, the second shifting element B2 designed as a brake and the sixth shifting element K4 designed as a clutch are closed.

Ferner ergeben sich für den sechsten Vorwärtsgang folgende Alternativen:
Zum um Schalten einer ersten Alternative des sechsten Vorwärtsganges G6.2 sind das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1, das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 und das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. Zum Schalten einer zweiten Alternative des sechsten Vorwärtsganges G6.3 sind das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1, das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 und das als Kupplung ausgeführte sechste Schaltelement K4 geschlossen. Schließlich sind zum Schalten einer dritten Alternative des sechsten Vorwärtsganges G6.4 das als Kupplung ausgeführte dritte Schaltelement K1, das als Kupplung ausgeführte vierte Schaltelement K2 und das als Kupplung ausgeführte fünfte Schaltelement K3 geschlossen. Furthermore, the following alternatives arise for the sixth forward gear:
For switching a first alternative of the sixth forward gear G6.2, the third shifting element K1 designed as a clutch, the fifth shifting element K3 designed as a clutch and the sixth shifting element K4 designed as a clutch are closed. For switching a second alternative of the sixth forward gear G6.3, the third shifting element K1 designed as a clutch, the fourth shifting element K2 designed as a clutch and the sixth shifting element K4 designed as a clutch are closed. Finally, for switching a third alternative of the sixth forward gear G6.4, the third shifting element K1 designed as a clutch, the fourth shifting element K2 designed as a clutch and the fifth shifting element K3 designed as a clutch are closed.

Unabhängig von den Ausführungsvarianten ergibt sich aus dem Schaltschema, dass zum Realisieren jeder Gangstufe jeweils drei der sechs Schaltelemente geschlossen sind, sodass evtl. auftretende Schleppmoment minimiert werden. Als bevorzugte Standübersetzungen können bei dem ersten Planetenradsatz PS1 ein Wert von etwa i₀ = –1,540, bei dem zweiten Planetenradsatz PS2 ein Wert von etwa i₀ = –2,800, bei dem dritten Planetenradsatz PS3 ein Wert von etwa i₀ = –3,300 und bei dem vierten Planetenradsatz PS4 ein Wert von etwa i₀ = –2,100 verwendet werden. Ferner ist in dem Schaltschema für jede Gangstufe die Übersetzung i und zwischen verschiedenen Gangstufen der jeweilige Gangsprung φ angegeben. Es zeigt sich, dass z.B. der sechste Vorwärtsgang G6.1 und die alternativen des sechsen Vorwärtsganges G6.2, G6.3, G6.4 jeweils als Direktgang mit der Übersetzung i = 1, 0 ausgeführt werden. Regardless of the embodiment variants, it results from the shift pattern that, in order to realize each gear stage, in each case three of the six shift elements are closed, so that possibly occurring drag torque is minimized. In the case of the first planetary gearset PS1, a value of about i ₀ = -1.540, and in the second planetary gearset PS2 a value of about i ₀ = -2.800, in the third planetary gearset PS3 a value of about i ₀ = -3.300 and at the fourth planetary gear set PS4 a value of about i ₀ = -2,100 are used. Further, in the circuit diagram for each gear ratio, the ratio i and between different gear ratios of the respective gear jump φ indicated. It turns out that, for example, the sixth forward gear G6.1 and the alternatives of the six forward gear G6.2, G6.3, G6.4 are each executed as a direct gear with the ratio i = 1, 0.

Insgesamt ergeben sich bei den verschiedenen Ausführungsvarianten des Mehrstufengetriebes eine hohe Anzahl an Gängen bei geringem Bauaufwand sowie niedrige Herstellungskosten und Gewicht. Aus dem Schaltschema ist eine optimierte Übersetzungsreihe ersichtlich. Aufgrund der konstruktiven Anordnungen ergeben sich niedrige Absolut- und Relativdrehzahlen sowie niedrige Planetenradsatz- und Schaltelementmomente. Durch die kompakte Anordnung ergibt ergeben sich optimierte Verzahnungswirkungsgrade, wobei alle theoretisch möglichen Schaltkombinationen ausgenutzt werden können. Overall, arise in the various embodiments of the multi-speed transmission, a high number of aisles with low construction costs and low production costs and weight. The circuit diagram shows an optimized series of translations. Due to the structural arrangements resulting in low absolute and relative speeds and low Planetenradsatz- and switching element moments. The compact arrangement results in optimized gear efficiencies, with all theoretically possible switching combinations can be exploited.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: erste Welle als Antrieb first wave as a drive
2 2: zweite Welle als Abtrieb second wave as output
3 3: dritte Welle third wave
4 4: vierte Welle fourth wave
5 5: fünfte Welle fifth wave
6 6: sechste Welle sixth wave
7 7: siebente Welle seventh wave
8 8th: achte Welle eighth wave
9 9: Gehäuse casing
B1 B1: erstes Schaltelement als Bremse first switching element as a brake
B2 B2: zweites Schaltelement als Bremse second switching element as a brake
K1 K1: drittes Schaltelement als Kupplung third switching element as a clutch
K2 K2: viertes Schaltelement als Kupplung fourth switching element as a clutch
K3 K3: fünftes Schaltelement als Kupplung fifth switching element as a coupling
K4, K4‘, K4‘‘ K4, K4 ', K4'': sechstes Schaltelement als Kupplung sixth switching element as a clutch
PS1 PS1: erster Planetenradsatz first planetary gear set
PS2 PS2: zweiter Planetenradsatz second planetary gear set
PS3 PS3: dritter Planetenradsatz third planetary gear set
PS4 PS4: vierter Planetenradsatz fourth planetary gear set
SR1 SR1: Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes Sun gear of the first planetary gear set
PT1 PT1: Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes Planetary carrier of the first planetary gear set
HR1 HR1: Hohlrad des ersten Planetenradsatzes Ring gear of the first planetary gear set
SR2 SR2: Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes Sun gear of the second planetary gear set
PT2 PT2: Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes Planet carrier of the second planetary gear set
HR2 HR2: Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes Ring gear of the second planetary gear set
SR3 SR3: Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes Sun gear of the third planetary gear set
PT3 PT3: Planetenradträger des dritten Planetenradsatzes Planet carrier of the third planetary gear set
HR3 HR3: Hohlrad des dritten Planetenradsatzes Ring gear of the third planetary gear set
SR4 SR4: Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes Sun gear of the fourth planetary gear set
PT4 PT4: Planetenradträger des vierten Planetenradsatzes Planet carrier of the fourth planetary gear set
HR4 HR4: Hohlrad des vierten Planetenradsatzes Ring gear of the fourth planetary gear set
G1 G1: erste Vorwärtsgangstufe first forward gear
G2 G2: zweite Vorwärtsgangstufe second forward gear
G3.1–3.5 G3.1-3.5: dritte Vorwärtsgangstufe third forward gear
G4 G4: vierte Vorwärtsgangstufe fourth forward gear
G5 G5: fünfte Vorwärtsgangstufe fifth forward gear
G61–6.4 G61-6.4: sechste Vorwärtsgangstufe sixth forward gear
G7 G7: siebente Vorwärtsgangstufe seventh forward gear
G8 G8: achte Vorwärtsgangstufe eighth forward gear
G9 G9: neunte Vorwärtsgangstufe ninth forward gear
R R: Rückwärtsgangstufe Reverse gear
i i: Übersetzung translation
i0 i0: Standübersetzung stand translation
φ φ: Gangsprung gear step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008055626 A1 [0002]

Claims

Planetary multi-speed gearbox for a vehicle with a first shaft ( 1 ) as a drive (An) and a second shaft ( 2 ), wherein at least four planetary gear sets (PS1, PS2, PS3, PS4) and further waves ( 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) are provided and wherein at least six switching elements (B1, B2, K1, K2, K3, K4, K4 ', K4'') are provided, by their operation as gear stages at least nine forward gears (G1, G2, G3.1, G3. 2, G3.3, G3.4, G3.5, G4, G5, G6.1, G6.2, G6.3, G6.4, G7, G8, G9) and at least one reverse gear (R) can be realized, wherein for realizing each gear stage at least three of the switching elements are closed, characterized in that the first shaft ( 1 ) is connected to the planet carrier (PT3) of the third planetary gear set (PS3) and to the planet carrier (PT1) of the first planetary gear set (PS1), wherein the first shaft ( 1 ) is connectable or connectable to the sun gear (SR2) of the second planetary gear set (PS2), and that the second shaft ( 2 ) is connected to the planet carrier (PT4) of the fourth planetary gear set (PS4), wherein the second shaft ( 2 ) is connectable to the ring gear (HR1) of the first planetary gear set (PS1) and to the planet carrier (PT2) of the second planetary gear set (PS2).

Multi-step transmission according to claim 1, characterized in that three of the provided switching elements (B1, B2, K1, K2, K3, K4, K4 ', K4'') are designed as positive switching elements.

Multi-speed transmission according to Claim 2, characterized in that the second switching element (B2) designed as a brake and the third shifting element (K1) designed as a clutch and the fifth shifting element (K3) designed as a clutch are designed as form-locking shifting elements.

Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first shaft ( 1 ) is connected to the planet carrier (PT3) of the third planetary gear set (PS3) and to the sun gear (SR2) of the second planetary gear set (PS2) and to the planet carrier (PT1) of the first planetary gear set (PS1), that the second shaft ( 2 ) is connected to the planet carrier (PT4) of the fourth planetary gear set (PS4), wherein the second shaft ( 2 ) via the third switching element (K1) designed as a clutch and via the sixth shaft ( 6 ) is connectable to the ring gear (HR1) of the first planetary gear set (PS1) and to the planet carrier (PT2) of the second planetary gear set (PS2) that the third shaft ( 3 ) is connected to the sun gear (SR3) of the third planetary gear set (PS3), wherein the third shaft ( 3 ) via the coupling element as the fourth switching element (K2) and the fourth wave ( 4 ) is connectable to the sun gear (SR1) of the first planetary gear set (PS1), and wherein the third shaft ( 3 ) via the brake element as a first switching element (B1) with the housing ( 9 ) is connectable that the fourth wave ( 4 ) is connected to the sun gear (SR1) of the first planetary gear set (PS1), wherein the fourth shaft ( 4 ) via the fifth switching element (K3) designed as a clutch and via the fifth shaft ( 5 ) with the Ring gear (HR4) of the fourth planetary gear set (PS4) is connectable, and wherein the fourth wave ( 4 ) via the fifth switching element (K3) designed as a clutch and via the fifth shaft ( 5 ) and via the brake element as a second switching element (B2) with the housing ( 9 ) is connectable, that the fifth wave ( 5 ) is connected to the ring gear (HR4) of the fourth planetary gear set (PS4) that the sixth shaft ( 6 ) is connected to the ring gear (HR1) of the first planetary gear set (PS1) and to the planet carrier (PT2) of the second planetary gear set (PS2), that the seventh shaft ( 7 ) is connected to the ring gear (HR2) of the second planetary gear set (PS2), wherein the seventh shaft ( 7 ) via the sixth switching element (K4) designed as a clutch and via the eighth shaft ( 8th ) is connectable to the ring gear (HR3) of the third planetary gear set (PS3) and to the sun gear (SR4) of the fourth planetary gear set (PS4), and that the eighth shaft ( 8th ) is connected to the ring gear (HR3) of the third planetary gear set (PS3) and to the sun gear (SR4) of the fourth planetary gear set (PS4). ( 1 and 2 )

Multi-stage transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first shaft ( 1 ) is connected to the planet carrier (PT3) of the third planetary gear set (PS3) and to the sun gear (SR2) of the second planetary gear set (PS2) and to the planet carrier (PT1) of the first planetary gear set (PS1), that the second shaft ( 2 ) is connected to the planet carrier (PT4) of the fourth planetary gear set (PS4), wherein the second shaft ( 2 ) via the third switching element (K1) designed as a clutch and via the sixth shaft ( 6 ) is connectable to the ring gear (HR1) of the first planetary gear set (PS1) and wherein the second shaft ( 2 ) via the third shift element (K1) designed as a clutch and via the sixth shift element (K4 ') designed as a clutch and via the seventh shaft ( 7 ) is connectable to the planet carrier (PT2), that the third shaft ( 3 ) is connected to the sun gear (SR3) of the third planetary gear set (PS3), wherein the third shaft ( 3 ) via the coupling element as the fourth switching element (K2) and the fourth wave ( 4 ) is connectable to the sun gear (SR1) of the first planetary gear set (PS1) and wherein the third shaft ( 3 ) via the brake element as a first switching element (B1) with the housing ( 9 ) is connectable that the fourth wave ( 4 ) is connected to the sun gear (SR1) of the first planetary gear set (PS1), wherein the fourth shaft ( 4 ) via the fifth switching element (K3) designed as a clutch and via the fifth shaft ( 5 ) is connectable to the ring gear (HR4) of the fourth planetary gear set (PS4) and wherein the fourth shaft ( 4 ) via the fifth switching element (K3) designed as a clutch and via the fifth shaft ( 5 ) and via the brake element as a second switching element (B2) with the housing ( 9 ) is connectable, that the fifth wave ( 5 ) with the ring gear (HR 4 ) of the fourth planetary gear set (PS4), that the sixth shaft ( 6 ) is connected to the ring gear (HR1) of the first planetary gear set (PS1), wherein the sixth shaft ( 6 ) via the sixth switching element (K4 ') designed as a clutch and via the seventh shaft ( 7 ) is connectable to the planet carrier (PT2) of the second planetary gear set (PS2) that the seventh shaft ( 7 ) is connected to the planet carrier (PT2) of the second planetary gear set (PS2) that the eighth wave ( 8th ) is connected to the ring gear (HR2) of the second planetary gear set (PS2) and to the ring gear (HR3) of the third planetary gear set (PS3) and to the sun gear (SR4) of the fourth planetary gear set (PS4). ( 3 and 4 )

Multi-stage transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first shaft ( 1 ) is connected to the planet carrier (PT3) of the third planetary gear set (PS3) and to the planet carrier (PT1) of the first planetary gear set (PS1), wherein the first shaft ( 1 ) via the sixth switching element (K4 '') designed as a clutch and via the seventh shaft ( 7 ) is connectable to the sun gear (SR2) of the second planetary gear set (PS2), that the second shaft ( 2 ) is connected to the planet carrier (PT4) of the fourth planetary gear set (PS4), wherein the second shaft ( 2 ) via the third switching element (K1) designed as a clutch and via the sixth shaft ( 6 ) is connectable to the ring gear (HR1) of the first planetary gear set (PS 1) and to the planet carrier (PT2) of the second planetary gear set (PS2) that the third shaft ( 3 ) is connected to the sun gear (SR3) of the third planetary gear set (PS3), wherein the third shaft ( 3 ) via the coupling element as the fourth switching element (K2) and the fourth wave ( 4 ) is connectable to the sun gear (SR1) of the first planetary gear set (PS1) and wherein the third shaft ( 3 ) via the brake element as a first switching element (B1) with the housing ( 9 ) is connectable that the fourth wave ( 4 ) is connected to the sun gear (SR1) of the first planetary gear set (PS1), wherein the fourth shaft ( 4 ) via the fifth switching element (K3) designed as a clutch and via the fifth shaft ( 5 ) is connectable to the ring gear (HR4) of the fourth planetary gear set (PS4) and wherein the fourth shaft ( 4 ) via the fifth switching element (K3) designed as a clutch and via the fifth shaft ( 5 ) and via the brake element as a second switching element (B2) with the housing ( 9 ) is connectable that the sixth wave ( 6 ) is connected to the ring gear (HR1) of the first planetary gear set (PS1) and to the planet carrier (PT2) of the second planetary gear set (PS2), that the seventh shaft ( 7 ) is connected to the sun gear (SR2) of the second planetary gear set (PS2), and that the eighth wave ( 8th ) is connected to the ring gear (HR2) of the second planetary gear set (PS2) and to the ring gear (HR3) of the third planetary gear set (PS3) and to the sun gear (SR4) of the fourth planetary gear set (PS4). ( 5 and 6 )

Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized in that for switching the first forward gear (G1), the second switching element (B2) designed as a brake, the third shifting element (K1) designed as a clutch and the fourth shifting element (K2) designed as a clutch are closed in that, for switching the second forward gear (G2), the second shifting element (B2) designed as a brake, the fourth shifting element (K2) designed as a clutch and the sixth shifting element (K4) designed as a clutch are closed, that for shifting the third forward gear (G3 .1) executed as a brake first switching element (B1), the executed as a brake second switching element (B2) and designed as a clutch fourth switching element (K2) are closed, that for switching the fourth forward gear (G4) designed as a brake second switching element (B2), designed as a clutch fifth switching element (K3) and designed as a clutch e sixth switching element (K4) are closed, that for switching the fifth forward gear (G5), the first switching element (B1) designed as a brake, the fifth shifting element (K3) designed as a clutch and the sixth shifting element (K4) designed as a clutch are closed, in that for shifting the sixth forward gear (G6.1) the fourth shifting element (K2) designed as a clutch, the fifth shifting element (K3) designed as a clutch and the sixth shifting element (K4) designed as a clutch are closed, that for shifting the seventh forward gear ( G7) the first switching element (B1) designed as a brake, the third shifting element (K1) designed as a clutch and the fifth shifting element (K3) designed as a clutch are closed such that the first shifting element (G8) designed as a brake is engaged to switch the eighth forward gear (G8) ( B1), the third switching element (K1) designed as a clutch and the sixth shifting element (K4) g designed as a clutch are closed, that for switching the ninth forward gear (G9) designed as a brake first switching element (B1), the coupling designed as third switching element (K1) and executed as a clutch fourth switching element (K2) are closed and that for switching the reverse gear ( R) the second switching element (B2) designed as a brake, the third switching element (K1) designed as a clutch and the sixth switching element (K4) designed as a clutch are closed.

Multi-speed transmission according to Claim 7, characterized in that, for switching a first alternative of the third forward gear (G3.2), the second shifting element (B2) designed as a brake, the fourth shifting element (K2) designed as a clutch and the fifth shifting element (K3 ) are closed or that for switching a second alternative of the third forward gear (G3.3), the first switching element (B1) designed as a brake, the second switching element (B2) designed as a brake and the fifth switching element (K3) designed as a clutch are closed or in that, for switching a third alternative of the third forward gear (G3.4), the first shifting element (B1) designed as a brake, the second shifting element (B2) designed as a brake and the third shifting element (K1) designed as a clutch are closed or for shifting one fourth alternative of the third forward gear (G3.5) designed as a brake first switching element (B 1), the second switching element (B2) designed as a brake and the sixth switching element (K4) designed as a clutch are closed.

Multi-speed transmission according to claim 7 or 8, characterized in that for switching a first alternative of the sixth forward gear (G6.2) designed as a clutch third switching element (K1) designed as a clutch fifth switching element (K3) and designed as a clutch sixth switching element (K4) are closed, or that for switching a second alternative of the sixth forward gear (G6.3), the third switching element (K1) designed as a clutch, the fourth shifting element (K2) designed as a clutch and the sixth shifting element (K4) designed as a clutch are closed or that for switching a third alternative of the sixth forward gear (G6.4), the third switching element (K1) designed as a clutch, the fourth shift element (K2) designed as a clutch and the fifth shift element (K3) designed as a clutch are closed.