DE102016001560A1 - Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen - Google Patents

Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen Download PDF

Info

Publication number
DE102016001560A1
DE102016001560A1 DE102016001560.8A DE102016001560A DE102016001560A1 DE 102016001560 A1 DE102016001560 A1 DE 102016001560A1 DE 102016001560 A DE102016001560 A DE 102016001560A DE 102016001560 A1 DE102016001560 A1 DE 102016001560A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
planetary gear
gear
transmission
stage
planetary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016001560.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Tobias Schilder
Klaus Riedl
Jörg Müller
Rico Resch
Mirko Leesch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102016001560.8A priority Critical patent/DE102016001560A1/de
Publication of DE102016001560A1 publication Critical patent/DE102016001560A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H2003/442Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion comprising two or more sets of orbital gears arranged in a single plane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0069Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising ten forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2012Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with four sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2046Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2097Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Mehrstufengetriebe vorgeschlagen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest zehn Vorwärtsgetriebegängen (V1a–V10d) vorgesehen ist, mit zumindest vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen (P1a–d, P2a–d, P3a–d; P4a–d), die jeweils ein Sonnenrad (P11a–sd, P21a–d, P31a–d, P41a–d), ein Hohlrad (P13a–d, P23a–d, P33a–d, P43a–d) und einen Planetenradträger (P12a–d, P22a–d, P32a–d, P42a–d) aufweisen, mit zumindest sechs Schalteinheiten (S1a–d, S2a–d, S3a–d, S4a–d, S5a–d, S6a–d), die jeweils zwei drehfest miteinander verbindbare Kopplungselemente (S11a–S62d) aufweisen, mit einem Getriebeeingangselement (10a; 10b; 10c; 10d) zur drehfesten Anbindung an eine Brennkraftmaschine und mit einem Getriebeausgangselement (11a; 11b; 11c; 11d) zur Anbindung zumindest eines Achsantriebs, wobei das Getriebeeingangselement (10a; 10b; 10c; 10d) und das Sonnenrad (P11a; P11b; P11c; P11d) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c; P1d) permanent drehfest miteinander verbunden sind und das Getriebeausgangselement (11a; 11b; 11c; 11d) und der Planetenradträger (P22a; P22b; P22c; P22d) der zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b; P2c; P2d) permanent drehfest miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug.
  • Aus der DE 10 2008 055 626 A1 ist bereits ein Mehrstufengetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt. Das Mehrstufengetriebe ist zur Schaltung von neun Vorwärtsgetriebegängen vorgesehen. Es umfasst vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen sowie sechs Schalteinheiten, die dazu vorgesehen sind, unterschiedliche Wirkverbindungen zwischen den Planetenradstufen und/oder einem Getriebegehäuse herstellen.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Mehrstufengetriebe bereitzustellen, welches vorzugsweise eine hohe Flexibilität und/oder einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Es wird ein Mehrstufengetriebe vorgeschlagen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest zehn Vorwärtsgetriebegängen vorgesehen ist, mit zumindest vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenradträger aufweisen, mit zumindest sechs Schalteinheiten, die jeweils zwei drehfest miteinander verbindbare Kopplungselemente aufweisen, mit einem Getriebeeingangselement zur drehfesten Anbindung an eine Brennkraftmaschine und mit einem Getriebeausgangselement zur Anbindung zumindest eines Achsantriebs, wobei das Getriebeeingangselement und das Sonnenrad der ersten Planetenradstufe permanent drehfest miteinander verbunden sind und das Getriebeausgangselement und der Planetenradträger der zweiten Planetenradstufe permanent drehfest miteinander verbunden sind.
  • Durch eine solche Ausgestaltung kann ein Mehrstufengetriebe mit einer Grundstruktur bereitgestellt werden, das eine Ausgestaltung mit einer hohen Flexibilität und/oder einem hohen Wirkungsgrad ermöglicht. Bauteilbelastungen in dem Mehrstufengetriebe können durch diese Grundstruktur zumindest teilweise gesenkt werden, wodurch insbesondere ein Leichtbau vereinfacht werden kann. Außerdem können solche Mehrstufengetriebe einfach hybridisiert werden.
  • Die vier Planetenradstufen sind im Folgenden mit „erster Planetenradstufe”, „zweiter Planetenradstufe”, „dritter Planetenradstufe” und „vierter Planetenradstufe” bezeichnet. Die Bezeichnungen „erste”, „zweite”, „dritte” und „vierte” Planetenradstufe sind insbesondere zur Festlegung einer axialen Anordnung vorgesehen, wobei eine axiale Reihenfolge der Planetenradstufen von der Nummerierung abweichen kann. Grundsätzlich ist eine geänderte Anordnung der Planetenradstufen und/oder gestapelte Anordnung, bei der die Planetenradstufen zumindest teilweise radial ineinander geschachtelt sind, denkbar. Insbesondere durch eine räumliche Umordnung der Schalteinheiten, durch eine geänderte Anordnung von Getriebeelementen und/oder durch Vertauschung der Sonnenräder, Planetenräder und/oder Hohlräder sind verschiedene kinematisch äquivalente Getriebestrukturen realisierbar. Unter „kinematisch äquivalenten Getriebestrukturen” sollen dabei Getriebestrukturen verstanden werden, welche eine gleiche Anzahl von Schalteinheiten sowie identische Schaltschemata zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge und der Rückwärtsgetriebegänge aufweisen.
  • Vorzugsweise ist zumindest eine der sechs Schalteinheiten als Bremse und zumindest vier der sechs Schalteinheiten als Kupplungen ausgebildet. Unter einer Schalteinheit, die als „Kupplung” ausgebildet ist, soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die in einem Leistungsfluss zwischen zwei der Planetenradstufen angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihre zwei drehbar angeordneten Kopplungselemente, die in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander verdrehbar sind, in einem geschlossenen Zustand drehfest miteinander zu verbinden. Unter einer Schalteinheit, die als „Bremse” ausgebildet ist, soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und einem Getriebegehäuse angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihr drehbares Kopplungselement, das in einem geöffneten Zustand unabhängig von dem Getriebegehäuse verdrehbar ist, in einem geschlossenen Zustand mit ihrem drehfest mit dem Getriebegehäuse verbundenen Kopplungselement drehfest zu verbinden. Unter „drehfest verbunden” soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, bei der ein Leistungsfluss über eine vollständige Umdrehung gemittelt mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl übertragen wird.
  • Unter einer Schalteinheit soll in diesem Zusammenhang insbesondere keine Kupplung verstanden werden, die einem durch die Planetenradstufen ausgebildeten Zahnradsatz vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist. Unter einer „dem Zahnradsatz vorgeschalteten Kupplung” soll insbesondere eine Kupplung verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebeeingangselement angeordnet ist, wie beispielsweise eine Trennkupplung oder eine Anfahrkupplung. Unter einer „dem Zahnradsatz nachgeschalteten Kupplung” soll insbesondere eine Kupplungseinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen dem Getriebeausgangselement und einem Achsantrieb angeordnet ist, wie beispielsweise eine Allradkupplung. Grundsätzlich kann eine Schaltbarkeit des Mehrstufengetriebes durch eine dem Zahnradsatz vorgeschaltete oder nachgeschaltete Kupplungseinheit erhöht werden. Unter einem „Getriebeeingangselement” soll dabei insbesondere ein Getriebeelement, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, verstanden werden. Unter einem „Getriebeausgangselement” soll insbesondere ein Getriebeelement, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs vorgesehen ist, verstanden werden. Unter einem „Getriebeelement” soll insbesondere eine Ausgestaltung verstanden werden, die zur permanenten drehfesten Verbindung zwischen den Sonnenrädern, Planetenradträgern, Hohlrädern und/oder Kopplungselementen vorgesehen ist.
  • Unter „zumindest konstruktiv” soll insbesondere verstanden werden, dass konstruktiv eine entsprechende Ausgestaltung vorgesehen ist, in einem eventuellen Ausführungsbeispiel aber von einer funktionellen Nutzung der konstruktiven Ausgestaltung abgesehen werden kann. Unter „konstruktiv zur Schaltung eines Getriebegangs vorgesehen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass mittels der Kupplungseinheiten und/oder Bremseinheiten mechanisch ein entsprechender Getriebegang grundsätzlich bildbar ist, unabhängig davon, ob im Rahmen einer Schaltstrategie auf die Schaltung des Getriebegangs verzichtet wird oder nicht. Beispielsweise können in einer Ausgestaltung die Schalteinheiten konstruktiv zur Schaltung von mehr Vorwärtsgetriebegängen vorgesehen sein, als es sinnvoll sein kann, sie im Rahmen einer Betriebsstrategie für das Mehrstufengetriebe zu schalten.
  • Vorzugsweise ist ein Teil der Schalteinheiten formschlüssig ausgebildet. Dadurch kann ein Schleppverlust gering gehalten werden, wodurch ein Leistungsverlust innerhalb des Mehrstufengetriebes vorteilhaft verringert werden kann. Unter einer „formschlüssig ausgebildeten Schalteinheit” soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt. Die Schalteinheiten können grundsätzlich reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Unter einer „reibschlüssig ausgebildeten Schalteinheit” soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements zumindest zwei Reibpartner aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung reibschlüssig aneinander anliegen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch Reibung erfolgt. Eine reibschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenkupplungseinheit und eine reibschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenkupplungseinheit und eine formschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Schalteinheit ist vorteilhaft über eine Schiebemuffe schaltbar. Dabei sind die formschlüssig ausgebildeten Schalteinheiten vorzugsweise ohne eine Synchronisierung ausgeführt, können grundsätzlich aber auch eine Synchronisierung aufweisen.
  • Vorzugsweise umfasst das Mehrstufengetriebe Aktuatoren zur automatisierten Schaltung der Schalteinheiten. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, zumindest einen Teil der Schalteinheiten zumindest teilweise selbstständig schaltend auszuführen. Eine selbstständig schaltende Kupplungseinheit bzw. Bremseinheit ist vorzugsweise als ein Freilauf ausgebildet. Zudem kann auch eine Ausgestaltung der Planetenradstufen mit Einfachplanetenradsätzen oder Doppelplanetenradsätzen von dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen. In kinematisch äquivalenter Weise ist es beispielsweise möglich, einen Einfachplanetenradsatz durch einen Doppelplanetenradsatz zu ersetzen, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss. Insbesondere bei einer Ausbildung mittels eines Doppelplanetenradsatzes kann grundsätzlich auch eine Anbindung von einem Sonnenrad und einem Planetenradträger, einem Hohlrad und einem Planetenradträger oder einem Sonnenrad und einem Hohlrad getauscht werden, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss.
  • Die Begriffe „axial” und „radial” sind im Folgenden insbesondere auf die Hauptrotationsachse des Mehrstufengetriebes bezogen, sodass der Ausdruck „axial” insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Hauptrotationsachse verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck „radial” insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu der Hauptrotationsachse verläuft. Unter einer „getriebeeingangsseitigen Anordnung” soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche dem Getriebeeingangselement und/oder der Brennkraftmaschine zugewandt ist. Unter einer „getriebeausgangsseitigen Anordnung” soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche dem Getriebeeingangselement und/oder der Brennkraftmaschine abgewandt ist, auch wenn das weitere Bauteil in axialer Richtung nach dem Getriebeausgangselement angeordnet ist, beispielsweise weil das Getriebeausgangselement zwischen zwei Planetenradstufen angeordnet ist.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind die Bezugszeichen der folgenden Figurenbeschreibung durch Buchstaben a bis d ergänzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, soll grundsätzlich auf die Beschreibung und/oder die Zeichnungen des ersten Ausführungsbeispiels mit dem Buchstaben a verwiesen werden. Die Beschreibungen der weiteren Ausführungsbeispiele beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen. Die Figuren, die Figurenbeschreibung 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 ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes,
  • 2 ein Schaltschema für das Mehrstufengetriebe,
  • 3 eine Lastschaltbarkeit des Mehrstufengetriebes,
  • 4 ein Getriebeschema mit einer geänderten Anordnung einer Schalteinheit,
  • 5 ein Getriebeschema mit einer geänderten Anordnung einer Schalteinheit, und
  • 6 ein Getriebeschema mit einer gestapelten Anordnung von Planetenradstufen.
  • Die 1 zeigt ein Getriebeschema eines Mehrstufengetriebes. Das Mehrstufengetriebe ist als ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgestaltet. Es weist genau vier Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a auf. Das Mehrstufengetriebe weist eine Hauptrotationsachse auf, zu der die erste Planetenradstufe P1a, die zweite Planetenradstufe P2a, die dritte Planetenradstufe P3a und die vierte Planetenradstufe P4a koaxial angeordnet sind. Das Mehrstufengetriebe ist konstruktiv dazu vorgesehen, zumindest zehn unterschiedlich übersetzte Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a, V3a, V4a, V5a, V6a, V7a,V8a, V9a, V10a und zumindest einen Rückwärtsgetriebegang R1a zu schalten. Insbesondere eine Anzahl der tatsächlich verwendeten Vorwärtsgetriebegänge V1a–V10a kann dabei in Abhängigkeit von einer Betriebsstrategie eingeschränkt sein, beispielsweise elektronisch durch eine entsprechend programmierte Steuer- und Regeleinheit.
  • Das Mehrstufengetriebe weist genau sechs Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a auf, die zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a, V3a, V4a, V5a, V6a, V7a, V8a, V9a, V10a und des Rückwärtsgetriebegangs R1a vorgesehen sind. Das Mehrstufengetriebe weist ein Getriebegehäuse 12a auf, dass die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a und die Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a aufnimmt. Die Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a sind wirkungsmäßig innerhalb eines durch die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a ausgebildeten Zahnradsatzes angeordnet, d. h. die Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a sind dazu vorgesehen, unterschiedliche Wirkverbindungen zwischen den Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a untereinander und dem Getriebegehäuse 12a herzustellen.
  • Das in 2 dargestellte Schaltschema zeigt, wie durch Schließen der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V10a und der Rückwärtsgetriebegang R1a geschaltet werden. Die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V10a werden jeweils durch Schließen von drei der insgesamt sechs Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geschaltet. Die in 3 dargestellte Lastschaltbarkeit ergibt sich unmittelbar aus dem in 2 dargestellten Schaltschema. Eine Lastschaltung zwischen zwei der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V10a ist dabei insbesondere immer dann möglich, wenn in einem Schaltvorgang höchstens eine der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geschlossen wird und/oder höchstens eine der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geöffnet wird, d. h. wenn ein Leistungsfluss von einer der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a an eine andere der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a übergeben wird oder wenn ein Schaltzustand von lediglich einer der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a verändert wird.
  • Die unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegänge V1a–V10a sind, mit Ausnahme eines Getriebegangwechsels zwischen dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3 und dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4 sowie eines Getriebegangwechsels zwischen dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6 und dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7, untereinander sequentiell lastschaltbar. Dabei ist der Vorwärtsgetriebegang V7a als ein Direktgang ausgebildet, in welchem der Zahnradsatz verblockt ist. Um den Zahnradsatz zu verblocken, sind die Schalteinheiten S3a, S5a, S6a geschlossen. Alternativ zu der Schalteinheit S2a, die in dem Vorwärtsgetriebegang V7a geschlossen ist, kann auch eine der Schalteinheiten S1a, S4a geschlossen werden, wodurch zwei weitere Vorwärtsgetriebegänge V7'a, V7''a schaltbar sind, welche ebenfalls als Direktgänge ausgebildet sind.
  • Das Mehrstufengetriebe ist dazu vorgesehen, eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine mit zumindest einem nicht näher dargestellten Achsantrieb für einen Antrieb von Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels des Mehrstufengetriebes kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine und dem Achsantrieb verändert werden. Das Mehrstufengetriebe kann zur Bereitstellung einer Hybridfunktionalität mit einem Hybridantriebsmodul verbunden werden, mittels dessen ein Antriebsmoment verändert werden kann. Weiter kann mittels des Hybridantriebsmoduls und dem Mehrstufengetriebe ein CVT realisiert werden, wodurch ein Mehrstufengetriebe realisiert werden kann, deren Übersetzungsverhältnis zumindest in Teilbereichen stufenlos eingestellt werden kann. Insbesondere ist es dabei denkbar, zumindest einen Elektromotor in den Zahnradsatz zu integrieren, um ein Hybridantriebsmodul bereitzustellen.
  • Das Mehrstufengetriebe weist ein Getriebeeingangselement 10a auf, das dazu vorgesehen ist, ein von der Brennkraftmaschine abgegebenes Antriebsmoment in das Mehrstufengetriebe einzuleiten. Das Getriebeeingangselement 10a ist dazu vorgesehen, in montiertem Zustand drehfest mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden zu werden. Grundsätzlich können zwischen dem Getriebeeingangselement 10a und der Brennkraftmaschine weitere Bauteile, wie beispielsweise ein Schwingungsdämpfer, eine Anfahrkupplung, eine Trennkupplung oder ein Drehmomentwandler, angeordnet sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und das Getriebeeingangselement 10a permanent drehfest miteinander zu verbinden. Das Getriebeeingangselement 10a kann unterschiedlich ausgebildet sein, wie beispielsweise als eine Welle oder als ein Flansch.
  • Weiter weist das Mehrstufengetriebe ein Getriebeausgangselement 11a auf, das dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus dem Mehrstufengetriebe auszuleiten. Das Getriebeausgangselement 11a ist dazu vorgesehen, in montiertem Zustand permanent drehfest mit dem Achsantrieb des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Dem Getriebeausgangselement 11a können unterschiedliche Module nachgeschaltet werden, mittels derer das aus dem Mehrstufengetriebe ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise ein Differentialgetriebe, das für einen Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern vorgesehen ist, oder ein Allradantriebsmodul, das das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Das Getriebeausgangselement 11a kann unterschiedlich ausgebildet sein, wie beispielsweise als eine Welle, als ein Stirnrad oder als ein Ritzel.
  • Das Getriebeeingangselement 10a und das Getriebeausgangselement 11a sind koaxial zu der Hauptrotationsachse angeordnet. Das Getriebeeingangselement 10a definiert eine der Brennkraftmaschine zugewandte Seite. Für das Getriebeausgangselement 11a sind in axialer Richtung grundsätzlich unterschiedliche Anordnungen denkbar. Das dargestellte Mehrstufengetriebe ist insbesondere für einen Front-Quer-Einbau vorgesehen, bei welchem das Getriebeausgangselement 11a zwischen zwei der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a angeordnet ist. Für einen Front-Längs-Einbau beispielsweise kann das Getriebeausgangselement 11a auch auf einer dem Getriebeeingangselement 10a gegenüberliegenden Seite der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a angeordnet werden. Die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a sind in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Zur Umgestaltung des Mehrstufengetriebes ist es möglich, eine Reihenfolge der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a entlang der Hauptrotationsachse zu ändern. Das Mehrstufengetriebe weist vier Ebenen auf, in denen die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a angeordnet sind. Eine Nummerierung der Ebene entspricht einer Reihenfolge der Ebenen, die im Folgenden auf das Getriebeeingangselement 10a bezogen ist. Die erste Ebene weist einen kleineren Abstand zu der Brennkraftmaschine auf als die vierte Ebene.
  • Die erste Planetenradstufe P1a ist entlang der Hauptrotationsachse in der ersten Ebene angeordnet. Die erste Planetenradstufe P1a weist einen Einfachplanetenradsatz auf und 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.
  • Die zweite Planetenradstufe P2a ist entlang der Hauptrotationsachse in der zweiten Ebene angeordnet. Die zweite Planetenradstufe P2a ist entlang der Hauptrotationsachse auf einer dem Getriebeeingangselement 10a abgewandten Seite der ersten Planetenradstufe P1a angeordnet. Die zweite Planetenradstufe P2a weist einen Einfachplanetenradsatz auf und 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.
  • Die dritte Planetenradstufe P3a ist entlang der Hauptrotationsachse in der dritten Ebene angeordnet. Die dritte Planetenradstufe P3a ist entlang der Hauptrotationsachse auf einer dem Getriebeeingangselement 10a abgewandten Seite der zweiten Planetenradstufe P2a angeordnet. Die dritte Planetenradstufe P3a weist einen Einfachplanetenradsatz auf und 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.
  • Die vierte Planetenradstufe P4a ist entlang der Hauptrotationsachse in der vierten Ebene angeordnet. Die vierte Planetenradstufe P4a ist entlang der Hauptrotationsachse auf einer dem Getriebeeingangselement 10a abgewandten Seite der dritten Planetenradstufe P3a angeordnet. Die vierte Planetenradstufe P4a weist einen Einfachplanetenradsatz auf und 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.
  • Vier der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a sind als Kupplungen ausgebildet. Die als Kupplungen ausgebildeten Schalteinheiten S3a, S4a, S5a, S6a weisen jeweils ein erstes drehbar gelagertes Kopplungselement S31a, S41a, S51a, S61a und ein zweites drehbar gelagertes Kopplungselement S32a, S42a, S52a, S62a auf. Die Schalteinheiten S3a, S4a, S5a, S6a sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S31a, S32a, S41a, S42a, S51a, S52a, S61a, S62a drehfest miteinander zu verbinden. Jedes der Kopplungselemente S31a, S32a, S41a, S42a, S51a, S52a, S61a, S62a der Schalteinheiten S3a, S4a, S5a, S6a ist mit zumindest einem der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, P41a, einem der Planetenradträger P12a, P22a, P32a, P42a und/oder einem der Hohlräder P13a, P23a, P33a, P43a permanent drehfest verbunden.
  • Zwei der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a sind als Bremsen ausgebildet. Die als Bremsen ausgebildeten Schalteinheiten S1a, S2a weisen jeweils ein drehbar gelagertes Kopplungselement S11a, S21a und ein gehäusefest angeordnetes Kopplungselement S12a, S22a auf. Die Schalteinheiten S1a, S2a sind jeweils dazu vorgesehen, ihr drehbar gelagertes Kopplungselement S11a, S21a drehfest mit dem Getriebegehäuse 12a zu verbinden. Jedes der Kopplungselemente S11a, S21a der Schalteinheiten S1a, S2a ist mit zumindest einem der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, P41a, einem der Planetenradträger P12a, P22a, P32a, P42a und/oder einem der Hohlräder P13a, P23a, P33a, P43a permanent drehfest verbunden. Die gehäusefest angeordneten Kopplungselemente S12a, S22a der Schalteinheiten S1a, S2a sind permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 12a verbunden.
  • Zur Verbindung der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a untereinander und mit den Kopplungselementen S11a–S62a umfasst das Mehrstufengetriebe eine Mehrzahl von Getriebeelementen 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, 19a. Die Getriebeelemente 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, 19a sind dazu vorgesehen, Drehmomente und/oder Drehbewegungen innerhalb des durch die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a ausgebildeten Zahnradsatzes abzustützen und/oder zu übertragen. Jedes der Getriebeelemente 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, 19a verbindet zumindest zwei der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, P41a, Planetenradträger P12a, P22a, P32a, P42a, Hohlräder P13a, P23a, P33a, P43a und/oder Kopplungselemente S11a–S62a permanent drehfest miteinander oder stützt zumindest eines der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, P41a, Planetenradträger P12a, P22a, P32a, P42a und/oder Hohlräder P13a, P23a, P33a, P43a permanent gegen das Getriebegehäuse 12a ab.
  • Das Getriebeeingangselement 10a bildet eine zur Anbindung an die Brennkraftmaschine vorgesehene Getriebeeingangswelle aus, durch die das Getriebeeingangselement 10a, das erste Kopplungselement S31a der dritten Schalteinheit S3a und das Sonnenrad P11a der ersten Planetenradstufe P1a permanent drehfest miteinander verbunden sind. Die durch das Getriebeeingangselement 10a ausgebildete Getriebeeingangswelle begrenzt die vier Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a getriebeeingangsseitig.
  • Das Getriebeausgangselement 11a bildet eine zur Anbindung des Achsantriebs vorgesehene Getriebeausgangswelle aus, durch die das Getriebeausgangselement 11a und der Planetenradträger P22a der zweiten Planetenradstufe P2a permanent drehfest miteinander verbunden sind. Die durch das Getriebeausgangselement 11a ausgebildete Getriebeausgangswelle ist zwischen der zweiten Planetenradstufe P2a und der dritten Planetenradstufe P3a radial nach außen geführt. Das Getriebeausgangselement 11a kann beispielsweise als ein Stirnrad ausgebildet sein.
  • Das Getriebeelement 13a bildet eine Zwischenwelle aus, die den Planetenradträger P32a der dritten Planetenradstufe P3a, das zweite Kopplungselement S42a der vierten Schalteinheit S4a und das erste Kopplungselement S11a der ersten Schalteinheit S1a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 13a ausgebildete Zwischenwelle ist zwischen der dritten Planetenradstufe P3a und der vierten Planetenradstufe P4a radial nach innen geführt und durchsetzt die vierte Planetenradstufe P4a. Die durch das Getriebeelement 13a ausgebildete Zwischenwelle begrenzt die Planetenradstufen P1a, P2a, P3a, P4a getriebeausgangsseitig.
  • Das Getriebeelement 14a bildet eine Zwischenwelle aus, die das Sonnenrad P41a der vierten Planetenradstufe P4a und das erste Kopplungselement S21a der zweiten Schalteinheit S2a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 14a ausgebildete Zwischenwelle ist axial zwischen der vierten Planetenradstufe P4a und der durch das Getriebeelement 13a ausgebildeten Zwischenwelle angeordnet.
  • Das Getriebeelement 15a bildet eine Zwischenwelle aus, die das erste Kopplungselement S61a der sechsten Schalteinheit S6a, den Planetenradträger P12a der ersten Planetenradstufe P1a und das erste Kopplungselement S41a der vierten Schalteinheit S4a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 15a ausgebildete Zwischenwelle durchsetzt den Planetenradträger P12a der ersten Planetenradstufe P1a und ist radial innen durch die zweite Planetenradstufe P2a und die dritte Planetenradstufe P3a hindurchgeführt. Zur Anbindung des Kopplungselements S41a ist die durch das Getriebeelement 15a ausgebildete Getriebewelle zwischen den Planetenradstufen P3a, P4a radial nach außen geführt.
  • Das Getriebeelement 16a bildet eine Zwischenwelle aus, die das Hohlrad P13a der ersten Planetenradstufe P1a, das erste Kopplungselement S51a der fünften Schalteinheit S5a und das Sonnenrad P31a der dritten Planetenradstufe P3a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 16a ausgebildete Zwischenwelle ist zwischen den Planetenradstufen P1a, P2a radial nach innen geführt und durchsetzt die zweite Planetenradstufe P2a.
  • Das Getriebeelement 17a bildet eine Zwischenwelle aus, die das Sonnenrad P21a der zweiten Planetenradstufe P2a, das zweite Kopplungselement S52a der fünften Schalteinheit S5a und das Hohlrad P43a der vierten Planetenradstufe P4a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 17a ausgebildete Zwischenwelle ist zwischen den Planetenradstufen P2a, P3a radial nach außen geführt und umschließt die dritte Planetenradstufe P3a.
  • Das Getriebeelement 18a bildet eine Zwischenwelle aus, die das zweite Kopplungselement S32a der dritten Schalteinheit S3a, das zweite Kopplungselement S62a der sechsten Schalteinheit S6a und das Hohlrad P23a der zweiten Planetenradstufe P2a permanent drehfest miteinander verbindet. Die durch das Getriebeelement 18a ausgebildete Getriebewelle umschließt die erste Planetenradstufe P1a.
  • Das Getriebeelement 19a bildet eine Zwischenwelle aus, die das Hohlrad P33a der dritten Planetenradstufe P3a und den Planetenradträger P42a der vierten Planetenradstufe P4a permanent drehfest miteinander verbindet.
  • Die dritte Schalteinheit S3a und die sechste Schalteinheit S6a sind eingangsseitig der Planetenradstufen P1a, P2a angeordnet. Die dritte Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, das Getriebeeingangselement 10a, das Sonnenrad P11a der ersten Planetenradstufe P1a und das Hohlrad P23a der zweiten Planetenradstufe P2a drehfest miteinander zu verbinden. Die sechste Schalteinheit S6a ist dazu vorgesehen, den Planetenradträger P12a der ersten Planetenradstufe P1a und das Hohlrad P23a der zweiten Planetenradstufe P2a drehfest miteinander zu verbinden.
  • Die Schalteinheit S5a ist zwischen der zweiten Planetenradstufe P2a und der dritten Planetenradstufe P3a angeordnet. Die fünfte Schalteinheit S5a ist dazu vorgesehen, das Sonnenrad P21a der zweiten Planetenradstufe P2a, das Hohlrad P43a der vierten Planetenradstufe P4a, das Hohlrad P13a der ersten Planetenradstufe P1a und das Sonnenrad P31a der dritten Planetenradstufe P3a drehfest miteinander zu verbinden.
  • Die vierte Schalteinheit S4a ist zwischen der dritten Planetenradstufe P3a und der vierten Planetenradstufe P4a angeordnet. Die vierte Schalteinheit S4a ist dazu vorgesehen, den Planetenradträger P12a der ersten Planetenradstufe P1a und den Planetenradträger P32a der dritten Planetenradstufe P3a drehfest miteinander zu verbinden.
  • Die erste Schalteinheit S1a und die zweite Schalteinheit S2a sind getriebeausgangsseitig der vierten Planetenradstufe P4a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a ist dazu vorgesehen, den Planetenradträger P32a der dritten Planetenradstufe P3a gehäusefest anzuordnen. Die zweite Schalteinheit S2a ist dazu vorgesehen, das Sonnenrad P41a der vierten Planetenradstufe P4a gehäusefest anzuordnen.
  • Grundsätzlich ist auch eine andere Anordnung der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a möglich. Die Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S6a sind außenliegend ausgeführt, d. h. eine Betätigungsmittelversorgung der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S6a ist ohne Durchführung von Betriebsmittelleitungen durch ein drehbar gelagertes Bauteil realisierbar. Die Schalteinheiten S4a, S5a sind innenliegend ausgeführt, d. h. die Betätigungsmittelversorgung der Schalteinheiten S4a, S5a erfordert eine Betriebsmitteldurchführung durch ein drehbar gelagertes Bauteil. Sämtliche Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a sind hydraulisch betätigt.
  • Bei einer Hybridisierung, d. h. in einer Ausgestaltung für einen Hybridantriebsstrang, ist das Getriebeelement 14a für eine Anbindung eines Elektromotors vorgesehen. Der Elektromotor ist dabei vorzugsweise ausgangsseitig der Planetenradstufen P3a, P4a angeordnet.
  • 4 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel ein Getriebeschema eines Mehrstufengetriebes für ein Kraftfahrzeug, das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest zehn Vorwärtsgetriebegängen und zumindest einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehen ist. Das Getriebeschema unterscheidet sich strukturell von dem der 1, ist jedoch kinematisch äquivalent.
  • Das Mehrstufengetriebe umfasst ein Getriebeeingangselement 10b zur drehfesten Anbindung einer Brennkraftmaschine und ein Getriebeausgangselement 11b zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs. Zudem umfasst das Mehrstufengetriebe einen Zahnradsatz mit einer ersten Planetenradstufe P1b, einer zweiten Planetenradstufe P2b, einer dritten Planetenradstufe P3b und einer vierten Planetenradstufe P4b, die jeweils ein Sonnenrad P11b, P21b, P31b, P41b, ein Hohlrad P13b, P23b, P33b, P43b und einen Planetenradträger P12b, P22b, P32b, P42b, welcher Planetenräder P14b, P24b, P34b, P44b in einer Kreisbahn um das entsprechende Sonnenrad P11b, P21b, P31b, P41b führt, aufweisen. Weiter umfasst das Mehrstufengetriebe sechs Schalteinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b, die jeweils zwei Kopplungselemente S11b, S12b, S21b, S22b, S31b, S32b, S41b, S42b, S51b, S52b, S61b, S62b aufweisen. Zur Übertragung von Leistungsflüssen zwischen den Planetenradstufen P1b, P2b, P3b, P4b und/oder zur Abstützung gegen ein Getriebegehäuse 12b umfasst das Mehrstufengetriebe eine Mehrzahl von Getriebeelementen 13b, 14b, 15b, 16b, 17b, 18b, 19'b, 19''b.
  • Das Getriebeschema unterscheidet sich insbesondere in einer Anordnung der Schalteinheit S2b von dem des vorangegangenen Ausführungsbeispiels. Im Unterschied zu dem vorangegangenen ist die zweite Schalteinheit S2b als eine Kupplung ausgebildet, deren Kopplungselemente S21b, S22b beide drehbar gelagert sind. Die Schalteinheit S2b ist zwischen der dritten Planetenradstufe P3b und der vierten Planetenradstufe P4b angeordnet.
  • Die zweite Schalteinheit S2b ist dazu vorgesehen, das Hohlrad P33b der dritten Planetenradstufe P3b und den Planetenradträger P42b der vierten Planetenradstufe P4b drehfest miteinander zu verbinden. Das Sonnenrad P21b der zweiten Planetenradstufe P2b und das Hohlrad P43b der vierten Planetenradstufe P4b sind permanent drehfest miteinander verbunden. Das Sonnenrad P41b der vierten Planetenradstufe P4b ist permanent gehäusefest angeordnet.
  • Das Getriebeelement 14b bildet eine Gehäuseabstützung aus, die das Sonnenrad P41b permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 12b verbindet. Das Getriebeelement 19'b bildet eine Anbindung aus, die das Hohlrad P33b der dritten Planetenradstufe P3b und das zweite Kopplungselement S22b der zweiten Schalteinheit S2b permanent drehfest miteinander verbinden. Das Getriebeelement 19''b bildet eine Anbindung aus, die das erste Kopplungselement S21b der zweiten Schalteinheit S2b und den Planetenradträger P42b der vierten Planetenradstufe P4b permanent drehfest miteinander verbindet.
  • 5 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel ein Getriebeschema eines Mehrstufengetriebes für ein Kraftfahrzeug, das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest zehn Vorwärtsgetriebegängen und zumindest einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehen ist. Das Getriebeschema unterscheidet sich strukturell von dem der 1, ist jedoch kinematisch äquivalent.
  • Das Mehrstufengetriebe umfasst ein Getriebeeingangselement 10c zur drehfesten Anbindung einer Brennkraftmaschine und ein Getriebeausgangselement 11c zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs. Zudem umfasst das Mehrstufengetriebe einen Zahnradsatz mit einer ersten Planetenradstufe P1c, einer zweiten Planetenradstufe P2c, einer dritten Planetenradstufe P3c und einer vierten Planetenradstufe P4c, die jeweils ein Sonnenrad P11c, P21c, P31c, P41c, ein Hohlrad P13c, P23c, P33c, P43c und einen Planetenradträger P12c, P22c, P32c, P42c, welcher Planetenräder P14c, P24c, P34c, P44c in einer Kreisbahn um das entsprechende Sonnenrad P11c, P21c, P31c, P41c führt, aufweisen. Weiter umfasst das Mehrstufengetriebe sechs Schalteinheiten S1c, S2c, S3c, S4c, S5c, S6c, die jeweils zwei Kopplungselemente S11c, S12c, S21c, S22c, S31c, S32c, S41c, S42c, S51c, S52c, S61c, S62c aufweisen. Zur Übertragung von Leistungsflüssen zwischen den Planetenradstufen P1c, P2c, P3c, P4c und/oder zur Abstützung gegen ein Getriebegehäuse 12c umfasst das Mehrstufengetriebe eine Mehrzahl von Getriebeelementen 13c, 14c, 15c, 16c, 16c, 17'c, 17''c, 18c, 19c.
  • Das Getriebeschema unterscheidet sich insbesondere in einer Anordnung der Schalteinheit S2c von dem des vorangegangenen Ausführungsbeispiels. Im Unterschied zu dem vorangegangenen ist die zweite Schalteinheit S2c als eine Kupplung ausgebildet, deren Kopplungselemente S21c, S22c beide drehbar gelagert sind. Die Schalteinheit S2c ist zwischen der dritten Planetenradstufe P3c und der vierten Planetenradstufe P4c oder axial in Höhe der vierten Planetenradstufe P4c angeordnet.
  • Die zweite Schalteinheit S2c ist dazu vorgesehen, das Sonnenrad P21c der zweiten Planetenradstufe P2c und das Hohlrad P43c der vierten Planetenradstufe P4c drehfest miteinander zu verbinden. Das Hohlrad P33c der dritten Planetenradstufe P3c und der Planetenradträger P42c der vierten Planetenradstufe P4c sind permanent drehfest miteinander verbunden. Das Sonnenrad P41c der vierten Planetenradstufe P4c ist permanent gehäusefest angeordnet.
  • Das Getriebeelement 14c bildet eine Gehäuseabstützung aus, die das Sonnenrad P41c permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 12c verbindet. Das Getriebeelement 17'c bildet eine Zwischenwelle aus, die das Sonnenrad P21c der zweiten Planetenradstufe P2c, das zweite Kopplungselement S52c der fünften Schalteinheit S5c und das zweite Kopplungselement S22c der zweiten Schalteinheit S2c permanent drehfest miteinander verbinden. Das Getriebeelement 17''c bildet eine Anbindung aus, die das erste Kopplungselement S21c der zweiten Schalteinheit S2c und das Hohlrad P43c der vierten Planetenradstufe P4c permanent drehfest miteinander verbindet.
  • 6 zeigt als viertes Ausführungsbeispiel ein Getriebeschema eines Mehrstufengetriebes für ein Kraftfahrzeug, das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest zehn Vorwärtsgetriebegängen und zumindest einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehen ist. Das Getriebeschema entspricht strukturell von dem der 1.
  • Das Mehrstufengetriebe umfasst ein Getriebeeingangselement 10d zur drehfesten Anbindung einer Brennkraftmaschine und ein Getriebeausgangselement 11d zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs. Zudem umfasst das Mehrstufengetriebe einen Zahnradsatz mit einer ersten Planetenradstufe P1d, einer zweiten Planetenradstufe P2d, einer dritten Planetenradstufe P3d und einer vierten Planetenradstufe P4d, die jeweils ein Sonnenrad P11d, P21d, P31d, P41d, ein Hohlrad P13d, P23d, P33d, P43d und einen Planetenradträger P12d, P22d, P32d, P42d, welcher Planetenräder P14d, P24d, P34d, P44d in einer Kreisbahn um das entsprechende Sonnenrad P11d, P21d, P31d, P41d führt, aufweisen. Weiter umfasst das Mehrstufengetriebe sechs Schalteinheiten S1d, S2d, S3d, S4d, S5d, S6d, die jeweils zwei Kopplungselemente S11d, S12d, S21d, S22d, S31d, S32d, S41d, S42d, S51d, S52d, S61d, S62d aufweisen. Zur Übertragung von Leistungsflüssen zwischen den Planetenradstufen P1d, P2d, P3d, P4d und/oder zur Abstützung gegen ein Getriebegehäuse 12d umfasst das Mehrstufengetriebe eine Mehrzahl von Getriebeelementen 13d, 14d, 15d, 16d, 16d, 17d, 18d, 19d.
  • Das Getriebeschema unterscheidet sich insbesondere in einer Anordnung der Planetenradstufen P1d, P2d, P3d, P4d von dem des Ausführungsbeispiels in 1. Das Mehrstufengetriebe weist zwei Ebenen auf, in denen die vier Planetenradstufen P1d, P2d, P3d, P4d angeordnet sind. Die Planetenradstufen P2d, P4d sind in der ersten Ebene angeordnet. Das Hohlrad P43d der vierten Planetenradstufe P4d und das Sonnenrad P21d der zweiten Planetenradstufe P2d können einstückig ausgebildet werden. Die Planetenradstufen P1d, P3d sind in der zweiten Ebene angeordnet. Das Hohlrad P13d der ersten Planetenradstufe P1d und das Sonnenrad P31d der dritten Planetenradstufe P3d können einstückig ausgebildet werden. Die Planetenradstufen P1d, P4d sind innen angeordnet.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Getriebeeingangselement
    11
    Getriebeausgangselement
    12
    Getriebegehäuse
    13
    Getriebeelement
    14
    Getriebeelement
    15
    Getriebeelement
    16
    Getriebeelement
    17
    Getriebeelement
    17'
    Getriebeelement
    17''
    Getriebeelement
    18
    Getriebeelement
    19
    Getriebeelement
    19'
    Getriebeelement
    19''
    Getriebeelement
    P1
    Planetenradstufe
    P11
    Sonnenrad
    P12
    Planetenradträger
    P13
    Hohlrad
    P14
    Planetenräder
    P2
    Planetenradstufe
    P21
    Sonnenrad
    P22
    Planetenradträger
    P23
    Hohlrad
    P24
    Planetenräder
    P3
    Planetenradstufe
    P31
    Sonnenrad
    P32
    Planetenradträger
    P33
    Hohlrad
    P34
    Planetenräder
    P4
    Planetenradstufe
    P41
    Sonnenrad
    P42
    Planetenradträger
    P43
    Hohlrad
    P44
    Planetenräder
    S1
    Schalteinheit
    S11
    Kopplungselement
    S12
    Kopplungselement
    S2
    Schalteinheit
    S21
    Kopplungselement
    S22
    Kopplungselement
    S3
    Schalteinheit
    S31
    Kopplungselement
    S32
    Kopplungselement
    S4
    Schalteinheit
    S41
    Kopplungselement
    S42
    Kopplungselement
    S5
    Schalteinheit
    S51
    Kopplungselement
    S52
    Kopplungselement
    S6
    Schalteinheit
    S61
    Kopplungselement
    S62
    Kopplungselement
    V1
    Vorwärtsgetriebegang
    V2
    Vorwärtsgetriebegang
    V3
    Vorwärtsgetriebegang
    V4
    Vorwärtsgetriebegang
    V5
    Vorwärtsgetriebegang
    V6
    Vorwärtsgetriebegang
    V7
    Vorwärtsgetriebegang
    V7'
    Vorwärtsgetriebegang
    V7''
    Vorwärtsgetriebegang
    V8
    Vorwärtsgetriebegang
    V9
    Vorwärtsgetriebegang
    V10
    Vorwärtsgetriebegang
    R1
    Rückwärtsgetriebegang
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008055626 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest zehn Vorwärtsgetriebegängen (V1a–V10d) vorgesehen ist, mit zumindest vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen (P1a–d, P2a–d, P3a–d; P4a–d), die jeweils ein Sonnenrad (P11a–sd, P21a–d, P31a–d, P41a–d), ein Hohlrad (P13a–d, P23a–d, P33a–d, P43a–d) und einen Planetenradträger (P12a–d, P22a–d, P32a–d, P42a–d) aufweisen, mit zumindest sechs Schalteinheiten (S1a–d, S2a–d, S3a–d, S4a–d, S5a–d, S6a–d), die jeweils zwei drehfest miteinander verbindbare Kopplungselemente (S11a–S62d) aufweisen, mit einem Getriebeeingangselement (10a; 10b; 10c; 10d) zur drehfesten Anbindung an eine Brennkraftmaschine und mit einem Getriebeausgangselement (11a; 11b; 11c; 11d) zur Anbindung zumindest eines Achsantriebs, wobei das Getriebeeingangselement (10a; 10b; 10c; 10d) und das Sonnenrad (P11a; P11b; P11c; P11d) derersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c; P1d) permanent drehfest miteinander verbunden sind und das Getriebeausgangselement (11a; 11b; 11c; 11d) und der Planetenradträger (P22a; P22b; P22c; P22d) der zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b; P2c; P2d) permanent drehfest miteinander verbunden sind.
  2. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinheit (S1a; S1b; S1c; S1d) dazu vorgesehen ist, den Planetenradträger (P32a; P32b; P32c; P32d) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3b; P3c; P3d) gehäusefest anzuordnen.
  3. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinheit (S2a; S2d) dazu vorgesehen ist, das Sonnenrad (P41a; P41d) der vierten Planetenradstufe (P4a; P4d) gehäusefest anzuordnen, wobei das Hohlrad (P33a; P33d) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3d) und der Planetenradträger (P42a; P42d) der vierten Planetenradstufe (P4a; P4d) permanent drehfest miteinander verbunden sind und wobei das Sonnenrad (P21a; P21d) der zweiten Planetenradstufe (P2a; P2d) und das Hohlrad (P43a; P43d) der vierten Planetenradstufe (P4a; P4d) permanent drehfest miteinander verbunden sind.
  4. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinheit (S2b) dazu vorgesehen ist, das Hohlrad (P33b) der dritten Planetenradstufe (P3b) und den Planetenradträger (P42b) der vierten Planetenradstufe (P4b) drehfest miteinander zu verbinden, wobei das Sonnenrad (P21b) der zweiten Planetenradstufe (P2b) und das Hohlrad (P43b) der vierten Planetenradstufe (P4b) permanent drehfest miteinander verbunden sind und das Sonnenrad (P41b) der vierten Planetenradstufe (P4b) permanent gehäusefest angeordnet ist.
  5. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinheit (S2c) dazu vorgesehen ist, das Sonnenrad (P21) der zweiten Planetenradstufe (P2c) und das Hohlrad (P43c) der vierten Planetenradstufe (P4c) drehfest miteinander zu verbinden, wobei das Hohlrad (P33c) der dritten Planetenradstufe (P3c) und der Planetenradträger (P42c) der vierten Planetenradstufe (P4c) permanent drehfest miteinander verbunden sind und das Sonnenrad (P41c) der vierten Planetenradstufe (P4c) permanent gehäusefest angeordnet ist.
  6. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schalteinheit (S3a; S3b; S3c; S3d) dazu vorgesehen ist, das Getriebeeingangselement (10a; 10b; 10c; 10d), das Sonnenrad (P11a; P11b; P11c; P11d) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c; P1d) und das Hohlrad (P23a; P23b; P23c; P23d) der zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b; P2c; P2d) drehfest miteinander zu verbinden.
  7. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Schalteinheit (S4a; S4b; S4c; S4d) dazu vorgesehen ist, den Planetenradträger (P12a; P12b; P12c; P12d) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c; P1d) und den Planetenradträger (P32a; P32b; P32c; P32d) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3b; P3c; P3d) drehfest miteinander zu verbinden.
  8. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fünfte Schalteinheit (S5a; S5b; S5c; S5d) dazu vorgesehen ist, zumindest das Sonnenrad (P21a; P21b; P21c; P21d) der zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b; P2c; P2d), das Hohlrad (P13a; P13b; P13c; P13d) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c; P1d) und das Sonnenrad (P31a; P31b; P31c; P31d) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3b; P3c; P3d) drehfest miteinander zu verbinden.
  9. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Schalteinheit (S6a; S6b; S6c; S6d) dazu vorgesehen ist, den Planetenradträger (P12a; P12b; P12c; P12d) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c; P1d) und das Hohlrad (P23a; P23b; P23c; P23d) derzweiten Planetenradstufe (P2a; P2b; P2c; P2d) drehfest miteinander zu verbinden.
  10. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (P13a; P13b; P13c; P13d) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c; P1d) und das Sonnenrad (P31a; P31b; P31c; P31d) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3b; P3c; P3d) permanent drehfest miteinander verbunden sind.
  11. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S1a; S1b; S1c; S1d) als Klauenschalteinheit ausbildbar sind.
DE102016001560.8A 2016-02-10 2016-02-10 Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen Withdrawn DE102016001560A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016001560.8A DE102016001560A1 (de) 2016-02-10 2016-02-10 Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016001560.8A DE102016001560A1 (de) 2016-02-10 2016-02-10 Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016001560A1 true DE102016001560A1 (de) 2017-08-10

Family

ID=59382465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016001560.8A Withdrawn DE102016001560A1 (de) 2016-02-10 2016-02-10 Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016001560A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005010837A1 (de) * 2004-03-10 2005-09-29 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Mehrganggetriebe sowie integrierbarer Antriebsübertragungsmechanismus
DE102008055626A1 (de) 2008-11-03 2010-05-06 Daimler Ag Getriebeeinheit
DE102011056897A1 (de) * 2011-09-21 2013-03-21 Hyundai Motor Company Getriebe eines Fahrzeuges
US20140057751A1 (en) * 2012-08-22 2014-02-27 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission
DE102013205378A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005010837A1 (de) * 2004-03-10 2005-09-29 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Mehrganggetriebe sowie integrierbarer Antriebsübertragungsmechanismus
DE102008055626A1 (de) 2008-11-03 2010-05-06 Daimler Ag Getriebeeinheit
DE102011056897A1 (de) * 2011-09-21 2013-03-21 Hyundai Motor Company Getriebe eines Fahrzeuges
US20140057751A1 (en) * 2012-08-22 2014-02-27 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission
DE102013205378A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3433119B1 (de) Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein elektrofahrzeug
DE102015016994A1 (de) Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen
DE102013011553A1 (de) Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102013020995A1 (de) Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug
WO2015086101A1 (de) Mehrstufengetriebe für ein kraftfahrzeug
DE102017007088A1 (de) Planetengetriebevorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem
WO2017162328A1 (de) Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein elektrofahrzeug
DE102016004373A1 (de) Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
WO2017148573A1 (de) Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein elektrofahrzeug
DE102018006579B3 (de) Hybridantriebsvorrichtung
DE102015016395A1 (de) Mehrstufengetriebe mit neun Vorwärtsgetriebegängen
DE102017002509A1 (de) Mehrstufengetriebe mit zumindest vier Vorwärtsgetriebegängen
DE102016003523A1 (de) Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102016001561A1 (de) Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen
DE102016001534A1 (de) Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen
DE102017007820A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102018007154A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102015016754A1 (de) Mehrstufengetriebe mit neun Vorwärtsgetriebegängen
DE102016001560A1 (de) Mehrstufengetriebe mit zehn Vorwärtsgetriebegängen
DE102016014857A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102017007776A1 (de) Getriebevorrichtung, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung
DE102014006145A1 (de) Hybrid-Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102015016851A1 (de) Mehrstufengetriebe mit neun Vorwärtsgetriebegängen
DE102014000880A1 (de) Hybrid-Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102017006754A1 (de) Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee