DE102016225729A1 - Mehrstufengetriebe - Google Patents

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Viktor Warth
Gerhard Niederbrucker
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe (100; 200; 100H), insbesondere für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges, aufweisend• eine Getriebeeingangswelle (1) als erste Welle und eine Getriebeausgangswelle (2) als zweite Welle,• vier Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4) als ersten Planetenradsatz (RS1), zweiten Planetenradsatz (RS2), dritten Planetenradsatz (RS3) und vierten Planetenradsatz (RS4) mit jeweils wenigstens drei Getriebegliedern (1.1, 1.2, 1.3; 2.1, 2.2, 2.3; 3.1, 3.2, 3.3; 4.1, 4.2, 4.3) und• mehrere Schaltelemente (10, 20, 30, 40, 50), deren selektives Schalten verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Getriebeeingangswelle (1) und der Getriebeausgangswelle (2) bewirkt. Es ist vorgesehen, dass die Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4) paarweise radial geschachtelt angeordnet sind und die Planetenradsätze (RS1, RS2; RS3, RS4) eines jeweiligen Radsatzpaares (P1; P2) eine gemeinsame Radebene bilden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe, insbesondere für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges.
  • Derartige Mehrstufengetriebe werden üblicherweise auch als Automatikgetriebe oder Automatgetriebe bezeichnet. Sie werden beispielsweise im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen eingesetzt und ermöglichen eine automatisierte Schaltung seiner Gänge. Bei solchen Mehrstufengetrieben ist die axiale Baulänge häufig unzureichend groß, insbesondere wenn die Mehrstufengetriebe in dem engen Bauraum eines Kraftfahrzeuges für einen sogenannten Front-Quer-Einbau oder Heck-Quer-Einbau genutzt werden sollen.
  • Einer Ausführungsform der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches in axialer Richtung kompakt baut. Ferner soll das Mehrstufengetriebe für eine Hybridisierung geeignet sein.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Mehrstufengetriebe gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Mehrstufengetriebe, insbesondere lastschaltbares Mehrstufengetriebe, vorgesehen. Insbesondere ist das Mehrstufengetriebe für einen Antrieb beispielsweise eines Kraftfahrzeuges geeignet. Das Mehrstufengetriebe hat eine Getriebeeingangswelle als erste Welle und eine Getriebeausgangswelle als zweite Welle. Insbesondere ist die Getriebeeingangswelle dazu vorgesehen, mit einer Antriebsmaschine, wie beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, triebverbunden zu werden.
  • Das Mehrstufengetriebe hat ferner vier Planetenradsätze, insbesondere ausschließlich vier Planetenradsätze, welche beispielsweise miteinander gekoppelt oder koppelbar sind. Die Planetenradsätze umfassen einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz, einen dritten Planetenradsatz und einen vierten Planetenradsatz mit jeweils wenigstens drei Getriebegliedern. Das Mehrstufengetriebe hat darüber hinaus mehrere Schaltelemente, deren selektives Schalten verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle bewirkt.
  • Es ist vorgesehen, dass die Planetenradsätze paarweise radial geschachtelt angeordnet sind und die Planetenradsätze eines jeweiligen Radsatzpaares eine gemeinsame Radebene bilden. Insbesondere sind den auf diese Weise gebildeten Radsatzpaaren jeweils zwei der Planetenradsätze zugeordnet, von denen ein Planetenradsatz radial innenliegend und der andere Planetenradsatz radial außenliegend angeordnet sind. Unter den paarweise radial geschachtelten Planetenradsätzen ist insbesondere zu verstehen, dass jeweils zwei der Planetenradsätze eines der Radsatzpaare bilden, wobei der eine Planetenradsatz des jeweiligen Radsatzpaares mit seinen Getriebegliedern radial innerhalb oder radial außerhalb des jeweils zugehörigen anderen Planetenradsatzes liegt, also der eine Planetenradsatz in den anderen Planetenradsatz eines Radsatzpaares radial geschachtelt vorliegt. Die Planetenradsätze eines jeweiligen Radsatzpaares bilden dazu eine gemeinsame Radebene, beispielsweise indem sie in axialer Richtung sich zumindest teilweise überdecken und/oder fluchtend angeordnet sind.
  • Ein derartiges Mehrstufengetriebe, dessen Planetenradsätze paarweise radial geschachtelt vorliegen, weist eine relativ kurze axiale Baulänge auf, da beispielsweise trotz der vier Planetenradsätze das Mehrstufengetriebe mit einer axialen Erstreckung eines Mehrstufengetriebes mit zwei Planetenradsätzen realisiert werden kann. Durch das vorliegende Mehrstufengetriebe ist somit eine axial kompakte Bauweise erreicht.
  • Bezüglich eines der Radsatzpaare kann es vorgesehen sein, dass eines der Getriebeglieder einer der Planetenradsätze des einen Radsatzpaares ein Sonnenrad ist und eines der Getriebeglieder des anderen Planetenradsatzes des einen Radsatzpaares ein Hohlrad ist und das Sonnenrad und das Hohlrad miteinander wirkverbunden sind, insbesondere miteinander drehfest gekoppelt bzw. verbunden sind. Dadurch ist die radiale Schachtelung der Planetenradsätze eines Radsatzpaares in technisch einfacher Weise zu realisieren.
  • Auch kann bezüglich beider Radsatzpaare vorgesehen sein, dass jeweils eines der Getriebeglieder des einen Planetenradsatzes ein Hohlrad und eines der Getriebeglieder des anderen Planetenradsatzes ein Sonnenrad ist und jeweils das Hohlrad und das Sonnenrad wirkverbunden sind, insbesondere miteinander drehfest gekoppelt bzw. verbunden sind. Dadurch ist die radiale Schachtelung der Planetenradsätze bei beiden Radsatzpaaren in technisch einfacher Weise zu realisieren.
  • Beispielsweise sind das Sonnenrad und das Hohlrad durch ein gemeinsames Bauteil gebildet oder an einem gemeinsamen Bauteil ausgebildet. Dadurch ist in herstellungstechnisch einfacher Weise eine feste Hohlrad-Sonnenradkopplung erreicht. Beispielsweise sind der das Hohlrad aufweisende Planetenradsatz ein radial außenliegender Planetenradsatz und der das Sonnenrad aufweisende Planetenradsatz ein radial innenliegender Planetenradsatz des einen Radsatzpaares. Beispielsweise ist das Sonnenrad ein Hohlkörper, an dessen radial innenliegendem Umfang das Hohlrad ausgebildet ist. Hierdurch sind bauliche Vereinfachungen erreicht und Kosten eingespart.
  • Ferner kann es vorgesehen sein, dass eines der Getriebeglieder eines der Planetenradsätze eines der Radsatzpaare ein Planetenradträger, insbesondere Steg, ist und eines der Getriebeglieder eines der Planetenradsätze des anderen Radsatzpaares ein Hohlrad ist und der Planetenradträger und das Hohlrad wirkverbunden sind, insbesondere miteinander drehfest gekoppelt bzw. verbunden sind. Dadurch sind die Radsatzpaare mit ihren jeweils radial geschachtelten Planetenradsätzen in technisch einfacher Weise in eine feste Kopplung zueinander gebracht. Beispielsweise sind das Hohlrad und der Planetenradträger an einem gemeinsamen Bauteil ausgebildet oder durch ein gemeinsames Bauteil gebildet. Auch können das Hohlrad und der Planetenradträger über eine gemeinsame Welle miteinander drehfest gekoppelt sein.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bezüglich des ersten Planetenradsatzes, des zweiten Planetenradsatzes, des dritten Planetenradsatzes und des vierten Planetenradsatzes die Getriebeglieder jeweils durch ein 1. Getriebeglied, ein 2. Getriebeglied und ein 3. Getriebeglied gebildet sind oder ein 1. Getriebeglied, ein 2. Getriebeglied und ein 3. Getriebeglied aufweisen. Es kann ferner vorgesehen sein, dass der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz ein erstes Radsatzpaar und der dritte Planetenradsatz und der vierte Planetenradsatz ein zweites Radsatzpaar bilden.
  • Beispielsweise sind das 3. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes und das 1. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes miteinander drehfest gekoppelt. Beispielsweise sind das 3. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes und das 1. Getriebeglied des vierten Planetenradsatzes miteinander drehfest gekoppelt. Beispielsweise sind das 1. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes und das 3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes miteinander drehfest gekoppelt. Beispielsweise sind das 2. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes und das 3. Getriebeglied des vierten Planetenradsatzes miteinander drehfest gekoppelt.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht ein mechanischer Aufbau des Mehrstufengetriebes darin, dass bezüglich des ersten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der Getriebeeingangswelle, das 2. Getriebeglied mit einer dritten Welle und das 3. Getriebeglied mit einer vierten Welle drehfest verbunden sind, bezüglich des zweiten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der vierten Welle, das 2. Getriebeglied mit einer fünften Welle und das 3. Getriebeglied mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden sind, bezüglich des dritten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit einem gehäusefesten Bauteil, das 2. Getriebeglied mit einer sechsten Welle und das 3. Getriebeglied mit einer siebten Welle drehfest verbunden sind und bezüglich des vierten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der siebten Welle, das 2. Getriebeglied mit der Getriebeausgangswelle und das 3. Getriebeglied mit der fünften Welle drehfest verbunden sind. Es ist dadurch ein mechanisch relativ einfacher und kompakter Systemaufbau mit den vier Planetenradsätzen in paarweiser Schachtelung realisiert.
  • Unter Getriebeglieder des Mehrstufengetriebes, welche mit einer der Wellen des Mehrstufengetriebes drehfest verbunden sind, ist im Zuge der Erfindung insbesondere zu verstehen, dass eine feste Verbindung, beispielsweise eine dauerhaft feste Verbindung besteht, vorzugsweise ohne Zwischenschaltung eines Schaltelementes. Eine mögliche Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung derart realisiert, dass die sechste Welle über ein erstes Schaltelement und die dritte Welle über ein zweites Schaltelement vorzugsweise jeweils gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil, insbesondere ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil, festsetzbar sind, insbesondere damit drehfest verbindbar sind, und die vierte Welle über ein drittes Schaltelement mit der Getriebeeingangswelle, über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Durch das erste Schaltelement ist der dritte Planetenradsatz verblockbar. Beispielsweise ist dazu das erste Schaltelement zu schließen. Im verblockten Zustand ist das 2. Getriebeglied des dritten Planentenradsatzes gegen das gehäusefeste Bauteil bzw. Gehäuse festgesetzt.
  • Durch das zweite Schaltelement ist der erste Planetenradsatz in eine Drehmoment übertragende Funktion zu bringen. Beispielsweise ist dazu das zweite Schaltelement zu schließen. Das zweite Schaltelement ist dem 2. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes zugeordnet.
  • Durch das dritte Schaltelement sind der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz gemeinsam verblockbar. Beispielsweise ist dazu das dritte Schaltelement zu schließen. Im verblockten Zustand sind das 1. Getriebeglied und das 3. Getriebeglied des ersten Planentenradsatzes gegeneinander verblockt und es sind das 1. Getriebeglied und das 3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes gegeneinander verblockt.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes ist nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung derart realisiert, dass die sechste Welle über ein erstes Schaltelement und die dritte Welle über ein zweites Schaltelement vorzugsweise jeweils gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil, insbesondere ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil, festsetzbar sind, insbesondere damit drehfest verbindbar sind, und die vierte Welle über ein drittes Schaltelement mit der fünften Welle, über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist eine Alternative realisiert, um den ersten Planetenradsatz und zweiten Planetenradsatz gemeinsam zu verblocken. Es wird der zweite Planetenradsatz verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements das 1. Getriebeglied und das 2. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden. Es kommt dadurch auch zu einem Verblocken des ersten Planetenradsatzes, da das 1. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes mit dem 3. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes drehfest gekoppelt ist und das 3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes mit dem 1. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes drehfest gekoppelt ist.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes ist nach einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung derart realisiert, dass die sechste Welle über ein erstes Schaltelement und die dritte Welle über ein zweites Schaltelement vorzugsweise jeweils gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil, insbesondere ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil, festsetzbar sind, insbesondere damit drehfest verbindbar sind, die fünfte Welle über ein drittes Schaltelement mit der Getriebeeingangswelle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist, und die vierte Welle über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist eine weitere Alternative realisiert, um den ersten Planetenradsatz und zweiten Planetenradsatz gemeinsam zu verblocken. Es wird der zweite Planetenradsatz verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements das 2. Getriebeglied und das 3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden. Es kommt dadurch auch zu einem Verblocken des ersten Planetenradsatzes, da das 1. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes mit dem 3. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes drehfest gekoppelt ist und das 3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes mit dem 1. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes drehfest gekoppelt ist.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes ist nach einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung derart realisiert, dass die sechste Welle über ein erstes Schaltelement und die dritte Welle über ein zweites Schaltelement vorzugsweise jeweils gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil, insbesondere ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil, festsetzbar sind, insbesondere damit drehfest verbindbar sind, die dritte Welle über ein drittes Schaltelement mit der Getriebeeingangswelle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist, und die vierte Welle über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist eine weitere Alternative realisiert, um den ersten Planetenradsatz und zweiten Planetenradsatz gemeinsam zu verblocken. Es wird der erste Planetenradsatz verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements das 1. Getriebeglied und das 2. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden. Es kommt dadurch auch zu einem Verblocken des zweiten Planetenradsatzes, da das 1. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes mit dem 3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes drehfest gekoppelt ist und das 3. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes mit dem 1. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes drehfest gekoppelt ist.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes ist nach einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung derart realisiert, dass die sechste Welle über ein erstes Schaltelement und die dritte Welle über ein zweites Schaltelement vorzugsweise jeweils gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil, insbesondere ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil, festsetzbar sind, insbesondere damit drehfest verbindbar sind, die dritte Welle über ein drittes Schaltelement mit der vierten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist, und die vierte Welle über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist eine weitere Alternative realisiert, um den ersten Planetenradsatz und zweiten Planetenradsatz gemeinsam zu verblocken. Es wird der erste Planetenradsatz verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements das 2. Getriebeglied und das 3. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden. Es kommt dadurch auch zu einem Verblocken des zweiten Planetenradsatzes, da das 1. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes mit dem 3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes drehfest gekoppelt ist und das 3. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes mit dem 1. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes drehfest gekoppelt ist.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes ist nach einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung derart realisiert, dass die sechste Welle über ein erstes Schaltelement und die dritte Welle über ein zweites Schaltelement vorzugsweise jeweils gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil, insbesondere ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil, festsetzbar sind, insbesondere damit drehfest verbindbar sind, die dritte Welle über ein drittes Schaltelement mit der fünften Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist, und die vierte Welle über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist eine weitere Alternative realisiert, um den ersten Planetenradsatz und zweiten Planetenradsatz gemeinsam zu verblocken. Durch Schließen des dritten Schaltelementes werden das 2. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes und das 2. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes wirkverbunden, insbesondere drehfest gekoppelt. Die Verblockung des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes ist durch die feste Kopplung des 1. Getriebegliedes des ersten Planetenradsatzes mit dem 3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes sowie des 3. Getriebegliedes des ersten Planetenradsatzes mit dem 1. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes erreicht.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes ist nach einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung derart realisiert, dass die siebte Welle über ein erstes Schaltelement und die dritte Welle über ein zweites Schaltelement vorzugsweise jeweils gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil, insbesondere ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil, festsetzbar sind, insbesondere damit drehfest verbindbar sind, und die vierte Welle über ein drittes Schaltelement mit der Getriebeeingangswelle, über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist eine Alternative realisiert, um den dritten Planetenradsatz zu verblocken. Es wird der dritte Planetenradsatz verblockt, indem durch Schließen des ersten Schaltelements das 2. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes gegen das gehäusefeste Bauteil bzw. Gehäuse festgesetzt wird.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes ist nach einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung derart realisiert, dass die sechste Welle über ein erstes Schaltelement mit der siebten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist, die dritte Welle über ein zweites Schaltelement gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil festsetzbar ist, insbesondere damit drehfest verbindbar ist, und die vierte Welle über ein drittes Schaltelement mit der Getriebeeingangswelle, über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist eine weitere Alternative realisiert, um den dritten Planetenradsatz zu verblocken. Es wird der dritte Planetenradsatz verblockt, indem durch Schließen des ersten Schaltelements das 2. Getriebeglied und das 3. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht ein mechanischer Aufbau des Mehrstufengetriebes darin, dass bezüglich des ersten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der Getriebeeingangswelle, das 2. Getriebeglied mit einer dritten Welle und das 3. Getriebeglied mit einer vierten Welle drehfest verbunden sind, bezüglich des zweiten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der vierten Welle, das 2. Getriebeglied mit einer fünften Welle und das 3. Getriebeglied mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden sind, bezüglich des dritten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit einem gehäusefesten Bauteil, das 2. Getriebeglied mit einer sechsten Welle und das 3. Getriebeglied mit einer siebten Welle drehfest verbunden sind und bezüglich des vierten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der siebten Welle, das 2. Getriebeglied mit der Getriebeausgangswelle und das 3. Getriebeglied mit der fünften Welle drehfest verbunden sind. Auch dadurch ist ein mechanisch relativ einfacher und kompakter Systemaufbau mit den vier Planetenradsätzen in paarweiser Schachtelung realisiert. Darüber hinaus sind bei diesem Aufbau das 1. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes mit der dritten Welle und das 2. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes mit dem gehäusefesten Bauteil drehfest gekoppelt.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten dieser Ausführungsform des Mehrstufengetriebes kann derart realisiert sein, dass die sechste Welle über ein erstes Schaltelement gegen das gehäusefeste Bauteil oder ein gehäusefestes Bauteil festsetzbar ist, insbesondere damit drehfest verbindbar ist, die dritte Welle über ein zweites Schaltelement mit der Getriebeeingangswelle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist, und die vierte Welle über ein drittes Schaltelement mit der Getriebeeingangswelle, über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle und über ein fünftes Schaltelement mit der sechsten Welle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist eine Alternative realisiert, um den ersten Planetenradsatz in eine Drehmoment übertragende Funktion zu bringen. Dazu ist das zweite Schaltelement dem 1. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes zugeordnet und das 2. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes ist gegen das gehäusefeste Bauteil bzw. Gehäuse festgesetzt.
  • Nach einer nochmals anderen Ausführungsform der Erfindung besteht ein mechanischer Aufbau des Mehrstufengetriebes darin, dass bezüglich des ersten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der Getriebeeingangswelle, das 2. Getriebeglied mit einer dritten Welle und das 3. Getriebeglied mit einer vierten Welle drehfest verbunden sind, bezüglich des zweiten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der vierten Welle, das 2. Getriebeglied mit einer fünften Welle und das 3. Getriebeglied mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden sind, bezüglich des dritten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit einer sechsten Welle, das 2. Getriebeglied mit der vierten Welle und das 3. Getriebeglied mit einer siebten Welle drehfest verbunden sind und bezüglich des vierten Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied mit der siebten Welle, das 2. Getriebeglied mit der Getriebeausgangswelle und das 3. Getriebeglied mit der fünften Welle drehfest verbunden sind. Auch dadurch ist ein mechanisch relativ einfacher und kompakter Systemaufbau mit den vier Planetenradsätzen in paarweiser Schachtelung realisiert. Darüber hinaus sind bei diesem Aufbau das 1. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes mit der sechsten Welle und das 2. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes mit der vierten Welle drehfest gekoppelt.
  • Eine mögliche Verschaltung der Komponenten dieser Ausführungsform des Mehrstufengetriebes kann derart realisiert sein, dass die siebte Welle über ein erstes Schaltelement, die dritte Welle über ein zweites Schaltelement und die sechste Welle über ein fünftes Schaltelement vorzugsweise jeweils gegen ein gehäusefestes Bauteil, insbesondere ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil, festsetzbar sind, insbesondere damit drehfest verbindbar sind, und die vierte Welle über ein drittes Schaltelement mit der Getriebeeingangswelle und über ein viertes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist eine Alternative realisiert, um den dritten Planetenradsatz in eine Drehmoment übertragende Funktion zu bringen. Dazu ist das fünfte Schaltelement dem 1. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes zugeordnet und als Bremse genutzt.
  • Das gehäusefeste Bauteil kann ein Teil des Gehäuses des Mehrstufengetriebes sein, beispielsweise indem es an dem Gehäuse angeformt ist. Auch kann das gehäusefeste Bauteil ein separates Bauteil sein, welches mit dem Gehäuse des Mehrstufengetriebes gehäusefest verbunden ist, beispielsweise lösbar verbunden ist.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Varianten bezüglich der Verschaltung der Komponenten des Mehrstufengetriebes und der Anordnung der Schaltelemente ist es möglich, dass wenigstens ein, vorzugsweise acht Vorwärtsgänge, insbesondere mechanische Vorwärtsgänge, wahlweise schaltbar sind. Auch ist es möglich, dass wenigstens ein Rückwärtsgang, insbesondere mechanischer Rückwärtsgang, wahlweise schaltbar ist.
  • Die wahlweise schaltbaren Vorwärtsgänge sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch realisiert, dass in einem 1. Vorwärtsgang das zweite Schaltelement und das fünfte Schaltelement geschlossen sind, in einem 2. Vorwärtsgang das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement geschlossen sind, in einem 3. Vorwärtsgang das erste Schaltelement und das fünfte Schaltelement geschlossen sind, in einem 4. Vorwärtsgang das erste Schaltelement und das vierte Schaltelement geschlossen sind, in einem 5. Vorwärtsgang das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement geschlossen sind, in einem 6. Vorwärtsgang das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement geschlossen sind, in einem 7. Vorwärtsgang das dritte Schaltelement und das fünfte Schaltelement geschlossen sind und/oder in einem 8. Vorwärtsgang das vierte Schaltelement und das fünfte Schaltelement geschlossen sind. Dadurch lassen sich die Gangstufen für die Vorwärtsfahrt mit einer harmonischen Übersetzungsreihe verwirklichen. Ferner kann ein hoher Fahrkomfort mit geringem Kraftstoffverbrauch und hoher Antriebsleistung erreicht werden.
  • Der schaltbare Rückwärtsgang ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch realisiert, dass in dem Rückwärtsgang das zweite Schaltelement und das vierte Schaltelement geschlossen sind. Dadurch ist der Rückwärtsgang mit einer Übersetzung zu realisieren, welche für einen Einsatz des Mehrstufengetriebes auch bei Klein- und/oder Kompaktwagen geeignet ist.
  • Es kann das zweite Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere Klauenschaltelement, ausgebildet sein. Dadurch ist das zweite Schaltelement relativ kostengünstig zu realisieren. Darüber hinaus können formschlüssige Schaltelemente relativ kompakt ausgeführt werden, beispielsweise wenn die Schaltelemente als Klauenschaltelement vorliegen und beispielsweise relativ kleine Durchmesser zu realisieren sind.
  • Alternativ kann das zweite Schaltelement als reibschlüssiges, aber nicht reibleistungsfähiges Schaltelement ausgebildet sein, insbesondere um dadurch dynamisch geringen Beanspruchungen stand zuhalten. Ein solches Schaltelement kann eine Bandbremse oder eine Trockenkupplung oder dergleichen Schaltelement sein, beispielsweise indem eine Stahl auf Stahl Reibpaarung in Wirkkontakt gegeneinander gebracht wird. Auch hierdurch ist eine kompakte Bauweise des Mehrstufengetriebes begünstigt.
  • In die gleiche Richtung zielt die Maßnahme, wonach nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das erste Schaltelement und/oder das dritte Schaltelement und/oder das vierte Schaltelement und/oder das fünfte Schaltelement als ein solches reibschlüssiges, aber nicht reibleistungsfähiges Schaltelement ausgebildet ist.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Planetenradsätze als Minusgetriebe, insbesondere jeweils als Minusgetriebe bzw. Minus-Planetenradsatz, ausgebildet sind. Es kann dazu vorgesehen sein, dass das 1. Getriebeglied ein Sonnenrad, das 2. Getriebeglied ein Planetenradträger, insbesondere Steg, und das 3. Getriebeglied ein Hohlrad ist. Auch kann zumindest einer der Planetenradsätze als Plusgetriebe bzw. Plus-Planetenradsatz ausgebildet sein, beispielsweise indem bezüglich des Plus-Planetenradsatzes das 1. Getriebeglied ein Sonnenrad, das 2. Getriebeglied ein Hohlrad und das 3. Getriebeglied ein Planetenradträger, insbesondere Steg, ist.
  • Es bietet sich an, dass das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes als Hohlkörper ausgebildet ist und die Getriebeglieder des ersten Planetenradsatzes innerhalb eines Hohlraumes des Hohlkörpers liegen. Es bietet sich ferner an, dass das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes als Hohlkörper ausgebildet ist und die Getriebeglieder des dritten Planetenradsatzes innerhalb eines Hohlraumes des Hohlkörpers liegen. Dadurch lässt sich das Mehrstufengetriebe in axialer Richtung herstellungstechnisch einfach kompakt ausbilden. Materialsparend und kostengünstig ist es, wenn beispielsweise das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes durch ein gemeinsames Bauteil gebildet sind und/oder das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes und das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes durch ein gemeinsames Bauteil gebildet sind.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Getriebeeingangswelle getriebeeingangsseitig und die Getriebeausgangswelle getriebeausgangsseitig vorgesehen. Die Getriebeeingangsseite und die Getriebeausgangsseite können voneinander verschiedene Seiten sein. Auch können die Getriebeeingangsseite und die Getriebeausgangsseite auf einer gemeinsamen Seite vorliegen. Insbesondere sind die Getriebeeingangswelle zum drehfesten Anbinden an eine Abtriebswelle eines Antriebes, wie beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine oder einer sonstigen Kraftmaschine, und die Getriebeausgangswelle zum drehfesten Anbinden an einen Antriebsstrang, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, ausgebildet.
  • Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle und die Getriebeausgangswelle koaxial zueinander liegen. Es kann an der Getriebeausgangswelle ein Übertragungselement, beispielsweise Zahnrad, insbesondere Stirnrad, drehfest angebunden sein, so dass darüber die aus dem Mehrstufengetriebe am Getriebeausgang herausgehende Kraftrichtung quer zur Kraftrichtung am Getriebeeingang liegt, also ein seitlicher Abtrieb realisiert ist. Dadurch ist ein Front-Quer-Einbau oder einen Heck-Quer-Einbau des Mehrstufengetriebes beispielsweise in einem Kraftfahrzeug begünstigt.
  • Eine mögliche Ausgestaltung besteht darin, dass in axialer Richtung bezüglich der Getriebeeingangswelle und von einem getriebeeingangsseitigen Ende der Getriebeeingangswelle ausgehend, die geometrische Anordnung der Radsatzpaare in der Reihenfolge zweites Radsatzpaar, erstes Radsatzpaar vorgesehen ist. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass in axialer Richtung bezüglich der Getriebeeingangswelle und von dem getriebeeingangsseitigen Ende der Getriebeeingangswelle ausgehend, die geometrische Anordnung der Radsatzpaare in der Reihenfolge erstes Radsatzpaar, zweites Radsatzpaar realisiert ist.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Elektromaschine vorgesehen, welche beispielsweise über eine Vorübersetzung oder direkt mit der Getriebeeingangswelle gekoppelt ist oder koppelbar ist. Dadurch ist in technisch einfacher Weise ein Hybridisierung des Mehrstufengetriebes zu erreichen, wobei der Elektromaschine sämtliche Gangstufen des Mehrstufengetriebes, insbesondere verbrennungsmotorischen Gangstufen, ebenfalls zur Verfügung stehen. Beispielsweise ist die Elektromaschine mit einer Stirnradstufe gekoppelt oder koppelbar, über welche die Elektromaschine auf das Mehrstufengetriebe, insbesondere die Getriebeeingangswelle treibend wirkt. Auch kann die Getriebeeingangswelle mit einem zusätzlichen Antriebsrad gekoppelt sein, auf welche die Elektromaschine treibend wirkt.
  • Es bietet sich an, dass eine Trennkupplung zum Abkoppeln eines mit der Getriebeeingangswelle triebverbundenen Antriebes, wie beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine oder einer sonstigen Kraftmaschine, genutzt ist. Dadurch kann in technisch einfacher Weise die Getriebeausgangswelle rein elektromotorisch betrieben werden, wenn durch die Trennkupplung die Verbrennungskraftmaschine abgekoppelt ist. Bei angekoppelter Verbrennungskraftmaschine kann zusammen mit der Elektromaschine die Getriebeausgangswelle hybridisch angetrieben werden oder rein verbrennungsmotorisch, wenn die Elektromaschine stromlos ist und somit lediglich geschleppt wird.
  • Es bietet sich ferner an, dass die Elektromaschine, insbesondere eine oder die Abtriebswelle der Elektromaschine und/oder die Längsachse der Elektromaschine, zu der Getriebeeingangswelle und/oder der Getriebeausgangswelle achsversetzt angeordnet ist, insbesondere achsparallel angeordnet ist. Dadurch ist auch bei vorgesehener Elektromaschine das Mehrstufengetriebe für einen Front-Quer-Einbau oder einen Heck-Quer-Einbau in ein Kraftfahrzeug begünstigt.
  • Die Elektromaschine kann in der achsversetzten, insbesondere achsparallelen Anordnung auf wenigstens zwei Arten in den Lastpfad des Mehrstufengetriebes angebunden sein oder werden. In axialer Richtung bezüglich der Getriebeeingangswelle und von dem getriebeeingangsseitigen Ende der Getriebeeingangswelle ausgehend, kann bezüglich der geometrischen Anordnung die Elektromaschine den Radsatzpaaren vorgeschaltet sein. Alternativ kann die Elektromaschine auch den Radsatzpaaren nachgeschaltet sein.
  • Alternativ kann die Elektromaschine, insbesondere eine oder die Abtriebswelle der Elektromaschine, zu der Getriebeeingangswelle und/oder der Getriebeausgangswelle koaxial angeordnet sein. Dadurch ist ein kompakter Aufbau des Mehrstufengetriebes begünstigt.
  • Es bietet sich ferner an, dass das Mehrstufengetriebe zusammen mit der Elektromaschine als Baueinheit vorliegt, welche beispielsweise werksseitig vorinstalliert sein kann. Es ergeben sich dadurch Montagevorteile, da beispielsweise im Falle einer Endmontage eines Kraftfahrzeuges bereits die vorinstallierte Baueinheit von Mehrstufengetriebe und Elektromaschine eingebaut werden kann.
  • Für den Fall einer Hybridisierung des Mehrstufengetriebes unter Nutzung einer Elektromaschine oder der vorstehend beschriebenen Elektromaschine bietet es sich an, dass wenigstens eines der Schaltelemente des Mehrstufengetriebes als Anfahrelement nutzbar ist oder genutzt ist. Dadurch ist ein internes Schaltelement als Anfahrelement herangezogen, so dass ein zusätzliches Anfahrelement, beispielsweise ein externes Anfahrelement, eingespart werden kann. Es ergeben sich dadurch Vorteile hinsichtlich Kosten und Bauraumbedarf. Grundsätzlich kann auch ein zusätzliches Anfahrelement, insbesondere eine separate Anfahrkupplung, vorgesehen sein. Das zusätzliche Anfahrelement kann zwischen der Elektromaschine und dem Getrieberadsatz des Mehrstufengetriebes angeordnet sein.
  • Es bietet sich an, dass das als Anfahrelement nutzbare bzw. genutzte interne Schaltelement als reibschlüssiges Schaltelement, insbesondere Reibkupplung, ausgebildet ist. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass für eine angestrebte Vorwärtsfahrt das zweite Schaltelement und/oder das fünfte Schaltelement als Anfahrelement genutzt ist bzw. nutzbar ist. Dies bietet sich an, da das zweite Schaltelement bzw. das fünfte Schaltelement für den 1. Vorwärtsgang sowieso geschlossen wird bzw. geschlossen werden kann. Ferner kann es vorgesehen sein, dass für eine angestrebte Rückwärtsfahrt das zweite Schaltelement und/oder das vierte Schaltelement als Anfahrelement nutzbar ist bzw. genutzt ist. Auch dies bietet sich an, da das zweite Schaltelement bzw. das vierte Schaltelement für den Rückwärtsgang geschlossen wird bzw. geschlossen werden kann.
  • Durch die Erfindung wird ein Mehrstufengetriebe mit einem einfachen Aufbau und relativ wenigen mechanischen Komponenten vorgeschlagen, welche beispielsweise nur zwei Radsatzpaare mit jeweils zwei radial ineinander geschachtelten Planetenradstufen aufweist. Dadurch können insgesamt neun Gangstufen realisiert werden, von denen acht Gangstufen für Vorwärtsgänge und eine Gangstufe für einen Rückwärtsgang vorgesehen sein können. Die Gangstufen sind bereits mit lediglich fünf Schaltelementen zu realisieren, von denen zwei Schaltelemente pro Gangstufe geschaltet sind, insbesondere gleichzeitig zu schalten sind. Das Mehrstufengetriebe ist aufgrund der radial übereinander geschachtelten Planetenradstufen in axialer Richtung kompakt bauend.
  • Durch die radiale Schachtelung können Planetenradsätze mit relativ kleiner Standübersetzung genutzt werden. Beispielsweise kann der radial äußere Planetenradsatz eines Radsatzpaares eine sehr kleine Standübersetzung aufweisen. Technisch einfach kann die radiale Schachtelung realisiert werden, wenn vorzugweise jeweils die ineinander geschachtelten Planetenradsätze miteinander eine feste Hohlrad-Sonnenradkopplung aufweisen.
  • Das Mehrstufengetriebe ermöglicht eine gute Übersetzungsreihe, einen guten Verzahnungswirkungsgrad bei geringen Getriebeverlusten und geringer Bauteilbelastung auf. Insofern bietet sich das Mehrstufengetriebe auch für einen Einsatz in Klein-und/oder Kompaktwagen vorzugsweise mit Frontantrieb an.
  • Das Mehrstufengetriebe ermöglicht ferner in einfacher Weise die Anbindung einer Elektromaschine. Insofern kann das Mehrstufengetriebe in hybridisierter Ausführung realisiert werden, wobei sämtliche Gangstufen auch im elektromotorischen Betrieb genutzt werden können.
  • Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Es zeigen:
    • 1 eine Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes mit vier Planetenradsätzen in paarweise geschachtelter Anordnung in schematischer Darstellung,
    • 2 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 3 eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes mit vier Planetenradsätzen in paarweise geschachtelter Anordnung in schematischer Darstellung,
    • 4 eine Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 mit einer alternativen Ausgestaltung für eine Verblockung eines ersten Planetenradsatzes und eines zweiten Planetenradsatzes in schematischer Darstellung,
    • 5 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 4 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 6 eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung für eine Verblockung des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes in schematischer Darstellung,
    • 7 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 6 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 8 eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung für eine Verblockung des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes in schematischer Darstellung,
    • 9 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 8 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 10 eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung für eine Verblockung des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes in schematischer Darstellung,
    • 11 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 10 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 12 eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung für eine Verblockung des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes in schematischer Darstellung,
    • 13 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 12 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 14 eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 mit einer alternativen Ausgestaltung für eine Verblockung eines dritten Planetenradsatzes in schematischer Darstellung,
    • 15 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 14 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 16 eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung für eine Verblockung des dritten Planetenradsatzes in schematischer Darstellung,
    • 17 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 16 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 18 eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 1 mit einer alternativen Ausgestaltung, um den ersten Planetenradsatz in eine Drehmoment übertragende Funktion zu bringen, in schematischer Darstellung,
    • 19 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 18 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 20 eine Abwandlung des Mehrstufengetriebes gemäß der 14 mit einer alternativen Ausgestaltung, um den dritten Planetenradsatz in eine Drehmoment übertragende Funktion zu bringen, in schematischer Darstellung,
    • 21 eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mittels der Abwandlung gemäß der 20 schaltbar sind, und der dazu zu betätigenden Schaltelemente,
    • 22 eine hybridisierte Ausführungsform mit dem Mehrstufengetriebe nach der 1 und einer an der Getriebeeingangswelle des Mehrstufengetriebes angebundenen und in koaxialer Anordnung vorliegenden Elektromaschine und
    • 23 eine weitere hybridisierte Ausführungsform mit dem Mehrstufengetriebe nach der 1 und einer an der Getriebeeingangswelle des Mehrstufengetriebes angebundenen und in achsversetzter Anordnung vorliegenden Elektromaschine.
  • 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100, insbesondere lastschaltbaren Mehrstufengetriebes 100, welches beispielsweise in oder an einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zum Einsatz kommen kann. Das Mehrstufengetriebe hat eine Getriebeeingangswelle 1 als erste Welle und eine Getriebeausgangswelle 2 als zweite Welle. Bevorzugt sind die Getriebeeingangswelle 1 getriebeeingangsseitig und die Getriebeausgangswelle 2 getriebeausgangsseitig angeordnet.
  • Die Getriebeeingangswelle 1 kann mit einer (in der 1 nicht dargestellten) Antriebsmaschine, wie einer Verbrennungskraftmaschine, triebverbunden oder triebverbindbar sein, beispielsweise mit einer Abtriebswelle der Antriebsmaschine drehfest verbunden werden oder drehfest verbunden sein. Die sich durch die Ankopplung der Antriebsmaschine an die Getriebeeingangswelle 1 ergebende Wirkrichtung für den in das Mehrstufengetriebe 100 eingehenden Kraftfluss und den aus dem Mehrstufengetriebe 100 herausgehenden Kraftfluss ist durch die Pfeile A und B angedeutet.
  • Das Mehrstufengetriebe 100 ist in Planetenbauweise aufgebaut und weist vier, insbesondere nur vier Planetenradsätze auf, wobei die Planetenradsätze einen ersten Planetenradsatz RS1, einen zweiten Planetenradsatz RS2, einen dritten Planetenradsatz RS3 und einen vierten Planetenradsatz RS4 umfassen, welche beispielsweise innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet sein können. Jeder Planetenradsatz RS1 bzw. RS2 bzw. RS3 bzw. RS4 hat ein 1. Getriebeglied 1.1 bzw. 2.1 bzw. 3.1 bzw. 4.1, ein 2. Getriebeglied 1.2 bzw. 2.2 bzw. 3.2 bzw. 4.2 und ein 3. Getriebeglied 1.3 bzw. 2.3 bzw. 3.3 bzw. 4.3.
  • Die Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 sind paarweise radial geschachtelt realisiert. Es bilden der erste Planetenradsatz RS1 und der zweite Planetenradsatz RS2 ein erstes Radsatzpaar P1 und der dritte Planetenradsatz RS3 und der vierte Planetenradsatz RS4 ein zweites Radsatzpaar P2. Bevorzugt bilden der erste Planetenradsatz RS1 und der zweite Planetenradsatz RS2 eine gemeinsame Radebene. Bevorzugt bilden auch der drittes Planetenradsatz RS3 und der vierte Planetenradsatz RS4 eine gemeinsame Radebene, welche bevorzugt zu der gemeinsamen Radebene des ersten Planetenradsatze RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2 getrennt bzw. separat angeordnet ist. Bevorzugt ist der erste Planetenradsatz RS1 gegenüber dem zweiten Planetenradsatz radial innenliegend angeordnet, insbesondere konzentrisch angeordnet. Bevorzugt ist der dritte Planetenradsatz RS3 gegenüber dem vierten Planetenradsatz RS4 radial innenliegend angeordnet, insbesondere konzentrisch angeordnet.
  • Bevorzugt sind das 3. Getriebeglied 1.3 des ersten Planetenradsatzes RS1 und das 1. Getriebeglied 2.1 des zweiten Planetenradsatzes RS2 miteinander drehfest gekoppelt. Bevorzugt sind das 3. Getriebeglied 3.3 des dritten Planetenradsatzes RS3 und das 1. Getriebeglied 4.1 des vierten Planetenradsatzes RS4 miteinander drehfest gekoppelt. Bevorzugt sind das 1. Getriebeglied 1.1 des ersten Planetenradsatzes RS1 und das 3. Getriebeglied 2.3 des zweiten Planetenradsatzes RS2 miteinander drehfest gekoppelt. Bevorzugt sind das 2. Getriebeglied 2.2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das 3. Getriebeglied 4.3 des vierten Planetenradsatzes RS4 miteinander drehfest gekoppelt.
  • Das Mehrstufengetriebe 100 hat fünf, vorzugsweise ausschließlich fünf Schaltelemente, nämlich ein erstes Schaltelement 10, ein zweites Schaltelement 20, ein drittes Schaltelement 30, ein viertes Schaltelement 40 und fünftes Schaltelement 50, deren selektives Schalten verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Getriebeeingangswelle 1 und der Getriebeausgangswelle 2 bewirkt. Die Schaltelemente 10, 20, 30, 40 und 50 sowie die Planetenradsätze RS1, RS2, RS3 und RS4 sind wie folgt angeordnet und zueinander verschaltet:
  • Bezüglich des ersten Planetenradsatzes RS1 sind das 1. Getriebeglied 1.1 mit der Getriebeeingangswelle 1, das 2. Getriebeglied 1.2 mit einer dritten Welle 3 und das 3. Getriebeglied 1.3 mit einer vierten Welle 4 drehfest verbunden. Bezüglich des zweiten Planetenradsatzes RS2 sind das 1. Getriebeglied 2.1 mit der vierten Welle 4, das 2. Getriebeglied 2.2 mit einer fünften Welle 5 und das 3. Getriebeglied 2.3 mit der Getriebeeingangswelle 1 drehfest verbunden. Bezüglich des dritten Planetenradsatzes RS3 sind das 1. Getriebeglied 3.1 mit einem gehäusefesten Bauteil G, das 2. Getriebeglied 3.2 mit einer sechsten Welle 6 und das 3. Getriebeglied 3.3 mit einer siebten Welle 7 drehfest verbunden. Bezüglich des vierten Planetenradsatzes RS4 sind das 1. Getriebeglied 4.1 mit der siebten Welle 7, das 2. Getriebeglied 4.2 mit der Getriebeausgangswelle 2 und das 3. Getriebeglied 4.3 mit der fünften Welle 5 drehfest verbunden.
  • Es ist vorgesehen, dass die fünften Welle 5 über das erste Schaltelement 10 und die siebte Welle 7 über das zweite Schaltelement 20 jeweils gegen das gehäusefeste Bauteil G oder ein gehäusefestes Bauteil G oder gegen ein gemeinsames gehäusefestes Bauteil G festsetzbar sind, insbesondere drehfest anbindbar sind, die sechste Welle 6 über das dritte Schaltelement 30 mit der Getriebeeingangswelle 1 und über das vierte Schaltelement 40 mit der Getriebeausgangswelle 2 wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist, und die siebte Welle 7 über das fünfte Schaltelement 50 mit der sechsten Welle 6 wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist. Bevorzugt ist das gehäusefeste Bauteil G ein fest mit dem Gehäuse des Mehrstufengetriebes 100 verbundenes Bauteil oder ein integraler Bestandteil des Gehäuses selbst.
  • Das erste Schaltelement 10 und das zweite Schaltelement 20, welche gegen das gehäusefeste Bauteil G wirken, sind als Bremse genutzt und entsprechend ausgebildet. Das dritte Schaltelement 30, das vierte Schaltelement 40 und das fünfte Schaltelement 50 wirken gegenüber drehbaren Bauteilen und dienen insofern als Kupplung. Das erste Schaltelement 10 und/oder das zweite Schaltelement 20 kann als formschlüssiges Schaltelement, wie beispielsweise Klauenschaltelement, ausgeführt sein. Auch kann das erste Schaltelement 10 und/oder das zweite Schaltelement 20 als reibschlüssiges Schaltelement ausgeführt sein. Beispielsweise sind die weiteren Schaltelemente, insbesondere das dritte Schaltelement 30, das vierte Schaltelement 40 und das fünfte Schaltelement 50, als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet.
  • Durch das erste Schaltelement 10 ist der dritte Planetenradsatz RS3 verblockbar. Es wird der dritte Planetenradsatz RS3 verblockt, indem durch Schließen des ersten Schaltelementes 10 das 2. Getriebeglied 3.2 des dritten Planentenradsatzes RS3 gegen das gehäusefeste Bauteil G bzw. Gehäuse festgesetzt wird.
  • Durch das zweite Schaltelement 20 ist der erste Planetenradsatz RS1 in eine Drehmoment übertragende Funktion zu bringen. Dazu ist das zweite Schaltelement 20 zu schließen. Das zweite Schaltelement 20 ist dem 2. Getriebeglied 1.2 des ersten Planetenradsatzes RS1 zugeordnet.
  • Durch das dritte Schaltelement 30 sind der erste Planetenradsatz RS1 und der zweite Planetenradsatz RS2 gemeinsam verblockbar. Es werden der erste Planetenradsatz RS1 und der zweite Planetenradsatz RS2 verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelementes 30 das 1. Getriebeglied 1.1 und das 3. Getriebeglied 1.3 des ersten Planentenradsatzes RS1 wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden, und das 1. Getriebeglied 2.1 und das 3. Getriebeglied 2.3 des zweiten Planetenradsatzes RS2 wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden.
  • In der Ausführungsform des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind die Planetenradsätze RS1, RS2, RS3 und RS4 als Minusgetriebe ausgebildet. Bevorzugt ist dies dadurch erreicht, dass bei dem ersten Planetenradsatz RS1, dem zweiten Planetenradsatz RS2, dem dritten Planetenradsatz RS3 und dem vierten Planetenradsatz RS4 jeweils das 1. Getriebeglied 1.1 bzw. 2.1 bzw. 3.1 bzw. 4.1 ein Sonnenrad, das 2. Getriebeglied 1.2 bzw. 2.2 bzw. 3.2 bzw. 4.2 ein Planetenradträger, insbesondere Steg, und das 3. Getriebeglied 1.3 bzw. 2.3 bzw. 3.3 bzw. 4.3 ein Hohlrad sind.
  • Bevorzugt liegen die Getriebeeingangswelle 1 und die Getriebeausgangswelle 2 koaxial zueinander. Bevorzugt sind die dritte Welle 3, die vierte Welle 4, die fünfte Welle 5, die sechste Welle 6 und/oder die siebte Welle 7 koaxial bezüglich der Getriebeeingangswelle 1 angeordnet. Bevorzugt ist an der Getriebeausgangswelle 1 ein Übertragungselement, beispielsweise Stirnrad, drehfest angebunden, so dass darüber die aus dem Mehrstufengetriebe 100 am Getriebeausgang herausgehende Kraftrichtung (Pfeil B) quer zur Kraftrichtung (Pfeil A) am Getriebeeingang liegt und somit ein seitlicher Abtrieb realisiert ist. Dadurch ist ein Front-Quer-Einbau oder einen Heck-Quer-Einbau des Mehrstufengetriebes beispielsweise in einem Kraftfahrzeug begünstigt. Bevorzugt ist dazu in axialer Richtung bezüglich der Getriebeeingangswelle 1 und von einem getriebeeingangsseitigen Ende der Getriebeeingangswelle 1 ausgehend, die geometrische Anordnung der Radsatzpaare P1, P2 in der Reihenfolge zweites Radsatzpaar P2, erstes Radsatzpaar P1 vorgesehen.
  • 2 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10, des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Danach können sieben Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisiert sein, welche wahlweise schaltbar sind.
  • Die Gänge bzw. Gangstufen sind in der ersten Spalte der Übersicht angegeben. Die Vorwärtsgänge sind mit „1“, „2“, „3“, „4“, „5“, „6“, „7“, „8“ und der Rückwärtsgang mit „R“ gekennzeichnet. In sich daran anschließenden Spalten ist die zu jedem Gang gehörige Stellung des ersten Schaltelementes 10, des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50 angegeben, wobei jedem Schaltelement 10 bzw. 20 bzw. 30 bzw. 40 bzw. 50 eine separate Spalte zugeordnet ist. Durch Kreuze in einem jeweiligen Feld ist angegeben, dass das jeweils zugehörige Schaltelement 10 bzw. 20 bzw. 30 bzw. 40 bzw. 50 in einer geschlossenen Schalterstellung vorliegt. Sofern ein solches Kreuz in dem entsprechenden Feld nicht vorhanden ist, befindet sich das zugehörige Schaltelement 10 bzw. 20 bzw. 30 bzw. 40 bzw. 50 bevorzugt in einer geöffneten Schalterstellung.
  • Wie aus der 2 ersichtlich ist, sind in einer jeweiligen Gangstufe jeweils zwei Schaltelemente geschlossen. Der 1. Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelementes 20 und des fünften Schaltelementes 50 geschaltet. Der 2. Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelementes 10 und des zweiten Schaltelementes 20 geschaltet. Der 3. Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelementes 10 und des fünften Schaltelementes 50 geschaltet. Der 4. Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelementes 10 und des vierten Schaltelementes 40 geschaltet. Der 5. Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelementes 10 und des dritten Schaltelementes 30 geschaltet. Der 6. Vorwärtsgang wird durch Schließen des dritten Schaltelementes 30 und des vierten Schaltelementes 40 geschaltet. Der 7. Vorwärtsgang wird durch Schließen des dritten Schaltelementes 30 und des fünften Schaltelementes 50 geschaltet. Der 8. Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50 geschaltet. Der Rückwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelementes 20 und des vierten Schaltelementes 40 geschaltet.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 200, welche eine Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 ist. Bauteile des Mehrstufengetriebes 200 gemäß der 3, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 200 der 3 unterscheidet sich von dem Mehrstufengetriebe 100 der 1 in der Richtung des Kraftflusses am Getriebeeingang gegenüber dem Getriebeausgang. Bei dem Mehrstufengetriebe 200 ist das Übertragungselement zur Umlenkung des Kraftflusses nicht vorgesehen. Durch die koaxial zur Getriebeausgangswelle 2 liegende Getriebeeingangswelle 1 liegt die am Getriebeausgang herausgehende Kraftrichtung (Pfeil B) in Richtung zu der Kraftrichtung (Pfeil A) am Getriebeeingang. Dadurch ist das Mehrstufengetriebe 200 für einen Einbau in ein Fahrzeug geeignet, bei dem der Antriebsstrang in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Bevorzugt ist dazu in axialer Richtung bezüglich der Getriebeeingangswelle 1 und von dem getriebeeingangsseitigen Ende der Getriebeeingangswelle 1 ausgehend, die geometrische Anordnung der Radsatzpaare P1, P2 in der Reihenfolge zweites Radsatzpaar P2, erstes Radsatzpaar P1 vorgesehen.
  • Davon unbeeinflusst bleibt die Kinematik, welche bei dem Mehrstufengetriebe 200 der Kinematik des Mehrstufengetriebes 100 der 1 entspricht. Insofern kann das Mehrstufengetriebe 200 in den Gangstufen gemäß der Übersicht in der 2 betrieben werden.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.1, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.1 gemäß der 4, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.1 betrifft eine Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 und unterscheidet sich davon durch eine andere Art der gemeinsamen Verblockung des erstem Planetenradsatzes RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2. Anstelle des dritten Schaltelementes 30 des Mehrstufengetriebes 100 der 1 ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.1 ein drittes Schaltelement 30.1 vorgesehen, mittels welchem die vierte Welle 4 mit der der fünften Welle 5 wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist. Es wird der zweite Planetenradsatz RS2 nunmehr verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements 30.1 das 1.
  • Getriebeglied 2.1 und das 2. Getriebeglied 2.2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden. Es kommt dadurch auch zu einem Verblocken des ersten Planetenradsatzes, da das 1. Getriebeglied 2.1 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem 3. Getriebeglied 1.3 des ersten Planetenradsatzes RS1 drehfest gekoppelt ist und das 3. Getriebeglied 2.3 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem 1. Getriebeglied 1.1 des ersten Planetenradsatzes RS1 drehfest gekoppelt ist. Das dritte Schaltelement 30.1 kann ein reibschlüssiges Schaltelement sein.
  • 5 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.1 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10, des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30.1, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 5 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10 bzw. 20 bzw. 30.1 bzw. 40 bzw. 50 in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 5 ist lediglich das dritte Schaltelement 30.1 des Mehrstufengetriebes 100.1 aufgenommen, welches gegenüber der 2 das dritte Schaltelement 30 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzt.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.2, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.2 gemäß der 6, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.2 betrifft eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 und unterscheidet sich davon durch eine nochmals andere Art der gemeinsamen Verblockung des erstem Planetenradsatzes RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2. Anstelle des dritten Schaltelementes 30 des Mehrstufengetriebes 100 der 1 ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.2 ein drittes Schaltelement 30.2 vorgesehen, mittels welchem die fünfte Welle 5 mit der Getriebeeingangswelle 1 wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist. Es wird der zweite Planetenradsatz RS2 nunmehr verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements 30.2 das 2. Getriebeglied 2.2 und das 3. Getriebeglied 2.3 des zweiten Planetenradsatzes RS2 wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden. Es kommt dadurch auch zu einem Verblocken des ersten Planetenradsatzes, da das 1. Getriebeglied 2.1 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem 3. Getriebeglied 1.3 des ersten Planetenradsatzes RS1 drehfest gekoppelt ist und das 3. Getriebeglied 2.3 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem 1. Getriebeglied 1.1 des ersten Planetenradsatzes RS1 drehfest gekoppelt ist. Das dritte Schaltelement 30.2 kann ein reibschlüssiges Schaltelement sein.
  • 7 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.2 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10, des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30.2, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 7 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10 bzw. 20 bzw. 30.2 bzw. 40 bzw. 50 in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 7 ist lediglich das dritte Schaltelement 30.2 des Mehrstufengetriebes 100.2 aufgenommen, welches gegenüber der 2 das dritte Schaltelement 30 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzt.
  • 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.3, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.3 gemäß der 8, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.3 betrifft eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 und unterscheidet sich davon durch eine nochmals andere Art der gemeinsamen Verblockung des erstem Planetenradsatzes RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2. Anstelle des dritten Schaltelementes 30 des Mehrstufengetriebes 100 der 1 ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.3 ein drittes Schaltelement 30.3 vorgesehen, mittels welchem die dritte Welle 3 mit der Getriebeeingangswelle 1 wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist. Es wird der erste Planetenradsatz RS1 verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements 30.3 das 1. Getriebeglied 1.1 und das 2. Getriebeglied 1.2 des ersten Planetenradsatzes RS1 wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden. Es kommt dadurch auch zu einem Verblocken des zweiten Planetenradsatzes, da das 1. Getriebeglied 1.1 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem 3. Getriebeglied 2.3 des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest gekoppelt ist und das 3. Getriebeglied 1.3 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem 1. Getriebeglied 2.1 des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest gekoppelt ist. Das dritte Schaltelement 30.3 kann ein reibschlüssiges Schaltelement sein.
  • 9 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.3 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10, des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30.3, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 9 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10 bzw. 20 bzw. 30.3 bzw. 40 bzw. 50 in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 9 ist lediglich das dritte Schaltelement 30.3 des Mehrstufengetriebes 100.3 aufgenommen, welches gegenüber der 2 das dritte Schaltelement 30 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzt.
  • 10 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.4, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.4 gemäß der 10, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.4 betrifft eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 und unterscheidet sich davon durch eine nochmals andere Art der gemeinsamen Verblockung des erstem Planetenradsatzes RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2. Anstelle des dritten Schaltelementes 30 des Mehrstufengetriebes 100 der 1 ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.4 ein drittes Schaltelement 30.4 vorgesehen, mittels welchem die dritte Welle 3 mit der vierten Welle 4 wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist. Es wird der erste Planetenradsatz RS1 verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements 30.4 das 2. Getriebeglied 1.2 und das 3. Getriebeglied 1.3 des ersten Planetenradsatzes RS1 wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden. Es kommt dadurch auch zu einem Verblocken des zweiten Planetenradsatzes, da das 1. Getriebeglied 1.1 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem 3. Getriebeglied 2.3 des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest gekoppelt ist und das 3. Getriebeglied 1.3 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem 1. Getriebeglied 2.1 des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest gekoppelt ist. Das dritte Schaltelement 30.4 kann ein reibschlüssiges Schaltelement sein.
  • 11 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.4 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10, des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30.4, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 11 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10 bzw. 20 bzw. 30.4 bzw. 40 bzw. 50 in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 11 ist lediglich das dritte Schaltelement 30.4 des Mehrstufengetriebes 100.4 aufgenommen, welches gegenüber der 2 das dritte Schaltelement 30 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzt.
  • 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.5, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.5 gemäß der 12, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.5 betrifft eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 und unterscheidet sich davon durch eine nochmals andere Art der gemeinsamen Verblockung des erstem Planetenradsatzes RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2. Anstelle des dritten Schaltelementes 30 des Mehrstufengetriebes 100 der 1 ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.5 ein drittes Schaltelement 30.5 vorgesehen, mittels welchem die dritte Welle 3 mit der fünften Welle 5 wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist. Es werden der erste Planetenradsatz RS1 und der zweite Planetenradsatz RS2 verblockt, indem durch Schließen des dritten Schaltelements 30.5 das 2. Getriebeglied 1.2 des ersten Planetenradsatzes RS1 und das 2. Getriebeglied 2.2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 wirkverbunden werden, insbesondere drehfest gekoppelt werden, und eine feste Kopplung des 1. Getriebegliedes 1.1 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem 3. Getriebeglied 2.3 des zweiten Planetenradsatzes sowie des 3. Getriebegliedes 1.3 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem 1. Getriebeglied 2.1 des zweiten Planetenradsatzes RS2 vorliegt. Das dritte Schaltelement 30.5 kann ein reibschlüssiges Schaltelement sein.
  • 13 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.5 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10, des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30.5, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 13 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10 bzw. 20 bzw. 30.5 bzw. 40 bzw. 50 in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 13 ist lediglich das dritte Schaltelement 30.5 des Mehrstufengetriebes 100.5 aufgenommen, welches gegenüber der 2 das dritte Schaltelement 30 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzt.
  • 14 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.6, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.6 gemäß der 14, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.6 betrifft eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 und unterscheidet sich davon durch eine andere Art der Verblockung des dritten Planetenradsatzes RS3. Anstelle des ersten Schaltelementes 10 des Mehrstufengetriebes 100 der 1 ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.6 ein erstes Schaltelement 10' vorgesehen, mittels welchem die siebte Welle 7 gegen das gehäusefeste Bauteil G bzw. Gehäuse festsetzbar ist, insbesondere drehfest anbindbar ist. Es wird der dritte Planetenradsatz RS3 nunmehr verblockt, indem durch Schließen des ersten Schaltelements 10' das 3. Getriebeglied 3.3 des dritten Planetenradsatzes RS3 gegen das gehäusefeste Bauteil G bzw. Gehäuse festgesetzt wird, insbesondere drehfest angebunden wird. Das erste Schaltelement 10' kann ein reibschlüssiges Schaltelement sein.
  • 15 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.6 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10', des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 15 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10' bzw. 20 bzw. 30 bzw. 40 bzw. 50 in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 15 ist lediglich das erste Schaltelement 10' des Mehrstufengetriebes 100.6 aufgenommen, welches gegenüber der 2 das erste Schaltelement 10 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzt.
  • 16 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.7, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.7 gemäß der 16, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.7 betrifft eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 und unterscheidet sich davon durch eine nochmals andere Art der Verblockung des dritten Planetenradsatzes RS3. Anstelle des als Bremse genutzten ersten Schaltelementes 10 des Mehrstufengetriebes 100 der 1 ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.7 ein als Kupplung genutztes erstes Schaltelement 10" vorgesehen, mittels welchem die sechste Welle 6 mit der siebten Welle 7 wirkverbindbar ist, insbesondere drehfest verbindbar ist. Es wird der dritte Planetenradsatz RS3 nunmehr verblockt, indem durch Schließen des ersten Schaltelements 10" das 2. Getriebeglied 3.2 mit dem 3. Getriebeglied 3.3 des dritten Planetenradsatzes RS3 wirkverbunden wird, insbesondere drehfest verbunden wird. Das erste Schaltelement 10" kann ein reibschlüssiges Schaltelement sein.
  • 17 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.7 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10", des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 17 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10" bzw. 20 bzw. 30 bzw. 40 bzw. 50 in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 17 ist lediglich das erste Schaltelement 10" des Mehrstufengetriebes 100.7 aufgenommen, welches gegenüber der 2 das erste Schaltelement 10 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzt.
  • 18 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.8, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.8 gemäß der 18, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.8 betrifft eine weitere Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100 der 1 und unterscheidet sich davon unter anderem dadurch, dass das als Bremse genutzte zweite Schaltelement 20 des Mehrstufengetriebes 100, durch dessen Schließen der erste Planetenradsatz RS1 in eine Drehmoment übertragende Funktion gebracht wird, nicht mehr vorliegt. Diese Drehmoment übertragende Funktion ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.8 der 18 durch ein zweites Schaltelement 20' realisiert, welches dem 1. Getriebeglied 1.1 des ersten Planetenradsatzes RS1 zugeordnet ist und als Kupplung genutzt wird. Dazu ist, anders als bei dem Mehrstufengetriebe 100 der 1, bei dem Mehrstufengetriebe 100.8 der 18 das 2. Getriebeglied 1.2 des ersten Planetenradsatzes RS1 gegen das gehäusefeste Bauteil G festgesetzt. Ferner ist die dritte Welle 3 einerseits mit dem 1. Getriebeglied 1.1 des ersten Planetenradsatzes RS1 und andererseits mit dem zweiten Schaltelement 20' drehfest verbunden und darüber mit der Getriebeeingangswelle 1 wirkverbindbar, insbesondere drehfest verbindbar. Das zweite Schaltelement 20' kann ein formschlüssiges Schaltelement sein.
  • 19 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.8 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10, des zweiten Schaltelementes 20', des dritten Schaltelementes 30, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 19 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10 bzw. 20' bzw. 30 bzw. 40 bzw. 50 in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 19 ist lediglich das zweite Schaltelement 20' des Mehrstufengetriebes 100.8 aufgenommen, welches gegenüber der 2 das zweite Schaltelement 20 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzt.
  • 20 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100.9, beispielsweise für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges. Bauteile des Mehrstufengetriebes 100.9 gemäß der 20, welche identisch oder funktionsgleich mit Bauteilen des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 verwiesen.
  • Das Mehrstufengetriebe 100.9 betrifft eine Abwandlung des Mehrstufengetriebes 100.6 der 14 und unterscheidet sich davon dadurch, dass das als Kupplung genutzte fünfte Schaltelement 50 des Mehrstufengetriebes 100.6, durch dessen Schließen der dritte Planetenradsatz RS3 in eine Drehmoment übertragende Funktion gebracht wird, nicht mehr vorliegt. Diese Drehmoment übertragende Funktion ist bei dem Mehrstufengetriebe 100.9 der 20 durch ein fünftes Schaltelement 50' realisiert, welches dem 1. Getriebeglied 3.1 des dritten Planetenradsatzes RS3 zugeordnet ist und als Bremse genutzt ist. Dazu ist, anders als bei dem Mehrstufengetriebe 100.6 der 14, bei dem Mehrstufengetriebe 100.9 der 20, das 1. Getriebeglied 3.1 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit der sechsten Welle 6 drehfest gekoppelt, welche wiederum mit dem fünften Schaltelement 50' drehfest gekoppelt ist und darüber gegen das gehäusefeste Bauteil G bzw. Gehäuse festsetzbar ist, insbesondere drehfest koppelbar ist. Ferner ist das 2. Getriebeglied 3.2 des dritten Planetenradsatzes RS3 nunmehr mit der vierten Welle 4 wirkverbunden, insbesondere drehfest gekoppelt.
  • Dahingehend unterscheidet sich das Mehrstufengetriebe 100.9 auch von dem Mehrstufengetriebe 100 der 1. Das Mehrstufengetriebe 100.9 unterscheidet sich von dem Mehrstufengetriebe 100 der 1 ferner darin, dass das bereits bei dem Mehrstufengetriebe 100.6 der 14 beschriebene erste Schaltelement 10' vorgesehen ist, mittels welchem das 3. Getriebeglied 3.3 des dritten Planetenradsatzes RS3 gegen das gehäusefeste Bauteil G bzw. Gehäuse festsetzbar, insbesondere drehfest anbindbar ist. Das erste Schaltelement 10' und/oder das fünfte Schaltelement 50' kann ein reibschlüssiges Schaltelement sein.
  • 21 zeigt eine tabellarische Übersicht über mögliche Gänge, welche mit dem Mehrstufengetriebe 100.9 schaltbar sind, und der dazu auszuführenden Schaltkombinationen bezüglich des ersten Schaltelementes 10', des zweiten Schaltelementes 20, des dritten Schaltelementes 30, des vierten Schaltelementes 40 und des fünften Schaltelementes 50'. Der Aufbau der Übersicht gemäß der 21 und der Schaltzustand des jeweiligen Schaltelementes 10' bzw. 20 bzw. 30 bzw. 40 bzw. 50' in einem jeweiligen Gang sind identisch zu der tabellarischen Übersicht der 2; insofern wird auf die Beschreibung zu der 2 verwiesen. In der 21 sind lediglich das erste Schaltelement 10' und das fünfte Schaltelement 50' des Mehrstufengetriebes 100.9 aufgenommen, welche gegenüber der 2 das erste Schaltelement 10 und das fünfte Schaltelement 50 des Mehrstufengetriebes 100 gemäß der 1 ersetzen.
  • Es ist hervorzuheben, dass die Varianten für das erste Schaltelement 10, die Varianten für das zweite Schaltelement 20, die Varianten für das dritte Schaltelement 30 und die Varianten für das fünfte Schaltelement 50, welche in den_Mehrstufengetrieben 100.1, 100.2, 100.3, 100.4, 100.5, 100.6, 100.7, 100.8 und 100.9 vorgesehen sind, miteinander und/oder mit der Ausführung in dem Mehrstufengetriebe 100 und/oder in dem Mehrstufengetriebe 200 beliebig kombiniert werden können.
  • 22 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100H, welches hybridisiert ist. Das Mehrstufengetriebe 100H basiert auf dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1, wobei unter anderem zusätzlich eine Elektromaschine EM vorgesehen ist, welche auf die Getriebeeingangswelle 1 treibend wirkt bzw. treibend wirken kann. Dazu wirkt die Elektromaschine EM direkt auf die Getriebeeingangswelle 1, beispielsweise ist der Rotor der Elektromaschine EM mit der Getriebeeingangswelle 1 gekoppelt, insbesondere drehfest verbunden.
  • Bei der Ausführungsform des Mehrstufengetriebes 100H der 22 ist die Elektromaschine EM koaxial bezüglich der Getriebeeingangswelle 1 angeordnet. Dadurch ist das hybridisierte Mehrstufengetriebe 100H für einen Front-Quer-Einbau oder einen Heck-Quer-Einbau beispielsweise in ein Kraftfahrzeug, insbesondere in ein Kraftfahrzeug mit Frontantrieb, geeignet.
  • Bevorzugt weist das Mehrstufengetriebe 100H gegenüber dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1 zusätzlich eine Trennkupplung 00 auf, welche zum Abkoppeln eines mit der Getriebeeingangswelle 1 triebverbundenen (in der 22 nicht dargestellten) Antriebes, wie beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, nutzbar ist bzw. genutzt ist. Die Trennkupplung 00 ist der Getriebeeingangswelle 1 vorgelagert und einerseits der Getriebeeingangswelle 1 und andererseits einer Antriebswelle 1' zugeordnet, wobei die Antriebswelle 1' mit dem (in der 22 nicht dargestellten) Antrieb gekoppelt ist bzw. koppelbar ist.
  • Zum elektromotorischen Anfahren mittels der Elektromaschine EM kann eines der Schaltelemente 10, 20, 30, 40, 50 genutzt sein oder werden. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement 20 und/oder das fünfte Schaltelement 50 als Anfahrelement für ein Anfahren im 1. Vorwärtsgang genutzt. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement 20 und/oder das vierte Schaltelement 40 als Anfahrelement für ein Anfahren im Rückwärtsgang genutzt. Bevorzugt ist das als Anfahrelement genutzte Schaltelement als Reibschlusselement ausgebildet.
  • 23 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines Mehrstufengetriebes 100H.1, welches hybridisiert ist. Das Mehrstufengetriebe 100H.1 basiert - wie das hybridisierte Mehrstufengetriebe 100H der 21 - auf dem Mehrstufengetriebe 100 gemäß der 1.
  • Das Mehrstufengetriebe 100H.1 der 23 unterscheidet sich von dem Mehrstufengetriebe 100H der 22 dadurch, dass das bei dem Mehrstufengetriebe 100H.1 die Elektromaschine EM achsversetzt zu der Getriebeeingangswelle 1 angeordnet ist. Beispielsweise liegt eine Abtriebswelle E1 der Elektromaschine EM achsparallel zu der Getriebeeingangswelle 1. Dadurch ist auch das hybridisierte Mehrstufengetriebe 100H.1 für einen Front-Quer-Einbau oder einen Heck-Quer-Einbau beispielsweise in ein Kraftfahrzeug, insbesondere in ein Kraftfahrzeug mit Frontantrieb, geeignet.
  • Das Mehrstufengetriebe 100H.1 der 23 unterscheidet sich von dem Mehrstufengetriebe 100H der 22 auch dadurch, dass das bei dem Mehrstufengetriebe 100H.1 die Elektromaschine EM über eine Vorübersetzung mit der Getriebeeingangswelle 1 gekoppelt ist. Bevorzugt weist die Vorübersetzung wenigstens ein mit der Abtriebswelle E1 der Elektromaschine EM gekoppeltes Zahnrad Z2 auf, welches mit einem weiteren Zahnrad Z1 kämmt, das wiederum auf die Getriebeeingangswelle 1 wirkt, beispielsweise mit der Getriebeeingangswelle 1 drehfest verbunden ist. Die Vorübersetzung ist, in axialer Richtung bezüglich der Getriebeeingangswelle 1 und von dem getriebeeingangsseitigen Ende der Getriebeeingangswelle 1 ausgehend, in geometrischer Anordnung zu den Radsatzpaaren P1, P2 derart realisiert, dass die Vorübersetzung den Radsatzpaaren P1 und P2 vorgeschaltet ist.
  • Eine Hybridisierung ist grundsätzlich auch bei den Mehrstufengetrieben 100.1, 100.2, 100.3, 100.4, 100.5, 100.6, 100.7, 100.8 und 100.9 möglich. Die Hybridisierung kann in der Art und Weise erfolgen, wie es zu dem Mehrstufengetriebe 100H der 22 oder dem Mehrstufengetriebe 100H.1 der 23 beschrieben ist.
  • Bei sämtlichen in den Figuren dargestellten Mehrstufengetrieben sind der Einfachheit halber die koaxial bezüglich der Getriebeeingangswelle 1 angeordneten Getriebeglieder lediglich zur Hälfte dargestellt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Getriebeeingangswelle (erste Welle)
    2
    Getriebeausgangswelle (zweite Welle)
    3
    dritte Welle
    4
    vierte Welle
    5
    fünfte Welle
    6
    sechste Welle
    7
    siebte Welle
    P1
    erstes Radsatzpaar
    P2
    zweites Radsatzpaar
    RS1
    erster Planetenradsatz
    RS2
    zweiter Planetenradsatz
    RS3
    dritter Planetenradsatz
    RS4
    vierter Planetenradsatz
    1.1
    1. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes
    1.2
    2. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes
    1.3
    3. Getriebeglied des ersten Planetenradsatzes
    2.1
    1. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes
    2.2
    2. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes
    2.3
    3. Getriebeglied des zweiten Planetenradsatzes
    3.1
    1. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes
    3.2
    2. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes
    3.3
    3. Getriebeglied des dritten Planetenradsatzes
    4.1
    1. Getriebeglied des vierten Planetenradsatzes
    4.2
    2. Getriebeglied des vierten Planetenradsatzes
    4.3
    3. Getriebeglied des vierten Planetenradsatzes
    G
    gehäusefestes Bauteil
    EM
    Elektromaschine
    E1
    Abtriebswelle der Elektromaschine
    Z1
    Zahnrad
    Z2
    Zahnrad
    00
    Trennkupplung
    1'
    Antriebswelle
    10
    erstes Schaltelement
    10'
    erstes Schaltelement
    10"
    erstes Schaltelement
    20
    zweites Schaltelement
    30
    drittes Schaltelement
    30.1
    drittes Schaltelement
    30.2
    drittes Schaltelement
    30.3
    drittes Schaltelement
    30.4
    drittes Schaltelement
    30.5
    drittes Schaltelement
    40
    viertes Schaltelement
    50
    fünftes Schaltelement
    50'
    fünftes Schaltelement
    100
    Mehrstufengetriebe
    200
    Mehrstufengetriebe
    100.1
    Mehrstufengetriebe
    100.2
    Mehrstufengetriebe
    100.3
    Mehrstufengetriebe
    100.4
    Mehrstufengetriebe
    100.5
    Mehrstufengetriebe
    100.6
    Mehrstufengetriebe
    100.7
    Mehrstufengetriebe
    100.8
    Mehrstufengetriebe
    100.9
    Mehrstufengetriebe
    100H
    Mehrstufengetriebe
    100H.1
    Mehrstufengetriebe
    A
    Pfeil
    B
    Pfeil

Claims (29)

  1. Mehrstufengetriebe (100; 200; 100H), insbesondere für einen Antrieb eines Kraftfahrzeuges, aufweisend • eine Getriebeeingangswelle (1) als erste Welle und eine Getriebeausgangswelle (2) als zweite Welle, • vier Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4) als ersten Planetenradsatz (RS1), zweiten Planetenradsatz (RS2), dritten Planetenradsatz (RS3) und vierten Planetenradsatz (RS4) mit jeweils wenigstens drei Getriebegliedern (1.1, 1.2, 1.3; 2.1, 2.2, 2.3; 3.1, 3.2, 3.3; 4.1, 4.2, 4.3) und • mehrere Schaltelemente (10, 20, 30, 40, 50), deren selektives Schalten verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Getriebeeingangswelle (1) und der Getriebeausgangswelle (2) bewirkt, wobei die Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4) paarweise radial geschachtelt angeordnet sind und die Planetenradsätze (RS1, RS2; RS3, RS4) eines jeweiligen Radsatzpaares (P1; P2) eine gemeinsame Radebene bilden.
  2. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich eines der Radsatzpaare (P1, P2) vorgesehen ist, dass eines der Getriebeglieder (1.1, 1.2, 1.3; 2.1, 2.2, 2.3) einer der Planetenradsätze (RS1, RS2) des einen Radsatzpaares (P1) ein Sonnenrad ist und eines der Getriebeglieder (1.1, 1.2, 1.3; 2.1, 2.2, 2.3) des anderen Planetenradsatzes (RS2) des einen Radsatzpaares (P1) ein Hohlrad ist und das Sonnenrad und das Hohlrad wirkverbunden sind.
  3. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich beider Radsatzpaare (P1, P2) vorgesehen ist, dass jeweils eines der Getriebeglieder (1.1, 1.2, 1.3; 3.1, 3.2, 3.3) des einen Planetenradsatzes (RS1; RS3) ein Hohlrad und eines der Getriebeglieder (2.1, 2.2, 2.3; 4.1, 4.2, 4.3) des anderen Planetenradsatzes (RS2; RS4) ein Sonnenrad ist und jeweils das Hohlrad und das Sonnenrad wirkverbunden sind.
  4. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Getriebeglieder (1.1, 1.2, 1.3; 2.1, 2.2, 2.3; 3.1, 3.2, 3.3; 4.1, 4.2, 4.3) eines der Planetenradsätze (RS1, RS2; RS3, RS4) eines der Radsatzpaare (P1, P2) ein Planetenradträger ist und eines der Getriebeglieder (3.1, 3.2, 3.3; 4.1, 4.2, 4.3) eines der Planetenradsätze (RS3, RS4) des anderen Radsatzpaares (P2) ein Hohlrad ist und der Planetenradträger und das Hohlrad wirkverbunden sind.
  5. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich des ersten Planetenradsatzes (RS1), des zweiten Planetenradsatzes (RS2), des dritten Planetenradsatzes (RS3) und des vierten Planetenradsatzes (RS4) die Getriebeglieder jeweils durch ein 1. Getriebeglied (1.1; 2.1; 3.1; 4.1), ein 2. Getriebeglied (1.2; 2.2; 3.2; 4.2) und ein 3. Getriebeglied (1.3; 2.3; 3.3; 4.3) gebildet sind, wobei der erste Planetenradsatz (RS1) und der zweite Planetenradsatz (RS2) ein erstes Radsatzpaar (P1) und der dritte Planetenradsatz (RS3) und der vierte Planetenradsatz (RS4) ein zweites Radsatzpaar (P2) bilden.
  6. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich des ersten Planetenradsatzes (RS1) das 1. Getriebeglied (1.1) mit der Getriebeeingangswelle (1), das 2. Getriebeglied (1.2) mit einer dritten Welle (3) und das 3. Getriebeglied (1.3) mit einer vierten Welle (4) drehfest verbunden sind, bezüglich des zweiten Planetenradsatzes (RS2) das 1. Getriebeglied (2.1) mit der vierten Welle (4), das 2. Getriebeglied (2.2) mit einer fünften Welle (5) und das 3. Getriebeglied (2.3) mit der Getriebeeingangswelle (1) drehfest verbunden sind, bezüglich des dritten Planetenradsatzes (RS3) das 1. Getriebeglied (3.1) mit einem gehäusefesten Bauteil (G), das 2. Getriebeglied (3.2) mit einer sechsten Welle (6) und das 3. Getriebeglied (3.3) mit einer siebten Welle (7) drehfest verbunden sind und bezüglich des vierten Planetenradsatzes (RS4) das 1. Getriebeglied (4.1) mit der siebten Welle (7), das 2. Getriebeglied (4.2) mit der Getriebeausgangswelle (2) und das 3. Getriebeglied (4.3) mit der fünften Welle (5) drehfest verbunden sind.
  7. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (6) über ein erstes Schaltelement (10) und die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar sind, die vierte Welle (4) über ein drittes Schaltelement (30) mit der Getriebeeingangswelle (1), über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  8. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (6) über ein erstes Schaltelement (10) und die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar sind, die vierte Welle (4) über ein drittes Schaltelement (30.1) mit der fünften Welle (5), über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  9. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (6) über ein erstes Schaltelement (10) und die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar sind, die fünfte Welle (5) über ein drittes Schaltelement (30.2) mit der Getriebeeingangswelle (1) wirkverbindbar ist und die vierte Welle (4) über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  10. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (6) über ein erstes Schaltelement (10) und die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar sind, die dritte Welle (3) über ein drittes Schaltelement (30.3) mit der Getriebeeingangswelle (1) wirkverbindbar ist und die vierte Welle (4) über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  11. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (6) über ein erstes Schaltelement (10) und die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar sind, die dritte Welle (3) über ein drittes Schaltelement (30.4) mit der vierten Welle (4) wirkverbindbar ist und die vierte Welle (4) über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  12. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (6) über ein erstes Schaltelement (10) und die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar sind, die dritte Welle (3) über ein drittes Schaltelement (30.5) mit der fünften Welle (5) wirkverbindbar ist und die vierte Welle (4) über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  13. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die siebte Welle (7) über ein erstes Schaltelement (10') und die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar sind und die vierte Welle (4) über ein drittes Schaltelement (30) mit der Getriebeeingangswelle (1), über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  14. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (6) über ein erstes Schaltelement (10") mit der siebten Welle (7) wirkverbindbar ist, die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar ist und die vierte Welle (4) über ein drittes Schaltelement (30) mit der Getriebeeingangswelle (1), über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  15. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich des ersten Planetenradsatzes (RS1) das 1. Getriebeglied (1.1) mit einer dritten Welle (3), das 2. Getriebeglied (1.2) mit einem gehäusefesten Bauteil (G) und das 3. Getriebeglied (1.3) mit einer vierten Welle (4) drehfest verbunden sind, bezüglich des zweiten Planetenradsatzes (RS2) das 1. Getriebeglied (2.1) mit der vierten Welle (4), das 2. Getriebeglied (2.2) mit einer fünften Welle (5) und das 3. Getriebeglied (2.3) mit der Getriebeeingangswelle (1) drehfest verbunden sind, bezüglich des dritten Planetenradsatzes (RS3) das 1. Getriebeglied (3.1) mit einem gehäusefesten Bauteil (G), das 2. Getriebeglied (3.2) mit einer sechsten Welle (6) und das 3. Getriebeglied (3.3) mit einer siebten Welle (7) drehfest verbunden sind und bezüglich des vierten Planetenradsatzes (RS4) das 1. Getriebeglied (4.1) mit der siebten Welle (7), das 2. Getriebeglied (4.2) mit der Getriebeausgangswelle (2) und das 3. Getriebeglied (4.3) mit der fünften Welle (5) drehfest verbunden sind.
  16. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Welle (6) über ein erstes Schaltelement (10) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar ist, die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20') mit der Getriebeeingangswelle (1) wirkverbindbar ist und die vierte Welle (4) über ein drittes Schaltelement (30) mit der Getriebeeingangswelle (1), über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) und über ein fünftes Schaltelement (50) mit der sechsten Welle (6) wirkverbindbar ist.
  17. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich des ersten Planetenradsatzes (RS1) das 1. Getriebeglied (1.1) mit der Getriebeeingangswelle (1), das 2. Getriebeglied (1.2) mit einer dritten Welle (3) und das 3. Getriebeglied (1.3) mit einer vierten Welle (4) drehfest verbunden sind, bezüglich des zweiten Planetenradsatzes (RS2) das 1. Getriebeglied (2.1) mit der vierten Welle (4), das 2. Getriebeglied (2.2) mit einer fünften Welle (5) und das 3. Getriebeglied (2.3) mit der Getriebeeingangswelle (1) drehfest verbunden sind, bezüglich des dritten Planetenradsatzes (RS3) das 1. Getriebeglied (3.1) mit einer sechsten Welle (6), das 2. Getriebeglied (3.2) mit der vierten Welle (4) und das 3. Getriebeglied (3.3) mit einer siebten Welle (7) drehfest verbunden sind und bezüglich des vierten Planetenradsatzes (RS4) das 1. Getriebeglied (4.1) mit der siebten Welle (7), das 2. Getriebeglied (4.2) mit der Getriebeausgangswelle (2) und das 3. Getriebeglied (4.3) mit der fünften Welle (5) drehfest verbunden sind.
  18. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die siebte Welle (7) über ein erstes Schaltelement (10') und die dritte Welle (3) über ein zweites Schaltelement (20) gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar sind, die vierte Welle (4) über ein drittes Schaltelement (30) mit der Getriebeeingangswelle (1) und über ein viertes Schaltelement (40) mit der Getriebeausgangswelle (2) wirkverbindbar ist und die sechste Welle (6) über ein fünftes Schaltelement (50') gegen ein gehäusefestes Bauteil (G) festsetzbar ist.
  19. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 7 bis 14, 16, 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, vorzugsweise acht Vorwärtsgänge wahlweise schaltbar sind, wobei in einem 1. Vorwärtsgang das zweite Schaltelement (20) und das fünfte Schaltelement (50; 50') geschlossen sind, in einem 2. Vorwärtsgang das erste Schaltelement (10; 10'; 10") und das zweite Schaltelement (20) geschlossen sind, in einem 3. Vorwärtsgang das erste Schaltelement (10; 10'; 10") und das fünfte Schaltelement (50; 50') geschlossen sind, in einem 4. Vorwärtsgang das erste Schaltelement (10; 10'; 10") und das vierte Schaltelement (40) geschlossen sind, in einem 5. Vorwärtsgang das erste Schaltelement (10; 10'; 10") und das dritte Schaltelement (30; 30.1; 30.2; 30.3; 30.4; 30.5) geschlossen sind, in einem 6. Vorwärtsgang das dritte Schaltelement (30; 30.1; 30.2; 30.3; 30.4; 30.5) und das vierte Schaltelement (40) geschlossen sind, in einem 7. Vorwärtsgang das dritte Schaltelement (30; 30.1; 30.2; 30.3; 30.4; 30.5) und das fünfte Schaltelement (50; 50') geschlossen sind und/oder in einem 8. Vorwärtsgang das vierte Schaltelement (40) und das fünfte Schaltelement (50; 50') geschlossen sind.
  20. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 7 bis 14, 16, 18, 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückwärtsgang schaltbar ist, wobei in dem Rückwärtsgang das zweite Schaltelement (20) und das vierte Schaltelement (40) geschlossen sind.
  21. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 7 bis 14, 16, 18, 19, 20, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (20) als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere Klauenschaltelement, ausgebildet ist.
  22. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4) als Minusgetriebe ausgebildet sind, wobei das 1. Getriebeglied (1.1, 2.1, 3.1, 4.1) ein Sonnenrad, das 2. Getriebeglied (1.2, 2.2, 3.2, 4.2) ein Planetenradträger und das 3. Getriebeglied (1.3, 2.3, 3.3, 4.3) ein Hohlrad ist.
  23. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) und die Getriebeausgangswelle (2) koaxial zueinander liegen.
  24. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung bezüglich der Getriebeeingangswelle (1) und von einem getriebeeingangsseitigen Ende der Getriebeeingangswelle (1) ausgehend, eine geometrische Anordnung der Radsatzpaare (P1, P2) in der Reihenfolge zweites Radsatzpaar (P2), erstes Radsatzpaar (P1) vorgesehen ist.
  25. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektromaschine (EM) vorgesehen ist, welche über eine Vorübersetzung oder direkt mit der Getriebeeingangswelle (1) gekoppelt ist.
  26. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM) zu der Getriebeeingangswelle (1) und/oder der Getriebeausgangswelle (2) achsversetzt angeordnet ist.
  27. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM) zu der Getriebeeingangswelle (1) und/oder der Getriebeausgangswelle (2) koaxial angeordnet ist.
  28. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennkupplung (00) zum Abkoppeln eines mit der Getriebeeingangswelle (1) triebverbundenen Antriebes genutzt ist.
  29. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Schaltelemente (10, 20, 30, 40, 50) als Anfahrelement genutzt ist.
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