DE102018208380A1

DE102018208380A1 - Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder Pedelec

Info

Publication number: DE102018208380A1
Application number: DE102018208380.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Ziemer; Christoph Margraf; Thomas Riedisser; Ulrich Doerr; Kim Führer; Hagen Doepfert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2019-11-28
Also published as: EP3802303B1; CN112203931B; CN112203931A; US11261943B2; TWI814828B; US20210207689A1; EP3802303A1; TW202003327A; WO2019228726A1

Abstract

Es wird ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder ein Pedelec mit einer Getriebeeingangswelle (1) als Antrieb und einer Getriebeausgangswelle (2) als Abtrieb, mit zumindest drei Planetenradsätzen (VRS, VR1, VR2, RS1, RS2, NRS, NR1, NR2) vorgeschlagen, wobei ein erster Planetenradsatz (RS1) und ein zweiter Planetenradsatz (RS2) als Hauptradsatz ausgeführt sind und zumindest ein weiterer Planetenradsatz (VRS, VR1, VR2, NRS, NR1, NR2) als Vorschaltradsatz und/oder als Nachschaltradsatz ausgeführt sind, wobei zumindest drei Freilaufkupplungen (F1, F2, F3, F4) und zumindest drei Bremsen (B1, B2, B3, B4) zum Realisieren von zumindest acht Gängen (G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8, G9, G10, G11, G12, G13, G14, G15, G16) vorgesehen sind. Ferner wird das Mehrstufengetriebe als Tretlagergetriebe vorgeschlagen. Darüber hinaus wird ein Fahrrad oder Pedelec mit dem Mehrstufengetriebe vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder Pedelec. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrrad oder ein Pedelec mit dem Mehrstufengetriebe.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Fahrrädern und Pedelecs bekannt, die üblicherweise mit Ketten- oder Nabenschaltungen ausgestattet sind. Pedelecs unterscheiden sich von Fahrrädern dadurch, dass eine elektrische Maschine vorgesehen ist, die den Fahrer unterstützt. Bei Pedelecs ist in einigen Anwendungen ein Nabenmotor im Vorder- oder Hinterrad eingebaut. Nabenmotoren im Vorderrad wirken sich durch das hohe Gewicht ungünstig auf das Fahrverhalten aus. Dagegen sind im Hinterrad angeordnete Nabenmotoren bislang mit wartungsunfreundlichen Kettenschaltungen im Einsatz und wirken sich ebenso durch das hohe Gewicht ungünstig auf das Fahrverhalten aus. Aus diesem Grund sind bereits Pedelecs entwickelt worden, bei denen ein Getriebe in Vorgelegebauweise und ein Elektromotor in einem Tretlager angeordnet ist. Nachteilig an den bekannten Tretlagergetrieben in Vorgelegebauweise ist, dass diese über eine niedrige Leistungsdichte und darüber hinaus bedingt dadurch, dass nur Wälzleistung auftritt, einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe bzw. ein Fahrrad oder ein Pedelec mit dem Mehrstufengetriebe anzugeben, welche bei einer hohen Ganganzahl eine hohe Leistungsdichte und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 25 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
Demzufolge wird ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise z. B. als Tretlagergetriebe für ein Fahrrad oder ein Pedelec mit einer Getriebeeingangswelle als Antrieb, z. B. einer manuellen Antriebswelle bzw. Tretkurbelwelle oder dergleichen, und einer vorzugsweise koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordneten Getriebeausgangswelle als Abtrieb vorgeschlagen. Das Mehrstufengetriebe oder Tretlagergetriebe umfasst zumindest drei vorzugsweise koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordnete Planetenradsätze, wobei ein erster Planetenradsatz und ein zweiter Planetenradsatz als Hauptradsatz ausgeführt sind und zumindest ein weiterer Planetenradsatz als Vorschaltradsatz und/oder als Nachschaltradsatz ausgeführt sind. Ferner sind zumindest drei Freilaufkupplungen und zumindest drei Bremsen, die z. B. auch als Freilaufbremsen oder dergleichen ausführbar sind, zum Realisieren von zumindest acht Gängen vorgesehen. Bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ist ein Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, wobei ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes über eine zweite Bremse festsetzbar ist und über eine zweite Freilaufkupplung mit einem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes oder mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist. Ferner ist der Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes mit der Getriebeeingangswelle oder mit einem Radsatzelement als Ausgang eines Vorschaltradsatzes verbunden. Zudem ist das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit der Getriebeausgangswelle oder mit einem Radsatzelement als Eingang eines Nachschaltradsatzes verbunden. Entweder ist ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes über eine erste Bremse festsetzbar und über eine erste Freilaufkupplung mit dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes oder mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbindbar, oder das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes oder mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden.
Auf diese Weise wird eine Radsatzanordnung für das Mehrstufengetriebe realisiert, die aufgrund der Verschaltung der Radsätze eine besonders hohe Leistungsdichte bei möglichst hohem Wirkungsgrad realisiert, sodass damit eine hohe Systemintegration realisiert wird, unabhängig davon, in welcher axialen Reihenfolge die einzelnen Planetenradsätze als Hauptradsatz, Vorschaltradsatz oder Hauptschaltradsatz angeordnet sind.
Bei der vorliegenden Erfindung können die Planetenradsätze der Vorschaltradsätze oder der Nachschaltradsätze als Minus-Planetenradsatz oder als Plusplanetenradsatz ausgeführt sein. Ein Minus-Planetenradsatz kann bevorzugt in einen Plus-Planetenradsatz überführt werden, wenn die Planetenträger- und die Hohlradanbindung an diesem Radsatz miteinander vertauscht wird und der Betrag der Standübersetzung um 1 erhöht wird. Ein Minus-Planetenradsatz weist bekanntlich an seinem Planetenradträger verdrehbar gelagerte Planetenräder auf, die mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad dieses Planetenradsatzes kämmen, so dass sich das Hohlrad bei festgehaltenem Planetenradträger und drehendem Sonnenrad in zur Sonnenraddrehrichtung entgegengesetzter Richtung dreht. Ein Plus-Planetenradsatz weist bekanntlich an seinem Planetenradträger verdrehbar gelagerte und miteinander in Zahneingriff stehende innere und äußere Planetenräder auf, wobei das Sonnenrad dieses Planetenradsatzes mit den inneren Planetenrädern und das Hohlrad dieses Planetenradsatzes mit den äußeren Planetenrädern kämmen, so dass sich das Hohlrad bei festgehaltenem Planetenradträger und drehendem Sonnenrad in zur Sonnenraddrehrichtung gleicher Richtung dreht.
Dies bedeutet für den Fachmann, dass bei den als Minus-Radsatz ausgeführten Vorschaltradsätzen und Nachschaltradsätzen ein erstes Radsatzelement als Eingang ein Planetenradträger ist, ein zweites Radsatzelement als Ausgang ein Sonnenrad oder ein Hohlrad ist und ein drittes, über eine dritte Bremse oder eine vierte Bremse festgesetztes Radsatzelement das verbleibende Hohlrad oder das verbleibende Sonnenrad ist. Ferner bedeutet dies, dass bei den als Plus-Radsatz ausgeführten Vorschaltradsätzen und den Nachschaltradsätzen ein erstes Radsatzelement als Eingang ein Hohlrad ist, ein zweites Radsatzelement als Ausgang ein Sonnenrad oder ein Planetenradträger ist und ein drittes, über eine dritte Bremse oder eine vierte Bremse festgesetztes Radsatzelement das verbleibende Sonnenrad oder der verbleibende Planetenradträger ist.
Ferner kann bei den Vorschaltradsätzen und bei den Nachschaltradsätzen zum Verblocken das erste Radsatzelement mit dem zweiten Radsatzelement oder das erste Radsatzelement mit dem dritten Radsatzelement oder das zweite Radsatzelement mit dem dritten Radsatzelement über die jeweils zugeordnete dritte oder vierte Freilaufkupplung realisiert werden.
Zur mechanischen Verbindung zwischen einem Vorschaltradsatz und dem Hauptschaltradsatz oder zur Verbindung zwischen zwei Vorschaltradsätzen werden sogenannte Zwischenwellen bei dem vorgeschlagenen Mehrstufengetriebe verwendet. Diese Zwischenwellen sind auch zur mechanischen Verbindung zwischen dem Hauptschaltradsatz und dem Nachschaltradsatz oder auch zwischen den Nachschaltradsätzen untereinander vorgesehen. Bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe wird bei einer Ausführung mit drei Radsätzen nur eine Zwischenwelle benötigt, während bei der Ausführung mit vier Radsätzen zwei Zwischenwellen vorgesehen sind.
Des Weiteren werden Wellen oder wellenartige Elemente zur Verbindung der verschiedenen Radsatzelemente der vorgesehenen Planetenradsätze eingesetzt. Unter dem Begriff Welle ist nicht ausschließlich ein zylindrisches drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die die einzelnen Radsatzelemente miteinander verbinden
Um neben dem manuellen Antrieb durch den Fahrer auch eine elektrische Unterstützungsleistung zu ermöglichen, kann bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe vorgesehen sein, dass zumindest eine elektrische Maschine oder dergleichen vorgesehen ist.
Die elektrische Maschine kann beispielsweise an der Getriebeeingangswelle, der Getriebeausgangswelle und/oder an den Zwischenwellen direkt oder auch über eine oder mehrere Getriebestufen, Ketten, Zahnriemen oder dergleichen angebunden werden. Hierfür kann auch gegebenenfalls ein Schaltelement, wie zum Beispiel eine Freilaufkupplung oder dergleichen eingesetzt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass während des Pedalierens bei abgeschaltetem E-Maschinenantrieb keine Schleppmomente durch eine durch das Pedalierens angetriebene elektrische Maschine auftreten. Bei einer Anbindung zum Beispiel über eine Getriebestufe kann gegebenenfalls eine Übersetzung ins Langsame realisiert werden.
Bei der Anbindung der elektrischen Maschine an die Getriebeeingangswelle wird die elektrische Maschine jeweils mit der Gangübersetzungen betrieben. Bei der Anbindung der elektrischen Maschine an die Getriebeausgangswelle wird die elektrische Maschine EM jeweils mit der Kettenübersetzung betrieben, wobei hierdurch eine Lastschaltung realisiert werden könnte, wenn während einer Schaltung die Last ausschließlich von der elektrischen Maschine aufgebracht wird und das Getriebe sich in einem lastlosen Zustand befindet.
Bei der Ausführung des Mehrstufengetriebes als Tretlagerantrieb kann vorzugsweise ein Freilauf zwischen der Tretlagerkurbelwelle und dem Getriebeeingang realisiert werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine angebundene elektrische Maschine weiter drehen kann, ohne dass sich die Pedale der Tretlagerkurbelwelle drehen.
Die vorgesehenen Bremsen können, wie bereits beschrieben, auch als schaltbare Freiläufe bzw. Freilaufbremsen ausgeführt werden, welches den Vorteil hat, dass ein schnelleres und einfacheres Überspringen von einzelnen Gängen beim Schalten ermöglicht wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, auch ein Fahrrad oder ein Pedelec oder dergleichen mit dem vorgeschriebenen Mehrstufengetriebe bereitzustellen, wobei sich die bereits beschriebenen und weitere Vorteile ergeben.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes mit einem Vorschaltsatz vor und einem Nachschaltradsatz nach dem Hauptschaltradsatz als 16 Gang-Variante;
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes mit zwei Vorschaltradsätzen vor dem Hauptschaltradsatz als 16 Gang-Variante;
3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes mit zwei Nachschaltradsätzen nach dem Hauptschaltradsatz als 16 Gang-Variante;
4 ein Schaltschema für die erste, zweite und dritte Ausführungsvariante des Meh rstufengetriebes;
5 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gemäß 2 mit Stufenplaneten bei einzelnen Radsätzen;
6 eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsvariante gemäß 5 mit als Plus-Radsatz ausgebildeten Vorschaltradsätzen;
7 ein Schaltschema für die vierte und fünfte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes;
8 eine sechste Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes mit einem Vorschaltradsatz vor dem Hauptschaltradsatz als 8 Gang-Variante;
9 ein Schaltschema für die sechste Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes;
10 eine siebente Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes mit zwei Vorschaltradsätzen vor dem Hauptschaltradsatz als 8 Gang-Variante; und
11 ein Schaltschema für die siebente Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes.

In den 1 bis 11 sind verschiedene Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes beispielhaft als Tretlagerantrieb in Koaxialbauweise mit den jeweiligen Standübersetzungen 10 der einzelnen Radsätze dargestellt, wobei die jeweiligen Schaltschemen die möglichen Gänge G1 bis G16 mit der dazugehörigen Übersetzung i und der Stufung bzw. Spreizung φ angeben. In den Schaltschemen gemäß 4, 7, 9 und 11 sind die einzelnen Zustände der Bremsen B1, B2, B3, B4 und der Freilaufkupplungen F1, F2, F3, F4 angedeutet, wobei bei den Bremsen B1, B2, B3, B4 ein Punkt den geschlossenen Zustand und ein Strich den geöffneten Zustand anzeigt, während bei den Freilaufkupplungen F1, F2, F3, F4 ein Punkt den Sperrrichtungszustand und ein Strich den Überholtriebzustand angibt. Der Überholbetrieb bzw. der Überholtriebzustand eines Freilaufes bedeutet, dass der Freilauf nicht sperrt. Der Freilauf kann sich in einem Überholtrieb befinden, wenn sich eines der mit dem Freilauf verbundenen Elemente so schnell dreht, dass der Freilauf nicht sperren kann. Der Sperrrichtungszustand bei einem Freilauf bedeutet, dass der Freilauf sperrt.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes ist vorgesehen, dass das Mehrstufengetriebe Planetenbauweise für ein Fahrrad, ein Pedelec oder dergleichen einsetzbar ist. Das Mehrstufengetriebe umfasst eine Getriebeeingangswelle 1 als Antrieb, welcher in den Figuren beispielsweise als Tretkurbelwelle ausgeführt ist, und eine Getriebeausgangswelle 2 als Abtrieb, welcher z. B. als Ketten- oder Zahnriemenrad ausgeführt sein kann. Das Mehrstufengetriebe umfasst je nach Ausführungsvariante zumindest drei Planetenradsätze VRS, VR1, VR2, RS1, RS2, NRS, NR1, NR2, wobei ein erster Planetenradsatz RS1 und ein zweiter Planetenradsatz RS2 als Hauptschaltradsatz ausgeführt sind, wobei zumindest ein weiterer Planetenradsatz VRS, VR1, VR2, NRS, NR1, NR2 als Vorschaltradsatz und/oder als Nachschaltradsatz ausgeführt ist. Darüber hinaus sind zumindest drei Freilaufkupplungen F1, F2, F3, F4 und zumindest drei Bremsen bzw. Freilaufbremsen B1, B2, B3, B4 als Schaltelemente zum Realisieren von zumindest 8 Gängen vorgesehen.
Bei sämtlichen Ausführungsvarianten des Mehrstufengetriebes ist bei dem Hauptschaltradsatz vorgesehen, dass ein Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit einem Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist, wobei ein Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 über eine zweite Bremse B2 gehäuseseitig festsetzbar ist und über eine zweite Freilaufkupplung F2 mit einem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 oder mit einem Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar ist. Der Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit der Getriebeeingangswelle 1 oder mit einem Radsatzelement als Ausgang eines Vorschaltradsatzes VR1, VRS über eine Zwischenwelle W3, W4 verbunden. Das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit der Getriebeausgangswelle 2 oder mit einem Radsatzelement als Eingang eines Nachschaltradsatzes NRS, NR1 über eine Zwischenwelle W3, W4 verbunden. Ein Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist entweder über eine erste Bremse B1 festsetzbar und über eine erste Freilaufkupplung F1 mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 oder mit dem Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar, oder das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 oder mit dem Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden.
Eine erste Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes als 16 Gang-Variante ist in 1 dargestellt, bei der in axialer Reihenfolge ein Vorschaltradsatz VRS als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz RS2 als Minus-Planetenradsatz, der erste Planetenradsatz RS1 als Minus-Planetenradsatz und ein Nachschaltradsatz NRS als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind. Ferner sind die Standübersetzung i_0V des Vorschaltradsatzes VRS, die Standübersetzung i₀₂ des zweiten Planetenradsatzes RS2, die Standübersetzung i₀₁ des ersten Planetenradsatzes RS1 und die Standübersetzung i_0N des Nachschaltradsatzes NRS in 1 angegeben.
Im Detail ist bei der ersten Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle 1 mit dem Planetenradträger 11 des Vorschaltradsatzes VRS verbunden ist. Das Sonnenrad 10 des Vorschaltradsatzes VRS ist über die dritte Bremse B3 festsetzbar bzw. mit dem Gehäuse 3 verbindbar und über eine dritte Freilaufkupplung F3 sowohl mit dem Hohlrad 12 des Vorschaltradsatzes VRS als auch mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 sowie über die zweite Freilaufkupplung F2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar. Das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Planetenradträger 26 des Nachschaltradsatzes NRS und mit der elektrischen Maschine EM verbunden sowie über die erste Kupplung F1 mit dem Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar. Das Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei das Hohlrad 27 des Nachschaltradsatzes NRS über die vierte Bremse B4 festsetzbar ist und über die vierte Freilaufkupplung F4 mit der Getriebeausgangswelle 2 verbindbar ist, und wobei das Sonnenrad 25 des Nachschaltradsatzes NRS mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden ist.
Die Radsatzanordnung des Mehrstufengetriebes gemäß der ersten Ausführungsvariante ermöglicht eine große Gesamtspreizung bei dem Mehrstufengetriebe, sodass der Einsatz vorzugsweise für Geländefahrräder, wie zum Beispiel MTB's besonders vorteilhaft ist. Ferner wird ermöglicht, dass die mit der Zwischenwelle W3 wirkverbundene elektrische Maschine EM in vorteilhafter Weise in den Gängen G1 bis G8 mit der Übersetzung i = 1 und in den Gängen G9 bis G16 mit der Übersetzung i = 0,38 betrieben wird, welches sich aus dem dazugehörigen Schaltschema gemäß 4 ergibt. Wenn bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 auf den Nachschaltradsatz NRS und auf die dem Nachschaltradsatz NRS zugeordnete vierte Freilaufkupplung F4 verzichtet wird, ergibt sich eine 8 Gang-Variante des Meh rstufengetriebes.
In 2 ist eine zweite Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes als 16 Gang-Variante gezeigt, bei der in axialer Reihenfolge ein zweiter Vorschaltradsatz VR2 als Minus-Planetenradsatz, ein erster Vorschaltradsatz VR1 als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz RS2 als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz RS1 als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind.
Bei dieser Radsatzanordnung ist vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle 1 mit dem Planetenradträger 17 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 verbunden ist. Das Hohlrad 18 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar, wobei das Sonnenrad 16 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 mit dem Planetenradträger 14 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 verbunden ist und über eine vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Hohlrad 18 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 verbindbar ist. Das Sonnenrad 13 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 ist über die dritte Bremse B3 festsetzbar und über eine dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Planetenradträger 14 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 verbindbar, wobei das Hohlrad 15 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit dem Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar ist. Das Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden ist und über die erste Freilaufkupplung F1 mit dem Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar ist, wobei das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 über die erste Bremse B1 festsetzbar ist. Ferner ist das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 über die zweite Bremse B2 festsetzbar.
Die Radsatzanordnung gemäß 2 entspricht der Anordnung gemäß 1 jedoch mit anderer Radsatzreihenfolge und ohne elektrische Maschine EM.
In 3 wird eine dritte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes als 16 Gang-Variante gezeigt, bei der in axialer Reihenfolge der erste Planetenradsatz RS1 als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz RS2 als Minus-Planetenradsatz, ein erster Nachschaltradsatz NR1 als Minus-Planetenradsatz und ein zweiter Nachschaltradsatz NR2 als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind. Ferner sind die Standübersetzung i₀₁ des ersten Planetenradsatzes RS1, die Standübersetzung i₀₂ des zweiten Planetenradsatzes RS2, die Standübersetzung i_0N1 des ersten Nachschaltradsatzes NR1 und die Standübersetzung i_0N2 des zweiten Nachschaltradsatzes NR2 in 3 angegeben.
Im Einzelnen ist bei der dritten Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle 1 mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist. Das Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes 2 mit dem Planetenradträger 20 des ersten Nachschaltradsatzes NR1 verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit dem Hohlradrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar ist. Das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die zweite Bremse B2 festsetzbar, wobei das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 über die erste Bremse B1 festsetzbar ist und über die erste Freilaufkupplung F1 mit der Getriebeeingangswelle 1 und dadurch mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar ist. Das Sonnenrad 19 des ersten Nachschaltradsatzes NR1 ist über die dritte Bremse B3 festsetzbar und über eine dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Hohlrad 21 des ersten Nachschaltradsatzes NR1 verbindbar, wobei das Hohlrad 21 des ersten Nachschaltradsatzes NR1 mit dem Planetenradträger 23 des zweiten Nachschaltradsatzes NR2 verbunden ist. Das Sonnenrad 22 des zweiten Nachschaltradsatzes NR2 ist mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden und über eine vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Hohlrad 24 des zweiten Nachschaltradsatzes NR2 verbindbar. Das Hohlrad 24 des zweiten Nachschaltradsatzes NR2 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar, wobei die Getriebeeingangswelle 1 über eine nullte Freilaufkupplung F0 mit der elektrischen Maschinen EM verbindbar ist.
Das Getriebeschema der dritten Ausführungsvariante gemäß 3 bietet aufgrund seiner Einzelradsatzreihenfolge eine verbessere Raumökonomie. Zudem ist die elektrische Maschine EM über eine Freilaufkupplung F0 an die Getriebeeingangswelle 1 ankoppelbar. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass während des Pedalierens bei abgeschaltetem E-Maschinenantrieb keine Schleppmomente durch eine durch das Pedalieren angetriebene elektrische Maschine EM erzeugt werden.
In 4 ist ein Schaltschema für die erste, zweite und dritte Ausführungsvariante gemäß 1 bis 3 dargestellt.
In 5 wird eine vierte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes als 16 Gang-Variante gezeigt, bei der in axialer Reihenfolge ein zweiter Vorschaltradsatz VR2 mit einem Stufenplaneten als Minus-Planetenradsatz, ein erster Vorschaltradsatz VR1 als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz RS2 mit einem Stufenplaneten als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz RS1 als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind. Ferner sind die Standübersetzung i_0V2 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2, die Standübersetzung i_0V1 des ersten Vorschaltradsatzes VR1, die Standübersetzung i₀₂ des zweiten Planetenradsatzes RS2 und die Standübersetzung i₀₁ des ersten Planetenradsatzes RS1 in 5 angegeben.
Im Einzelnen ist bei der vierten Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle 1 mit dem Planetenradträger 17 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 verbunden ist und über eine vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Hohlrad 18 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 verbindbar ist. Das Sonnenrad 16 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar, wobei das Hohlrad 18 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 mit dem Planetenradträger 14 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 verbunden ist und über eine dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Hohlrad 15 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 verbindbar ist. Das Sonnenrad 13 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 ist über die dritte Bremse B3 festsetzbar, wobei das Hohlrad 15 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit dem Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar ist. Das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes 2 ist mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden und über die erste Freilaufkupplung F1 mit dem Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar, wobei das Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden ist. Das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die zweite Bremse B2 festsetzbar, wobei das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 über die erste Bremse B1 festsetzbar ist.
Das Getriebeschema der vierten Ausführungsvariante ermöglicht mit seiner Einzelradsatzreihenfolge eine kleinere Gesamtspreizung, vorzugsweise für Sporträder. Zur besseren Raumökonomie und für eine noch niedrigere oder höhere betragsmäßige Standgetriebeübersetzung sind bei der vierten Ausführungsvariante der zweite Vorschaltradsatz VR2 und der zweite Planetenradsatz RS2 mit einem Stufenplaneten ausgestattet.
In 6 wird eine fünfte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes als 16 Gang-Variante gezeigt, bei der in axialer Reihenfolge ein zweiter Vorschaltradsatz VR2 als Plus-Planetenradsatz, ein erster Vorschaltradsatz VR1 als Plus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz RS2 als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz RS1 als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind. Ferner sind die Standübersetzung i_0V2 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2, die Standübersetzung i_0V1 des ersten Vorschaltradsatzes VR1, die Standübersetzung i₀₂ des zweiten Planetenradsatzes RS2 und die Standübersetzung i₀₁ des ersten Planetenradsatzes RS1 in 6 angegeben.
Im Einzelnen ergibt sich bei der fünften Ausführungsvariante, dass die Getriebeeingangswelle 1 mit dem Hohlrad 18 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 verbunden ist. Das Sonnenrad 16 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar und über eine vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Planetenradträger 17 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 verbindbar, wobei der Planetenradträger 17 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 mit dem Hohlrad 15 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 verbunden ist. Das Hohlrad 15 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 ist über eine dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Planetenradträger 14 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 verbindbar, wobei das Sonnenrad 13 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 über die dritte Bremse B3 festsetzbar ist. Der Planetenradträger 14 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 ist mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden und über die zweite Freilaufkupplung F2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar, wobei das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden ist und über die erste Freilaufkupplung F1 mit dem Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar ist. Das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die zweite Bremse B2 festsetzbar, wobei das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die erste Bremse B1 festsetzbar, wobei das Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden ist.
Das Getriebeschema der fünften Ausführungsvariante ermöglicht mit den als Plus-Radsätze ausgebildeten Vorschaltradsätzen VR1 und VR2 eine ungestufte Ausführung sowie eine betragsmäßig angeglichene Standgetriebeübersetzung zwischen dem zweiten Vorschaltradsatz VR2 und dem zweiten Planetenradsatz RS2 sowie zwischen dem ersten Vorschaltradsatz VR1 und dem ersten Planetenradsatz RS1. Infolgedessen können jeweils gleiche Sonnen- und Hohlräder eingesetzt werden.
In 7 ist ein Schaltschema für die vierte und fünfte Ausführungsvariante gemäß 5 und 6 dargestellt.
Aus den Schaltschemen gemäß 4 und 7 ergibt sich für die vorbeschriebenen Ausführungsvarianten, dass zum Schalten eines ersten Ganges G1 die erste, zweite, dritte und vierte Bremse B1, B2, B3, B4 geöffnet sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F1, F2, F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines zweiten Ganges G2 ist die erste Bremse B1 geschlossen und die zweite, dritte und vierte Bremse B2, B3, B4 sind geöffnet, wobei die erste Freilaufkupplung F1 im Überholtriebzustand ist und die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F2, F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines dritten Ganges G3 ist die zweite Bremse B2 geschlossen und die erste, dritte und vierte Bremse B1, B3, B4 sind geöffnet, wobei die zweite Freilaufkupplung F2 im Überholtriebzustand ist und die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung F1, F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines vierten Ganges G4 sind die erste und die zweite Bremse B1, B2 geschlossen und die dritte und vierte Bremse B3, B4 sind geöffnet, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung F1, F2 im Überholtriebzustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines fünften Ganges G5 ist die dritte Bremse B3 geschlossen und die erste, zweite und vierte Bremse B1, B2, B4 sind geöffnet, wobei die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung F1, F2, F4 im Sperrrichtungszustand sind und die dritte Freilaufkupplung F3 im Überholtriebzustand ist. Zum Schalten eines sechsten Ganges G6 sind die erste und dritte Bremse B1, B3 geschlossen und die zweite und vierte Bremse B2, B4 sind geöffnet, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung F1, F3 im Überholtriebzustand sind und die zweite und vierte Freilaufkupplung F2, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines siebenten Ganges G7 sind die erste und vierte Bremse B1, B4 geöffnet und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geschlossen, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung F1, F4 im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines achten Ganges G8 sind die erste, zweite und dritte Bremse B1, B2, B3 geschlossen und die vierte Bremse B4 ist geöffnet, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung F1, F2, F3 im Überholtriebzustand sind und die vierte Freilaufkupplung F4 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines neunten Ganges G9 sind die erste, zweite und dritte Bremse B1, B2, B3 geöffnet und die vierte Bremse B4 ist geschlossen, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung F1, F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind und die vierte Freilaufkupplung F4 im Überholtriebzustand ist. Zum Schalten eines zehnten Ganges G10 sind die erste und vierte Bremse B1, B4 geschlossen und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geöffnet, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung F1, F4 im Überholtriebzustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines elften Ganges G11 sind die erste und dritte Bremse B1, B3 geöffnet und die zweite und vierte Bremse B2, B4 sind geschlossen, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung F1, F3 im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und vierte Freilaufkupplung F2, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines zwölften Ganges G12 sind die erste, zweite und vierte Bremse B1, B2, B4 geschlossen und die dritte Bremse B3 ist geöffnet, wobei die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung F1, F2, F4 im Überholtriebzustand sind und die dritte Freilaufkupplung F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines dreizehnten Ganges G13 sind die erste und zweite Bremse B1, B2 geöffnet und die dritte und vierte Bremse B3, B4 sind geschlossen, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung F1, F2 im Sperrrichtungszustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung F3, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines vierzehnten Ganges G14 sind die erste, dritte und vierte Bremse B1, B3, B4 geschlossen und die zweite Bremse B2 ist geöffnet, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung F1, F3, F4 im Überholtriebzustand sind und die zweite Freilaufkupplung F2 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines fünfzehnten Ganges G15 ist die erste Bremse B1 geöffnet und die zweite, dritte und vierte Bremse B2, B3, B4 sind geschlossen, wobei die erste Freilaufkupplung F1 im Sperrrichtungszustand ist und die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F2, F3, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines sechzehnten Ganges G16 sind die erste, zweite, dritte und vierte Bremse B1, B2, B3, B4 geschlossen, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F1, F2, F3, F4 im Überholtriebzustand sind.
In 8 wird eine sechste Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes als 8 Gang-Variante gezeigt, bei der in axialer Reihenfolge der Vorschaltradsatz VRS als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz RS2 als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz RS1 als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind. Ferner sind die Standübersetzung i_0V des Vorschaltradsatzes VRS, die Standübersetzung i₀₂ des zweiten Planetenradsatzes RS2 und die Standübersetzung i₀₁ des ersten Planetenradsatzes RS1 in 8 angegeben.
Im Detail ist bei der sechsten Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle 1 mit dem Planetenradträger 11 des Vorschaltradsatzes VRS verbunden ist, wobei das Sonnenrad 10 des Vorschaltradsatzes VRS über die dritte Bremse B3 festsetzbar ist und über eine dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Hohlrad 12 des Vorschaltradsatzes VRS verbindbar ist. Das Hohlrad 12 des Vorschaltradsatzes VRS ist mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit dem Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar, wobei das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden ist und über die erste Freilaufkupplung F1 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar ist. Das Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 über die zweite Bremse B2 festsetzbar ist, und wobei das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 über die erste Bremse B1 festsetzbar ist.
In 9 ist ein Schaltschema für die sechste Ausführungsvariante gemäß 8 dargestellt. Aus dem Schaltschema ergibt sich, dass zum Schalten eines ersten Ganges G1 die erste, zweite und dritte Bremse B1, B2, B3 geöffnet sind, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung F1, F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines zweiten Ganges G2 ist die erste Bremse B1 geschlossen und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geöffnet, wobei die erste Freilaufkupplung F1 im Überholtriebzustand ist und die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines dritten Ganges G3 ist die zweite Bremse B2 geschlossen und die erste und dritte Bremse B1, B3 sind geöffnet, wobei die zweite Freilaufkupplung F2 im Überholtriebzustand ist und die erste und dritte Freilaufkupplung F1, F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines vierten Ganges G4 sind die erste und zweite Bremse B1, B2 geschlossen und die dritte Bremse B3 ist geöffnet, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung F1, F2 im Überholtriebzustand sind und die dritte Freilaufkupplung F3 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines fünften Ganges G5 ist die dritte Bremse B3 geschlossen und die erste und zweite Bremse B1, B2 sind geöffnet, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung F1, F2 im Sperrrichtungszustand sind und die dritte Freilaufkupplung F3 im Überholtriebzustand ist. Zum Schalten eines sechsten Ganges G6 sind die erste und dritte Bremse B1, B3 geschlossen und die zweite Bremse B2 ist geöffnet, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung F1, F3 im Überholtriebzustand sind und die zweite Freilaufkupplung F2 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines siebenten Ganges G7 ist die erste Bremse B1 geöffnet und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geschlossen, wobei die erste Freilaufkupplung F1 im Sperrrichtungszustand ist und die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines achten Ganges G8 sind die erste, zweite und dritte Bremse B1, B2, B3 geschlossen, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung F1, F2, F3 im Überholtriebzustand sind.
In 10 wird eine siebte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes als 8 Gang-Variante gezeigt, bei der in axialer Reihenfolge der zweite Vorschaltradsatz VR2 als Minus-Planetenradsatz, der erste Vorschaltradsatz VR1 als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz RS2 als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz RS1 als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind. Ferner sind die Standübersetzung i_0V2 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2, die Standübersetzung i_0V1 des ersten Vorschaltradsatzes VR1, die Standübersetzung i₀₂ des zweiten Planetenradsatzes RS2 und die Standübersetzung i₀₁ des ersten Planetenradsatzes RS1 in 10 angegeben.
Im Einzelnen wird bei der siebten Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle 1 mit dem Planetenradträger 17 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 verbunden ist. Das Sonnenrad 16 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 ist mit dem Planetenradträger 14 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 verbunden und über eine vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Hohlrad 18 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 verbindbar, wobei das Hohlrad 18 des zweiten Vorschaltradsatzes VR2 über die vierte Bremse B4 festsetzbar ist. Das Sonnenrad 13 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 ist über die dritte Bremse B3 festsetzbar und über eine dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Planetenradträger 14 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 verbindbar. Das Hohlrad 15 des ersten Vorschaltradsatzes VR1 ist mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit dem Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar. Das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit der Getriebeausgangswelle 2 und mit dem Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei das Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden ist und wobei das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 über die zweite Bremse B2 festsetzbar ist.
In 11 ist ein Schaltschema für die siebente Ausführungsvariante gemäß 10 dargestellt. Aus dem Schaltschema ergibt sich, dass zum Schalten eines ersten Ganges G1 die zweite, dritte und vierte Bremse B2, B3, B4 geöffnet sind, wobei die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F2, F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines zweiten Ganges G2 ist die zweite Bremse B2 geschlossen und die dritte und vierte Bremse B3, B4 sind geöffnet, wobei die zweite Freilaufkupplung F2 im Überholtriebzustand ist und die dritte und vierte Freilaufkupplung F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines dritten Ganges G3 ist die dritte Bremse B3 geschlossen und die zweite und vierte Bremse B2, B4 sind geöffnet, wobei die dritte Freilaufkupplung F3 im Überholtriebzustand ist und die zweite und vierte Freilaufkupplung F2, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines vierten Ganges G4 sind die zweite und dritte Bremse B2, B3 geschlossen und die vierte Bremse B4 ist geöffnet, wobei die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Überholtriebzustand sind und die vierte Freilaufkupplung F4 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines fünften Ganges G5 ist die vierte Bremse B4 geschlossen und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geöffnet, wobei die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind und die vierte Freilaufkupplung F4 im Überholtriebzustand ist. Zum Schalten eines sechsten Ganges G6 sind die zweite und vierte Bremse B2, B4 geschlossen und die dritte Bremse B3 ist geöffnet, wobei die zweite und vierte Freilaufkupplung F2, F4 im Überholtriebzustand sind und die dritte Freilaufkupplung F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines siebenten Ganges G7 ist die zweite Bremse B2 geöffnet und die dritte und vierte Bremse B3, B4 sind geschlossen, wobei die zweite Freilaufkupplung F2 im Sperrrichtungszustand ist und die dritte und vierte Freilaufkupplung F3, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines achten Ganges G8 sind die zweite, dritte und vierte Bremse B2, B3, B4 geschlossen, wobei die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F2, F3, F4 im Überholtriebzustand sind.
Bei den Getriebeschemen gemäß der sechsten und siebten Ausführungsvariante gemäß 8 und 10 sind ausgehend von den vorherigen Ausführungsvarianten 8 Gang- Varianten realisiert worden, welche Gangsprünge bzw. eine Gesamtspreizung in der Größenordnung der 16 Gang-Varianten aufweisen, wobei die Einzelradsätze und deren Standgetriebeübersetzungen quasi unverändert bleiben. Im Gegensatz zu den 16 Gang-Varianten wird jeweils auf eine Freilaufkupplung F1 bzw. F4 und auf eine Bremse wie B1 bzw. B4 sowie auf einen Radsatz verzichtet, wodurch sich eine Reduzierung bei der Baulänge und bei den Kosten ergibt.
Bezugszeichenliste

1: Getriebeeingangswelle bzw. Tretkurbelwelle
2: Getriebeausgangswelle
3: Gehäuse
4: Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
5: Planetenradträger bzw. Steg des ersten Planetenradsatzes
6: Hohlrad des ersten Planetenradsatzes
7: Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes
8: Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes
9: Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes
10: Sonnenrad des Vorschaltradsatzes
11: Planetenradträger des Vorschaltradsatzes
12: Hohlrad des Vorschaltradsatzes
13: Sonnenrad des ersten Vorschaltradsatzes
14: Planetenradträger des ersten Vorschaltradsatzes
15: Hohlrad des ersten Vorschaltradsatzes
16: Sonnenrad des zweiten Vorschaltradsatzes
17: Planetenradträger des zweiten Vorschaltradsatzes
18: Hohlrad des zweiten Vorschaltradsatzes
19: Sonnenrad des ersten Nachschaltradsatzes
20: Planetenradträger des ersten Nachschaltradsatzes
21: Hohlrad des ersten Nachschaltradsatzes
22: Sonnenrad des zweiten Nachschaltradsatzes
23: Planetenradträger des zweiten Nachschaltradsatzes
24: Hohlrad des zweiten Nachschaltradsatzes
25: Sonnenrad des Nachschaltradsatzes
26: Planetenradträger des Nachschaltradsatzes
27: Hohlrad des Nachschaltradsatzes
RS1: erster Planetenradsatz
RS2: zweiter Planetenradsatz
VRS: Vorschaltradsatz
VR1: erster Vorschaltradsatz
VR2: zweiter Vorschaltradsatz
NRS: Nachschaltradsatz
NR1: erster Nachschaltradsatz
NR2: zweiter Nachschaltradsatz
B1: erste Bremse
B2: zweite Bremse
B3: dritte Bremse
B4: vierte Bremse
EM: elektrische Maschine
F0: nullte Freilaufkupplung
F1: erste Freilaufkupplung
F2: zweite Freilaufkupplung
F3: dritte Freilaufkupplung
F4: vierte Freilaufkupplung
G1: erster Gang
G2: zweiter Gang
G3: dritter Gang
G4: vierter Gang
G5: fünfter Gang
G6: sechster Gang
G7: siebter Gang
G8: achter Gang
G9: neunter Gang
G10: zehnter Gang
G11: elfter Gang
G12: zwölfter Gang
G13: dreizehnter Gang
G14: vierzehnter Gang
G15: fünfzehnter Gang
G16: sechszehnter Gang
i_0V: Standübersetzung des Vorschaltradsatzes
i_0V1i: Standübersetzung des ersten Vorschaltradsatzes
i_0V2: Standübersetzung des zweiten Vorschaltradsatzes
i₀₁: Standübersetzung des ersten Planetenradsatzes
i₀₂: Standübersetzung des zweiten Planetenradsatzes
i_0N: Standübersetzung des Nachschaltradsatzes
i_0N1: Standübersetzung des ersten Nachschaltradsatzes
i_0N2: Standübersetzung des zweiten Nachschaltradsatzes
i: Übersetzung
φ: Stufung
φ_ges: Gesamtstufung
W3: Zwischenwelle
W4: Zwischenwelle

Claims

Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder ein Pedelec, mit einer Getriebeeingangswelle (1) als Antrieb und einer Getriebeausgangswelle (2) als Abtrieb, mit zumindest drei Planetenradsätzen (VRS, VR1, VR2, RS1, RS2, NRS, NR1, NR2), wobei ein erster Planetenradsatz (RS1) und ein zweiter Planetenradsatz (RS2) als Hauptschaltradsatz ausgeführt sind und zumindest ein weiterer Planetenradsatz (VRS, VR1, VR2, NRS, NR1, NR2) als Vorschaltradsatz und/oder als Nachschaltradsatz ausgeführt ist, wobei zumindest drei Freilaufkupplungen (F1, F2, F3, F4) und zumindest drei Bremsen (B1, B2, B3, B4) zum Realisieren von zumindest acht Gängen (G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8, G9, G10, G11, G12, G13, G14, G15, G16) vorgesehen sind, wobei ein Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit einem Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist, wobei ein Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) über eine zweite Bremse (B2) festsetzbar ist und über eine zweite Freilaufkupplung (F2) mit einem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) oder mit einem Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist, wobei der Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeeingangswelle (1) oder mit einem Radsatzelement als Ausgang eines Vorschaltradsatzes (VR1, VRS) verbunden ist, wobei das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) oder mit einem Radsatzelement als Eingang eines Nachschaltradsatzes (NRS, NR1) verbunden ist, wobei entweder ein Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) über eine erste Bremse (B1) festsetzbar ist und über eine erste Freilaufkupplung (F1) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) oder mit dem Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist, oder ein Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) oder mit dem Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei den als Minus-Radsatz ausgeführten Vorschaltradsätzen (VRS, VR1, VR2) und Nachschaltradsätzen (NRS, NR1, NR2) ein erstes Radsatzelement als Eingang ein Planetenradträger (11, 14, 17, 20, 23, 26) ist, ein zweites Radsatzelement als Ausgang ein Sonnenrad (10, 13, 16, 19, 22, 25) oder ein Hohlrad (12, 15, 18, 21, 24, 27) ist und ein drittes, über eine dritte Bremse (B3) oder eine vierte Bremse (B4) festgesetztes Radsatzelement das verbleibende Hohlrad (12, 15, 18, 21, 24, 27) oder das verbleibende Sonnenrad (10, 13, 16, 19, 22, 25) ist.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei den als Plus-Radsatz ausgeführten Vorschaltradsätzen (VRS, VR1, VR2) und den Nachschaltradsätzen (NRS, NR1, NR2) ein erstes Radsatzelement als Eingang ein Hohlrad (12, 15, 18, 21, 24, 27) ist, ein zweites Radsatzelement als Ausgang ein Sonnenrad (10, 13, 16, 19, 22, 25) oder ein Planetenradträger (11, 14, 17, 20, 23, 26) ist und ein drittes, über eine dritte Bremse (B3) oder eine vierte Bremse (B4) festgesetztes Radsatzelement das verbleibende Sonnenrad (10, 13, 16, 19, 22, 25) oder der verbleibende Planetenradträger (11, 14, 17, 20, 23, 26) ist.
Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsen (B1, B2, B3, B4) Freilaufbremsen vorgesehen sind.
Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine elektrische Maschine (EM) vorgesehen ist.
Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge ein Vorschaltradsatz (VRS) als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz (RS2) als Minus-Planetenradsatz, der erste Planetenradsatz (RS1) als Minus-Planetenradsatz und ein Nachschaltradsatz (NRS) als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) mit dem Planetenradträger (11) des Vorschaltradsatzes (VRS) verbunden ist, dass das Sonnenrad (10) des Vorschaltradsatzes (VRS) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über eine dritte Freilaufkupplung (F3) sowohl mit dem Hohlrad (12) des Vorschaltradsatzes (VRS) als auch mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) sowie über die zweite Freilaufkupplung (F2) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (26) des Nachschaltradsatzes (NRS) verbunden ist sowie über die erste Kupplung (F1) mit dem Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbunden ist, dass das Hohlrad (27) des Nachschaltradsatzes (NRS) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist und über die vierte Freilaufkupplung (F4) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbindbar ist und dass das Sonnenrad (25) des Nachschaltradsatzes (NRS) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist. (1)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge ein zweiter Vorschaltradsatz (VR2) als Minus-Planetenradsatz, ein erster Vorschaltradsatz (VR1) als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz (RS2) als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz (RS1) als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) mit dem Planetenradträger (17) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) verbunden ist, dass das Hohlrad (18) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist, dass das Sonnenrad (16) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) mit dem Planetenradträger (14) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) verbunden ist und über eine vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Hohlrad (18) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (13) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über eine dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Planetenradträger (14) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) verbindbar ist, dass das Hohlrad (15) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit dem Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbunden ist, dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist und über die erste Freilaufkupplung (F1) mit dem Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist. (2)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge der erste Planetenradsatz (RS1) als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz (RS2) als Minus-Planetenradsatz, ein erster Nachschaltradsatz (NR1) als Minus-Planetenradsatz und ein zweiter Nachschaltradsatz (NR2) als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbunden ist, dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (2) mit dem Planetenradträger (20) des ersten Nachschaltradsatzes (NR1) verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit dem Hohlradrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, dass das Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) über die zweite Bremse (B2) festsetzbar ist, dass das Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) über die erste Bremse (B1) festsetzbar ist und über die erste Freilaufkupplung (F1) mit der Getriebeeingangswelle (1) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (19) des ersten Nachschaltradsatzes (NR1) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über eine dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Hohlrad (21) des ersten Nachschaltradsatzes (NR1) verbindbar ist, dass das Hohlrad (21) des ersten Nachschaltradsatzes (NR1) mit dem Planetenradträger (23) des zweiten Nachschaltradsatzes (NR2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (22) des zweiten Nachschaltradsatzes (NR2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist und über eine vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Hohlrad (24) des zweiten Nachschaltradsatzes (NR2) verbindbar ist, und dass das Hohlrad (24) des zweiten Nachschaltradsatzes (NR2) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist. (3)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge ein zweiter Vorschaltradsatz (VR2) mit einem Stufenplaneten als Minus-Planetenradsatz, ein erster Vorschaltradsatz (VR1) als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz (RS2) mit einem Stufenplaneten als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz (RS1) als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) mit dem Planetenradträger (17) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) verbunden ist und über eine vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Hohlrad (18) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (16) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist, dass das Hohlrad (18) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) mit dem Planetenradträger (14) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) verbunden ist und über eine dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Hohlrad (15) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (13) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist, dass das Hohlrad (15) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit dem Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist und über die erste Freilaufkupplung (F1) mit dem Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, und dass das Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbunden ist. (5)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge ein zweiter Vorschaltradsatz (VR2) als Plus-Planetenradsatz, ein erster Vorschaltradsatz (VR1) als Plus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz (RS2) als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz (RS1) als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) mit dem Hohlrad (18) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (16) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist und über eine vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Planetenradträger (17) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (17) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) mit dem Hohlrad (15) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) verbunden ist, dass das Hohlrad (15) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) über eine dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Planetenradträger (14) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (13) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist, dass der Planetenradträger (14) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, und dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist und über die erste Freilaufkupplung (F1) mit dem Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist. (6)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten eines ersten Ganges (G1) die erste, zweite, dritte und vierte Bremse (B1, B2, B3, B4) geöffnet sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1, F2, F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines zweiten Ganges (G2) die erste Bremse (B1) geschlossen ist und die zweite, dritte und vierte Bremse (B2, B3, B4) geöffnet sind, wobei die erste Freilaufkupplung (F1) im Überholtriebzustand ist und die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F2, F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines dritten Ganges (G3) die zweite Bremse (B2) geschlossen ist und die erste, dritte und vierte Bremse (B1, B3, B4) geöffnet sind, wobei die zweite Freilaufkupplung (F2) im Überholtriebzustand ist und die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1, F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines vierten Ganges (G4) die erste und die zweite Bremse (B1, B2) geschlossen sind und die dritte und vierte Bremse (B3, B4) geöffnet sind, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung (F1, F2) im Überholtriebzustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung (F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines fünften Ganges (G5) die dritte Bremse (B3) geschlossen ist und die erste, zweite und vierte Bremse (B1, B2, B4) geöffnet sind, wobei die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung (F1, F2, F4) im Sperrrichtungszustand sind und die dritte Freilaufkupplung (F3) im Überholtriebzustand ist, oder dass zum Schalten eines sechsten Ganges (G6) die erste und dritte Bremse (B1, B3) geschlossen sind und die zweite und vierte Bremse (B2, B4) geöffnet sind, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung (F1, F3) im Überholtriebzustand sind und die zweite und vierte Freilaufkupplung (F2, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines siebenten Ganges (G7) die erste und vierte Bremse (B1, B4) geöffnet sind und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geschlossen sind, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung (F1, F4) im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines achten Ganges (G8) die erste, zweite und dritte Bremse (B1, B2, B3) geschlossen sind und die vierte Bremse (B4) geöffnet ist, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung (F1, F2, F3) im Überholtriebzustand sind und die vierte Freilaufkupplung (F4) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines neunten Ganges (G9) die erste, zweite und dritte Bremse (B1, B2, B3) geöffnet sind und die vierte Bremse (B4) geschlossen ist, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung (F1, F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind und die vierte Freilaufkupplung (F4) im Überholtriebzustand ist, oder dass zum Schalten eines zehnten Ganges (G10) die erste und vierte Bremse (B1, B4) geschlossen sind und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geöffnet sind, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung (F1, F4) im Überholtriebzustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines elften Ganges (G11) die erste und dritte Bremse (B1, B3) geöffnet sind und die zweite und vierte Bremse (B2, B4) geschlossen sind, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung (F1, F3) im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und vierte Freilaufkupplung (F2, F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines zwölften Ganges (G12) die erste, zweite und vierte Bremse (B1, B2, B4) geschlossen sind und die dritte Bremse (B3) geöffnet ist, wobei die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung (F1, F2, F4) im Überholtriebzustand sind und die dritte Freilaufkupplung (F3) im Sperrrichtungszustand sind, dass zum Schalten eines dreizehnten Ganges (G13) die erste und zweite Bremse (B1, B2) geöffnet sind und die dritte und vierte Bremse (B3, B4) geschlossen sind, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung (F1, F2) im Sperrrichtungszustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung (F3, F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines vierzehnten Ganges (G14) die erste, dritte und vierte Bremse (B1, B3, B4) geschlossen sind und die zweite Bremse (B2) geöffnet ist, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1, F3, F4) im Überholtriebzustand sind und die zweite Freilaufkupplung (F2) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines fünfzehnten Ganges (G15) die erste Bremse (B1) geöffnet ist und die zweite, dritte und vierte Bremse (B2, B3, B4) geschlossen sind, wobei die erste Freilaufkupplung (F1) im Sperrrichtungszustand ist und die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F2, F3, F4) im Überholtriebzustand sind, oder das zum Schalten eines sechzehnten Ganges (G16) die erste, zweite, dritte und vierte Bremse (B1, B2, B3, B4) geschlossen sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1, F2, F3, F4) im Überholtriebzustand sind. (1, 2, 3, 5, 6)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge der Vorschaltradsatz (VRS) als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz (RS2) als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz (RS1) als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) mit dem Planetenradträger (11) des Vorschaltradsatzes (VRS) verbunden ist, dass das Sonnenrad (10) des Vorschaltradsatzes (VRS) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über eine dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Hohlrad (12) des Vorschaltradsatzes (VRS) verbindbar ist, dass das Hohlrad (12) des Vorschaltradsatzes (VHS) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit dem Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist und über die erste Freilaufkupplung (F1) des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit dem Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes RS1) verbindbar ist, und dass das Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbunden ist. (8)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten eines ersten Ganges (G1) die erste, zweite und dritte Bremse (B1, B2, B3) geöffnet sind, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung (F1, F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines zweiten Ganges (G2) die erste Bremse (B1) geschlossen ist und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geöffnet sind, wobei die erste Freilaufkupplung (F1) im Überholtriebzustand ist und die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines dritten Ganges (G3) die zweite Bremse (B2) geschlossen ist und die erste und dritte Bremse (B1, B3) geöffnet sind, wobei die zweite Freilaufkupplung (F2) im Überholtriebzustand ist und die erste und dritte Freilaufkupplung (F1, F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines vierten Ganges (G4) die erste und zweite Bremse (B1, B2) geschlossen sind und die dritte Bremse (B3) geöffnet ist, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung (F1, F2) im Überholtriebzustand sind und die dritte Freilaufkupplung (F3) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines fünften Ganges (G5) die dritte Bremse (B3) geschlossen ist und die erste und zweite Bremse (B1, B2) geöffnet sind, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung (F1, F2) im Sperrrichtungszustand sind und die dritte Freilaufkupplung (F3) im Überholtriebzustand ist, oder dass zum Schalten eines sechsten Ganges (G6) die erste und dritte Bremse (B1, B3) geschlossen sind und die zweite Bremse (B2) geöffnet ist, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung (F1, F3) im Überholtriebzustand sind und die zweite Freilaufkupplung (F2) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines siebenten Ganges (G7) die erste Bremse (B1) geöffnet ist und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geschlossen sind, wobei die erste Freilaufkupplung (F1) im Sperrrichtungszustand ist und die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines achten Ganges (G8) die erste, zweite und dritte Bremse (B1, B2, B3) geschlossen sind, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung (F1, F2, F3) im Überholtriebzustand sind. (8)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge der zweite Vorschaltradsatz (VR2) als Minus-Planetenradsatz, der erste Vorschaltradsatz (VR1) als Minus-Planetenradsatz, der zweite Planetenradsatz (RS2) als Minus-Planetenradsatz und der erste Planetenradsatz (RS1) als Minus-Planetenradsatz vorgesehen sind.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) mit dem Planetenradträger (17) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (16) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) mit dem Planetenradträger (14) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) verbunden ist und über eine vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Hohlrad (18) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) verbindbar ist, dass das Hohlrad (18) des zweiten Vorschaltradsatzes (VR2) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist, dass das Sonnenrad (13) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über eine dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Planetenradträger (14) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) verbindbar ist, dass das Hohlrad (15) des ersten Vorschaltradsatzes (VR1) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit dem Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist, dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) und mit dem Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbunden ist, und dass das Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbunden ist. (10)
Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten eines ersten Ganges (G1) die zweite, dritte und vierte Bremse (B2, B3, B4) geöffnet sind, wobei die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F2, F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines zweiten Ganges (G2) die zweite Bremse (B2) geschlossen ist und die dritte und vierte Bremse (B3, B4) geöffnet sind, wobei die zweite Freilaufkupplung (F2) im Überholtriebzustand ist und die dritte und vierte Freilaufkupplung (F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines dritten Ganges (G3) die dritte Bremse (B3) geschlossen ist und die zweite und vierte Bremse (B2, B4) geöffnet sind, wobei die dritte Freilaufkupplung (F3) im Überholtriebzustand ist und die zweite und vierte Freilaufkupplung (F2, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines vierten Ganges (G4) die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geschlossen sind und die vierte Bremse (B4) geöffnet ist, wobei die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Überholtriebzustand sind und die vierte Freilaufkupplung (F4) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines fünften Ganges (G5) die vierte Bremse (B4) geschlossen ist und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geöffnet sind, wobei die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind und die vierte Freilaufkupplung (F4) im Überholtriebzustand ist, oder dass zum Schalten eines sechsten Ganges (G6) die zweite und vierte Bremse (B2, B4) geschlossen sind und die dritte Bremse (B3) geöffnet ist, wobei die zweite und vierte Freilaufkupplung (F2, F4) im Überholtriebzustand sind und die dritte Freilaufkupplung (F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines siebenten Ganges (G7) die zweite Bremse (B2) geöffnet ist und die dritte und vierte Bremse (B3, B4) geschlossen sind, wobei die zweite Freilaufkupplung (F2) im Sperrrichtungszustand ist und die dritte und vierte Freilaufkupplung (F3, F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines achten Ganges (G8) die zweite, dritte und vierte Bremse (B2, B3, B4) geschlossen sind, wobei die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F2, F3, F4) im Überholtriebzustand sind. (10)
Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstufengetriebe als Tretlagergetriebe mit koaxial zueinander angeordneten Planetenradsätzen (VRS, VR1, VR2, RS1, RS2, NRS, NR1, NR2) ausgeführt ist.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) über eine nullte Freilaufkupplung (F0) mit der elektrischen Maschine (EM) verbindbar ist.
Fahrrad oder Pedelec mit einem Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche.