DE202006009123U1 - Multi-step automatic transmission for use in commercial motor vehicle, has carrier of one gearset and input shaft coupled to form one shaft, and another carrier of another gearset and output shaft coupled to form another shaft - Google Patents

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Abstract

The transmission has a carrier of a gearset (RS4) and an input shaft coupled to form a shaft (1), and another carrier of a gearset (RS3) and an output shaft coupled to form a shaft (2). A sun gear (SO1) of gearsets (RS1, RS4) couples for forming a shaft (3), and the carriers of gearsets (RS1, RS2) form shafts (4, 8). A ring gear (HO2) and a sun gear (SO2) of a gearset (RS3) couple for forming a shaft (7). A shifting element (A) e.g. friction-lock clutch, is located between the shaft (3) and a housing (GG), and another shifting element (B) is located between the shaft (4) and the housing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, vier Planetenradsätze, mindestens acht drehbare Wellen, sowie fünf Schaltelemente, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle bewirkt, sodass acht Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang realisierbar sind.The The present invention relates to a planetary multi-speed transmission, in particular an automatic transmission for a motor vehicle, comprising a drive shaft, an output shaft, four planetary gear sets, at least eight rotatable waves, as well as five Switching elements whose selective intervention different ratios between the drive shaft and output shaft causes, so that eight forward gears and at least one reverse gear are feasible.

Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetenradsätze, die mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen geschaltet werden und üblicherweise mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement, wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung verbunden sind.Automatic transmission, especially for Motor vehicles, include in the prior art planetary gear sets, the by means of friction or switching elements, such as clutches and Brakes are switched and usually with a slip action and optionally with a lockup clutch provided starting element, such as a hydrodynamic torque converter or a fluid coupling are connected.

Im Rahmen der DE 101 15 983 A1 der Anmelderin beispielsweise wird ein Mehrstufengetriebe beschrieben, mit einer Antriebswelle, die mit einem Vorschaltsatz verbunden ist, mit einer Abtriebswelle, die mit einem Nachschaltsatz verbunden ist, und mit maximal sieben Schaltelementen, durch deren wahlweises Schalten mindestens sieben Vorwärtsgänge ohne Gruppenschaltung schaltbar sind. Der Vorschaltsatz wird aus einem schaltbaren oder nicht schaltbaren Planetenradsatz oder aus maximal zwei nicht schaltbaren, miteinander gekoppelten Planetenradsätzen gebildet. Der Nachschaltsatz ist als Zweisteg-Vierwellen-Getriebe mit zwei schaltbaren Planetenradsätzen ausgebildet und weist vier freie Wellen auf. Die erste freie Welle dieses Zweisteg-Vierwellen-Getriebes ist mit dem ersten Schaltelement verbunden, die zweite freie Welle mit dem zweiten und dritten Schaltelement, die dritte freie Welle mit dem vierten und fünften Schaltelement und die vierte freie Welle ist mit der Abtriebswelle verbunden. Für ein Mehrstufengetriebe mit insgesamt sechs Schaltelementen wird erfidungsgemäß vorgeschlagen, die dritte freie Welle oder die erste freie Welle des Nachschaltsatzes zusätzlich mit einem sechsten Schaltelement zu verbinden. Für ein Mehrstufengetriebe mit insgesamt sieben Schaltelementen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die dritte freie Welle zusätzlich mit einem sechsten Schaltelement und die erste freie Welle zusätzlich mit einem siebten Schaltelement zu verbinden.As part of the DE 101 15 983 A1 For example, the Applicant describes a multi-speed transmission having a drive shaft connected to a ballast set, an output shaft connected to a rear-set and a maximum of seven shift elements, through the selective shifting of which at least seven forward gears can be shifted without a group shift. The ballast is formed from a switchable or non-switchable planetary or from a maximum of two non-switchable, coupled planetary gear sets. The secondary set is designed as a two-track four-shaft transmission with two switchable planetary gear sets and has four free waves. The first free shaft of this two-gear four-shaft transmission is connected to the first switching element, the second free shaft with the second and third switching element, the third free shaft with the fourth and fifth switching element and the fourth free shaft is connected to the output shaft. For a multistage transmission with a total of six switching elements erfill according to the invention, the third free shaft or the first free shaft of the additional set to be additionally connected to a sixth switching element. For a multi-speed transmission with a total of seven switching elements, the invention proposes to additionally connect the third free shaft additionally with a sixth switching element and the first free shaft with a seventh switching element.

Mehrere andere Mehrstufengetriebe sind beispielsweise auch aus der DE 101 15 995 A1 der Anmelderin bekannt, bei denen vier schaltbare, miteinander gekoppelte Planetenradsätze und sechs oder sieben reibschlüssige Schaltelemente vorgesehen sind, durch deren selektives Schließen eine Drehzahl einer Antriebswelle des Getriebes derart auf eine Abtriebswelle des Getriebes übertragbar ist, dass neun oder elf Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang schaltbar sind. Je nach Getriebeschema sind in jedem Gang zwei oder drei Schaltelemente geschlossen, wobei bei einem Wechsel von einem Gang in den jeweils nächstfolgend höheren oder nächstfolgend niedrigeren Gang zur Vermeidung von Gruppenschaltungen jeweils nur ein geschlossenes Schaltelement geöffnet und ein zuvor nicht geschlossenes Schaltelement zugeschaltet wird.Several other multi-speed transmissions are for example also from the DE 101 15 995 A1 the Applicant, in which four switchable, coupled planetary gear sets and six or seven frictional switching elements are provided by the selective closing a speed of a drive shaft of the transmission is transferable to an output shaft of the transmission that nine or eleven forward gears and at least one reverse gear switchable are. Depending on the transmission scheme, two or three shift elements are closed in each gear, with a change from one gear to the next higher or next lower gear to avoid group switching each open only a closed switching element and a previously not closed switching element is switched on.

Ferner wird in der gattungsgemäßen, nicht vorveröffentlichen Patentanmeldung DE 102005002337.1 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle, vier miteinander gekoppelten einzelnen Planetenradsätzen und fünf Schaltelementen vorgeschlagen, bei dem acht Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei schaltbar sind, also derart, dass bei einem Wechsel von einem Vorwärtsgang in den nächstfolgend höheren oder niedrigeren Vorwärtsgang jeweils nur eines der zuvor geschlossenen Schaltelemente geöffnet und nur eines der zuvor geöffneten Schaltelemente geschlossen wird. Das Mehrstufengetriebe weist auch einen Rückwärtsgang auf. In allen Vorwärtsgängen und im Rückwärtsgang sind jeweils drei Schaltelemen te geschlossen. Hinsichtlich der kinematischen Koppelung der vier Planetenradsätze untereinander und zur Antriebs- und Abtriebswelle ist vorgesehen, dass ein Steg des vierten Planetenradsatzes und die Antriebswelle miteinander verbunden sind und eine erste Welle des Getriebes bilden, ein Steg des dritten Planetenradsatzes und die Abtriebswelle miteinander verbunden sind und eine zweite Welle des Getriebes bilden, ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes miteinander verbunden sind und eine dritte Welle des Getriebes bilden, ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes eine vierte Welle des Getriebes bildet, ein Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes miteinander verbunden sind und eine fünfte Welle des Getriebes bilden, ein Steg des ersten Planetenradsatzes und ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes miteinander verbunden sind und eine sechste Welle des Getriebes bilden, ein Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und ein Hohlrad des vierten Planetenradsatzes miteinander verbunden sind und eine siebte Welle des Getriebes bilden und ein Steg des zweiten Planetenradsatzes eine achte Welle des Getriebes bildet. Hinsichtlich der kinematischen Koppelung der fünf Schaltelemente an die vier Planetenradsätze und an Antriebs- und Abtriebswelle ist vorgesehen, dass das erste Schaltelement im Kraftfluss zwischen der dritten Welle und einem Gehäuse des Getriebes, das zweite Schaltelement zwischen der vierten Welle und dem Gehäuse des Getriebes, das dritte Schaltelement zwischen der ersten und fünften Welle, das vierte Schaltelement entweder zwischen der achten und zweiten Welle oder zwischen der achten und sechsten Welle, sowie das fünfte Schaltelement entweder zwischen der siebten und fünften Welle oder zwischen der siebten und achten oder zwischen der fünften und achten Welle angeordnet ist.Furthermore, in the generic, not previously published patent application DE 102005002337.1 the Applicant proposed a multi-speed transmission with a drive shaft, an output shaft, four interconnected individual planetary gear sets and five switching elements, in which eight forward gears are switchable group circuit, so that when changing from one forward gear in the next higher or lower forward gear each only one of previously closed switching elements open and only one of the previously opened switching elements is closed. The multi-speed transmission also has a reverse gear. In all forward gears and in reverse, three Schaltelemen te are closed. With regard to the kinematic coupling of the four planetary gear sets with each other and the drive and output shaft is provided that a web of the fourth planetary gear set and the drive shaft are interconnected and form a first shaft of the transmission, a web of the third planetary gear and the output shaft are connected together and a form a second shaft of the transmission, a sun gear of the first planetary gear and a sun gear of the fourth planetary gear are connected to each other and form a third shaft of the transmission, a ring gear of the first planetary gear forms a fourth shaft of the transmission, a ring gear of the second planetary gear set and a sun gear of the third Planetenradsatzes are interconnected and form a fifth shaft of the transmission, a web of the first planetary gear set and a ring gear of the third planetary gear are connected to each other and form a sixth shaft of the transmission, a sun gear of the second planetary gear set and a ring gear of the fourth planetary gear set are connected to each other and form a seventh shaft of the transmission and a web of the second planetary gear sets forms an eighth shaft of the transmission. With regard to the kinematic coupling of the five shift elements to the four planetary gear sets and to the input and output shafts, it is provided that the first shift element in the power flow between the third shaft and a housing of the transmission, the second shift element between the fourth shaft and the housing of the transmission, the third shift element between the first and fifth shafts, the fourth shift element either between the eighth and second shafts or between the eighth and sixth shafts, and the fifth shift element either between the seventh and fifth shafts or between the seventh and eights or between the fifth and eighth wave is arranged.

Automatisch schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im Allgemeinen sind im Stand der Technik also bereits vielfach beschrieben und unterliegen einer permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese Getriebe eine ausreichende Anzahl von Vorwärtsgängen sowie einen Rückwärtsgang und eine für Kraftfahrzeuge sehr gut geeignete Übersetzung mit einer hohen Gesamtspreizung sowie günstigen Stufensprüngen aufweisen. Ferner sollen diese eine hohe Anfahrübersetzung in Vorwärtsrichtung ermöglichen und einen direkten Gang enthalten sowie für den Einsatz sowohl in PKW als auch NKW geeignet sein. Außerdem sollen diese Getriebe einen geringen Bauaufwand, insbesondere eine geringe Anzahl an Schaltelementen erfordern und bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermeiden, so dass bei Schaltungen in definierten Ganggruppen jeweils nur ein Schaltelement gewechselt wird.Automatically switchable vehicle transmissions in planetary construction are in general In the prior art, therefore, many times already described and subject a permanent development and improvement. So should These transmissions have a sufficient number of forward gears and a reverse gear and one for Motor vehicles very well suitable translation with a high Overall spread as well as favorable increments exhibit. Furthermore, these should have a high starting ratio in the forward direction enable and a direct gear included and for use both in cars be suitable as well as commercial vehicles. Furthermore should this gear a low construction cost, especially one require low number of switching elements and at sequential Switching mode avoid double switching, so that in circuits changed in defined gear groups only one switching element in each case becomes.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs genannten Art mit zumindest acht gruppenschaltungsfrei schaltbaren Vorwärtsgängen und zumindest einem Rückwärtsgang vorzuschlagen, bei dem unter Verwendung von insgesamt vier Planetenradsätzen eine möglichst geringe Anzahl an Schaltelementen benötigt wird. Zudem soll das Getriebe eine große Spreizung bei vergleichsweise harmonischer Gangabstufung aufweisen und zumindest in den Hauptfahrgängen einen günstigen Wirkungsgrad – also vergleichsweise geringe Schlepp- und Verzahnungsverluste – aufweisen.Of the present invention is based on the object, a multi-step transmission of the type mentioned above with at least eight group circuit free switchable forward gears and at least one reverse gear to propose, in which using a total of four planetary gear sets a preferably low number of switching elements is needed. In addition, the gear should a big spread have at comparatively harmonic ratio and at least in the main drives a cheap one Efficiency - so comparatively low drag and gear losses - have.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Mehrstufengetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.These The object is achieved by a Multi-step transmission with the features of claim 1 solved. Further advantageous embodiments and further developments will become apparent from the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise geht aus von dem Getriebeschema der gattungsgemäßen Patentanmeldung DE 102005002337.1 der Anmelderin aus und weist eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, vier miteinander gekoppelte Planetenradsätze, mindestens acht drehbare Wellen sowie fünf Schaltelemente (zwei Bremsen und drei Kupplungen) auf, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bewirkt, so dass acht Vor wärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar sind. In jedem Gang sind jeweils drei der fünf Schaltelemente geschlossen, wobei bei einem Wechsel von einem Vorwärtsgang in den nächstfolgend höheren oder niedrigeren Vorwärtsgang jeweils nur eines der zuvor geschlossenen Schaltelemente geöffnet und nur eines der zuvor geöffneten Schaltelemente geschlossen wird.The multi-speed transmission according to the invention in planetary design is based on the transmission scheme of the generic patent application DE 102005002337.1 Applicant and has a drive shaft, an output shaft, four coupled planetary gear sets, at least eight rotatable shafts and five switching elements (two brakes and three clutches) whose selective engagement causes different ratios between the drive shaft and the output shaft, so that before eight gears and a reverse gear are feasible. In each course, three of the five shift elements are closed, wherein when changing from one forward gear in the next higher or lower forward gear only one of the previously closed switching elements open and only one of the previously opened switching elements is closed.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass

  • – ein Steg des vierten Planetenradsatzes und die Antriebswelle ständig miteinander verbunden sind und die erste Welle des Getriebes bilden,
  • – ein Steg des dritten Planetenradsatzes und die Abtriebswelle ständig miteinander verbunden sind und die zweite Welle des Getriebes bilden,
  • – ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes ständig miteinander verbunden sind und die dritte Welle des Getriebes bilden,
  • – ein Steg des ersten Planetenradsatzes die vierte Welle des Getriebes bildet,
  • – ein Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes ständig miteinander verbunden sind und die fünfte Welle des Getriebes bilden,
  • – ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes ständig miteinander verbunden sind und die sechste Welle des Getriebes bilden,
  • – ein Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und ein Hohlrad des vierten Planetenradsatzes ständig miteinander verbunden sind und die siebte Welle des Getriebes bilden,
  • – ein Steg des zweiten Planetenradsatzes die achte Welle des Getriebes bildet,
  • – das erste Schaltelement im Kraftfluss zwischen der dritten Welle und einem Gehäuse des Getriebes angeordnet ist,
  • – das zweite Schaltelement im Kraftfluss zwischen der vierten Welle und dem Gehäuse des Getriebes angeordnet ist,
  • – das dritte Schaltelement im Kraftfluss zwischen der ersten und fünften Welle des Getriebes angeordnet ist,
  • – das vierte Schaltelement im Kraftfluss entweder zwischen der zweiten und achten Welle oder zwischen der sechsten und achten Welle des Getriebes angeordnet ist, und
  • – das fünfte Schaltelement im Kraftfluss entweder zwischen der fünften und der siebten Welle oder zwischen den fünften und achten Welle oder zwischen der siebten und achten Welle des Getriebes angeordnet ist.
According to the invention, it is proposed that
  • A web of the fourth planetary gear set and the drive shaft are constantly connected to each other and form the first shaft of the transmission,
  • A web of the third planetary gear set and the output shaft are constantly connected to each other and form the second shaft of the transmission,
  • A sun gear of the first planetary gear set and a sun gear of the fourth planetary gear set are constantly connected to each other and form the third shaft of the transmission,
  • A web of the first planetary gear set forms the fourth shaft of the gearbox,
  • A ring gear of the second planetary gear set and a sun gear of the third planetary gear set are constantly connected to each other and form the fifth shaft of the transmission,
  • A ring gear of the first planetary gear set and a ring gear of the third planetary gear set are constantly connected to each other and form the sixth shaft of the transmission,
  • A sun gear of the second planetary gear set and a ring gear of the fourth planetary gear set are constantly connected to each other and form the seventh shaft of the transmission,
  • A web of the second planetary gear set forms the eighth shaft of the gearbox,
  • - The first switching element is arranged in the power flow between the third shaft and a housing of the transmission,
  • - The second switching element is arranged in the power flow between the fourth shaft and the housing of the transmission,
  • The third switching element is arranged in the power flow between the first and fifth shaft of the transmission,
  • - The fourth switching element is arranged in the power flow either between the second and eighth shaft or between the sixth and eighth shaft of the transmission, and
  • - The fifth switching element is arranged in the power flow either between the fifth and the seventh shaft or between the fifth and eighth shaft or between the seventh and eighth shaft of the transmission.

Von dem gattungsgemäßen Mehrstufengetriebe gemäß der DE 102005002337.1 unterscheidet sich das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe also dadurch, dass die vierte Welle des Getriebes nunmehr durch den Steg des ersten Planetenradsatzes gebildet wird, und dass nunmehr die Hohlräder des ersten und dritten Planetenradsatzes ständig als sechste Welle des Getriebes miteinander verbunden sind.Of the generic multi-step transmission according to the DE 102005002337.1 Thus, the multi-speed transmission according to the invention thus differs in that the fourth shaft of the transmission is now formed by the web of the first planetary gear set, and that now the ring gears of the first and third planetary gear set are constantly connected to each other as the sixth shaft of the transmission.

Wie bei dem gattungsgemäßen Mehrstufengetriebe gemäß der DE 102005002337.1 gilt auch für das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe, dass sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, zweiten und dritten Schaltelementes, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, zweiten und fünften Schaltelementes, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, dritten und fünften Schaltelementes, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, vierten und fünften Schaltelementes, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, dritten und vierten Schaltelementes, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen des dritten, vierten und fünften Schaltelementes, der siebte Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, dritten und vierten Schaltelementes, der achte Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, vierten und fünften Schaltelementes und der Rückwärtsgang durch Schließen des ersten, zweiten und vierten Schaltelementes ergibt.As in the generic multistage transmission according to the DE 102005002337.1 also applies to the multi-speed transmission according to the invention that the first forward speed by closing the first, second and third switching element, the second forward speed by closing the first, second and fifth switching element, the third forward speed by closing the second, third and fifth switching element, the fourth Forward speed by closing the second, fourth and fifth shift elements, the fifth forward speed by closing the second, third and fourth shift element, the sixth forward speed by closing the third, fourth and fifth shift element, the seventh forward speed by closing the first, third and fourth shift element, the eighth forward speed by closing the first, fourth and fifth shift element and the reverse speed by closing the first, second and fourth shift element results.

Drei der vier Planetenradsätze sind als so genannte Minus-Planetenradsätze ausgeführt, deren jeweilige Planetenräder mit Sonnenrad und Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes kämmen. Einer der vier Planetenradsätze – konkret der erste Planetenradsatz – ist als so genannter Plus-Planetenradsatz mit miteinander kämmenden inneren und äußeren Planetenrädern ausgeführt, wobei diese inneren Planetenräder auch mit dem Sonnenrad dieses Plus-Planetenradsatzes kämmen, und wobei diese äußeren Planetenräder auch mit dem Hohlrad dieses Plus-Planetenradsatzes kämmen. Hinsichtlich der räumlichen Anordnung der vier Planetenradsätze im Gehäuse des Getriebes wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgeschlagen, die vier Planetenradsätze koaxial zueinander nebeneinander in einer Reihenfolge „erster, vierter, zweiter, dritter Planetenradsatz" anzuordnen.Three the four planetary gear sets are designed as so-called minus planetary gear sets whose respective planet gears with Combine sun gear and ring gear of the respective planetary gear set. one of the four planetary gear sets - concrete the first planetary gear set - is as a so-called plus planetary gear with intermeshing running inside and outside planetary gears, wherein these inner planet gears also mesh with the sun gear of this plus planetary gear set, and these outer planetary gears as well mesh with the ring gear of this plus planetary gear set. Regarding the spatial Arrangement of the four planetary gear sets in the case the transmission is proposed in an advantageous embodiment, the four planetary gear sets coaxial with each other next to each other in an order "first, fourth, second, third planetary gear set "to order.

Die räumliche Anordnung der Schaltelemente des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes innerhalb deren Getriebegehäuse ist im Prinzip nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung des Getriebegehäuses begrenzt. Zahlreiche Anregungen hinsichtlich der räumliche Anordnung und konstruktiver Ausgestaltung der Schaltelemente sind beispielsweise der gattungsgemäßen Patentanmeldung DE 102005002337.1 entnehmbar.The spatial arrangement of the switching elements of the multi-speed transmission according to the invention within the transmission housing is limited in principle only by the dimensions and the outer shape of the gear housing. Numerous suggestions with regard to the spatial arrangement and structural design of the switching elements are, for example, the generic patent application DE 102005002337.1 removable.

So kann beispielsweise in einer für einen Standardantrieb günstigen Variante hinsichtlich der Schaltelement-Anordung vorgesehen sein, dass das erste und das zweite Schaltelement räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich radial oberhalb des ersten oder vierten Planetenradsatzes angeordnet sind. Das dritte und fünfte Schaltelement können räumlich gesehen beispielsweise zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz angeordnet sein, wobei das zum Verblocken des zweiten Planetenradsatzes vorgesehene fünfte Schaltelement vorzugsweise unmittelbar axial an den zweiten Planetenradsatz angrenzt. Das fünfte Schaltelement kann aber auch auf der dem dritten Planetenradsatz abgewandten Seite des zweiten Planetenradsatzes angeordnet sein, also in einem Be reich axial zwischen dem zweiten und vierten Planetenradsatz, auch dann vorzugsweise unmittelbar axial an den zweiten Planetenradsatz angrenzend. Das vierte Schaltelement kann räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz oder auch räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem vierten und zweiten Planetenradsatz angeordnet sein. So kann beispielsweise das Lamellenpaket dieses vierten Schaltelementes benachbart zum dritten Planetenradsatz oder benachbart zum zweiten Planetenradsatz angeordnet sein.So can for example in a for a standard drive cheap Variant be provided with regard to the switching element arrangement, that the first and the second switching element spatially seen at least partially in a region radially above the first or fourth planetary gear set are arranged. The third and fifth switching element can be seen spatially For example, at least partially in an area axially between be arranged the second and third planetary gear, wherein the for blocking the second planetary gear provided fifth switching element preferably immediately adjacent axially to the second planetary gear set. The fifth Switching element can also be on the third planetary gear be arranged opposite side of the second planetary gear set, ie in an area axially between the second and fourth planetary gearsets, then also preferably immediately adjacent axially to the second planetary gear set. The fourth switching element can be seen spatially at least partially in a region axially between the second and third planetary gear or spatially seen at least partially in a range axially between the fourth and second planetary gear set be arranged. For example, the disk pack this fourth switching element adjacent to the third planetary gear or be arranged adjacent to the second planetary gear.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrstufengetriebes ergeben sich insbesondere für Personenkraftwagen geeignete Übersetzungen mit großer Gesamtspreizung in harmonischer Gangabstufung. Darüber hinaus wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen, nämlich zwei Bremsen und drei Kupplungen, der Bauaufwand vergleichsweise gering. Zudem ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe in allen Gängen ein guter Wirkungsgrad einerseits infolge geringer Schleppverluste, da in jedem Gang jeweils nur zwei Schaltelemente nicht im Eingriff sind, andererseits auch infolge geringer Verzahnungsverluste in den einfach aufgebauten Einzel-Planetenradsätzen.By the embodiment of the invention Multi-speed transmissions are particularly suitable for passenger cars with translations greater Overall spread in harmonic ratio. Furthermore is the multi-stage transmission according to the invention by a small number of switching elements, namely two brakes and three Couplings, the construction cost comparatively low. In addition, results in the multistage transmission according to the invention in all courses a good efficiency on the one hand due to low drag losses, because in each gear only two switching elements are not engaged on the other hand, also due to low gear losses in the simply constructed single planetary gearsets.

Darüber hinaus ist es mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe in vorteilhafter Weise möglich, ein Anfahren mit einem hydrodynamischen Wandler, einer externen Anfahrkupplung oder auch mit sonstigen geeigneten externen Anfahrelementen durchzuführen. Es ist auch denkbar, den Anfahrvorgang mit einem im Getriebe integrierten Anfahrelement zu ermöglichen. Vorzugsweise eignet sich hierfür eine der beiden Bremsen, die im ersten und zweiten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang betätigt wird.Furthermore it is with the multi-speed transmission according to the invention advantageously possible a start with a hydrodynamic converter, an external Starting clutch or to perform with other suitable external starting elements. It is also conceivable, the starting process with an integrated in the transmission To allow starting element. Preferably, this is suitable one of the two brakes, the first and second forward and in reverse is pressed.

Außerdem ist das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird. So ist es beispielsweise ohne besondere konstruktive Maßnahmen möglich, Antrieb und Abtrieb des Getriebes wahlweise koaxial oder achsparallel zueinander anzuordnen.Besides that is the multi-stage transmission according to the invention designed so that adaptability to different powertrain configurations both in force flow direction as well as in spatial terms is made possible. So it is, for example, without special design measures possible, Drive and output of the gearbox optionally coaxial or parallel to the axis to arrange each other.

Für eine Anwendung mit koaxial zueinander verlaufender Antriebs- und Abtriebswelle ist es beispielsweise zweckmäßig, dass der erste Planetenradsatz der dem Antrieb des Getriebes zugewandte Planetenradsatz der erfindungsgemäßen Planetenradsatzgruppe ist. Für eine Anwendung mit achsparallel oder winklig zueinander verlaufender Antriebs- und Abtriebswelle kann der erste oder der dritte Planetenradsatz auf der Seite des Getriebegehäuses angeordnet sein, die dem mit der Antriebswelle wirkverbundenen Antriebsmotor des Getriebes zugewandt ist.For an application with coaxially extending drive and output shaft For example, is it appropriate that the first planetary gear set of the drive of the transmission facing planetary gear set the planetary gear set group according to the invention is. For an application with axially parallel or angled to each other Drive and output shaft, the first or the third planetary gear arranged on the side of the transmission housing be that which is operatively connected to the drive shaft drive motor facing the transmission.

In Verbindung mit der vorgeschlagenen räumlichen Anordnung der vier Planetenradsätze koaxial nebeneinander in der Reihenfolge „erster, vierter, zweiter, dritter Planetenradsatz" und der vorgeschlagenen räumlichen Anordnung der fünf Schaltelemente innerhalb des Getriebegehäuses ist es konstruktiv in vorteilhafter Weise möglich, dass maximal drei der vier Planetenradsätze jeweils höchstens von einer Welle des Getriebes in axialer Richtung zentrisch durchgriffen werden. Entsprechend einfach ist die konstruktive Ausbildung der Druck- und Schmiermittelzufuhr zu den Servoeinrichtungen der einzelnen Schaltelemente. In Verbindung mit koaxial zueinander verlaufender Antriebs- und Abtriebswelle beispielsweise durchgreift nur die erste Welle des Getriebes den ersten, vierten und zweiten Planetenradsatz zentrisch. In Verbindung mit achsparallel oder winklig zueinander verlaufender Antriebs- und Abtriebswelle und antriebsmotornahem ersten Planetenradsatz beispielsweise durchgreift nur die erste Welle des Getriebes den ersten, vierten und zweiten Planetenradsatz zentrisch. In Verbindung mit achsparallel oder winklig zueinander verlaufender Antriebs- und Abtriebswelle und antriebsmotornahem dritten Planetenradsatz kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nur der dritte und zweite Planeten radsatz von nur einer Welle des Getriebes, nämlich nur von der erste Welle des Getriebes zentrisch durchgriffen werden.In Connection with the proposed spatial arrangement of the four planetary gear coaxial side by side in the order "first, fourth, second, third planetary gear set "and the proposed spatial Arrangement of the five Switching elements within the gear housing, it is constructive in advantageously possible, that a maximum of three of the four planetary gear sets at most centrally penetrated by a shaft of the transmission in the axial direction become. Accordingly simple is the constructive training of Supply of pressure and lubricant to the servos of the individual Switching elements. In conjunction with coaxial with each other Drive and output shaft For example, only the first shaft of the transmission passes through the first, fourth and second planetary gear centric. In connection with axially parallel or angularly extending drive and output shaft and drive motor near first planetary gear set For example, only the first shaft of the transmission passes through the first, fourth and second planetary gear centric. In connection with axially parallel or angularly extending drive and output shaft and drive motor close to the third planetary gear set For example, it may be provided that only the third and second Planetary gear set of only one shaft of the transmission, namely only be centrally penetrated by the first shaft of the transmission.

In allen Fällen kann die dritte Welle des Getriebes, die abschnittsweise durch die Sonnenräder des ersten und vierten Planetenradsatzes gebildet wird, an einer getriebegehäusefesten Nabe verdrehbar gelagert sein. Ist der erste Planetenradsatz dem Antrieb des Getriebes zugewandt, so ist diese genannte gehäusefeste Nabe Bestandteil der antriebsseitigen Getriebegehäusewand, andernfalls Bestandteil der dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Getriebegehäusewand.In all cases can be the third shaft of the gearbox, the sections through the Sun wheels of the first and fourth planetary gear set is formed on a gear housing fixed Hub be rotatably mounted. Is the first planetary gear set to the drive facing the transmission, so this is called fixed to the housing Hub part of the drive-side gear housing wall, otherwise part of the drive motor opposite Gearbox housing wall.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Gleiche bzw. vergleichbare Bauteile sind dabei auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.The Invention will be exemplified below with reference to the drawings explained in more detail. Same or Comparable components are also denoted by the same reference numerals Mistake.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels für ein Mehrstufengetriebe gemäß der Erfindung; 1 a schematic representation of a first embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels für ein Mehrstufengetriebe gemäß der Erfindung; 2 a schematic representation of a second embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels für ein Mehrstufengetriebe gemäß der Erfindung; 3 a schematic representation of a third embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

4 ein beispielhaftes Schaltschema und beispielhafte Gangübersetzungen für die Mehrstufengetriebe gemäß 1, 2 und 3; 4 an exemplary circuit diagram and exemplary gear ratios for the multi-speed transmission according to 1 . 2 and 3 ;

5 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels für ein Mehrstufengetriebe gemäß der Erfindung; 5 a schematic representation of a fourth embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

6 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels für ein Mehrstufengetriebe gemäß der Erfindung; 6 a schematic representation of a fifth embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

7 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels für ein Mehrstufengetriebe gemäß der Erfindung; und 7 a schematic representation of a sixth embodiment of a multi-stage transmission according to the invention; and

8 ein beispielhaftes Schaltschema und beispielhafte Gangübersetzungen für die Mehrstufengetriebe gemäß 5, 6 und 7. 8th an exemplary circuit diagram and exemplary gear ratios for the multi-speed transmission according to 5 . 6 and 7 ,

1 zeigt nun ein erstes Ausführungsbeispiel für ein efrindungsgemäßes Mehrstufengetriebe, in schematischer Darstellung. Das Getriebe umfasst eine Antriebswelle AN und eine Abtriebswelle AB, sowie vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 und fünf Schaltelemente A, B, C, D, E, die alle in einem Gehäuse GG des Getriebes angeordnet sind. Die vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 sind in diesem Ausführungsbeispiel in axialer Richtung in der Reihenfolge „RS1, RS4, RS2, RS3" koaxial hintereinander angeordnet. Der Planetenradsatz RS1 ist als einfacher Plus-Planetenradsatz in Doppelplanetenbauweise ausgebildet. Ein Plus-Planetenradsatz weist bekanntlich miteinander kämmende innere und äußere Planetenräder auf, wobei diese inneren Planetenräder auch mit dem Sonnenrad dieses Planetensatzes kämmen, und wobei diese äußeren Planetenräder auch mit dem Hohlrad dieses Planetensatzes kämmen. Das Hohlrad des Planetenradsatzes RS1 ist mit HO1 bezeichnet, das Sonnenrad mit SO1, die inneren Planetenräder mit PL1i, die äußeren Planetenräder mit PL1a, der Steg, an dem die inneren und äußeren Planetenräder PL1i, PL1a rotierbar gelagert sind, mit ST1. Die anderen drei Planetenradsätze RS2, RS3 und RS4 sind als einfache Minus-Planetenradsätze ausgebildet. Ein Minus-Planetenradsatz weist bekanntlich Planetenräder auf, die mit Sonnen- und Hohlrad dieses Planetensatzes kämmen. Die Hohlräder der Planetenradsätze RS2, RS3, RS4 sind mit HO2, HO3 und HO4 bezeichnet, die Sonnenräder mit SO2, SO3 und SO4, die Planetenräder mit PL2, PL3 und PL4, und die Stege, an denen die genannten Planetenräder rotierbar gelagert sind, mit ST2, ST3 und ST4. 1 shows a first embodiment of a efrindungsgemäßen multi-step transmission, in a schematic representation. The transmission comprises a drive shaft AN and an output shaft AB, and four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 and five switching elements A, B, C, D, E, which are all arranged in a housing GG of the transmission. In this exemplary embodiment, the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 are arranged coaxially one after the other in the axial direction in the order "RS1, RS4, RS2, RS3." The planetary gear set RS1 is designed as a simple plus planetary gear set in double planetary design is known to mesh with inner and outer planetary gears, these inner planetary gears also meshing with the sun gear of this planetary gear set, and with these outer planet gears also meshing with the ring gear of this planetary gearset. the inner planetary gears with PL1i, the outer planetary gears with PL1a, the bridge on which the inner and outer planetary gears PL1i, PL1a are rotatably supported, with ST1 The other three planetary gear sets RS2, RS3 and RS4 are formed as simple minus planetary gear sets Minus planetary gear set known planetary gears au f, with the sun and ring gear of this planetary gear set comb. The ring gears of the planetary gear sets RS2, RS3, RS4 are denoted by HO2, HO3 and HO4, the sun gears with SO2, SO3 and SO4, the planetary gears with PL2, PL3 and PL4, and the webs on which said planet gears are rotatably mounted with ST2, ST3 and ST4.

Selbstverständlich können die Verzahnungen der Planetenradsätze des Getriebes als Schrägverzahnungen ausgeführt sein, wobei der Fachmann die Schrägungswinkel, Verzahnungsflankenkorrekturen und Schrägungsrichtung in üblicher Weise unter Berücksichtigung der an der jeweiligen Verzahnung vorliegenden Verzahnungskräfte und unter Berücksichtigung des Axiallagerkonzeptes des Getriebes auslegen wird. So kann es bei dem hier in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als vorteilhafte Ausgestaltung beispielsweise vorgesehen sein, dass das Hohlrad HO1 des (als Plus-Planetenradsatz ausgebildeten) ersten Planetenradsatzes RS1 eine so genannte links-steigende Schrägverzahnung aufweist, während die Hohlräder HO4, HO2, HO3 der anderen drei (alle als Minus-Planetenradsatz ausgebildeten) Planetenradsatzes RS4, RS2, RS3 eine so genannte rechts-steigende Schrägverzahnung aufweisen. Demgegenüber gibt es bei dem zur vorliegenden 1 vom Aufbau her vergleichsweise ähnlichen Getriebe gemäß 4 der gattungsgemäßen DE 102005002337.1 mehrere sinnvolle Varianten zur Schrägungsrichtung der Planetenradsatz-Verzahnungen: Vorzugsweise weisen die Hohlräder aller vier (Minus-)Planetenradsätze, die wie im vorliegenden Beispiel in der Reihenfolge „RS1, RS4, RS2, RS3" axial nebeneinander angeordnet sind, jeweils eine rechts-steigende Schrägverzahnung auf; in einer zweitbesten Lösung weisen die Hohlräder des ersten, vierten und dritten Planetenradsatzes jeweils eine rechts-steigende Schrägverzahnung auf, während das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes eine links-steigende Schägverzahnung ausfweist; in einer drittbesten Lösung weisen die Hohlräder des ersten, vierten und zweiten Planetenradsatzes jeweils eine rechts-steigende Schrägverzahnung auf, während das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes eine links-steigende Schägverzahnung aufweist.Of course, the teeth of the planetary gear sets of the transmission can be designed as helical gears, the skilled person will interpret the helix angle, tooth flank corrections and helical direction in a conventional manner, taking into account the present at the respective teeth Verzahnungskräfte and taking into account the Axiallagerkonzeptes of the transmission. So it can be at the here in 1 illustrated embodiment may be provided as an advantageous embodiment, for example, that the ring gear HO1 of the (designed as plus planetary) first planetary gearset RS1 has a so-called left-rising helical gear, while the ring gears HO4, HO2, HO3 of the other three (all as a minus planetary gear trained) planetary gearset RS4, RS2, RS3 have a so-called right-rising helical teeth. In contrast, there are in the present 1 structurally comparatively similar transmission according to 4 the generic DE 102005002337.1 several useful variants of the helical direction of the planetary gear sets: Preferably, the ring gears of all four (minus) planetary, which are arranged axially adjacent to each other in the order "RS1, RS4, RS2, RS3" as in the present example, each a right-rising helical teeth In a second best solution, the ring gears of the first, fourth and third planetary gear sets each have a right-rising helical gear, while the ring gear of the second planetary gear set a left-rising helical teeth, in a third best solution, the ring gears of the first, fourth and second Planetenradsatzes each have a right-rising helical toothing, while the ring gear of the third planetary gear has a left-rising helical toothing.

Wie in 1 weiterhin ersichtlich, sind die Schaltelemente A und B als Bremsen ausgebildet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel beide als reibschlüssig schaltbare Lamellenbremse ausgeführt sind, selbstverständlich in einer anderen Ausgestaltung auch als reibschlüssig schaltbare Bandbremse oder beispielsweise auch als formschlüssig schaltbare Klauen- oder Konusbremse ausgeführt sein können. Die Schaltelemente C, D und E sind als Kupplungen ausgebildet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel alle als reibschlüssig schaltbare Lamellenkupplung ausgeführt sind, selbstverständlich in einer anderen Ausgestaltung beispielsweise auch als formschlüssig schaltbare Klauen- oder Konuskupplung ausgeführt sein können. Mit diesen fünf Schaltelementen A bis E ist ein selektives Schalten von acht Vorwärtsgängen und zumindest einem Rückwärtsgang realisierbar. Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe weist insgesamt zumindest acht drehbare Wellen auf, die mit 1 bis 8 bezeichnet sind.As in 1 Furthermore, it can be seen, the switching elements A and B are designed as brakes, which are both executed in the illustrated embodiment as frictionally switchable disk brake, of course, in another embodiment as frictionally switchable band brake or, for example, can be designed as a form-locking switchable claw or cone brake. The switching elements C, D and E are designed as clutches, which are all executed in the illustrated embodiment as frictionally switchable multi-plate clutch, of course, in another embodiment, for example, as a form-fitting switchable claw or cone clutch can be performed. With these five switching elements A to E, a selective switching of eight forward gears and at least one reverse gear can be realized. The multi-speed transmission according to the invention has a total of at least eight rotatable shafts that with 1 to 8th are designated.

Hinsichtlich der kinematischen Kopplung der einzelnen Elemente der vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 untereinander und zur Antriebs- und Antriebswelle AN, AB ist erfindungsgemäß folgendes vorgesehen: Der Steg ST4 des vierten Planetenradsatzes RS4 und die Antriebswelle AN sind als Welle 1 ständig miteinander verbunden. Der Steg ST3 des dritten Planetenradsatzes RS3 und die Abtriebswelle AB sind als Welle 2 ständig miteinander verbunden. Die Sonnenräder SO1, SO4 des ersten und vierten Planetenradsatzes RS1, RS4 sind als Welle 3 ständig miteinander verbunden. Der gekoppelte Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1 bildet die Welle 4. Das Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das Sonnenrad SO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 sind als Welle 5 ständig miteinander verbunden. Das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes RS1 und das Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 sind als Welle 6 ständig miteinander verbunden. Das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das Hohlrad HO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 sind als Welle 7 ständig miteinander verbunden. Der Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 bildet die Welle 8.With regard to the kinematic coupling of the individual elements of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 with each other and to the drive and drive shaft AN, AB according to the invention the following is provided: The web ST4 of the fourth planetary gearset RS4 and the drive shaft AN are as a shaft 1 constantly connected. The web ST3 of the third planetary gearset RS3 and the output shaft AB are as a shaft 2 constantly connected. The sun gears SO1, SO4 of the first and fourth planetary gear sets RS1, RS4 are as a shaft 3 constantly connected. The coupled web ST1 of the first planetary gear set RS1 forms the shaft 4 , The ring gear HO2 of the second planetary gearset RS2 and the sun gear SO3 of the third planetary gearset RS3 are as a shaft 5 constantly connected. The ring gear HO1 of the first planetary gearset RS1 and the ring gear HO3 of the third planetary gearset RS3 are a shaft 6 constantly connected. The sun gear SO2 of the second planetary gearset RS2 and the ring gear HO4 of the fourth planetary gearset RS4 are as a shaft 7 constantly connected. The web ST2 of the second planetary gear set RS2 forms the shaft 8th ,

Hinsichtlich der kinematischen Kopplung der fünf Schaltelemente A bis E an die so beschriebenen Wellen 1 bis 8 des Getriebes ist bei dem Mehrstufen getriebe gemäß 1 folgendes vorgesehen: Die Bremse A als erstes Schaltelement ist im Kraftfluss zwischen der Welle 3 und einem Gehäuse GG des Getriebes angeordnet. Die Bremse B als zweites Schaltelement ist im Kraftfluss zwischen der Welle 4 und dem Gehäuse GG angeordnet. Die Kupplung C als drittes Schaltelement ist im Kraftfluss zwischen der Welle 1 und der Welle 5 angeordnet. Die Kupplung D als viertes Schaltelement ist im Kraftfluss zwischen der Welle 2 und der Welle 8 angeordnet. Die Kupplung E als fünftes Schaltelement ist im Kraftfluss zwischen der Welle 5 und der Welle 7 angeordnet und verbindet im geschalteten bzw. geschlossenen Zustand Sonnenrad SO2 und Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 miteinander.With regard to the kinematic coupling of the five switching elements A to E to the waves thus described 1 to 8th of the transmission is in the multi-stage gearbox according to 1 The following is provided: The brake A as a first switching element is in the power flow between the shaft 3 and a housing GG of the transmission. The brake B as a second switching element is in the power flow between the shaft 4 and the housing GG arranged. The clutch C as a third switching element is in the power flow between the shaft 1 and the wave 5 arranged. The clutch D as the fourth switching element is in the power flow between the shaft 2 and the wave 8th arranged. The clutch E as fifth switching element is in the power flow between the shaft 5 and the wave 7 arranged and connects in the closed or closed state sun gear SO2 and ring gear HO2 of the second planetary gearset RS2 with each other.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Planetenradsatz RS1 der antriebsnahe Radsatz des Getriebes und der dritte Planetenradsatz RS3 der antriebsnahe Radsatz des Getriebes, wobei Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB beispielhaft koaxial zueinander angeordnet sind. Dem Fachmann ist leicht ersichtlich, dass dieses Getriebe ohne besonderen Aufwand derart modifizierbar ist, dass Antriebs- und Abtriebswelle nicht mehr koaxial zueinander angeordnet sind, beispielsweise achsparallel oder winklig zueinander. Bei einer derartigen Anordnung wird der Fachmann bei Bedarf auch den Antrieb des Getriebes nahe dem dritten Planetenradsatz RS3, also auf der dem ersten Planetenradsatz RS1 abgewandten Seite des dritten Planetenradsatzes RS3 anordnen.In the in 1 illustrated embodiment, the first planetary gearset RS1 of the gearset close to the gearbox and the third planetary gearset RS3 of the gearset close to the transmission, wherein drive shaft AN and output shaft AB are arranged for example coaxially to each other. It is readily apparent to those skilled in the art that this transmission can be modified without special effort in such a way that the input and output shafts are no longer are arranged coaxially to each other, for example, parallel to the axis or at an angle to each other. In such an arrangement, the person skilled in the art will also arrange the drive of the transmission near the third planetary gear set RS3, that is to say on the side of the third planetary gear set RS3 facing away from the first planetary gear set RS1.

Im Prinzip kann die räumliche Anordnung der Schaltelemente des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes innerhalb des Getriebes beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung des Getriebegehäuses GG begrenzt.In principle, the spatial arrangement of the switching elements of the in 1 illustrated embodiment of a multi-speed transmission according to the invention within the transmission be arbitrary and is limited only by the dimensions and the outer shape of the gear housing GG.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Bremsen A, B räumlich gesehen im Bereich des hier antriebsnahen ersten Planetenradsatzes RS1 angeordnet, dabei axial nebeneinander, wobei die kinematische Anbindung der beiden Bremsen A, B an den ersten Planetenradsatz RS1 bedingt, dass die Bremse B näher an dem zum ersten Planetenradsatz RS1 benachbarten vierten Planetenradsatz RS4 angeordnet ist als die Bremse A, bzw. dass die Bremse A näher am Antrieb des Getriebes angeordnet ist als die Bremse B. Räumlich gesehen ist die Bremse B zumindest teilweise in einem Bereich radial über dem ersten Planetenradsatz RS1 angeordnet und die Bremse A entsprechend auf der dem vierten Planetenradsatz RS4 abgewandten (antriebsnahen) Seite des ersten Planetenradsatzes RS1. Ein Innenlamellenträger der Bremse A bildet einen Abschnitt der Welle 3 des Getriebes und ist auf der dem vierten Planetenradsatz RS4 abgewandten Seite des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dessen Sonnenrad SO1 verdrehfest verbunden. Abschnittsweise ist die Welle 3 als eine Art Sonnenwelle ausgebildet, welche die Sonnenräder SO1, SO4 der Planetenradsätze RS1, RS4 miteinander verbindet. Dabei kann die Welle 3 sowohl an der Antriebswelle AN als auch an einer (in 1 nicht näher dargestellten) getriebegehäusefesten Nabe verdrehbar gelagert sein. Ein Innenlamellenträger der Bremse B ist als Welle 4 des Getriebes mit dem gekoppelten Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1 verdrehfest verbunden. Die zur Betätigung der Reibelemente der beiden Bremsen A, B notwendigen Servoeinrichtungen sind in 1 zur Vereinfachung nicht näher dargestellt und können beispielsweise im Getriebegehäuse GG oder einem getriebegehäusefesten Gehäusedeckel integriert bzw. axial verschiebbar gelagert sein.In the in 1 illustrated embodiment, the two brakes A, B spatially in the region of the drive-near first planetary gear set RS1 arranged, while axially next to each other, the kinematic connection of the two brakes A, B to the first planetary gear set RS1 conditionally, that the brake B closer to the the first planetary gear set RS1 adjacent fourth planetary gear set RS4 is arranged as the brake A, or that the brake A is closer to the drive of the transmission is arranged as the brake B. Spatially, the brake B is at least partially disposed in a region radially above the first planetary gear set RS1 and the brake A corresponding to the fourth planetary gearset RS4 facing away from (drive) side of the first planetary gear set RS1. An inner disc carrier of the brake A forms a portion of the shaft 3 of the transmission and is rotationally connected on the fourth planetary gearset RS4 side remote from the first planetary gear set RS1 with the sun gear SO1. Sectionwise is the wave 3 formed as a kind of sun wave, which connects the sun gears SO1, SO4 of the planetary gear sets RS1, RS4 together. It can be the wave 3 both at the drive shaft AN and at a (in 1 not shown) gearbox fixed hub be rotatably mounted. An inner disc carrier of the brake B is as a shaft 4 of the transmission with the coupled web ST1 of the first planetary gear set RS1 rotationally connected. The necessary for the actuation of the friction elements of the two brakes A, B servos are in 1 for simplicity not shown in detail and can be integrated, for example, in the transmission housing GG or a transmission housing fixed housing cover or axially displaceable.

Der Fachmann wird diese beispielhafte räumliche Anordnung der beiden Bremsen A, B bei Bedarf ohne besonderen erfinderischen Aufwand modifizieren. So kann die Bremse A beispielsweise auch zumindest teilweise radial über dem ersten Planetenradsatz RS1 und die Bremse B zumindest teilweise radial über dem vierten Planetenradsatz RS4 angeordnet sein. In noch einer anderen Ausgestaltung können die beiden Bremsen A, B beispielsweise auch in radial übereinander axial angrenzend an den ersten Planetenradsatz RS1 auf dessen dem vierten Planetenradsatz RS4 abgewandten Seite angeordnet sein, wobei die Bremse B dann beispielsweise auf einem größeren Durchmesser angeordnet ist als die Bremse A.Of the One skilled in the art will exemplify this exemplary spatial arrangement of the two If necessary, modify brakes A, B without special inventive effort. For example, the brake A can also at least partially radially over the first planetary gearset RS1 and the brake B at least partially radially over be arranged the fourth planetary gear set RS4. In yet another Design can the two brakes A, B, for example, in radial superimposed axially adjacent to the first planetary gearset RS1 on the fourth planetary gear set RS4 facing away from, wherein the brake B then arranged for example on a larger diameter is called the brake A.

Wie aus 1 weiterhin ersichtlich, sind alle drei Kupplungen C, D, E räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz RS2, RS3 angeordnet, wobei die zur Betätigung der jeweiligen Lamellenpakete der Kupplungen C, D, E notwendigen Servoeinrichtung in 1 zur Vereinfachung nicht näher dargestellt sind.How out 1 Furthermore, as can be seen, all three clutches C, D, E are arranged at least partially in a region axially between the second and third planetary gearset RS2, RS3, the servo device required for actuating the respective disk sets of the clutches C, D, E 1 for simplicity are not shown in detail.

Die Kupplung E grenzt unmittelbar axial an den zweiten Planetenradsatz RS2 an. Dabei bildet ein Außenlamellenträger der Kupplung E einen Abschnitt der Welle 5 des Getriebes und ist einerseits auf seiner dem zweiten Planetenradsatz RS2 zugewandten Seite mit dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und andererseits auf seiner dem zweiten Planetenradsatz RS2 abgewandten Seite (über einen Außenlamellenträger der benachbarten Kupplung C) mit dem Sonnenrad SO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 verdrehtest verbunden. Ein Innenlamellenträger der Kupplung E bildet einen Abschnitt der Welle 7 des Getriebes und ist mit dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verdrehfest verbunden, welches wiederum ständig mit dem Hohlrad HO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 verdrehfest verbunden ist. Die zur Betätigung des Lamellenpaketes der Kupplung E notwendige Servoeinrichtung kann beispielsweise an dem genannten Innenlamellenträger der Kupplung E axial verschiebbar gelagert sein und rotiert dann ständig mit Drehzahl der Welle 7. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Servoeinrichtung der Kupplung E innerhalb des durch den Außenlamellenträger der Kupplung E gebildeten Zylinderraums angeordnet ist, dass die Servoeinrichtung der Kupplung E an diesem Außenlamellenträger der Kupplung E axial verschiebbar gelagert ist und dann ständig mit Drehzahl der Welle 5 rotiert. Zum Ausgleich der rotatorischen Drucks ihres rotierenden Druckraums kann die Servoeinrichtung der Kupplung E in bekannter Weise einen dynamischen Druckausgleich aufweisen.The clutch E is immediately adjacent axially to the second planetary gear set RS2. In this case, an outer disk carrier of the clutch E forms a portion of the shaft 5 of the transmission and on the one hand on its side facing the second planetary gear set RS2 with the ring gear HO2 of the second planetary gear set RS2 and on the other hand on its second planetary gearset RS2 side (via an outer disk carrier of the adjacent clutch C) twisted connected to the sun gear SO3 of the third planetary gearset RS3 , An inner disk carrier of the clutch E forms a portion of the shaft 7 of the transmission and is rotationally connected to the sun gear SO2 of the second planetary gearset RS2, which in turn is constantly connected rotationally fixed to the ring gear HO4 of the fourth planetary gearset RS4. The necessary for the actuation of the disk set of the clutch servo E may be axially displaceably mounted, for example, on said inner disk carrier of the clutch E and then rotates constantly with speed of the shaft 7 , However, it can also be provided that the servo device of the clutch E is disposed within the cylindrical space formed by the outer disk carrier of the clutch E, that the servo device of the clutch E is mounted axially displaceably on this outer disk carrier of the clutch E and then constantly with rotational speed of the shaft 5 rotates. To compensate for the rotational pressure of its rotating pressure chamber, the servo device of the clutch E in a known manner have a dynamic pressure compensation.

Wie aus 1 weiterhin ersichtlich, grenzt die Kupplung C axial auf Seite der Kupplung E an, die dem zweiten Planetenradsatz RS2 abgewandt und dem dritten Planetenradsatz RS3 zugewandt ist. Dabei bildet der Außenlamellenträger der Kupplung C einen Abschnitt der Welle 5 des Getriebes und ist einerseits auf seiner dem zweiten Planetenradsatz RS2 zugewandten Seite (über den Außenlamellenträger der Kupplung E) mit dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und andererseits auf seiner dem zweiten Planetenradsatz RS2 abgewandten Seite mit dem Sonnenrad SO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 verdrehfest verbunden. Ein Innenlamellenträger der Kupplung C bildet einen Abschnitt der Welle 1 des Getriebes und ist mit dem Steg ST4 des vierten Planetenradsatzes RS4 und mit der Antriebswelle AN verdrehfest verbunden. Die zur Betätigung des Lamellenpaketes der Kupplung C notwendige Servoeinrichtung kann beispielsweise an dem Innenlamellenträger der Kupplung C axial verschiebbar gelagert sein und rotiert dann ständig mit Drehzahl der Welle 1 bzw. der Antriebswelle AN. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Servoeinrichtung der Kupplung C innerhalb des durch den Außenlamellenträger der Kupplung C gebildeten Zylinderraums angeordnet ist, dass die Servoeinrichtung der Kupplung C an diesem Außenlamellenträger der Kupplung C axial verschiebbar gelagert ist und dann ständig mit Drehzahl der Welle 5 rotiert. Zum Ausgleich der rotatorischen Drucks ihres rotierenden Druckraums kann die Servoeinrichtung der Kupplung C in bekannter Weise einen dynamischen Druckausgleich aufweisen.How out 1 Furthermore, it can be seen that the clutch C adjoins axially on the side of the clutch E, which faces away from the second planetary gearset RS2 and faces the third planetary gearset RS3. In this case, the outer disk carrier of the clutch C forms a portion of the shaft 5 of the transmission and on the one hand on its side facing the second planetary gear set RS2 (via the outer disk carrier of the clutch E) with the ring gear HO2 of the second planetary gearset RS2 and on the other hand its side remote from the second planetary gearset RS2 side with the sun gear SO3 of the third planetary gearset RS3 rotationally connected. An inner disk carrier of the clutch C forms a portion of the shaft 1 of the transmission and is rotationally connected to the web ST4 of the fourth planetary gearset RS4 and to the drive shaft AN. The necessary for the actuation of the disk set of the clutch C servo can be axially displaceably mounted, for example, on the inner disk carrier of the clutch C and then rotates constantly with speed of the shaft 1 or the drive shaft AN. However, it can also be provided that the servo device of the clutch C is arranged within the cylinder space formed by the outer disk carrier of the clutch C, that the servo device of the clutch C is mounted axially displaceably on this outer disk carrier of the clutch C and then constantly with rotational speed of the shaft 5 rotates. To compensate for the rotational pressure of its rotating pressure chamber, the servo device of the clutch C in a known manner have a dynamic pressure compensation.

Als eine zur Verwendung von Gleichteilen günstige Ausgestaltung ist beispielhaft vorgesehen, dass die Lamellenpakete der beiden benachbarten Kupplungen C, E auf gleichem Durchmesser angeordnet sind. In fertigungstechnisch vorteilhafter Weise kann für die beiden benachbarten Kupplun gen C, E auch ein gemeinsamer einteiliger Außenlamellenträger vorgesehen sein.When a favorable design for the use of identical parts is exemplary provided that the plate packs of the two adjacent couplings C, E are arranged on the same diameter. In manufacturing technology Advantageously, for the two adjacent Kupplun gene C, E also a common one-piece Provided outer disk carrier be.

In einer von 1 abweichenden konstruktiven Ausgestaltung kann beispielsweise aber auch vorgesehen sein, dass die Lamellenpakete der beiden Kupplungen C, E räumlich gesehen auch radial übereinander angeordnet sind. Ist hierbei das Lamellenpaket der Kupplung E räumlich gesehen zumindest teilweise radial über dem Lamellenpaket der Kupplung C angeordnet, so ist ein für beide Kupplungen C, E gemeinsamer Lamellenträger zweckmäßigerweise für die (radial äußere) Kupplung E als Innenlamellenträger und für die (radial innere) Kupplung C als Außenlamellenträger auszubilden und auf der dem dritten Planetenradsatz RS3 zugewandten Seite der Lamellenpakete C, E mit der Koppelwelle zu verbinden, welche das Hohlrad HO2 und das das Sonnenrad SO3 miteinander verbindet. Ist hingegen das Lamellenpaket der Kupplung C räumlich gesehen zumindest teilweise radial über dem Lamellenpaket der Kupplung E angeordnet, so ist ein für beide Kupplungen C, E gemeinsamer Lamellenträger zweckmäßigerweise für die (radial äußere) Kupplung C als Innenlamellenträger und für die (radial innere) Kupplung E als Außenlamellenträger auszubilden und auf der dem zweiten Planetenradsatz RS2 zugewandten Seite der Lamellenpakete C, E mit der Koppelwelle zu verbinden, welche das Hohlrad HO2 und das das Sonnenrad SO3 miteinander verbindet.In one of 1 Deviating structural design, for example, but also be provided that the disk sets of the two clutches C, E are spatially arranged radially superimposed. If in this case the disk set of the clutch E spatially arranged at least partially radially above the disk set of the clutch C, so is a common for both clutches C, E disk carrier suitably for the (radially outer) clutch E as an inner disk carrier and for the (radially inner) coupling C form as outer disk carrier and on the third planetary gear set RS3 side facing the disk sets C, E connect to the coupling shaft, which connects the ring gear HO2 and the sun gear SO3 together. If, on the other hand, the disk set of the clutch C is spatially arranged at least partially radially above the disk set of the clutch E, a disk carrier common to both clutches C, E is expediently for the (radially outer) clutch C as the inner disk carrier and for the (radially inner) clutch E form as outer disk carrier and to connect on the second planetary gearset RS2 side facing the disk sets C, E with the coupling shaft, which connects the ring gear HO2 and the sun gear SO3 together.

Wie aus 1 weiterhin ersichtlich, ist die Kupplung D räumlich gesehen benachbart zum dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet. Dabei bildet ein Innenlamellenträger der Kupplung D einen Abschnitt der Welle 8 des Getriebes und ist auf der dem vierten Planetenradsatz RS4 zugewandten Seite des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit dessen Steg ST2 verdrehfest verbunden. Dabei übergreift die Welle 8 den zweiten Planetenradsatz RS2 und die beiden Kupplungen C, E in axialer Richtung vollständig. Ein Außenlamellenträger der Kupplung D bildet einen Abschnitt der Welle 2 des Getriebes und ist auf der dem dritten Planetenradsatz RS3 zugewandeten Seite des Lamellenpaketes der Kupplung D mit dem Steg ST3 des dritten Planetenradsatzes RS3 verdrehfest verbunden, wobei dieser Steg ST3 wiederum mit der Abtriebswelle AB des Getriebes verbunden ist. Die zur Betätigung des Lamellenpaketes der Kupplung D notwendige Servoeinrichtung kann beispielsweise innerhalb des Zylinderraums angeordnet sein, der durch den Außenlamellenträger der Kupplung D bzw. durch die Welle 2 gebildet wird, kann an dem Außenlamellenträger der Kupplung D bzw. an der Welle 2 axial verschiebbar gelagert sein und rotiert dann ständig mit Drehzahl dieser Welle 2. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Servoeinrichtung der Kupplung D an dem genannten Innenlamellenträger der Kupplung D bzw. an der Welle 8 axial verschiebbar gelagert ist und ständig mit Drehzahl der Welle 8 rotiert, wobei in diesem Fall der Druckraum der Servoeinrichtung der Kupplung D beispielsweise nahe dem Lamellenpaket der Kupplung D bzw. nahe dem dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet sein kann, beispielsweise aber auch nahe dem zweiten Planetenradsatz RS2 in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und vierten Planetenradsatz RS2, RS4, beispielsweise sogar auch in einem Bereich axial zwischen dem vierten und ersten Planetenradsatz RS4, RS1. Zum Ausgleich des rotatorischen Drucks des rotierenden Druckraums kann die Servoeinrichtung der Kupplung D in bekannter Weise einen dynamischen Druckausgleich aufweisen.How out 1 Furthermore, as can be seen, the clutch D is arranged spatially adjacent to the third planetary gearset RS3. In this case, an inner disk carrier of the clutch D forms a portion of the shaft 8th of the transmission and is rotationally fixed on the fourth planetary gearset RS4 side facing the second planetary gear set RS2 with the web ST2. The shaft overreaches 8th the second planetary gear set RS2 and the two clutches C, E in the axial direction completely. An outer disc carrier of the clutch D forms a portion of the shaft 2 of the transmission and is rotationally fixed on the side facing the third planetary gear set RS3 side of the disk set of the clutch D to the web ST3 of the third planetary gearset RS3, said web ST3 is in turn connected to the output shaft AB of the transmission. The necessary for the actuation of the disk set of the clutch D servo can be arranged, for example, within the cylinder chamber, through the outer disk carrier of the clutch D or through the shaft 2 is formed on the outer disk carrier of the clutch D or on the shaft 2 be axially displaceable and then rotates constantly with speed of this wave 2 , But it can also be provided that the servo device of the clutch D on said inner disk carrier of the clutch D or on the shaft 8th is mounted axially displaceable and constantly with speed of the shaft 8th In this case, the pressure space of the servo device of the clutch D can be arranged, for example, close to the disk set of the clutch D or near the third planetary gearset RS3, but also close to the second planetary gearset RS2 in a range axially between the second and fourth planetary gearset RS2 , RS4, for example, even in a region axially between the fourth and first planetary gearset RS4, RS1. To compensate for the rotational pressure of the rotating pressure chamber, the servo device of the clutch D in a known manner have a dynamic pressure compensation.

Für den Fachmann ist leicht ersichtlich, dass die räumliche Anordnung der Kupplung D innerhalb des Getriebegehäuses GG vergleichsweise einfach gegenüber dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel modifizierbar ist. So kann in einer von 1 abweichenden Ausgestaltung beispielsweise vorgesehen sein, dass das Lamellenpaket der Kupplung D räumlich gesehen in einem Bereich radial über den Lamellenpaketen der beiden anderen Kupplungen C, E angeordnet ist. In noch einer anderen Ausgestaltung kann die Kupplung D beispielsweise zumindest teilweise in einem Bereich radial über dem zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet sein, wobei dann ein Abschnitt der Welle 2 die beiden Kupplungen C, E in axialer Richtung zumindest weitgehend übergreift. In einer weiteren Ausgestaltung kann beispielsweise auch vorgese hen sein, dass die Kupplung D räumlich gesehen in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und vierten Planetenradsatzes RS2, RS4 angeordnet ist, wobei dann ein Abschnitt der Welle 2 die beiden Kupplungen C, E in axialer Richtung vollständig und den zweiten Planetenradsatz RS2 in axialer Richtung zumindest teilweise übergreift.It is readily apparent to those skilled in the art that the spatial arrangement of the clutch D within the transmission housing GG comparatively simple compared to the in 1 illustrated embodiment is modifiable. So can in one of 1 deviating configuration, for example, be provided that the disk set of the clutch D spatially seen in a region radially above the disk sets of the other two clutches C, E is arranged. In yet another embodiment, the clutch D may, for example, at least partially be disposed in a region radially above the second planetary gearset RS2, in which case a portion of the shaft 2 the two clutches C, E in the axial direction at least largely overlaps. In a further embodiment, for example, also be vorgese hen that the Kupp ment D is arranged spatially in a range axially between the second and fourth planetary gear set RS2, RS4, in which case a portion of the shaft 2 the two clutches C, E in the axial direction completely and the second planetary gearset RS2 in the axial direction at least partially overlaps.

Wie aus 1 weiterhin ersichtlich, übergreift die Welle 6 als Koppelwelle zwischen den beiden Hohlrädern HO1, HO3 des ersten und dritten Planetenradsatzes RS1, RS3 in ihrem axialen Verlauf den vierten und zweiten Planetenradsatz RS4, RS2 sowie die Kupplungen E, C, D vollständig.How out 1 as can be seen, the shaft overlaps 6 as a coupling shaft between the two ring gears HO1, HO3 of the first and third planetary gear sets RS1, RS3 in their axial course, the fourth and second planetary gearset RS4, RS2 and the clutches E, C, D completely.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die oben geschriebene Anordnung der drei Kupplungen C, D, E nur als beispielhaft anzusehen ist. Bei Bedarf wird der Fachmann diese beispielhafte räumliche Anordnung der drei Kupplungen C, D, E auch modifizieren, zahlreiche Anregungen hierzu sind beispielsweise der gattungsgemäßen Patentanmeldung DE 102005002337.1 entnehmbar. So kann beispielsweise – ohne die Bauteilstruktur des in 1 dargestellten Getriebes im Wesentlichen zu verändern – vorgesehen sein, dass das Lamellenpaket der Kupplung E räumlich gesehen zumindest teilweise radial über dem Lamellenpaket der Kupplung C angeordnet ist, dass also die Kupplung E räumlich gesehen zumindest teilweise radial über der Kupplung C angeordnet ist.It should be expressly understood that the above-written arrangement of the three clutches C, D, E is to be regarded as exemplary only. If necessary, the skilled person will also modify this exemplary spatial arrangement of the three clutches C, D, E, numerous suggestions for this purpose are, for example, the generic patent application DE 102005002337.1 removable. For example, without the component structure of the in 1 Substantially to be changed - provided that the disk set of the clutch E spatially is at least partially disposed radially above the disk set of the clutch C, that is so that the clutch E spatially seen at least partially radially disposed over the clutch C.

Ausgehend von der Überlegung, dass die Kupplung E als fünftes Schaltelement des Getriebes im geschalteten bzw. geschlossenen Zustand den zweiten Planetenradsatz RS2 verblockt, sind in den folgenden zwei Ausführungsbeispielen für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe zwei andere Möglichkeiten aufgezeigt, den genannten zweiten Planetenradsatz RS2 mittels der genannten Kupplung E zu verblocken. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel und 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe, wiederum in vereinfachter schematisierter Darstel lung, beide basierend auf dem zuvor anhand 1 im Detail erläuterten ersten Ausführungsbeispiel.Based on the consideration that the clutch E as the fifth switching element of the transmission in the switched or closed state blocks the second planetary gear set RS2, two other possibilities are shown in the following two embodiments for a multistage transmission according to the invention, said second planetary gear set RS2 by means of said clutch E to lock. 2 shows a second embodiment and 3 a third embodiment of a multi-stage transmission according to the invention, again in a simplified schematic presen- tation, both based on the previously based 1 explained in detail first embodiment.

Aus 2 ist leicht ersichtlich, dass der einzige Unterschied des hier dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe gegenüber 1 darin besteht, dass die Kupplung E nunmehr im Kraftfluss zwischen der Welle 7 und der Welle 8 angeordnet ist. Im geschalteten bzw. geschlossenen Zustand verbindet die Kupplung E nunmehr also Sonnenrad SO2 und Steg ST2 des Planetenradsatzes RS2 miteinander.Out 2 is easily seen that the only difference of the second embodiment shown here for a multistage transmission according to the invention over 1 It is that the clutch E now in the power flow between the shaft 7 and the wave 8th is arranged. In the switched or closed state, the clutch E now connects the sun gear SO2 and the bridge ST2 of the planetary gear set RS2 with one another.

In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kupplung E axial unmittelbar angrenzend an den zweiten Planetenradsatz RS2 räumlich gesehen in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz RS2, RS3 angeordnet. Dabei ist das Lamellenpaket der Kupplung E beispielhaft auf einem kleineren Durchmesser angeordnet als das Lamellenpaket der benachbarten Kupplung C. Für den Fachmann ist leicht ersichtlich, dass abweichend von der Darstellung in 2 auch vorgesehen sein kann, dass die Lamellenpakete der beiden Kupplungen C, E räumlich gesehen radial übereinander angeordnet sein können, oder dass das Lamellenpaket der Kupplung E auf einem größeren Durchmesser angeordnet sein kann, oder dass die Lamellenpakete der beiden Kupplungen C, E auch auf einem zumindest ähnlichen Durchmesser angeordnet sein können, oder dass die Lamellenpakete der beiden Kupplungen C, D räumlich gesehen radial übereinander angeordnet sein können.In the in 2 illustrated embodiment, the clutch E is arranged axially adjacent to the second planetary gearset RS2 spatially in a range axially between the second and third planetary gearset RS2, RS3. In this case, the disk set of the clutch E is for example arranged on a smaller diameter than the disk set of the adjacent clutch C. It is readily apparent to the person skilled in the art that, differing from the illustration in FIG 2 It can also be provided that the disk sets of the two clutches C, E can be spatially arranged radially one above the other, or that the disk set of the clutch E can be arranged on a larger diameter, or that the disk sets of the two clutches C, E also on a can be arranged at least similar diameter, or that the disk sets of the two clutches C, D can be spatially arranged radially superimposed.

Abweichend von 2 kann in einer anderen konstruktiven Ausgestaltung des Getriebes beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Kupplung E axial angrenzend an den zweiten Planetenradsatz RS2 räumlich gesehen in einem Bereich axial zwischen dem vierten Planetenradsatz RS4 und dem zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet ist.Deviating from 2 can be provided, for example, in another structural configuration of the transmission, that the clutch E axially adjacent to the second planetary gearset RS2 spatially seen in a range axially between the fourth planetary gearset RS4 and the second planetary gearset RS2 is arranged.

Aus 3 ist leicht ersichtlich, dass der einzige Unterschied des hier dargestellten dritten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe gegenüber 1 darin besteht, dass die Kupplung E nunmehr im Kraftfluss zwischen der Welle 5 und der Welle 8 angeordnet ist. Im geschalteten bzw. geschlossenen Zustand verbindet die Kupplung E nunmehr also Steg ST2 und Hohlrad HO2 des Planetenradsatzes RS2 miteinander.Out 3 is easily seen that the only difference of the third embodiment shown here for a multistage transmission according to the invention over 1 It is that the clutch E now in the power flow between the shaft 5 and the wave 8th is arranged. In the switched or closed state, the clutch E now connects the web ST2 and the ring gear HO2 of the planetary gearset RS2 with one another.

4 zeigt ein beispielhaftes Schaltschema, wie es für die erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe gemäß 1, 2 und 3 vorgesehen sein kann. In jedem Gang sind drei Schaltelemente geschlossen und zwei Schaltelemente offen. Neben der Schaltlogik können dem Schaltschema auch beispielhafte Werte für die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge ϕ entnommen werden. Die angegebenen Übersetzungen i ergeben sich aus den (typischen) Standgetriebeübersetzungen der vier Planetensätze RS1, RS2, RS3, RS4 von plus 3,00, minus 1,70, minus 3,70 und minus 2,00. Des weiteren kann dem Schaltschema entnommen werden, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei in der Schaltlogik benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Der sechste Gang ist als direkter Gang ausgebildet. 4 shows an exemplary circuit diagram, as is the case for the inventive multi-step transmission according to 1 . 2 and 3 can be provided. In each gear three switching elements are closed and two switching elements open. In addition to the switching logic, exemplary values for the respective gear ratios i of the individual gear stages and the incremental steps φ to be determined from them can also be taken from the circuit diagram. The specified ratios i result from the (typical) stationary gear ratios of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 of plus 3.00, minus 1.70, minus 3.70 and minus 2.00. Furthermore, it can be seen from the circuit diagram that in the case of sequential switching mode, double circuits or group circuits are avoided since two gear stages adjacent to one another in the switching logic share two switching elements together. The sixth gear is designed as a direct gear.

Der erste Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der Bremsen A und B und der Kupplung C, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremsen A und B und der Kupplung E, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse B und der Kupplungen C und E, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse B und der Kupplungen D und E, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse B und der Kupplungen C und D, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der Kupplungen C, D und E, der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse A und der Kupplungen C und D, sowie der achte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse A und der Kupp lungen D und E. Wie aus dem Schaltschema weiter ersichtlich, ergibt sich der Rückwärtsgang durch Schließen der Bremsen A und B und der Kupplung D.The first forward speed is obtained by closing the brakes A and B and the clutch C, the second forward speed by closing the brakes A and B and the clutch E, the third forward by closing the brake B and the clutches C and E, the fourth forward speed by closing the brake B and the clutches D and E, the fifth forward speed by closing the brake B and the clutches C and D, the sixth forward speed by closing the clutches C, D and E, the seventh forward speed by closing the brake A and the clutches C and D, and the eighth forward speed by closing the brake A and the hitch be D and E. As can be seen from the circuit diagram, there is the reverse through Close the brakes A and B and the clutch D.

Gemäß der Erfindung ist ein Anfahren des Kraftfahrzeugs mit einem im Getriebe integrierten Schaltelement möglich. Hierbei ist ein Schaltelement besonders geeignet, das sowohl im ersten Vorwärtsgang als auch im Rückwärtsgang benötigt wird, hier also vorzugsweise die Bremse A oder die Bremse B. In vorteilhafter Weise werden diese beiden Bremsen A, B auch im zweiten Vorwärtsgang benötigt. Wird die Bremse B als im Getriebe integriertes Anfahrelement genutzt, so ist damit sogar ein Anfahren in den ersten fünf Vorwärtsgängen und dem Rückwärtsgang möglich. Wie aus dem Schaltschema ersichtlich, kann zum Anfahren in Vorwärtsfahrtrichtung auch die Kupplung C und zum Anfahren in Rückwärtsfahrtrichtung die Kupplung D als getriebeinternes Anfahrelement verwendet werden.According to the invention is a start of the motor vehicle with a transmission element integrated in the transmission possible. Here, a switching element is particularly suitable, both in first forward as well as in reverse needed is here, so preferably the brake A or the brake B. In Advantageously, these two brakes A, B in the second forward gear needed. If the brake B is used as a starting element integrated in the gearbox, so it is even a start in the first five forward gears and reverse gear possible. As can be seen from the wiring diagram, it can be used to approach in the forward direction also the clutch C and for starting in the reverse direction, the clutch D be used as a gear-internal starting element.

5 zeigt nun eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe, basierend auf dem anhand 1 ausführlich beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Der einzige Unterschied zu 1 besteht in der geänderten kinematischen Anbindung des vierten Schaltelementes D an die Planetenradsätze. Gemäß 5 ist die Kupplung D nunmehr im Kraftfluss zwischen der Welle 6 und der Welle 8 des Getriebes angeordnet. Im geschalteten bzw. geschlossenen Zustand verbindet die Kupplung D nunmehr also den Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit der Koppelwelle, welche die beiden Hohlräder HO1, HO3 des ersten und dritten Planetenradsatzes RS1, RS3 ständig miteinander verbindet. 5 shows a schematic representation of a fourth embodiment of an inventive multi-stage transmission, based on the basis 1 described in detail first embodiment. The only difference to 1 consists in the changed kinematic connection of the fourth switching element D to the planetary gear sets. According to 5 the clutch D is now in the power flow between the shaft 6 and the wave 8th arranged the transmission. In the switched or closed state, the clutch D now connects the web ST2 of the second planetary gearset RS2 with the coupling shaft, which constantly interconnects the two ring gears HO1, HO3 of the first and third planetary gearset RS1, RS3.

In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kupplung D räumlich gesehen in einem Bereich axial zwischen dem vierten und zweiten Planetenradsatz RS4, RS2 angeordnet, dabei angrenzend an den zweiten Planetenradsatz RS2. Dabei ist ein Innenlamellenträger der Kupplung D mit dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden und bildet daher einen Abschnitt der Welle 8. Entsprechend bildet ein Außenlamellenträger der Kupplung D einen Abschnitt der Welle 6. Der Fachmann wird die in 5 dargestellte räumliche Lage des Lamellenpaketes der Kupplung D bei Bedarf modifizieren. Auch wird der Fachmann eine geeignete räumliche Anordnung der in 5 nicht näher dargestellten Servoeinrichtung der Kupplung D zum Betätigen deren Lamellenpaketes vorsehen; beispielsweise können Druckraum und Druckausgleichsraum der Servoeinrichtung der Kupplung D nahe dem dritten Planetenradsatz RS3 oder in einem Bereich axial zwischen dem ersten und vierten Planetenradsatz RS1, RS4 angeordnet sein.In the in 5 illustrated embodiment, the clutch D is spatially arranged in a range axially between the fourth and second planetary gear set RS4, RS2, while adjacent to the second planetary gear set RS2. In this case, an inner disk carrier of the clutch D is connected to the web ST2 of the second planetary gearset RS2 and therefore forms a portion of the shaft 8th , Accordingly, an outer disk carrier of the clutch D forms a portion of the shaft 6 , The expert will be the in 5 illustrated spatial position of the disk set of the clutch D if necessary modify. Also, the skilled person will find a suitable spatial arrangement of in 5 Provide not shown servo device of the clutch D for actuating the disk set; For example, pressure chamber and pressure compensation space of the servo device of the clutch D can be arranged close to the third planetary gearset RS3 or in a region axially between the first and fourth planetary gearset RS1, RS4.

Ausgehend von der Überlegung, dass die Kupplung E im geschalteten bzw. geschlossenen Zustand wie in 1 den zweiten Planetenradsatz RS2 verblockt, sind in den folgenden zwei Ausführungsbeispielen zwei andere Möglichkeiten aufgezeigt, den genannten zweiten Planetenradsatz RS2 mittels der genannten Kupplung E zu verblocken. 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel und 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe, wiederum in vereinfachter schematisierter Darstellung, beide basierend auf dem in 5 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel.Based on the consideration that the clutch E in the closed or closed state as in 1 the second planetary gearset RS2 interlocked, two other ways are shown in the following two embodiments, the said second planetary gearset RS2 by means of said clutch E to lock. 6 shows a fifth embodiment and 7 a sixth embodiment of a multi-stage transmission according to the invention, again in a simplified schematic representation, both based on the in 5 illustrated fourth embodiment.

Aus 6 ist leicht ersichtlich, dass der einzige Unterschied des hier dargestellten fünften Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe gegenüber 5 darin besteht, dass die Kupplung E nunmehr im Kraftfluss zwischen der Welle 7 und der Welle 8 angeordnet ist. Im geschalteten bzw. geschlossenen Zustand verbindet die Kupplung E nunmehr also Sonnenrad SO2 und Steg ST2 des Planetenradsatzes RS2 miteinander. Die kinematische Ankopplung der Kupplung E an den zweiten Planetenradsatz RS2 ist also in 2 und 6 identisch. Insofern gelten auch hier die für 2 getroffenen Aussagen zur räumlichen Anordnung der Kupplung E.Out 6 is easily seen that the only difference of the fifth embodiment shown here for a multistage transmission according to the invention over 5 It is that the clutch E now in the power flow between the shaft 7 and the wave 8th is arranged. In the switched or closed state, the clutch E now connects the sun gear SO2 and the bridge ST2 of the planetary gear set RS2 with one another. The kinematic coupling of the clutch E to the second planetary gearset RS2 is thus in 2 and 6 identical. In this respect, here are the for 2 taken statements on the spatial arrangement of the clutch E.

Aus 7 ist leicht ersichtlich, dass der einzige Unterschied des hier dargestellten sechsten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe gegenüber 5 darin besteht, dass die Kupplung E nunmehr im Kraftfluss zwischen der Weile 5 und der Welle 8 angeordnet ist. Im geschalteten bzw. geschlossenen Zustand verbindet die Kupplung E nunmehr also Steg ST2 und Hohlrad HO2 des Planetenradsatzes RS2 miteinander. Die kinematische Ankopplung der Kupplung E an den zweiten Planetenradsatz RS2 ist also in 3 und 7 identisch.Out 7 It is readily apparent that the only difference of the sixth embodiment shown here for a multistage transmission according to the invention opposite 5 It is that the clutch E now in the power flow between the time 5 and the wave 8th is arranged. In the switched or closed state, the clutch E now connects the web ST2 and the ring gear HO2 of the planetary gearset RS2 with one another. The kinematic coupling of the clutch E to the second planetary gearset RS2 is thus in 3 and 7 identical.

8 zeigt eine beispielhafte Schaltlogik und beispielhafte Gangübersetzungen, so wie sie für die erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe gemäß 5, 6 und 7 vorgesehen sein können. Dabei entspricht die angegebene Schaltlogik der des Schaltschemas gemäß 4: in jedem Gang sind drei Schaltelemente geschlossen und zwei Schaltelemente offen. Die in 8 angegebenen beispielhaften Werte für die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge ϕ unterscheiden sich teilweise geringfügig von den in 4 angegebenen Werten und ergeben sich aus den (typischen) Standgetriebeübersetzungen der vier Planetensätze RS1, RS2, RS3, RS4 von plus 3,00, minus 1,55, minus 3,70 und minus 2,00. 8th shows an exemplary switching logic and exemplary gear ratios, as used for the inventive multi-step transmission according to 5 . 6 and 7 can be provided. The specified switching logic corresponds to that of the circuit diagram according to 4 : in each gear three switching elements are closed and two switching elements open. In the 8th specified example The values for the respective gear ratios i of the individual gear ratios and the incremental steps φ to be determined therefrom differ in some respects slightly from those in 4 given values and result from the (typical) stationary gear ratios of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 of plus 3.00, minus 1.55, minus 3.70 and minus 2.00.

Für alle zuvor dargestellten bzw. beschriebenen Ausführungsbeispiele für ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe gilt zudem folgendes:
Gemäß der Erfindung können sich auch bei gleichem Getriebeschema, je nach Standgetriebeübersetzung der einzelnen Planetensätze, unterschiedliche Gangsprünge ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht wird.For all exemplary embodiments described or described above for a multistage transmission according to the invention, the following also applies:
According to the invention, even with the same transmission scheme, depending on the stationary gear ratio of the individual planetary gear sets, different gear jumps may result, so that an application- or vehicle-specific variation is made possible.

Es ist zudem möglich, an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um zwei Wellen gegebenenfalls zu verbinden.It is also possible additional at each suitable point of the multi-speed transmission To provide freewheels, for example, between a shaft and the housing, or possibly two shafts connect to.

Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.On the drive side or on the output side, an axle differential and / or a distribution differential can be arranged.

Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Antriebswelle AN durch ein Anfahrelement von einem Antriebsmotor nach Bedarf getrennt werden, wobei als ein solches Anfahrelement ein hydrodynamischer Wandler, eine hydraulische Kupplung, eine trockene Anfahrkupplung, eine nasse Anfahrkupplung, eine Magnetpulverkupplung oder eine Fliehkraftkupplung einsetzbar sind. Es ist auch möglich, ein derartiges Anfahrelement in Kraftflussrichtung hinter dem Getriebe anzuordnen, wobei in diesem Fall die Antriebswelle AN ständig mit der Kurbelwelle des Antriebsmotors verbunden ist.in the Within the scope of an advantageous development, the drive shaft AN separated by a starting element of a drive motor as needed be, as such a starting element is a hydrodynamic Torque converter, a hydraulic clutch, a dry starting clutch, a wet starting clutch, a magnetic powder clutch or a centrifugal clutch can be used. It is also possible, Such a starting element in the power flow direction behind the transmission to arrange, in which case the drive shaft AN constantly with the crankshaft of the drive motor is connected.

Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Antriebsmotor und Getriebe.The The inventive multi-step transmission also allows the Arrangement of a torsional vibration damper between the drive motor and gear.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle AN oder der Abtriebswelle AB, eine verschleißfreie Bremse, wie z.B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder dergleichen, angeordnet sein, welche insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Des weiteren kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle AN oder der Abtriebswelle AB, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.in the Frame of a further embodiment of the Invention may be on any shaft, preferably on the drive shaft AN or the output shaft AB, a wear-free brake, such. one hydraulic or electrical retarder or the like arranged be, which in particular for the use in commercial vehicles is of particular importance. Of Another can drive additional units on each Shaft, preferably on the drive shaft AN or the output shaft AB, a power take-off be provided.

Die eingesetzten Schaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupplungen oder Bremsen, wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen, verwendet werden. Des weiteren können als Schaltelemente auch formschlüssige Bremsen und/oder Kupplungen, wie z.B. Synchronisierungen oder Klauenkupplungen eingesetzt werden.The used switching elements can be designed as a load-shifting clutches or brakes. Especially can frictional Clutches or brakes, such as Multi-disc clutches, band brakes and / or cone clutches. Furthermore, as Switching elements also form-fitting Brakes and / or clutches, e.g. Synchronizations or jaw couplings used become.

Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Mehrstufengetriebes besteht darin, dass an jeder Welle zusätzlich eine elektrische Maschine als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine anbringbar ist.One Another advantage of the presented here multistage transmission consists in that on each shaft in addition an electric machine as a generator and / or as an additional Drive machine is attachable.

Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Planetensätze und der Schaltelemente an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion des Getriebes, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.Of course, too any constructive training, especially any spatial Arrangement of planetary gear sets and the switching elements themselves and each other and as far as technically useful, within the scope of the present claims, without to influence the function of the transmission, as stated in the claims, even if these trainings are not explicitly in the figures or are shown in the description.

11
erste Wellefirst wave
22
zweite Wellesecond wave
33
dritte Wellethird wave
44
vierte Wellefourth wave
55
fünfte Wellefifth wave
66
sechste Wellesixth wave
77
siebte Welleseventh wave
88th
achte Welleeighth wave
AA
erstes Schaltelement, erste Bremsefirst Switching element, first brake
BB
zweites Schaltelement, zweite Bremsesecond Switching element, second brake
CC
drittes Schaltelement, erste Kupplungthird Switching element, first clutch
DD
viertes Schaltelement, zweite Kupplungfourth Switching element, second clutch
Ee
fünftes Schaltelement, dritte Kupplungfifth switching element, third clutch
ABFROM
Antriebswelledrive shaft
ANAT
Antriebswelledrive shaft
GGGG
Gehäusecasing
RS1RS1
erster Planetenradsatzfirst planetary gear
HO1HO1
Hohlrad des ersten Planetenradsatzesring gear of the first planetary gear set
SO1SO1
Sonnenrad des ersten Planetenradsatzessun of the first planetary gear set
ST1ST1
Steg des ersten Planetenradsatzesweb of the first planetary gear set
PL1iPL1i
innere Planetenräder des ersten Planetenradsatzesinner planetary gears of the first planetary gear set
PL1aPL1a
äußere Planetenräder des ersten Planetenradsatzesouter planet gears of the first planetary gear set
RS2RS2
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear
HO2HO2
Hohlrad des zweiten Planetenradsatzesring gear of the second planetary gear set
SO2SO2
Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzessun of the second planetary gear set
ST2ST2
Steg des zweiten Planetenradsatzesweb of the second planetary gear set
PL2PL2
Planetenräder des zweiten PlanetenradsatzesPlanet wheels of the second planetary gear set
RS3RS3
dritter Planetenradsatzthird planetary gear
HO3HO3
Hohlrad des dritten Planetenradsatzesring gear of the third planetary gear set
SO3SO3
Sonnenrad des dritten Planetenradsatzessun of the third planetary gear set
ST3ST3
Steg des dritten Planetenradsatzesweb of the third planetary gear set
PL3PL3
Planetenräder des dritten PlanetenradsatzesPlanet wheels of the third planetary gear set
RS4RS4
vierter Planetenradsatzfourth planetary gear
HO4HO4
Hohlrad des vierten Planetenradsatzesring gear of the fourth planetary gear set
SO4SO4
Sonnenrad des vierten Planetenradsatzessun of the fourth planetary gear set
ST4ST4
Steg des vierten Planetenradsatzesweb of the fourth planetary gear set
PL4PL4
Planetenräder des vierten PlanetenradsatzesPlanet wheels of the fourth planetary gear set
ii
Übersetzungtranslation
ϕφ
Stufensprungincrement

Claims (33)

Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise, insbesondere Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle (AN), eine Abtriebswelle (AB), vier Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4), mindestens acht drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), sowie fünf Schaltelemente (A, B, C, D, E), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen Antriebswelle (AN) und Abtriebswelle (AB) bewirkt, sodass acht Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang realisierbar sind, wobei – ein Steg (ST4) des vierten Planetenradsatzes (RS4) und die Antriebswelle (AN) ständig miteinander verbunden sind und die erste Welle (1) bilden, – ein Steg (ST3) des dritten Planetenradsatzes (RS3) und die Abtriebswelle (AB) ständig miteinander verbunden sind und die zweite Welle (2) bilden, – ein Sonnenrad (SO1) des ersten Planetenradsatzes (RS1) und ein Sonnenrad (SO4) des vierten Planetenradsatzes (RS4) ständig miteinander verbunden sind und die dritte Welle (3) bilden, – ein Hohlrad (HO2) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und ein Sonnenrad (SO3) des dritten Planetenradsatzes (RS3) ständig miteinander verbunden sind und die fünfte Welle (5) bilden, – ein Sonnenrad (SO2) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und ein Hohlrad (HO4) des vierten Planetenradsatzes (RS4) ständig miteinander verbunden sind und die siebte Welle (7) bilden, – ein Steg (ST2) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) die achte Welle (8) bildet, – das erste Schaltelement (A) im Kraftfluss zwischen der dritten Welle (3) und einem Gehäuse (GG) des Getriebes angeordnet ist, – das zweite Schaltelement (B) im Kraftfluss zwischen der vierten Welle (4) und dem Gehäuse (GG) des Getriebes angeordnet ist, – das dritte Schaltelement (C) im Kraftfluss zwischen der ersten Welle (1) und der fünften Welle (5) angeordnet ist, – das vierte Schaltelement (D) im Kraftfluss entweder zwischen der zweiten und achten Welle (2, 8) oder zwischen der sechsten und achten Welle (6, 8) angeordnet ist, und – das fünfte Schaltelement (E) im Kraftfluss entweder zwischen der fünften und siebten Welle (5, 7) oder zwischen der fünften und achten Welle (5, 8) oder zwischen der siebten und achten Welle (7, 8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Steg (ST1) des ersten Planetenradsatzes (RS1) die vierte Welle (4) bildet, und – ein Hohlrad (HO1) des ersten Planetenradsatzes (RS1) und ein Hohlrad (HO3) des dritten Planetenradsatzes (RS3) ständig miteinander verbunden sind und die sechste Welle (6) bilden.Multi-stage transmission in planetary design, in particular automatic transmission for a motor vehicle, comprising a drive shaft (AN), an output shaft (AB), four planetary gear sets (RS1, RS2, RS3, RS4), at least eight rotatable shafts ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ), and five switching elements (A, B, C, D, E), the selective engagement causes different ratios between drive shaft (AN) and output shaft (AB), so that eight forward gears and at least one reverse gear can be realized, - a web (ST4 ) of the fourth planetary gear set (RS4) and the drive shaft (AN) are permanently connected to each other and the first shaft ( 1 ), - a web (ST3) of the third planetary gear set (RS3) and the output shaft (AB) are permanently connected to each other and the second wave ( 2 ), - a sun gear (SO1) of the first planetary gear set (RS1) and a sun gear (SO4) of the fourth planetary gear set (RS4) are constantly connected to each other and the third wave ( 3 ), - a ring gear (HO2) of the second planetary gear set (RS2) and a sun gear (SO3) of the third planetary gear set (RS3) are constantly connected to each other and the fifth wave ( 5 ), - a sun gear (SO2) of the second planetary gear set (RS2) and a ring gear (HO4) of the fourth planetary gear set (RS4) are permanently connected to each other and the seventh wave ( 7 ), - a web (ST2) of the second planetary gear set (RS2) the eighth wave ( 8th ), - the first switching element (A) in the power flow between the third shaft ( 3 ) and a housing (GG) of the transmission is arranged, - the second switching element (B) in the power flow between the fourth wave ( 4 ) and the housing (GG) of the transmission is arranged, - the third switching element (C) in the power flow between the first shaft ( 1 ) and the fifth wave ( 5 ) is arranged, - the fourth switching element (D) in the power flow either between the second and eighth wave ( 2 . 8th ) or between the sixth and eighth wave ( 6 . 8th ), and - the fifth switching element (E) in the power flow either between the fifth and seventh shaft ( 5 . 7 ) or between the fifth and eighth wave ( 5 . 8th ) or between the seventh and eighth wave ( 7 . 8th ) is arranged, characterized in that - a web (ST1) of the first planetary gear set (RS1), the fourth wave ( 4 ), and - a ring gear (HO1) of the first planetary gear set (RS1) and a ring gear (HO3) of the third planetary gear set (RS3) are permanently interconnected and the sixth shaft ( 6 ) form. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich – der erste Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, zweiten und dritten Schaltelementes (A, B, C), – der zweite Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, zweiten und fünften Schaltelementes (A, B, E), – der dritte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, dritten und fünften Schaltelementes (B, C, E), – der vierte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, vierten und fünften Schaltelementes (B, D, E), – der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, dritten und vierten Schaltelementes (B, C, D), – der sechste Vorwärtsgang durch Schließen des dritten, vierten und fünften Schaltelementes (C, D, E), – der siebte Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, dritten und vierten Schaltelementes (A, C, D), – der achte Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, vierten und fünften Schaltelementes (A, D, E) und – ein Rückwärtsgang durch Schließen des ersten, zweiten und vierten Schaltelementes (A, B, D) ergibt.Multi-step transmission according to Claim 1, characterized that yourself - of the first forward by closing the first, second and third switching elements (A, B, C), - the second forward gear by closing of the first, second and fifth Switching element (A, B, E), - the third forward speed by closing of the second, third and fifth Switching element (B, C, E), - the fourth forward gear by closing of the second, fourth and fifth Switching element (B, D, E), The fifth forward by closing the second, third and fourth switching elements (B, C, D), - the sixth forward gear by closing of the third, fourth and fifth Switching element (C, D, E), - the seventh forward gear by closing the first, third and fourth switching elements (A, C, D), - The eighth forward gear by closing of the first, fourth and fifth Switching element (A, D, E) and - a reverse by closing the first, second and fourth switching element (A, B, D) results. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, dritte und vierte Planetenradsatz (RS2, RS3, RS4) als Minus-Planetenradsätze ausgebildet sind, und dass der erste Planetenradsatz (RS1) als Plus-Planetenradsatz ausgebildet ist.Multi-step transmission according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the second, third and fourth planetary gear set (RS2, RS3, RS4) are designed as minus planetary gear sets, and that the first planetary gear set (RS1) designed as a plus planetary gear set is. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4) koaxial zueinander und in axialer Richtung hintereinander in einer Reihenfolge „RS1, RS4, RS2, RS3" angeordnet sind.Multi-step transmission according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the planetary gear sets (RS1, RS2, RS3, RS4) are coaxial to each other and in the axial direction one behind the other in an order "RS1, RS4, RS2, RS3 "arranged are. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebswelle (AN) und Abtriebswelle (AB) bzw. die erste und zweite Welle (1, 2) achsparallel oder winklig zueinander verlaufen, wobei der erste oder der dritte Planetenradsatz (RS1, RS3) auf der Seite des Getriebegehäuses (GG) angeordnet ist, die einem mit der Antriebswelle (AN) wirkverbundenen Antriebsmotor des Getriebes zugewandt ist.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive shaft (AN) and output shaft (AB) and the first and second shaft ( 1 . 2 ) parallel to the axis or at an angle to each other, wherein the first or the third planetary gear set (RS1, RS3) is arranged on the side of the transmission housing (GG) which faces a drive motor of the transmission operatively connected to the drive shaft (AN). Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebswelle (AN) und Abtriebswelle (AB) bzw. die erste und zweite Welle (1, 2) koaxial zueinander verlaufen, wobei der erste Planetenradsatz (RS1) auf der Seite des Getriebegehäuses (GG) angeordnet ist, die einem mit der Antriebswelle (AN) wirkverbundenen Antriebsmotor des Getriebes zugewandt ist.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive shaft (AN) and output shaft (AB) and the first and second shaft ( 1 . 2 ) coaxial with each other, wherein the first planetary gear set (RS1) on the side of Gear housing (GG) is arranged, which faces an operatively connected to the drive shaft (AN) drive motor of the transmission. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle vier Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4) jeweils höchstens von einer Welle des Getriebes in axialer Richtung zentrisch durchgriffen werden.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that all four planetary gear sets (RS1, RS2, RS3, RS4) at most centrally penetrated by a shaft of the transmission in the axial direction become. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass höchstens drei der vier Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3, RS4) von nur der ersten Welle (1) in axialer Richtung zentrisch durchgriffen werden.Multi-step transmission according to claim 7, characterized in that at most three of the four planetary gear sets (RS1, RS2, RS3, RS4) of only the first shaft ( 1 ) are centered in the axial direction. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Welle (3) an einer getriebegehäusefesten Nabe verdrehbar gelagert ist.Multi-step transmission according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the third shaft ( 3 ) Is rotatably mounted on a gearbox fixed hub. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Schaltelement (A, B) räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich radial oberhalb des ersten oder vierten Planetenradsatzes (RS1, RS4) angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first and / or second switching element (A, B) spatially seen at least partially in a region radially above the first or fourth planetary gear set (RS1, RS4) is arranged. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Schaltelement (A, B) räumlich gesehen axial nebeneinander angeordnet sind, wobei zumindest ein Reibelement des zweiten Schaltelementes (B) näher am vierten Planetenradsatz (RS4) angeordnet ist als ein Reibelement des ersten Schaltelementes (A).Multi-step transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first and second switching element (A, B) spatially seen axially arranged side by side, wherein at least one Friction element of the second switching element (B) closer to the fourth planetary gear (RS4) is arranged as a friction element of the first switching element (A). Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Schaltelement (A, B) räumlich gesehen zumindest teilweise radial übereinander angeordnet sind.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first and second switching element (A, B) spatially Seen at least partially radially arranged one above the other. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Schaltelement (E) räumlich gesehen an den zweiten Planetenradsatz (RS2) angrenzt.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 12, characterized in that the fifth switching element (E) seen spatially adjacent to the second planetary gear set (RS2). Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Schaltelement (E) räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem vierten und zweiten Planetenradsatz (RS4, RS2) angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 13, characterized in that the fifth switching element (E) seen spatially at least partially in a region axially between the fourth and second planetary gear set (RS4, RS2) is arranged. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Schaltelement (E) räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz (RS2, RS3) angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 13, characterized in that the fifth switching element (E) seen spatially at least partially in a region axially between the second and third planetary gear set (RS2, RS3) is arranged. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Schaltelement (C) räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz (RS2, RS3) angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 14, characterized in that the third switching element (C) seen spatially at least partially in a region axially between the second and third planetary gear set (RS2, RS3) is arranged. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und fünfte Schaltelement (C, E) räumlich gesehen zumindest weitgehend axial nebeneinander angeordnet sind, wobei ein Lamellenpaket des dritten Schaltelementes (C) näher am dritten Planetenradsatz (RS3) angeordnet ist als ein Lamellenpaket des fünften Schaltelementes (E).Multi-step transmission according to claim 15 and 16, characterized characterized in that the third and fifth switching element (C, E) seen spatially are at least largely arranged axially adjacent to each other, wherein a plate pack of the third switching element (C) closer to the third Planetary gear set (RS3) is arranged as a disk pack of the fifth switching element (E). Mehrstufengetriebe nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenpakete des dritten und fünften Schaltelementes (C, E) räumlich gesehen zumindest teilweise radial übereinander angeordnet sind.Multi-step transmission according to claim 15 and 16, characterized characterized in that the disk sets of the third and fifth switching element (C, E) spatially Seen at least partially radially arranged one above the other. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Schaltelement (D) räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz (RS2, RS3) angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 18, characterized in that the fourth switching element (D) seen spatially at least partially in a region axially between the second and third planetary gear set (RS2, RS3) is arranged. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Schaltelement (D) räumlich gesehen zumindest teilweise in einem Bereich axial zwischen dem vierten und zweiten Planetenradsatz (RS4, RS2) angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 18, characterized in that the fourth switching element (D) seen spatially at least partially in a region axially between the fourth and second planetary gear set (RS4, RS2) is arranged. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lamellenpaket des vierten Schaltelementes (D) benachbart zum zweiten Planetenradsatz (RS2) angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 20, characterized in that a disk set of the fourth switching element (D) is arranged adjacent to the second planetary gear set (RS2). Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lamellenpaket des vierten Schaltelementes (D) benachbart zum dritten Planetenradsatz (RS3) angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 19, characterized in that a disc pack of the fourth switching element (D) is arranged adjacent to the third planetary gear set (RS3). Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Weile des Getriebes, insbesondere die sechste Welle (6), in Ihrem Verlauf den vierten Planetenradsatz (RS4), den zweiten Planetenradsatz (RS2) sowie das dritte und fünfte Schaltelement (C, E) in axialer Richtung vollständig übergreift.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 22, characterized in that a while of the transmission, in particular the sixth shaft ( 6 ), in the course of the fourth planetary gear set (RS4), the second planetary gear set (RS2) and the third and fifth switching element (C, E) completely overlaps in the axial direction. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle des Getriebes, insbesondere die sechste Welle (6), in Ihrem Verlauf den vierten Planetenradsatz (RS4), den zweiten Planetenradsatz (RS2) sowie das dritte, vierte und fünfte Schaltelement (C, D, E) in axialer Richtung vollständig übergreift.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 22, characterized in that a Shaft of the transmission, in particular the sixth shaft ( 6 ), in the course of the fourth planetary gear set (RS4), the second planetary gear set (RS2) and the third, fourth and fifth switching element (C, D, E) completely overlaps in the axial direction. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wellen (AN, AB, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) und dem Gehäuse (GG) des Getriebes zusätzliche Freiläufe einsetzbar sind.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 24, characterized in that between the shafts (AN, AB, 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) and the housing (GG) of the transmission additional freewheels are used. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass Antrieb und Abtrieb des Getriebes auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (GG) vorgesehen sind.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 25, characterized in that drive and output of the transmission on opposite sides of the housing (GG) are provided. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass Antrieb und Abtrieb des Getriebes auf der gleichen Seite des Gehäuses (GG) vorgesehen sind.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 25, characterized in that drive and output of the transmission on the same side of the case (GG) are provided. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achs- und/oder ein Verteilerdifferential auf der Antriebsseite oder der Abtriebsseite des Getriebes angeordnet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 27, characterized in that an axle and / or a distributor differential arranged on the drive side or the output side of the transmission is. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftflussrichtung zwischen einem Antriebs-Motor des Kraftfahrzeugs und der Antriebswelle (AN) ein externes Anfahrelement angeordnet ist, wobei das Anfahrelement insbesondere als hydrodynamischer Wandler oder hydraulische Kupplung oder trockene Anfahrkupplung oder nasse Anfahrkupplung oder Magnetpulverkupplung oder Fliehkraftkupplung ausgebildet ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 28, characterized in that in the direction of force flow between a drive motor of the motor vehicle and the drive shaft (AN) an external starting element is arranged, wherein the starting element in particular as a hydrodynamic converter or hydraulic clutch or dry starting clutch or wet Starting clutch or magnetic powder clutch or centrifugal clutch is trained. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anfahren des Kraftfahrzeugs mittels eines getriebeinternen Schaltelementes, insbesondere mittels des ersten, zweiten, dritten oder vierten Schaltelementes (A, B, C, D) des Getriebes erfolgt, wobei die Antriebswelle (AN) ständig verdrehfest oder drehelastisch mit der Kurbelwelle des Antriebs-Motors verbunden ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 28, characterized in that a start of the motor vehicle by means of an internal gear shift element, in particular by means of the first, second, third or fourth switching element (A, B, C, D) of the transmission takes place, the drive shaft (AN) constantly rotating or torsionally elastic connected to the crankshaft of the drive motor is. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahren des Kraftfahrzeugs in Vorwärts- und Rückwärtsfahrtrichtung mittels des gleichen getriebeinternen Schaltelementes erfolgt, insbesondere mittels des ersten oder des zweiten Schaltelementes (A, B).Multi-step transmission according to claim 30, characterized in that that the starting of the motor vehicle in the forward and reverse directions by means of same internal gear shift element takes place, in particular by means of the first or the second switching element (A, B). Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Welle (AN, AB, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) des Getriebes eine verschleißfreie Bremse oder ein Nebenabtrieb zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten oder eine elektrische Maschine als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine anbringbar ist.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 31, characterized in that on each shaft (AN, AB, 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) of the transmission, a wear-free brake or a power take-off for driving additional units or an electric machine as a generator and / or as an additional drive machine can be attached. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltelemente (A, B, C, D, E) reibschlüssige Kupplungen bzw. reibschlüssige Bremsen – insbesondere Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen – und/oder formschlüssige Kupplungen bzw. formschlüssige Bremsen – insbesondere Konuskupplungen und/oder Klauenkupplungen – vorgesehen sind.Multi-step transmission according to one of claims 1 to 32, characterized in that as switching elements (A, B, C, D, E) frictional Clutches or frictional Brakes - especially multi-disc clutches, Band brakes and / or cone clutches - and / or positive clutches or positive locking Brakes - especially cone clutches and / or jaw clutches - provided are.
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