WO2019228724A1 - Mehrstufengetriebe in planetenbauweise für ein fahrrad oder ein pedelec - Google Patents

Mehrstufengetriebe in planetenbauweise für ein fahrrad oder ein pedelec Download PDF

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gear set
brake
brakes
planetary
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Peter Ziemer
Kim Führer
Christoph Margraf
Thomas Riedisser
Hagen Doepfert
Ulrich Doerr
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16H2200/2089—Transmissions using gears with orbital motion using freewheel type mechanisms, e.g. freewheel clutches four freewheel mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a multi-speed planetary gear for a bicycle or pedelec. Moreover, the invention relates to a bicycle or a pedelec with the multi-stage transmission.
  • Pedelecs differ from bicycles in that an electric machine is provided to assist the driver.
  • Pedelecs have a hub motor built into the front or rear wheel in some applications. Hub motors in the front wheel have an unfavorable effect on the driving behavior due to the high weight.
  • hub motors arranged in the rear wheel have hitherto been used with maintenance-unfriendly derailleurs and also have an unfavorable effect on the driving behavior due to the high weight.
  • pedelecs have already been developed in which a gear in countershaft design and an electric motor is arranged in a bottom bracket.
  • a disadvantage of the known bottom bracket gears in countershaft design is that they have a low power density and beyond due to the fact that only rolling power occurs, have a poor efficiency.
  • the present invention has for its object to provide a multi-step transmission or a bicycle or a pedelec with the multi-speed transmission, which have a high power density and high efficiency at a high number of gears.
  • a multi-speed planetary gear z. B. as a bottom bracket for a bicycle or a pedelec with a transmission input shaft as a drive, z. B. a manual drive shaft or pedal crankshaft or the like, and a preferably coaxial with the transmission input shaft arranged transmission output shaft proposed as an output.
  • the multistage transmission or bottom bracket transmission comprises at least four planetary gear sets, preferably arranged coaxially with the transmission input shaft.
  • at least four one-way clutches and at least four brakes z. B. are also executable as freewheel brakes or the like, provided for the realization of at least sixteen courses.
  • a planet carrier of a third pia netenradsatzes with a sun gear of a fourth planetary gear set wherein a ring gear of a third planetary gear set via a fourth brake can be fixed and via a fourth one-way clutch with a planet carrier of the fourth planetary gear set or with a ring gear of the fourth planetary gear set is connectable
  • the Planetenradträ- ger of fourth planetary gear set is connected to the transmission input shaft or with a Radsatze- element as an output of a second planetary gear set
  • the ring gear of the fourth planetary gear set is connected to the transmission output shaft or a Radsatzelement as input of the second planetary gear set and a sun gear of the third planetary gear set via a third brake
  • a set of wheelsets for the multi-speed transmission is realized, which realizes a particularly high power density with the highest possible efficiency due to the interconnection of the wheelsets, so that thus a high system integration is realized, regardless of the axial order in which the individual planetary gear sets are arranged.
  • a hybridized multistage transmission which has an average transmission spread and preferably has conventional stationary gear ratios with a step change course formed in a U-shape in the ratio step-increment diagram and its individual wheel sets. Under a U-shaped incremental course is understood that the gear jumps of the first two and the last two gears are about twice as high as the remaining gear jumps.
  • the first and second planetary gear set forms a first pair of wheelsets and the third and fourth planetary gear sets a second set of wheelsets, wherein the Radsatzprojecte are axially adjacent to each other can be arranged such that a Radsatzelement is connected as input of the second planetary gear set with the transmission input shaft a Radsatzelement is connected as an output of the second planetary gear set with a Radsatzelement as input of the fourth planetary gear set and that a Radsatzelement is connected as an output of the fourth planetary gear set with the transmission output shaft.
  • the sets of wheelsets are arranged axially adjacent to each other, that a gearset is connected as the input of the fourth planetary gear set with the transmission input shaft that a gearset is connected as an output of the fourth planetary gear set with a gearset as the input of the second planetary gearset and a wheel set element is connected as an output of the second planetary gear set with the transmission output shaft.
  • the first and second planetary gear set may be configured as a minus planetary gear set or as a plus planetary gear set.
  • a minus planetary gear set can preferably be converted into a positive planetary gear set if the planet carrier and the ring gear connection on this wheel set are interchanged and the amount of stand ratio is increased by one.
  • a minus planetary gear set is known to have on its planet gear rotatably mounted planetary gears, which mesh with the sun gear and the ring gear of this planetary gear, so that the ring gear rotates with held planet carrier and rotating sun gear in the direction opposite to Sonnenradcard.
  • a plus planetary gear set is known to be rotatably mounted on its planet gear and meshing with each other inner and outer planetary gears, wherein the sun gear of this planetary gear set with the inner planetary gears and the ring gear of this planet mesh with the outer planet gears, so that the ring gear held at Planet wheel and rotating sun gear rotates in the same direction to Sonnenradwindraum.
  • a planetary gear is provided, a sun gear of the first planetary gear set via a first brake can be fixed and a first overrunning clutch either with a wheel set as Input of the second planetary gear set or with a Radsatzelement as the output of the second planetary gear set is connectable and wherein a ring gear of the first planetary gear set via a second brake and a second one-way clutch either with a Radsatzelement as an output of the second planetary or with a Radsatzelement as input of the second Planetenradsatzes is connectable.
  • the first planetary gear set is designed as a plus-wheelset, this means that the ring gear is provided for coupling with the second planetary gear set, wherein the sun gear of the first planetary gear set via the first brake can be fixed and the first one-way clutch either with the Radsatzelement as the input of second planetary gear set or with the Radsatzelement as the output of the second planetary gear set is connectable and wherein the planet carrier of the first planetary gear set via the second brake and connectable via the second one-way clutch either with the Radsatzelement as output of the second planetary gear set or with the Radsatzelement as input of the second planetary gear set is.
  • a second planetary gearset designed as a minus wheel set
  • the second planetary gear set is designed as a plus gearset, this means in the second planetary gear set, that is provided for coupling with the first planetary gear, the planetary gear as the input of the second planetary gear and provided as the output of the second planetary radsat- zes the sun are.
  • coupling shafts and intermediate shafts can be used in the proposed multi-speed transmission.
  • the intermediate shafts are provided for mechanical connection between the sets of wheelsets, while the coupling shafts couple the planetary gear sets of a Radsatzpases each other.
  • waves or wave-like elements are used to connect the various wheelset elements of the provided planetary gear sets.
  • shaft is not to be understood exclusively as a cylindrical rotatably mounted machine element for transmitting torques, but rather are also to be understood as meaning general connecting elements which connect the individual wheelset elements to one another.
  • the electric machine can be connected, for example, to the transmission input shaft, the transmission output shaft or the like shafts directly or via one or more transmission stages, chains, timing belts or the like.
  • a switching element such as an overrunning clutch or the like may optionally be used. This results in the advantage that during the pedaling when the electric machine drive is switched off, no drag torques occur due to an electric machine driven by the pedaling. In the case of a connection, for example via a gear stage, a translation into slow can be implemented if necessary.
  • the electric machine When connecting the electric machine to the transmission input shaft, the electric machine is operated in each case with the gear ratio.
  • the electric machine EM is operated in each case with the chain ratio, whereby a load circuit could be realized te if during a circuit, the load is applied exclusively by the electric machine and the transmission is in a no-load condition.
  • a freewheel between the bottom bracket crankshaft and the transmission input can be realized preferably. This results in the advantage that a connected electric machine can continue to rotate without the pedals of the bottom bracket crankshaft rotating.
  • the brakes provided can, as already described, also be designed as switchable freewheels or freewheel brakes, which has the advantage that a faster and easier skipping of individual gears during shifting is made possible.
  • Another aspect of the present invention is also to provide a bicycle or pedelec or the like with the prescribed multi-stage transmission, with the advantages already described and other advantages.
  • FIG. 1 shows a transmission diagram of a first embodiment of a multi-speed transmission according to the invention with four planetary gear sets designed as a minus wheel set with a mean total spread;
  • Figure 2 shows a transmission diagram of a second embodiment of the multi-speed transmission with a changed axial order and with a stepped planet in the second planetary gear set;
  • Figure 2A shows a transmission diagram of a third embodiment of the multi-speed transmission with three planetary gear sets designed as a minus wheel set and a second planetary gear set as a plus-wheel set;
  • FIG. 3 shows a circuit diagram for the variant embodiments according to FIGS. 1, 2 and 2A;
  • FIG. 4 shows a transmission diagram of a fourth embodiment variant of the multi-speed transmission with three planetary gear sets designed as a minus wheel set and with a first planetary gearset as a plus gearset and a fourth planetary gearset with a planetary stage;
  • Figure 5 shows a transmission diagram of a fifth embodiment of the multi-speed transmission with a changed axial order and four designed as a minus wheel set planetary gear sets with two stepped planetary;
  • FIG. 6 shows a circuit diagram for the embodiment variants according to FIGS. 4 and 5.
  • the individual states of the brakes B1, B2, B3, B4 and the one-way clutches F1, F2, F3, F4 are indicated in the shift diagrams, wherein in the brakes B1, B2, B3, B4 a circle the closed state and a cross the open State indicates, while in the one-way clutches F1, F2, F3, F4, a circle indicates the reverse direction state and a dash indicating the overrunning drive state.
  • the overrunning drive or overrunning drive state of a freewheel means that the freewheel does not lock.
  • the freewheel can be in an overrunning drive when one of the connected to the freewheel elements rotates so fast that the freewheel can not lock.
  • the lock-up state when freewheeling means that the freewheel locks.
  • the multi-speed transmission comprises a transmission input shaft 1 as a drive, which is designed in the figures, for example, as pedal crankshaft, and a transmission output shaft 2 as an output, which z. B. can be designed as a chain or toothed belt.
  • the multi-speed transmission includes four planetary gear sets, namely a first planetary gearset RS1, a second planetary gear set RS2, a third planetary gear set RS3 and a fourth planetary gear set RS4.
  • four one-way clutches F1, F2, F3, F4 and four brakes B1, B2, B3, B4 are provided as shifting elements for realizing 16 gears.
  • a planetary gear 11 of a third planetary gear set RS3 is connected to a sun gear 13 of a fourth planetary gearset RS4, wherein a ring gear 12 of a third planetary gear set RS3 via a fourth brake B4 festsetzbar or with a housing of the multi-speed transmission is connectable and via a fourth one-way clutch F4 with a planet 14 of the fourth planetary gear set RS4 or with a ring gear 15 of the fourth planetary gear set RS4 is connectable.
  • the planet carrier 14 of the fourth planetary gear set RS4 is connected to the transmission input shaft 1 or with a Radsatzelement as the output of a second planetary gearset RS2, wherein the ring gear 15 of the fourth planetary gearset RS4 is connected to the transmission output shaft 2 or with a Radsatzelement as input of the second planetary gearset RS2.
  • a sun gear 10 of the third planetary gearset RS3 via a third brake B3 can be fixed and connected via a third one-way clutch F3 with the planet 14 of the fourth planetary gearset RS4 or with the ring gear 15 of the fourth planetary gear set RS4.
  • FIG. 1 A first variant of the multi-speed transmission is shown in FIG.
  • the illustrated transmission scheme has a mean total spread and a U-shaped incremental progression, preferably for trekking bikes.
  • the couplings of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 designed as negative gear sets will be described in detail below.
  • the transmission input shaft 1 is connected to the planet carrier 8 as the input of the second planetary gear set RS2.
  • the ring gear 9 of the second planetary gearset RS2 is connected to the planet carrier 5 of the first planetary gearset RS1, whereby the two planetary gear sets RS1 and RS2 are coupled together as the first set of wheels, wherein for coupling a coupling shaft or the like is provided.
  • the sun gear 4 of the first planetary gear set RS1 can be fixed via the first brake B1 and the first overrunning clutch F1 with the transmission input shaft 1 and thus also with the planet carrier 8 of the second planetary gear set (RS2) connectable.
  • the ring gear 6 of the first planetary gearset RS1 via the second brake B2 can be fixed and connectable via the second overrunning clutch F2 with the sun gear 7 as an output of the second planetary gear set RS2 and the planet carrier 14 as the input of the fourth planetary gearset RS4.
  • the ring gear 12 of the third planetary gear set RS3 can be fixed via the fourth brake B4 and the fourth overrunning clutch F4 with the ring gear 15 as the output of the fourth planetary gear set RS4 connectable.
  • the planet carrier 14 of the fourth planetary gearset RS4 is connected to the sun gear 7 of the second planetary gearset RS2, wherein the ring gear 15 of the fourth planetary gear set RS4 with the transmission output shaft. 2 connected is.
  • the sun gear 10 of the third planetary gearset RS3 can be fixed via the third brake B3 and connectable via the third overrunning clutch F3 to the planet carrier 14 of the fourth planetary gearset RS4 and to the sun gear 7 of the second planetary gearset RS2, the planet carrier 11 of the third planetary gearset RS3 being connected to the planetary gearset RS3 Sun gear 13 of the fourth planetary gearset RS4 is connected, whereby the two planetary gear sets RS3 and RS4 are coupled together as a second pair of wheelsets.
  • FIG. 2 shows a second embodiment variant of the multi-speed transmission, in which the multi-speed transmission has a smaller overall spread compared to the transmission diagram in FIG. Furthermore, an altered axial order of the Einzelrad accounts is provided.
  • the second planetary gear set RS2 has a stepped planet. The couplings of the planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 will be described in detail below.
  • the planet carrier 11 of the third planetary gearset RS3 is connected to the sun gear 13 of the fourth planetary gearset RS4, whereby the two planetary gear sets RS3 and RS4 are coupled together as a second set of gear wheels.
  • the ring gear 12 of the third planetary gearset RS3 can be fixed via the fourth brake B4 and connectable via the fourth one-way clutch F4 with the ring gear 15 of the fourth planetary gear set RS4, wherein the planet wheel carrier 14 is connected as input of the fourth planetary gearset RS4 with the transmission input shaft 1.
  • the ring gear 15 as output of the fourth planetary gear set RS4 is connected to the planet carrier 8 as the input of the second planetary gear set RS2.
  • the sun gear 10 of the third planetary gear set RS3 can be fixed via the third brake B3 and can be connected via the third overrunning clutch F3 to the transmission input shaft 1 and thus also to the planet carrier 14 of the fourth planetary gearset RS4.
  • the sun gear 7 as an output of the second planetary gearset RS2 is connected to the transmission output shaft 2.
  • the ring gear 9 of the second planetary gearset RS2 is connected to the planet carrier 5 of the first planetary gearset RS1, whereby the two planetary gear sets RS1 and RS2 are coupled together as the first pair of wheelsets.
  • the sun gear 4 of the first planetary gear set RS1 can be fixed via the first brake B1 and connectable via the first one-way clutch F1 to the planet 8 of the second planetary gearset RS2 and the ring gear 15 of the fourth planetary gear set RS4.
  • the Ring gear 6 of the first planetary gear set RS1 can be fixed via the second brake B2 and can be connected to the transmission output shaft 2 via the second overrunning clutch F2.
  • FIG. 2A a third embodiment of the multi-speed transmission is shown, which has the same axial order of the planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4, wherein the second planetary gear set RS2 is designed as a plus-wheelset.
  • the couplings of the planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 are described in detail below.
  • the planet carrier 11 of the third planetary gearset RS3 is connected to the sun gear 13 of the fourth planetary gearset RS4, whereby the two planetary gear sets RS3 and RS4 are coupled together as a second set of gear wheels.
  • the ring gear 12 of the third planetary gear set RS3 can be fixed via the fourth brake B4 and connectable via the fourth one-way clutch F4 with the ring gear 15 as the output of the fourth planetary gearset RS4.
  • the planet carrier 14 as the input of the fourth planetary gearset RS4 is connected to the transmission input shaft 1, wherein the ring gear 15 of the fourth Planetenradsat- zes RS4 is connected to the ring gear 9 as input of the second planetary gear set RS2.
  • the sun gear 10 of the third planetary gearset RS3 can be set via the third brake B3 and can be connected via the third one-way clutch F3 to the transmission input shaft 1 and thus also to the planet carrier 14 of the fourth planetary gear set RS4.
  • the sun gear 4 of the first planetary gear set RS1 can be fixed via the first brake B1 and can be connected via the first one-way clutch F1 to the ring gear 9 of the second planetary gearset RS2 and to the ring gear 15 of the fourth planetary gearset RS4.
  • the ring gear 6 of the first planetary gear set RS1 can be fixed via the second brake B2 and connectable to the transmission output shaft 2 via the second overrunning clutch F2, wherein the planetary gear carrier 5 of the first planetary gear set RS1 is connected to the planet carrier 8 of the second planetary gearset RS2, whereby the two Planetary gear sets RS1 and RS2 are coupled together as the first pair of wheelsets.
  • the sun gear 7 as an output of the second planetary gearset RS2 is connected to the transmission output shaft 2.
  • FIG. 3 shows a circuit diagram for the first, second and third embodiment variants according to FIGS. 1 and 2 as well as 2A.
  • the first, second, third and fourth brakes B1, B2, B3, B4 are opened for switching a first gear G1, the first, second, third and fourth one-way clutch F1 , F2, F3, F4 are in the reverse direction state.
  • the third brake B3 is closed and the first, second and fourth brakes B1, B2, B4 are opened, wherein the third one-way clutch F3 is in the overdrive drive state and the first, second and fourth one-way clutches F1, F2, F4 in Locking state are.
  • the first brake B1 is closed and the second, third and fourth brakes B2, B3, B4 are opened, wherein the first one-way clutch F1 is in Göholtriebschreib and the second, third and fourth overrunning clutch F2, F3, F4 in Locking state are.
  • the first, second and third brakes B1, B2, B3 are opened and the fourth brake B4 is closed, with the first, second and third one-way clutches F1, F2, F3 in the reverse-direction state and the fourth Overrunning clutch F4 in Mathholtriebschreib is.
  • the first and third brakes B1, B3 are closed and the second and fourth brakes B2, B4 are opened, with the second and fourth one-way clutches F2, F4 in the lock-up state and the first and third one-way clutches F1, F3 are in Studentsholtriebschreib.
  • the first and second brakes B1, B2 are opened and the third and fourth brakes B3, B4 are closed, with the first and second one-way clutches F1, F2 in the lock-up state and the third and fourth one-way clutches F3, F4 in FIG Overshoot state are.
  • the first and fourth brakes B1, B4 are closed and the second and third brakes B2, B3 are opened, wherein the first and fourth one-way clutches F1, F4 are in the overdrive drive state and the second and third one-way clutches F2, F3 in FIG Locking state are.
  • the first, third and fourth brakes B1, B3, B4 are opened and the second brake B2 is closed with the first, third and fourth one-way clutches F1, F3, F4 in the lock-up state and the second one-way clutch F2 in the over-drive state is.
  • the first, third and fourth brakes B1, B3, B4 are closed and the second brake B2 is opened, wherein the first, third and fourth overrunning clutch F1, F3, F4 are in the overrunning drive state and the second one-way clutch F2 in Locking state is.
  • the first and fourth brakes B1, B4 are opened and the second and third brakes B2, B3 are closed, the first and fourth one-way clutches F1, F4 are in the reverse direction state and the second and third overrunning clutches F2, F3 are in the overrunning drive state.
  • the first and second brakes B1, B2 are closed and the third and fourth brakes B3, B4 are opened, wherein the first and second overrunning clutch F1, F2 are in the overrunning drive state and the third and fourth one-way clutch F3 , F4 are in the reverse direction state.
  • the second and fourth brakes B2, B4 are closed and the first and third brakes B1, B3 are opened, wherein the second and fourth one-way clutches F2, F4 are in the overdrive state and the first and third one-way clutches F1, F3 are in the reverse direction state.
  • the first, second and third brakes B1, B2, B3 are closed and the fourth brake B4 is opened, wherein the first, second and third one-way clutches F1, F2, F3 are in the overdrive drive state and the fourth one-way clutch F4 in FIG Locking state is.
  • the second, third and fourth brakes B2, B3, B4 are closed and the first brake B1 is opened with the second, third and fourth one-way clutches F2, F3, F4 in the overdrive drive state and the first one-way clutch F1 in FIG Locking state is.
  • the third brake B3 is opened, and the first, second and fourth brakes B1, B2, B4 are closed with the third one-way clutch F3 in the lock-up state and the first, second and fourth one-way clutches F1, F2, F4 in FIG Overshoot state are.
  • the first, second, third and fourth brakes B1, B2, B3, B4 are closed, and the first, second, third and fourth one-way clutches F1, F2, F3, F4 are in the overdrive drive state.
  • a fourth embodiment of the multi-speed transmission which has a mean total spread and a constant incremental step, wherein the second planetary gear set RS2, the third planetary gear set RS3 and the fourth planetary gear set RS4 are each designed as minus wheelsets, while the first planetary gearset RS1 is designed as a plus-wheelset.
  • the fourth planetary gearset RS4 has a stepped planet. The couplings of the planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 will be described in detail below.
  • the planet carrier 1 1 of the third planetary gearset RS3 is connected to the sun gear 13 of the fourth planetary gearset RS4, whereby the two planetary gear sets RS3 and RS4 are coupled together as a second pair of wheelsets.
  • the ring gear 12 of the third planetary gear set RS3 can be fixed via the fourth brake B4 and connected via the fourth one-way clutch F4 with the ring gear 15 as the output of the fourth planetary gear set RS4, wherein the planet carrier 14 as the input of the fourth planetary gearset RS4 is connected to the transmission input shaft 1.
  • the ring gear 15 of the fourth planetary gear set RS4 is connected to the planet carrier 8 as the input of the second planetary gearset RS2, wherein the sun gear 10 of the third planetary gearset RS3 via the third brake B3 can be fixed and the third overrunning clutch F3 with the transmission input shaft 1 and thus also is connectable to the planet carrier 14 of the fourth planetary gearset RS4.
  • the sun gear 4 of the first planetary gear set RS1 can be fixed via the first brake B1 and the first overrunning clutch F1 with the planetary wheel carrier 8 of the second planetary gear set RS2 and the ring gear 15 of the fourth planetary gear set RS4 connectable.
  • the planet carrier 5 of the first planetary gearset RS1 can be fixed via the second brake B2 and can be connected to the transmission output shaft 2 via the second one-way clutch F2.
  • the ring gear 6 of the first planetary gearset RS1 is connected to the ring gear 9 of the second planetary gearset RS2, whereby the two planetary gear sets RS1 and RS2 are coupled together as the first pair of wheelsets.
  • the sun gear 7 as an output of the second planetary gear set RS2 is connected to the transmission output shaft 2.
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of the multi-speed transmission is shown, which compared to the fourth embodiment variant has a smaller overall spread and a changed axial order of the planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4. Furthermore, the first planetary gear set RS1 and the fourth planetary gear set RS4 each have a stepped planetary. The couplings of the planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 will be described in detail below.
  • the planet carrier 11 of the third planetary gearset RS3 is connected to the sun gear 13 of the fourth planetary gearset RS4, whereby the two planetary gear sets RS3 and RS4 are coupled together as a second set of gear wheels.
  • the ring gear 12 of the third planetary gearset RS3 can be fixed via the fourth brake B4 and the fourth overrunning clutch F4 with the planet 14 as the input of the fourth planetary gear set RS4, wherein the planet 14 of the fourth planetary gearset RS4 with the sun gear 7 as the output of the second planetary gear set RS2 is connected.
  • the ring gear 15 as the output of the fourth planetary gear set RS4 is connected to the transmission output shaft 2, wherein the sun gear 10 of the third planetary gearset RS3 via the third brake B3 can be fixed and the third overrunning clutch F3 with the ring gear 15 of the fourth planetary gear set RS4 is connectable.
  • the sun gear 4 of the first planetary gear set RS1 can be fixed via the first brake B1 and the first overrunning clutch F1 with the sun gear 7 of the second planetary gearset RS2 and the planet carrier 14 of the fourth planetary gear set RS4 connectable.
  • the ring gear 6 of the first planetary gear set RS1 can be fixed via the second brake B2 and connectable via the second overrunning clutch F2 to the planet carrier 8 as input of the second planetary gearset RS2, wherein the planet carrier 8 of the second planetary gearset 2 is connected to the transmission input shaft 1.
  • the ring gear 9 of the second planetary gearset RS2 is connected to the planet carrier 5 of the first planetary gearset RS1, whereby the two planetary gear sets RS1 and RS2 are coupled together as the first pair of wheelsets.
  • FIG. 6 shows a circuit diagram for the fourth and fifth embodiment variants according to FIGS. 4 and 5.
  • the first, second, third and fourth brakes B1, B2, B3, B4 are opened for switching a first gear G1, the first, second, third and fourth one-way clutch F1 , F2, F3, F4 are in the reverse direction state.
  • the third brake B3 is closed and the first, second and fourth brakes B1, B2, B4 are opened, wherein the third one-way clutch F3 is in the overdrive drive state and the first, second and fourth one-way clutches F1, F2, F4 in Locking state are.
  • the fourth brake B4 is closed, and the first, second and third brakes B1, B2, B3 are opened, the fourth one-way clutch F4 being in the overdrive state, and the first, second and third one-way clutches F1, F2, F3 in FIG Locking state are.
  • the first and second brakes B1, B2 are opened, and the third and fourth brakes B3, B4 are closed with the first and second one-way clutches F1, F2 in the reverse-drive state and the third and fourth one-way clutches F3, F4 in Matterholtriebschreib are.
  • the first brake B1 is closed and the second, third and fourth brakes B2, B3, B4 are opened with the second, third and fourth one-way clutches F2, F3, F4 in the reverse-direction state and the first one-way clutch F1 is in the overdrive drive state.
  • the first and third brakes B1, B3 are closed and the second and fourth brakes B2, B4 are opened, wherein the first and third one-way clutches F1, F3 are in the overdriven drive state and the second and fourth free-wheel clutches are F2, F4 in the reverse direction state.
  • the first and fourth brakes B1, B4 are closed and the second and third brakes B2, B3 are opened, wherein the first and fourth one-way clutches F1, F4 are in the overdrive drive state and the second and third one-way clutches F2, F3 in FIG Locking state are.
  • the first, third and fourth brakes B1, B3, B4 are closed and the second brake B2 is opened, wherein the first, third and fourth overrunning clutch F1, F3, F4 are in Studentsholtriebschreib and the second one-way clutch F2 is in the reverse direction state.
  • the first, third and fourth brakes B1, B3, B4 are opened and the second brake B2 is closed, wherein the first, third and fourth overrunning clutch F1, F3, F4 are in the reverse direction state and the second one-way clutch F2 in Overshoot state is.
  • the first and fourth brakes B1, B4 are opened and the second and third brakes B2, B3 are closed, with the first and fourth one-way clutches F1, F4 in the lock-up state and the second and third one-way clutches F2, F3 in FIG Overshoot state are.
  • the first and third brakes B1, B3 are opened and the second and fourth brakes B2, B4 are closed, with the first and third one-way clutches F1, F3 in the lock-up state and the second and fourth one-way clutches F2, F4 in FIG Overshoot state are.
  • the second, third and fourth brakes B2, B3, B4 are closed and the first brake B1 is opened, wherein the second, third and fourth overrunning clutch F2, F3, F4 are in Kochholtriebschreib and the first one-way clutch F1 im Locking state is.
  • the first and second brakes B1, B2 are closed, and the third and fourth brakes B3, B4 are opened with the first and second one-way clutches F1, F2 in the overdrive drive state and the third and fourth one-way clutches F3, F4 in FIG Locking state are.
  • the first, second and third brakes B1, B2, B3 are closed and the fourth brake B4 is opened with the first, second and third one-way clutches F1, F2, F3 in the overdrive drive state and the fourth one-way clutch F4 in FIG Locking state is.
  • the third brake B3 is opened, and the first, second and fourth brakes B1, B2, B4 are closed with the third one-way clutch F3 in the lock-up state and the first, second and fourth one-way clutches F1, F2, F4 in FIG Overshoot state are.
  • the first, second, third and fourth brakes B1, B2, B3, B4 are closed, and the first, second, third and fourth one-way clutches F1, F2, F3, F4 are in the overdrive drive state.

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Abstract

Es wird ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder ein Pedelec mit einer Getriebeeingangswelle (1) als Antrieb und einer Getriebeausgangswelle (2) als Abtrieb, mit zumindest vier Planetenradsätzen (RS1, RS2, RS3, RS4) vorgeschlagen, wobei zumindest vier Freilaufkupplungen (F1, F2, F3, F4) und zumindest vier Bremsen (B1, B2, B3, B4) zum Realisieren von zumindest sechzehn Gängen (G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8, G9, G10, G11, G12, G13, G14, G15, G16) vorgesehen sind. Ferner wird ein Fahrrad oder Pedelec mit dem Mehrstufengetriebe vorgeschlagen.

Description

Mehrstufenaetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder ein Pedelec
Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder Pedelec. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrrad oder ein Pedelec mit dem Mehrstufen- getriebe.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Fahrrädern und Pedelecs bekannt, die üblicherweise mit Ketten- oder Nabenschaltungen ausgestattet sind. Pedelecs unterscheiden sich von Fahrrädern dadurch, dass eine elektrische Maschine vorgesehen ist, die den Fahrer unterstützt. Bei Pedelecs ist in einigen Anwendungen ein Nabenmotor im Vorder- oder Hinterrad eingebaut. Nabenmotoren im Vorderrad wirken sich durch das hohe Gewicht ungünstig auf das Fahrverhalten aus. Dagegen sind im Hinterrad angeordnete Nabenmotoren bislang mit wartungsunfreundlichen Kettenschaltungen im Einsatz und wirken sich ebenso durch das hohe Gewicht ungünstig auf das Fahrverhalten aus. Aus diesem Grund sind bereits Pedelecs entwickelt worden, bei denen ein Getriebe in Vorgelegebauweise und ein Elektromotor in einem Tretlager angeordnet ist. Nachteilig an den bekannten Tretlagergetrieben in Vorgelegebauweise ist, dass diese über eine niedrige Leistungsdichte und darüber hinaus bedingt dadurch, dass nur Wälzleistung auftritt, einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrstufengetriebe bzw. ein Fahrrad oder ein Pedelec mit dem Mehrstufengetriebe anzugeben, welche bei einer hohen Ganganzahl eine hohe Leistungsdichte und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 24 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
Demzufolge wird ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise z. B. als Tretlagergetriebe für ein Fahrrad oder ein Pedelec mit einer Getriebeeingangswelle als Antrieb, z. B. einer manuellen Antriebswelle bzw. Tretkurbelwelle oder dergleichen, und einer vorzugsweise koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordneten Getriebeausgangswelle als Abtrieb vorgeschlagen. Das Mehrstufengetriebe oder Tretlagergetriebe umfasst zumindest vier vorzugsweise koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordnete Planetenradsätze. Ferner sind zumindest vier Freilaufkupplungen und zumindest vier Bremsen, die z. B. auch als Freilaufbremsen oder dergleichen ausführbar sind, zum Realisieren von zumindest sechzehn Gängen vorgesehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ist ein Planetenradträger eines dritten Pia- netenradsatzes mit einem Sonnenrad eines vierten Planetenradsatzes verbunden, wobei ein Hohlrad eines dritten Planeten radsatzes über eine vierte Bremse festsetzbar ist und über eine vierte Freilaufkupplung mit einem Planetenradträger des vierten Planetenradsatzes oder mit einem Hohlrad des vierten Planeten radsatzes verbindbar ist, wobei der Planetenradträ- ger des vierten Planetenradsatzes mit der Getriebeeingangswelle oder mit einem Radsatze- lement als Ausgang eines zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, wobei das Hohlrad des vierten Planeten radsatzes mit der Getriebeausgangswelle oder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und wobei ein Sonnenrad des dritten Planeten radsatzes über eine dritte Bremse festsetzbar ist und über eine dritte Freilaufkupplung mit dem Planetenradträger des vierten Planetenradsatzes oder mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar ist.
Auf diese Weise wird eine Radsatzanordnung für das Mehrstufengetriebe realisiert, die aufgrund der Verschaltung der Radsätze eine besonders hohe Leistungsdichte bei möglichst hohem Wirkungsgrad realisiert, sodass damit eine hohe Systemintegration realisiert wird, unabhängig davon, in welcher axialen Reihenfolge die einzelnen Planetenradsätze angeordnet sind. Bevorzugt kann auch ein hybridisiertes Mehrstufengetriebe bereitgestellt werden, das über eine mittlere Getriebespreizung verfügt und vorzugsweise mit einem im Überset- zung-Stufensprung-Diagramm U-förmig ausgebildeten Stufensprungverlauf und dessen Einzelradsätze übliche Standgetriebeübersetzungen aufweisen. Unter einem U-förmig ausgebildeten Stufensprungverlauf wird verstanden, dass die Gangsprünge der ersten beiden und der letzten beiden Gänge in etwa doppelt so hoch wie die übrigen Gangsprünge sind.
Bezüglich der axialen Anordnung der Radsätze bildet der erste und der zweite Planetenradsatz ein erstes Radsatzpaar und der dritte und vierte Planetenradsatz ein zweites Radsatzpaar, wobei die Radsatzpaare derart axial nebeneinander anordenbar sind, dass ein Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist, dass ein Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes mit einem Radsatzelement als Eingang des vierten Planetenradsatzes verbunden ist und dass ein Radsatzelement als Ausgang des vierten Planetenradsatzes mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist. Zudem ist es auch möglich, dass die Radsatzpaare derart axial nebeneinander angeordnet sind, dass ein Radsatzelement als Eingang des vierten Planeten radsatzes mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist, dass ein Radsatzelement als Ausgang des vierten Planeten radsatzes mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und dass ein Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist. Auf diese Weise sind verschiedene axiale Anordnungsvarianten denkbar. Bei der vorliegenden Erfindung können vorzugsweise der erste und der zweite Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz oder als Plus-Planetenradsatz ausgeführt sein. Ein Minus- Planetenradsatz kann bevorzugt in einen Plus-Planetenradsatz überführt werden, wenn die Planetenträger- und die Hohlradanbindung an diesem Radsatz miteinander vertauscht werden und der Betrag der Standübersetzung um 1 erhöht wird. Ein Minus-Planetenradsatz weist bekanntlich an seinem Planetenradträger verdrehbar gelagerte Planetenräder auf, die mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad dieses Planetenradsatzes kämmen, so dass sich das Hohlrad bei festgehaltenem Planetenradträger und drehendem Sonnenrad in zur Sonnenraddrehrichtung entgegengesetzter Richtung dreht. Ein Plus-Planetenradsatz weist bekanntlich an seinem Planetenradträger verdrehbar gelagerte und miteinander in Zahneingriff stehende innere und äußere Planetenräder auf, wobei das Sonnenrad dieses Planetenradsatzes mit den inneren Planetenrädern und das Hohlrad dieses Planeten radsatzes mit den äußeren Planetenrädern kämmen, so dass sich das Hohlrad bei festgehaltenem Planetenradträger und drehendem Sonnenrad in zur Sonnenraddrehrichtung gleicher Richtung dreht.
Dies bedeutet für den Fachmann, dass bei dem ersten Planetenradsatz als Minus-Radsatz zur Koppelung mit dem zweiten Planeten radsatz ein Planetenradträger vorgesehen ist, wobei ein Sonnenrad des ersten Planeten radsatzes über eine erste Bremse festsetzbar ist und über eine erste Freilaufkupplung entweder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes oder mit einem Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist und wobei ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes über eine zweite Bremse festsetzbar ist und über eine zweite Freilaufkupplung entweder mit einem Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes oder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist. Wenn der erste Planetenradsatz als Plus-Radsatz ausgeführt ist, bedeutet dies, dass zur Koppelung mit dem zweiten Planetenradsatz das Hohlrad vorgesehen ist, wobei das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes über die erste Bremse festsetzbar ist und über die erste Freilaufkupplung entweder mit dem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes oder mit dem Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist und wobei der Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes über die zweite Bremse festsetzbar ist und über die zweite Freilaufkupplung entweder mit dem Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes oder mit dem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist. Bei einem als Minus-Radsatz ausgeführten zweiten Planetenradsatz bedeutet dies, dass zur Koppelung mit dem ersten Planetenradsatz ein Hohlrad vorgesehen ist, wobei als Eingang des zweiten Planetenradsatzes ein Planetenradträger und als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes ein Sonnenrad vorgesehen sind. Wenn der zweite Planetenradsatz als Plus- Radsatz ausgeführt ist, bedeutet dies bei dem zweiten Planetenradsatz, dass zur Koppelung mit dem ersten Planetenradsatz der Planetenradträger vorgesehen ist, wobei als Eingang des zweiten Planetenradsatzes das Hohlrad und als Ausgang des zweiten Planeten radsat- zes das Sonnenrad vorgesehen sind.
Zur mechanischen Verbindung zwischen den Planetenradsätzen können sogenannte Koppelwellen und Zwischenwellen bei dem vorgeschlagenen Mehrstufengetriebe verwendet werden. Die Zwischenwellen sind zur mechanischen Verbindung zwischen den Radsatzpaaren vorgesehen, während die Koppelwellen die Planetenradsätze eines Radsatzpaares untereinander koppeln.
Des Weiteren werden Wellen oder wellenartige Elemente zur Verbindung der verschiedenen Radsatzelemente der vorgesehenen Planetenradsätze eingesetzt. Unter dem Begriff Welle ist nicht ausschließlich ein zylindrisches drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die die einzelnen Radsatzelemente miteinander verbinden.
Um neben dem manuellen Antrieb durch den Fahrer auch eine elektrische Unterstützungsleistung zu ermöglichen, kann bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe vorgesehen sein, dass zumindest eine elektrische Maschine oder dergleichen vorgesehen ist.
Die elektrische Maschine kann beispielsweise an der Getriebeeingangswelle, der Getriebeausgangswelle oder dergleichen Wellen direkt oder auch über eine oder mehrere Getriebestufen, Ketten, Zahnriemen oder dergleichen angebunden werden. Hierfür kann auch gegebenenfalls ein Schaltelement, wie zum Beispiel eine Freilaufkupplung oder dergleichen eingesetzt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass während des Pedalierens bei abgeschaltetem E-Maschinenantrieb keine Schleppmomente durch eine durch das Pedalieren angetriebene elektrische Maschine auftreten. Bei einer Anbindung zum Beispiel über eine Getriebestufe kann gegebenenfalls eine Übersetzung ins Langsame realisiert werden.
Bei der Anbindung der elektrischen Maschine an die Getriebeeingangswelle wird die elektrische Maschine jeweils mit der Gangübersetzung betrieben. Bei der Anbindung der elektri- sehen Maschine an die Getriebeausgangswelle wird die elektrische Maschine EM jeweils mit der Ketten Übersetzung betrieben, wobei hierdurch eine Lastschaltung realisiert werden könn- te, wenn während einer Schaltung die Last ausschließlich von der elektrischen Maschine aufgebracht wird und das Getriebe sich in einem lastlosen Zustand befindet.
Bei der Ausführung des Mehrstufengetriebes als Tretlagerantrieb kann vorzugsweise ein Freilauf zwischen der Tretlagerkurbelwelle und dem Getriebeeingang realisiert werden. Hier- durch ergibt sich der Vorteil, dass eine angebundene elektrische Maschine weiter drehen kann, ohne dass sich die Pedale der Tretlagerkurbelwelle drehen.
Die vorgesehenen Bremsen können, wie bereits beschrieben, auch als schaltbare Freiläufe bzw. Freilaufbremsen ausgeführt werden, welches den Vorteil hat, dass ein schnelleres und einfacheres Überspringen von einzelnen Gängen beim Schalten ermöglicht wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, auch ein Fahrrad oder ein Pede- lec oder dergleichen mit dem vorgeschriebenen Mehrstufengetriebe bereitzustellen, wobei sich die bereits beschriebenen Vorteile und weitere Vorteile ergeben.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Getriebeschema einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemä- ßen Mehrstufengetriebes mit vier als Minus-Radsatz ausgeführten Planetenradsätzen mit mittlerer Gesamtspreizung;
Figur 2 ein Getriebeschema einer zweiten Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes mit geänderter axialer Reihenfolge und mit einem Stufenplaneten bei dem zweiten Planetenradsatz;
Figur 2A ein Getriebeschema einer dritten Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes mit drei als Minus-Radsatz ausgeführten Planetenradsätzen und einem zweiten Planetenradsatz als Plus-Radsatz;
Figur 3 ein Schaltschema für die Ausführvarianten gemäß Figuren 1 , 2 und 2A; Figur 4 ein Getriebeschema einer vierten Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes mit drei als Minus-Radsatz ausgeführten Planetenradsätzen und mit einem ersten Plane- tenradsatz als Plus-Radsatz sowie einem vierten Planetenradsatz mit einem Stufen planeten;
Figur 5 ein Getriebeschema einer fünften Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes mit geänderter axialer Reihenfolge und vier als Minus-Radsatz ausgeführten Planetenradsätzen mit zwei Stufenplaneten; und
Figur 6 ein Schaltschema für die Ausführungsvarianten gemäß Figuren 4 und 5.
In den Figuren 1 , 2, 2A sowie 4 und 5 sind verschiedene Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes beispielhaft als Tretlagerantrieb in Koaxialbauweise mit den jeweiligen Standübersetzungen i0 der einzelnen Radsätze dargestellt, wobei die Standübersetzungen i0 in den jeweiligen Figuren angegeben sind. In den dazugehörigen Schaltschemen gemäß Figuren 3 und 6 sind die möglichen Gänge G1 bis G16 mit der dazugehörigen Übersetzung i und der Stufung bzw. Spreizung f angegeben. Zudem sind in den Schaltschemen die einzelnen Zustände der Bremsen B1 , B2, B3, B4 und der Freilaufkupplungen F1 , F2, F3, F4 angedeutet, wobei bei den Bremsen B1 , B2, B3, B4 ein Kreis den geschlossenen Zustand und ein Kreuz den geöffneten Zustand anzeigt, während bei den Freilaufkupplungen F1 , F2, F3, F4 ein Kreis den Sperrrichtungszustand und ein Strich den Überholtriebzustand angibt. Der Überholtrieb bzw. der Überholtriebzustand eines Freilaufes bedeutet, dass der Freilauf nicht sperrt. Der Freilauf kann sich in einem Überholtrieb befinden, wenn sich eines der mit dem Freilauf verbundenen Elemente so schnell dreht, dass der Freilauf nicht sperren kann. Der Sperrrichtungszustand bei einem Freilauf bedeutet, dass der Freilauf sperrt.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes ist vorgesehen, dass das Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad, ein Pedelec oder dergleichen einsetzbar ist. Das Mehrstufengetriebe umfasst eine Getriebeeingangswelle 1 als Antrieb, welcher in den Figuren beispielsweise als Tretkurbelwelle ausgeführt ist, und eine Getriebeausgangswelle 2 als Abtrieb, welcher z. B. als Ketten- oder Zahnriemenrad ausgeführt sein kann. Das Mehrstufengetriebe umfasst vier Planetenradsätze, nämlich einen ersten Planeten radsatz RS1 , einen zweiten Planetenradsatz RS2, einen dritten Planetenradsatz RS3 und einen vierten Planeten radsatz RS4. Darüber hinaus sind vier Freilaufkupplungen F1 , F2, F3, F4 und vier Bremsen bzw. Freilaufbremsen B1 , B2, B3, B4 als Schaltelemente zum Realisieren von 16 Gängen vorgesehen. Bei sämtlichen Ausführungsvarianten des Mehrstufengetriebes ist vorgesehen, dass ein Planetenradträger 11 eines dritten Planeten radsatzes RS3 mit einem Sonnenrad 13 eines vier- ten Planetenradsatzes RS4 verbunden ist, wobei ein Hohlrad 12 eines dritten Planetenradsatzes RS3 über eine vierte Bremse B4 festsetzbar bzw. mit einem Gehäuse 3 des Mehrstufengetriebes verbindbar ist und über eine vierte Freilaufkupplung F4 mit einem Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 oder mit einem Hohlrad 15 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar ist. Zudem ist der Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit der Getriebeeingangswelle 1 oder mit einem Radsatzelement als Ausgang eines zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden, wobei das Hohlrad 15 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit der Getriebeausgangswelle 2 oder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist. Ferner ist ein Sonnenrad 10 des dritten Planetenradsatzes RS3 über eine dritte Bremse B3 festsetzbar und über eine dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 oder mit dem Hohlrad 15 des vierten Planeten radsatzes RS4 verbindbar.
Eine erste Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes ist in Figur 1 gezeigt. Das dargestellte Getriebeschema weist eine mittlere Gesamtspreizung und einen U-förmig ausgebildeten Stufensprungverlauf, vorzugsweise für Trekkingräder auf. Nachfolgend werden die Koppelungen der vier als Minus-Radsätze ausgebildeten Planetenradsätzen RS1 , RS2, RS3, RS4 im Detail beschrieben.
Hierbei ist die Getriebeeingangswelle 1 mit dem Planetenradträger 8 als Eingang des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wodurch die beiden Planeten radsätze RS1 und RS2 als erstes Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden, wobei zur Koppelung eine Koppelwelle oder dergleichen vorgesehen ist. Das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die erste Bremse B1 festsetzbar und über die erste Freilaufkupplung F1 mit der Getriebeeingangswelle 1 und somit auch mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planeten radsatzes (RS2) verbindbar. Zudem ist das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 über die zweite Bremse B2 festsetzbar und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit dem Sonnenrad 7 als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes RS2 und mit dem Planetenradträger 14 als Eingang des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar. Das Hohlrad 12 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar und über die vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Hohlrad 15 als Ausgang des vierten Planeten radsatzes RS4 verbindbar. Der Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 ist mit dem Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden, wobei das Hohlrad 15 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden ist. Das Sonnenrad 10 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist über die dritte Bremse B3 festsetzbar und über die dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 und mit dem Sonnenrad 7 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar, wobei der Planetenradträger 1 1 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit dem Sonnenrad 13 des vierten Planeten radsatzes RS4 verbunden ist, wodurch die beiden Planetenradsätze RS3 und RS4 als zweites Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden.
Ferner sind die Standübersetzung i0i des ersten Planetenradsatzes RS1 mit -1 ,70, die Standübersetzung i02 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit -1 ,55, die Standübersetzung i03 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit -1 ,55 und die Standübersetzung i04 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit -1 ,50 in Figur 1 angegeben.
In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gezeigt, bei der das Mehrstufengetriebe eine kleinere Gesamtspreizung gegenüber dem Getriebeschema in Figur 1 aufweist. Ferner ist eine geänderte axiale Reihenfolge der Einzelradsätze vorgesehen. Zudem weist der zweite Planetenradsatz RS2 einen Stufenplaneten auf. Nachfolgend werden die Koppelungen der Planetenradsätze RS1 , RS2, RS3, RS4 im Detail beschrieben.
Im Einzelnen ist der Planetenradträger 1 1 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit dem Sonnenrad 13 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbunden, wodurch die beiden Planetenradsätze RS3 und RS4 als zweites Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden. Das Hohlrad 12 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar und über die vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Hohlrad 15 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar, wobei der Planeten radträger 14 als Eingang des vierten Planetenradsatzes RS4 mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden ist. Das Hohlrad 15 als Ausgang des vierten Planetenradsatzes RS4 ist mit dem Planetenradträger 8 als Eingang des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Das Sonnenrad 10 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist über die dritte Bremse B3 festsetzbar und über die dritte Freilaufkupplung F3 mit der Getriebeeingangswelle 1 und somit auch mit dem Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar. Das Sonnenrad 7 als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden. Das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wodurch die beiden Planetenradsätze RS1 und RS2 als erstes Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden. Das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die erste Bremse B1 festsetzbar und über die erste Freilaufkupplung F1 mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und mit dem Hohlrad 15 des vierten Planeten radsatzes RS4 verbindbar. Das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die zweite Bremse B2 festsetzbar und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit der Getriebeausgangswelle 2 verbindbar.
Ferner sind die Standübersetzung i0i des ersten Planetenradsatzes RS1 mit -1 ,85, die Standübersetzung i02 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit -1 ,1 1 , die Standübersetzung i03 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit -1 ,64 und die Standübersetzung i04 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit -2,00 in Figur 2 angegeben.
In Figur 2A wird eine dritte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gezeigt, welche die gleiche axiale Reihenfolge der Planeten radsätze RS1 , RS2, RS3, RS4 aufweist, wobei der zweite Planeten radsatz RS2 als Plus-Radsatz ausgeführt ist. Nachfolgend werden die Kop- pelungen der Planetenradsätze RS1 , RS2, RS3, RS4 im Detail beschrieben.
Im Detail ist der Planetenradträger 1 1 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit dem Sonnen- rad 13 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbunden, wodurch die beiden Planetenradsätze RS3 und RS4 als zweites Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden. Das Hohlrad 12 des dritten Planeten radsatzes RS3 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar und über die vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Hohlrad 15 als Ausgang des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar. Der Planetenradträger 14 als Eingang des vierten Planetenradsatzes RS4 ist mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden, wobei das Hohlrad 15 des vierten Planetenradsat- zes RS4 mit dem Hohlrad 9 als Eingang des zweiten Planeten radsatzes RS2 verbunden ist. Das Sonnenrad 10 des dritten Planeten radsatzes RS3 ist über die dritte Bremse B3 fest- setzbar und über die dritte Freilaufkupplung F3 mit der Getriebeeingangswelle 1 und somit auch mit dem Planetenradträger 14 des vierten Planeten radsatzes RS4 verbindbar. Das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die erste Bremse B1 festsetzbar und über die erste Freilaufkupplung F1 mit dem Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und mit dem Hohlrad 15 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar. Das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die zweite Bremse B2 festsetzbar und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit der Getriebeausgangswelle 2 verbindbar, wobei der Plane- tenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist, wodurch die beiden Planetenradsätze RS1 und RS2 als erstes Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden. Das Sonnenrad 7 als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden.
Ferner sind die Standübersetzung i0i des ersten Planetenradsatzes RS1 mit -1 ,85, die Standübersetzung i02 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit 2,11 , die Stand Übersetzung i03 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit -1 ,64 und die Standübersetzung i04 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit -2,00 in Figur 2A angegeben.
In Figur 3 ist ein Schaltschema für die erste, zweite und dritte Ausführungsvariante gemäß Figuren 1 und 2 sowie 2A dargestellt. Aus dem Schaltschema gemäß Figur 3 ergibt sich für die vorbeschriebenen Ausführungsvarianten, dass zum Schalten eines ersten Ganges G1 die erste, zweite, dritte und vierte Bremse B1 , B2, B3, B4 geöffnet sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F1 , F2, F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines zweiten Ganges G2 ist die dritte Bremse B3 geschlossen und die erste, zweite und vierte Bremse B1 , B2, B4 sind geöffnet, wobei die dritte Freilaufkupplung F3 im Überholtriebzustand ist und die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung F1 , F2, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines dritten Ganges G3 ist die erste Bremse B1 geschlossen und die zweite, dritte und vierte Bremse B2, B3, B4 sind geöffnet, wobei die erste Freilaufkupplung F1 im Überholtriebzustand ist und die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F2, F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines vierten Ganges G4 sind die erste, zweite und die dritte Bremse B1 , B2, B3 geöffnet und die vierte Bremse B4 ist geschlossen, wobei die erste, die zweite und die dritte Freilaufkupplung F1 , F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind und die vierte Freilaufkupplung F4 im Überholtriebzustand ist. Zum Schalten eines fünften Ganges G5 sind die erste und die dritte Bremse B1 , B3 geschlossen und die zweite und vierte Bremse B2, B4 sind geöffnet, wobei die zweite und die vierte Freilaufkupplung F2, F4 im Sperrrichtungszustand sind und die erste und dritte Freilaufkupplung F1 , F3 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines sechsten Ganges G6 sind die erste und zweite Bremse B1 , B2 geöffnet und die dritte und vierte Bremse B3, B4 sind geschlossen, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung F1 , F2 im Sperrrichtungszustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung F3, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines siebenten Ganges G7 sind die erste und vierte Bremse B1 , B4 geschlossen und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geöffnet, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung F1 , F4 im Überholtriebzustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines achten Ganges G8 sind die erste, dritte und vierte Bremse B1 , B3, B4 geöffnet und die zweite Bremse B2 geschlossen, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung F1 , F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind und die zweite Freilaufkupplung F2 im Überholtriebzustand ist. Zum Schalten eines neunten Ganges G9 sind die erste, dritte und vierte Bremse B1 , B3, B4 geschlossen und die zweite Bremse B2 ist geöffnet, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung F1 , F3, F4 im Überholtriebzustand sind und die zweite Freilaufkupplung F2 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines zehnten Ganges G10 sind die erste und vierte Bremse B1 , B4 geöffnet und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geschlossen, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung F1 , F4 im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines elften Ganges G1 1 sind die erste und zweite Bremse B1 , B2 geschlossen und die dritte und vierte Bremse B3, B4 sind geöffnet, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung F1 , F2 im Überholtriebzustand sind und die dritte und vier- te Freilaufkupplung F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines zwölften Ganges G12 sind die zweite und vierte Bremse B2, B4 geschlossen und die erste und dritte Bremse B1 , B3 sind geöffnet, wobei die zweite und vierte Freilaufkupplung F2, F4 im Über- holtriebzustand sind und die erste und dritte Freilaufkupplung F1 , F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines dreizehnten Ganges G13 sind die erste, zweite und dritte Bremse B1 , B2, B3 geschlossen und die vierte Bremse B4 ist geöffnet, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung F1 , F2, F3 im Überholtriebzustand sind und die vierte Freilaufkupplung F4 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines vierzehnten Ganges G14 sind die zweite, dritte und vierte Bremse B2, B3, B4 geschlossen und die erste Bremse B1 ist geöffnet, wobei die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F2, F3, F4 im Überholtriebzustand sind und die erste Freilaufkupplung F1 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines fünfzehnten Ganges G15 ist die dritte Bremse B3 geöffnet und die erste, zweite und vierte Bremse B1 , B2, B4 sind geschlossen, wobei die dritte Freilaufkupplung F3 im Sperrrichtungszustand ist und die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung F1 , F2, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines sechzehnten Ganges G16 sind die erste, zweite, dritte und vierte Bremse B1 , B2, B3, B4 geschlossen, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F1 , F2, F3, F4 im Überholtriebzustand sind.
In Figur 4 wird eine vierte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gezeigt, welche eine mittlere Gesamtspreizung und einen konstanten Stufensprungverlauf aufweist, wobei der zweite Planetenradsatz RS2, der dritte Planeten radsatz RS3 und der vierte Planetenradsatz RS4 jeweils als Minus-Radsätze ausgeführt sind, während der erste Planetenradsatz RS1 als Plus-Radsatz ausgeführt ist. Darüber hinaus ist bei der vierten Ausführungsvarianten vorgesehen, dass der vierte Planetenradsatz RS4 einen Stufenplaneten aufweist. Nachfolgend werden die Koppelungen der Planetenradsätze RS1 , RS2, RS3, RS4 im Detail beschrieben.
Im Detail ist der Planetenradträger 1 1 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit dem Sonnenrad 13 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbunden, wodurch die beiden Planetenradsätze RS3 und RS4 als zweites Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden. Das Hohlrad 12 des dritten Planeten radsatzes RS3 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar und über die vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Hohlrad 15 als Ausgang des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar, wobei der Planetenradträger 14 als Eingang des vierten Planetenradsatzes RS4 mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden ist. Das Hohlrad 15 des vierten Planetenradsatzes RS4 ist mit dem Planetenradträger 8 als Eingang des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden, wobei das Sonnenrad 10 des dritten Planetenradsatzes RS3 über die dritte Bremse B3 festsetzbar ist und über die dritte Freilaufkupplung F3 mit der Getriebeeingangs- welle 1 und somit auch mit dem Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar ist. Das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die erste Bremse B1 festsetzbar und über die erste Freilaufkupplung F1 mit dem Planeten radträger 8 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und mit dem Hohlrad 15 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar. Der Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die zweite Bremse B2 festsetzbar und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit der Getriebeausgangswelle 2 verbindbar. Das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist mit dem Hohlrad 9 des zweiten Planeten radsatzes RS2 verbunden, wodurch die beiden Planeten radsätze RS1 und RS2 als erstes Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden. Das Sonnenrad 7 als Ausgang des zweiten Planeten radsatzes RS2 ist mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden.
Ferner sind die Standübersetzung i0i des ersten Planetenradsatzes RS1 mit 2,15, die Standübersetzung i02 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit -2,18, die Standübersetzung i03 des dritten Planeten radsatzes RS3 mit -1 ,73 und die Standübersetzung i04 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit -2,96 in Figur 4 angegeben.
In Figur 5 wird eine fünfte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gezeigt, welche gegenüber der vierten Ausführungsvariante eine kleinere Gesamtspreizung und eine geänderte axiale Reihenfolge der Planetenradsätze RS1 , RS2, RS3, RS4 aufweist. Ferner weisen der erste Planeten radsatz RS1 und der vierte Planeten radsatz RS4 jeweils einen Stufenplaneten auf. Nachfolgend werden die Koppelungen der Planetenradsätze RS1 , RS2, RS3, RS4 im Detail beschrieben.
Im Einzelnen ist der Planetenradträger 1 1 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit dem Sonnenrad 13 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbunden, wodurch die beiden Planetenradsätze RS3 und RS4 als zweites Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden. Das Hohlrad 12 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist über die vierte Bremse B4 festsetzbar und über die vierte Freilaufkupplung F4 mit dem Planetenradträger 14 als Eingang des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar, wobei der Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit dem Sonnenrad 7 als Ausgang des zweiten Planeten radsatzes RS2 verbunden ist. Das Hohlrad 15 als Ausgang des vierten Planetenradsatzes RS4 ist mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden, wobei das Sonnenrad 10 des dritten Planetenradsatzes RS3 über die dritte Bremse B3 festsetzbar ist und über die dritte Freilaufkupplung F3 mit dem Hohlrad 15 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar ist. Das Sonnenrad 4 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die erste Bremse B1 festsetzbar und über die erste Freilaufkupplung F1 mit dem Sonnenrad 7 des zweiten Planeten radsatzes RS2 und mit dem Planetenradträger 14 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbindbar. Das Hohlrad 6 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die zweite Bremse B2 festsetzbar und über die zweite Freilaufkupplung F2 mit dem Planetenradträger 8 als Eingang des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar, wobei der Planetenradträger 8 des zweiten Planetenradsatzes 2 mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden ist. Das Hohlrad 9 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Planetenradträger 5 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wodurch die beiden Planetenradsätze RS1 und RS2 als erstes Radsatzpaar miteinander gekoppelt werden.
Ferner sind die Standübersetzung i0i des ersten Planetenradsatzes RS1 mit -3,20, die Standübersetzung i02 des zweiten Planetenradsatzes RS2 mit -1 ,52, die Standübersetzung i03 des dritten Planetenradsatzes RS3 mit -2,25 und die Stand Übersetzung i04 des vierten Planetenradsatzes RS4 mit -3,85 in Figur 5 angegeben.
In Figur 6 ist ein Schaltschema für die vierte und fünfte Ausführungsvariante gemäß Figuren 4 und 5 dargestellt. Aus dem Schaltschema gemäß Figur 6 ergibt sich für die vorbeschriebenen Ausführungsvarianten, dass zum Schalten eines ersten Ganges G1 die erste, zweite, dritte und vierte Bremse B1 , B2, B3, B4 geöffnet sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F1 , F2, F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines zweiten Ganges G2 ist die dritte Bremse B3 geschlossen und die erste, zweite und vierte Bremse B1 , B2, B4 sind geöffnet, wobei die dritte Freilaufkupplung F3 im Überholtriebzustand ist und die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung F1 , F2, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines dritten Ganges G3 ist die vierte Bremse B4 geschlossen und die erste, zweite und dritte Bremse B1 , B2, B3 sind geöffnet, wobei die vierte Freilaufkupplung F4 im Überholtriebzustand ist und die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung F1 , F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines vierten Ganges G4 sind die erste und die zweite Bremse B1 , B2 geöffnet und die dritte und die vierte Bremse B3, B4 sind geschlossen, wobei die erste und die zweite Freilaufkupplung F1 , F2 im Sperrrichtungszustand sind und die dritte und die vierte Freilaufkupplung F3, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines fünften Ganges G5 ist die erste Bremse B1 geschlossen und die zweite, dritte und vierte Bremse B2, B3, B4 sind geöffnet, wobei die zweite, die dritte und die vierte Freilaufkupplung F2, F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind und die erste Freilaufkupplung F1 im Überholtriebzustand ist. Zum Schalten eines sechsten Ganges G6 sind die erste und dritte Bremse B1 , B3 geschlossen und die zweite und vierte Bremse B2, B4 sind geöffnet, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung F1 , F3 im Überholtriebzustand sind und die zweite und vierte Freilaufkupp- lung F2, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines siebenten Ganges G7 sind die erste und vierte Bremse B1 , B4 geschlossen und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geöffnet, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung F1 , F4 im Überholtriebzustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schal- ten eines achten Ganges G8 sind die erste, dritte und vierte Bremse B1 , B3, B4 geschlossen und die zweite Bremse B2 ist geöffnet, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung F1 , F3, F4 im Überholtriebzustand sind und die zweite Freilaufkupplung F2 im Sperrrichtungszu- stand ist. Zum Schalten eines neunten Ganges G9 sind die erste, dritte und vierte Bremse B1 , B3, B4 geöffnet und die zweite Bremse B2 ist geschlossen, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung F1 , F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind und die zweite Freilaufkupplung F2 im Überholtriebzustand ist. Zum Schalten eines zehnten Ganges G10 sind die erste und vierte Bremse B1 , B4 geöffnet und die zweite und dritte Bremse B2, B3 sind geschlossen, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung F1 , F4 im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung F2, F3 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines elften Ganges G11 sind die erste und dritte Bremse B1 , B3 geöffnet und die zweite und vierte Bremse B2, B4 sind geschlossen, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung F1 , F3 im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und vierte Freilaufkupplung F2, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines zwölften Ganges G12 sind die zweite, dritte und vierte Bremse B2, B3, B4 geschlossen und die erste Bremse B1 ist geöffnet, wobei die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F2, F3, F4 im Überholtriebzustand sind und die erste Freilaufkupplung F1 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines dreizehnten Ganges G13 sind die erste und zweite Bremse B1 , B2 geschlossen und die dritte und vierte Bremse B3, B4 sind geöffnet, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung F1 , F2 im Überholtriebzustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung F3, F4 im Sperrrichtungszustand sind. Zum Schalten eines vierzehnten Ganges G14 sind die erste, zweite und dritte Bremse B1 , B2, B3 geschlossen und die vierte Bremse B4 ist geöffnet, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung F1 , F2, F3 im Überholtriebzustand sind und die vierte Freilaufkupplung F4 im Sperrrichtungszustand ist. Zum Schalten eines fünfzehnten Ganges G15 ist die dritte Bremse B3 geöffnet und die erste, zweite und vierte Bremse B1 , B2, B4 sind geschlossen, wobei die dritte Freilaufkupplung F3 im Sperrrichtungszustand ist und die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung F1 , F2, F4 im Überholtriebzustand sind. Zum Schalten eines sechzehnten Ganges G16 sind die erste, zweite, dritte und vierte Bremse B1 , B2, B3, B4 geschlossen, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung F1 , F2, F3, F4 im Überholtriebzustand sind. Bezuqszeichen
1 Getriebeeingangswelle bzw. Tretkurbelwelle
2 Getriebeausgangswelle
3 Gehäuse
4 Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
5 Planetenradträger bzw. Steg des ersten Planeten radsatzes
6 Hohlrad des ersten Planetenradsatzes
7 Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes
8 Planetenradträger des zweiten Planeten radsatzes
9 Hohlrad des zweiten Planeten radsatzes
10 Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes
11 Planetenradträger des dritten Planetenradsatzes
12 Hohlrad des dritten Planeten radsatzes
13 Sonnen rad des vierten Planeten radsatzes
14 Planetenradträger des vierten Planetenradsatzes
15 Hohlrad des vierten Planeten radsatzes
RS1 erster Planetenradsatz
RS2 zweiter Planetenradsatz
RS3 dritter Planetenradsatz
RS4 vierter Planetenradsatz
B1 erste Bremse bzw. Freilaufbremse
B2 zweite Bremse bzw. Freilaufbremse
B3 dritte Bremse bzw. Freilaufbremse
B4 vierte Bremse bzw. Freilaufbremse
F1 erste Freilaufkupplung
F2 zweite Freilaufkupplung
F3 dritte Freilaufkupplung
F4 vierte Freilaufkupplung
G1 erster Gang
G2 zweiter Gang
G3 dritter Gang
G4 vierter Gang
G5 fünfter Gang
G6 sechster Gang
G7 siebter Gang
G8 achter Gang G9 neunter Gang
G10 zehnter Gang
G1 1 elfter Gang
G12 zwölfter Gang
G13 dreizehnter Gang
G14 vierzehnter Gang
G15 fünfzehnter Gang
G16 sechszehnter Gang
101 Stand Übersetzung des ersten Planetenradsatzes
1 Stand Übersetzung des zweiten Planeten radsatzes ip Stand Übersetzung des dritten Planetenradsatzes i04 Stand Übersetzung des vierten Planetenradsatzes i Übersetzung
f Stufung
(Pges Gesamtstufung

Claims

Patentansprüche
1. Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder ein Pedelec, mit einer Ge- triebeeingangswelle (1 ) als Antrieb und einer Getriebeausgangswelle (2) als Abtrieb, mit zumindest vier Planeten radsätzen (RS1 , RS2, RS3, RS4), wobei zumindest vier Freilaufkupp- lungen (F1 , F2, F3, F4) und zumindest vier Bremsen (B1 , B2, B3, B4) zum Realisieren von zumindest sechzehn Gängen (G1 , G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8, G9, G10, G1 1 , G12, G13, G14, G15, G16) vorgesehen sind, wobei ein Planetenradträger (11 ) eines dritten Planetenradsatzes (RS3) mit einem Sonnenrad (13) eines vierten Planeten radsatzes (RS4) verbunden ist, wobei ein Hohlrad (12) eines dritten Planetenradsatzes (RS3) über eine vierte Bremse (B4) festsetzbar ist und über eine vierte Freilaufkupplung (F4) mit einem Planetenradträger (14) des vierten Planetenradsatzes (RS4) oder mit einem Hohlrad (15) des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, wobei der Planetenradträger (14) des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) oder mit einem Radsatzelement als Ausgang eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist, wobei das Hohlrad (15) des vierten Planeten radsatzes (RS4) mit der Getriebeausgangswelle (2) oder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist und wobei ein Sonnenrad (10) des dritten Planeten radsatzes (RS3) über eine dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über eine dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Planetenradträger (14) des vierten Planetenradsatzes (RS4) oder mit dem Hohlrad (15) des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist.
2. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Planeten radsatz (RS1 , RS2) ein erstes Radsatzpaar und der dritte und vierte Planetenradsatz (RS3, RS4) ein zweites Radsatzpaar bilden, wobei die Radsatzpaare derart axial nebeneinander angeordnet sind, dass ein Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbunden ist, dass ein Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit einem Radsatzelement als Eingang des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbunden ist und dass ein Radsatzelement als Ausgang des vierten Planeten radsatzes (RS4) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist.
3. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Planeten radsatz (RS1 , RS2) ein erstes Radsatzpaar und der dritte und vierte Planetenradsatz (RS3, RS4) ein zweites Radsatzpaar bilden, wobei die Radsatzpaare derart axial nebeneinander angeordnet sind, dass ein Radsatzelement als Eingang des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbunden ist, dass ein Radsatzelement als Ausgang des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planeten radsatzes (RS2) verbunden ist und dass ein Radsatzelement als Aus- gang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist.
4. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Minus-Radsatz ausgeführten ersten Planeten radsatz (RS1 ) zur Koppe- lung mit dem zweiten Planetenradsatz (RS2) ein Planetenradträger (5) vorgesehen ist, wobei ein Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über eine erste Bremse (B1 ) fest- setzbar ist und über eine erste Freilaufkupplung (F1 ) entweder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) oder mit einem Radsatzelement als Aus- gang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist und wobei ein Hohlrad (6) des ersten Planeten radsatzes (RS1 ) über eine zweite Bremse (B2) festsetzbar ist und über eine zweite Freilaufkupplung (F2) entweder mit einem Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes RS2 oder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist.
5. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Plus-Radsatz ausgeführten ersten Planeten radsatz (RS1 ) zur Koppelung mit dem zweiten Planetenradsatz (RS2) ein Hohlrad (6) vorgesehen ist, wobei ein Sonnenrad (4) des ersten Planeten radsatzes (RS1 ) über eine erste Bremse (B1 ) festsetzbar ist und über eine erste Freilaufkupplung (F1 ) entweder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) oder mit einem Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist und wobei ein Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über eine zweite Bremse (B2) festsetzbar ist und über eine zweite Freilaufkupplung (F2) entweder mit einem Radsatzelement als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) oder mit einem Radsatzelement als Eingang des zweiten Planeten radsatzes (RS2) verbindbar ist.
6. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Minus-Radsatz ausgeführten zweiten Planetenradsatz (RS2) zur Koppelung mit dem ersten Planetenradsatz (RS1 ) ein Hohlrad (9) vorgesehen ist, wobei als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) ein Planetenradträger (8) und als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) ein Sonnenrad (7) vorgesehen sind.
7. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Plus-Radsatz ausgeführten zweiten Planeten radsatz (RS2) zur Koppelung mit dem ersten Planetenradsatz (RS1 ) ein Planetenradträger (8) vorgesehen ist, wobei als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) ein Hohlrad (9) und als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) ein Sonnenrad (7) vorgesehen sind.
8. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsen (B1 , B2, B3, B4) Freilaufbremsen vorgesehen sind.
9. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, zweite, dritte und vierte Planetenradsatz (RS1 , RS2, RS3, RS4) jeweils als Minus-Radsatz ausgeführt ist.
10. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1 ) mit dem Planetenradträger (8) als Eingang des zweiten Planeten radsatzes (RS2) verbunden ist, dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) verbunden ist, dass das Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über die erste Bremse (B1 ) festsetzbar ist und über die erste Freilaufkupplung (F1 ) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbindbar ist, dass das Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über die zweite Bremse (B2) festsetzbar ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit dem Sonnenrad (7) als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und mit dem Planetenradträger (14) als Eingang des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass das Hohlrad (12) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist und über die vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Hohlrad (15) als Ausgang des vierten Planeten radsatzes (RS4) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (14) des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit dem Sonnenrad (7) des zweiten Planeten radsatzes (RS2) verbunden ist, dass das Hohlrad (15) des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (10) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über die dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Planetenradträger (14) des vierten Planetenradsatzes (RS4) und mit dem Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist. (Fig. 1 )
1 1. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenradsatz (RS2) einen Stufenplaneten aufweist.
12. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist und über die vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Hohlrad (15) des vierten Planetenradsatzes (RS4) ver- bindbar ist, dass der Planetenradträger (14) als Eingang des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit der Getriebeeingangswelle (1) verbunden ist, dass das Hohlrad (15) als Ausgang des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit dem Planetenradträger (8) als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (10) des dritten Planetenrad- satzes (RS3) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über die dritte Freilaufkupplung (F3) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (7) als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist, dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) verbunden ist, dass das Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) über die erste Bremse (B1 ) festsetzbar ist und über die erste Freilaufkupplung (F1) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und mit dem Hohlrad (15) des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass das Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über die zweite Bremse (B2) festsetzbar ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbindbar ist. (Fig. 2)
13. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, dritte und vierte Planeten radsatz (RS1 , RS3, RS4) jeweils als Minus-Radsatz ausgeführt ist und dass der zweite Planetenradsatz (RS2) als Plus-Radsatz ausgeführt ist.
14. Mehrstufengetriebe nach Ansprüche 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist und über die vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Hohlrad (15) als Ausgang des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (14) als Eingang des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbunden ist, dass das Hohlrad (15) des vierten Planeten radsatzes (RS4) mit dem Hohlrad (9) als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (10) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über die dritte Freilaufkupplung (F3) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1) über die erste Bremse (B1) festsetzbar ist und über die erste Freilaufkupplung (F1) mit dem Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und mit dem Hohlrad (15) des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass das Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über die zweite Bremse (B2) festsetzbar ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist und dass das Sonnenrad (7) als Ausgang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist. (Fig. 2A)
15. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten eines ersten Ganges (G1 ) die erste, zweite, dritte und vierte Bremse (B1 , B2, B3, B4) geöffnet sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1 , F2, F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines zweiten Ganges (G2) die dritte Bremse (B3) geschlossen ist und die erste, zweite und vierte Bremse (B1 , B2, B4) ge- öffnet sind, wobei die dritte Freilaufkupplung (F3) im Überholtriebzustand ist und die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung (F1 , F2, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines dritten Ganges (G3) die erste Bremse (B1 ) geschlossen ist und die zweite, dritte und vierte Bremse (B2, B3, B4) geöffnet sind, wobei die erste Freilaufkupplung (F1 ) im Überholtriebzustand ist und die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F2, F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines vierten Ganges (G4) die erste, zweite und die dritte Bremse (B1 , B2, B3) geöffnet sind und die vierte Bremse (B4) geschlossen ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Freilaufkupplung (F1 , F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind und die vierte Freilaufkupplung (F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines fünften Ganges (G5) die erste und die dritte Bremse (B1 , B3) geschlossen sind und die zweite und vierte Bremse (B2, B4) geöffnet sind, wobei die zweite und die vierte Freilaufkupplung (F2, F4) im Sperrrichtungszustand sind und die erste und dritte Freilaufkupplung (F1 , F3) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines sechsten Ganges (G6) die erste und zweite Bremse (B1 , B2) geöffnet sind und die dritte und vierte Bremse (B3, B4) geschlossen sind, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung (F1 , F2) im Sperrrichtungszustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung (F3, F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines siebenten Ganges (G7) die erste und vierte Bremse (B1 , B4) geschlossen sind und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geöffnet sind, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung (F1 , F4) im Überholtriebzustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines achten Ganges (G8) die erste, dritte und vierte Bremse (B1 , B3, B4) geöffnet sind und die zweite Bremse (B2) geschlossen ist, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1 , F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind und die zweite Freilaufkupplung (F2) im Überholtriebzustand ist, oder dass zum Schalten eines neunten Ganges (G9) die erste, dritte und vierte Bremse (B1 , B3, B4) geschlossen sind und die zweite Bremse (B2) geöffnet ist, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1 , F3, F4) im Überholtriebzustand sind und die zweite Freilaufkupplung (F2) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines zehnten Ganges (G10) die erste und vierte Bremse (B1 , B4) geöffnet sind und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geschlossen sind, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung (F1 , F4) im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines elften Ganges (G11 ) die erste und zweite Bremse (B1 , B2) geschlossen sind und die dritte und vierte Bremse (B3, B4) geöffnet sind, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung (F1 , F2) im Überholtriebzustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung (F3, F4) im Sperrrich- tungszustand sind, oder dass zum Schalten eines zwölften Ganges (G12) die zweite und vierte Bremse (B2, B4) geschlossen sind und die erste und dritte Bremse (B1 , B3) geöffnet sind, wobei die zweite und vierte Freilaufkupplung (F2, F4) im Überholtriebzustand sind und die erste und dritte Freilaufkupplung (F1 , F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines dreizehnten Ganges (G13) die erste, zweite und dritte Bremse (B1 , B2, B3) geschlossen sind und die vierte Bremse (B4) geöffnet ist, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung (F1 , F2, F3) im Überholtriebzustand sind und die vierte Freilaufkupplung (F4) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines vierzehnten Ganges (G14) die zweite, dritte und vierte Bremse (B2, B3, B4) geschlossen sind und die erste Bremse (B1 ) geöffnet ist, wobei die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F2, F3, F4) im Überholtriebzustand sind und die erste Freilaufkupplung (F1 ) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines fünfzehnten Ganges (G15) die dritte Bremse (B3) geöffnet ist und die erste, zweite und vierte Bremse (B1 , B2, B4) geschlossen sind, wobei die dritte Freilaufkupplung (F3) im Sperrrichtungszustand ist und die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung (F1 , F2, F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines sechzehnten Ganges (G16) die erste, zweite, dritte und vierte Bremse (B1 , B2, B3, B4) geschlossen sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1 , F2, F3, F4) im Überholtriebzustand sind. (Fig. 3)
16. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, dritte und vierte Planetenradsatz (RS2, RS3, RS4) jeweils als Minus-Radsatz ausgeführt ist, dass der erste Planeten radsatz (RS1 ) als Plus-Radsatz ausgeführt ist und dass der vierte Planetenradsatz (RS4) einen Stufen planeten aufweist.
17. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist und über die vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Hohlrad (15) als Ausgang des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (14) als Eingang des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbunden ist, dass das Hohlrad (15) des vierten Planeten radsatzes (RS4) mit dem Planetenradträger (8) als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (10) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über die dritte Freilaufkupplung (F3) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über die erste Bremse (B1 ) festsetzbar ist und über die erste Freilaufkupplung (F1 ) mit dem Planetenradträger (8) des zweiten Planeten radsatzes (RS2) und mit dem Hohlrad (15) des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über die zweite Bremse (B2) festsetz- bar ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbindbar ist, dass das Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) mit dem Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden ist und dass das Sonnenrad (7) als Ausgang des zweiten Planeten radsatzes (RS2) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist. (Fig. 4)
18. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, zweite, dritte und vierte Planetenradsatz (RS1 , RS2, RS3, RS4) als Minus-Radsatz ausgeführt ist und dass der erste und vierte Planeten radsatz (RS1 , RS4) jeweils einen Stufenplaneten aufweist.
19. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die vierte Bremse (B4) festsetzbar ist und über die vierte Freilaufkupplung (F4) mit dem Planetenradträger (14) als Eingang des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (14) des vierten Planetenradsatzes (RS4) mit dem Sonnenrad (7) als Ausgang des zweiten Planeten radsatzes (RS2) verbunden ist, dass das Hohlrad (15) als Ausgang des vierten Planeten radsatzes (RS4) mit der Getriebeausgangswelle (2) verbunden ist, dass das Sonnenrad (10) des dritten Planetenradsatzes (RS3) über die dritte Bremse (B3) festsetzbar ist und über die dritte Freilaufkupplung (F3) mit dem Hohlrad (15) des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass das Sonnenrad (4) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über die erste Bremse (B1 ) festsetzbar ist und über die erste Freilaufkupplung (F1 ) mit dem Sonnenrad (7) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und mit dem Planetenradträger (14) des vierten Planetenradsatzes (RS4) verbindbar ist, dass das Hohlrad (6) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) über die zweite Bremse (B2) festsetzbar ist und über die zweite Freilaufkupplung (F2) mit dem Planetenradträger (8) als Eingang des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (8) des zweiten Planeten radsatzes (2) mit der Getriebeeingangswelle (1 ) verbunden ist und dass das Hohlrad (9) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Planetenradträger (5) des ersten Planetenradsatzes (RS1 ) verbunden ist. (Fig. 5)
20. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten eines ersten Ganges (G1 ) die erste, zweite, dritte und vierte Bremse (B1 , B2, B3, B4) geöffnet sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1 , F2, F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines zweiten Ganges (G2) die dritte Bremse (B3) geschlossen ist und die erste, zweite und vierte Bremse (B1 , B2, B4) ge- öffnet sind, wobei die dritte Freilaufkupplung (F3) im Überholtriebzustand ist und die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung (F1 , F2, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines dritten Ganges (G3) die vierte Bremse (B4) geschlossen ist und die erste, zweite und dritte Bremse (B1 , B2, B3) geöffnet sind, wobei die vierte Freilaufkupplung (F4) im Überholtriebzustand ist und die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung (F1 , F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines vierten Ganges (G4) die erste und die zweite Bremse (B1 , B2) geöffnet sind und die dritte und die vierte Bremse (B3, B4) geschlossen sind, wobei die erste und die zweite Freilaufkupplung (F1 , F2) im Sperrrichtungszustand sind und die dritte und die vierte Freilaufkupplung (F3, F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines fünften Ganges (G5) die erste Bremse (B1 ) geschlossen ist und die zweite, dritte und vierte Bremse (B2, B3, B4) geöffnet sind, wobei die zweite, die dritte und die vierte Freilaufkupplung (F2, F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind und die erste Freilaufkupplung (F1 ) im Überholtriebzustand ist, oder dass zum Schalten eines sechsten Ganges (G6) die erste und dritte Bremse (B1 , B3) geschlossen sind und die zweite und vierte Bremse (B2, B4) geöffnet sind, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung (F1 , F3) im Überholtriebzustand sind und die zweite und vierte Freilaufkupplung (F2, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines siebenten Ganges (G7) die erste und vierte Bremse (B1 , B4) geschlossen sind und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geöffnet sind, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung (F1 , F4) im Überholtriebzustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines achten Ganges (G8) die erste, dritte und vierte Bremse (B1 , B3, B4) geschlossen sind und die zweite Bremse (B2) geöffnet ist, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1 , F3, F4) im Überholtriebzustand sind und die zweite Freilaufkupplung (F2) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines neunten Ganges (G9) die erste, dritte und vierte Bremse (B1 , B3, B4) geöffnet sind und die zweite Bremse (B2) geschlossen ist, wobei die erste, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1 , F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind und die zweite Freilaufkupplung (F2) im Überholtriebzustand ist, oder dass zum Schalten eines zehnten Ganges (G10) die erste und vierte Bremse (B1 , B4) geöffnet sind und die zweite und dritte Bremse (B2, B3) geschlossen sind, wobei die erste und vierte Freilaufkupplung (F1 , F4) im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und dritte Freilaufkupplung (F2, F3) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines elften Ganges (G1 1 ) die erste und dritte Bremse (B1 , B3) geöffnet sind und die zweite und vierte Bremse (B2, B4) geschlossen sind, wobei die erste und dritte Freilaufkupplung (F1 , F3) im Sperrrichtungszustand sind und die zweite und vierte Freilaufkupplung (F2, F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines zwölften Ganges (G12) die zweite, dritte und vierte Bremse (B2, B3, B4) geschlossen sind und die erste Bremse (B1 ) geöffnet ist, wobei die zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F2, F3, F4) im Überholtriebzustand sind und die erste Freilaufkupplung (F1 ) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines dreizehnten Ganges (G13) die erste und zweite Bremse (B1 , B2) geschlossen sind und die dritte und vierte Bremse (B3, B4) geöffnet sind, wobei die erste und zweite Freilaufkupplung (F1 , F2) im Überholtriebzustand sind und die dritte und vierte Freilaufkupplung (F3, F4) im Sperrrichtungszustand sind, oder dass zum Schalten eines vierzehnten Ganges (G14) die erste, zweite und dritte Bremse (B1 , B2, B3) geschlossen sind und die vierte Bremse (B4) geöffnet ist, wobei die erste, zweite und dritte Freilaufkupplung (F1 , F2, F3) im Überholtriebzustand sind und die vierte Freilaufkupplung (F4) im Sperrrichtungszustand ist, oder dass zum Schalten eines fünfzehnten Ganges (G15) die dritte Bremse (B3) geöffnet ist und die erste, zweite und vierte Bremse (B1 , B2, B4) geschlossen sind, wobei die dritte Freilaufkupplung (F3) im Sperrrichtungszustand ist und die erste, zweite und vierte Freilaufkupplung (F1 , F2, F4) im Überholtriebzustand sind, oder dass zum Schalten eines sechzehnten Ganges (G16) die erste, zweite, dritte und vierte Bremse (B1 , B2, B3, B4) geschlossen sind, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Freilaufkupplung (F1 , F2, F3, F4) im Überholtriebzustand sind. (Fig. 6)
21. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrstufengetriebe als Tretlagergetriebe mit koaxial zueinander angeordneten Planetenradsätzen (RS1 , RS2, RS3, RS4) ausgeführt ist.
22. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine elektrische Maschine vorgesehen ist.
23. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1 ) über eine weitere Freilaufkupplung mit der elektrischen Maschine verbindbar ist.
24. Fahrrad oder Pedelec mit einem Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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