DE102016213711A1 - Multi-speed transmission - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Mehrstufengetriebe mit einer Eingangswellenachse (I) und einer Ausgangswellenachse (II) vorgeschlagen, die achsversetzt zueinander angeordnet sind, wobei zumindest eine erste Welle (1) als Antrieb (An) koaxial zur Eingangswellenachse (I) angeordnet ist, wobei zumindest eine zweite Welle (2) als Abtrieb (Ab) koaxial zur Ausgangswellenachse (II) angeordnet ist, wobei sechs weitere Wellen (3, 4, 5, 6, 7, 8) vorgesehen sind, wobei eine erste Stirnradstufe (ST1) und eine zweite Stirnradstufe (ST2) sowie ein erster Planetenradsatz (RS1) und ein zweiter Planetenradsatz (RS2) vorgesehen sind, wobei sechs Schaltelemente (A, A1, B, C, D, D1, E, F) vorgesehen sind, sodass zumindest acht Vorwärtsgänge (G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7 G8) und zumindest zwei Rückwärtsgänge (R1, R2) schaltbar sind, wobei die erste Welle (1) mit einem dritten Element des zweiten Planentenradsatzes (RS2) verbunden ist, wobei die erste Welle (1) mit einem zweiten Element des ersten Planentenradsatzes (RS1) verbindbar ist, wobei die zweite Welle (2) mit einem dritten Element des ersten Planentenradsatzes (RS1) verbunden ist, und wobei die zweite Welle (2) mit einem zweiten Element des zweiten Planentenradsatzes (RS2) und mit einem ersten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) sowie mit einem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist.A multistage transmission with an input shaft axis (I) and an output shaft axis (II) is proposed, which are arranged offset in relation to each other, wherein at least one first shaft (1) is arranged as a drive (An) coaxial with the input shaft axis (I), wherein at least one second Shaft (2) as output (Ab) coaxial with the output shaft axis (II) is arranged, wherein six further shafts (3, 4, 5, 6, 7, 8) are provided, wherein a first spur gear stage (ST1) and a second spur gear stage ( ST2) and a first planetary gear set (RS1) and a second planetary gear set (RS2) are provided, wherein six switching elements (A, A1, B, C, D, D1, E, F) are provided so that at least eight forward gears (G1, G2 , G3, G4, G5, G6, G7 G8) and at least two reverse gears (R1, R2) are switchable, wherein the first shaft (1) with a third element of the second planetary gear set (RS2) is connected, wherein the first shaft (1 ) with a second element of the first Planentenradsatzes (RS1) v The second shaft (2) is connected to a third element of the first planetary gearset (RS1), and wherein the second shaft (2) is connected to a second element of the second planetary gearset (RS2) and to a first element of the first planetary gearset (RS2). RS1) and with a first element of the second planetary gear set (RS2) is connectable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe mit einer Eingangswellenachse einer ersten Welle als Antrieb und einer Ausgangswellenachse einer zweiten Welle als Abtrieb, die achsversetzt zueinander angeordnet sind, wobei sechs weitere Wellen vorgesehen sind. Ferner sind zwei Stirnradstufen und zwei Planetenradsätze sowie sechs Schaltelemente vorgesehen, sodass zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest zwei Rückwärtsgänge realisiert werden.The present invention relates to a multi-speed transmission having an input shaft axis of a first shaft as a drive and an output shaft axis of a second shaft as the output, which are arranged offset in axial direction with each other, wherein six further waves are provided. Furthermore, two spur gear stages and two planetary gear sets and six shifting elements are provided so that at least eight forward gears and at least two reverse gears are realized.

Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2011 079 720 A1 ist ein Mehrstufengetriebe bekannt, mit dem nur sechs Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisiert werden.For example, from the document DE 10 2011 079 720 A1 is a multi-step transmission known, with only six forward gears and one reverse gear can be realized.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Mehrstufengetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches bei maximaler Gangstufenzahl möglichst kostengünstig ist und einen möglichst geringen Bauraumbedarf aufweist.The present invention is based on the object to propose a multi-speed transmission of the type described above, which is as cost-effective as possible with maximum gear number and has the least possible space requirement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.This object is achieved by the features of claim 1, wherein advantageous embodiments of the dependent claims and the description and the drawings.

Somit wird ein Mehrstufengetriebe mit einer Eingangswellenachse und einer Ausgangswellenachse vorgeschlagen, die beispielsweise für eine Front- oder Heck-Queranordnung in einem Fahrzeug achsversetzt zueinander angeordnet sind. Das Mehrstufengetriebe wird somit bevorzugt mit einem seitlichen Abtrieb ausgeführt. Eine erste, als Antrieb beispielsweise mit dem Fahrzeugmotor verbundene oder verbindbare Welle ist koaxial zur Eingangswellenachse angeordnet, wobei eine zweite Welle, als Abtrieb koaxial zur Ausgangswellenachse angeordnet ist, die z. B. mit einem Abtriebsdifferential Diff oder dergleichen koppelbar ist. Ferner sind sechs weitere Wellen und eine erste Stirnradstufe sowie eine zweite Stirnradstufe vorgesehen, um die Elemente, die der Eingangswellenachse und der Ausgangswellenachse zugeordnet sind, miteinander in Verbindung zu bringen. Ferner sind ein erster Planetenradsatz und ein zweiter Planetenradsatz sowie zumindest sechs Schaltelemente vorgesehen, sodass zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest zwei Rückwärtsgang schaltbar sind.Thus, a multi-stage transmission with an input shaft axis and an output shaft axis is proposed, which are arranged, for example, for a front or rear transverse arrangement in a vehicle off-axis to each other. The multi-speed transmission is thus preferably carried out with a lateral output. A first, connected as a drive, for example, with the vehicle engine or connectable shaft is arranged coaxially with the input shaft axis, wherein a second shaft is arranged as an output coaxial with the output shaft axis, the z. B. with an output differential Diff or the like can be coupled. Further, six further shafts and a first spur gear and a second spur gear are provided to communicate with each other the elements associated with the input shaft axis and the output shaft axis. Further, a first planetary gear and a second planetary gear and at least six switching elements are provided so that at least eight forward gears and at least two reverse gears are switchable.

Bei dem gleichwohl einen geringen Bauraum und einen guten Wirkungsgrad aufweisenden Mehrstufengetriebe ist ferner vorgesehen, dass die erste Welle mit einem dritten Element des zweiten Planentenradsatzes verbunden ist, wobei die erste Welle mit einem zweiten Element des ersten Planentenradsatzes verbindbar ist, wobei die zweite Welle mit einem dritten Element des ersten Planentenradsatzes verbunden ist, und wobei die zweite Welle mit einem zweiten Element des zweiten Planentenradsatzes und mit einem ersten Element des ersten Planetenradsatzes sowie mit einem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist.In the nevertheless a small space and a good efficiency having multi-speed transmission is further provided that the first shaft is connected to a third element of the second Planentenradsatzes, wherein the first shaft is connectable to a second element of the first Planentenradsatzes, wherein the second shaft with a third element of the first Planentenradsatzes is connected, and wherein the second shaft with a second element of the second Planentenradsatzes and with a first element of the first planetary gear set and with a first element of the second planetary gear set is connectable.

Das vorgeschlagene Mehrstufengetriebe umfasst somit nur zwei Planetenradsatzebenen und zwei Stirnradstufen sowie sechs Schaltelemente, wobei zum Realisieren der Gangstufen gleichzeitig drei der Schaltelemente geschlossen bzw. aktiviert sind. Unabhängig von den verschiedenen Ausführungsvarianten des Mehrstufengetriebes ergibt sich eine insgesamt kompakte Bauweise mit geringer Bauteilbelastung und geringen Getriebeverlusten sowie gutem Verzahnungswirkungsgrad und zudem eine gute Übersetzungsreihe, wobei eine konstruktiv einfache Anbindung zumindest einer elektrischen Maschine zur Hybridisierung des Mehrstufengetriebes möglich ist. Vorzugsweise eignet sich eine der Stirnradstufen zum achsparallelen Anbinden der elektrischen Maschine. Es ist auch möglich, dass bei Bedarf eine koaxiale Anbindung der elektrischen Maschine z. B. an der ersten Welle vorgesehen ist.The proposed multi-speed transmission thus comprises only two Planetenradsatzebenen and two Stirnradstufen and six switching elements, wherein for realizing the gear stages at the same time three of the switching elements are closed or activated. Regardless of the various design variants of the multi-speed transmission results in a total compact design with low component load and low gear losses and good gear efficiency and also a good translation series, with a structurally simple connection of at least one electric machine for hybridization of the multi-speed transmission is possible. One of the spur gear stages is preferably suitable for axially parallel connection of the electric machine. It is also possible that, if necessary, a coaxial connection of the electrical machine z. B. is provided on the first shaft.

Sollte jedoch eine noch größere Übersetzung oder ein aus Bauraumgründen größerer Achsabstand zwischen der elektrischen Maschine und den Eingangs- und Ausgangswellenachsen gewünscht werden, kann auch eine weitere Übersetzungsstufe bzw. ein Zwischengetriebe zum Anbinden der elektrischen Maschine vorgesehen sein. Wenn die elektrische Maschine fest zum Antrieb übersetzt ist, können sämtliche verbrennungsmotorischen Gänge auch elektrisch realisiert werden.However, if an even larger translation or a space reasons greater center distance between the electric machine and the input and output shaft axes are desired, also a further translation stage or an intermediate gear can be provided for connecting the electric machine. If the electric machine is firmly translated to the drive, all internal combustion engine gears can also be electrically realized.

Dem Mehrstufengetriebe bzw. der ersten Welle des Mehrstufengetriebes kann beispielsweise eine Drehschwingungs-Entkopplungseinheit vorgeschaltet sein. Im Falle einer Hybridisierung ist zwischen der elektrischen Maschine und dem Verbrennungsmotor vorzugsweise ein zusätzliches Schaltelement als Trennkupplung positioniert, mit dem der Verbrennungsmotor bzw. der Antriebsmotor des Fahrzeuges von der ersten Welle entkoppelbar ist. Auf diese Weise ist auch sowohl rein verbrennungsmotorisches Fahren als auch rein elektrisches Fahren möglich. Im Falle der Hybridisierung eignet sich bevorzugt ein fünftes Schaltelement als internes Anfahrelement (IAE).The multistage transmission or the first shaft of the multistage transmission, for example, be preceded by a torsional vibration decoupling unit. In the case of a hybridization, an additional switching element is preferably positioned between the electric machine and the internal combustion engine as a separating clutch, with which the internal combustion engine or the drive motor of the vehicle can be decoupled from the first shaft. In this way, both pure combustion engine driving and purely electric driving is possible. In the case of hybridization, a fifth switching element is preferably suitable as an internal starting element (IAE).

Als Schaltelemente können sowohl reib- als auch formschlüssige Schaltelemente eingesetzt werden. Vorzugsweise können aufgrund ihrer Charakteristik vor allem ein als Bremse ausgeführtes erstes Schaltelement oder eine erste Alternative des ersten Schaltelementes und/oder ein als Bremse ausgeführtes drittes Schaltelement und/oder die Trennkupplung als formschlüssiges Klauenschaltelement ausgeführt werden.As switching elements both friction and form-fitting switching elements can be used. Preferably, due to their characteristics, in particular a first switching element designed as a brake or a first alternative of the first switching element and / or a third switching element designed as a brake and / or the Disconnect be executed as a form-locking claw switching element.

Bei der vorliegenden Erfindung können beide Planetenradsätze sowohl als Minus-Planetenradsatz als auch 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 wird und der Betrag der Standübersetzung um 1 erhöht wird. Dies bedeutet für den Fachmann, dass bei einem Minus-Planetenradsatz ein erstes Element als Sonnenrad, ein zweites Element als Planetenradträger oder Steg und ein drittes Element als Hohlrad ausgeführt sind. Bei einem Plus-Planetenradsatz gilt jedoch, dass ein erstes Element als Sonnenrad, ein zweites Element als Hohlrad und ein drittes Element als Steg bzw. Planetenradträger ausgeführt sind. Anhand dieser Angaben kann beispielsweise ein vorgesehener Minus-Planetenradsatz bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe in einen Plus-Planetenradsatz umgewandelt werden.In the present invention, both planetary gear sets can be designed both as a minus planetary gear set and as a plus planetary gear set. A minus planetary gear set can preferably be converted into a positive planetary gear set when the planet carrier and the ring gear connection on this wheel set is interchanged and the amount of stand ratio is increased by one. This means for those skilled in the art that in a negative planetary gear set, a first element as a sun gear, a second element as a planet carrier or web and a third element are designed as a ring gear. In the case of a positive planetary gear set, however, it applies that a first element is designed as a sun gear, a second element as a ring gear, and a third element as a web or planet gear carrier. Based on this information, for example, a proposed negative planetary gear set can be converted in the multi-stage transmission according to the invention in a positive planetary gear.

Ein Minus-Planetenradsatz weist bekanntlich an seinem Planetenradträger verdrehbar gelagerte Planetenräder auf, die mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad dieses Planetenradsatzes kämmen, so dass sich das Hohlrad bei festgehaltenem Planetenradträger und drehendem Sonnenrad in zur Sonnenraddrehrichtung entgegengesetzter Richtung dreht. Ein Plus-Planetenradsatz weist bekanntlich an seinem Planetenradträger verdrehbar gelagerte und miteinander in Zahneingriff stehende innere und äußere Planetenräder auf, wobei das Sonnenrad dieses Planetenradsatzes mit den inneren Planetenrädern und das Hohlrad dieses Planetenradsatzes mit den äußeren Planetenrädern kämmen, so dass sich das Hohlrad bei festgehaltenem Planetenradträger und drehendem Sonnenrad in zur Sonnenraddrehrichtung gleicher Richtung dreht.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 at fixed planet carrier and rotating sun gear in the direction opposite to Sonnenraddrehrichtung. A plus planetary gear set is known to be rotatably mounted on its planet and rotatably mounted in meshing inner and outer planetary gears, the sun gear meshing with the planetary gears and the ring gear of this planetary gear with the outer planetary gears, so that the ring gear with held planet carrier and rotating sun gear in the direction of Sonnenraddrehrichtung same direction turns.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; 1 a schematic view of a possible embodiment of a multi-speed transmission according to the invention;

2 eine Ansicht einer Schaltmatrix der in 1 dargestellten Ausführungsvariante; 2 a view of a switching matrix of in 1 illustrated embodiment variant;

3 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführung der Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gemäß 1 mit einer alternativen Anordnungsposition eines ersten Schaltelementes an der Ausgangswellenachse; 3 a schematic view of another embodiment of the embodiment of the multi-speed transmission according to 1 with an alternative arrangement position of a first switching element on the output shaft axis;

4 eine Ansicht einer Schaltmatrix der in 3 dargestellten Ausführung; 4 a view of a switching matrix of in 3 illustrated embodiment;

5 eine schematische Ansicht der Ausführung des Mehrstufengetriebes gemäß 3 mit einer alternativen Anordnungsposition des vierten Schaltelementes an der Ausgangswellenachse; 5 a schematic view of the embodiment of the multi-speed transmission according to 3 with an alternative arrangement position of the fourth switching element on the output shaft axis;

6 eine Ansicht einer Schaltmatrix der in 5 dargestellten Ausführung; 6 a view of a switching matrix of in 5 illustrated embodiment;

7 eine schematische Ansicht der Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gemäß 1 mit einer achsversetzt angeordneten, elektrischen Maschine; 7 a schematic view of the embodiment of the multi-speed transmission according to 1 with an off-axis arranged, electric machine;

8 eine schematische Ansicht der Ausführung des Mehrstufengetriebes gemäß 5 mit einer achsversetzt angeordneten, elektrischen Maschine; 8th a schematic view of the embodiment of the multi-speed transmission according to 5 with an off-axis arranged, electric machine;

9 eine schematische Ansicht anhand der Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gemäß 1 mit einem ersten Planetenradsatz als Plus-Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz exemplarisch für sämtliche Ausgestaltungen; und 9 a schematic view of the embodiment of the multi-speed transmission according to 1 with a first planetary gear set as a plus planetary gear set and a second planetary gear set as a minus planetary gear train exemplarily for all embodiments; and

10 eine schematische Ansicht anhand der Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gemäß 1 mit einem zweiten Planetenradsatz als Plus-Planetenradsatz und einem ersten Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz exemplarisch für sämtliche Ausgestaltungen; und 10 a schematic view of the embodiment of the multi-speed transmission according to 1 with a second planetary gear set as a plus planetary gear set and a first planetary gear set as a minus planetary gear train exemplarily for all embodiments; and

11 eine schematische Ansicht anhand der Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes gemäß 1 mit einer koaxialen Anbindung einer elektrischen Maschine exemplarisch für sämtliche Ausgestaltungen. 11 a schematic view of the embodiment of the multi-speed transmission according to 1 with a coaxial connection of an electrical machine by way of example for all embodiments.

In den 1 bis 11 sind eine mögliche Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes und entsprechende alternative Ausführungen beispielhaft dargestellt. Die verschiedenen Ausführungen der Ausführungsvariante sind auch miteinander kombinierbar, jedoch der Einfachheit halber nur exemplarisch dargestellt. In den 1 bis 8 sowie 11 sind die Planetenradsätze RS1, RS2 beispielhaft als Minus-Planetenradsätze dargestellt, die jedoch anhand der vorgenannten Ausführungen bezüglich der Zuordnung der einzelnen Elemente von dem zuständigen Fachmann je nach Bedarf in Plus-Planetenradsätze umwandelbar sind. Für den Fachmann ist anhand der Ausführungsvariante gemäß 1 in der 9 exemplarisch für sämtliche Ausführungen ein erster Planetenradsatz RS1 als Plus-Planetenradsatz und ein zweiter Planetenradsatz RS2 als Minus-Planetenradsatz dargestellt. Für den Fachmann ist anhand der Ausführungsvariante gemäß 1 in der 10 exemplarisch für sämtliche Ausführungen ein erster Planetenradsatz RS1 als Minus-Planetenradsatz und ein zweiter Planetenradsatz RS2 als Plus-Planetenradsatz dargestellt. Ferner ist für den Fachmann anhand der Ausführungsvariante gemäß 1 in 11 exemplarisch für sämtliche Ausführungen eine koaxiale Anbindung einer elektrischen Maschine EM dargestellt.In the 1 to 11 are a possible embodiment of a multi-speed transmission according to the invention and corresponding alternative embodiments exemplified. The various embodiments of the embodiment can also be combined with each other, but for the sake of simplicity only shown as examples. In the 1 to 8th such as 11 are the planetary gear sets RS1, RS2 exemplified as negative planetary gear sets, however, based on the above statements with respect to the assignment of the individual elements by the competent expert as needed in Plus planetary gear sets are convertible. For the expert is based on the embodiment according to 1 in the 9 Exemplary for all versions, a first planetary gear set RS1 as a plus planetary gear set and a second planetary gear set RS2 shown as a minus planetary gear set. For the expert is based on the embodiment according to 1 in the 10 Exemplary for all versions, a first planetary gear set RS1 as a minus planetary gear set and a second planetary gear set RS2 as a plus Planetary gear set shown. Furthermore, according to the embodiment variant according to FIG 1 in 11 an example of a coaxial connection of an electric machine EM shown for all versions.

Das vorgeschlagene Mehrstufengetriebe umfasst unabhängig von den jeweiligen Ausführungen eine Eingangswellenachse 1 und eine Ausgangswellenachse 11, die achsversetzt bzw. achsparallel zueinander angeordnet sind, wobei eine erste Welle 1 als Antrieb An koaxial zur Eingangswellenachse 1 angeordnet ist. Eine Welle 2 ist als Abtrieb Ab koaxial zur Ausgangswellenachse II angeordnet, wobei die sechs weiteren Wellen 3, 4, 5, 6, 7, 8 je nach Ausführung sowohl koaxial zur Eingangswellenachse 1 oder zur Ausgangswellenachse 11 angeordnet sein können. Beispielsweise bei den Ausführungen gemäß 1, 3, 7, 9, 10 und 11 ist jeweils eine vierte Welle 4 der Eingangswellenachse 1 zugeordnet, während die vierte Welle 4 bei den Ausführungen gemäß 5 und 8 der Ausgangswellenachse 11 zugeordnet ist. Beispielsweise sind eine dritte Welle 3, eine fünfte Welle 5, eine sechste Welle 6, eine siebente Welle 7 und eine achte Welle 8 bei sämtlichen Ausführungen der Ausgangswellenachse 11 zugeordnet.The proposed multi-speed transmission comprises an input shaft axis, regardless of the respective embodiments 1 and an output shaft axis 11 , which are arranged offset in the axial direction or axially parallel to each other, wherein a first shaft 1 as a drive to coaxial with the input shaft axis 1 is arranged. A wave 2 is arranged as an output from coaxial to the output shaft axis II, wherein the six other waves 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th depending on the design, both coaxial with the input shaft axis 1 or to the output shaft axis 11 can be arranged. For example, in the embodiments according to 1 . 3 . 7 . 9 . 10 and 11 is a fourth wave each 4 the input shaft axis 1 assigned during the fourth wave 4 in the embodiments according to 5 and 8th the output shaft axis 11 assigned. For example, a third wave 3 , a fifth wave 5 , a sixth wave 6 , a seventh wave 7 and an eighth wave 8th in all versions of the output shaft axis 11 assigned.

Ferner ist eine erste Stirnradstufe ST1 und eine zweite Stirnradstufe ST2 vorgesehen, die jeweils z. B. ein Stirnradpaar umfassen. Bevorzugt weisen die erste Stirnradstufe ST1 und die zweite Stirnradstufe ST2 unterschiedliche Übersetzungen auf. Zudem ist ein erster Planetenradsatz RS1 und ein zweiter Planetenradsatz RS2 vorgesehen, die axial nebeneinander angeordnet sind und denen sechs Schaltelemente A, A1, B, C, D, D1, E, F zugeordnet sind, die z. B. lösbare Verbindungen zwischen Elementen bzw. Wellen ermöglichen, so dass durch deren Betätigung zumindest acht Vorwärtsgänge G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8 und zumindest zwei Rückwärtsgänge R1, R2 schaltbar sind.Further, a first spur gear ST1 and a second spur gear ST2 is provided, each z. B. a Stirnradpaar include. The first spur gear stage ST1 and the second spur gear stage ST2 preferably have different ratios. In addition, a first planetary gearset RS1 and a second planetary gearset RS2 are provided, which are arranged axially adjacent to each other and six switching elements A, A1, B, C, D, D1, E, F are assigned, the z. B. enable releasable connections between elements or waves, so that by their operation at least eight forward gears G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8 and at least two reverse gears R1, R2 are switchable.

Bei dem vorgeschlagenen Mehrstufengetriebe ist die erste Welle 1 mit einem dritten Element des zweiten Planentenradsatzes RS2 verbunden. Ferner ist die erste Welle 1 mit einem zweiten Element des ersten Planentenradsatzes RS1 verbindbar. Zudem ist die zweite Welle 2 mit einem dritten Element des ersten Planentenradsatzes RS1 verbunden, wobei die zweite Welle 2 ferner mit einem zweiten Element des zweiten Planentenradsatzes RS2 und mit einem ersten Element des ersten Planetenradsatzes RS1 sowie mit einem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar ist.In the proposed multi-speed transmission is the first wave 1 connected to a third element of the second planetary gearset RS2. Further, the first wave 1 connectable to a second element of the first planetary gearset RS1. In addition, the second wave 2 connected to a third element of the first Planentenradsatzes RS1, wherein the second shaft 2 Further, with a second element of the second planetary gearset RS2 and with a first element of the first planetary gear set RS1 and with a first element of the second planetary gearset RS2 is connectable.

Hierbei ist die erste Welle 1 über die zweite Stirnradstufe ST2 und über ein viertes Schaltelement D oder über eine erste Alternative des vierten Schaltelementes D1 sowie über eine vierte Welle 4 und über eine sechste Welle 6 mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar. Ferner ist die zweite Welle 2 über ein drittes Schaltelement C und über eine achte Welle 8 mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar. Darüber hinaus ist die zweite Welle 2 über das dritte Schaltelement C und über die achte Welle 8 sowie über ein sechstes Schaltelement F und über eine siebente Welle 7 mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar. Ferner ist die zweite Welle 2 über das dritte Schaltelement C und über die achte Welle 8 sowie über das sechste Schaltelement F und über ein fünftes Schaltelement E sowie über eine fünfte Welle 5 mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes RS1 verbindbar.Here is the first wave 1 via the second spur gear ST2 and via a fourth shifting element D or via a first alternative of the fourth shifting element D1 and via a fourth shaft 4 and about a sixth wave 6 connectable to the second element of the first planetary gearset RS1. Further, the second wave 2 via a third switching element C and via an eighth shaft 8th connectable to the second element of the second planetary gear set RS2. In addition, the second wave 2 via the third switching element C and the eighth wave 8th and via a sixth switching element F and a seventh shaft 7 connectable to the first element of the second planetary gear set RS2. Further, the second wave 2 via the third switching element C and the eighth wave 8th and via the sixth switching element F and via a fifth switching element E and via a fifth shaft 5 connectable to the first element of the first planetary gearset RS1.

Nachfolgend wird die in 1 dargestellte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes anhand der beispielhaft dargestellten Minus-Planetenradsätze beschrieben. Der Antrieb An bzw. die erste Welle 1 ist über die erste Stirnradstufe ST1 und über die dritte Welle 3 fest mit dem dritten Element bzw. dem Hohlrad HR2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Ferner ist die erste Welle 1 über das geschlossene vierte Schaltelement D und über die vierte Welle 4 sowie über die zweite Stirnradstufe ST2 und über die sechste Welle 6 mit dem zweiten Element bzw. dem Planetenradträger PT1 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden. Hierbei ist das vierte Schaltelement D als Kupplung der Eingangswellenachse I zugeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand die erste Welle 1 mit der vierten Welle 4. Ferner ist die zweite Welle 2 fest mit dem dritten Element bzw. mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden. Darüber hinaus ist die zweite Welle 2 als abtrieb Ab im geschlossenen Zustand des dritten Schaltelements C über die achte Welle 8 mit dem zweiten Element bzw. dem Planetenradträger PT2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Hierbei ist das dritte Schaltelement als Kupplung der Ausgangswellenachse II zugeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand die zweite Welle 2 mit der achten Welle 8. Die achte Welle und damit auch die zweite Welle 2 wird im geschlossenen Zustand des sechsten Schaltelements F und über die siebente Welle 7 mit dem ersten Element bzw. dem Sonnenrad SR2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Das sechste Schaltelement ist als Kupplung der zweiten Ausgangswelle II zugeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand die fünfte Welle 5 mit der achten Welle 8. Ferner ist im geschlossenen Zustand des sechsten Schaltelements F und im geschlossenen Zustand des fünften Schaltelements E die achte Welle 8 bzw. die zweite Welle 2 mit über die fünfte Welle 5 mit dem ersten Element bzw. mit dem Sonnenrad SR1 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden. Hierbei ist das fünfte Schaltelement E als Kupplung der Ausgangswellenachse II zugeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand die fünfte Welle 5 mit der siebenten Welle 7. Ein erstes als Bremse ausgeführtes Schaltelement A ist der Eingangswellenachse I zugeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand die vierte Welle 4 mit dem Gehäuse 0. Einen zweites als Bremse ausgeführte Schaltelement B ist der Ausgangswellenachse II zugeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand die siebente Welle 7 mit der mit dem Gehäuse 0. In 2 ist die Schaltmatrix des in 1 dargestellten Radsatzes gezeigt.Below is the in 1 illustrated embodiment of the multi-speed transmission using the example illustrated negative planetary gear sets described. The drive on or the first shaft 1 is over the first spur ST1 and the third wave 3 firmly connected to the third element or the ring gear HR2 of the second planetary gearset RS2. Further, the first wave 1 via the closed fourth switching element D and via the fourth shaft 4 as well as via the second spur gear ST2 and the sixth shaft 6 connected to the second element or the planet carrier PT1 of the first planetary gearset RS1. Here, the fourth switching element D is assigned as a coupling of the input shaft axis I and connects in the closed state, the first wave 1 with the fourth wave 4 , Further, the second wave 2 firmly connected to the third element or to the ring gear HR1 of the first planetary gearset RS1. In addition, the second wave 2 as the output Ab in the closed state of the third switching element C on the eighth wave 8th connected to the second element or the planet carrier PT2 of the second planetary gearset RS2. Here, the third switching element is assigned as a coupling of the output shaft axis II and connects in the closed state, the second wave 2 with the eighth wave 8th , The eighth wave and thus also the second wave 2 is in the closed state of the sixth switching element F and the seventh shaft 7 connected to the first element or the sun gear SR2 of the second planetary gearset RS2. The sixth switching element is assigned as a coupling of the second output shaft II and connects in the closed state, the fifth wave 5 with the eighth wave 8th , Further, in the closed state of the sixth switching element F and in the closed state of the fifth switching element E, the eighth wave 8th or the second wave 2 with about the fifth wave 5 connected to the first element or to the sun gear SR1 of the first planetary gearset RS1. Here, the fifth switching element E is assigned as a coupling of the output shaft axis II and connects in the closed state, the fifth wave 5 with the seventh wave 7 , One first designed as a brake switching element A is associated with the input shaft axis I and connects in the closed state, the fourth wave 4 with the housing 0 , A second switching element B designed as a brake is assigned to the output shaft axis II and, in the closed state, connects the seventh shaft 7 with the case 0 , In 2 is the switching matrix of the in 1 shown wheel set shown.

Die in 3 dargestellte alternative Ausführung unterscheidet sich von der Ausführungsvariante gemäß 1 dadurch, dass die Anordnungsposition des ersten Schaltelements A verändert ist. Die erste Alternative des ersten Schaltelements A1 ist nun der Ausgangswellenachse II zugeordnet und verbindet als Bremse die sechste Welle 6 mit dem Gehäuse 0. In 4 ist die Schaltmatrix des in 3 dargestellten Radsatzes gezeigt.In the 3 illustrated alternative embodiment differs from the embodiment according to 1 in that the arrangement position of the first switching element A is changed. The first alternative of the first switching element A1 is now assigned to the output shaft axis II and connects as a brake, the sixth wave 6 with the housing 0 , In 4 is the switching matrix of the in 3 shown wheel set shown.

In 5 ist eine alternative Ausführung der in 3 dargestellten Ausführung gezeigt und unterscheidet sich dadurch, dass die Anordnungsposition des vierten Schaltelements D verändert ist. Die erste Alternative des vierten Schaltelements D1 ist als Kupplung der Ausgangswellenachse II zugeordnet und verbindet die vierte Welle 4 mit der sechsten Welle 6. In 6 ist das entsprechende Schaltschema gezeigt.In 5 is an alternative embodiment of the in 3 shown embodiment and differs in that the arrangement position of the fourth switching element D is changed. The first alternative of the fourth switching element D1 is assigned as a coupling of the output shaft axis II and connects the fourth shaft 4 with the sixth wave 6 , In 6 the corresponding circuit diagram is shown.

Die in 7 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der Ausführungsvariante gemäß 1 dadurch, dass eine Hybridvariante dargestellt ist. Dazu ist eine elektrische Maschine EM vorgesehen, deren Antriebswelle 9 achsparallel zu der Eingangswellenachse 1 und der Ausgangswellenachse II angeordnet ist, wobei die Antriebswelle 9 der elektrischen Maschine EM mit ihrem Antriebsritzel mit der ersten Stirnradstufe ST1 beispielhaft in Eingriff steht.In the 7 illustrated embodiment differs from the embodiment according to 1 in that a hybrid variant is shown. For this purpose, an electric machine EM is provided, the drive shaft 9 paraxial to the input shaft axis 1 and the output shaft axis II is arranged, wherein the drive shaft 9 the electric machine EM is exemplarily engaged with its drive pinion with the first spur gear ST1.

Die in 8 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der Ausführung gemäß 5 dadurch, dass eine Hybridvariante dargestellt ist. Dazu ist eine elektrische Maschine EM vorgesehen, deren Antriebswelle 9 achsparallel zu der Eingangswellenachse I und der Ausgangswellenachse II angeordnet ist, wobei die Antriebswelle 9 der elektrischen Maschine EM mit ihrem Antriebsritzel mit der zweiten Stirnradstufe ST2 beispielhaft in Eingriff steht.In the 8th The illustrated embodiment differs from the embodiment according to 5 in that a hybrid variant is shown. For this purpose, an electric machine EM is provided, the drive shaft 9 is arranged axially parallel to the input shaft axis I and the output shaft axis II, wherein the drive shaft 9 the electric machine EM is exemplarily engaged with its drive pinion with the second spur gear ST2.

Durch die vorbeschriebenen Ausführungen bzw. Ausführungsvarianten des Mehrstufengetriebes wird kinematisch nichts verändert. Diese sind jeweils exemplarisch dargestellt und können miteinander kombiniert werden.By the above-described embodiments and variants of the multi-speed transmission kinematically nothing is changed. These are each exemplified and can be combined with each other.

Unabhängig von der Ausführungsvariante und deren Ausführungen ergeben sich aus den gezeigten Schaltschemen gemäß 2, 4, und 6, dass der erste Vorwärtsgang G1 bei geschlossenem ersten Schaltelement A oder bei geschlossener ersten Alternative des ersten Schaltelements A1 und bei geschlossenem dritten Schaltelement C sowie bei geschlossenem fünften Schaltelement E schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 bei geschlossenem zweiten Schaltelement B und bei geschlossenem dritten Schaltelement C sowie bei geschlossenem fünften Schaltelement E schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 bei geschlossenem dritten Schaltelement C und bei geschlossenem fünften Schaltelement E sowie bei geschlossenem sechsten Schaltelement F schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 bei geschlossenem dritten Schaltelement C und bei geschlossenem vierten Schaltelement D oder bei geschlossener ersten Alternative des vierten Schaltelements D1 sowie bei geschlossenem fünften Schaltelement E schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 bei geschlossenem dritten Schaltelement C und bei geschlossenem vierten Schaltelement D oder bei geschlossener ersten Alternative des vierten Schaltelements D1 sowie bei geschlossenem sechsten Schaltelement F schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 bei geschlossenem vierten Schaltelement D oder bei geschlossener ersten Alternative des vierten Schaltelements D1 und bei geschlossenem fünften Schaltelement E sowie bei geschlossenem sechsten Schaltelement F schaltbar ist, dass der siebente Vorwärtsgang G7 bei geschlossenem zweiten Schaltelement B und bei geschlossenem vierten Schaltelement D oder bei geschlossener ersten Alternative des vierten Schaltelements D1 sowie bei geschlossenem sechsten Schaltelement F schaltbar ist und dass der achte Vorwärtsgang G8 bei geschlossenem zweiten Schaltelement B und bei geschlossenem vierten Schaltelement D oder bei geschlossener ersten Alternative des vierten Schaltelements D1 sowie bei geschlossenem fünften Schaltelement E schaltbar ist. Ferner ist der erste Rückwärtsgang R1 bei geschlossenem ersten Schaltelement A oder bei geschlossener ersten Alternative des ersten Schaltelements A1 und bei geschlossenem zweiten Schaltelement B sowie bei geschlossenem sechsten Schaltelement F schaltbar. Zudem ist der zweite Rückwärtsgang R2 bei geschlossenem ersten Schaltelement A oder bei geschlossener ersten Alternative des ersten Schaltelements A1 und bei geschlossenem fünften Schaltelement E sowie bei geschlossenem sechsten Schaltelement F schaltbar.Regardless of the embodiment and its embodiments will be apparent from the circuit diagrams shown 2 . 4 , and 6 in that the first forward gear G1 is switchable when the first shifting element A is closed or when the first alternative of the first shifting element A1 is closed and the third shifting element C is closed and the fifth shifting element E is closed, that the second forward gear G2 is closed when the second shifting element B is closed and the third shifting element is closed C is switchable when the fifth switching element E is closed, that the third forward gear G3 is closed when the third switching element C and closed fifth switching element E and closed sixth switching element F, that the fourth forward gear G4 with closed third switching element C and the fourth switching element D or in the closed first alternative of the fourth switching element D1 and the fifth switching element E is closed, that the fifth forward gear G5 with closed third switching element C and the fourth Schaltelem closed ent D or when closed the first alternative of the fourth switching element D1 and sixth closed switching element F is switchable that the sixth forward gear G6 with closed fourth switching element D or closed first alternative of the fourth switching element D1 and closed fifth switching element E and closed sixth switching element F is switchable that the seventh forward gear G7 is switchable with the second switching element B closed and the fourth switching element D or closed first alternative of the fourth switching element D1 and the sixth switching element F closed and that the eighth forward gear G8 with closed second switching element B and at closed fourth switching element D or in the closed first alternative of the fourth switching element D1 and when the fifth switching element E is closed switchable. Furthermore, the first reverse gear R1 is switchable with the first switching element A closed or with the first alternative of the first switching element A1 closed and with the second switching element B closed and with the sixth switching element F closed. In addition, the second reverse gear R2 is switchable when the first switching element A is closed or when the first alternative of the first switching element A1 is closed and the fifth switching element E is closed and the sixth switching element F is closed.

Bei den Hybridvarianten ist es von Vorteil, dass die erste Welle 1 über ein zusätzliches Schaltelement bzw. eine Trennkupplung K0 mit dem Fahrzeugmotor verbindbar ist. Auf diese Weise ist der Fahrzeugmotor von der elektrischen Maschine EM auch abkoppelbar.In the hybrid variants, it is advantageous that the first wave 1 can be connected to the vehicle engine via an additional switching element or a separating clutch K0. In this way, the vehicle engine of the electric machine EM is also decoupled.

In 9 ist die in 1 dargestellte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes exemplarisch für sämtliche Ausführungen mit einem als Plus-Planetenradsatz dargestellten ersten Planetenradsatz RS1 gezeigt. Demzufolge ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes RS1 als Sonnenrad SRI, das zweite Element des ersten Planetenradsatzes RS1 als Hohlrad HR1 und das dritte Element als Planetenradträger PT1 ausgeführt. Demzufolge wird eine Vertauschung der Hohlrad- und Planetenradträgeranbindung bei dem ersten Planetenradsatzes RS1 vorgenommen. Die Darstellung gemäß 9 ist stellvertretend für die anderen Ausführungen gezeigt, bei denen ebenfalls der erste Planetenradsatz RS1 anstelle eines Minus-Planetenradsatzes einen Plus-Planetenradsatz aufweisen kann. Die Beschreibung der 9 entspricht der in 1, wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes RS1 dem Hohlrad HR1 und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes RS1 dem Planetenradträger PT1 entspricht.In 9 is the in 1 illustrated embodiment of the multi-speed transmission according to the invention exemplary of all Embodiments shown with a planetary gear set RS1 shown as plus planetary gear set. Accordingly, the first element of the first planetary gearset RS1 is designed as a sun gear SRI, the second element of the first planetary gearset RS1 as a ring gear HR1 and the third element as a planetary gear PT1. Consequently, a reversal of the Hohlrad- and Planetenradträgeranbindung is made in the first planetary gearset RS1. The representation according to 9 is shown as representative of the other embodiments in which also the first planetary gear set RS1 instead of a minus planetary gear set may have a plus planetary gear set. The description of 9 corresponds to the in 1 wherein the second element of the first planetary gear set RS1 corresponds to the ring gear HR1 and the third element of the first planetary gearset RS1 to the planet carrier PT1.

In 10 ist die in 1 dargestellte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes exemplarisch für sämtliche Ausführungen mit einem als Plus-Planetenradsatz dargestellten zweiten Planetenradsatz RS2 gezeigt. Demzufolge ist das erste Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 als Sonnenrad SR2, das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 als Hohlrad HR2 und das dritte Element als Planetenradträger PT2 ausgeführt. Demzufolge wird eine Vertauschung der Hohlrad- und Planetenradträgeranbindung bei dem zweiten Planetenradsatzes RS2 vorgenommen. Die Darstellung gemäß 10 ist stellvertretend für die anderen Ausführungen gezeigt, bei denen ebenfalls der zweite Planetenradsatz RS2 anstelle eines Minus-Planetenradsatzes einen Plus-Planetenradsatz aufweisen kann. Die Beschreibung der 10 entspricht der in 1, wobei das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 dem Hohlrad HR2 und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 dem Planetenradträger PT2 entspricht.In 10 is the in 1 shown embodiment of the multi-speed transmission according to the invention shown by way of example for all versions with a planetary gear set shown as a plus planetary gearset RS2. Consequently, the first element of the second planetary gear set RS2 is designed as a sun gear SR2, the second element of the second planetary gear set RS2 as a ring gear HR2, and the third element as a planet carrier PT2. Consequently, a reversal of the Hohlrad- and Planetenradträgeranbindung is made in the second planetary gear set RS2. The representation according to 10 is shown as representative of the other embodiments in which also the second planetary gear set RS2 instead of a minus planetary gear set may have a plus planetary gear set. The description of 10 corresponds to the in 1 wherein the second element of the second planetary gearset RS2 corresponds to the ring gear HR2 and the third element of the second planetary gearset RS2 to the planet carrier PT2.

In 11 ist die in 1 dargestellte Ausführungsvariante mit einer elektrischen Maschine EM exemplarisch dargestellt, die koaxial zur Eingangswellenachse I bzw. zur ersten Welle 1 angeordnet ist. Hierzu ist die Antriebswelle bzw. der Rotor 9 der elektrischen Maschine EM vorzugsweise fest mit der ersten Welle 1 verbunden. Alternativ könnte auch eine lösbare Verbindung vorgesehen sein. Die koaxiale Anbindung der elektrischen Maschine EM zur Eingangswellenachse I ist stellvertretend anhand der Ausführungsvariante gemäß 1 dargestellt, wobei die koaxiale Anordnung auch bei den anderen Ausführungen möglich ist.In 11 is the in 1 illustrated embodiment with an electric machine EM exemplified, which is coaxial with the input shaft axis I and the first wave 1 is arranged. For this purpose, the drive shaft or the rotor 9 the electric machine EM preferably fixed to the first shaft 1 connected. Alternatively, a detachable connection could also be provided. The coaxial connection of the electric machine EM to the input shaft axis I is representative of the embodiment according to 1 represented, wherein the coaxial arrangement is also possible in the other embodiments.

Bevorzugt können das erste Schaltelement A oder die erste Alternative des ersten Schaltelementes A1 und/oder das dritte Schaltelement C und/oder die Trennkupplung K0 als formschlüssiges Schaltelement, zum Beispiel als Schaltklaue, Synchronisierung oder dergleichen, ausgeführt sein.Preferably, the first switching element A or the first alternative of the first switching element A1 and / or the third switching element C and / or the separating clutch K0 can be designed as a form-locking switching element, for example as a switching claw, synchronization or the like.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

00
Gehäusecasing
11
erste Wellefirst wave
22
zweite Wellesecond wave
33
dritte Wellethird wave
44
vierte Wellefourth wave
55
fünfte Wellefifth wave
66
sechste Wellesixth wave
77
siebente Welleseventh wave
88th
achte Welleeighth wave
99
Antriebwelle bzw. Rotor der elektrischen MaschineDrive shaft or rotor of the electric machine
EMEM
elektrische Maschineelectric machine
II
EingangswellenachseInput shaft axis
IIII
AusgangswellenachseOutput shaft axis
ST1ST1
erste Stirnradstufefirst spur gear
ST2ST2
zweite Stirnradstufesecond spur gear
RS1RS1
erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
RS2RS2
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
G1G1
erster Vorwärtsgangfirst forward
G2G2
zweiter Vorwärtsgangsecond forward gear
G3G3
dritter Vorwärtsgangthird forward speed
G4G4
vierter Vorwärtsgangfourth forward gear
G5G5
fünfter Vorwärtsgangfifth forward gear
G6G6
sechster Vorwärtsgangsixth forward gear
G7G7
siebenter Vorwärtsgangseventh forward gear
G8G8
achter Vorwärtsgangeighth forward gear
R1R1
erster Rückwärtsgangfirst reverse
R2R2
zweiter Rückwärtsgangsecond reverse
AA
erstes Schaltelementfirst switching element
A1A1
erste Alternative des ersten Schaltelementsfirst alternative of the first switching element
BB
zweites Schaltelementsecond switching element
CC
drittes Schaltelementthird switching element
DD
viertes Schaltelementfourth switching element
D1D1
erste Alternative des vierten Schaltelementsfirst alternative of the fourth switching element
Ee
fünftes Schaltelementfifth switching element
FF
sechstes Schaltelementsixth switching element
SR1SR1
Sonnenrad erster PlanetenradsatzSun gear first planetary gear set
PT1PT1
Planetenradträger erster PlanetenradsatzPlanetary gear first planetary gear set
HR1HR1
Hohlrad erster PlanetenradsatzRing gear first planetary gear set
SR2SR2
Sonnenrad zweiter PlanetenradsatzSun gear second planetary gear set
PT2PT2
Planetenradträger zweiter PlanetenradsatzPlanet carrier second planetary gear set
HR2HR2
Hohlrad zweiter PlanetenradsatzRing gear second planetary gear set
DiffDiff
Abtriebsdifferentialoutput differential
K0K0
Trennkupplungseparating clutch
AnAt
Antriebdrive
AbFrom
Abtrieboutput

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011079720 A1 [0002] DE 102011079720 A1 [0002]

Claims (20)

Mehrstufengetriebe mit einer Eingangswellenachse (I) und einer Ausgangswellenachse (II), die achsversetzt zueinander angeordnet sind, wobei zumindest eine erste Welle (1) als Antrieb (An) koaxial zur Eingangswellenachse (I) angeordnet ist, wobei zumindest eine zweite Welle (2) als Abtrieb (Ab) koaxial zur Ausgangswellenachse (II) angeordnet ist, wobei sechs weitere Wellen (3, 4, 5, 6, 7, 8) vorgesehen sind, wobei eine erste Stirnradstufe (ST1) und eine zweite Stirnradstufe (ST2) sowie ein erster Planetenradsatz (RS1) und ein zweiter Planetenradsatz (RS2) vorgesehen sind, wobei sechs Schaltelemente (A, A1, B, C, D, D1, E, F) vorgesehen sind, sodass zumindest acht Vorwärtsgänge (G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7 G8) und zumindest zwei Rückwärtsgänge (R1, R2) schaltbar sind, wobei die erste Welle (1) mit einem dritten Element des zweiten Planentenradsatzes (RS2) verbunden ist, wobei die erste Welle (1) mit einem zweiten Element des ersten Planentenradsatzes (RS1) verbindbar ist, wobei die zweite Welle (2) mit einem dritten Element des ersten Planentenradsatzes (RS1) verbunden ist, und wobei die zweite Welle (2) mit einem zweiten Element des zweiten Planentenradsatzes (RS2) und mit einem ersten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) sowie mit einem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist.Multi-stage transmission having an input shaft axis (I) and an output shaft axis (II), which are arranged offset in relation to each other, wherein at least one first shaft ( 1 ) is arranged as a drive (An) coaxial with the input shaft axis (I), wherein at least one second shaft ( 2 ) is arranged as the output (Ab) coaxial with the output shaft axis (II), wherein six further waves ( 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ), wherein a first spur gear stage (ST1) and a second spur gear stage (ST2) and a first planetary gear set (RS1) and a second planetary gear set (RS2) are provided, wherein six switching elements (A, A1, B, C, D, D1 , E, F) are provided so that at least eight forward gears (G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7 G8) and at least two reverse gears (R1, R2) are switchable, wherein the first shaft ( 1 ) is connected to a third element of the second planetary gear set (RS2), wherein the first shaft ( 1 ) is connectable to a second element of the first Planentenradsatzes (RS1), wherein the second wave ( 2 ) is connected to a third element of the first planetary gear set (RS1), and wherein the second shaft ( 2 ) is connectable to a second element of the second Planentenradsatzes (RS2) and with a first element of the first planetary gear set (RS1) and with a first element of the second planetary gear set (RS2). Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (1) über die zweite Stirnradstufe (ST2) und über ein viertes Schaltelement (D) oder über eine erste Alternative des vierten Schaltelementes (D1) sowie über eine vierte Welle (4) und über eine sechste Welle (6) mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist.Multi-step transmission according to claim 1, characterized in that the first shaft ( 1 ) via the second spur gear stage (ST2) and via a fourth switching element (D) or via a first alternative of the fourth switching element (D1) and via a fourth shaft ( 4 ) and a sixth wave ( 6 ) Is connectable to the second element of the first planetary gear set (RS1). Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (2) über ein drittes Schaltelement (C) und über eine achte Welle (8) mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist.Multi-step transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the second shaft ( 2 ) via a third switching element (C) and via an eighth shaft ( 8th ) Is connectable to the second element of the second planetary gear set (RS2). Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (2) über das dritte Schaltelement (C) und über die achte Welle (8) sowie über ein sechstes Schaltelement (F) und über eine siebente Welle (7) mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbindbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the second shaft ( 2 ) via the third switching element (C) and the eighth wave ( 8th ) and a sixth switching element (F) and a seventh wave ( 7 ) Is connectable to the first element of the second planetary gear set (RS2). Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (2) über das dritte Schaltelement (C) und über die achte Welle (8) sowie über das sechste Schaltelement (F) und über ein fünftes Schaltelement (E) sowie über eine fünfte Welle (5) mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbindbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the second shaft ( 2 ) via the third switching element (C) and the eighth wave ( 8th ) and via the sixth switching element (F) and via a fifth switching element (E) and via a fifth shaft ( 5 ) Is connectable to the first element of the first planetary gear set (RS1). Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes als Bremse ausgeführtes Schaltelement (A) der Eingangswellenachse (I) zugeordnet ist und im geschlossenen Zustand die vierte Welle (4) mit dem Gehäuse (0) verbindet.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a first switching element (A) designed as a brake is associated with the input shaft axis (I) and in the closed state the fourth shaft ( 4 ) with the housing ( 0 ) connects. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Alternative des ersten Schaltelement (A1) als Bremse ausgeführt und der Ausgangswellenachse (II) zugeordnet ist und im geschlossenen Zustand die sechste Welle (6) mit dem Gehäuse (0) verbindet.Multi-stage transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that a first alternative of the first switching element (A1) designed as a brake and the output shaft axis (II) is associated and in the closed state, the sixth wave ( 6 ) with the housing ( 0 ) connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites als Bremse ausgeführtes Schaltelement (B) der Ausgangswellenachse (II) zugeordnet ist und im geschlossenen Zustand die siebente Welle (7) mit dem Gehäuse (0) verbindet.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a second switching element (B) designed as a brake is associated with the output shaft axis (II) and in the closed state the seventh shaft ( 7 ) with the housing ( 0 ) connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Kupplung ausgeführtes drittes Schaltelement (C) der Ausgangswellenachse (II) zugeordnet ist und im geschlossenen Zustand die zweite Welle (2) mit der achten Welle (8) verbindet.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a third switching element (C) designed as a clutch is associated with the output shaft axis (II) and in the closed state the second shaft (II) 2 ) with the eighth wave ( 8th ) connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes als Kupplung ausgeführtes Schaltelement (D) der Eingangswellenachse (I) zugeordnet ist und im geschlossenen Zustand die erste Welle (1) mit der vierten Welle (4) verbindet.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a fourth switching element (D) designed as a clutch is associated with the input shaft axis (I) and in the closed state the first shaft ( 1 ) with the fourth wave ( 4 ) connects. Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Alternative des vierten Schaltelement (D1) als Kupplung der Ausgangswellenachse (II) zugeordnet ist und im geschlossenen Zustand die vierte Welle (4) mit der sechsten Welle (6) verbindet.Multi-stage transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that a first alternative of the fourth switching element (D1) is assigned as a coupling of the output shaft axis (II) and in the closed state, the fourth wave ( 4 ) with the sixth wave ( 6 ) connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Kupplung ausgeführtes fünftes Schaltelement (E) der Ausgangswellenachse (II) zugeordnet ist und im geschlossenen Zustand die fünfte Welle (5) mit der siebenten Welle (7) verbindet.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a fifth switching element (E) designed as a clutch is associated with the output shaft axis (II) and in the closed state the fifth shaft ( 5 ) with the seventh wave ( 7 ) connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Kupplung ausgeführtes sechstes Schaltelement (F) der Ausgangswellenachse (II) zugeordnet ist und im geschlossenen Zustand die fünfte Welle (5) mit der achten Welle (8) verbindet. Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a sixth switching element (F) designed as a clutch is associated with the output shaft axis (II) and in the closed state the fifth shaft ( 5 ) with the eighth wave ( 8th ) connects. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine elektrische Maschine (EM) vorgesehen ist, deren Antriebswelle (9) achsparallel zu der Eingangswellenachse (I) und der Ausgangswellenachse (II) angeordnet ist, wobei die Antriebswelle (9) der elektrischen Maschine (EM) direkt oder über eine weitere Übersetzung mit der ersten Stirnradstufe (ST1) oder der zweiten Stirnradstufe (ST2) verbunden ist.A multistep transmission according to one of the preceding claims, characterized in that at least one electric machine (EM) is provided, the drive shaft ( 9 ) is arranged axially parallel to the input shaft axis (I) and the output shaft axis (II), wherein the drive shaft ( 9 ) of the electric machine (EM) is connected directly or via a further translation with the first spur gear (ST1) or the second spur gear (ST2). Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine elektrische Maschine (EM) vorgesehen ist, deren Antriebswelle oder Rotor (9) koaxial zu der Eingangswellenachse (I) angeordnet ist, wobei die Antriebswelle der Rotor (9) der elektrischen Maschine (EM) direkt oder über eine weitere Übersetzung mit der ersten Welle (1) verbunden oder verbindbar ist.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized in that at least one electric machine (EM) is provided whose drive shaft or rotor ( 9 ) is arranged coaxially to the input shaft axis (I), wherein the drive shaft of the rotor ( 9 ) of the electric machine (EM) directly or via another translation with the first shaft ( 1 ) is connected or connectable. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (1) über eine Trennkupplung (K0) mit dem Fahrzeugmotor verbindbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first shaft ( 1 ) Is connectable via a separating clutch (K0) with the vehicle engine. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (A) oder eine erste Alternative des ersten Schaltelements (A1) und/oder das dritte Schaltelement (C) und/oder die Trennkupplung (K0) als formschlüssiges Schaltelement ausführbar ist.Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first switching element (A) or a first alternative of the first switching element (A1) and / or the third switching element (C) and / or the separating clutch (K0) is designed as a form-locking switching element. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten des ersten Vorwärtsganges (G1) das erste Schaltelement (A) oder die erste Alternative des ersten Schaltelements (A1) und das dritte Schaltelement (C) sowie das fünfte Schaltelement (E) geschlossen sind, dass zum Schalten des zweiten Vorwärtsganges (G2) das zweite Schaltelement (B) und das dritte Schaltelement (C) sowie das fünfte Schaltelement (E) geschlossen sind, dass zum Schalten des dritten Vorwärtsganges (G3) das dritte Schaltelement (C) und das fünfte Schaltelement (E) sowie das sechste Schaltelement (F) geschlossen sind, dass zum Schalten des vierten Vorwärtsganges (G4) das dritte Schaltelement (C) und das vierte Schaltelement (D) oder die erste Alternative des vierten Schaltelements (D1) sowie das fünfte Schaltelement (E) geschlossen sind, dass zum Schalten des fünften Vorwärtsganges (G5) das dritte Schaltelement (C) und das vierte Schaltelement (D) oder die erste Alternative des vierten Schaltelements (D1) sowie das sechste Schaltelement (F) geschlossen sind, dass zum Schalten des sechsten Vorwärtsganges (G6) das vierte Schaltelement (D) oder die erste Alternative des vierten Schaltelementes (D1) und das fünfte Schaltelement (E) sowie das sechste Schaltelement (F) geschlossen sind, dass zum Schalten des siebenten Vorwärtsganges (G7) das zweite Schaltelement (B) und das vierte Schaltelement (D) oder die erste Alternative des vierten Schaltelementes (D1) sowie das sechste Schaltelement (F) geschlossen sind, dass zum Schalten des achten Vorwärtsganges (G8) das zweite Schaltelement (B) und das vierte Schaltelement (D) oder die erste Alternative des vierten Schaltelementes (D1) sowie das fünfte Schaltelement (E) geschlossen sind, dass zum Schalten eines ersten Rückwärtsganges (R1) das erste Schaltelement (A) oder die erste Alternative des ersten Schaltelements (A1) und das zweite Schaltelement (B) sowie das sechste Schaltelement (F) geschlossen sind und dass zum Schalten eines zweiten Rückwärtsganges (R2) das erste Schaltelement (A) oder die erste Alternative des ersten Schaltelements (A1) und das fünfte Schaltelement (E) sowie das sechste Schaltelement (F) geschlossen sind.Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized in that for switching the first forward gear (G1), the first switching element (A) or the first alternative of the first switching element (A1) and the third switching element (C) and the fifth switching element (E) closed are that for switching the second forward gear (G2), the second switching element (B) and the third switching element (C) and the fifth switching element (E) are closed, that for switching the third forward gear (G3), the third switching element (C) and the fifth switching element (E) and the sixth switching element (F) are closed, that for switching the fourth forward gear (G4), the third switching element (C) and the fourth switching element (D) or the first alternative of the fourth switching element (D1) and the Fifth switching element (E) are closed, that for switching the fifth forward gear (G5), the third switching element (C) and the fourth switching element (D) or the first Alt the fourth switching element (D1) and the sixth switching element (F) are closed, that for switching the sixth forward gear (G6), the fourth switching element (D) or the first alternative of the fourth switching element (D1) and the fifth switching element (E) and the sixth switching element (F) are closed, that for switching the seventh forward gear (G7), the second switching element (B) and the fourth switching element (D) or the first alternative of the fourth switching element (D1) and the sixth switching element (F) are closed in that, in order to switch the eighth forward gear (G8), the second shift element (B) and the fourth shift element (D) or the first alternative of the fourth shift element (D1) and the fifth shift element (E) are closed, that for shifting a first reverse gear (G8) R1), the first switching element (A) or the first alternative of the first switching element (A1) and the second switching element (B) and the sixth switching element (F) closed and that for switching a second reverse gear (R2), the first switching element (A) or the first alternative of the first switching element (A1) and the fifth switching element (E) and the sixth switching element (F) are closed. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element des ersten und/oder des zweiten Planetenradsatzes (RS1, RS2) ein Sonnenrad (SR1, SR2) ist, wenn der erste und/oder der zweite Planetenradsatz (RS1, RS2) als Minus-Planetenradsatz ausgeführt ist, dass das zweite Element des ersten und/oder des zweiten Planetenradsatzes (RS1, RS2) ein Planetenradträger (PT1, PT2) ist, wenn der erste und/oder der zweite Planetenradsatz (RS1, RS2) als Minus-Planetenradsatz ausgeführt ist, und dass das dritte Element des ersten und/oder des zweiten Planentenradsatzes (RS1, RS2) ein Hohlrad (HR1, HR2) ist, wenn der erste und/oder der zweite Planetenradsatz (RS1, RS2) als Minus-Planetenradsatz ausgeführt ist.Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first element of the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) is a sun gear (SR1, SR2) when the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) is designed as a negative planetary gear set, that the second element of the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) is a planet carrier (PT1, PT2), if the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) as minus Planetary gear is executed, and that the third element of the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) is a ring gear (HR1, HR2), when the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) designed as a minus planetary gear set is. Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element des ersten und/oder zweiten Planentenradsatzes (RS1, RS2) ein Sonnenrad (SR1, SR2) ist, wenn der erste und/oder der zweite Planetenradsatz (RS1, RS2) als Plus-Planetenradsatz ausgeführt ist, dass das zweite Element des ersten und/oder zweiten Planetenradsatzes (RS1, RS2) ein Hohlrad (HR1, HR2) ist, wenn der erste und/oder der zweite Planetenradsatz (RS1, RS2) als Plus-Planetenradsatz ausgeführt ist und dass das dritte Element des ersten und/oder zweiten Planetenradsatzes (RS1, RS2) ein Planetenradträger (PT1, PT2) ist, wenn der erste und/oder der zweite Planetenradsatz (RS1, RS2) als Plus-Planetenradsatz ausgeführt ist.Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first element of the first and / or second planetary gear set (RS1, RS2) is a sun gear (SR1, SR2) when the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) as Plus planetary gear is executed, that the second element of the first and / or second planetary gear set (RS1, RS2) is a ring gear (HR1, HR2), when the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) designed as a plus planetary gear set is and that the third element of the first and / or second planetary gear set (RS1, RS2) is a planet carrier (PT1, PT2) when the first and / or the second planetary gear set (RS1, RS2) is designed as a plus planetary gear set.
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