EP3011200A1 - Mehrstufengetriebe für ein kraftfahrzeug - Google Patents
Mehrstufengetriebe für ein kraftfahrzeugInfo
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- EP3011200A1 EP3011200A1 EP14730753.2A EP14730753A EP3011200A1 EP 3011200 A1 EP3011200 A1 EP 3011200A1 EP 14730753 A EP14730753 A EP 14730753A EP 3011200 A1 EP3011200 A1 EP 3011200A1
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- EP
- European Patent Office
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- unit
- switching unit
- planetary gear
- combined
- actuating
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- F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
- F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
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- F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
- F16H61/0262—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being hydraulic
- F16H61/0265—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being hydraulic for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signals
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- F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
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Definitions
- the invention relates to a multistage transmission according to the preamble of claim 1.
- the switching unit is designed as a brake and has a rotatable coupling element and a Reib gleichö and a parallel to the Reib gleich ancient time.
- Coupling element fixed to the housing.
- Multi-speed transmission from DE 10 201 1 108 024 A1 is associated with the combined switching unit and has a transmission element which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the rotatable coupling element of the combined switching unit.
- the invention is in particular the object of a power loss of
- the invention is based on a multi-speed transmission for a motor vehicle, with a transmission input shaft for the rotationally fixed connection of an internal combustion engine, with at least four along a main axis of rotation arranged one behind the other
- Planetary gear and at least one combined switching unit which is formed as a brake and a rotatable coupling element and a Reib gleichö and a parallel to the Reib gleichtechnik switched form-locking unit, which are each provided to connect the rotatable coupling element fixed to the housing, having one of the planetary gear stages of the combined Switching unit is assigned and a Includes transmission element which is permanently connected non-rotatably connected to the rotatable coupling element of the combined switching unit.
- Planet wheel includes a further transmission element which is permanently connected in rotation with the transmission input shaft.
- a transmission element of a planetary gear stage embodied as an input stage can be connected to a transmission housing in a particularly advantageous frictional and / or positive-locking manner, so that switchable transmission gears with different torque requirements can be optimally switched loss-adjusted and conveniently by holding the transmission element.
- a power loss in particular a towing power of the multi-speed transmission, can be reduced in a particularly space-neutral manner, in particular without provision of additional installation space.
- additional should in particular additionally in comparison to a multi-stage transmission, which is a combined switching unit, the one formed as an input stage
- Switching unit "should be understood in particular a switching unit, the
- a "form-locking unit” is to be understood as meaning, in particular, a part of the combined switching unit which has toothing and / or claws for the connection fixed to the housing and which engage in a form-fitting manner to produce a rotationally fixed coupling, such as, in particular, a coupling
- a “friction-locking unit” is to be understood as meaning, in particular, a part of the combined shifting unit which has frictional elements, in particular slats, which are frictionally connected to one another to produce a rotationally fixed coupling, such as, in particular, a multiple-disk shift unit
- Form-fitting unit are preferably arranged operatively between the gear housing and the rotatable coupling element of the combined switching unit.
- non-rotatably connected is meant in particular a connection in which a power flow averaged over a complete revolution with an unchanged torque, an unchanged direction of rotation and / or an unchanged speed is transmitted.
- combined switching unit is intended in particular a
- Ratchet unit alone can be made by the form-locking unit alone or together by the Reib gleichtechnik and the form-locking unit.
- a "planetary gear stage associated with the combined shifting unit” is to be understood in particular as meaning a planetary gear wheel having at least one transmission element which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the rotatable coupling element of the combined shifting unit. the at least one
- Planet wheel is designed as a sun gear. This can be one of the
- Combustion engine provided drive torque over that of the combined
- Coupling element of the combined switching unit connected gear element of the combined switching unit associated planetary gear is designed as a planet carrier, whereby the formed as an input stage planetary gear can be connected advantageously.
- the combined switching unit associated with the planetary gear has a trained as a ring gear member which is non-rotatably connected to a transmission element at least one other planetary gear at least, whereby the interconnection of the combined switching unit
- Switching unit rotatably with a transmission element at least one of the other
- Planetenradkgn is at least connectable, whereby the combined switching unit can act on at least one other planetary gear.
- the multistage transmission has a drive-side
- Housing end wall is to be understood in particular a housing end wall, which is arranged closer to the combustion engine compared to an axially opposite, output side housing end wall axially and / or along an emanating from the engine power flow closer to” arranged with respect to the other Planetenradizin immediately adjacent to the housing end wall " in particular be understood that axially missing between the drive-side housing end wall and the combined switching unit associated planetary gear planetary gear.
- the term "axial” is particularly related to the main axis of rotation, so that the term “axial” refers to a direction that extends on the main axis of rotation or parallel to it.
- Planetenradkg arranged, whereby a particularly compact multi-step transmission can be provided.
- the form-locking unit on an equal radius as the
- Friction element be arranged. It is further proposed that the form-locking unit be radially inside the
- ReibBank Republic is arranged, whereby a peripheral speed of a
- Form-fitting teeth of the form-locking unit can be kept low.
- the term “radial” and the term “radius” are particularly related to the main axis of rotation, so that the term “radially” denotes a direction that is perpendicular to the main axis of rotation a form-locking unit are understood, the teeth and / or claws circulate on a circular path having a mean diameter which is smaller than a mean diameter of a circular path on the friction surfaces of the friction elements rotate.
- the multistage transmission comprises a further, designed as a clutch switching unit having a rotatable coupling element which is permanently connected in rotation with the transmission input shaft and a
- Has outer disk carrier at least partially in one piece with a
- a "switching unit designed as a clutch” is to be understood in particular as meaning a switching unit which is provided to non-rotatably interconnect its two rotatably arranged coupling elements, which are independently rotatable in an open state, in a closed state trained switching unit in a power flow between at least two
- integral should be understood to mean, in particular, a single piece, such as, for example, a single-piece production
- Outer disk carrier formed inner disk carrier for receiving inner disk of ReibQueryiens the combined switching unit and for receiving
- Switching unit is arranged axially between the drive-side housing end wall and the further switching unit, whereby an alternative arrangement of the form-locking unit can be provided. Furthermore, it is advantageous if the combined switching unit has a first actuating unit provided for actuating the friction-locking unit and a second actuating unit provided for actuating the positive-locking unit and the further switching unit has a third actuating unit, wherein the first actuating unit and the third actuating unit axially between the drive-side housing end wall and the second actuating unit are arranged. This allows an advantageous operation of the combined switching unit and the other switching unit can be realized without providing additional space.
- the combined switching unit has a first actuating unit provided for actuating the friction-locking unit and a second actuating unit provided for actuating the positive-locking unit and the further switching unit has a third actuating unit
- the second actuator and the third actuator unit are arranged axially between the drive-side housing end wall and the Reib gleichritt the combined switching unit.
- the form-fitting unit of the combined switching unit can be arranged radially inside the Reib gleichritt the combined switching unit and radially within a Reib gleichritt the other switching unit, whereby the peripheral speed of the form-fitting toothing can be further reduced.
- closing directions of the actuating units are all rectified, whereby a supply of the
- a "closing direction” should be understood in particular a direction in which a
- actuating element is to be understood to mean, in particular, an axially movable element that presses the inner and outer disks of a friction-locking unit against one another to close the friction-locking unit or a form-fitting toothing of a form-locking unit moves into a corresponding positive-locking toothing of the form-fitting unit for closing the form-fitting unit.
- the combined switching unit has a first one provided for actuating the friction-locking unit
- Actuator and provided for actuating the form-locking unit second Actuating unit and the further switching unit comprises a third actuating unit, wherein the second actuating unit and the third actuating unit are arranged axially between the drive-side housing end wall and the first actuating unit.
- the form-fitting unit of the combined switching unit can be arranged in a particularly space-neutral manner radially inside the friction-locking unit of the further switching unit.
- Planetary gear as a first planetary gear and one of the combined switching unit associated planetary gear adjacent planetary gear as a second
- Planetary gear is formed, wherein the adjacent planetary gear as a
- Planet gear carrier has trained gear member which is permanently connected rotationally fixed with a gear formed as a ring gear of the combined switching unit associated planetary gear, and designed as a ring gear
- gear element having a trained as a sun gear element of a third planetary gear and a trained as a sun gear
- Transmission element of a fourth planetary gear is permanently connected rotationally fixed and rotatably connected to the planetary gear formed as a gear member of the combined switching unit associated planetary gear.
- a particularly advantageous interconnection of the planetary gear stages can be realized.
- the first planetary gear stage is located in the first place, the second planetary gear stage second, the third planetary gear stage in third place and the fourth planetary gear stage in fourth place.
- a "planetary gear stage associated with the planetary gear stage associated with the combined switching unit” is to be understood in particular as meaning a planetary gear stage which is arranged axially next to the planetary gear stage associated with the combined switching unit.
- FIG. 1 is a transmission diagram of a multi-speed transmission according to the invention
- Fig. 4 shows schematically a part of a multi-speed transmission in a third
- Fig. 5 shows schematically a part of a multi-speed transmission in a fourth
- Figures 1 and 2 show a multi-speed transmission of a motor vehicle.
- the motor vehicle has an internal combustion engine, not shown, for driving the motor vehicle and driving wheels not shown in detail.
- the multistage transmission is arranged in a power flow between the internal combustion engine and the drive wheels.
- the multistage transmission connects the combustion engine with the drive wheels.
- a transmission ratio between the engine and the drive wheels is set.
- the multi-speed transmission can be connected to a hybrid drive module, by means of which a drive torque can be changed.
- a CVT can be realized, whereby the transmission ratio can be adjusted continuously, at least in some areas.
- the multi-speed transmission has a gear 17a.
- the gear set 17a has nine forward gears and one reverse gear.
- the forward gears have sequential gear ratios.
- the first forward gear has the largest gear ratio and the last, in this embodiment ninth forward gear on the smallest gear ratio, wherein the gear ratio from the low to the high forward gear.
- the reverse gear has a direction of rotation reversal compared to the forward gears.
- the multistage transmission furthermore has a transmission housing 18a, which comprises a drive-side housing end wall 14a, an output-side housing front wall 19a located axially opposite the drive-side housing end wall 14a, and a housing peripheral wall 20a arranged axially between the housing end walls 14a, 19a.
- a transmission housing 18a which comprises a drive-side housing end wall 14a, an output-side housing front wall 19a located axially opposite the drive-side housing end wall 14a, and a housing peripheral wall 20a arranged axially between the housing end walls 14a, 19a.
- the housing end walls 14a, 19a and the housing peripheral wall 20a are formed integrally with each other.
- the gear set 17a is disposed inside the transmission case 18a.
- the transmission housing 18a is arranged stationary. In principle, at least one of the housing end walls 14a, 19a may be formed separately from the housing peripheral wall 20a.
- the multi-stage transmission has a transmission input shaft 10a.
- the transmission input shaft 10a passes through the drive-side housing end wall 14a and ends within the transmission housing 18a between the two housing end walls 14a, 19a.
- the transmission input shaft 10a is disposed in a power flow from the engine after the engine and before the gear train 17a. It is provided for the rotationally fixed connection of the internal combustion engine and thus for the rotationally fixed connection of a crankshaft of the internal combustion engine to the gear set 17a.
- the transmission input shaft 10a drivingly connects the engine with the gear set 17a.
- the transmission input shaft 10a may be preceded by a module not shown in detail, which in particular provides a start-up functionality. As an upstream module, for example, a torque converter or a wet starting clutch is conceivable. In principle, however, the module provided for starting can also be integrated in the gear set 17a.
- the multi-speed transmission has a transmission output shaft 21 a.
- the transmission output shaft 21 a passes through the output-side housing end wall 19 a and ends outside the transmission housing 18 a.
- the transmission output shaft 21a is disposed in the power flow from the engine after the gear train 17a and before the drive wheels.
- the transmission output shaft 21 a connects the gear set 17 a drive technology with the drive wheels of the motor vehicle.
- the transmission output shaft 21 a may be connected downstream of a module not shown in detail, by means of which the output from the gear set 17 a driven torque can be distributed to the drive wheels, such as example, a planetary gear, which is provided for a speed compensation between the drive wheels, or an all-wheel drive unit that distributes the drive torque to two different drive axles.
- the transmission input shaft 10a and the transmission output shaft 21a can basically be arranged arbitrarily to each other.
- the gear set 17a has four planetary gear stages Pi a, P2a, P3a, P4a, which are operatively connected to each other for switching the gears.
- the first planetary gear stage Pi a, the second planetary gear P2a, the third planetary gear P3a and the fourth planetary gear P4a are arranged one behind the other along a main axis of rotation 1 1 a.
- An axis of rotation of the transmission input shaft 10a coincides with the main axis of rotation 1 1 a.
- All planetary gear stages Pi a, P2a, P3a, P4a of the gear set 17a have a jointlyplanetenradsatz.
- first”, “second”, “third” and “fourth” indicate an axial order of the planetary gear stages Pi a, P2a, P3a, P4a starting from the internal combustion engine. Accordingly, the first planetary gear Pi is compared to the other planetary gear P2a, P3a, P4a at the first axial position, the second planetary gear P2a compared to the other planetary gear stages Pi a, P3a, P4a at the second axial position, the third planetary gear P3a in comparison to the other planetary gear stages Pi a, P2a, P4a arranged at the third axial position and the fourth planetary gear P4a compared to the other planetary gear stages Pi a, P2a, P3a at fourth axial position.
- the first planetary gear stage Pi a and the second planetary gear P2a are arranged adjacent to each other, the second planetary gear P2a and the third planetary gear P3a are adjacent to each other and the third planetary gear P3a and the fourth planetary gear P4a are adjacent to each other.
- the first planetary gear stage Pi a is disposed immediately adjacent to the drive-side housing end wall 14a with respect to the planetary gear stages P2a, P3a, P4a, i. the first planetary gear stage Pi a is arranged closest to the drive-side housing end wall 14a in comparison with the other planetary gear stages P2a, P3a, P4a.
- the fourth planetary gear P4a is arranged with respect to the planetary gear stages Pi a, P2a, P3a immediately adjacent to the drive-side housing end wall 19a, i. the fourth planetary gear P4a is compared to the other planetary gear stages Pi a, P2a, P3a closest to the drive-side housing end wall 19a arranged.
- the four planetary gear stages Pi a, P2a, P3a, P4a are described in more detail.
- the four planetary gear stages Pi a, P 2 a, P 3 a, P 4 a each have a gear element designed as a sun gear, a gear element designed as a planet carrier and a trained as a ring gear element.
- a "first to fourth planetary gear carrier”, a “first to fourth sun gear” and a “first to fourth ring gear” are to be understood as one of the first to fourth planetary gear carriers or a sun gear or a ring gear, ie, for example Under the first planet carrier designed as a planet carrier gear element of the first planetary gear to be understood.
- the first planetary gear Pia is arranged on the input side.
- the first planetary gear Pia includes a first sun gear P1 1 a, a first ring gear P13a and a first planet P12a.
- the first planet carrier P12a leads planetary gears P14a of the first planetary gear Pia on a circular path.
- the planetary gears P14a mesh with the first sun gear P1 1 a and with the first ring gear P13a.
- the planetary gears P14a are rotatably supported on the first planet carrier P12a.
- the second planetary gear P2a is arranged centrally on the input side.
- the second planetary gear P2a includes a second sun gear P21a, a second ring gear P23a, and a second planetary gear carrier P22a.
- the second planet carrier P22a leads planetary gears P24a of the second planetary gear P2a on a circular path.
- the planet gears P24a mesh with the second sun gear P21a and with the second ring gear P23a.
- the planetary gears P24a are rotatably supported on the second planet carrier P22a.
- the third planetary gear P3a is arranged centrally on the output side.
- the third planetary gear P3a includes a third sun gear P31a, a third ring gear P33a, and a third planetary gear P32a.
- the third planet carrier P32a leads planetary gears P34a of the third planetary gear P3a on a circular path.
- the planetary gears P34a mesh with the third sun gear P31a and with the third ring gear P33a.
- the planetary gears P34a are rotatably supported on the third planet carrier P32a.
- the fourth planetary gear P4a is arranged on the output side.
- the fourth planetary gear P4a includes a fourth sun gear P41a, a fourth ring gear P43a and a fourth planet carrier P42a.
- the fourth planet carrier P42a leads planetary gears P44a of the fourth planetary gear P4a on a circular path.
- the planet gears P44a mesh with the fourth sun gear P41a and with the fourth ring gear P43a.
- the planet gears P44a are rotatably supported on the fourth planet carrier P42a.
- a part of the transmission elements of the planetary gear stages Pi a, P2a, P3a, P4a are permanently connected to each other in a rotationally fixed manner.
- the first ring gear P13a is permanently rotatable with the second planet carrier P22a connected.
- the second ring gear P23a is permanently non-rotatably connected to the third sun P31a and permanently rotatably connected to the fourth sun gear P41a.
- the third sun P31a and the fourth sun P41a are permanently connected to each other rotatably.
- the first planetary gear stage Pia and the fourth planetary gear stage P4a are each designed as an input stage.
- the first sun P11a permanently connected rotationally fixed to the transmission input shaft 10a.
- the fourth planetary gear P4a as an input stage of the fourth planet P42a is permanently connected rotationally fixed to the transmission input shaft 10a.
- the third planetary gear P3a and the fourth planetary gear P4a are each formed as an output stage.
- the third planet P32a permanently connected rotationally fixed to the transmission output shaft 21a.
- the fourth ring gear P43a rotatably connected to the transmission output shaft 21 a connectable.
- the gear set 17a has six switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a.
- the switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a transmit different torques in the transmission gears.
- the gear set 17a defines for the switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a torque factors in the transmission gears. By the torque factors in the gear trains of the switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a transmitted torques defined in the gear set 17a.
- the torque factors are dependent on a position of the switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a in the gear set 17a.
- the torques transmitted by the switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a are dependent on a switched gear, the torque factor and a drive torque.
- the six switching units S1 a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a each have a total design torque.
- the respective overall design moments are based on a maximum torque to be transmitted from the respective shift unit S1 a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a in the associated transmission gears.
- the overall design torques are adapted to the gear shifts and may differ from switching unit S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a to switching unit S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a.
- the three switching units S1 a, S3a, S6a are each formed as a coupling. They respectively have a first rotatable coupling element S11a, S31a, S61a and a second rotatable coupling element S11a. tes rotatable coupling element S12a, S32a, S62a.
- the three switching units S1 a, S3a, S6a are each provided to connect their two coupling elements S1 1 a, S12a, S31a, S32a, S61a, S62a rotation with each other.
- the three switching units S2a, S4a, S5a are each formed as a brake. They each have a rotatable coupling element S21a, S41a, S51a.
- the switching units S2a, S4a, S5a are each provided to their rotatable coupling element S21 a, S41a, S51a fixed to the housing and thus rotatably connected to the transmission housing 18a to connect.
- the first switching unit S1 a has the first rotatable coupling element S1 1 a and the second rotatable coupling element S12a.
- the first rotatable coupling element S11 a of the first switching unit S1a is permanently non-rotatably connected to the transmission input shaft 10a.
- the second rotatable coupling element S12a of the first switching unit S1a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the rotatable coupling element S21a of the second switching unit S2a.
- the second rotatable coupling element S12a of the first switching unit S1a is further permanently non-rotatably connected to the first planet carrier P12a.
- the second rotatable coupling element S12a of the first switching unit S1a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first rotatable coupling element S31a of the third switching unit S3a.
- the first switching unit S1 a is provided to rotatably connect the first planet P12a with the transmission input shaft 10a.
- the second switching unit S2a has the rotatable coupling element S21a.
- the rotatable coupling element S21 a of the second switching unit S2a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first planet carrier P12a. Further, the rotatable coupling element S21 a of the second switching unit S2a permanently non-rotatably connected to the first rotatable coupling element S31 a of the third switching unit S3a.
- the second switching unit S2a is provided to connect the first planet P12a fixed to the housing.
- the third switching unit S3a has the first rotatable coupling element S31a and the second rotatable coupling element S32a.
- the first rotatable coupling element S31a of the third switching unit S3a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first planet carrier P12a.
- the second rotatable coupling element S32a of the third switching unit S3a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second ring gear P23a.
- the second rotatable coupling element S32a of the third switching unit S3a is further permanently non-rotatably connected to the third sun gear P31 a.
- the second rotatable coupling element S32a of the third switching unit S3a is permanently non-rotatably connected to the fourth sun gear P41 a connected.
- the third switching unit S3a is provided for non-rotatably connecting the first planet carrier P12a, the second ring gear P23a, the third sun gear P31a and the fourth sun gear P41a.
- the fourth switching unit S4a has the rotatable coupling element S41a.
- the rotatable coupling element S41a of the fourth switching unit S4a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear P21a.
- the fourth switching unit S4a is provided to connect the second sun gear P21a fixed to the housing.
- the fifth switching unit S5a has the rotatable coupling element S51a.
- the rotatable coupling element S51a of the fifth switching unit S5a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the third ring gear P33a.
- the fifth switching unit S5a is provided to connect the third ring gear P33a fixed to the housing.
- the sixth switching unit S6a has the first rotatable coupling element S61a and the second rotatable coupling element S62a.
- the first rotatable coupling element S61 a of the sixth switching unit S6a is permanently non-rotatably connected to the fourth ring gear P43a.
- the second rotatable coupling element S62a of the sixth switching unit S6a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the third planet carrier P32a.
- the second rotatable coupling element S62a of the sixth switching unit S6a is further permanently non-rotatably connected to the transmission output shaft 21 a.
- the sixth switching unit S6a is provided for non-rotatably connecting the fourth ring gear P43a, the third planet carrier P32a and the transmission output shaft 21a.
- the three switching units S1 a, S3a, S6a designed as a coupling have only one friction-locking unit 22a, 23a, 24a for the non-rotatable connection of their coupling elements S11a, S12a, S31a, S32a, S61a, S62a.
- the frictional engagement units 22a, 23a, 24a each comprise a disk pack.
- the fourth switching unit S4a and the fifth switching unit S5a point to the housing-fixed connection of their rotatable
- Coupling elements S41 a, S51 a each only one ReibBanktechnik 25a, 26a on.
- the frictional engagement units 25a, 26a each comprise a disk pack.
- the ReibBankilia 22 a of the first switching unit S1 a is axially between the
- the first switching unit S1 a further comprises an inner disk carrier which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first rotatable coupling element S11 a of the first switching unit S1 a, and an outer disk carrier which is permanently non-rotatable is connected to the rotatable second coupling element S12a of the first switching unit S1 a, on.
- the inner disk carrier of the first switching unit S1 a is permanently non-rotatably connected to the transmission input shaft 10a.
- the intuitioniameilenovic the first switching unit S1 a is permanently connected rotationally fixed to the first planet P12a.
- the frictional engagement unit 23a of the third shift unit S3a is arranged axially between the first planetary gear stage Pia and the second planetary gear P2a.
- the first planetary gear stage Pi a is axially between the Reib gleichä 22 a of the first
- the third switching unit S3a further comprises an inner disc carrier, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second rotatable coupling element S32a of the third shift unit S3a, and an outer cam carrier, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first rotatable coupling element S31a of the third shift unit S3a.
- the inner disk carrier of the third switching unit S3a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the ring gear P23a.
- Switching unit S3a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first planet carrier P12a.
- the phenomenoniameilenabo the first switching unit S1 a and the phenomenoniameilenovic the third switching unit S3a permanently non-rotatably connected to each other.
- the frictional engagement unit 25a of the fourth shift unit S4a is arranged axially between the first planetary gear stage Pi a and the third planetary gear P3a.
- Frictional engagement unit 25a of the fourth switching unit S4a is axially in the amount of the second
- the frictional engagement unit 25a of the fourth shift unit S4a is disposed axially between the frictional engagement unit 23a of the third shift unit S3a and the frictional engagement unit 26a of the fifth shift unit S5a.
- Planetary gear P2a is axially between the ReibBank Republic 23a of the third
- the first planetary gear stage Pi a is arranged axially between the first switching unit S1 a and the fourth switching unit S4a.
- the first planetary gear stage Pi a is axially between the ReibBankech 22 a of the first switching unit S1 a and the
- the fourth switching unit S4a further comprises an inner disk carrier, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the rotatable coupling element S41a of the fourth switching unit S4a, and a
- Switching unit S4a is connected to the housing peripheral wall 20a. It is attached to the housing peripheral wall 20a.
- the frictional engagement unit 26a of the fifth shift unit S5a is disposed axially between the second planetary gear P2a and the fourth planetary gear P4a.
- ReibsBanksaku 26a of the fifth switching unit S5a is axially equal to the third
- the frictional engagement unit 26a of the fifth shift unit S5a is disposed axially between the frictional engagement unit 25a of the fourth shift unit S4a and the frictional engagement unit 24a of the sixth shift unit S6a.
- Planetary gear P3a is axially between the ReibBankieri 25a of the fourth
- the fifth switching unit S5a further comprises an inner disc carrier, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the rotatable coupling element S51a of the fifth shift unit S5a, and an outer disc carrier which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the transmission housing 18a.
- Switching unit S5a is permanently rotatably connected to the third ring gear P33a.
- the outer disk carrier of the fifth shift unit S5a is connected to the housing peripheral wall 20a. It is attached to the housing peripheral wall 20a.
- the frictional engagement unit 24a of the sixth shift unit S6a is located axially between the output-side housing front wall 19a and the fourth planetary gear P4a
- the fourth planetary gear P4a is axially between the frictional engagement unit 26a of the fifth shift unit S5a and the frictional engagement unit 24a of the sixth
- the sixth switching unit S6a also has a
- Inner disc carrier permanently rotatable with the first rotatable
- Coupling element S61 a of the sixth switching unit S6a is connected, and an outer disk carrier, the permanent rotation with the second rotatable
- Coupling element S62a of the sixth switching unit S6a is connected, on.
- Inner disk carrier of the sixth switching unit S6a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the fourth ring gear P43a.
- the outer disk carrier of the sixth switching unit S6a is permanently non-rotatably connected to the third planetary P32a and permanently rotatably connected to the transmission output shaft 21a.
- the second switching unit S2a is formed in combination and thus has a
- the second switching unit S2a is formed as a combined switching unit.
- the first planetary gear stage Pi a is formed as one of the combined switching unit S2a associated planetary gear.
- the combined switching unit S2a is the first formed as an input stage
- combined switching unit S2a is permanently rotatably connected to the planet P12a of the input stage designed as a first planetary gear Pia.
- the trained as input stage planetary gear Pi a is axially between the
- the frictional engagement unit 12a transmits the torque applied to the first planet carrier P12a to the switched eighth forward gear and the switched ninth forward gear.
- the form-fitting unit 13a transmits the torque applied to the first planet carrier P12a only in the switched reverse gear.
- the friction-locking unit 12a and the form-fitting unit 13a of the combined switching unit S2a each have a design moment.
- the design moment of the frictional engagement unit 12a and the design moment of the form-fitting unit 13a are different.
- the design torque of the frictional engagement unit 12a is smaller than the total design torque of the second shift unit S2a.
- the design moment of the form-fitting unit 13a corresponds to the total design moment of the second switching unit S2a.
- the design moment of the frictional engagement unit 12a is smaller than the design moment of the form-fitting unit 13a.
- the second switching unit S2a transmits in the switched reverse gear, a torque which is greater than the design torque of the Reib gleichtechnik 12a and in the switched eighth and ninth forward gear, a torque which is smaller than the design torque of the ReibBanktechnik 12a.
- the friction engagement unit 12a transmits the applied torque completely.
- the form-fitting unit 13a also completely transmits the torque.
- the interlocking unit 13a in at least one of the gears in which the applied torque is greater than the design torque of the Reib gleichtechnik 12a, only transmits an excess torque.
- the excess torque is approximately a difference between the applied torque and the design torque of the frictional engagement unit 12a.
- the frictional engagement unit 12a of the combined shift unit S2a is formed as a multi-disc brake.
- the frictionally engaging unit 12a comprises a disk pack for the housing-fixed connection of the rotatable coupling element S21a.
- the friction-locking unit 12a of the combined switching unit S2a has an outer disk carrier 15a, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the transmission housing 18a, and an inner disk carrier 16a, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the rotatable coupling element S21a.
- the inner disk carrier 16a of the combined switching unit S2a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier P12a of the first planetary gear stage Pi a designed as an input stage.
- the inner disk carrier 16a of the combined switching unit S2a is formed integrally with the outer disk carrier of the first switching unit S1a.
- the friction-locking unit 12a is operatively arranged between the drive-side housing end wall 14a and the rotatable coupling element S21a.
- the outer plate carrier 15a of the combined switching unit S2a is connected to the drive-side housing end wall 14a. It is attached to the drive-side housing end wall 14a. Alternatively, the outer disk carrier 15a may also be connected in a more radial direction to a housing peripheral wall of the transmission housing 18a.
- the form-fitting unit 13a of the combined switching unit S2a is designed as a claw brake.
- the form-fitting unit 13a comprises a first form-fitting element 27a and a second form-fitting element 28a.
- the first positive locking element 27a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the rotatable coupling element S21 of the combined switching unit S2a. It is rotatably connected to the inner disk carrier 16a of the combined switching unit S2a.
- the first positive locking element 27a has a dog toothing. The dog teeth are fixedly mounted on the rotatable coupling element S21 a of the combined switching unit S2a.
- the first positive engagement element 27a is formed integrally with the rotatable coupling element S21a of the combined shift unit S2a.
- the second positive locking element 28a is non-rotatably, but axially displaceably connected to the transmission housing 18a. It is rotationally fixed, but axially slidably connected to the housing peripheral wall 20a.
- the form-fitting unit 13a is operatively disposed between the housing peripheral wall 20a and the rotatable coupling member S21a.
- the second positive locking element 28a has a dog toothing, which is formed corresponding to the dog teeth of the first positive-locking element 27a.
- the dog teeth are each formed as a spur toothing.
- the second positive locking element 28a is arranged to be axially movable relative to the first positive locking element 27a.
- Switching unit S2a are arranged axially between the drive-side housing end wall 14a and the first planetary gear stage Pia designed as an input stage.
- Form-fitting unit 13a are arranged axially between the housing end wall 14a and formed as an input stage first planetary gear Pi a.
- the frictional engagement unit 12a of the combined shift unit S2a is arranged axially at the level of the frictional engagement unit 22a of the first shift unit S1a.
- the disk set of the friction engagement unit 12a of the combined shift unit S2a is radially above
- Disk set of ReibBankica 22a of the first switching unit S1 a arranged.
- the disk set of the friction engagement unit 22a of the first shift unit 5a is arranged radially inside the disk pack of the friction engagement unit 12a of the combined shift unit S2a.
- Lamella packages of the combined switching unit S2a formed annular surface is greater than a mean diameter of an annular surface formed by a friction surface of the disk set of the first switching unit S1 a.
- the form-fitting unit 13a of the combined switching unit S2a is arranged axially between the friction-locking unit 12a of the combined switching unit S2a and the first planetary gear stage Pia designed as an input stage.
- the frictional engagement unit 12a of the combined shift unit S2a is disposed axially between the drive-side housing end wall 14a and the form-fitting unit 13a of the combined shift unit S2a.
- the form-fitting unit 13a of the combined switching unit S2a is arranged axially between the first switching unit S1a and the first planetary gear stage Pia designed as an input stage.
- the form-fitting unit 13a of the combined switching unit S2a is arranged radially inside the friction-locking unit 12a of the combined switching unit S2a.
- Form-fitting unit 13a of the combined switching unit S2a is radially in the amount of
- the mean diameter of the annular surface formed by the dog teeth of the second switching unit S2a is between an inner and
- the combined switching unit S2a has two independent actuating units 29a, 30a.
- the first operation unit 29a operates the friction engagement unit 12a.
- the first actuating unit 29a has an axially movable actuating element, which presses against the housing-fixed connection of the rotatable coupling element S21 a of the combined switching unit S2a axially against the disk set of the Reib gleichtechnik 12a of the combined switching unit S2a, which move slats of the disk set axially relative to each other until they lie against each other and are positively connected with each other.
- the first operating unit 29a is on the drive side
- Housing end wall 14a connected. It is attached to the drive-side housing end wall 14a.
- the first operating unit 29a is disposed axially between the frictional engagement unit 12a of the combined switching unit S2a and the drive-side housing end wall 14a. It is axially between the form-locking unit 13 a of the combined
- the first operating unit 29a is axially between the ReibBankica 22a of the first
- the second operating unit 30a actuates the form-locking unit 13a.
- Actuator 30a has an axially movable actuator which is fixedly connected to the second positive locking element 28a and axially displaceable, but rotatably connected to the transmission housing 18a.
- Actuator 30a For housing-fixed connection of the rotatable coupling element S21a of the combined switching unit S2a moves the
- Positive locking element 28a axially in the direction of the first positive locking element 27a until the correspondingly formed to each other dog teeth of the form-locking unit 13a of the combined switching unit S2a intermesh positively.
- the second positive locking element 28a is axially in the direction
- the second operating unit 30a is connected to the housing peripheral wall 20a. She is at the Housing peripheral wall 20a attached.
- the second operating unit 30a is arranged axially between the third switching unit S3a and the drive-side housing end wall 14a. It is axially between the ReibBankritt 12 a of the combined switching unit S2a shifted.
- Actuator 30a radially surrounds partially the first switching unit S1 a.
- Coupling element S12a of the first switching unit S1a are partially disposed within the second operating unit 30a.
- the second operating unit 30a of the combined switching unit S2a partially surrounds the rotatable coupling element S21a of FIG
- the first switching unit S1a For actuating the friction-locking unit 22a of the first switching unit S1a, the first switching unit S1a has an actuating unit 31a.
- the operating unit 31a of the first switching unit S1a and the first operating unit 29a of the combined switching unit S2a are arranged axially between the drive-side housing end wall 14a and the second actuating unit 30a of the combined switching unit S2a.
- Actuator 31 a of the first switching unit S1 a is axially between the
- Housing end wall 14a arranged. It is arranged axially between the form-locking unit 13a of the combined switching unit S2a and the drive-side housing end wall 14a.
- the operating unit 31a of the first switching unit S1a is disposed radially inside the first operating unit 29a of the combined switching unit S2a.
- the actuating element of the first actuating unit 29a of the combined switching unit S2a radially surrounds the actuating unit 31a of the first switching unit S1a.
- the actuating units 29a, 30a, 31a each have an axial closing direction into which the corresponding actuating element for closing the friction-locking unit 12a or the form-locking unit 13a is moved.
- Actuating unit 29a of the combined switching unit S2a and the closing direction of the operating unit 31 a of the first switching unit S1 a are the same direction.
- Closing direction of the first operating unit 29a of the combined switching unit S2a and the closing direction of the actuating unit 31 a of the first switching unit S1a point away from the drive-side housing end wall 14a and to the output side
- the closing direction of the second operating unit 30a of the combined switching unit S2a is the closing direction of the first operating unit 29a of the combined switching unit S2a and the closing direction of the operating unit 31a the first switching unit S1 a opposite.
- the closing direction of the second operating unit 30a of the combined switching unit S2a is the closing direction of the first operating unit 29a of the combined switching unit S2a and the closing direction of the operating unit 31a the first switching unit S1 a opposite.
- Operating unit 30a of the combined switching unit S2a points away from the output-side housing end wall 19a and toward the drive-side housing end wall 14a.
- the actuator units 29a, 30a, 31a are each formed hydraulically.
- the actuating units 29a, 30a, 31a can also be designed electrically or pneumatically.
- the switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a and the actuator units 29a, 30a, 31a are within the transmission housing 18a
- Actuating unit or two mutually dependent actuation units In this case, the friction-locking unit 12a and the form-fitting unit 13a are actuated in succession, wherein the friction-locking unit 12a preferably engages in front of the form-locking unit 13a.
- FIGS. Three further embodiments of the invention are shown in FIGS.
- the following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with regard in principle also to the figures and / or the description of the other embodiments, in particular of the embodiment in Figures 1 and 2, can be referenced. to
- FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a multistage transmission
- the multistage transmission comprises a transmission input shaft 10b, four along a main axis of rotation 1 1 b arranged one behind the other
- the planetary gear stages P1b, P2b, P3b, P4b each have a sun gear P11b, P21b, P31b, P41b, a planet carrier P12b, P22b, P32b, P42b, and a ring gear P13b, P23b, P33b, P43b.
- the multi-speed transmission continues to point
- Transmission housing 18 b the drive-side housing end wall 14 b, a
- Output-side housing end wall 19b and a housing peripheral wall 20b includes.
- the first switching unit S1 b is formed as a coupling and has a first rotatable coupling element S1 1 b and a second rotatable coupling element S12b on, wherein the first rotatable coupling element S11 b permanently non-rotatably connected to the transmission input shaft 10b and the second rotatable coupling element S12d permanently rotatably connected to the planet P12d of the first planetary gear P1 b.
- the second switching unit S2b is formed as a brake and has a rotatable coupling element S21 b, which is fixed to the housing, on.
- the second switching unit S2b further comprises a Reib gleichussi 12b and a parallel to the Reib gleichtechnik 12b connected form-locking unit 13b, which are each provided to connect the rotatable coupling element S21 b fixed to the housing.
- the second switching unit S2a is formed as a combined switching unit and associated with the first planetary gear Pia, which is formed as an input stage, whereby the first
- the second switching unit S2b comprises an inner disk carrier 16b, which is non-rotatably connected to the rotatable coupling element S21b, and an outer disk carrier 15b, which is arranged fixed to the housing.
- the outer disc carrier 15b is preferably connected to the housing end wall 14b or alternatively to a transmission housing peripheral wall.
- the form-fitting unit 13b of the combined switching unit S2b is axially between the Reib gleichiens 12b of
- the form-fitting unit 13b of the combined switching unit S2b is arranged axially between the first switching unit S1b and the drive-side housing end wall 14b.
- the form-fitting unit 13b has dog teeth, which, in contrast to the previous embodiment, are arranged radially inside a friction-locking unit 22b of the first switching unit S1b.
- Claw teeth of the combined switching unit S2b formed annular surface is smaller than a mean diameter of an annular surface formed by a friction surface of the ReibBankieri 22b of the first switching unit S1 b.
- the combined switching unit S2b comprises a first actuating unit 29b, which is provided for actuating the friction-locking unit 12b, and a second actuating unit
- Actuator 30b which is provided for actuating the form-locking unit 13b.
- the second actuating unit 30b is arranged radially within the first actuating unit 29b.
- Claw teeth of the form-fitting unit 13b are radially inward of the first one Actuator 29b of the combined switching unit S2b arranged.
- Actuating member of the first operating unit 29b of the combined switching unit S2b surrounds the form-fitting unit 13b. Unlike the previous one
- the form-fitting unit 13b is operatively arranged between the drive-side housing end wall 14b and the rotatable coupling element S21 b.
- the second operating unit 30b of the combined switching unit S2b is connected to the drive-side housing end wall 14b. It is attached to the drive-side housing end wall 14b.
- the friction engagement unit 12b and the form-fitting unit 13b are both operatively disposed between the drive-side housing end wall 14b and the rotatable coupling element S21b.
- the first switching unit S1 b has an actuating unit 31 b, which is provided for actuating the ReibBankica 22 b of the first switching unit S1 b.
- the form-fitting unit 13b is the
- Combined switching unit S2b arranged axially between the actuating unit 31 b of the first switching unit S1 b and the drive-side housing end wall 14b.
- Switching unit S1 b are arranged axially between the drive-side housing end wall 14b and the Reib gleichiens 12b of the combined switching unit S2b.
- Actuator 31 b of the first switching unit S1 a is axially between the
- Forming unit 13b of the combined switching unit S2b is disposed axially between the second operating unit 30b of the combined switching unit S2b and the operating unit 31b of the first switching unit S1b.
- the actuating units 29b, 30b, 31b each have an axial closing direction into which the corresponding actuating element for closing the friction-locking unit 12b or the form-locking unit 13b is moved.
- Closing direction of the actuating unit 31 b of the first switching unit S1 b are the same direction.
- Switching unit S2b, the closing direction of the second operating unit 30b of Combined switching unit S2b and the closing direction of the actuating unit 31 b of the first switching unit S1 b respectively point away from the drive-side housing end wall 14b and toward the output-side housing front wall 19b.
- the multistage transmission comprises a transmission input shaft 10 c, four along a main axis of rotation 11 c arranged one behind the other
- Planetary gear stages and six switching units wherein in the figure 4, only the first planetary gear P1 c, the first switching unit Si c, the second switching unit S2c and the third switching unit S3c are shown.
- the first planetary gear P1 c has a sun gear P1 1c, a planet P12c and a ring gear P13c.
- the second switching unit S2c is formed as a combined switching unit and the first planetary gear P1 c, which is formed as an input stage, assigned, whereby the first planetary gear P1 c is formed as one of the combined switching unit S2c associated planetary gear.
- Gear housing 18c which includes a drive-side housing end wall 14c, a non-illustrated output-side housing end wall and a housing peripheral wall 20c.
- the first switching unit Sic is designed as a clutch and has a first rotatable coupling element S11 c and a second rotatable coupling element S12c, wherein the first rotatable coupling element S1 1 c permanently rotatably with the transmission input shaft 10c and the second rotatable coupling element S12c permanently rotatably connected to the planet P12c of the combined switching unit S2c associated planetary gear P1 c is connected.
- the combined switching unit S2c is formed as a brake and has a rotatable coupling element S21 c, which is fixed to the housing, on.
- the combined switching unit S2c further comprises a Reib gleich für 12c and a parallel to ReibBanktechnik 12c connected
- Forming unit 13c which are each provided to the rotatable
- the combined switching unit S2c comprises an inner disk carrier 16c, which is non-rotatable with the rotatable
- Coupling element S21 c is connected, and an outer disk carrier 15 c, which is arranged fixed to the housing.
- the Reib gleichtechnik 12c is operatively disposed between the housing peripheral wall 20c and the rotatable coupling element S21 c.
- the outer disk carrier 15c of the friction engagement unit 12c is advantageously connected to the housing peripheral wall 20c. It is attached to the housing peripheral wall 20c.
- External disk carrier 15c also be connected to the housing end wall 14c.
- the combined switching unit S2c includes a first operating unit 29c provided for operating the friction engaging unit 12c, and a second operating unit 30c provided for operating the form-locking unit 13c.
- the first actuating unit 29c of the combined switching unit S2c is arranged axially between the housing end wall 1c and the planetary gear stage P1c associated with the combined switching unit S2c.
- Actuating member of the first operating unit 29c surrounds the second rotatable coupling element S12c of the first switching unit Sic.
- Coupling element S12c of the first switching unit Sic is disposed radially inside the first operating unit 29c of the combined switching unit S2c.
- Frictional engagement unit 12c of the combined shift unit S2c is disposed axially between the drive-side housing end wall 14c and the first operation unit 29c of the combined shift unit S2c.
- the first operating unit 29c of the combined switching unit S2c is connected to the housing peripheral wall 20c. It is attached to the housing peripheral wall 20c.
- the first switching unit S1 b has an actuating unit 31 c, which is provided for actuating a Reib gleichtechnik 22 c of the first switching unit Si c.
- the second operating unit 30c of the combined switching unit S2c and the actuating unit 31c of the first switching unit Si c are axially between the drive-side housing end wall 14c and the first
- Frictional engagement unit 12c of the combined shift unit S2c is disposed axially between the first operation unit 29c of the combined shift unit S2c and the operation unit 31c of the first shift unit Sic.
- the actuating units 29c, 30c, 31c each have an axial closing direction into which the corresponding actuating element for closing the friction-locking unit 12c or the form-locking unit 13c is moved.
- the closing direction of the second operating unit 30c of the combined switching unit S2c and the closing direction of the operating unit 31c of the first switching unit Sic are the same.
- Actuating unit 30c of the combined switching unit S2c and the closing direction of the operating unit 31c of the first switching unit Sic point from the driving side Housing end wall 14c away and to the output side housing end wall.
- Closing direction of the first operating unit 29c of the combined switching unit Si c is opposite to the closing direction of the second operating unit 30c of the combined switching unit S2c and the closing direction of the operating unit 31c of the first switching unit Si c.
- combined switching unit S2c shows away from the output-side housing end wall and the drive-side housing end wall 14c out.
- FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment of a multistage transmission
- the multistage transmission comprises a transmission input shaft 10d, four along a main axis of rotation 1 1d arranged one behind the other
- the first planetary gear P1 d has a sun gear P1 1d, a planet P12d and a ring gear P13d.
- the second switching unit S2d is designed as a combined switching unit and associated with the first planetary gear P1d, which is formed as an input stage, whereby the first planetary gear P1d is formed as one of the combined switching unit S2d associated planetary gear.
- Gear housing 18d which comprises a drive-side housing end wall 14d and a housing peripheral wall 20d.
- the first switching unit S1d is designed as a clutch and has a first rotatable coupling element S1 1d and a second rotatable coupling element S12d, the first rotatable coupling element S1 1d permanently non-rotatably connected to the transmission input shaft 10d and the second rotatable coupling element S12d permanently rotatably with the planet P12d the planetary gear P1d associated with the combined switching unit S2d is connected.
- the combined switching unit S2d is formed as a brake and has a rotatable coupling element S21d, which is fixed to the housing connectable on.
- the combined switching unit S2d further comprises a Reib gleich 12d and a parallel to Reib gleich 12d connected
- Forming unit 13d which are each provided to the rotatable
- the combined switching unit S2d comprises an inner disk carrier 16d, which is non-rotatably connected to the rotatable coupling element S21d, and an outer disk carrier 15d, which is arranged fixed to the housing.
- the combined switching unit S2d comprises a first actuating unit 29d, which is provided for actuating the friction-locking unit 12d, and a second actuating unit 29d
- Actuator 30d which is provided for actuating the form-locking unit 13d.
- the first switching unit S1d has an actuating unit 31d, which is provided for actuating a friction-locking unit 22d of the first switching unit S1d.
- the second operating unit 30d of the combined switching unit S2d and the operating unit 31d of the first switching unit S1d are located axially between the drive side
- the second operating unit 30d of the combined switching unit S2d is connected to the housing peripheral wall 20d.
- the second operating unit 30d of the combined switching unit S2d is connected to the housing peripheral wall 20d.
- Actuator 30d also be connected to the housing end wall 14d.
- the second operating unit 30d of the combined switching unit S2d is at the
- Form-fitting unit 13d are both operatively disposed between the housing peripheral wall 20d and the rotatable coupling member S21d.
- the operating unit 31d of the first switching unit S1d is disposed radially inside the second operating unit 30d of the combined switching unit S2d.
- the second operating unit 30d of the combined switching unit S2d radially surrounds the
- Forming unit 13d of the combined switching unit S2d It is the
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebeeingangswelle (10a; 10b; 10c; 10d) zur drehfesten Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit mindestens vier entlang einer Hauptrotationsachse (11a; 11b; 11c; 11 d) hintereinander angeordneten Planetenradstufen (P1a, P2a, P3a, P4a; P1b, P2b, P3b, P4b; P1c; P1d) und mindestens einer kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d), die als eine Bremse ausgebildet ist und die ein drehbares Kopplungselement (S21a; S21b; S21c; S21d) sowie eine Reibschlusseinheit (12a; 12b; 12c; 12d) und eine parallel zur Reibschlusseinheit (12a; 12b; 12c; 12d) geschaltete Formschlusseinheit (13a; 13b; 13c; 13d), die jeweils dazu vorgesehen sind, das drehbare Kopplungselement (S21a; S21b; S21c; S21d) gehäusefest zu verbinden, aufweist, wobei eine der Planetenradstufen (P1a; P1b; P1c; P1d) der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordnet ist und ein Getriebeelement (P12a; P12b; P12c; P12d) umfasst, das permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement (S21a; S21b; S21c; S21d) der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) verbunden ist, wobei die der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordnete Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c; P1d) ein weiteres Getriebeelement (P11a; P11b; P11c; P11d) umfasst, das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle (10a; 10b; 10c; 10d) verbunden ist.
Description
Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Aus der DE 10 201 1 108 024 A1 ist bereits ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt, das eine Getriebeeingangswelle zur drehfesten Anbindung eines
Verbrennungsmotors, vier entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnete Planetenradstufen und eine kombinierte Schalteinheit aufweist. Die Schalteinheit ist dabei als eine Bremse ausgebildet und weist ein drehbares Kopplungselement sowie eine Reibschlusseinheit und eine parallel zur Reibschlusseinheit geschaltete
Formschlusseinheit auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, das drehbare
Kopplungselement gehäusefest zu verbinden. Eine der Planetenradstufen des
Mehrstufengetriebes aus der DE 10 201 1 108 024 A1 ist der kombinierten Schalteinheit zugeordnet und weist ein Getriebeelement auf, das permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement der kombinierten Schalteinheit verbunden ist.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Verlustleistung des
Mehrstufengetriebes besonders bauraumneutral zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe entsprechend dem Anspruch 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebeeingangswelle zur drehfesten Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit mindestens vier entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten
Planetenradstufen und mindestens einer kombinierten Schalteinheit, die als eine Bremse ausgebildet ist und die ein drehbares Kopplungselement sowie eine Reibschlusseinheit und eine parallel zur Reibschlusseinheit geschaltete Formschlusseinheit, die jeweils dazu vorgesehen sind, das drehbare Kopplungselement gehäusefest zu verbinden, aufweist, wobei eine der Planetenradstufen der kombinierten Schalteinheit zugeordnet ist und ein
Getriebeelement umfasst, das permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement der kombinierten Schalteinheit verbunden ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die der kombinierten Schalteinheit zugeordnete
Planetenradstufe ein weiteres Getriebeelement umfasst, das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist. Dadurch kann ein Getriebeelement einer als Eingangsstufe ausgebildeten Planetenradstufe besonders vorteilhaft reibschlüssig und/oder formschlüssig drehfest mit einem Getriebegehäuse verbunden werden, wodurch durch Festhalten des Getriebeelements schaltbare Getriebegänge mit unterschiedlichen Momentenanforderungen verlustoptimiert und komfortabel geschaltet werden können. Durch die Zuordnung der kombinierten Schalteinheit an die Planetenradstufe, die ein permanent drehfest an die Getriebeeingangswelle angebundenes Getriebeelement aufweist, kann ein Bauraum besser ausgenutzt werden, wodurch das Mehrstufengetriebe besonders kompakt ausgebildet werden kann. Dadurch kann eine Verlustleistung, insbesondere eine Schleppleistung des Mehrstufengetriebes, besonders bauraumneutral, insbesondere ohne Bereitstellung eines zusätzlichen Bauraums reduziert werden. Unter „zusätzlich" soll insbesondere zusätzlich im Vergleich zu einem Mehrstufengetriebe, dem eine kombinierte Schalteinheit, die einer als Eingangsstufe ausgebildeten
Planetenradstufe zugeordnet ist, fehlt. Unter einer„als Bremse ausgebildeten
Schalteinheit" soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die
wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und dem Getriebegehäuse angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihr drehbares Kopplungselement in einem geschlossenen Zustand drehfest mit dem Getriebegehäuse des Mehrstufengetriebes zu verbinden. Unter einer„Formschlusseinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Teil der kombinierten Schalteinheit verstanden werden, der zur gehäusefesten Verbindung eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Kopplung formschlüssig ineinandergreifen, wie insbesondere eine
Klauenschalteinheit. Unter einer„Reibschlusseinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Teil der kombinierten Schalteinheit verstanden werden, der zur gehäusefesten Verbindung Reibelemente, wie insbesondere Lamellen, aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Kopplung reibschlüssig miteinander verbunden sind, wie insbesondere eine Lamellenschalteinheit. Die Reibschlusseinheit und die
Formschlusseinheit sind vorzugsweise wirkungsmäßig zwischen dem Getriebegehäuse und dem drehbaren Kopplungselement der kombinierten Schalteinheit angeordnet. Unter „drehfest verbunden" soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, bei der ein Leistungsfluss über eine vollständige Umdrehung gemittelt mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl
übertragen wird. Unter einer„kombinierten Schalteinheit" soll insbesondere eine
Schalteinheit verstanden werden, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung eine Reibschlusseinheit und eine zur Reibschlusseinheit parallel geschaltete
Formschlusseinheit aufweist, wobei die drehfeste Verbindung durch die
Reibschlusseinheit alleine, durch die Formschlusseinheit alleine oder gemeinsam durch die Reibschlusseinheit und die Formschlusseinheit hergestellt werden kann. Unter einer „der kombinierten Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe" soll insbesondere eine Planetenradstufe verstanden werden, die wenigstens ein Getriebeelement aufweist, das permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement der kombinierten Schalteinheit verbunden ist. Unter einer„als Eingangsstufe ausgebildeten Planetenradstufe" soll insbesondere eine Planetenradstufe verstanden werden, die wenigstens ein
Getriebeelement aufweist, das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet, ausgelegt und/oder angeordnet verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbundene Getriebeelement der der kombinierten Schalteinheit zugeordneten
Planetenradstufe als ein Sonnenrad ausgebildet ist. Dadurch kann ein von dem
Verbrennungsmotor bereitgestelltes Antriebsmoment über die der kombinierten
Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe vorteilhaft in das Mehrstufengetriebe .
eingeleitet werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das permanent drehfest mit dem drehbaren
Kopplungselement der kombinierten Schalteinheit verbundene Getriebeelement der der kombinierten Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe als ein Planetenradträger ausgebildet ist, wodurch die als Eingangsstufe ausgebildete Planetenradstufe vorteilhaft verschaltet werden kann.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die der kombinierten Schalteinheit zugeordnete Planetenradstufe ein als Hohlrad ausgebildetes Getriebeelement aufweist, das drehfest mit einem Getriebeelement zumindest einer anderen Planetenradstufe wenigstens verbindbar ist, wodurch die Verschaltung der der kombinierten Schalteinheit
zugeordneten Planetenradstufe weiter verbessert werden kann. Unter„wenigstens verbindbar" soll insbesondere verstanden werden, dass die Verbindung entweder durch eine Schalteinheit herstellbar oder permanent hergestellt ist.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn das drehbare Kopplungselement der kombinierten
Schalteinheit drehfest mit einem Getriebeelement wenigstens einer der anderen
Planetenradstufen wenigstens verbindbar ist, wodurch die kombinierte Schalteinheit auf zumindest eine weitere Planetenradstufe wirken kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Mehrstufengetriebe eine antriebsseitige
Gehäusestirnwand aufweist, wobei die der kombinierten Schalteinheit zugeordnete Planetenradstufe bezüglich der anderen Planetenradstufen unmittelbar benachbart an der antriebsseitigen Gehäusestirnwand angeordnet ist. Dadurch kann die der kombinierten Schalteinheit zugeordnete Planetenradstufe antriebsseitig angeordnet werden, wodurch die kombinierte Schalteinheit bauraumneutral der als Eingangsstufe ausgebildeten Planetenradstufe zugeordnet werden kann. Unter einer„antriebsseitigen
Gehäusestirnwand" soll insbesondere eine Gehäusestirnwand verstanden werden, die im Vergleich zu einer axial gegenüberliegenden, abtriebsseitigen Gehäusestirnwand axial und/oder entlang eines von dem Verbrennungsmotor ausgehenden Kraftflusses näher zum Verbrennungsmotor angeordnet ist. Unter„bezüglich der anderen Planetenradstufen unmittelbar benachbart an der Gehäusestirnwand angeordnet" soll insbesondere verstanden werden, dass axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand und der der kombinierten Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe eine Planetenradstufe fehlt. Der Begriff„axial" ist insbesondere auf die Hauptrotationsachse bezogen, sodass der Ausdruck„axial" eine Richtung bezeichnet, die auf der Hauptrotationsachse oder parallel zu dieser verläuft.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Reibschlusseinheit und/oder die
Formschlusseinheit der kombinierten Schalteinheit axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand und der der kombinierten Schalteinheit zugeordneten
Planetenradstufe angeordnet, wodurch ein besonders kompaktes Mehrstufengetriebe bereitgestellt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Formschlusseinheit der kombinierten Schalteinheit axial zwischen der Reibschlusseinheit und der der kombinierten Schalteinheit
zugeordneten Planetenradstufe angeordnet ist, wodurch die Formschlusseinheit besonders bauraumsparend ausgebildet werden kann.
Vorteilhaft ist es, die Formschlusseinheit auf einem kleinen Radius zu platzieren.
Gegebenenfalls kann die Formschlusseinheit auf einem gleichen Radius wie das
Reibschlusselement angeordnet sein.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Formschlusseinheit radial innerhalb der
Reibschlusseinheit angeordnet ist, wodurch eine Umfangsgeschwindigkeit einer
Formschlussverzahnung der Formschlusseinheit gering gehalten werden kann. Der Begriff„radial" und der Begriff„Radius" sind insbesondere auf die Hauptrotationsachse bezogen, sodass der Ausdruck„radial" eine Richtung bezeichnet, die senkrecht zur Hauptrotationsachse verläuft. Unter einer„Formschlusseinheit, die radial innerhalb der Reibschlusseinheit angeordnet ist", soll insbesondere eine Formschlusseinheit verstanden werden, deren Verzahnung und/oder Klauen auf einer Kreisbahn umlaufen, die einen mittleren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als ein mittlerer Durchmesser einer Kreisbahn auf der Reibflächen der Reibelemente umlaufen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Mehrstufengetriebe eine weitere, als Kupplung ausgebildete Schalteinheit umfasst, die ein drehbares Kopplungselement aufweist, das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist und einen
Außenlamellenträger aufweist, der zumindest teilweise einstückig mit einem
Innenlamellenträger der Reibschlusseinheit der kombinierten Schalteinheit ausgebildet ist. Dadurch kann eine bauraumsparende Ausführung der kombinierten Schalteinheit und der weiteren Schalteinheit realisiert werden. Unter einer„als Kupplung ausgebildeten Schalteinheit" soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ihre zwei drehbar angeordneten Kopplungselemente, die in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander verdrehbar sind, in einem geschlossenen Zustand drehfest miteinander zu verbinden. Vorzugsweise ist eine als Kupplung ausgebildete Schalteinheit in einem Kraftfluss zwischen zumindest zwei
Planetenradstufen angeordnet. Unter„einstückig" soll insbesondere in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss. Vorzugsweise sind der Außenlamellenträger und der einstückig mit dem
Außenlamellenträger ausgebildete Innenlamellenträger zur Aufnahme von Innenlamellen der Reibschlusseinheit der kombinierten Schalteinheit und zur Aufnahme von
Außenlamellen einer Reibschlusseinheit der weiteren Schalteinheit vorgesehen.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Formschlusseinheit der kombinierten
Schalteinheit axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand und der weiteren Schalteinheit angeordnet ist, wodurch eine alternative Anordnung der Formschlusseinheit bereitgestellt werden kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die kombinierte Schalteinheit eine zur Betätigung der Reibschlusseinheit vorgesehene erste Betätigungseinheit sowie eine zur Betätigung der Formschlusseinheit vorgesehene zweite Betätigungseinheit und die weitere Schalteinheit eine dritte Betätigungseinheit aufweist, wobei die erste Betätigungseinheit und die dritte Betätigungseinheit axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand und der zweiten Betätigungseinheit angeordnet sind. Dadurch kann eine vorteilhafte Betätigung der kombinierten Schalteinheit und der weiteren Schalteinheit realisiert werden, ohne zusätzlichen Bauraum bereitzustellen.
In einer alternativen Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die kombinierte Schalteinheit eine zur Betätigung der Reibschlusseinheit vorgesehene erste Betätigungseinheit sowie eine zur Betätigung der Formschlusseinheit vorgesehene zweite Betätigungseinheit und die weitere Schalteinheit eine dritte Betätigungseinheit aufweist, wobei die erste
Betätigungseinheit, die zweite Betätigungseinheit und die dritte Betätigungseinheit axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand und der Reibschlusseinheit der kombinierten Schalteinheit angeordnet sind. Dadurch kann die Formschlusseinheit der kombinierten Schalteinheit radial innerhalb der Reibschlusseinheit der kombinierten Schalteinheit und radial innerhalb einer Reibschlusseinheit der weiteren Schalteinheit angeordnet werden, wodurch die Umfangsgeschwindigkeit der Formschlussverzahnung weiter reduziert werden kann. Weiter kann realisiert werden, dass Schließrichtungen der Betätigungseinheiten alle gleichgerichtet sind, wodurch eine Versorgung der
Betätigungseinheiten mit einem Betätigungsmittel zum Schließen der
Reibschlusseinheiten und der Formschlusseinheit vereinfacht werden kann. Unter einer „Schließrichtung" soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, in die ein
Betätigungselement der Betätigungseinheit bewegt werden muss, um die
Reibschlusseinheit oder die Formschlusseinheit zu schließen. Unter„gleichgerichtet" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Schließrichtungen in eine gleiche Richtung zeigen. Unter einem„Betätigungselement" soll insbesondere ein axial bewegliches Element verstanden werden, dass die Innen- und Außenlamellen einer Reibschlusseinheit zum Schließen der Reibschlusseinheit gegeneinander drückt oder eine Formschlussverzahnung einer Formschlusseinheit in eine korrespondierende Formschlussverzahnung der Formschlusseinheit zum Schließen der Formschlusseinheit bewegt.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die kombinierte Schalteinheit eine zur Betätigung der Reibschlusseinheit vorgesehene erste
Betätigungseinheit sowie eine zur Betätigung der Formschlusseinheit vorgesehene zweite
Betätigungseinheit und die weitere Schalteinheit eine dritte Betätigungseinheit aufweist, wobei die zweite Betätigungseinheit und die dritte Betätigungseinheit axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand und der ersten Betätigungseinheit angeordnet sind. Dadurch kann die Formschlusseinheit der kombinierten Schalteinheit besonders bauraumneutral radial innerhalb der Reibschlusseinheit der weiteren Schalteinheit angeordnet werden.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn bezüglich einer axialen Reihenfolge ausgehend von dem Verbrennungsmotor die der kombinierten Schalteinheit zugeordnete
Planetenradstufe als eine erste Planetenradstufe und eine der kombinierten Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe benachbarte Planetenradstufe als eine zweite
Planetenradstufe ausgebildet ist, wobei die benachbarte Planetenradstufe ein als
Planetenradträger ausgebildetes Getriebeelement aufweist, das permanent drehfest mit einem als Hohlrad ausgebildeten Getriebeelement der der kombinierten Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe verbunden ist, und ein als Hohlrad ausgebildetes
Getriebeelement aufweist, das mit einem als Sonnenrad ausgebildeten Getriebeelement einer dritten Planetenradstufe und mit einem als Sonnenrad ausgebildeten
Getriebeelement einer vierten Planetenradstufe permanent drehfest verbunden ist sowie mit dem als Planetenradträger ausgebildeten Getriebeelement der der kombinierten Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe drehfest verbindbar ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Verschaltung der Planetenradstufen realisiert werden. Bezüglich der axialen Reihenfolge der Planetenradstufen entlang einer axialen Richtung ausgehend von dem Verbrennungsmotor ist die erste Planetenradstufe an erster Stelle, die zweite Planetenradstufe an zweiter Stelle, die dritte Planetenradstufe an dritter Stelle und die vierte Planetenradstufe an vierter Stelle angeordnet. Unter einer„der kombinierten Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe benachbarten Planetenradstufe" soll insbesondere eine Planetenradstufe verstanden werden, die zu der der kombinierten Schalteinheit zugeordneten Planetenradstufe axial nächstfolgend angeordnet ist.
Die im Folgenden beschriebene Ausgestaltung eines Mehrstufengetriebes stellt ein spezielles Ausführungsbeispiel dar, zu dem es grundsätzlich noch weitere kinematisch gleichwertige Ausführungsbeispiele gibt. Beispielsweise können insbesondere die Planetenradstufen mittels Einfachplanetenradsätzen ausgebildet werden, wie es im Folgenden dargestellt ist. In kinematisch äquivalenter Weise kann eine der
Planetenradstufen aber auch einen Doppelplanetenradsatz aufweisen, wodurch für eine gleiche Wirkweise lediglich eine Stand Übersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss. Zudem kann auch eine Anbindung von einem Sonnenrad und einem
Planetenradträger oder von einem Hohlrad und einem Planetenradträger getauscht werden, ohne dass sich eine Kinematik des Mehrstufengetriebes ändert.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die
Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes,
Fig. 2 schematisiert das Mehrstufengetriebe,
Fig. 3 ein alternativ ausgebildetes Mehrstufengetriebe schematisiert dargestellt,
Fig. 4 schematisch einen Teil eines Mehrstufengetriebes in einem dritten
Ausführungsbeispiel und
Fig. 5 schematisch einen Teil eines Mehrstufengetriebes in einem vierten
Ausführungsbeispiel.
Figuren 1 und 2 zeigen ein Mehrstufengetriebe eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist einen nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs und nicht näher dargestellte Antriebsräder auf. Das Mehrstufengetriebe ist dabei in einem Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor und den Antriebsrädern angeordnet. Das Mehrstufengetriebe verbindet den Verbrennungsmotor mit den Antriebsrädern. Mittels des Mehrstufengetriebes wird ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor und den Antriebsrädern eingestellt. Das Mehrstufengetriebe kann mit einem Hybridantriebsmodul verbunden werden, mittels dem ein Antriebsmoment verändert werden kann. Weiter kann mittels des Hybridantriebsmoduls und dem Mehrstufengetriebe ein CVT realisiert werden, wodurch das Übersetzungsverhältnis zumindest in Teilbereichen stufenlos eingestellt werden kann.
Zur Einstellung von zehn Getriebegängen weist das Mehrstufengetriebe einen Getrieberadsatz 17a auf. Der Getrieberadsatz 17a weist neun Vorwärtsgetriebegänge und einen Rückwärtsgetriebegang auf. Die Vorwärtsgetriebegänge weisen aufeinander folgende Übersetzungsverhältnisse auf. Dabei weist der erste Vorwärtsgetriebegang das größte Übersetzungsverhältnis und der letzte, in diesem Ausführungsbeispiel neunte Vorwärtsgetriebegang das kleinste Übersetzungsverhältnis auf, wobei die Übersetzungsverhältnis-
se vom niedrigen zum hohen Vorwärtsgetriebegang abnehmen. Der Rückwärtsgetriebe- gang weist im Vergleich zu den Vorwärtsgetriebegängen eine Drehrichtungsumkehr auf.
Das Mehrstufengetriebe weist weiter ein Getriebegehäuse 18a auf, das eine antriebsseitige Gehäusestirnwand 14a, eine axial der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a gegenüberliegende abtriebsseitige Gehäusestirnwand 19a und eine axial zwischen den Gehäusestirnwänden 14a, 19a angeordnete Gehäuseumfangswand 20a umfasst. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Gehäusestirnwände 14a, 19a und die Gehäuseumfangswand 20a einstückig miteinander ausgebildet. Der Getrieberadsatz 17a ist innerhalb des Getriebegehäuses 18a angeordnet. Das Getriebegehäuse 18a ist ortsfest angeordnet. Grundsätzlich kann zumindest eines der Gehäusestirnwände 14a, 19a separat zu der Gehäuseumfangswand 20a ausgebildet sein.
Zur Einleitung eines von dem Verbrennungsmotor bereitgestellten Antriebsmoments in den Getrieberadsatz 17a weist das Mehrstufengetriebe eine Getriebeeingangswelle 10a auf. Die Getriebeeingangswelle 10a durchsetzt die antriebsseitige Gehäusestirnwand 14a und endet innerhalb des Getriebegehäuses 18a zwischen den beiden Gehäusestirnwänden 14a, 19a. Die Getriebeeingangswelle 10a ist in einem von dem Verbrennungsmotor ausgehenden Kraftfluss nach dem Verbrennungsmotor und vor dem Getrieberadsatz 17a angeordnet. Sie ist zur drehfesten Anbindung des Verbrennungsmotors und damit zur drehfesten Anbindung einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors an den Getrieberadsatz 17a vorgesehen. Die Getriebeeingangswelle 10a verbindet den Verbrennungsmotor antriebstechnisch mit dem Getrieberadsatz 17a. Der Getriebeeingangswelle 10a kann ein nicht näher dargestelltes Modul vorgeschaltet sein, das insbesondere eine Anfahrfunktionalität bereitstellt. Als ein vorgeschaltetes Modul ist beispielsweise ein Drehmomentwandler oder eine nasse Anfahrkupplung denkbar. Grundsätzlich kann das zum Anfahren vorgesehene Modul aber auch in den Getrieberadsatz 17a integriert sein.
Zur Ausleitung eines übersetzten Antriebsmoments weist das Mehrstufengetriebe eine Getriebeausgangswelle 21 a auf. Die Getriebeausgangswelle 21 a durchsetzt die abtriebsseitige Gehäusestirnwand 19a und endet außerhalb des Getriebegehäuse 18a. Die Getriebeausgangswelle 21 a ist in dem von dem Verbrennungsmotor ausgehenden Kraftfluss nach dem Getrieberadsatz 17a und vor den Antriebsrädern angeordnet. Die Getriebeausgangswelle 21 a verbindet den Getrieberadsatz 17a antriebstechnisch mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. Der Getriebeausgangswelle 21 a kann ein nicht näher dargestelltes Modul nachgeschaltet sein, mittels dem das aus dem Getrieberadsatz 17a ausgeleitete Antriebsmoment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispiels-
weise ein Planetenradgetriebe, das für einen Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern vorgesehen ist, oder eine Allradantriebseinheit, die das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Die Getriebeeingangswelle 10a und die Getriebeausgangswelle 21 a können grundsätzlich beliebig zueinander angeordnet sein.
Der Getrieberadsatz 17a weist vier Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a, P4a auf, die zur Schaltung der Getriebegänge wirkungsmäßig miteinander verbunden sind. Die erste Planetenradstufe Pi a, die zweite Planetenradstufe P2a, die dritte Planetenradstufe P3a und die vierte Planetenradstufe P4a sind hintereinander entlang einer Hauptrotationsachse 1 1 a angeordnet. Eine Rotationsachse der Getriebeeingangswelle 10a fällt mit der Hauptrotationsachse 1 1 a zusammen. Sämtliche Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a, P4a des Getrieberadsatzes 17a weisen einen Einfachplanetenradsatz auf. Die Bezeichnungen „erste",„zweite",„dritte" und„vierte" kennzeichnen eine axiale Reihenfolge der Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a, P4a ausgehend von dem Verbrennungsmotor. Demnach ist die erste Planetenradstufe Pi a im Vergleich zu den anderen Planetenradstufen P2a, P3a, P4a an erster axialer Position, die zweite Planetenradstufe P2a im Vergleich zu den anderen Planetenradstufen Pi a, P3a, P4a an zweiter axialer Position, die dritte Planetenradstufe P3a im Vergleich zu den anderen Planetenradstufen Pi a, P2a, P4a an dritter axialer Position und die vierte Planetenradstufe P4a im Vergleich zu den anderen Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a an vierter axialer Position angeordnet.
Die erste Planetenradstufe Pi a und die zweite Planetenradstufe P2a sind benachbart zueinander angeordnet, die zweite Planetenradstufe P2a und die dritte Planetenradstufe P3a sind benachbart zueinander angeordnet und die dritte Planetenradstufe P3a und die vierte Planetenradstufe P4a sind benachbart zueinander angeordnet. Die erste Planetenradstufe Pi a ist bezüglich der Planetenradstufen P2a, P3a, P4a unmittelbar benachbart zu der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a angeordnet, d.h. die erste Planetenradstufe Pi a ist im Vergleich zu den anderen Planetenradstufen P2a, P3a, P4a am nächsten an der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a angeordnet. Die vierte Planetenradstufe P4a ist bezüglich der Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a unmittelbar benachbart zu der ab- triebsseitigen Gehäusestirnwand 19a angeordnet, d.h. die vierte Planetenradstufe P4a ist im Vergleich zu den anderen Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a am nächsten an der ab- triebsseitigen Gehäusestirnwand 19a angeordnet.
Im Folgenden werden die vier Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a, P4a näher beschrieben. Die vier Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a, P4a weisen jeweils ein als Sonnenrad ausgebildetes Getriebeelement, ein als Planetenradträger ausgebildetes Getriebeelement und
ein als Hohlrad ausgebildetes Getriebeelement auf. Dabei sollen zur Vereinfachung unter einem„ersten bis vierten Planetenradträger", einem„ersten bis vierten Sonnenrad" und einem„ersten bis vierten Hohlrad" ein der ersten bis vierten Planetenradstufe zugeordneter Planetenradträger bzw. ein Sonnenrad oder ein Hohlrad verstanden werden, d.h. beispielsweise, dass unter dem ersten Planetenradträger ein als Planetenradträger ausgebildetes Getriebeelement der ersten Planetenradstufe verstanden werden soll.
Die erste Planetenradstufe Pia ist eingangsseitig angeordnet. Die erste Planetenradstufe Pia umfasst ein erstes Sonnenrad P1 1 a, ein erstes Hohlrad P13a und einen ersten Planetenradträger P12a. Der erste Planetenradträger P12a führt Planetenräder P14a der ersten Planetenradstufe Pia auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P14a kämmen mit dem ersten Sonnenrad P1 1 a und mit dem ersten Hohlrad P13a. Die Planetenräder P14a sind drehbar auf dem ersten Planetenradträger P12a gelagert.
Die zweite Planetenradstufe P2a ist mittig eingangsseitig angeordnet. Die zweite Planetenradstufe P2a umfasst ein zweites Sonnenrad P21 a, ein zweites Hohlrad P23a und einen zweiten Planetenradträger P22a. Der zweite Planetenradträger P22a führt Planetenräder P24a der zweiten Planetenradstufe P2a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P24a kämmen mit dem zweiten Sonnenrad P21 a und mit dem zweiten Hohlrad P23a. Die Planetenräder P24a sind drehbar auf dem zweiten Planetenradträger P22a gelagert.
Die dritte Planetenradstufe P3a ist mittig ausgangsseitig angeordnet. Die dritte Planetenradstufe P3a umfasst ein drittes Sonnenrad P31 a, ein drittes Hohlrad P33a und einen dritten Planetenradträger P32a. Der dritte Planetenradträger P32a führt Planetenräder P34a der dritten Planetenradstufe P3a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P34a kämmen mit dem dritten Sonnenrad P31 a und mit dem dritten Hohlrad P33a. Die Planetenräder P34a sind drehbar auf dem dritten Planetenradträger P32a gelagert.
Die vierte Planetenradstufe P4a ist ausgangsseitig angeordnet. Die vierte Planetenradstufe P4a umfasst ein viertes Sonnenrad P41 a, ein viertes Hohlrad P43a und einen vierten Planetenradträger P42a. Der vierte Planetenradträger P42a führt Planetenräder P44a der vierten Planetenradstufe P4a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P44a kämmen mit dem vierten Sonnenrad P41 a und mit dem vierten Hohlrad P43a. Die Planetenräder P44a sind drehbar auf dem vierten Planetenradträger P42a gelagert.
Ein Teil der Getriebeelemente der Planetenradstufen Pi a, P2a, P3a, P4a sind permanent drehfest miteinander verbunden. Das erste Hohlrad P13a ist permanent drehfest mit dem
zweiten Planetenradträger P22a verbunden. Das zweite Hohlrad P23a ist permanent drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31a und permanent drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41a verbunden. Das dritte Sonnenrad P31a und das vierte Sonnenrad P41a sind permanent drehfest miteinander verbunden. Zur Einleitung des von dem Verbrennungsmotor bereitgestellten Antriebsmoments ist die erste Planetenradstufe Pia und die vierte Planetenradstufe P4a jeweils als eine Eingangsstufe ausgebildet. Zur Ausbildung der erste Planetenradstufe Pia als Eingangsstufe ist das erste Sonnenrad P11a permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10a verbunden. Zur Ausbildung der vierten Planetenradstufe P4a als Eingangsstufe ist der vierte Planetenradträger P42a permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10a verbunden. Zur Ausleitung des von dem Getrieberadsatz 17a übersetzten Antriebsmoments ist die dritte Planetenradstufe P3a und die vierte Planetenradstufe P4a jeweils als eine Ausgangsstufe ausgebildet. Zur Ausbildung der dritten Planetenradstufe P3a als Ausgangsstufe ist der dritte Planetenradträger P32a permanent drehfest mit der Getriebeausgangswelle 21 a verbunden. Zur Ausbildung der vierten Planetenradstufe P4a als Ausgangsstufe ist das vierte Hohlrad P43a drehfest mit der Getriebeausgangswelle 21 a verbindbar.
Zur Schaltung der Getriebegänge weist der Getrieberadsatz 17a sechs Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a auf. Die Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a übertragen in den Getriebegängen unterschiedliche Drehmomente. Der Getrieberadsatz 17a definiert für die Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a Drehmomentfaktoren in den Getriebegängen. Durch die Drehmomentfaktoren sind in den Getriebegängen von den Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a übertragene Drehmomente in dem Getrieberadsatz 17a definiert. Die Drehmomentfaktoren sind von einer Position der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a in dem Getrieberadsatz 17a abhängig. Die Drehmomente, die von den Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a übertragen werden, sind von einem geschalteten Getriebegang, dem Drehmomentfaktor und einem Antriebsmoment abhängig. Die sechs Schalteinheiten S1 a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a weisen jeweils ein Gesamtauslegungsmoment auf. Die jeweiligen Gesamtauslegungsmo- mente richten sich nach einem maximalen zu übertragenden Drehmoment von der jeweiligen Schalteinheit S1 a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a bei den zugehörigen Getriebegängen. Die Gesamtauslegungsmomente sind an die Getriebegänge angepasst und können sich von Schalteinheit S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a zu Schalteinheit S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a unterscheiden.
Die drei Schalteinheiten S1 a, S3a, S6a sind jeweils als eine Kupplung ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S11a, S31a, S61a und ein zwei-
tes drehbares Kopplungselement S12a, S32a, S62a auf. Die drei Schalteinheiten S1 a, S3a, S6a sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S1 1 a, S12a, S31a, S32a, S61 a, S62a drehfest miteinander zu verbinden.
Die drei Schalteinheiten S2a, S4a, S5a sind jeweils als eine Bremse ausgebildet. Sie weisen jeweils ein drehbares Kopplungselement S21a, S41 a, S51a auf. Die Schalteinheiten S2a, S4a, S5a sind jeweils dazu vorgesehen, ihr drehbares Kopplungselement S21 a, S41 a, S51a gehäusefest und damit drehfest mit dem Getriebegehäuse 18a zu verbinden.
Die erste Schalteinheit S1 a weist das erste drehbare Kopplungselement S1 1 a und das zweite drehbare Kopplungselement S12a auf. Das erste drehbare Kopplungselement S11 a der ersten Schalteinheit S1a ist permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10a verbunden. Das zweite drehbare Kopplungselement S12a der ersten Schalteinheit S1a ist permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement S21 a der zweiten Schalteinheit S2a verbunden. Das zweite drehbare Kopplungselement S12a der ersten Schalteinheit S1 a ist weiter permanent drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a verbunden. Ferner ist das zweite drehbare Kopplungselement S12a der ersten Schalteinheit S1 a permanent drehfest mit dem ersten drehbaren Kopplungselement S31a der dritten Schalteinheit S3a verbunden. Die erste Schalteinheit S1 a ist dazu vorgesehen, den ersten Planetenradträger P12a drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10a zu verbinden.
Die zweite Schalteinheit S2a weist das drehbare Kopplungselement S21 a auf. Das drehbare Kopplungselement S21 a der zweiten Schalteinheit S2a ist permanent drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a verbunden. Ferner ist das drehbare Kopplungselement S21 a der zweiten Schalteinheit S2a permanent drehfest mit dem ersten drehbaren Kopplungselement S31 a der dritten Schalteinheit S3a verbunden. Die zweite Schalteinheit S2a ist dazu vorgesehen, den ersten Planetenradträger P12a gehäusefest zu verbinden.
Die dritte Schalteinheit S3a weist das erste drehbare Kopplungselement S31 a und das zweite drehbare Kopplungselement S32a auf. Das erste drehbare Kopplungselement S31 a der dritten Schalteinheit S3a ist permanent drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a verbunden. Das zweite drehbare Kopplungselement S32a der dritten Schalteinheit S3a ist permanent drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23a verbunden. Das zweite drehbare Kopplungselement S32a der dritten Schalteinheit S3a ist weiter permanent drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31 a verbunden. Ferner ist das zweite drehbare Kopplungselement S32a der dritten Schalteinheit S3a permanent drehfest mit dem vier-
ten Sonnenrad P41 a verbunden. Die dritte Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, den ersten Planetenradträger P12a, das zweite Hohlrad P23a, das dritte Sonnenrad P31a und das vierte Sonnenrad P41 a drehfest miteinander zu verbinden.
Die vierte Schalteinheit S4a weist das drehbare Kopplungselement S41 a auf. Das drehbare Kopplungselement S41 a der vierten Schalteinheit S4a ist permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad P21 a verbunden. Die vierte Schalteinheit S4a ist dazu vorgesehen, das zweite Sonnenrad P21a gehäusefest zu verbinden.
Die fünfte Schalteinheit S5a weist das drehbare Kopplungselement S51 a auf. Das drehbare Kopplungselement S51a der fünften Schalteinheit S5a ist permanent drehfest mit dem dritten Hohlrad P33a verbunden. Die fünfte Schalteinheit S5a ist dazu vorgesehen, das dritte Hohlrad P33a gehäusefest zu verbinden.
Die sechste Schalteinheit S6a weist das erste drehbare Kopplungselement S61 a und das zweite drehbare Kopplungselement S62a auf. Das erste drehbare Kopplungselement S61 a der sechsten Schalteinheit S6a ist permanent drehfest mit dem vierten Hohlrad P43a verbunden. Das zweite drehbare Kopplungselement S62a der sechsten Schalteinheit S6a ist permanent drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32a verbunden. Das zweite drehbare Kopplungselement S62a der sechsten Schalteinheit S6a ist weiter permanent drehfest mit der Getriebeausgangswelle 21 a verbunden. Die sechste Schalteinheit S6a ist dazu vorgesehen, das vierte Hohlrad P43a, den dritten Planetenradträger P32a und die Getriebeausgangswelle 21 a drehfest miteinander zu verbinden.
Die drei als Kupplung ausgebildeten Schalteinheiten S1 a, S3a, S6a weisen zur drehfesten Verbindung ihrer Kopplungselemente S11 a, S12a, S31a, S32a, S61 a, S62a jeweils lediglich eine Reibschlusseinheit 22a, 23a, 24a auf. Die Reibschlusseinheiten 22a, 23a, 24a umfassen jeweils ein Lamellenpaket. Die vierte Schalteinheit S4a und die fünfte Schalteinheit S5a weisen zur gehäusefesten Verbindung ihrer drehbaren
Kopplungselemente S41 a, S51 a jeweils lediglich eine Reibschlusseinheit 25a, 26a auf. Die Reibschlusseinheiten 25a, 26a umfassen jeweils ein Lamellenpaket.
Die Reibschlusseinheit 22a der ersten Schalteinheit S1 a ist axial zwischen der
antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a und der ersten Planetenradstufe Pi a
angeordnet. Die erste Schalteinheit S1 a weist ferner einen Innenlamellenträger, der permanent drehfest mit dem ersten drehbaren Kopplungselement S11 a der ersten Schalteinheit S1 a verbunden ist, und einen Außenlamellenträger, der permanent drehfest
mit dem drehbaren zweiten Kopplungselement S12a der ersten Schalteinheit S1 a verbunden ist, auf. Der Innenlamellenträger der ersten Schalteinheit S1 a ist permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10a verbunden. Der Außeniameilenträger der ersten Schalteinheit S1 a ist permanent drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a verbunden.
Die Reibschlusseinheit 23a der dritten Schalteinheit S3a ist axial zwischen der ersten Planetenradstufe Pi a und der zweiten Planetenradstufe P2a angeordnet. Die erste Planetenradstufe Pi a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 22a der ersten
Schalteinheit S1a und der Reibschlusseinheit 23a der dritten Schalteinheit S3a angeordnet. Die dritte Schalteinheit S3a weist ferner einen Innenlamellenträger, der permanent drehfest mit dem zweiten drehbaren Kopplungselement S32a der dritten Schalteinheit S3a verbunden ist, und einen Außeniameilenträger, der permanent drehfest mit dem ersten drehbaren Kopplungselement S31 a der dritten Schalteinheit S3a verbunden ist, auf. Der Innenlamellenträger der dritten Schalteinheit S3a ist permanent drehfest mit dem Hohlrad P23a verbunden. Der Außeniameilenträger der dritten
Schalteinheit S3a ist permanent drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a verbunden. Somit sind der Außeniameilenträger der ersten Schalteinheit S1 a und der Außeniameilenträger der dritten Schalteinheit S3a permanent drehfest miteinander verbunden.
Die Reibschlusseinheit 25a der vierten Schalteinheit S4a ist axial zwischen der ersten Planetenradstufe Pi a und der dritten Planetenradstufe P3a angeordnet. Die
Reibschlusseinheit 25a der vierten Schalteinheit S4a ist axial in Höhe der zweiten
Planetenradstufe P2a angeordnet. Die Reibschlusseinheit 25a der vierten Schalteinheit S4a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 23a der dritten Schalteinheit S3a und der Reibschlusseinheit 26a der fünften Schalteinheit S5a angeordnet. Die zweite
Planetenradstufe P2a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 23a der dritten
Schalteinheit S3a und der Reibschlusseinheit 26a der fünften Schalteinheit S5a angeordnet. Die erste Planetenradstufe Pi a ist axial zwischen der ersten Schalteinheit S1 a und der vierten Schalteinheit S4a angeordnet. Die erste Planetenradstufe Pi a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 22a der ersten Schalteinheit S1 a und der
Reibschlusseinheit 25a der vierten Schalteinheit S4a angeordnet. Die vierte Schalteinheit S4a weist ferner einen Innenlamellenträger, der permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement S41a der vierten Schalteinheit S4a verbunden ist, und einen
Außeniameilenträger, der permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 18a verbunden ist, auf. Der Innenlamellenträger der vierten Schalteinheit S4a ist permanent drehfest mit
dem zweiten Sonnenrad P21 a verbunden. Der Außenlamellenträger der vierten
Schalteinheit S4a ist an die Gehäuseumfangswand 20a angebunden. Er ist an die Gehäuseumfangswand 20a befestigt.
Die Reibschlusseinheit 26a der fünften Schalteinheit S5a ist axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2a und der vierten Planetenradstufe P4a angeordnet. Die
Reibschlusseinheit 26a der fünften Schalteinheit S5a ist axial in Höhe der dritten
Planetenradstufe P3a angeordnet. Die Reibschlusseinheit 26a der fünften Schalteinheit S5a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 25a der vierten Schalteinheit S4a und der Reibschlusseinheit 24a der sechsten Schalteinheit S6a angeordnet. Die dritte
Planetenradstufe P3a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 25a der vierten
Schalteinheit S4a und der Reibschlusseinheit 24a der sechsten Schalteinheit S6a angeordnet. Die fünfte Schalteinheit S5a weist ferner einen Innenlamellenträger, der permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement S51 a der fünften Schalteinheit S5a verbunden ist, und einen Außenlamellenträger, der permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 18a verbunden ist, auf. Der Innenlamellenträger der fünften
Schalteinheit S5a ist permanent drehfest mit dem dritten Hohlrad P33a verbunden. Der Außenlamellenträger der fünften Schalteinheit S5a ist an der Gehäuseumfangswand 20a angebunden. Er ist an der Gehäuseumfangswand 20a befestigt.
Die Reibschlusseinheit 24a der sechsten Schalteinheit S6a ist axial zwischen der abtriebsseitigen Gehäusestirnwand 19a und der vierten Planetenradstufe P4a
angeordnet. Die vierte Planetenradstufe P4a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 26a der fünften Schalteinheit S5a und der Reibschlusseinheit 24a der sechsten
Schalteinheit S6a angeordnet. Die sechste Schalteinheit S6a weist ferner einen
Innenlamellenträger, der permanent drehfest mit dem ersten drehbaren
Kopplungselement S61 a der sechsten Schalteinheit S6a verbunden ist, und einen Außenlamellenträger, der permanent drehfest mit dem zweiten drehbaren
Kopplungselement S62a der sechsten Schalteinheit S6a verbunden ist, auf. Der
Innenlamellenträger der sechsten Schalteinheit S6a ist permanent drehfest mit dem vierten Hohlrad P43a verbunden. Der Außenlamellenträger der sechsten Schalteinheit S6a ist permanent drehfest mit dem dritten Planetenradträge P32a und permanent drehfest mit der Getriebeausgangswelle 21 a verbunden.
Die zweite Schalteinheit S2a ist kombiniert ausgebildet und weist damit eine
Reibschlusseinheit 12a und eine im Kraftfluss parallel zur Reibschlusseinheit 12a geschaltete Formschlusseinheit 13a auf. Die Reibschlusseinheit 12a und die parallel
geschaltete Formschlusseinheit 13a sind jeweils dazu vorgesehen, das drehbare
Kopplungselement S21 a der zweiten Schalteinheit S2a gehäusefest und damit drehfest mit dem Getriebegehäuse 18a zu verbinden. Die zweite Schalteinheit S2a ist als eine kombinierte Schalteinheit ausgebildet. Die erste Planetenradstufe Pi a ist als eine der kombinierten Schalteinheit S2a zugeordnete Planetenradstufe ausgebildet.
Die kombinierte Schalteinheit S2a ist der als Eingangsstufe ausgebildeten ersten
Planetenradstufe Pi a zugeordnet. Das drehbare Kopplungselement S21 a der
kombinierten Schalteinheit S2a ist permanent drehfest mit dem Planetenradträger P12a der als Eingangsstufe ausgebildeten ersten Planetenradstufe Pia verbunden. Die als Eingangsstufe ausgebildete Planetenradstufe Pi a ist axial zwischen der
Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a und der Reibschlusseinheit 25a der vierten Schalteinheit S4a angeordnet. Die Reibschlusseinheit 12a überträgt das an dem ersten Planetenradträger P12a anliegende Drehmoment in den geschalteten achten Vorwärtsgetriebegang und in dem geschalteten neunten Vorwärtsgetriebegang. Die Formschlusseinheit 13a überträgt das an dem ersten Planetenradträger P12a anliegende Drehmoment lediglich in dem geschalteten Rückwärtsgetriebegang.
Die Reibschlusseinheit 12a und die Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a weisen jeweils ein Auslegungsmoment auf. Das Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a und das Auslegungsmoment der Formschlusseinheit 13a sind unterschiedlich. Das Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a ist kleiner als das Ge- samtauslegungsmoment der zweiten Schalteinheit S2a. Das Auslegungsmoment der Formschlusseinheit 13a entspricht dem Gesamtauslegungsmoment der zweiten Schalteinheit S2a. Somit ist das Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a kleiner als das Auslegungsmoment der Formschlusseinheit 13a.
Die zweite Schalteinheit S2a überträgt in dem geschalteten Rückwärtsgetriebegang ein Drehmoment, das größer ist als das Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a und in den geschalteten achten und neunten Vorwärtsgetriebegang ein Drehmoment, das kleiner ist als das Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a. Die Reibschlusseinheit 12a überträgt dabei in dem achten und neunten Vorwärtsgetriebegang, in dem das anliegende Drehmoment kleiner ist als das Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a, das anliegende Drehmoment vollständig. In diesem Ausführungsbeispiel überträgt die Formschlusseinheit 13a in dem Rückwärtsgetriebegang, in dem das anliegende Drehmoment größer ist als das Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a, das Drehmoment ebenfalls vollständig. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Formschluss-
einheit 13a in zumindest einem der Getriebegänge, in denen das anliegende Drehmoment größer ist als das Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a, lediglich ein Überschussmoment überträgt. Dabei ist das Überschussmoment ungefähr eine Differenz zwischen dem anliegenden Drehmoment und dem Auslegungsmoment der Reibschlusseinheit 12a.
Die Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a ist als eine Lamellenbremse ausgebildet. Die Reibschlusseinheit 12a umfasst zur gehäusefesten Verbindung des drehbaren Kopplungselements S21a ein Lamellenpaket. Ferner weist die Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a einen Außenlamellenträger 15a, der permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 18a verbunden ist, und einen Innenla- mellenträger 16a, der permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement S21 a verbunden ist, auf. Der Innenlamellenträger 16a der kombinierten Schalteinheit S2a ist permanent drehfest mit dem Planetenradträger P12a der als Eingangsstufe ausgebildeten ersten Planetenradstufe Pi a verbunden. Der Innenlamellenträger 16a der kombinierten Schalteinheit S2a ist einstückig mit dem Außenlamellenträger der ersten Schalteinheit S1 a ausgebildet. Die Reibschlusseinheit 12a ist wirkungsmäßig zwischen der antriebssei- tige Gehäusestirnwand 14a und dem drehbaren Kopplungselement S21 a angeordnet. Der Außenlamellenträger 15a der kombinierten Schalteinheit S2a ist an die antriebsseiti- ge Gehäusestirnwand 14a angebunden. Er ist an der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a befestigt. Alternativ kann der Außenlamellenträger 15a auch in eher radialer Richtung an einer Gehäuseumfangswand des Getriebegehäuses 18a angebunden sein.
Die Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a ist als eine Klauenbremse ausgebildet. Die Formschlusseinheit 13a umfasst ein erstes Formschlusselement 27a und ein zweites Formschlusselement 28a. Das erste Formschlusselement 27a ist permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement S21 der kombinierten Schalteinheit S2a verbunden. Es ist drehfest mit dem Innenlamellenträger 16a der kombinierten Schalteinheit S2a verbunden. Das erste Formschlusselement 27a weist eine Klauenverzahnung auf. Die Klauenverzahnung ist auf dem drehbaren Kopplungselement S21 a der kombinierten Schalteinheit S2a fest angebracht. Das erste Formschlusselement 27a ist einstückig mit dem drehbaren Kopplungselement S21a der kombinierten Schalteinheit S2a ausgebildet. Das zweite Formschlusselement 28a ist drehfest, aber axial verschiebbar mit dem Getriebegehäuse 18a verbunden. Es ist drehfest, aber axial verschiebbar an der Gehäuseumfangswand 20a angebunden. Die Formschlusseinheit 13a ist wirkungsmäßig zwischen der Gehäuseumfangswand 20a und dem drehbaren Kopplungselement S21a angeordnet. Das zweite Formschlusselement 28a weist eine Klauenverzahnung auf,
die korrespondierend zu der Klauenverzahnung des ersten Formschlusselements 27a ausgebildet ist. Die Klauenverzahnungen sind jeweils als eine Stirnverzahnung ausgebildet. Das zweite Formschlusselement 28a ist relativ zum ersten Formschlusselement 27a axial beweglich angeordnet.
Die Reibschlusseinheit 12a und die Formschlusseinheit 13a der kombinierten
Schalteinheit S2a sind axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a und der als Eingangsstufe ausgebildeten ersten Planetenradstufe Pi a angeordnet. Das
Lamellenpaket der Reibschlusseinheit 12a und die Klauenverzahnungen der
Formschlusseinheit 13a sind axial zwischen der Gehäusestirnwand 14a und der als Eingangsstufe ausgebildeten ersten Planetenradstufe Pi a angeordnet.
Die Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a ist axial in Höhe der Reibschlusseinheit 22a der ersten Schalteinheit S1 a angeordnet. Das Lamellenpaket der Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a ist radial über dem
Lamellenpaket der Reibschlusseinheit 22a der ersten Schalteinheit S1 a angeordnet. Das Lamellenpaket der Reibschlusseinheit 22a der ersten Schalteinheit S a ist radial innerhalb des Lamellenpakets der Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a angeordnet. Ein mittlerer Durchmesser einer durch eine Reibfläche des
Lamellenpakets der kombinierten Schalteinheit S2a gebildeten Ringfläche ist größer als ein mittlerer Durchmesser einer durch eine Reibfläche des Lamellenpakets der ersten Schalteinheit S1 a gebildeten Ringfläche.
Die Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a und der als Eingangsstufe ausgebildeten ersten Planetenradstufe Pi a angeordnet. Die Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a ist axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a und der Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a angeordnet. Die Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a ist axial zwischen der ersten Schalteinheit S1a und der als Eingangsstufe ausgebildeten ersten Planetenradstufe Pi a angeordnet.
Die Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a ist radial innerhalb der Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a angeordnet. Die
Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a ist radial in Höhe des
Lamellenpakets der Reibschlusseinheit 22a der ersten Schalteinheit S1 a angeordnet. Ein mittlerer Durchmesser einer durch die Klauenverzahnung der kombinierten Schalteinheit
S2a gebildeten Ringfläche ist kleiner als der mittlere Durchmesser der durch die
Reibfläche des Lamellenpakets der kombinierten Schalteinheit S2a gebildeten
Ringfläche. Der mittlere Durchmesser der durch die Klauenverzahnung der zweiten Schalteinheit S2a gebildeten Ringfläche liegt zwischen einem Innen- und
Außendurchmesser der durch die Reibfläche des Lamellenpakets der ersten Schalteinheit S1 a gebildeten Ringfläche.
Zur Betätigung der Reibschlusseinheit 12a und der Formschlusseinheit 13a weist die kombinierte Schalteinheit S2a zwei voneinander unabhängige Betätigungseinheiten 29a, 30a auf. Die erste Betätigungseinheit 29a betätigt die Reibschlusseinheit 12a. Die erste Betätigungseinheit 29a weist ein axial bewegliches Betätigungselement auf, das zur gehäusefesten Verbindung des drehbaren Kopplungselements S21 a der kombinierten Schalteinheit S2a axial gegen das Lamellenpaket der Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a drückt, wodurch sich Lamellen des Lamellenpakets relativ zueinander axial verschieben bis diese aneinander liegen und kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Die erste Betätigungseinheit 29a ist an der antriebsseitigen
Gehäusestirnwand 14a angebunden. Sie ist an der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a befestigt. Die erste Betätigungseinheit 29a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a und der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a angeordnet. Sie ist axial zwischen der Formschlusseinheit 13a der kombinierten
Schalteinheit S2a und der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a angeordnet. Die erste Betätigungseinheit 29a ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 22a der ersten
Schalteinheit S1 a und der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a angeordnet.
Die zweite Betätigungseinheit 30a betätigt die Formschlusseinheit 13a. Die zweite
Betätigungseinheit 30a weist ein axial bewegliches Betätigungselement auf, das fest mit dem zweiten Formschlusselement 28a und axial verschiebbar, aber drehfest mit dem Getriebegehäuse 18a verbunden ist. Zur gehäusefesten Verbindung des drehbaren Kopplungselements S21a der kombinierten Schalteinheit S2a bewegt sich das
Betätigungselement der zweiten Betätigungseinheit 30a und dadurch das zweite
Formschlusselement 28a axial in Richtung des ersten Formschlusselements 27a bis die korrespondierend zueinander ausgebildeten Klauenverzahnungen der Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a formschlüssig ineinandergreifen. Zur
gehäusefesten Verbindung des drehbaren Kopplungselements S21 a der kombinierten Schalteinheit S2a wird das zweite Formschlusselement 28a axial in Richtung
Reibschlusseinheit 12a der kombinierten Schalteinheit S2a verschoben. Die zweite Betätigungseinheit 30a ist an der Gehäuseumfangswand 20a angebunden. Sie ist an der
Gehäuseumfangswand 20a befestigt. Die zweite Betätigungseinheit 30a ist axial zwischen der dritten Schalteinheit S3a und der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a angeordnet. Sie ist axial zwischen der Reibschlusseinheit 12a der kombinierten
Schalteinheit S2a und der dritten Schalteinheit S3a angeordnet. Die zweite
Betätigungseinheit 30a umgibt radial teilweise die erste Schalteinheit S1 a. Das drehbare Kopplungselement S21 a der kombinierten Schalteinheit S2a bzw. das drehbare
Kopplungselement S12a der ersten Schalteinheit S1 a sind teilweise innerhalb der zweiten Betätigungseinheit 30a angeordnet. Die zweite Betätigungseinheit 30a der kombinierten Schalteinheit S2a umgibt teilweise das drehbare Kopplungselement S21a der
kombinierten Schalteinheit S2a bzw. das drehbare Kopplungselement S12a der ersten Schalteinheit S1 a.
Zur Betätigung der Reibschlusseinheit 22a der ersten Schalteinheit S1 a weist die erste Schalteinheit S1a eine Betätigungseinheit 31a auf. Die Betätigungseinheit 31 a der ersten Schalteinheit S1 a und die erste Betätigungseinheit 29a der kombinierten Schalteinheit S2a sind axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a und der zweiten Betätigungseinheit 30a der kombinierten Schalteinheit S2a angeordnet. Die
Betätigungseinheit 31a der ersten Schalteinheit S1 a ist axial zwischen der
Reibschlusseinheit 22a der ersten Schalteinheit S1 a und der antriebsseitigen
Gehäusestirnwand 14a angeordnet. Sie ist axial zwischen der Formschlusseinheit 13a der kombinierten Schalteinheit S2a und der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a angeordnet. Die Betätigungseinheit 31a der ersten Schalteinheit S1 a ist radial innerhalb der ersten Betätigungseinheit 29a der kombinierten Schalteinheit S2a angeordnet. Das Betätigungselement der ersten Betätigungseinheit 29a der kombinierten Schalteinheit S2a umgibt radial die Betätigungseinheit 31 a der ersten Schalteinheit S1 a.
Die Betätigungseinheiten 29a, 30a, 31 a weisen jeweils eine axiale Schließrichtung auf, in die das entsprechende Betätigungselement zum Schließen der Reibschlusseinheit 12a bzw. der Formschlusseinheit 13a bewegt wird. Die Schließrichtung der ersten
Betätigungseinheit 29a der kombinierten Schalteinheit S2a und die Schließrichtung der Betätigungseinheit 31 a der ersten Schalteinheit S1 a sind gleich gerichtet. Die
Schließrichtung der ersten Betätigungseinheit 29a der kombinierten Schalteinheit S2a und die Schließrichtung der Betätigungseinheit 31 a der ersten Schalteinheit S1a zeigen von der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a weg und zur abtriebsseitigen
Gehäusestirnwand 19a hin. Die Schließrichtung der zweiten Betätigungseinheit 30a der kombinierten Schalteinheit S2a ist der Schließrichtung der ersten Betätigungseinheit 29a der kombinierten Schalteinheit S2a und der Schließrichtung der Betätigungseinheit 31 a
der ersten Schalteinheit S1 a entgegengerichtet. Die Schließrichtung der zweiten
Betätigungseinheit 30a der kombinierten Schalteinheit S2a zeigt von der abtriebsseitigen Gehäusestirnwand 19a weg und zur antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14a hin.
Die Betätigungseinheiten 29a, 30a, 31 a sind jeweils hydraulisch ausgebildet.
Grundsätzlich können die Betätigungseinheiten 29a, 30a, 31 a aber auch elektrisch oder pneumatisch ausgebildet sein. Die Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a und die Betätigungseinheiten 29a, 30a, 31 a sind innerhalb des Getriebegehäuses 18a
angeordnet. Grundsätzlich kann die kombinierte Schalteinheit S2a zur Betätigung der Reibschlusseinheit 12a und der Formschlusseinheit 13a eine gemeinsame
Betätigungseinheit oder zwei voneinander abhängige Betätigungseinheiten aufweisen. Dabei werden die Reibschlusseinheit 12a und die Formschlusseinheit 13a nacheinander betätigt, wobei die Reibschlusseinheit 12a vorzugsweise vor der Formschlusseinheit 13a greift.
In den Figuren 3 bis 5 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Figuren und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur
Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2 durch den Buchstaben b, c und d in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in den Figur 3 bis 5 ersetzt.
In Figur 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Mehrstufengetriebes eines
Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Mehrstufengetriebe umfasst eine Getriebeeingangswelle 10b, vier entlang einer Hauptrotationsachse 1 1 b hintereinander angeordnete
Planetenradstufen P1 b, P2b, P3b, P4b und sechs Schalteinheiten S1 b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b. Die Planetenradstufen P1 b, P2b, P3b, P4b weisen jeweils ein Sonnenrad P11 b, P21 b, P31 b, P41 b, einen Planetenradträger P12b, P22b, P32b, P42b und ein Hohlrad P13b, P23b, P33b, P43b auf. Das Mehrstufengetriebe weist weiter ein
Getriebegehäuse 18b, das eine antriebsseitige Gehäusestirnwand 14b, eine
abtriebsseitige Gehäusestirnwand 19b und eine Gehäuseumfangswand 20b umfasst.
Die erste Schalteinheit S1 b ist als eine Kupplung ausgebildet und weist ein erstes drehbares Kopplungselement S1 1 b und ein zweites drehbares Kopplungselement S12b
auf, wobei das erste drehbare Kopplungselement S11 b permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10b und das zweite drehbare Kopplungselement S12d permanent drehfest mit dem Planetenradträger P12d der ersten Planetenradstufe P1 b verbunden ist. Die zweite Schalteinheit S2b ist als eine Bremse ausgebildet und weist ein drehbares Kopplungselement S21 b, das gehäusefest verbindbar ist, auf. Die zweite Schalteinheit S2b weist weiter eine Reibschlusseinheit 12b und eine parallel zur Reibschlusseinheit 12b geschaltete Formschlusseinheit 13b auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, das drehbare Kopplungselement S21 b gehäusefest zu verbinden. Die zweite Schalteinheit S2a ist als eine kombinierte Schalteinheit ausgebildet und der ersten Planetenradstufe Pia, die als eine Eingangsstufe ausgebildet ist, zugeordnet, wodurch die erste
Planetenradstufe Pi a als eine der kombinierten Schalteinheit S2a zugeordnete
Planetenradstufe ausgebildet ist. Ferner umfasst die zweite Schalteinheit S2b einen Innenlamellenträger 16b, der drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement S21 b verbunden ist, und einen Außenlamellenträger 15b, der gehäusefest angeordnet ist. Der Außenlamellenträger 15b ist vorzugsweise an die Gehäusestirnwand 14b oder aber alternativ an eine Getriebegehäuseumfangswand angebunden.
Im Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel ist die Formschlusseinheit 13b der kombinierten Schalteinheit S2b axial zwischen der Reibschlusseinheit 12b der
kombinierten Schalteinheit S2b und der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b angeordnet. Die Formschlusseinheit 13b der kombinierten Schalteinheit S2b ist axial zwischen der ersten Schalteinheit S1 b und der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b angeordnet.
Die Formschlusseinheit 13b weist Klauenverzahnungen auf, die im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel radial innerhalb einer Reibschlusseinheit 22b der ersten Schalteinheit S1 b angeordnet sind. Ein mittlerer Durchmesser einer durch die
Klauenverzahnungen der kombinierten Schalteinheit S2b gebildeten Ringfläche ist kleiner als ein mittlerer Durchmesser einer durch eine Reibfläche der Reibschlusseinheit 22b der ersten Schalteinheit S1 b gebildeten Ringfläche.
Die kombinierte Schalteinheit S2b umfasst eine erste Betätigungseinheit 29b, die zur Betätigung der Reibschlusseinheit 12b vorgesehen ist, und eine zweite
Betätigungseinheit 30b, die zur Betätigung der Formschlusseinheit 13b vorgesehen ist. Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist die zweite Betätigungseinheit 30b radial innerhalb der ersten Betätigungseinheit 29b angeordnet. Die
Klauenverzahnungen der Formschlusseinheit 13b sind radial innerhalb der ersten
Betätigungseinheit 29b der kombinierte Schalteinheit S2b angeordnet. Ein
Betätigungselement der ersten Betätigungseinheit 29b der kombinierten Schalteinheit S2b umgibt die Formschlusseinheit 13b. Im Unterschied zu dem vorhergehenden
Ausführungsbeispiel ist die Formschlusseinheit 13b wirkungsmäßig zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b und dem drehbaren Kopplungselement S21 b angeordnet. Die zweite Betätigungseinheit 30b der kombinierten Schalteinheit S2b ist an der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b angebunden. Sie ist an der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b befestigt. Die Reibschlusseinheit 12b und die Formschlusseinheit 13b sind beide wirkungsmäßig zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b und dem drehbaren Kopplungselement S21 b angeordnet.
Die erste Schalteinheit S1 b weist eine Betätigungseinheit 31 b auf, die zur Betätigung der Reibschlusseinheit 22b der ersten Schalteinheit S1 b vorgesehen ist. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die Formschlusseinheit 13b der
kombinierten Schalteinheit S2b axial zwischen der Betätigungseinheit 31 b der ersten Schalteinheit S1 b und der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b angeordnet. Die erste Betätigungseinheit 29b der kombinierte Schalteinheit S2b, die zweite Betätigungseinheit 30b der kombinierte Schalteinheit S2b und die Betätigungseinheit 31 b der ersten
Schalteinheit S1 b sind axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b und der Reibschlusseinheit 12b der kombinierten Schalteinheit S2b angeordnet. Die
Betätigungseinheit 31 b der ersten Schalteinheit S1 a ist axial zwischen der
Formschlusseinheit 13b der kombinierten Schalteinheit S2b und der Reibschlusseinheit 22b der ersten Schalteinheit S1 b angeordnet. Sie ist axial zwischen der
Formschlusseinheit 13b der kombinierten Schalteinheit S2b und der der kombinierten Schalteinheit S2a zugeordneten Planetenradstufe P1 b angeordnet. Die
Formschlusseinheit 13b der kombinierten Schalteinheit S2b ist axial zwischen der zweiten Betätigungseinheit 30b der kombinierte Schalteinheit S2b und der Betätigungseinheit 31 b der ersten Schalteinheit S1 b angeordnet.
Die Betätigungseinheiten 29b, 30b, 31 b weisen jeweils eine axiale Schließrichtung auf, in die das entsprechende Betätigungselement zum Schließen der Reibschlusseinheit 12b bzw. der Formschlusseinheit 13b bewegt wird. Die Schließrichtung der ersten
Betätigungseinheit 29b der kombinierten Schalteinheit S2b, die Schließrichtung der zweiten Betätigungseinheit 30b der kombinierten Schalteinheit S2b und die
Schließrichtung der Betätigungseinheit 31 b der ersten Schalteinheit S1 b sind gleich gerichtet. Die Schließrichtung der ersten Betätigungseinheit 29b der kombinierten
Schalteinheit S2b, die Schließrichtung der zweiten Betätigungseinheit 30b der
kombinierten Schalteinheit S2b und die Schließrichtung der Betätigungseinheit 31 b der ersten Schalteinheit S1 b zeigen jeweils von der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14b weg und zur abtriebsseitigen Gehäusestirnwand 19b hin.
In Figur 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Mehrstufengetriebes eines
Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Mehrstufengetriebe umfasst eine Getriebeeingangswelle 10c, vier entlang einer Hauptrotationsachse 11 c hintereinander angeordnete
Planetenradstufen und sechs Schalteinheiten, wobei in der Figur 4 lediglich die erste Planetenradstufe P1 c, die erste Schalteinheit Si c, die zweite Schalteinheit S2c und die dritte Schalteinheit S3c dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe P1 c weist dabei ein Sonnenrad P1 1c, einen Planetenradträger P12c und ein Hohlrad P13c auf. Die zweite Schalteinheit S2c ist als eine kombinierte Schalteinheit ausgebildet und der ersten Planetenradstufe P1 c, die als eine Eingangsstufe ausgebildet ist, zugeordnet, wodurch die erste Planetenradstufe P1 c als eine der kombinierten Schalteinheit S2c zugeordnete Planetenradstufe ausgebildet ist. Das Mehrstufengetriebe weist weiter ein
Getriebegehäuse 18c auf, das eine antriebsseitige Gehäusestirnwand 14c, eine nicht dargestellte abtriebsseitige Gehäusestirnwand und eine Gehäuseumfangswand 20c umfasst.
Die erste Schalteinheit Sic ist als eine Kupplung ausgebildet und weist ein erstes drehbares Kopplungselement S11 c und ein zweites drehbares Kopplungselement S12c auf, wobei das erste drehbare Kopplungselement S1 1 c permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10c und das zweite drehbare Kopplungselement S12c permanent drehfest mit dem Planetenradträger P12c der der kombinierten Schalteinheit S2c zugeordneten Planetenradstufe P1 c verbunden ist. Die kombinierte Schalteinheit S2c ist als eine Bremse ausgebildet und weist ein drehbares Kopplungselement S21 c, das gehäusefest verbindbar ist, auf. Die kombinierte Schalteinheit S2c weist weiter eine Reibschlusseinheit 12c und eine parallel zur Reibschlusseinheit 12c geschaltete
Formschlusseinheit 13c auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, das drehbare
Kopplungselement S21 c gehäusefest zu verbinden. Ferner umfasst die kombinierte Schalteinheit S2c einen Innenlamellenträger 16c, der drehfest mit dem drehbaren
Kopplungselement S21 c verbunden ist, und einen Außenlamellenträger 15c, der gehäusefest angeordnet ist. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die Reibschlusseinheit 12c wirkungsmäßig zwischen der Gehäuseumfangswand 20c und dem drehbaren Kopplungselement S21 c angeordnet. Der Außenlamellenträger 15c der Reibschlusseinheit 12c ist vorteilhaft an der Gehäuseumfangswand 20c angebunden.
Er ist an der Gehäuseumfangswand 20c befestigt. Alternativ kann der
Außenlamellenträger 15c auch an der Gehäusestirnwand 14c angebunden sein.
Die kombinierte Schalteinheit S2c umfasst eine erste Betätigungseinheit 29c, die zur Betätigung der Reibschlusseinheit 12c vorgesehen ist, und eine zweite Betätigungseinheit 30c, die zur Betätigung der Formschlusseinheit 13c vorgesehen ist. Im Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel ist die erste Betätigungseinheit 29c der kombinierten Schalteinheit S2c axial zwischen der Gehäusestirnwand 1 c und der der kombinierten Schalteinheit S2c zugeordneten Planetenradstufe P1 c angeordnet. Ein
Betätigungselement der ersten Betätigungseinheit 29c umgibt das zweite drehbare Kopplungselement S12c der ersten Schalteinheit Sic. Das zweite drehbare
Kopplungselement S12c der ersten Schalteinheit Sic ist radial innerhalb der ersten Betätigungseinheit 29c der kombinierten Schalteinheit S2c angeordnet. Die
Reibschlusseinheit 12c der kombinierten Schalteinheit S2c ist axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14c und der ersten Betätigungseinheit 29c der kombinierten Schalteinheit S2c angeordnet. Die erste Betätigungseinheit 29c der kombinierten Schalteinheit S2c ist an der Gehäuseumfangswand 20c angebunden. Sie ist an der Gehäuseumfangswand 20c befestigt.
Die erste Schalteinheit S1 b weist eine Betätigungseinheit 31 c auf, die zur Betätigung einer Reibschlusseinheit 22c der ersten Schalteinheit Si c vorgesehen ist. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die zweite Betätigungseinheit 30c der kombinierten Schalteinheit S2c und die Betätigungseinheit 31c der ersten Schalteinheit Si c axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14c und der ersten
Betätigungseinheit 29c der kombinierten Schalteinheit S2c angeordnet. Die
Reibschlusseinheit 12c der kombinierten Schalteinheit S2c ist axial zwischen der ersten Betätigungseinheit 29c der kombinierten Schalteinheit S2c und der Betätigungseinheit 31 c der ersten Schalteinheit Si c angeordnet.
Die Betätigungseinheiten 29c, 30c, 31 c weisen jeweils eine axiale Schließrichtung auf, in die das entsprechende Betätigungselement zum Schließen der Reibschlusseinheit 12c bzw. der Formschlusseinheit 13c bewegt wird. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sind die Schließrichtung der zweiten Betätigungseinheit 30c der kombinierten Schalteinheit S2c und die Schließrichtung der Betätigungseinheit 31 c der ersten Schalteinheit Sic gleich gerichtet. Die Schließrichtung der zweiten
Betätigungseinheit 30c der kombinierten Schalteinheit S2c und die Schließrichtung der Betätigungseinheit 31 c der ersten Schalteinheit Sic zeigen von der antriebsseitigen
Gehäusestirnwand 14c weg und zur abtriebsseitigen Gehäusestirnwand hin. Die
Schließrichtung der ersten Betätigungseinheit 29c der kombinierten Schalteinheit Si c ist der Schließrichtung der zweiten Betätigungseinheit 30c der kombinierten Schalteinheit S2c und der Schließrichtung der Betätigungseinheit 31c der ersten Schalteinheit Si c entgegengerichtet. Die Schließrichtung der ersten Betätigungseinheit 29c der
kombinierten Schalteinheit S2c zeigt von der abtriebsseitigen Gehäusestirnwand weg und zur antriebsseitigen Gehäusestirnwand 14c hin.
In Figur 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines Mehrstufengetriebes eines
Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Mehrstufengetriebe umfasst eine Getriebeeingangswelle 10d, vier entlang einer Hauptrotationsachse 1 1d hintereinander angeordnete
Planetenradstufen und sechs Schalteinheiten, wobei in der Figur 5 lediglich die erste Planetenradstufe P1d, die erste Schalteinheit S1d, die zweite Schalteinheit S2d und die dritte Schalteinheit S3d dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe P1 d weist dabei ein Sonnenrad P1 1d, einen Planetenradträger P12d und ein Hohlrad P13d auf. Die zweite Schalteinheit S2d ist als eine kombinierte Schalteinheit ausgebildet und der ersten Planetenradstufe P1d, die als eine Eingangsstufe ausgebildet ist, zugeordnet, wodurch die erste Planetenradstufe P1d als eine der kombinierten Schalteinheit S2d zugeordnete Planetenradstufe ausgebildet ist. Das Mehrstufengetriebe weist weiter ein
Getriebegehäuse 18d auf, das eine antriebsseitige Gehäusestirnwand 14d und eine Gehäuseumfangswand 20d umfasst.
Die erste Schalteinheit S1d ist als eine Kupplung ausgebildet und weist ein erstes drehbares Kopplungselement S1 1d und ein zweites drehbares Kopplungselement S12d auf, wobei das erste drehbare Kopplungselement S1 1d permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10d und das zweite drehbare Kopplungselement S12d permanent drehfest mit dem Planetenradträger P12d der der kombinierten Schalteinheit S2d zugeordneten Planetenradstufe P1d verbunden ist. Die kombinierte Schalteinheit S2d ist als eine Bremse ausgebildet und weist ein drehbares Kopplungselement S21d, das gehäusefest verbindbar ist, auf. Die kombinierte Schalteinheit S2d weist weiter eine Reibschlusseinheit 12d und eine parallel zur Reibschlusseinheit 12d geschaltete
Formschlusseinheit 13d auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, das drehbare
Kopplungselement S21d gehäusefest zu verbinden. Ferner umfasst die kombinierte Schalteinheit S2d einen Innenlamellenträger 16d, der drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement S21d verbunden ist, und einen Außenlamellenträger 15d, der gehäusefest angeordnet ist.
Die kombinierte Schalteinheit S2d umfasst eine erste Betätigungseinheit 29d, die zur Betätigung der Reibschlusseinheit 12d vorgesehen ist, und eine zweite
Betätigungseinheit 30d, die zur Betätigung der Formschlusseinheit 13d vorgesehen ist. Die erste Schalteinheit S1d weist eine Betätigungseinheit 31 d auf, die zur Betätigung einer Reibschlusseinheit 22d der ersten Schalteinheit S1d vorgesehen ist. Die zweite Betätigungseinheit 30d der kombinierten Schalteinheit S2d und die Betätigungseinheit 31 d der ersten Schalteinheit S1d ist axial zwischen der antriebsseitigen
Gehäusestirnwand 14d und der ersten Betätigungseinheit 29d der kombinierten
Schalteinheit S2d angeordnet. Im Unterschied zu dem vorhergehenden
Ausführungsbeispiel ist die zweite Betätigungseinheit 30d der kombinierten Schalteinheit S2d an der Gehäuseumfangswand 20d angebunden. Alternativ kann die zweite
Betätigungseinheit 30d auch an der Gehäusestirnwand 14d angebunden sein. Die zweite Betätigungseinheit 30d der kombinierten Schalteinheit S2d ist an der
Gehäuseumfangswand 20d befestigt. Die Reibschlusseinheit 12d und die
Formschlusseinheit 13d sind beide wirkungsmäßig zwischen der Gehäuseumfangswand 20d und dem drehbaren Kopplungselement S21d angeordnet.
Die Betätigungseinheit 31 d der ersten Schalteinheit S1d ist radial innerhalb der zweiten Betätigungseinheit 30d der kombinierten Schalteinheit S2d angeordnet. Die zweite Betätigungseinheit 30d der kombinierten Schalteinheit S2d umgibt radial die
Formschlusseinheit 13d der kombinierten Schalteinheit S2d. Dabei ist die
Reibschlusseinheit 12d der kombinierten Schalteinheit S2d axial zwischen der
Betätigungseinheit 31 d der ersten Schalteinheit S1 a und der ersten Betätigungseinheit 29d der kombinierten Schalteinheit S2d angeordnet.
Claims
Patentansprüche
Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebeeingangswelle (1 Oa; 10b; 10c; 10d) zur drehfesten Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit mindestens vier entlang einer Hauptrotationsachse (1 1 a; 1 1 b; 1 1c; 1 1d)
hintereinander angeordneten Planetenradstufen (Pi a, P2a, P3a, P4a; P1 b, P2b, P3b, P4b; P1 c; P1d) und mindestens einer kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d), die als eine Bremse ausgebildet ist und die ein drehbares
Kopplungselement (S21 a; S21 b; S21 c; S21d) sowie eine Reibschlusseinheit (12a; 12b; 12c; 12d) und eine parallel zur Reibschlusseinheit (12a; 12b; 12c; 12d) geschaltete Formschlusseinheit (13a; 13b; 13c; 13d), die jeweils dazu vorgesehen sind, das drehbare Kopplungselement (S21 a; S21 b; S21 c; S21d) gehäusefest zu verbinden, aufweist, wobei eine der Planetenradstufen (Pi a; P1 b; P1 c; P1d) der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordnet ist und ein
Getriebeelement (P12a; P12b; P12c; P12d) umfasst, das permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement (S21 a; S21 b; S21c; S21d) der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordnete
Planetenradstufe (Pi a; P1 b; P1 c; P1d) ein weiteres Getriebeelement (P1 1a; P11 b; P1 1 c; P11d) umfasst, das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle (10a; 10b; 10c; 10d) verbunden ist.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle (10a; 10b; 10c; 10d) verbundene Getriebeelement (P1 1a; P11 b; P1 1 c; P1 1d) der der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordneten Planetenradstufe (Pia; P1 b; P1 c P1d) als ein Sonnenrad ausgebildet ist.
Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das permanent drehfest mit dem drehbaren Kopplungselement (S21 a; S21 b; S21c; S21d) der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) verbundene
Getriebeelement (P12a; P12b; P12c; P12d) der der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordneten Planetenradstufe (Pi a; P1 b; P1 c; P1 d) als ein Planetenradträger ausgebildet ist.
Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordnete
Planetenradstufe (Pi a; P1 b; P1 c; P1 d) ein als Hohlrad ausgebildetes
Getriebeelement (P13a; P13b; P13c; P13d) aufweist, das drehfest mit einem Getriebeelement (P22a; P22b) zumindest einer anderen Planetenradstufe (P2a; P2b) wenigstens verbindbar ist.
Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das drehbare Kopplungselement (S21 a; S21 b; S21c; S21d) der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) drehfest mit einem Getriebeelement (P23a, P31a, P41a; P23b, P31 b, P41 b) wenigstens einer der anderen Planetenradstufen (P2a, P3a, P4a; P2b, P3b, P4b) wenigstens verbindbar ist.
6. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine antriebsseitige Gehäusestirnwand (14a; 14b; 14c; 14d), wobei die der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordnete Planetenradstufe (Pi a; P1 b; P1 c; P1 d) bezüglich der anderen Planetenradstufen (P2a, P3a, P4a; P2b, P3b, P4b) unmittelbar benachbart an der antriebsseitigen Gehäusestirnwand (1 a; 14b; 14c; 14d) angeordnet ist.
7. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Reibschlusseinheit (12a; 12b; 12c; 12d) und/oder die Formschlusseinheit (13a; 13b; 13c; 13d) der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand (14a; 14b; 14c; 14d) und der der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordneten Planetenradstufe (Pia; P1 b; P1 c; P1 d) angeordnet sind.
8. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Formschlusseinheit (13a) der kombinierten Schalteinheit (S2a) axial zwischen der Reibschlusseinheit (12a) und der der kombinierten Schalteinheit (S2a) zugeordneten Planetenradstufe (Pia) angeordnet ist.
9. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Formschlusseinheit (13a; 13b; 13c; 13d) radial innerhalb der Reibschlusseinheit (12a; 12b; 12c; 12d) angeordnet ist.
10. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine weitere, als Kupplung ausgebildete Schalteinheit (S1a; S1 b; Si c; S1d), die ein drehbares Kopplungselement (S1 1a; S1 1 b, S1 1c; S1 1 d) aufweist, das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle (10a; 10b; 10c; 10d) verbunden ist und einen Außenlamellenträger aufweist, der zumindest teilweise einstückig mit einem Innenlamellenträger (16a, 16b; 16c; 16d) der Reibschlusseinheit (12a; 12b; 12c; 12d) der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) ausgebildet ist.
11. Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 6 und 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Formschlusseinheit (13b; 13c; 13d) der kombinierten Schalteinheit (S2b; S2c; S2d) axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand (14b; 14c; 14d) und der weiteren Schalteinheit (S1 b; Si c; S1d) angeordnet ist.
12. Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 6 und 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die kombinierte Schalteinheit (S2a) eine zur Betätigung der Reibschlusseinheit (12a) vorgesehene erste Betätigungseinheit (29a) sowie eine zur Betätigung der Formschlusseinheit (13a) vorgesehene zweite Betätigungseinheit (30a) und die weitere Schalteinheit (S1 a) eine dritte Betätigungseinheit (31 a) aufweist, wobei die erste Betätigungseinheit (29a) und die dritte Betätigungseinheit (31a) axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand (14a) und der zweiten Betätigungseinheit (30a) angeordnet sind.
13. Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die kombinierte Schalteinheit (S2b) eine zur Betätigung der Reibschlusseinheit (12b) vorgesehene erste Betätigungseinheit (29b) sowie eine zur Betätigung der Formschlusseinheit (13b) vorgesehene zweite Betätigungseinheit (30b) und die weitere Schalteinheit (S1 b) eine dritte Betätigungseinheit (31 b) aufweist, wobei die erste Betätigungseinheit (29b), die zweite Betätigungseinheit (30a) und die dritte Betätigungseinheit (31 b) axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand (14b) und der Reibschlusseinheit (12b) der kombinierten Schalteinheit (S2b) angeordnet sind.
14. Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 6 und 0,
dadurch gekennzeichnet, dass
die kombinierte Schalteinheit (S2c; S2d) eine zur Betätigung der Reibschlusseinheit (12c; 12d) vorgesehene erste Betätigungseinheit (29c; 29d) sowie eine zur
Betätigung der Formschlusseinheit (13c; 13d) vorgesehene zweite
Betätigungseinheit (30c; 30d) und die weitere Schalteinheit (Si c; S1 d) eine dritte Betätigungseinheit (31c; 31 d) aufweist, wobei die zweite Betätigungseinheit (30c; 30d) und die dritte Betätigungseinheit (31 c; 31 d) axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusestirnwand (14c; 14d) und der ersten Betätigungseinheit (29c; 29d) angeordnet sind.
Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bezüglich einer axialen Reihenfolge ausgehend von dem Verbrennungsmotor die der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordnete Planetenradstufe (Pi a; P1 b; P1c; P1d) als eine erste Planetenradstufe und eine der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordneten Planetenradstufe (Pi a; P1 b; P1 c; P1d) benachbarte Planetenradstufe (P2a; P2b) als eine zweite Planetenradstufe ausgebildet ist, wobei die benachbarte Planetenradstufe (P2a; P2b) ein als
Planetenradträger ausgebildetes Getriebeelement (P22a; P22b) aufweist, das permanent drehfest mit einem als Hohlrad ausgebildeten Getriebeelement (P13a; P13b) der der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordneten Planetenradstufe (P a; P1 b; P1c; P1 d) verbunden ist, und ein als Hohlrad ausgebildetes Getriebeelement (P23a; P23b) aufweist, das mit einem als
Sonnenrad ausgebildeten Getriebeelement (P31a; P31 b) einer dritten
Planetenradstufe (P3a; P3b) und mit einem als Sonnenrad ausgebildeten
Getriebeelement (P41 a; P41 b) einer vierten Planetenradstufe (P4a; P4b) permanent drehfest verbunden sowie mit dem als Planetenradträger ausgebildeten Getriebeelement (P12a; P12b; P12c; P12d) der der kombinierten Schalteinheit (S2a; S2b; S2c; S2d) zugeordneten Planetenradstufe (Pi a; P1 b) drehfest verbindbar ist.
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