DE102012001846A1 - Manual transmission for small passenger cars, urban buses and trucks, has planetary wheel set, which is arranged on shaft strand and has four shafts, of which three shafts are connected with shift collars respectively - Google Patents

Manual transmission for small passenger cars, urban buses and trucks, has planetary wheel set, which is arranged on shaft strand and has four shafts, of which three shafts are connected with shift collars respectively Download PDF

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Abstract

The manual transmission (1) is arranged between a drive shaft (2) and an output shaft (3) in a transmission housing (0). The drive shaft is arranged on a shaft strand (4), and the output shaft is arranged on another shaft strand (5). A planetary gear set (40) is arranged on the latter shaft strand and has four shafts (11,12,13,14), of which the former shaft is connected with a shift collar (21), and the latter shaft is permanently connected with another shift collar (22). The third shaft is permanently connected with a third shift collar (23).

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle in einem Getriebegehäuse, wobei die Antriebswelle über ein schaltbares Anfahrelement mit einem Verbrennungsmotor verbindbar ist und wobei die Antriebswelle auf einem ersten Wellenstrang angeordnet ist und wobei die Abtriebswelle auf einem parallel dazu liegenden zweiten Wellenstrang angeordnet ist und wobei die beiden Wellenstränge durch mindestens eine erste Zahnradstufe und eine zweite Zahnradstufe verbindbar sind und wobei auf mindestens einem der beiden Wellenstränge mindestens eine Planetenradstufe angeordnet ist.The invention relates to a transmission between a drive shaft and an output shaft in a transmission housing, wherein the drive shaft via a switchable starting element with an internal combustion engine is connectable and wherein the drive shaft is arranged on a first shaft train and wherein the output shaft is disposed on a parallel thereto second shaft train and wherein the two shaft strands can be connected by at least one first gear stage and a second gear stage and wherein at least one planetary gear stage is arranged on at least one of the two shaft strands.

So ein Schaltgetriebe ist zum Beispiel aus der US 5,106,352 bekannt. Das dort in den 1 sowie 4 bis 12, aber insbesondere in der 7 beschriebene Schaltgetriebe hat auch eine Antriebswelle, die über ein schaltbares Anfahrelement mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar ist und auf einem ersten Wellenstrang angeordnet ist. Das Schaltgetriebe hat auch eine Abtriebswelle auf einem zweiten Wellenstrang. Beide Wellenstränge stehen über zwei Zahnradstufen in Wirkverbindung. Auf dem zweiten Wellenstrang sind außerdem zwei dreiwellige Planetenradstufen angeordnet, die zu einer vierwelligen Planetenradstufe verschaltet sind. Auf dem zweiten Wellenstrang gibt es fünf Schaltelemente, zwei Bremsen und drei Kupplungen, mit denen sechs Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang schaltbar sind. Dies gelingt dadurch, dass in diesem Schaltgetriebe infolge der Planetenradstufe in jedem Gang zwei Schaltelemente geschaltet werden müssen. Bei zwei zu schließenden Schaltelementen aus einer Gruppe von 5 Schaltelementen gibt es 10 Schaltkombinationen, von denen in diesem Schaltgetriebe 7 für die sechs Vorwärtsgängen und den einen Rückwärtsgang genutzt werden.Such a manual transmission is for example from the US 5,106,352 known. That there in the 1 such as 4 to 12 but especially in the 7 described gearbox also has a drive shaft which is connectable via a switchable starting element with the crankshaft of an internal combustion engine and is arranged on a first shaft train. The manual transmission also has an output shaft on a second shaft train. Both shaft strands are in operative connection via two gear stages. On the second shaft train also two three-shaft planetary gear stages are arranged, which are interconnected to form a four-shaft planetary gear. On the second shaft train there are five shift elements, two brakes and three clutches, with which six forward gears and one reverse gear are switchable. This is achieved by the fact that in this gearbox two switching elements must be switched in each gear due to the planetary gear. In two to be closed switching elements from a group of 5 switching elements, there are 10 switching combinations, of which are used in this transmission 7 for the six forward gears and one reverse gear.

Nachteilig an diesem Getriebe ist aber, dass jedes der fünf Schaltelemente einen eigenen Aktuator benötigt. Das erfordert einen entsprechenden Aufwand in der inneren Schaltung und eventuell der Steuerung bei automatisierten Schaltabläufen.A disadvantage of this transmission, however, is that each of the five switching elements requires its own actuator. This requires a corresponding effort in the inner circuit and possibly the control in automated switching sequences.

In den zahlreichen ausgeführten Getrieben nach diesem Stand der Technik sind die Schaltelemente meist als reibschlüssige Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen ausgeführt. Diese benötigen im geöffneten Zustand einen Ölvolumenstrom zum Aufbau eines trennenden Schmierfilms zwischen den Lamellen und zum Kühlen, da sich solche reibschlüssigen Schaltelemente während einer Schaltung stark erwärmen und auch im geöffneten Zustand infolge von Schleppverlusten weiter erwärmen würden. Zum Schalten dieser Schaltelemente ist dann noch ein hydraulischer Druck erforderlich, der solange aufrechterhalten werden muss, wie das Schaltelement geschlossen ist. Daraus resultiert der Bedarf nach einer hydraulischen Steuereinheit mit einem erheblichen Leistungsbedarf, der den Wirkungsgrad solcher Schaltgetriebe reduziert.In the numerous exported transmissions according to this prior art, the switching elements are usually designed as frictional multi-plate clutches or multi-disc brakes. These need in the open state an oil flow to build a separating lubricating film between the fins and for cooling, since such frictional switching elements heat up strongly during a circuit and would continue to heat in the open state due to drag losses. For switching these switching elements then a hydraulic pressure is still required, which must be maintained as long as the switching element is closed. This results in the need for a hydraulic control unit with a significant power requirement, which reduces the efficiency of such transmissions.

Von Schaltgetrieben mit parallelen Wellensträngen, insbesondere von Handschaltgetrieben und von Doppelkupplungsgetrieben, sind zweiseitig wirkende Zahnkupplungen bekannt, die von einer gemeinsamen Schaltmuffe betätigt werden. So eine Schaltmuffe wird meist von einer Schaltgabel bewegt, deren Steuerung eine innere Schaltung übernimmt. Mit je einer Schaltgabel und Schaltmuffe als Aktuator können so zwei verschiedene Zahnkupplungen betätigt werden.From manual transmissions with parallel shaft strands, in particular of manual transmissions and double clutch transmissions, two-sided acting toothed couplings are known, which are actuated by a common shift sleeve. Such a shift sleeve is usually moved by a shift fork, whose control assumes an internal circuit. With a shift fork and shift sleeve as the actuator so two different toothed clutches can be operated.

Zahnkupplungen haben wegen der formschlüssigen Kraftübertragung hohe Drehmomentkapazitäten. Im offenen Schaltzustand verursachen Zahnkupplungen nur geringe Schleppverluste.Toothed couplings have high torque capacities due to the positive power transmission. In the open switching state, toothed couplings only cause small drag losses.

Zum Ansynchronisieren der Zahnkupplungshälften vor einer Schaltung sind nach dem Stand der Technik verschiedene Bauformen von Synchronisierungen bekannt, die meist als Sperrsynchronisierung in jede Zahnkupplung integriert werden. Für die Erzeugung des Synchronisationsdrehmoments sind aber wieder Schaltkräfte erforderlich, die bei Handschaltgetrieben vom Fahrer und bei automatisierten Schaltgetrieben von einer meist hydraulisch wirkenden Aktuatorik aufgebracht werden.For synchronizing the gear coupling halves before a circuit different types of synchronizers are known in the prior art, which are usually integrated as a lock synchronization in each gear coupling. For the generation of the synchronization torque but switching forces are again required, which are applied in manual transmissions by the driver and in automated transmissions of a mostly hydraulically acting actuators.

Aus dem Stand der Technik gehen auch Vorschläge für Zentralsynchronisierungen hervor, die dann die Drehzahlangleichungen der Zahnkupplungshälften für alle Schaltungen übernehmen sollen. Da in solchen Zentralsynchronisierungen aber meist die Verlustleistungen während der Schaltungen größer sind als in verteilten Synchronisierungen, haben sie sich im Markt noch nicht durchgesetzt.Proposals for central synchronizers also emerge from the prior art, which are then to take over the speed adjustments of the toothed coupling halves for all circuits. Since in such central synchronization but usually the power losses during the circuits are greater than in distributed synchronizers, they have not yet prevailed in the market.

In den letzten Jahren gibt es einen wachsenden Bedarf nach teilelektrischen Antrieben, weil Elektromotoren im Antriebsstrang in Verbindung mit einer Batterie viele nützliche Hybridfunktionen ermöglichen. Diese sind zum Beispiel ein komfortables Anfahren in Verbindung mit einer Start/Stopp-Funktion für den Verbrennungsmotor, eine begrenzte Rückgewinnung von Bremsenergie, ein elektrisches Boosten, ein rein elektrisches Fahren mit begrenzter Leistung und begrenzter Reichweite. Neue Getriebekonzepte müssen für die Integration zumindest eines Elektromotors gut geeignet sein.In recent years, there is a growing demand for PTE drives because powertrain electric motors in conjunction with a battery provide many useful hybrid functions. These are, for example, a comfortable start in conjunction with a start / stop function for the internal combustion engine, a limited recovery of braking energy, an electric boost, a purely electric driving with limited power and limited range. New transmission concepts must be well suited for the integration of at least one electric motor.

Der vorliegenden Erfindung liegt nach kritischer Analyse des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgetriebe nach dem Oberbegriff zu realisieren, bei dem möglichst wenige und möglichst zweiseitig wirkende Zahnkupplungen für die Schaltung möglichst vieler Gänge ausreichen. Darüber hinaus soll die zu findende Getriebestruktur für den Einsatz einer Zentralsynchronisierung geeignet sein, um auf verteilte Synchronisierungen verzichten zu können. Außerdem soll die Zentralsynchronisierung über einen Elektromotor realisiert werden, der im Vergleich zu einer hydraulischen Betätigung weniger Energiebedarf hat. Der Elektromotor soll darüber hinaus die heute üblichen Hybridfunktionen realisieren können.The present invention is based on critical analysis of the prior art, the object to realize a transmission according to the preamble, in which as few and possibly double-acting toothed couplings sufficient for the circuit of as many courses. In addition, the transmission structure to be found should be suitable for the use of a central synchronization in order to be able to dispense with distributed synchronizations. In addition, the central synchronization should be realized by an electric motor, which has less energy compared to a hydraulic actuator. The electric motor should also be able to realize the usual hybrid functions today.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs dadurch gelöst, dass die Planetenradstufe auf dem zweiten Wellenstrang angeordnet ist und vier Wellen aufweist, von denen eine erste Welle mit einer ersten Schaltmuffe verbindbar ist, eine zweite Welle mit einer zweiten Schaltmuffe in permanenter, das heißt nicht schaltbarer, Verbindung steht, eine dritte Welle mit einer dritten Schaltmuffe in permanenter Verbindung steht und eine vierte Welle mit der Abtriebswelle verbunden ist.This object is achieved with the characterizing features of the first claim, characterized in that the planetary gear is arranged on the second shaft and has four shafts, of which a first shaft with a first shift sleeve is connectable, a second shaft with a second shift sleeve in permanent, the means not switchable, connection is, a third shaft with a third shift sleeve in permanent connection and a fourth shaft is connected to the output shaft.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass von der ersten Schaltmuffe eine erste Zahnkupplung betätigbar ist, mittels derer die erste Welle über die erste Zahnradstufe mit der Antriebswelle verbindbar ist, dass von der zweiten Schaltmuffe eine zweite Zahnkupplung betätigbar ist, mittels derer die zweite Welle über die erste Zahnradstufe oder eine dritte Zahnradstufe mit der Antriebswelle verbindbar ist, dass von der zweiten Schaltmuffe eine dritte Zahnkupplung betätigbar ist, mittels derer die zweite Welle direkt oder über die erste Zahnradstufe oder die dritte Zahnradstufe mit dem Getriebegehäuse verbindbar ist, dass von der dritten Schaltmuffe eine vierte Zahnkupplung betätigbar ist, mittels derer die dritte Welle über die zweite Zahnradstufe mit der Antriebswelle verbindbar ist, und dass von der dritten Schaltmuffe eine fünfte Zahnkupplung betätigbar ist, mittels derer die dritte Welle direkt oder über die zweite Zahnradstufe mit dem Getriebegehäuse verbindbar ist.In a further embodiment of the invention it is provided that of the first shift sleeve, a first toothed clutch is actuated, by means of which the first shaft via the first gear stage to the drive shaft is connectable, that of the second shift sleeve, a second toothed clutch is actuated by means of which the second shaft can be connected via the first gear stage or a third gear stage with the drive shaft, that of the second shift sleeve, a third toothed clutch is actuated, by means of which the second shaft directly or via the first gear stage or the third gear stage with the transmission housing is connectable, that of the third Shift sleeve, a fourth toothed clutch is actuated by means of which the third shaft via the second gear stage with the drive shaft is connectable, and that of the third shift sleeve, a fifth toothed clutch is actuated, by means of which the third shaft directly or via the second gear stage with the transmission housing ve is rbindbar.

Diese Merkmale beschreiben eine Grundausführung eines Schaltgetriebes mit einer vierwelligen Planetenradstufe und zwei oder drei Zahnradstufen sowie fünf Zahnkupplungen, die von nur drei Schaltmuffen zu betätigen sind. Wenn in so einer Getriebeanordnung in jedem Gang zwei Zahnkupplungen geschlossen sein müssen, ergeben sich insgesamt acht Schaltkombinationen für Vorwärts- und Rückwärtsgänge. Tatsächlich sind mit dem erfindungsgemäßen Getriebe schon mit diesen Merkmalen sechs Vorwärtsgänge, ein Rückwärtsgang und eine Schaltstellung realisierbar, bei der das Getriebe in einer Parksperrenschaltung mit dem Getriebegehäuse verblockt ist.These features describe a basic version of a manual transmission with a four-shaft planetary gear and two or three gear stages and five toothed couplings, which are to be operated by only three shift sleeves. If in such a gear arrangement two gear couplings must be closed in each gear, resulting in a total of eight combinations for forward and reverse gears. In fact, six forward gears, one reverse gear and a shift position can be realized with the transmission according to the invention already with these features, in which the transmission is locked in a parking lock circuit with the transmission housing.

Für drei weitere Vorwärtsgänge hat das Schaltgetriebe im Vergleich zum Grundgetriebe eine vierte Zahnradstufe zwischen dem ersten Wellenstrang und dem zweiten Wellenstrang und eine sechste Zahnkupplung, die auch von der ersten Schaltmuffe betätigbar ist. Mit der sechsten Zahnkupplung ist die erste Welle über die vierte Zahnradstufe mit der Antriebswelle verbindbar.For three more forward gears, the transmission has compared to the basic transmission, a fourth gear stage between the first shaft train and the second shaft assembly and a sixth gear coupling, which is also actuated by the first shift sleeve. With the sixth gear coupling, the first shaft via the fourth gear stage with the drive shaft is connectable.

Ein so ausgestaltetes Getriebe mit neun Vorwärtsgängen benötigt dafür nur drei zweiseitig wirkende Schaltmuffen und damit auch nur drei Schaltgabeln. Damit ist der Schaltaufwand minimiert und der Wirkungsgrad wegen der geringen Anzahl mitgeschleppter Bauteile im Getriebe maximiert.A gearbox with nine forward gears designed in this way requires only three double-acting shift sleeves and thus only three shift forks. Thus, the switching effort is minimized and the efficiency is maximized because of the small number entrained components in the transmission.

Für zwei andere weitere Vorwärtsgänge und einen weiteren Rückwärtsgang hat das Schaltgetriebe im Vergleich zum Grundgetriebe eine siebte Zahnkupplung, die von einer vierten Schaltmuffe betätigbar ist. Damit ist die zweite Welle der Planetenradstufe über die erste Zahnradstufe oder die dritte Zahnradstufe mit der Antriebswelle verbindbar ist.For two other forward gears and another reverse gear, the transmission has compared to the basic transmission a seventh gear coupling, which is actuated by a fourth shift sleeve. Thus, the second shaft of the planetary gear via the first gear stage or the third gear stage with the drive shaft is connectable.

Diese Ausführungsvariante des Schaltgetriebes mit acht Vorwärtsgängen braucht keine zusätzliche Zahnradstufe, dafür aber eine zusätzliche Schaltmuffe und eine zusätzliche Schaltgabel. Kombiniert man die Merkmale für die zusätzlichen Gänge gegenüber der Grundvariante mit sechs Vorwärtsgängen, so erhält man sogar ein kompaktes Schaltgetriebe mit zwölf Vorwärtsgängen. Somit lassen sich mit den Varianten des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes alle Anwendungen von frontquer angetriebenen kleinen Personenkraftwagen bis hin zu Stadtbussen und Lastkraftwagen abdecken.This variant of the gearbox with eight forward gears needs no additional gear stage, but an additional shift sleeve and an additional shift fork. Combining the features for the additional gears compared to the basic version with six forward gears, you even get a compact gearbox with twelve forward gears. Thus, with the variants of the gearbox according to the invention cover all applications of front-driven small passenger cars to city buses and trucks.

Schaltgetriebe nach dieser Erfindung mit mehr als sechs Vorwärtsgängen sollen vorzugsweise automatisiert schaltbar und bei komfortorientierten Anwendungen auch lastschaltbar sein. Dazu ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Welle der Planetenradstufe direkt oder mittels der dritten Zahnradstufe und einer Welle zum Elektromotor mit einem Rotor eines Elektromotors in Verbindung steht.Manual transmissions according to this invention with more than six forward gears should preferably be automatically switchable and also load-shiftable in comfort-oriented applications. For this purpose, it is provided according to the invention that the second shaft of the planetary gear is directly or by means of the third gear stage and a shaft to the electric motor with a rotor of an electric motor in combination.

Bei jedem Gangwechsel muss die zweite Welle der Planetenradstufe ihre Drehzahl verändern. Deshalb ist diese Welle für eine elektromotorische Zentralsynchronisierung geeignet. Die für die Synchronisierung eventuell nötige Energie kommt dabei aus einer Batterie. Die bei der Synchronisierung eventuell frei werdende Energie kann in der Batterie gespeichert werden. Der energetische Gesamtaufwand für alle Schaltungen sinkt. Der Getriebewirkungsgrad steigt.At each gear change, the second shaft of the planetary gear must change their speed. Therefore, this shaft is suitable for electromotive central synchronization. The necessary energy for the synchronization comes from a battery. The energy that may be released during synchronization can be stored in the battery. The total energy expenditure for all circuits drops. The transmission efficiency increases.

Eine besonders kompakte Ausführung der Planetenradstufe ergibt sich dadurch, dass die Planetenradstufe ein erstes Sonnenrad aufweist, das mit der ersten Welle der Planetenradstufe verbunden ist, dass die Planetenradstufe ein zweites Sonnenrad aufweist, das mit der zweiten Welle der Planetenradstufe verbunden ist, dass die Planetenradstufe einen Planetenträger aufweist, der mit der dritten Welle der Planetenradstufe verbunden ist, und dass die Planetenradstufe ein Hohlrad aufweist, das mit der vierten Welle der Planetenradstufe verbunden ist, und dass der Planetenträger mehrere Sätze von je zwei Planetenrädern trägt, von denen erste Planetenräder mit zweiten Planetenrädern und dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehen, und von denen die zweiten Planetenräder mit den ersten Planetenrädern, mit dem zweiten Sonnenrad und dem Hohlrad in Eingriff stehen.A particularly compact design of the planetary gear results from the fact that the planetary gear has a first sun gear, which is connected to the first shaft of the planetary gear, that the planetary gear, a second sun that is connected to the second shaft of the planetary gear, that the planetary gear has a planet carrier, which is connected to the third shaft of the planetary gear, and that the planetary gear has a ring gear, which is connected to the fourth shaft of the planetary gear, and that Planet carrier carries a plurality of sets of two planetary gears, of which first planetary gears with second planetary gears and the first sun gear are engaged, and of which the second planet gears with the first planetary gears, with the second sun gear and the ring gear are engaged.

In dieser Ausführung hat die vierwellige Planetenradstufe nur einen Planetenträger und baut deshalb äußerst kurz und leicht. Durch die Anordnung der Planetenradstufe auf dem zweiten Wellenstrang und die geschickte Wahl der Übersetzungen der Zahnradstufen können kritisch hohe Drehzahlen in der Planetenradstufe sicher vermieden werden.In this version, the four-shaft planetary gear has only one planet carrier and therefore builds extremely short and light. Due to the arrangement of the planetary gear on the second shaft train and the clever choice of translations of the gear stages critically high speeds can be safely avoided in the planetary gear.

Zur Ausnutzung des hohen Drehvermögens von Elektromotoren ist weiterhin nach der Erfindung vorgesehen, dass das Schaltgetriebe eine weitere Planetenradstufe aufweist mit einem weiteren Sonnenrad, das mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, und einem weiteren Planetenträger mit mehreren Planetenrädern, der mit der Welle zum Elektromotor verbunden ist, und einem weiteren Hohlrad, das mit dem Rotor des Elektromotors verbunden ist.To exploit the high rotational capacity of electric motors is further provided according to the invention, that the transmission has a further planetary gear with another sun gear, which is connected to the transmission housing, and another planet carrier with a plurality of planetary gears, which is connected to the shaft to the electric motor, and another ring gear connected to the rotor of the electric motor.

Dieses weitere Planetenradstufe wirkt als Hochtreiberstufe zwischen der Welle zum Elektromotor und dem Rotor des Elektromotors. Der Aufwand für diese weitere Planetenradstufe lohnt sich dann, wenn die Einsparungen in der Baugröße des Elektromotors größer sind und der eventuell verbesserte Wirkungsgrad des Elektromotors die zusätzlichen Verluste in der Hochtreiberstufe überkompensiert.This further planetary gear acts as a high-drive stage between the shaft to the electric motor and the rotor of the electric motor. The effort for this additional planetary gear is worthwhile if the savings in the size of the electric motor are greater and the possibly improved efficiency of the electric motor overcompensates for the additional losses in the Hochtreiberstufe.

Alternativ dazu wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass das Schaltgetriebe eine weitere Planetenradstufe aufweist mit einem weiteren Sonnenrad, das mit der Antriebswelle verbunden ist, und einem weiteren Planetenträger mit mehreren Planetenrädern, der mit der Welle zum Elektromotor verbunden ist, und einem weiteren Hohlrad, das mit dem Rotor des Elektromotors verbunden ist.Alternatively, it is proposed according to the invention that the transmission has a further planetary gear with another sun gear, which is connected to the drive shaft, and another planet carrier with a plurality of planet wheels, which is connected to the shaft to the electric motor, and another ring gear, the is connected to the rotor of the electric motor.

Mit dieser Anbindung einer weiteren Planetenradstufe gelingt eine noch weitergehende Leistungsverzweigung mit dem Effekt der Anhebung der Drehzahlen am Elektromotor und der Reduzierung der Belastungen des Elektromotors.With this connection of a further planetary gear succeeds even further power split with the effect of raising the speeds of the electric motor and reducing the burden of the electric motor.

Damit diese Leistungsverzweigung auch bei stehender Antriebswelle funktioniert, soll die Antriebswelle über eine achte Zahnkupplung und eine fünfte Schaltmuffe mit dem Getriebegehäuse verbindbar ist. Dann lassen sich auch im Stillstand der Antriebswelle Reaktionsmomente an dieser Welle abstützen.In order for this power split also works when the drive shaft is stationary, the drive shaft via an eighth gear coupling and a fifth shift sleeve to the transmission housing is connectable. Then, even when the drive shaft is at a standstill, reaction torques can be supported on this shaft.

Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche beschränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zu den Ausgestaltungsbeispielen Offenbarten.The invention is not limited to the features of its claims. Conceivable and provided are also possible combinations of individual claim characteristics and possible combinations of individual claim characteristics with the disclosed in the advantages and to the exemplary embodiments.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auch auf nach dem Stand der Technik gleichwirkende Lösungen, von denen einige schon in den Ausführungsbeispielen beschrieben sind.The invention also relates, in particular, to solutions which have the same effect according to the prior art, some of which have already been described in the exemplary embodiments.

Mehrere Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes sind beispielhaft in den 1 bis 18 dargestellt und bezüglich der Anordnung der Wellen, der Getriebestufen, der Schaltelemente und deren Funktionsweise erläutert.Several embodiments of the gearbox according to the invention are exemplary in the 1 to 18 illustrated and explained with respect to the arrangement of the shafts, the gear stages, the switching elements and their operation.

Dabei zeigen:Showing:

1 die Getriebestruktur einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes mit zwei Zahnradstufen und drei Schaltmuffen für sechs Vorwärtsgänge, 1 the gear structure of a first embodiment of the gearbox according to the invention with two gear stages and three shift sleeves for six forward gears,

2 die Schaltlogik des Getriebes nach 1, 2 the switching logic of the transmission after 1 .

3 einen Drehzahlplan für die Planetenradstufe des Schaltgetriebes nach 1, 3 a speed plan for the planetary gear of the gearbox after 1 .

4 beispielhafte Auslegungen der Übersetzungen der einzelnen Getriebestufen für verschiedene Gesamtabstufungen der sechs Vorwärtsgänge, 4 exemplary interpretations of the ratios of the individual gear stages for different overall gradations of the six forward gears,

5 eine Variante des Schaltgetriebes nach 1 mit anderer Anordnung der Schaltelemente und der Integration eines Elektromotors zur Unterstützung der Gangwechsel und für weitere Hybridfunktionen über eine weitere Zahnradstufe, 5 a variant of the gearbox after 1 with a different arrangement of the switching elements and the integration of an electric motor to support the gear changes and for further hybrid functions via a further gear stage,

6 die Getriebestruktur eines Schaltgetriebes nach 5 mit einer weiteren Schaltmuffe für acht Vorwärtsgänge, 6 the transmission structure of a gearbox after 5 with another gearshift sleeve for eight forward gears,

7 die Schaltlogik des Getriebes nach 6, 7 the switching logic of the transmission after 6 .

8 einen Drehzahlplan für die Planetenradstufe des Schaltgetriebes nach 6, 8th a speed plan for the planetary gear of the gearbox after 6 .

9 die Getriebestruktur eines Schaltgetriebes nach 5 mit einer weiteren Zahnradstufe aber ohne weitere Schaltmuffe für neun Vorwärtsgänge, 9 the transmission structure of a gearbox after 5 with a further gear stage but without further gearshift sleeve for nine forward gears,

10 die Schaltlogik des Getriebes nach 9, 10 the switching logic of the transmission after 9 .

11 einen Drehzahlplan für die Planetenradstufe des Schaltgetriebes nach 9, 11 a speed plan for the planetary gear of the gearbox after 9 .

12 beispielhafte Auslegungen der Übersetzungen der einzelnen Getriebestufen für verschiedene Gesamtabstufungen der neun Vorwärtsgänge, 12 exemplary interpretations of the ratios of the individual gear stages for different overall gradations of the nine forward gears,

13 die Getriebestruktur eines Schaltgetriebes nach 9 mit neun Vorwärtsgängen für ein Fahrzeug mit Längsantrieb, 13 the transmission structure of a gearbox after 9 with nine forward gears for a vehicle with longitudinal drive,

14 die Getriebestruktur eines Schaltgetriebes nach 13 mit zusätzlichen Planetenradsatz zur Erhöhung der E-Motorendrehzahlen, 14 the transmission structure of a gearbox after 13 with additional planetary gear set to increase the e-motor speeds,

15 die Getriebestruktur eines Schaltgetriebes nach 13 mit zusätzlichen Planetenradsatz für eine weitere antriebsseitige Leistungsverzweigung, 15 the transmission structure of a gearbox after 13 with additional planetary gear set for a further drive-side power split,

16 die Getriebestruktur eines Schaltgetriebes mit allen vorgenannten Merkmalen und dann zwölf Vorwärtsgängen für ein Fahrzeug mit Längsantrieb, 16 The transmission structure of a gearbox with all the above features and then twelve forward gears for a vehicle with longitudinal drive,

17 die Schaltlogik des Getriebes nach 16, 17 the switching logic of the transmission after 16 .

18 einen Drehzahlplan für die Planetenradstufe des Schaltgetriebes nach 16. 18 a speed plan for the planetary gear of the gearbox after 16 ,

1 zeigt die Getriebestruktur einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes 1 für eine Anwendung in einem Fahrzeug mit Frontquerantrieb. 1 shows the transmission structure of a first embodiment of the transmission according to the invention 1 for an application in a vehicle with front transverse drive.

Das Schaltgetriebe 1 hat zwei parallele Wellenstränge 4 und 5. Auf dem ersten Wellenstrang 4 befindet sich die Antriebswelle 2, die über ein als Reibungskupplung oder als Zahnkupplung mit Reibungssynchronisierung ausgeführtes Anfahrelement 16 mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors 15 verbindbar ist. Das Anfahrelement 16 wird über einen nicht näher erläuterten Aktuator 17 nach dem Stand der Technik betätigt.The manual transmission 1 has two parallel wave strands 4 and 5 , On the first shaft strand 4 is the drive shaft 2 via a starting element designed as a friction clutch or as a toothed clutch with friction synchronization 16 with the crankshaft of an internal combustion engine 15 is connectable. The starting element 16 is via an unspecified actuator 17 operated according to the prior art.

Auf dem zweiten Wellenstrang 5 befindet sich eine Planetenradstufe 40. Diese ist in dieser Ausführungsvariante eine vierwellige Planetenradstufe mit einem ersten Sonnenrad 41 auf einer ersten Welle 11, einem zweiten Sonnenrad 42 auf einer zweite Welle 12, einem Planetenträger 44 auf einer dritten Welle 13 und einem Hohlrad 43 auf einer vierten Welle 14. Der Planetenträger 44 trägt mehrere Sätze miteinander kämmender erster Planetenräder 45 und zweiter Planetenräder 46, wobei die ersten Planetenräder 45 auch mit dem ersten Sonnenrad 41 in Eingriff stehen und wobei die zweiten Planetenräder 46 auch mit dem zweiten Sonnenrad 42 und dem Hohlrad 43 in Eingriff stehen.On the second shaft train 5 there is a planetary gear 40 , This is in this embodiment, a four-shaft planetary gear with a first sun 41 on a first wave 11 a second sun gear 42 on a second wave 12 , a planet carrier 44 on a third wave 13 and a ring gear 43 on a fourth wave 14 , The planet carrier 44 carries several sets of intermeshing first planet gears 45 and second planet gears 46 , where the first planetary gears 45 also with the first sun wheel 41 engage and wherein the second planetary gears 46 also with the second sun wheel 42 and the ring gear 43 engage.

Der Aufbau der vierwelligen Planetenradstufe 40 mit nur einem Planetenträger 44 ist in allen Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes gleich, weil sich dadurch die kürzeste Baulänge aller Getriebevarianten ergibt. Nach dem Stand der Technik gibt es zu dieser vierwelligen Planetenradstufe kinematisch gleichwertige Ersatzstrukturen, die dann aber mehr als einen Planetenträger aufweisen und dadurch länger bauen und schwerer sind.The structure of the four-shaft planetary gear 40 with only one planet carrier 44 is the same in all variants of the gearbox according to the invention, because this results in the shortest overall length of all transmission variants. According to the prior art, there are kinematically equivalent replacement structures to this four-shaft planetary gear, but then have more than one planet carrier and thus build longer and heavier.

Die vierte Welle 14 der Planetenradstufe 40 ist mit der Abtriebswelle 3 verbunden. Die Abtriebswelle 3 steht über den als Zahnradstufe ausgeführten Endantrieb 18 mit einem Differenzial 19 in Verbindung, von dem aus die Räder eines frontgetriebenen Fahrzeugs angetrieben werden. Das Differenzial 19 ist hier als sehr schmal bauendes Kompaktdifferenzial nach dem Stand der Technik ausgeführt.The fourth wave 14 the planetary gear 40 is with the output shaft 3 connected. The output shaft 3 stands over the final drive designed as a gear stage 18 with a differential 19 in connection, from which the wheels of a front-wheel drive vehicle are driven. The differential 19 is designed here as a very narrow-built compact differential according to the prior art.

Die beiden Wellenstränge 4 und 5 sind über eine erste Zahnradstufe 6 und eine zweite Zahnradstufe 7 verbindbar.The two wave strands 4 and 5 are about a first gear stage 6 and a second gear stage 7 connectable.

Dazu sitzt auf der ersten Welle 11 der Planetenradstufe 40 eine erste, in dieser ersten Ausführungsvariante einseitig wirkende Schaltmuffe 21, die über eine erste Zahnkupplung 31 und die erste Zahnradstufe 6 die Antriebswelle 2 mit der Übersetzung der ersten Zahnradstufe 6 mit der ersten Welle 11 verbinden kann.In addition sits on the first wave 11 the planetary gear 40 a first, in this first embodiment unilaterally acting shift sleeve 21 that have a first gear coupling 31 and the first gear stage 6 the drive shaft 2 with the translation of the first gear stage 6 with the first wave 11 can connect.

Auf der zweiten Welle 12 der Planetenradstufe 40 sitzt eine zweite, in dieser Ausführungsvariante zweiseitig wirkende Schaltmuffe 22, die auf der einen Seite über eine zweite Zahnkupplung 32 die Antriebswelle 2 ebenfalls mit der Übersetzung der ersten Zahnradstufe 6 mit der zweiten Welle 12 verbinden kann. Auf der anderen Seite kann die zweite Schaltmuffe 22 über eine dritte Zahnkupplung 33 die zweite Welle 12 mit dem Getriebegehäuse 0 verbinden.On the second wave 12 the planetary gear 40 sits a second, in this embodiment two-sided acting shift sleeve 22 on one side via a second gear coupling 32 the drive shaft 2 also with the translation of the first gear stage 6 with the second wave 12 can connect. On the other side, the second shift sleeve 22 via a third gear coupling 33 the second wave 12 with the gearbox 0 connect.

Die dritte Welle 13 der Planetenradstufe 40 steht über die zweite Zahnradstufe 7 mit einer dritten, in dieser Ausführungsvariante ebenfalls zweiseitig wirkenden Schaltmuffe 23 in Verbindung. Diese Schaltmuffe 23 kann auf der einen Seite über eine vierte Zahnkupplung 34 eine Verbindung mit der Antriebswelle 2 herstellen oder auf der anderen Seite über eine fünfte Zahnkupplung 35 eine Verbindung mit dem Getriebegehäuse 0.The third wave 13 the planetary gear 40 is about the second gear stage 7 with a third, also in this embodiment, two-sided acting shift sleeve 23 in connection. This shift sleeve 23 can on the one hand via a fourth gear coupling 34 a connection to the drive shaft 2 or on the other side via a fifth toothed coupling 35 a connection to the transmission housing 0 ,

In dieser Getriebevariante sitzen somit die erste Schaltmuffe 21 und die zweite Schaltmuffe 22 auf dem zweiten Wellenstrang 5 und die dritte Schaltmuffe 23 auf dem ersten Wellenstrang 4. Diese Anordnung führt zu einer insgesamt kurzen Baulänge des Schaltgetriebes 1.In this transmission variant thus sit the first shift sleeve 21 and the second shift sleeve 22 on the second shaft train 5 and the third shift sleeve 23 on the first shaft train 4 , These Arrangement leads to a total short length of the gearbox 1 ,

Nach dem Stand der Technik ist bekannt, dass bei einer Zahnkupplung, die durch eine einseitig wirkende Schaltmuffe an einer der beiden Kupplungshälfte betätigt wird, diese Schaltmuffe mit im Prinzip gleicher Wirkung auch auf der Anschlusswelle für die andere Zahnkupplungshälfte angeordnet sein kann.According to the prior art, it is known that in a toothed coupling, which is actuated by a unilaterally acting sliding sleeve on one of the two coupling half, this sliding sleeve can be arranged with in principle the same effect on the connecting shaft for the other toothed coupling half.

2 verdeutlicht die Schaltlogik des Getriebes nach 1. Mit den fünf Zahnkupplungen 31, 32, 33, 34, 35 dieses Getriebes, die über drei Schaltmuffen 21, 22, 23 betätigt werden, lassen sich sechs Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang schalten. In einer weiteren Schaltstellung kann man das Schaltgetriebe blockieren. Diese Schaltstellung wäre zum Beispiel für eine Parksperre nutzbar. 2 clarifies the switching logic of the transmission after 1 , With the five gear couplings 31 . 32 . 33 . 34 . 35 This gearbox, the three shift sleeves 21 . 22 . 23 can be operated, six forward gears and a reverse gear can be switched. In another switch position you can block the gearbox. This switch position would be useful for example for a parking brake.

Aus der Schaltlogik nach 2 ist erkennbar, dass für jede Schaltung in den nächsten oder den übernächsten Gang immer nur eine Zahnkupplung zu öffnen und eine andere zu schließen ist. Das gilt auch für einige weitere Schaltungen über mehr als 2 Gänge.From the switching logic after 2 It can be seen that for each shift in the next or the next but one gear always only one gear coupling to open and another is to close. This also applies to some other circuits over more than 2 gears.

Nach dem Stand der Technik ist bekannt, dass in so einer Getriebestruktur für jeden Gang zwei Zahnkupplungen zu schließen sind. Dies gelingt nach dieser Erfindung mit nur drei Schaltmuffen, weil die fünf Zahnkupplungen so auf die drei Schaltmuffen verteilt wurden, dass niemals zwei in einem Gang zu schließende Zahnkupplungen von der gleichen Schaltmuffe aus zu betätigen sind.According to the prior art it is known that in such a transmission structure for each gear two toothed clutches are to be closed. This succeeds according to this invention with only three shift sleeves, because the five gear couplings were distributed to the three shift sleeves, that never be operated in a single gear to be closed toothed couplings of the same shift sleeve.

In einer Ausführung des Schaltgetriebes 1 nach 1 als Handschaltgetriebe braucht man noch eine äußere und innere Schaltung, die die Bewegung des Schalthebels in zwei Bewegungsrichtungen so auf die drei Schaltmuffen 21, 22 und 23 verteilt, dass in beiden Bewegungsrichtungen Zahnkupplungen betätigt werden können.In one embodiment of the gearbox 1 to 1 as a manual transmission you need an external and internal circuit that controls the movement of the shift lever in two directions so on the three shift sleeves 21 . 22 and 23 distributed, that in both directions toothed couplings can be operated.

3 zeigt einen Drehzahlplan für den Planetenradsatz eines Schaltgetriebes 1 nach 1. Dargestellt sind die Drehzahlen der Wellen 11, 12, 13 und 14 = 3 des Planetenradsatzes. In den Vorwärtsgängen 1 bis 4 dreht die erste Welle 11 des Planetenradsatzes mit einer Drehzahl, die betragsmäßig kleiner als die Antriebsdrehzahl der Welle 2 ist. Dies wird durch Schließen der ersten Zahnkupplung 31 erreicht, mit der dann die Antriebswellendrehzahl über die erste Zahnradstufe 6 auf die Welle 11 übertragen wird. Für die Vorwärtsgänge 1 bis 4 werden dann nacheinander die Zahnkupplungen 35, 33, 32 und 34 geschlossen. Dabei wird die Drehzahl der zweiten Welle 12 des Planetenradsatzes von einer negativen Drehzahl im ersten Gang bis zu einer großen positiven Drehzahl im vierten Gang schrittweise verändert. 3 shows a speed plan for the planetary gearset of a manual transmission 1 to 1 , Shown are the speeds of the waves 11 . 12 . 13 and 14 = 3 of the planetary gear set. In forward gears 1 to 4, the first shaft rotates 11 of the planetary gear set with a speed that is smaller in magnitude than the input speed of the shaft 2 is. This is done by closing the first gear coupling 31 achieved with the then the drive shaft speed over the first gear stage 6 on the wave 11 is transmitted. For the forward gears 1 to 4 are then successively the gear couplings 35 . 33 . 32 and 34 closed. In this case, the speed of the second shaft 12 of the planetary gear set from a negative speed in the first gear up to a large positive speed in the fourth gear gradually changed.

Bei geschlossener vierter Zahnkupplung 34 dreht die dritte Welle 13 des Planetenradsatzes ungefähr 1,6mal schneller als die erste Welle 11.With closed fourth toothed coupling 34 turns the third wave 13 of the planetary gear set about 1.6 times faster than the first shaft 11 ,

In den Vorwärtsgängen 4 bis 6 ist die vierte Zahnkupplung 34 geschlossen und es werden zusätzlich nacheinander die Zahnkupplungen 31, 32 und 33 geschlossen.In the forward gears 4 to 6 is the fourth gear coupling 34 closed and there are in addition successively the gear couplings 31 . 32 and 33 closed.

Dabei wird die Drehzahl der zweiten Welle 12 des Planetenradsatzes von der großen positiven Drehzahl bis zum Stillstand schrittweise verändert.In this case, the speed of the second shaft 12 of the planetary gear set gradually changed from the large positive speed to standstill.

4 zeigt eine Tabelle mit den einzelnen Übersetzungen der Getriebestufen für drei beispielhafte Auslegungen des Schaltgetriebes nach 1. Je größer die Gesamtübersetzung im ersten Gang werden soll, desto betragsmäßig größer ist die Übersetzung der ersten Zahnradstufe 6 zu wählen. Denn die betragsmäßige Übersetzung des Endantriebs 18 ist limitiert, damit der Achsabstand dieser Getriebestufe und das Rad am Differenzial nicht zu groß werden. 4 shows a table with the individual translations of the gear stages for three exemplary designs of the gearbox after 1 , The larger the overall ratio in first gear should be, the greater the translation of the first gear stage 6 to choose. Because the amount of translation of the final drive 18 is limited so that the center distance of this gear stage and the wheel on the differential will not be too large.

Je größer das Verhältnis der Übersetzung der ersten Zahnradstufe 6 und der zweiten Zahnradstufe 7 wird, desto größer wird bei sonst gleichem Layout die Spreizung zwischen dem 4. und dem 6. Gang.The greater the ratio of the ratio of the first gear stage 6 and the second gear stage 7 becomes, the larger becomes with otherwise same layout the spreading between the 4. and the 6. Gang.

Eine Vergrößerung der Standübersetzung i0_11-14 bewirkt bei sonst gleichem Layout eine größere Spreizung der Gänge 1 bis 4. Eine betragsmäßige Vergrößerung der Standübersetzung i0_12-14 bewirkt bei sonst gleichem Layout eine kleinere Spreizung der Gänge 4 bis 6 und eine etwas andere Abstufung zwischen den Gängen 1 bis 4.An enlargement of the staging ratio i0_11-14 causes a wider spread of the gears 1 to 4 with otherwise the same layout. A magnification of the staging ratio i0_12-14 results in a smaller spread of the gears 4 to 6 and a slightly different gradation between the gears with otherwise the same layout 1 to 4.

Die in 4 dargestellten Auslegungen führen zu Gesamtstellbereichen zwischen den Gängen 1 und 6 von 6,0 bis ca. 6,7. Dies ist für Handschaltgetriebe ausreichend und vergleichbar mit anderen aktuellen Getrieben nach dem Stand der Technik.In the 4 interpretations lead to total ranges between gears 1 and 6 from 6.0 to about 6.7. This is sufficient for manual transmissions and comparable to other current transmissions according to the prior art.

Aus dem Drehzahlplan nach 3 wurde deutlich, dass sich in einem Schaltgetriebe 1 nach 1 bei jedem Gangwechsel die Drehzahl der Welle 12 verändert. Beim Übergang zwischen den Gängen 1 bis 4 nimmt sie in einem ersten Regelbereich von einem negativen Wert bis zu einem positiven Wert zu. Beim Weiterschalten zwischen den Gängen 4 bis 6 sinkt sie dann wieder in einem zweiten Regelbereich von dem positiven Wert bis auf null. Ein Elektromotor auf dieser zweiten Welle 12 könnte demnach für alle Gangwechsel die Aufgabe einer Zentralsynchronisierung lösen. Diese Aufgabe besteht darin, vor dem Schließen der Zahnkupplungen beide Kupplungshälften auf die gleiche Drehzahl zu synchronisieren.From the speed plan to 3 It became clear that in a manual transmission 1 to 1 at each gear change the speed of the shaft 12 changed. At the transition between gears 1 to 4, it increases in a first control range from a negative value to a positive value. When switching between gears 4 to 6, it then drops again in a second control range from the positive value to zero. An electric motor on this second wave 12 could therefore solve the task of a central synchronization for all gear changes. This task is to synchronize both coupling halves to the same speed before closing the gear couplings.

5 zeigt eine Getriebestruktur für ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe 1 mit einem integrierten Elektromotor 26, der hier koaxial zum Anfahrelement 16 sitzt und dieses umfasst. Dies ist die ideale Position für einen Elektromotor 26 in solchen Fahrzeugantrieben, weil dort der größte radial Bauraum für einen kurzbauenden Elektromotor mit ausreichender Drehmomentkapazität ist. Der Stator 27 des Elektromotors treibt den Rotor 28 des Elektromotors, der über eine Welle 29 zum Elektromotor und eine dritten Zahnradstufe 8 mit der zweiten Welle 12 der Planetenradstufe 40 in permanenter Verbindung steht. Das Schaltgetriebe 1 nach 5 weist ein konventionelles Kegelraddifferenzial 19 auf. Wegen der Baulänge des Elektromotors 26 ist die Baulänge des Differenzials 19 hier nicht kritisch. 5 shows a transmission structure for a transmission according to the invention 1 with an integrated electric motor 26 , which is coaxial with the starting element 16 sits and covers this. This is the ideal position for an electric motor 26 in such vehicle drives, because there is the largest radial space for a short-length electric motor with sufficient torque capacity. The stator 27 the electric motor drives the rotor 28 the electric motor, which has a shaft 29 to the electric motor and a third gear stage 8th with the second wave 12 the planetary gear 40 is permanently connected. The manual transmission 1 to 5 has a conventional bevel gear differential 19 on. Because of the length of the electric motor 26 is the length of the differential 19 not critical here.

Auch in dieser Ausführungsvariante des Schaltgetriebes 1 sind die beiden Wellenstränge 4 und 5 über die erste Zahnradstufe 6 und die zweite Zahnradstufe 7 verbindbar.Also in this embodiment of the gearbox 1 are the two wave strands 4 and 5 over the first gear stage 6 and the second gear stage 7 connectable.

Dazu sitzt hier wieder auf der ersten Welle 11 der Planetenradstufe 40 die erste Schaltmuffe 21, die über eine erste Zahnkupplung 31 und die erste Zahnradstufe 6 die Antriebswelle 2 mit der Übersetzung der ersten Zahnradstufe 6 mit der ersten Welle 11 verbinden kann.This is again sitting here on the first wave 11 the planetary gear 40 the first shift sleeve 21 that have a first gear coupling 31 and the first gear stage 6 the drive shaft 2 with the translation of the first gear stage 6 with the first wave 11 can connect.

Mit der zweiten Welle 12 der Planetenradstufe 40 steht wieder die zweite Schaltmuffe 22 in kinematischer Verbindung, die auf der einen Seite über eine zweite Zahnkupplung 32 die Antriebswelle 2 mit der Übersetzung der dritten Zahnradstufe 8 mit der zweiten Welle 12 verbinden kann. Auf der anderen Seite kann die zweite Schaltmuffe 22 über die dritte Zahnkupplung 33 die zweite Welle 12 mit dem Getriebegehäuse 0 verbinden. Die dritte Zahnradstufe 8 hat eine ähnliche, aber nicht unbedingt die gleiche Übersetzung wie die erste Zahnradstufe 6. Dadurch lassen sich die einzelnen Gänge dieses Schaltgetriebes 1 noch individueller abstufen.With the second wave 12 the planetary gear 40 is again the second shift sleeve 22 in kinematic connection, on the one hand via a second toothed coupling 32 the drive shaft 2 with the translation of the third gear stage 8th with the second wave 12 can connect. On the other side, the second shift sleeve 22 over the third gear coupling 33 the second wave 12 with the gearbox 0 connect. The third gear stage 8th has a similar, but not necessarily the same ratio as the first gear stage 6 , This allows the individual gears of this gearbox 1 even more individual.

Die dritte Welle 13 der Planetenradstufe 40 steht hier direkt mit der dritten Schaltmuffe 23 in Verbindung. Diese Schaltmuffe 23 kann auf der einen Seite über die vierte Zahnkupplung 34 und die zweite Zahnradstufe 7 eine Verbindung mit der Antriebswelle 2 herstellen oder auf der anderen Seite über die fünfte Zahnkupplung 35 eine Verbindung mit dem Getriebegehäuse 0.The third wave 13 the planetary gear 40 here stands directly with the third shift sleeve 23 in connection. This shift sleeve 23 can on the one hand via the fourth gear coupling 34 and the second gear stage 7 a connection to the drive shaft 2 or on the other side via the fifth gear coupling 35 a connection to the transmission housing 0 ,

Die dritte Welle 13 der Planetenradstufe 40 verläuft hier innen durch die erste Welle 11 der Planetenradstufe, die ihrerseits ein kurzes Stück weit durch die zweite Welle 12 der Planetenradstufe 40 hindurchgeht.The third wave 13 the planetary gear 40 runs in here through the first wave 11 the planetary gear, in turn, a short distance through the second wave 12 the planetary gear 40 passes.

In dieser Getriebevariante sitzen jetzt die erste Schaltmuffe 21 und die dritte Schaltmuffe 23 auf dem zweiten Wellenstrang 5 und die zweite Schaltmuffe 22 auf dem ersten Wellenstrang 4. Diese Anordnung führt auch hier wieder zu einer insgesamt kurzen Baulänge des Schaltgetriebes 1.In this version of the gearbox now sit the first shift sleeve 21 and the third shift sleeve 23 on the second shaft train 5 and the second shift sleeve 22 on the first shaft train 4 , This arrangement leads here again to a total short length of the gearbox 1 ,

Bei einer automatisierten Gangschaltung mit Zugkraftunterbrechung öffnet man in dem Schaltgetriebe nach 5 zuerst das Anfahrelement 16 über dessen Aktuator 17 und trennt damit den Verbrennungsmotor 15 vom Schaltgetriebe 1. Danach öffnet man die nach der Schaltlogik nach 2 zu öffnende Zahnkupplung mittels eines weiteren Aktuators. Anschließend verändert die Getriebesteuerung die Drehzahl an dem Elektromotor 26 und damit die Drehzahl an der zweiten Welle 12 auf einen Wert, bei dem an der nach der Schaltlogik zu schließenden Zahnkupplung beide Kupplungshälften gleich schnell drehen. Danach wird diese Zahnkupplung durch deren Aktuator geschlossen. Der Elektromotor 26 muss für diese Art der Gangschaltung nur auf die Beschleunigungsdrehmomente an den zu synchronisierenden Drehmassen und die entsprechenden Drehzahlen ausgelegt sein.In an automated gear shift with traction interruption opens in the manual transmission 5 first the starting element 16 via its actuator 17 and thus separates the internal combustion engine 15 from the manual transmission 1 , Then you open the after the switching logic 2 To open tooth clutch by means of another actuator. Subsequently, the transmission control changes the speed at the electric motor 26 and thus the speed at the second shaft 12 to a value at which both coupling halves rotate at the same speed on the toothed coupling to be closed according to the switching logic. Thereafter, this gear coupling is closed by the actuator. The electric motor 26 must be designed for this type of gear shift only on the acceleration torques on the rotating masses to be synchronized and the corresponding speeds.

Wenn der Elektromotor 26 so stark dimensioniert ist, dass er während des Schaltvorganges auch noch das Schleppmoment des Verbrennungsmotors 15 abdeckt, dann kann während des Gangwechsels das Anfahrelement 16 sogar geschlossen bleiben. Dadurch wird das Anfahrelement 15 erheblich entlastet und kann dann deutlich kleiner dimensioniert werden.When the electric motor 26 is dimensioned so strong that he also the drag torque of the internal combustion engine during the switching process 15 covering, then during the gear change, the starting element 16 even stay closed. This will be the starting element 15 considerably relieved and can then be dimensioned much smaller.

In dem erfindungsgemäßen Schaltgetriebe 1 fließt die Leistung immer auf zwei Wegen durch das Getriebe. Die beiden Leistungsflüsse überlagern sich dann in der Planetenradstufe 40 auf dem zweiten Wellenstrang. Die Planetenradstufe 40 und die während des Gangwechsels belasteten Zahnradstufen definieren die Drehmomentbeziehungen in diesem Schaltgetriebe. Das Schleppmoment des angekoppelten Verbrennungsmotors kann sogar zum Ansynchronisieren bei bestimmten Gangwechseln hilfreich sein.In the manual transmission according to the invention 1 the power always flows through the transmission in two ways. The two power flows are then superimposed in the planetary gear 40 on the second shaft train. The planetary gear 40 and the gear stages loaded during the gear change define the torque relationships in this gearbox. The drag torque of the coupled internal combustion engine can even be helpful for synchronizing at certain gear changes.

Ein Schaltgetriebe nach 5 ist sogar voll lastschaltfähig, wenn der Elektromotor 26 während einer Schaltung genau das Reaktionsmoment auf die zweite Welle 12 des Planetenradsatzes 40 aufprägt, dass sich aus dem Lastmoment an der Abtriebswelle 3, den Drehzahlverhältnissen und den Beschleunigungsmomenten an allen anderen Wellen ergibt. Der Verbrennungsmotor 15 muss dabei aber in seiner Last geregelt werden, weil er nicht mehr alleine das Fahrzeug antreibt. Das gehört aber heute schon zum Stand der Technik. Eine Lastregelung am Verbrennungsmotor 15 kann den Synchronisationsvorgang sogar signifikant unterstützen.A manual transmission after 5 is even fully power shiftable when the electric motor 26 during a shift exactly the reaction torque on the second shaft 12 of the planetary gear set 40 imprints that from the load torque on the output shaft 3 , the speed ratios and the acceleration torque results on all other waves. The internal combustion engine 15 but it must be regulated in its load, because he no longer drives the vehicle alone. But this is already part of the state of the art today. A load control on the internal combustion engine 15 can even significantly support the synchronization process.

6 zeigt eine weitere Getriebestruktur eines Schaltgetriebes 1 nach der Erfindung. Wie bei dem Schaltgetriebe nach 5 hat dieses Getriebe drei Zahnradstufen 6, 7 und 8. Die dritte Zahnradstufe 8 hat in dieser Ausführungsvariante des Schaltgetriebes 1 aber eine ähnliche Übersetzung wie die zweite Zahnradstufe 7. Zusätzlich zu den Merkmalen des Schaltgetriebes nach 5 weist das Schaltgetriebe nach 6 eine vierte Schaltmuffe 24 und eine siebten Zahnkupplung 37 auf. Bei geschlossener siebter Zahnkupplung 37 treibt die Antriebswelle 2 die zweite Welle 12 der Planetenradstufe 40 über die erste Zahnradstufe 6. Daraus ergeben sich, wie in der Schaltlogik nach 7 und im Drehzahlplan nach 8 dargestellt ist, zwei weitere Gänge, so dass dieses Schaltgetriebe acht Vorwärtsgänge aufweist. Da diese neue Verbindung zwischen den beiden Wellensträngen 4 und 5 auf die zweite Welle 12 wirkt, ist für diese Ausführungsvariante des Schaltgetriebes 1 eine weitere Schaltmuffe 24 samt Betätigungsaktuator nötig, denn die zweite Schaltmuffe 22 ist bereits mit zwei Zahnkupplungen 32 und 33 belegt. 6 shows a further transmission structure of a gearbox 1 according to the invention. As with the manual transmission 5 This gear has three gear stages 6 . 7 and 8th , The third gear stage 8th has in this embodiment of the gearbox 1 but a similar translation as the second gear stage 7 , In addition to the features of the manual transmission 5 rejects the manual transmission 6 a fourth shift sleeve 24 and a seventh gear coupling 37 on. With closed seventh gear coupling 37 drives the drive shaft 2 the second wave 12 the planetary gear 40 over the first gear stage 6 , This results, as in the switching logic after 7 and in the speed plan after 8th is shown, two more gears, so that this manual has eight forward gears. Because this new connection between the two wave strands 4 and 5 on the second wave 12 acts, is for this embodiment of the gearbox 1 another shift sleeve 24 including Betätigungsaktuator necessary because the second shift sleeve 22 is already with two gear couplings 32 and 33 busy.

Die drei Zahnkupplungen 32, 33 und 37 zur Verbindung der zweiten Welle 12 mit der Antriebswelle 2 über die Zahnradstufen 6 und 8 und zur Verbindung der zweiten Welle 12 mit dem Getriebegehäuse 0 lassen sich auch noch anders anordnen, um mit den zwei Schaltmuffen 22 und 24 betätigbar zu sein. So ist es auch möglich, die vierte Schaltmuffe 24 so auf der zweiten Welle 12 anzuordnen, dass diese vierte Schaltmuffe auf der einen Seite die siebte Zahnkupplung 37 betätigt und auf der anderen Seite die Anbindung der zweiten Welle 12 mit dem Getriebegehäuse 0 über die dritte Zahnkupplung 33.The three gear couplings 32 . 33 and 37 for connecting the second shaft 12 with the drive shaft 2 over the gear stages 6 and 8th and for connecting the second shaft 12 with the gearbox 0 can also be rearranged differently in order to handle the two shift sleeves 22 and 24 to be operable. So it is also possible, the fourth shift sleeve 24 so on the second wave 12 to arrange that this fourth shift sleeve on one side of the seventh gear coupling 37 operated and on the other side the connection of the second wave 12 with the gearbox 0 over the third gear coupling 33 ,

Um mit einem Schaltgetriebe 1 nach dieser Erfindung mehr als sechs Vorwärtsgänge mit nur drei Schaltmuffen wie in dem Schaltgetriebe nach 5 zu realisieren, bleibt nur die Möglichkeit, auf der ersten Schaltmuffe 21 eine sechste Zahnkupplung 36 vorzusehen, und damit die erste Welle 11 des Planetenradsatzes 40 mit einer weiteren Übersetzung mit der Antriebswelle 2 zu verbinden. Eine Ausführungsvariante des Schaltgetriebes 1 mit diesen Merkmalen ist in 9 gezeigt. Dieses Schaltgetriebe 1 weist eine vierte Zahnradstufe 9 auf, über die die Antriebswelle 2 mit der ersten Welle 11 verbindbar ist, wenn dazu die erste Schaltmuffe 21 die sechste Zahnkupplung 36 schließt.To work with a manual transmission 1 according to this invention more than six forward gears with only three shift sleeves as in the manual transmission after 5 To realize, only the possibility remains, on the first shift sleeve 21 a sixth gear coupling 36 provide, and thus the first wave 11 of the planetary gear set 40 with another translation with the drive shaft 2 connect to. A variant of the gearbox 1 with these features is in 9 shown. This manual transmission 1 has a fourth gear stage 9 on, over which the drive shaft 2 with the first wave 11 is connectable, if to the first shift sleeve 21 the sixth gear coupling 36 closes.

10 zeigt die Schaltlogik für dieses Getriebe und 11 den zugehörigen Drehzahlplan für die Planetenradstufe 40. 12 nennt dazu beispielhaft noch drei verschiedene Auslegungsvarianten für die Übersetzungen der einzelnen Getriebestufen und die damit erzielbaren Abstufungen der Gesamtübersetzungen. In dieser Ausführungsvariante des Schaltgetriebes 1 sind wieder die Übersetzungen der ersten Zahnradstufe 6 und der dritten Zahnradstufe 8 ähnlich oder sogar gleich. 10 shows the switching logic for this gear and 11 the associated speed plan for the planetary gear 40 , 12 refers to three different design variants for the translations of the individual gear stages and the gradations of the overall ratios that can be achieved with them. In this embodiment of the gearbox 1 are again the translations of the first gear stage 6 and the third gear stage 8th similar or even the same.

Wenn die sechste Zahnkupplung 36 geschlossen ist, dreht die erste Welle 11 in diesen Auslegungen ungefähr doppelt so schnell wie die Antriebswelle 2. Durch zusätzliches Schließen der vierten Zahnkupplung 34, der dritten Zahnkupplung 33 und der zweiten Zahnkupplung 32 ergeben sich ein 7., 8. und 9. Vorwärtsgang. Diese weiteren Gänge, zusätzlich zu den sechs Vorwärtsgängen des Schaltgetriebes nach 5, schließen sich sehr harmonisch an die ersten sechs Vorwärtsgänge an und erweitern den Gesamtstellbereich auf Werte zwischen 9 und 10.When the sixth gear coupling 36 closed, the first shaft turns 11 in these designs, about twice as fast as the drive shaft 2 , By additionally closing the fourth toothed coupling 34 , the third gear coupling 33 and the second gear coupling 32 result in a 7th, 8th and 9th forward gear. These additional gears, in addition to the six forward gears of the gearbox after 5 , very harmoniously join the first six forward gears and extend the total range to values between 9 and 10.

Der oben bereits erwähnte zweite Regelbereich an der zweiten Welle 12 wird vom 4. bis zum 7. Vorwärtsgang ausgedehnt. Im 7. Vorwärtsgang dreht die zweite Welle 12 dann wieder mit negativer Drehzahl. Daran schließt sich beim Weiterschalten zwischen dem 7. und 9. Vorwärtsgang ein dritter Regelbereich an, beim dem die Drehzahl an der zweiten Welle 12 wieder von dem negativen Wert auf einen positiven Wert ansteigt.The above-mentioned second control range on the second shaft 12 is extended from the 4th to the 7th forward gear. In the 7th forward gear, the second shaft turns 12 then again with negative speed. This is followed by a third control range when switching between the 7th and 9th forward gear, in which the speed at the second shaft 12 increases again from the negative value to a positive value.

Dieses erfindungsgemäße Schaltgetriebe 1 hat somit drei Regelbereiche, in denen der Elektromotor 26 alle Schaltvorgänge unterstützen kann. Das Schaltgetriebe nach 9 ist somit je nach Drehmomentkapazität des Elektromotors 26 entweder als automatisiertes 9-Gang-Schaltgetriebe oder als lastschaltbares 9-Gang-Automatikgetriebe nutzbar.This transmission according to the invention 1 thus has three control ranges, in which the electric motor 26 can support all switching operations. The manual transmission after 9 is thus depending on the torque capacity of the electric motor 26 either as an automated 9-speed manual or power-shiftable 9-speed automatic transmission usable.

Die 13 bis 15 zeigen Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes 1 mit neun Vorwärtsgängen für Anwendungen in Längsantrieben. Der Antrieb vom Verbrennungsmotor 15 erfolgt in diesen Figuren auf der linken Seite. Dort sitzt auch das Anfahrelement 16 mit dem dort angeordneten Elektromotor 26. Der Abtrieb erfolgt auf der rechten Seite. Dort ist auch die Planetenradstufe 40 platziert.The 13 to 15 show variants of the inventive transmission 1 with nine forward gears for applications in longitudinal drives. The drive from the combustion engine 15 takes place in these figures on the left side. There is also the starting element 16 with the electric motor arranged there 26 , The output is on the right side. There is also the planetary gear 40 placed.

Die 13 und 14 unterscheiden sich durch den Einbau einer weiteren Planetenradstufe 50 mit einem weiteren Sonnenrad 51, einem weiteren Planetenträger 52 mit weiteren Planeten und einem weiteren Hohlrad 53.The 13 and 14 differ by the installation of another planetary gear 50 with another sun wheel 51 , another planet carrier 52 with other planets and another ring gear 53 ,

In dem Schaltgetriebe nach 14 ist das weitere Sonnenrad 51 mit dem Getriebegehäuse 0 verbunden, das weitere Hohlrad 53 mit der Rotorwelle 28 des Elektromotors 26 und der weitere Planetenträger 52 mit der Welle 29 zum Elektromotor 26. Die weitere Planetenradstufe 50 wirkt hier als Hochtreiberstufe, um die Drehzahl des Elektromotors 26 auf noch zulässige Werte zu erhöhen und damit dessen Drehmomentbelastungen zu reduzieren. Dieser mechanische Zusatzaufwand führt in Antrieben mit relativ langsam laufenden Verbrennungsmotoren, wie z. B. in Bussen und Nutzfahrzeugen, zu einem deutlich kleineren Elektromotor 26, so dass dadurch der Gesamtaufwand sinkt.In the manual transmission 14 is the other sun wheel 51 with the gearbox 0 connected, the other ring gear 53 with the rotor shaft 28 of the electric motor 26 and the other planet carrier 52 with the wave 29 to the electric motor 26 , The other planetary gear 50 acts as a high-drive stage to the speed of the electric motor 26 to increase to still permissible values and thus to reduce its torque loads. This mechanical additional effort leads in drives relatively slow-running internal combustion engines, such as. As in buses and commercial vehicles, to a much smaller electric motor 26 , thereby reducing the overall effort.

In dem Schaltgetriebe nach 15 ist das weitere Sonnenrad 51 der weiteren Planetenradstufe 50 mit der Antriebswelle 2 verbunden, das weitere Hohlrad 53 mit der Rotorwelle 28 des Elektromotors 26 und der weitere Planetenträger 52 mit der Welle 29 zum Elektromotor 26. Die weitere Planetenradstufe 50 wirkt hier als weitere Verzweigungsstufe, um damit den Drehzahlbereich des Elektromotors 26 auf noch zulässige Werte aufzuspreizen und damit dessen Drehmomentbelastungen zu reduzieren. Auch dieser mechanische Zusatzaufwand führt unter Umständen zu einem deutlich kleineren Elektromotor 26, so dass dadurch wieder der Gesamtaufwand sinkt.In the manual transmission 15 is the other sun wheel 51 the further planetary gear 50 with the drive shaft 2 connected, the other ring gear 53 with the rotor shaft 28 of the electric motor 26 and the other planet carrier 52 with the wave 29 to the electric motor 26 , The other planetary gear 50 acts here as another branching stage, so as to the speed range of the electric motor 26 auf aufpreizen on still permissible values and thus reduce its torque loads. This mechanical additional expense may lead to a much smaller electric motor 26 , so that this again reduces the overall effort.

Damit diese Ausführungsvariante des Schaltgetriebes 1 auch bei stehendem Verbrennungsmotor 15 funktioniert, muss zum Abstützen von Reaktionsmomenten am weiteren Sonnenrad 51 die Antriebswelle 2 über eine fünfte Schaltmuffe 25 und eine achte Zahnkupplung 38 mit dem Getriebegehäuse 0 verbindbar sein.Thus this embodiment of the gearbox 1 even when the internal combustion engine is stationary 15 works, must support the reaction moments on the other sun 51 the drive shaft 2 over a fifth shift sleeve 25 and an eighth gear coupling 38 with the gearbox 0 be connectable.

16 zeigt schließlich noch eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes 1 mit den Merkmalen der Ausführungsvarianten nach den 6 und 9. Dieses Getriebe hat 4 Zahnradstufen 6, 7, 8 und 9 sowie vier Schaltmuffen 21, 22, 23 und 24, mit denen sieben Zahnkupplungen 31, 32, 33, 34, 35, 36 und 37 schaltbar sind. Insgesamt hat dieses Schaltgetriebe zwölf gut gestufte Vorwärtsgänge, zwei Rückwärtsgänge sowie eine Neutralposition und eine Schaltposition zur Aktivierung einer Parksperre. 17 zeigt die zugehörige Schaltlogik und 18 den Drehzahlplan für die Planetenradstufe 40 dieses Schaltgetriebes. 16 Finally, shows an alternative embodiment of the transmission according to the invention 1 with the features of the embodiments according to the 6 and 9 , This gearbox has 4 gear stages 6 . 7 . 8th and 9 as well as four shift sleeves 21 . 22 . 23 and 24 , with which seven gear couplings 31 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 and 37 are switchable. Overall, this transmission has twelve well-stepped forward gears, two reverse gears and a neutral position and a shift position for activating a parking brake. 17 shows the associated switching logic and 18 the speed plan for the planetary gear 40 this gearbox.

Alle erfindungsgemäßen Schaltgetriebe 1 mit integriertem Elektromotor 26 wirken in den sechs bis zwölf Vorwärtsgängen und dem einem Rückwärtsgang oder den zwei Rückwärtsgängen als Parallelhybridgetriebe, weil dann über den Elektromotor 26 ein elektrischer Leistungsfluss aus einer Batterie zu dem mechanischen Leistungsfluss vom Verbrennungsmotor 15 zum Abtrieb 3 addiert werden kann.All inventive transmission 1 with integrated electric motor 26 act in the six to twelve forward gears and one reverse or two reverse gears as a parallel hybrid transmission, because then on the electric motor 26 an electrical power flow from a battery to the mechanical power flow from the internal combustion engine 15 to the downforce 3 can be added.

Wenn der Verbrennungsmotor 15 noch mit einem weiteren Elektromotor als Starter und Generator verbunden ist, dann bildet diese Antriebseinheit zusammen mit dem erfindungsgemäßen Schaltgetriebe 1 mit integriertem Elektromotor 26 sowohl einen seriellen Hybridantrieb, als auch einen leistungsverzweigten Hybridantrieb mit vielen mechanischen Gängen. Diese vielen mechanischen Gänge dienen dazu, die Lastpunkte optimal auf die Kennfelder der Elektromotoren abzubilden und den Übertragungswirkungsgrad im Getriebe zu erhöhen.When the internal combustion engine 15 is still connected to a further electric motor as a starter and generator, then this drive unit forms together with the transmission according to the invention 1 with integrated electric motor 26 Both a serial hybrid drive, as well as a power-split hybrid drive with many mechanical gears. These many mechanical gears serve to map the load points optimally to the characteristic diagrams of the electric motors and to increase the transmission efficiency in the transmission.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

00
Gehäusecasing
11
Schaltgetriebemanual transmission
22
Antriebswelledrive shaft
33
Abtriebswelleoutput shaft
44
erster Wellenstrangfirst wave strand
55
zweiter Wellenstrangsecond shaft train
66
erste Zahnradstufefirst gear stage
77
zweite Zahnradstufesecond gear stage
88th
dritte Zahnradstufethird gear stage
99
vierte Zahnradstufefourth gear stage
1111
erste Welle der Planetenradstufefirst wave of the planetary gear
1212
zweite Welle der Planetenradstufesecond wave of the planetary gear
1313
dritte Welle der Planetenradstufethird wave of the planetary gear
1414
vierte Welle der Planetenradstufefourth wave of the planetary gear
1515
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
1616
Anfahrelementstarting element
1717
Aktuator für AnfahrelementActuator for starting element
1818
EndantriebFinal Drive
1919
Differenzialdifferential
2121
erste Schaltmuffefirst shift sleeve
2222
zweite Schaltmuffesecond shift sleeve
2323
dritte Schaltmuffethird shift sleeve
2424
vierte Schaltmuffefourth shift sleeve
2525
fünfte Schaltmuffefifth shift sleeve
2626
Elektromotorelectric motor
2727
Stator des ElektromotorsStator of the electric motor
2828
Rotor des ElektromotorsRotor of the electric motor
2929
Welle zum ElektromotorWave to the electric motor
3131
erste Zahnkupplungfirst gear coupling
3232
zweite Zahnkupplungsecond toothed coupling
3333
dritte Zahnkupplungthird gear coupling
3434
vierte Zahnkupplungfourth gear coupling
3535
fünfte Zahnkupplungfifth toothed coupling
3636
sechste Zahnkupplungsixth gear coupling
3737
siebte Zahnkupplungseventh gear coupling
3838
achte Zahnkupplungeighth gear coupling
4040
Planetenradstufeplanetary gear
4141
erstes Sonnenrad der Planetenradstufefirst sun gear of the planetary gear
4242
zweites Sonnenrad der Planetenradstufesecond sun gear of the planetary gear
4343
Hohlrad der PlanetenradstufeRing gear of the planetary gear
4444
Planetenträgerplanet carrier
4545
erste Planetenfirst planets
4646
zweite Planetensecond planet
5050
weitere Planetenradstufeanother planetary gear
5151
weiteres Sonnenradanother sun wheel
5252
weiterer Planetenträgerfurther planet carrier
5353
weiteres Hohlradanother ring gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5106352 [0002] US 5106352 [0002]

Claims (9)

Schaltgetriebe (1) zwischen einer Antriebswelle (2) und einer Abtriebswelle (3) in einem Getriebegehäuse (0), wobei die Antriebswelle (2) über ein schaltbares Anfahrelement (16) mit einem Verbrennungsmotor (15) verbindbar ist und wobei die Antriebswelle (2) auf einem ersten Wellenstrang (4) angeordnet ist und wobei die Abtriebswelle (3) auf einem parallel dazu liegenden zweiten Wellenstrang (5) angeordnet ist und wobei die beiden Wellenstränge durch mindestens eine erste Zahnradstufe (6) und eine zweite Zahnradstufe (7) verbindbar sind und wobei auf mindestens einem der beiden Wellenstränge mindestens eine Planetenradstufe (40) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradstufe (40) auf dem zweiten Wellenstrang (5) angeordnet ist und vier Wellen aufweist, von denen eine erste Welle (11) mit einer ersten Schaltmuffe (21) verbindbar ist, eine zweite Welle (12) mit einer zweiten Schaltmuffe (22) in permanenter, das heißt nicht schaltbarer, Verbindung steht, eine dritte Welle (13) mit einer dritten Schaltmuffe (23) in permanenter Verbindung steht und eine vierte Welle (14) mit der Abtriebswelle (3) verbunden ist.Manual transmission ( 1 ) between a drive shaft ( 2 ) and an output shaft ( 3 ) in a transmission housing ( 0 ), wherein the drive shaft ( 2 ) via a switchable starting element ( 16 ) with an internal combustion engine ( 15 ) is connectable and wherein the drive shaft ( 2 ) on a first shaft train ( 4 ) is arranged and wherein the output shaft ( 3 ) on a parallel thereto second shaft train ( 5 ) is arranged and wherein the two wave strands by at least one first gear stage ( 6 ) and a second gear stage ( 7 ) are connectable and wherein at least one of the two shaft strands at least one planetary gear ( 40 ), characterized in that the planetary gear stage ( 40 ) on the second shaft train ( 5 ) is arranged and has four shafts, of which a first wave ( 11 ) with a first shift sleeve ( 21 ) is connectable, a second wave ( 12 ) with a second shift sleeve ( 22 ) is in permanent, that is not switchable, connection, a third wave ( 13 ) with a third shift sleeve ( 23 ) is in permanent communication and a fourth wave ( 14 ) with the output shaft ( 3 ) connected is. Schaltgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der ersten Schaltmuffe (21) eine erste Zahnkupplung (31) betätigbar ist, mittels derer die erste Welle (11) über die erste Zahnradstufe (6) mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist, dass von der zweiten Schaltmuffe (22) eine zweite Zahnkupplung (32) betätigbar ist, mittels derer die zweite Welle (12) über die erste Zahnradstufe (6) oder eine dritte Zahnradstufe (8) mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist, dass von der zweiten Schaltmuffe (22) eine dritte Zahnkupplung (33) betätigbar ist, mittels derer die zweite Welle (12) direkt oder über die erste Zahnradstufe (6) oder die dritte Zahnradstufe (8) mit dem Getriebegehäuse (0) verbindbar ist, dass von der dritten Schaltmuffe (23) eine vierte Zahnkupplung (34) betätigbar ist, mittels derer die dritte Welle (13) über die zweite Zahnradstufe (7) mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist, und dass von der dritten Schaltmuffe (23) eine fünfte Zahnkupplung (35) betätigbar ist, mittels derer die dritte Welle (13) direkt oder über die zweite Zahnradstufe (7) mit dem Getriebegehäuse (0) verbindbar ist.Manual transmission ( 1 ) according to claim 1, characterized in that of the first shift sleeve ( 21 ) a first gear coupling ( 31 ) is operable, by means of which the first wave ( 11 ) via the first gear stage ( 6 ) with the drive shaft ( 2 ) is connectable, that of the second shift sleeve ( 22 ) a second toothed coupling ( 32 ) is operable, by means of which the second wave ( 12 ) via the first gear stage ( 6 ) or a third gear stage ( 8th ) with the drive shaft ( 2 ) is connectable, that of the second shift sleeve ( 22 ) a third gear coupling ( 33 ) is operable, by means of which the second wave ( 12 ) directly or via the first gear stage ( 6 ) or the third gear stage ( 8th ) with the transmission housing ( 0 ) is connectable, that of the third shift sleeve ( 23 ) a fourth gear coupling ( 34 ) is actuated, by means of which the third wave ( 13 ) via the second gear stage ( 7 ) with the drive shaft ( 2 ) is connectable, and that of the third shift sleeve ( 23 ) a fifth gear coupling ( 35 ) is actuated, by means of which the third wave ( 13 ) directly or via the second gear stage ( 7 ) with the transmission housing ( 0 ) is connectable. Schaltgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (1) eine vierte Zahnradstufe (9) zwischen dem ersten Wellenstrang (4) und dem zweiten Wellenstrang (5) aufweist und dass von der ersten Schaltmuffe (21) auch eine sechste Zahnkupplung (36) betätigbar ist, mittels derer die erste Welle (11) über die vierte Zahnradstufe (9) mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist.Manual transmission ( 1 ) according to one of claims 1 and 2, characterized in that the manual transmission ( 1 ) a fourth gear stage ( 9 ) between the first wave strand ( 4 ) and the second wave strand ( 5 ) and that of the first shift sleeve ( 21 ) also a sixth gear coupling ( 36 ) is operable, by means of which the first wave ( 11 ) via the fourth gear stage ( 9 ) with the drive shaft ( 2 ) is connectable. Schaltgetriebe (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (12) der Planetenradstufe (40) mittels einer siebten Zahnkupplung (37), die von einer vierten Schaltmuffe (24) betätigbar ist, über die erste Zahnradstufe (6) oder die dritte Zahnradstufe (8) mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist.Manual transmission ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the second shaft ( 12 ) of the planetary gear stage ( 40 ) by means of a seventh gear coupling ( 37 ), by a fourth shift sleeve ( 24 ) is operable via the first gear stage ( 6 ) or the third gear stage ( 8th ) with the drive shaft ( 2 ) is connectable. Schaltgetriebe (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (12) der Planetenradstufe (40) direkt oder mittels der dritten Zahnradstufe (8) und einer Welle zum Elektromotor (29) mit einem Rotor (28) eines Elektromotors (26) in Verbindung steht.Manual transmission ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the second shaft ( 12 ) of the planetary gear stage ( 40 ) directly or by means of the third gear stage ( 8th ) and a shaft to the electric motor ( 29 ) with a rotor ( 28 ) of an electric motor ( 26 ). Schaltgetriebe (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradstufe (40) ein erstes Sonnenrad (41) aufweist, das mit der ersten Welle (11) der Planetenradstufe (40) verbunden ist, dass die Planetenradstufe (40) ein zweites Sonnenrad (42) aufweist, das mit der zweiten Welle (12) der Planetenradstufe (40) verbunden ist, dass die Planetenradstufe (40) einen Planetenträger (44) aufweist, der mit der dritten Welle (13) der Planetenradstufe (40) verbunden ist, und dass die Planetenradstufe (40) ein Hohlrad (43) aufweist, das mit der vierten Welle (14) der Planetenradstufe (40) verbunden ist, und dass der Planetenträger (44) mehrere Sätze von je zwei Planetenrädern trägt, von denen erste Planetenräder (45) mit zweiten Planetenrädern (46) und dem ersten Sonnenrad (41) in Eingriff stehen, und von denen die zweiten Planetenräder (46) mit den ersten Planetenrädern (45), mit dem zweiten Sonnenrad (42) und dem Hohlrad (43) in Eingriff stehen.Manual transmission ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the planetary gear stage ( 40 ) a first sun gear ( 41 ) associated with the first wave ( 11 ) of the planetary gear stage ( 40 ), that the planetary gear stage ( 40 ) a second sun gear ( 42 ) connected to the second shaft ( 12 ) of the planetary gear stage ( 40 ), that the planetary gear stage ( 40 ) a planet carrier ( 44 ) connected to the third wave ( 13 ) of the planetary gear stage ( 40 ), and that the planetary gear stage ( 40 ) a ring gear ( 43 ) associated with the fourth wave ( 14 ) of the planetary gear stage ( 40 ), and that the planet carrier ( 44 ) carries several sets of two planetary gears, of which first planetary gears ( 45 ) with second planetary gears ( 46 ) and the first sun wheel ( 41 ), and of which the second planetary gears ( 46 ) with the first planetary gears ( 45 ), with the second sun gear ( 42 ) and the ring gear ( 43 ) are engaged. Schaltgetriebe (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (1) eine weitere Planetenradstufe (50) aufweist mit einem weiteren Sonnenrad (51), das mit dem Getriebegehäuse (0) verbunden ist, und einem weiteren Planetenträger (52) mit mehreren Planetenrädern, der mit der Welle zum Elektromotor (29) verbunden ist, und einem weiteren Hohlrad (53), das mit dem Rotor des Elektromotors (26) verbunden ist.Manual transmission ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the manual transmission ( 1 ) another planetary gear ( 50 ) with another sun gear ( 51 ), which is connected to the transmission housing ( 0 ), and another planet carrier ( 52 ) with several planetary gears, which with the shaft to the electric motor ( 29 ) is connected, and another ring gear ( 53 ) connected to the rotor of the electric motor ( 26 ) connected is. Schaltgetriebe (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (1) eine weitere Planetenradstufe (50) aufweist mit einem weiteren Sonnenrad (51), das mit der Antriebswelle (2) verbunden ist, und einem weiteren Planetenträger (52) mit mehreren Planetenrädern, der mit der Welle zum Elektromotor (29) verbunden ist, und einem weiteren Hohlrad (53), das mit dem Rotor (28) des Elektromotors (26) verbunden ist.Manual transmission ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the manual transmission ( 1 ) another planetary gear ( 50 ) with another sun gear ( 51 ) connected to the drive shaft ( 2 ), and another planet carrier ( 52 ) with several planetary gears, which with the shaft to the electric motor ( 29 ), and another ring gear ( 53 ), with the rotor ( 28 ) of the electric motor ( 26 ) connected is. Schaltgetriebe (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) über eine achte Zahnkupplung (38) und eine fünfte Schaltmuffe (25) mit dem Getriebegehäuse (0) verbindbar ist.Manual transmission ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the drive shaft ( 2 ) via an eighth gear coupling ( 38 ) and a fifth shift sleeve ( 25 ) with the transmission housing ( 0 ) is connectable.
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