用于机动车的变速器的制作方法

本发明涉及用于机动车的变速器，变速器包括变速器输入端和变速器输出端、以及第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中，行星齿轮组分别包括多个元件，其中，各自的行星齿轮组的第一元件通过太阳轮形成，其中，各自的行星齿轮组的第二元件在负行星齿轮组的情况中通过保持架形成，而在正行星齿轮组的情况中通过齿圈形成，其中，各自的行星齿轮组的第三元件在负行星齿轮组的情况中通过齿圈形成，而在正行星齿轮组的情况中通过保持架形成，其中，设有第一、第二、第三、第四、第五和第六切换元件，其中，通过有选择地操作切换元件的各其中四个切换元件经由行星齿轮组在切换不同的挡的情况下能在变速器输入端与变速器输出端之间形成不同的动力流引导，其中，第一行星齿轮组的第一元件和第二行星齿轮组的第一元件相互抗相对转动地(drehfest)连接并且共同经由第一切换元件能被固定在抗相对转动的结构元件上，在该抗相对转动的结构元件上也能借助第二切换元件固定第一行星齿轮组的第三元件，其中，第一行星齿轮组的第二元件和第四行星齿轮组的第三元件抗相对转动地相互处于连接状态下，其中，变速器输入端与第二行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接，而变速器输出端与第四行星齿轮组的第二元件抗相对转动地处于连接状态下。

背景技术：

在当前，变速器因此被称为多挡变速器，也就是说能通过操作各自的切换元件切换多个不同的传动比关系作为在变速器的变速器输入端与变速器输出端之间的挡，其中，这优选自动实行。根据切换元件的布置而定地，这些切换元件是离合器或制动器。此类变速器主要使用在机动车内，以便鉴于各种各样的标准来合适地转化各自的机动车的驱动机的牵引力供应。

由us8,545,362b1得知一种变速器，其包括四个行星齿轮组，它们分别由形式为各一个太阳轮、各一个行星架和各一个齿圈的多个元件构成。此外设有六个切换元件，通过对它们的有选择的操作能够在变速器的变速器输入端与变速器输出端之间形成不同的挡。总体上，在此可以在变速器输入端与变速器输出端之间切换十个前进挡和一个后退挡。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供对于由现有技术公知的在变速器输入端与变速器输出端之间具有十个前进挡和一个后退挡的变速器的替选的设计方案。

该任务从权利要求1的前序部分出发结合其特征部分的特征来解决。其后续的从属权利要求分别反映了本发明的有利的改进方案。此外，其中应用了根据本发明的变速器的机动车传动系是权利要求15的主题。

根据本发明，变速器包括变速器输入端和变速器输出端、以及第一、第二、第三和第四行星齿轮组。在此，行星齿轮组分别包括多个元件并且用于从变速器输入端向变速器输出端引导动力流。此外设有六个切换元件，其中，通过有选择地操作其中各四个切换元件经由行星齿轮组在切换不同的挡的情况下能在变速器输入端与变速器输出端之间形成不同的动力流引导。

在本发明的意义中，变速器输入端优选构造在驱动轴的端部上，经由变速器输入端将驱动运动引入到变速器内。变速器输出端在本发明的范围内可以限定在从动轴的端部上，经由变速器输出端将根据分别切换的挡被变速的驱动运动从变速器引出。但是，变速器输出端也可以通过齿轮的齿部形成，在齿部上能截取被变速的驱动运动。

“轴”在本发明的意义中被理解为变速器的能旋转的构件，经由该能旋转的构件将变速器的各所属的部件轴向和/或径向地相互抗相对转动地连接，或经由该能旋转的构件在操作相应的切换元件时能建立此类连接。因此，各自的轴也可以作为中间件存在，经由中间件使各自的部件例如径向地与变速器输出端连接。

“轴向”在本发明的意义中是指沿如下变速器输入端轴线的方向的定向，行星齿轮组沿该变速器输入端轴线相互同轴地布置。然后，“径向”被理解为处于变速器输入端轴线上的轴的直径方向上的定向。

行星齿轮组只要元件允许被接驳的话可以分别要么构造为负行星齿轮组要么构造为正行星齿轮组。在负行星齿轮组的情况中，各自的行星齿轮组的各自的第一元件分别是太阳轮，各自的行星齿轮组的各自的第二元件分别是行星保持架，并且各自的行星齿轮组的各自的第三元件分别是齿圈。因此，负行星齿轮组以本领域技术人员原则上所公知的方式由元件，即太阳轮、行星架和齿圈构成，其中，行星架引导至少一个、但是优选是多个的行星轮，这些行星轮各个分别与太阳轮和环绕的齿圈咬合。

而在正行星齿轮组的情况中，各自的行星齿轮组的各自的第一元件分别是太阳轮，各自的行星齿轮组的各自的第二元件分别是齿圈，并且各自的行星齿轮组的各自的第三元件分别是行星架。在正行星齿轮组的情况中，也存在元件，即太阳轮、齿圈和行星架，其中，行星保持架引导至少一个行星轮对，其中一个行星轮与内置的太阳轮处于齿啮合状态下，而其他行星轮与环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及行星轮相互咬合。

行星齿轮组沿轴向方向优选以第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的次序布置。但是原则上在本发明的范围内也可以涉及其他布置方式。

在根据本发明的变速器中，第一行星齿轮组的第一元件和第二行星齿轮组的第一元件相互抗相对转动地连接，并且可以共同地经由第一切换元件固定在抗相对转动的结构元件上，在抗相对转动的结构元件上也能借助第二切换元件固定第一行星齿轮组的第三元件。此外，第一行星齿轮组的第二元件和第四行星齿轮组的第三元件相互抗相对转动地连接。变速器输入端与第二行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接，而变速器输出端与第四行星齿轮组的第二元件抗相对转动地处于连接状态下。

根据本发明，变速器的抗相对转动的结构元件是变速器的永久静止不动的部件，优选是变速器壳体或此类变速器壳体的一部分，或与变速器壳体牢固连接的构件。于是，通过在操作第一切换元件时使第一行星齿轮组的第一元件和第二行星齿轮组的第一元件固定在抗相对转动的结构元件上，也阻止了两个元件旋转。在第二切换元件闭合时第二行星齿轮组的第三元件也表现如此。

本发明现在包括如下技术教导：第一行星齿轮组的第二元件和第四行星齿轮组的第三元件共同地能经由第三切换元件与第二行星齿轮组的第三元件连接。

换言之，在根据本发明的变速器中，因此第一行星齿轮组的第一元件与第二行星齿轮组的第一元件永久地抗相对转动地相互处于连接状态下。第一行星齿轮组的第二元件和第四行星齿轮组的第三元件也永久地相互抗相对转动地连接。此外，变速器输入端与第二行星齿轮组的第二元件抗相对转动地处于连接状态下，而变速器输出端与第四行星齿轮组的第二元件相互抗相对转动地连接。

在操作第一切换元件时，第一行星齿轮组的第一元件和第二行星齿轮组的第一元件共同地固定在抗相对转动的结构元件上，在闭合第二切换元件时，第一行星齿轮组的第三元件也与该抗相对转动的结构元件抗相对转动地连接并且因此静止不动。而对第三切换元件的操作导致第二行星齿轮组的第三元件与第一行星齿轮组的第二元件和第四行星齿轮组的第三元件的抗相对转动的连接。

因此，第一和第二切换元件被设计为制动器，它们在驱控时将变速器的各自的能旋转的部件或抗相对转动地相互连接的能旋转的部件制动到静止不动，并且固定在抗相对转动的结构元件上，而第三切换元件作为离合器存在，其在操作时使变速器的能旋转的部件在其转动运动方面彼此相适应。

优选地，第一切换元件轴向地被设置在第一行星齿轮组的朝向变速器输入端的侧上且径向地围绕该变速器输入端地设置，而第二切换元件在第一行星齿轮组实施为负行星齿轮组的情况中尤其处在第一行星齿轮组的齿轮平面内并且因此轴向地基本上处在与第一行星齿轮组相同的高度上。而如果第一行星齿轮组实施为正行星齿轮组的话，则第二切换元件优选也轴向地处在第一行星齿轮组的朝向变速器输入端的侧上。另外优选地，第一和第二切换元件在此轴向地并排安置，从而基于此布置方式能经由共同的供给线路进行供给。而第三切换元件轴向地尤其被安置在第二和第三行星齿轮组之间。

根据本发明，行星齿轮组的能旋转的元件的各自的抗相对转动的连接优选经由一个或多个位于中间的轴来实现，这些轴在此在元件的位置空间上紧密的情况中也可以作为短的轴向和/或径向的中间件存在。具体而言，在此，行星齿轮组的永久地相互抗相对转动地连接的元件分别要么作为抗相对转动地相互连接的单个部件存在要么一体式地存在。在后述的情况中，于是各个元件和必要时存在的轴通过共同的构件形成，其中，这尤其是只在各自的元件在变速器中空间上相互紧靠时才实现。

在行星齿轮组的元件只有通过各自的切换元件的操作而抗相对转动地相互连接的情况中，同样经由一个或多个位于中间的轴来实现连接。

总体上，根据本发明的变速器的特征在于具有紧凑的结构形式、低的结构元件载荷、良好的齿部效率和低的变速器损耗。

根据本发明的实施方式，第三行星齿轮组的第三元件可以借助第四切换元件与轴抗相对转动地连接，该轴此外一方面能经由第五切换元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地置入连接状态下，并且另一方面能经由第六切换元件与第三行星齿轮组的第一元件和第四行星齿轮组的第一元件抗相对转动地置入连接状态下。此外，第三行星齿轮组的第二元件与变速器输入端抗相对转动地连接。

在此情况中，因此变速器输入端除了第二行星齿轮组的第二元件外也与第三行星齿轮组的第二元件永久地抗相对转动地连接。此外设有自由的轴，该自由的轴可以通过闭合第四切换元件与第三行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接、可以借助操作第五切换元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接，以及通过闭合第六切换元件与第三行星齿轮组的第一元件和第四行星齿轮组的第一元件分别抗相对转动地连接。第三行星齿轮组的第一元件和第四行星齿轮组的第一元件在此永久地抗相对转动地相互处于连接状态下。

第四、第五和第六切换元件在此分别被设计为离合器，它们在操作时使变速器的各所属的、能旋转的部件在它们的转动运动方面彼此相适应。在此，第四和第五切换元件优选轴向地被安置在第二和第三行星齿轮组之间，并且进一步优选轴向地直接并排安置在基本上相同的径向高度上。尤其地，第三、第四和第五切换元件在此轴向并排，其中，第五切换元件在此轴向地被设置在第三和第四切换元件之间。而第六切换元件优选轴向地被安置在第三和第四行星齿轮组之间，并且在此径向地尤其基本上处在与第四和第五切换元件的高度上。

根据本发明的替选的设计可行方案，第三行星齿轮组的第二元件可以借助第四切换元件与变速器输入端抗相对转动地连接，而第三行星齿轮组的第一元件与第四行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接。此外，第三行星齿轮组的第三元件可以经由第五切换元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接，而第三行星齿轮组能经由第六切换元件被联锁。

因此在该变型方案中，可以通过操作第四切换元件将变速器输入端与第三行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接，而第三行星齿轮组的第三元件能借助闭合第五切换元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地置入连接状态下。第三行星齿轮组的第一元件和第四行星齿轮组第一元件又相互抗相对转动地连接。最后，通过闭合第六切换元件使第三行星齿轮组被联锁。

具体而言，在此通过如下方式实现对第三行星齿轮组的联锁，即，使第六切换元件在操作时将第三行星齿轮组的第三元件和第一元件或第三行星齿轮组的第一元件和第二元件或行星齿轮组的第二元件和第三元件相互抗相对转动地连接。在所有三个情况中，都实现了对第三行星齿轮组的联锁。

因此也在此情况中，第四、第五和第六切换元件也分别设计为离合器，它们在操作时使变速器的各所属的能旋转的部件在转动运动方面彼此相适应。在此，第四和第五切换元件与第三切换元件共同地轴向地处在第二和第三行星齿轮组之间，而第六切换元件又轴向地被设置在第三和第四行星齿轮组之间。另外优选地，第三、第四和第五切换元件轴向地直接并排安置，其中，第四切换元件在此相对第五切换元件径向内置地布置。因此，在该情况中，也能实现切换元件的共同的供给。

根据本发明的另一替选实施方式，第三行星齿轮组的第二元件可以借助第四切换元件与变速器输入端抗相对转动地连接，而第三行星齿轮组的第三元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地处于连接状态下。此外，第三行星齿轮组的第一元件可以经由第五切换元件与第四行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接，第四行星齿轮组的第一元件此外能借助第六切换元件与第三行星齿轮组的第二元件抗相对转动地置于连接状态下。

因此在此情况中，变速器输入端可以经由第四切换元件与第三行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接，第三行星齿轮组的第二元件此外通过操作第六切换元件能与第四行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接。除此之外，第四行星齿轮组的第一元件还可以通过闭合第五切换元件与第三行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接。

在此，第四、第五和第六切换元件也分别作为离合器存在，它们在闭合状态下使变速器的各所属的结构元件在它们的转速方面彼此相适应，并且然后相互抗相对转动地相互连接。第四切换元件在此安置在第二和第三行星齿轮组之间，而第五和第六切换元件优选处在第三和第四行星齿轮组之间。另外优选地，第五和第六切换元件在此通过如下方式相互嵌套，即，使第五切换元件轴向地基本上被安置在与第六切换元件相同的轴向高度上并且相对第六切换元件径向内置地安置。而第四切换元件轴向地被设置在第三行星齿轮组的与第四切换元件相反的侧上，并且直接与第三行星齿轮组相邻。

根据本发明的另外的替选的设计可行方案，第三行星齿轮组的第二元件与变速器输入端抗相对转动地连接，而第三行星齿轮组的第一元件可以借助第四切换元件与第四行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接，第四行星齿轮组的第一元件能经由第六切换元件与第三行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。此外，第三行星齿轮组的第三元件此外可以借助第五切换元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。

因此在此变型方案中，第三行星齿轮组的第二元件以及第二行星齿轮组的第二元件与变速器输入端永久地抗相对转动地连接。而第三行星齿轮组的第三元件可以一方面经由第五切换元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接，以及另一方面借助第六切换元件与第四行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接。然后，第四行星齿轮组第一元件还可以通过闭合第四切换元件与第三行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接。

第四、第五和第六切换元件在此又作为离合器存在，它们在操作时使变速器的各所属的部件在转动运动方面彼此相适应，并且随后抗相对转动地相互耦接。第五切换元件在此尤其轴向地被设置在第二和第三行星齿轮组之间并且在此进一步优选地轴向直接设置在第三切换元件旁，而第四和第六切换元件轴向地尤其被设置在第三和第四行星齿轮组之间。另外优选地，第四和第六切换元件在此通过如下方式相互嵌套，即，使第四和第六切换元件轴向地基本上别安置在相同的高度上，并且使第四切换元件相对第六切换元件径向内置地安置。就此而言，在该变型方案中能想到对第三和第五切换元件和/或第四和第六切换元件进行共同供给。

在根据本发明的变速器的所有前述变型方案中，可以通过有选择地闭合各四个切换元件实现十个前进挡和一个后退挡。在此，通过操作第一、第二、第四和第六切换元件切换第一前进挡，而通过闭合第一、第二、第五和第六切换元件形成第二前进挡。此外，通过操作第二、第四、第五和第六切换元件得到第三前进挡，而通过操作第二、第三、第五和第六切换元件能切换第四前进挡。此外，可以通过闭合第二、第三、第四和第六切换元件形成第五前进挡，其中，为了切换第六前进挡而操作第二、第三、第四和第五切换元件。相反地，通过操作第三、第四、第五和第六切换元件得到第七前进挡，而通过操作第一、第三、第四和第六切换元件能切换第八前进挡。可以通过操作第一、第三、第四和第六切换元件切换第九前进挡，而为了切换第十前进挡闭合第一、第三、第五和第六切换元件。而通过操作第一、第二、第四和第五切换元件得到后退挡。

通过合适地选择行星齿轮组的定轴传动比，以此实现了适用于应用于机动车领域中的传动比序列。对于前进挡的根据其次序的相继切换，在此总是通过如下方式改变各两个切换元件的状态，即，使参与先前的前进挡的其中一个切换元件断开并且闭合用于形成后续的前进挡的另一切换元件。这也导致可以很流畅地经历挡间的切换。由于此外在每个挡中分别闭合总计六个切换元件的其中四个，使得可以使断开的切换元件的损耗保持较低。

有利地，在根据本发明的变速器中针对经由前接于变速器的驱动机的驱动可以实现后退挡。在此，这可以作为在变速器内布置电机的替选或补充来实现，以便在电机发生故障的情况中仍可以实现机动车的后退行驶。

在本发明的改进方案中，行星齿轮组实施为负行星齿轮组。但是根据对此替选的本发明的实施方式地，第一行星齿轮组实施为正行星齿轮组，而第二、第三和第四行星齿轮组分别作为负行星齿轮组存在。

与之相比，在各个元件允许被接驳时，负行星齿轮组可以转变为正行星齿轮组，其中，于是相对于作为负行星齿轮组的实施方案，齿圈和行星架接驳能彼此互换，以及将定轴传动比升高一。反过来地，也可以通过负行星齿轮组来代替正行星齿轮组，只要变速器的元件的接驳能够实现此情况。在此于是，与正行星齿轮组相比同样彼此互换了齿圈和行星架接驳，以及各自的定轴传动比降低了一。但是如已提及，优选地所有行星齿轮组均实施为负行星齿轮组，或对此替选地仅第二、第三和第四行星齿轮组实现为负行星齿轮组，而第一行星齿轮组尤其作为正行星齿轮组存在。

在本发明的改进方案中，变速器输入端构造在驱动轴上并且变速器输出端构造在从动轴上，其中，驱动轴和从动轴相互同轴。在此，变速器输入端优选被设置在变速器的轴向端部上，而变速器输出端轴向地被设计在变速器的与变速器输入端相反的端部上。此布置方式特别适合于应用在具有沿其行驶方向取向的传动系的机动车中。但是对此替选地，变速器输出端也可以横向于变速器输入端地取向，以便实现如下的结构，该结构适合于横向于机动车的行驶方向取向的传动系。在此，变速器输出端可以通过齿部形成，该齿部与轴线平行于变速器输入端轴线布置的轴的齿部咬合。在该轴上然后可以布置驱动车桥的车桥差速器。

根据本发明的另一实施方式，一个或多个切换元件分别实现为力锁合(kraftschlüssig)的切换元件。力锁合的切换元件具有的优点是，其即使在载荷下也可以被切换，从而使得挡间的变换能在牵引力不中断的情况下实现。但是特别优选地，第二切换元件实施为形状锁合(formschlüssig)的切换元件，例如实施为牙嵌式离合器或惯性同步器。因为第二切换元件参与第一至第六前进挡的形成，从而使得在此最终仅在相继的向高切换过程中发生断开。形状锁合的切换元件相对于力锁合的切换元件的优点是，在断开状态中仅出现较低的拖动力矩，从而能够实现更高的效率。

在本发明的改进方案中设置有电机，其转子与变速器的其中一个能旋转的部件抗相对转动地耦接。优选地，电机的定子于是与变速器的抗相对转动的结构元件抗相对转动地连接，其中，电机在此可以电动马达式和/或发电机式地运行，以便实现不同的功能。尤其地，在此能够实现经由电机的纯电动行驶、助力，能够实现经由电机的在变速器内的制动和再生和/或同步。电机的转子可以在此与各自的结构元件同轴或与该结构元件轴线错开地布置，其中，在后者情况中耦接可以经由一个或多个位于中间的传动比级，例如形式为正齿轮级或诸如链条传动机构的牵引器件传动机构来实现。

但是优选地，电机的转子与变速器输入端抗相对转动地耦接，其中以此，以合适的方式形成机动车的纯电动行驶。进一步优选地，使用其中一个或多个切换元件作为用于电动行驶的内部的起动元件，其中，为此特别合适的是第一切换元件、第二切换元件或第四切换元件，这是因为这些切换元件分别参与第一前进挡和后退挡二者。但是作为另外的替选，也使用分开的起动离合器，其被定位在电机与变速器齿轮组之间。

针对纯电动行驶切换变速器内的其中一个挡，其中，在此时，在前进挡中也能通过如下方式实现机动车的后退行驶，即，经由电机引入相反的转动运动，以此使机动车以各自的前进挡的传动比发生后退行驶。其结果是前进挡的传动比可以用于机动车的电动前进行驶和电动后退行驶。但是电机的转子除变速器输入端外也能够接驳在变速器的剩余的能旋转的结构元件上。

根据本发明的特别是与电机的前述布置方式组合地实现的另外的设计可行方案，此外还设置分离离合器，借助该分离离合器能将变速器输入端与联接轴抗相对转动地连接。然后，联接轴用于在机动车传动系内部接驳到驱动机上。在此，设有分离离合器具有的优点是，在纯电动行驶过程中可以中断与驱动机的连接，以此不使此驱动机联动。分离离合器在此优选地被实施为力锁合的切换元件，例如实施为膜片式离合器，但是也可以很好地存在形状锁合的切换元件，例如作为牙嵌式离合器或惯性同步器。

一般地，变速器可以原则上前接有起动元件，例如液力变矩器或摩擦离合器。此起动元件于是也可以是变速器的组成部分并且通过如下方式用于起动过程的设计，即，其能够实现内燃机与变速器的变速器输入端之间的滑转转速。在此，也可以将变速器的其中一个切换元件或可能存在的分离离合器通过如下方式构造为此起动元件，即，使该其中一个切换元件或分离离合器作为摩擦元件存在。此外，可以在变速器的每个轴上原则上布置有通向变速器壳体或其他的轴的超越离合器(freilauf)。

根据本发明的变速器尤其是机动车传动系的一部分，并且然后布置在机动车的尤其是被设计为内燃机的驱动机与传动系的在通向机动车的驱动轮的动力流方向上后继的另外的部件之间。在此，变速器的输入轴要么永久地与内燃机的曲轴抗相对转动地耦接，要么能够经由位于中间的分离离合器或起动元件与该曲轴连接，其中，在内燃机与变速器之间还可以附加地设有扭振减振器。在从动侧，变速器在机动车传动系内部于是优选与机动车的驱动车桥的车桥变速器耦接，然而其中在此，也可以存在到纵向差速器的接驳，经由该纵向差速器实现到机动车的多个被驱动的车桥的分配。车桥变速器或纵向差速器在此可以与变速器一起布置在共同的壳体内。同样地，扭振减振器也可以一起地被整合到该壳体内。

变速器的两个结构元件抗相对转动地“连接”或“耦接”或“相互处于连接状态下”在本发明的意义下是指这些结构元件的永久连接，从而使它们不能相互独立地旋转。就此而言，在这些可以指的是行星齿轮组的元件或变速器的轴或抗相对转动的结构元件的结构元件之间不设有切换元件，而是相应的结构元件相互刚性耦接。

而如果在变速器的两个结构元件之间设有切换元件，则这些结构元件并非永久地相互抗相对转动地耦接，而是只有通过操作位于中间的切换元件才进行抗相对转动的耦接。在此，在本发明的意义中，操作切换元件意味着相关的切换元件转移到闭合状态中并且随后使与之直接耦联的结构元件在其转动运动方面彼此相适应。在相关的切换元件设计为形状锁合的切换元件的情况中，经由其直接抗相对转动地相互连接的结构元件在相同的转速下运行，而在力锁合的切换元件的情况中，在操作该切换元件之后还会在结构元件之间总是存在有转速差。尽管如此，在本发明的范围内，该希望的或不希望的状态仍然被称为经由切换元件进行对各自的结构元件的抗相对转动的连接。

本发明并不限制于独立权利要求或其从属权利要求的特征的所说明的组合。此外，也可以得到如下可能性，即，将从权利要求、如下的对本发明的优选实施方式的描述或直接从附图中得到的各自的特征相互组合。权利要求通过使用附图标记参引附图不应限制权利要求的保护范围。

附图说明

在附图中示出了将在下文中解释的本发明的有利的实施方式。其中：

图1示出机动车传动系的示意性的视图，其中使用根据本发明的变速器；

图2示出根据本发明的第一实施方式的变速器的示意性的视图；

图3示出根据本发明的第二设计可行方案的变速器的示意图；

图4示出根据本发明的第三实施方案的变速器的示意性的视图；

图5示出根据本发明的第四设计可行方案的变速器的示意图；

图6示出根据本发明的第五实施方案的变速器的示意性的视图；

图7示出根据本发明的第六设计可行方案的变速器的示意图；

图8示出根据本发明的第七实施方案的变速器的示意性的视图；

图9示出根据本发明的第八设计可行方案的变速器的示意图；

图10示出根据本发明的第九实施方案的变速器的示意性的视图；

图11示出根据发明的第十设计可行方案的变速器的示意图；

图12示出根据本发明的第十一实施方案的变速器的示意性的视图；

图13示出根据本发明的第十二设计可行方案的变速器的示意图；

图14示出根据本发明的第十三实施方案的变速器的示意性的视图；

图15示出根据本发明的第十四设计可行方案的变速器的示意图；和

图16示出图2至15中的变速器的示例性的切换图表。

具体实施方式

图1示出了机动车传动系的示意性视图，其中，内燃机vkm经由位于中间的扭振减振器ts与变速器g连接。变速器g在从动侧后接有车桥变速器ag，经由该车桥变速器将驱动功率分配到机动车的驱动车桥的驱动轮dw上。变速器g和车桥变速器ag可以在此组合在共同的变速器壳体内，其中于是也可以整合有扭振减振器ts。如此外在图1中可见，内燃机vkm、扭振减振器ts、变速器g和车桥变速器ag沿机动车的行驶方向取向。

从图2中得知根据本发明的第一实施方式的变速器g的示意图。如可见，变速器g包括第一行星齿轮组p1、第二行星齿轮组p2、第三行星齿轮组p3和第四行星齿轮组p4。其中每个行星齿轮组p1、p2、p3和p4具有各一个第一元件e11或e12或e13或e14、各一个第二元件e21或e22或e23或e24、和各一个第三元件e31或e32或e33或e34。各自的第一元件e11或e12或e13或e14在此总是通过各自的行星齿轮组p1或p2或p3或p4的太阳轮形成，而各自的第二元件e21或e22或e23或e24在此作为行星保持架形成。各剩下的第三元件e31或e32或e33或e34则在行星齿轮组p1、p2、p3、p4中通过各自的齿圈形成。

行星齿轮组p1、p2、p3和p4在当前因此分别被设计为负行星齿轮组，其中，各自的行星架以能转动支承的方式引导一个、但是优选是多个的行星轮，行星轮各个与径向内置的太阳轮处于齿啮合状态下并且也与环绕的齿圈处于齿啮合状态下。

但是，如果允许接驳的话，其中一个或多个行星齿轮组p1、p2、p3和p4也可以实施为正行星齿轮组。与各自的作为负行星齿轮组的实施方案相比，为了转变成正行星齿轮组，则各自的第二元件e21或e22或e23或e24必须通过各自的齿圈形成，并且各自的第三元件e31或e32或e33或e34必须通过各自的行星架形成，并且此外各自的定轴传动比升高一。在正行星齿轮组的情况中，行星架则引导至少一个行星轮对，其中的行星轮中的一个行星轮与径向内置的太阳轮处于齿啮合状态下，并且一个行星轮与径向环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及齿轮对的行星轮相互咬合。

在当前，第一行星齿轮组p1、第二行星齿轮组p2、第三行星齿轮组p3和第四行星齿轮组p4轴向地以第一行星齿轮组p1、第二行星齿轮组p2、第三行星齿轮组p3和第四行星齿轮组p4的次序布置在变速器输入端gw1-a与变速器输出端gw2-a之间。

变速器输入端gw1-a和变速器输出端gw2-a相互同轴地设置在变速器g的相反的轴向端部上。变速器输入端gw1-a在图1中的机动车传动系中用于接驳到内燃机vkm上，而变速器g在变速器输出端gw2-a上与随后的车桥变速器ag连接。

如在图2中可见，变速器g总共包括具有如下形式的六个切换元件：第一切换元件b1、第二切换元件b2、第三切换元件k1、第四切换元件k2、第五切换元件k3和第六切换元件k4。在此，切换元件b1、b2、k1、k2、k3和k4分别被实施为力锁合的切换元件，并且优选作为膜片式切换元件存在。此外，第三切换元件k1、第四切换元件k2、第五切换元件k3和第六切换元件k4在当前作为离合器存在，而第一切换元件b1和第二切换元件b2作为制动器存在。

在当前，第一行星齿轮组p1的第一元件e11和第二行星齿轮组p2的第一元件e12相互抗相对转动地连接，并且可以共同地经由第一切换元件b1固定在抗相对转动的结构元件gg上，该抗相对转动的结构元件优选是变速器g的壳体或是此类变速器壳体的一部分。在抗相对转动的结构元件gg上此外还可以通过闭合第二切换元件b2来固定第一行星齿轮组p1的第三元件e31。而第一行星齿轮组p1的第二元件e21与第四行星齿轮组p4的第三元件e34抗相对转动地处于连接状态下。

如在图2中此为可见，第二行星齿轮组p2的第二元件e22和第三行星齿轮组p3的第二元件e23共同地与驱动轴gw1抗相对转动地连接，驱动轴在轴向端部上构成变速器输入端gw1-a。第二行星齿轮组p2的第三元件e32可以一方面经由第三切换元件k1与第一行星齿轮组p1的第二元件e21连接并且与第四行星齿轮组p4的第三元件e34连接，以及另一方面借助第五切换元件k3与轴w抗相对转动地连接。

轴w作为自由的轴设置在变速器g内，并且除了与第二行星齿轮组p2的第三元件e32的可连接性之外，还经由第四切换元件k2与第三行星齿轮组p3的第三元件e33抗相对转动地连接，并且借助第六切换元件k4与第三行星齿轮组p3的第一元件e13和第四行星齿轮组p4的第一元件e14抗相对转动地连接。第三行星齿轮组p3的第一元件e13和第四行星齿轮组p4的第一元件e14在此永久地抗相对转动地相互处于连接状态下。最后，第四行星齿轮组p4的第二元件e24还与从动轴gw2永久地抗相对转动地连接，从动轴在轴向端部上限定变速器的输出gw2-a。

第一切换元件b1轴向位于第一行星齿轮组p1的朝向变速器输入端gw1-a的侧上，而第二切换元件b2位于第一行星齿轮组p1的齿轮平面内。就此而言，第二切换元件b2轴向地基本上位于第一行星齿轮组p1的高度上，并且径向地环绕该第一行星齿轮组安置。

第三切换元件k1、第四切换元件k2和第五切换元件k3轴向地位于第二行星齿轮组p2与第三行星齿轮组p3之间，其中，切换元件k1、k2和k3在此轴向地直接并排设置。此外，第四切换元件k4和第五切换元件k3径向地基本上处于相同的高度，并且相对于第三切换元件k1径向向内错开。由于切换元件k1、k2和k3的此空间上的布置方式，使得经由共同的供给线路对其进行共同的供给成为可能。而第六切换元件k4轴向地处在第三行星齿轮组p3与第四行星齿轮组p4之间，其中，第六切换元件径向地基本上布置在第四切换元件k2和第五切换元件k3的高度上。

图3示出根据本发明的第二设计可行方案的变速器g的示意性的视图，该变速器基本上相应于在图2中所示的变型方案。然而与根据图2的变型方案的区别在于，在此情况中，第一行星齿轮组p1设计为正行星齿轮组，其中，第三元件e31通过行星架形成，并且第二元件e21通过齿圈形成。行星架在此引导至少一个行星轮对，其行星轮中的一个行星轮与径向内置的太阳轮处于齿啮合状态下，并且其他行星轮与径向环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及齿轮对的行星轮相互咬合。作为另外的区别是，第二切换元件b2现在轴向地布置在第一行星齿轮组p1的朝向变速器输入端gw1-a的侧上。其余地，根据图3的实施方式相应于根据图2的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

此外，在图4中示出了根据本发明的第三实施方式的变速器g，其很大程度上对应于根据图2的变型方案。与根据图2的变型方案的区别在于，在此情况中，第三行星齿轮组p3的第二元件e23并非与驱动轴gw1永久地抗相对转动地连接，而是现在将第四切换元件k2闭合以用于抗相对转动的连接。此外，第三行星齿轮组p3的第三元件e33与轴w永久地抗相对转动地连接，从而使得闭合第五切换元件k3直接导致第三行星齿轮组p3的第三元件e33与第二行星齿轮组p2的第三元件e32的抗相对转动的连接。最后，闭合第六切换元件k4通过如下方式导致第三行星齿轮组p3的联锁，即，使第三行星齿轮组的第三元件e33和第一元件e13抗相对转动地相互置于连接中。虽然第四切换元件k2如前那样地轴向地被设置在第三切换元件k1和第五切换元件k3旁，但是由于现在改变的功能，使得第四切换元件k2被进一步径向向内迁移。其余地，根据图4的实施方式相应于根据图2的变型方案。就此而言，对此参考图3的描述。

图5示出根据本发明的第四设计可行方案的变速器g的示意性的视图，该第四设计可行方案基本上相应于前述的并且在图4中图示的变型方案。与根据图3的变型方案的区别在于，在此第一行星齿轮组p1也再次被设计为正行星齿轮组，其中，第三元件e31作为行星架存在，并且第二元件e21作为齿圈存在。在行星架中能转动地支承了至少一个行星轮对，其行星轮中的一个行星轮与径向内置的太阳轮齿处于齿啮合状态下，并且其他行星轮与径向环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及齿轮对的行星轮相互咬合。此外，第二切换元件b2轴向地布置在第一行星齿轮组p1的朝向变速器输入端gw1-a的侧上。其余地，根据图5的实施方式于根据图4的变型方案，对此参考其相关的描述。

此外，在图6中示出根据本发明的第五实施方案的变速器的示意图，其在很大程度上相应于根据图4的变型方案。在此，唯一的区别在于，第三行星齿轮组p3的联锁在此经由第六切换元件k4通过如下方式实现，即，第六切换元件k4在被操作状态中将第三行星齿轮组p3的第一元件e13和第三行星齿轮组p3的第二元件e23相互抗相对转动地连接。就此而言，于是相对于图4中的变型方案也通过如下方式改变了第六切换元件k4的径向位置，即，现在该第六切换元件被进一步径向内置地安置。其余地，根据图6的实施方式相应于根据图4的变型方案，对此参考其相关的描述。

图7示出根据本发明的第六设计可行方案的变速器g的示意性的视图，该第六设计可行方案基本上相应于图6的前述变型方案。在此，区别在于，第一行星齿轮组p1被设计为正行星齿轮组，其中，第三元件e31通过行星架形成，并且第二元件e21通过齿圈形成。行星架在此引导有至少一个行星轮对，其行星轮中的一个行星轮与径向内置的太阳轮处于齿啮合状态下，并且其他行星轮与径向环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及齿轮对的行星轮相互咬合。另外的区别是，现在第二切换元件b2轴向地布置在第一行星齿轮组p1的朝向变速器输入端gw1-a的侧上。其余地，根据图7的实施方式相应于根据图6的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

此外，从图8中得知了根据本发明的第七实施方式的变速器g的示意图，其很大程度上又相应于图4中的变型方案。唯一的区别是，在当前，第三行星齿轮组p3的联锁通过如下方式呈现，即，第六切换元件k4在被操作状态中将第三行星齿轮组p3的第二元件e23和第三行星齿轮组p3的第三元件e33相互抗相对转动地连接。其余地，根据图8的实施方式相应于根据图4的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

图9示出根据本发明的第八设计可行方案的变速器g的示意性的视图，该第八设计可行方案基本上相应于前文所述的并且在图8中所示的变型方案。与根据图8的变型方案的区别是，在此情况中，第一行星齿轮组p1也再次被设计为正行星齿轮组，其中，第三元件e31作为行星架存在，并且第二元件e21作为齿圈存在。在行星架中能转动地支承有至少一个行星轮对，其行星轮中的一个行星轮与径向内置的太阳轮处于齿啮合状态下，并且其他行星轮与径向环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及齿轮对的行星轮相互咬合。此外，第二切换元件b2轴向地布置在第一行星齿轮组p1的朝向变速器输入端gw1-a的侧上。其余地，根据图9的实施方式相应于根据图8的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

在图10中图示根据本发明的第九实施方式的变速器g，其很大程度上相应于根据图2的设计可行方案。与根据图2的变型方案的区别是，在此情况中，第三行星齿轮组p3的第一元件e13和第四行星齿轮组p4的第一元件e14并非永久地抗相对转动地连接，而是只有通过闭合第四切换元件k2才建立抗相对转动的连接。此外，第三行星齿轮组p3的第三元件e33与轴w永久地抗相对转动地连接，并且现在可以一方面通过闭合第五切换元件k3使第三行星齿轮组p3的第三元件e33与第二行星齿轮组p2的第三元件e32抗相对转动地连接，以及另一方面可以借助对第六切换元件k4的操作使第三行星齿轮组p3的第三元件e33与第四行星齿轮组p4的第一元件e14抗相对转动地连接。

由于第四切换元件k2的被改变的功能，使得该第四切换元件与根据图2的变型方案相比现在轴向地被安置在第三行星齿轮组p3与第四行星齿轮组p4之间，并且具体而言基本上位于与第六切换元件k4相同的轴向高度上，其中，第四切换元件k2在此相对第六切换元件k4径向内置地设置。其余地，根据图10的实施方式相应于根据图2的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

图11示出了根据本发明的第十设计可行方案的变速器g的示意性的视图，其基本上相应于图10中的前述变型方案。在此，区别在于，第一行星齿轮组p1被设计为正行星齿轮组，其中，第三元件e31通过行星架形成，并且第二元件e21通过齿圈形成。行星架在此引导有至少一个行星轮对，其行星轮中的一个行星轮与径向内置的太阳轮处于齿啮合状态下，并且其他行星轮与径向环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及齿轮对的行星轮相互咬合。另外的区别是，现在第二切换元件b2轴向地布置在第一行星齿轮组p1的朝向变速器输入端gw1-a的侧上。其余地，根据图11的实施方式相应于根据图10的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

此外，从图12中得知根据本发明的第十一实施方式的变速器g的示意图，其中，该实施方式很大程度上又相应于图2中的变型方案。但是不同的是，驱动轴gw1现在不再与第三行星齿轮组p3的第二元件e23永久地抗相对转动地连接，而是只有通过闭合第四切换元件k2才建立抗相对转动的连接。另外的区别是，第三行星齿轮组的第三元件e33现在与第二行星齿轮组的第三元件e32永久地抗相对转动地连接，而第三行星齿轮组p3的第一元件e13只有通过闭合第五切换元件k3才与第四行星齿轮组p4的第一元件e14抗相对转动地连接。

第四行星齿轮组p4的第一元件e14此外还可以借助第六切换元件k4与第三行星齿轮组p3的第二元件e23抗相对转动地连接。此外，第五切换元件k3和第六切换元件k4现在共同地轴向被安置在第三行星齿轮组p3与第四行星齿轮组p4之间，其中，在此该第五切换元件和第六切换元件轴向并排，并且第五切换元件k3相对第六切换元件k4径向内置地设置。最后，第四切换元件k2由于现在改变的功能与根据图2的变型方案相比被进一步径向向内错开地布置。其余地，根据图12的实施方式相应于根据图2的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

图13示出根据本发明的第十二设计可行方案的变速器g的示意性的视图，其基本上相应于图12中的前述变型方案。与根据图12的变型方案不同的是，在此情况中，第一行星齿轮组p1也又被设计为正行星齿轮组，其中，第三元件e31作为行星架存在，并且第二元件e21作为齿圈存在。在行星架中能转动地支承有至少一个行星轮对，其行星轮中的一个行星轮与径向内置的太阳轮处于齿啮合状态下，并且其他行星轮与径向环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及齿轮对的行星轮相互咬合。此外，第二切换元件b2轴向地布置在第一行星齿轮组p1的朝向变速器输入端gw1-a的侧上。其余地，根据图13的实施方式相应于根据图12的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

此外，从图14中得知根据本发明的第十三实施方式的变速器g的示意图。该实施方式也基本上相应于根据图2的变型方案，其中，与根据图2的变型方案的区别在于附加地设有电机em，电机的定子s被固定在抗相对转动的结构元件gg上，而电机em的转子r与驱动轴gw1抗相对转动地连接。此外，驱动轴gw1可以在变速器输入端gw1-a上经由位于中间的在当前被设计为膜片式切换元件的分离离合器k0与联接轴an抗相对转动地连接，联接轴又与内燃机vkm的曲轴借助位于中间的扭振减振器ts连接。由于转子r与驱动轴gw1的抗相对转动的连接，使得电机em与驱动轴gw1同轴安置。

经由电机em在此可以实现纯电动行驶，其中，在此情况中断开分离离合器k0，以便使变速器输入端gw1-a与联接轴an脱耦，并且不使内燃机vkm联动。其余地，根据图14的实施方式相应于根据图2的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

最后，在图15中示出根据本发明的第十四设计可行方案的变速器g的示意性的视图，其基本上相应于图14中的前述变型方案。在此，第一行星齿轮组p1有被设计为正行星齿轮组，其中，第三元件e31作为行星架存在，并且第二元件e21作为齿圈存在。在行星架中能转动地支承有至少一个行星轮对，其行星轮中的一个行星轮与径向内置的太阳轮处于齿啮合状态下，并且其余行星轮与径向环绕的齿圈处于齿啮合状态下，以及齿轮对的行星轮相互咬合。此外，第二切换元件b2轴向地布置在第一行星齿轮组p1的朝向变速器输入端gw1-a的侧上。其余地，根据图15的实施方式相应于根据图14的变型方案，从而对此参考其相关的描述。

在图16中以表格示出图2至15中的各自的变速器g的示例性的切换图表。如可见，在此分别可以实现总计十个前进挡1至10以及一个后退档r1，其中，在切换图表的列中分别以x标记在其中哪个前进挡1至10和后退挡r中分别被闭合其中哪个切换元件b1、b2、k1、k2、k3和k4。在其中每个前进挡1至10和后退挡r中，在此分别将其中四个切换元件b1、b2、k1、k2、k3和k4闭合，其中，在对前进挡1至10进行相继切换时，将所参与的其中各一个切换元件断开并且然后将另一切换元件闭合。

如在图16中可见，通过操作第一切换元件b1、第二切换元件b2、第四切换元件k2和第六切换元件k6切换第一挡1，其中，由此出发通过如下方式形成第二前进挡2，即，断开第四切换元件k2并且然后闭合第五切换元件k3。此外，可以然后通过如下方式切换到第三前进挡3，即，断开第一切换元件b1并且闭合第四切换元件k2。由此出发，然后通过断开第四切换元件k2并且闭合第三切换元件k1得到第四前进挡4。随后，通过断开第五切换元件k3并且操作第四切换元件k2得到第五前进挡5，其中，由此出发通过如下方式切换到第六前进挡6，即，断开第六切换元件k4并且闭合第五切换元件k3。为了切换到第七前进挡7，然后将第二切换元件b2断开并且将第六切换元件k4闭合。

从第七前进挡7起，然后通过如下方式切换到第八前进挡8，将第六切换元件k4转变到非操作状态并且将第一切换元件b1转变到操作状态。为了进一步升向高切换到第九前进挡9，然后将第五切换元件k3断开并且将第六切换元件k4闭合。最后，通过如下方式从第九前进挡9切换到第十前进挡10，即，将第四切换元件k2转变到非操作状态并且将第五切换元件k3转变到操作状态。

通过闭合第一切换元件b1、第二切换元件b2、第四切换元件k2和第五切换元件k3切换到后退挡r1，在后退挡中可以也在经由内燃机vkm驱动的情况下使车辆后退行驶。

如在图2至图15中所示，第二切换元件b2被实施为力锁合的切换元件。但是第二切换元件b2也可以作为形状锁合的切换元件，例如惯性同步器或牙嵌式切换元件实现。

此外，根据图4至13的变速器g也可以类似于根据图14和15的变型方案被混合动力化。

借助根据本发明的设计方案可以实现具有紧凑结构和良好效率的变速器。

附图标号列表

g变速器

gg抗相对转动的结构元件

p1第一行星齿轮组

e11第一行星齿轮组的第一元件

e21第一行星齿轮组的第二元件

e31第一行星齿轮组的第三元件

p2第二行星齿轮组

e12第二行星齿轮组的第一元件

e22第二行星齿轮组的第二元件

e32第二行星齿轮组的第三元件

p3第三行星齿轮组

e13第三行星齿轮组的第一元件

e23第三行星齿轮组的第二元件

e33第三行星齿轮组的第三元件

p4第四行星齿轮组

e14第四行星齿轮组的第一元件

e24第四行星齿轮组的第二元件

e34第四行星齿轮组的第三元件

b1第一切换元件

b2第二切换元件

k1第三切换元件

k2第四切换元件

k3第五切换元件

k4第六切换元件

1第一前进挡

2第二前进挡

3第三前进挡

4第四前进挡

5第五前进挡

6第六前进挡

7第七前进挡

8第八前进挡

9第九前进挡

10第十前进挡

r1后退挡

gw1驱动轴

gw1-a变速器输入端

gw2从动轴

gw2-a变速器输出端

em电机

s定子

r转子

an联接轴

k0分离离合器

w轴

vkm内燃机

ts扭振减振器

ag车桥变速器

dw驱动轮