Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persist, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO2018104043) 6-SPEED PLANETARY GEAR SYSTEM
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters
6-Gang-Planetenradgetriebe

Die Erfindung betrifft ein 6-Gang-Planetenradgetriebe für ein Kraftfahrzeug.

Planetenradgetriebe werden üblicherweise in automatisiert schaltbaren Getrieben für Kraftfahrzeuge verwendet. Dabei ist in den letzten Jahren die Anzahl der über das Planetenradgetriebe schaltbaren Gänge gestiegen. Beispielsweise sind heute automatisiert schaltbare Getriebe mit bis zu neun Gängen verfügbar.

Ein Beispiel für ein Planetenradgetriebe mit neun Gängen kann der DE 10 2009 025 609 A1 entnommen werden.

Häufig werden zusätzlich einer oder mehrere Elektromotoren in solche Planetenradgetriebe integriert. Man spricht dann von einer Hybridisierung der Getriebe. Das zugehörige Kraftfahrzeug kann dann entweder von einem Verbrennungsmotor alleine, vom Elektromotor alleine oder kombiniert vom Verbrennungsmotor und vom Elektromotor angetrieben werden. Im letztgenannten Fall wirkt das Planetenradgetriebe als sogenanntes Summengetriebe und führt das vom Verbrennungsmotor und vom Elektromotor erzeugte Drehmoment zusammen.

Die Aufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes Planetenradgetriebe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen. Insbesondere soll das Planetenradgetriebe nur einen geringen Bauraum benötigen, sodass die Integration von Elektromotoren einfach möglich ist. Das zu schaffende Planetenradgetriebe soll also einfach hybridisierbar sein.

Die Aufgabe wird durch ein 6-Gang-Planetenradgetriebe der eingangs genannten Art, mit einer Getriebeeingangswelle, einer Getriebeausgangswelle, einem ersten Planetenradsatz, der ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger, ein erstes Hohlrad und mindestens ein erstes Planetenrad umfasst, einem zweiten Planetenradsatz, der ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger, ein zweites Hohlrad und mindestens ein zweites Planetenrad umfasst, und einem dritten Planetenradsatz, der ein drittes

Sonnenrad, einen dritten Planetenträger, ein drittes Hohlrad und mindestens ein drittes Planetenrad umfasst, gelöst, wobei die Getriebeeingangswelle über ein erstes Schaltelement mit dem ersten Planetenträger oder dem ersten Hohlrad koppelbar ist, das erste Sonnenrad über ein zweites Schaltelement mit einem Getriebegehäuse koppelbar ist, der erste Planetenträger über ein drittes Schaltelement mit dem ersten Hohlrad koppelbar ist, das erste Hohlrad oder der erste Planetenträger, das zweite Sonnenrad und das dritte Sonnenrad drehfest verbunden sind, das zweite Hohlrad oder der erste Planetenträger über ein viertes Schaltelement mit dem Getriebegehäuse koppelbar ist und die Getriebeausgangswelle drehfest mit dem zweiten Planetenträger oder dem zweiten Hohlrad verbunden ist. Das zweite Sonnenrad und das dritte Sonnenrad bilden also eine sogenannte Doppelsonne. Unter den Schaltelementen sind Kupplungselemente und/oder Bremselemente zu verstehen, mit denen eine drehfeste Kopplung sowie eine entsprechende Entkopplung der betreffenden Getriebekomponenten möglich ist. Üblicherweise spricht man bei den Schaltelementen von Kupplungen, wenn zwei drehbare Komponenten ge- oder entkoppelt werden. Für den Fall, dass eine drehbare Komponente mit einer feststehenden Komponente ge- oder entkoppelt wird, spricht man von Bremsen. Dabei können alle Schaltelemente durch wirkgleiche ersetzt sein. Insbesondere kann das dritte Schaltelement durch ein Schaltelement ersetzt sein, das zwischen dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad oder zwischen dem ersten Sonnenrad und dem ersten Planetenträger wirkt. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe umfasst drei Planetenradsätze. Im Vergleich zu bekannten Planetenradgetrieben, die beispielsweise vier Planetenradsätze umfassen, ist es daher sehr kompakt aufgebaut. Damit verfügt das 6-Gang-Planetenradgetriebe über ausreichend Bauraum, um einen oder mehrere Elektromotoren zu integrieren und das Getriebe somit zu hybridisieren.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass in hybridisierten Getrieben die Elektromotoren getriebetechnische Aufgaben und/oder Funktionen übernehmen können. Somit kann die mechanische Getriebestruktur vereinfacht werden. Insbesondere basiert diese Idee auf der Erkenntnis, dass in hybridisierten Getrieben die feine Abstufung des mechanischen (Teil-) Getriebes, die bei rein mechanischen Getrieben üblich ist, nicht notwendig ist, da die Elektromotoren auch zur Übersetzungsverstellung genutzt werden können. Somit ist es

ausreichend, im Vergleich zu rein mechanischen Getrieben weniger Gangstufen vorzusehen. Folglich kann das mechanische Getriebe mit weniger Bauteilen realisiert werden. In der Konsequenz steht mehr Bauraum für die Integration des oder der Elektromotoren zur Verfügung. Die Elektromotoren können beispielsweise während eines Schaltvorgangs die Zugkraft aufrecht erhalten und/oder zur Synchronisierung von Elementen des mechanischen (Teil-) Getriebes genutzt werden. Es können dann alle oder manche reibschlüssigen Schaltelemente durch formschlüssige ersetzt werden. Dies ist bezüglich Bauraum und Wirkungsgrad vorteilhaft.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Getriebeeingangswelle drehfest mit dem dritten Planetenträger verbunden. Das Getriebe ist somit einfach aufgebaut.

Dabei kann die Getriebeausgangswelle über ein fünftes Schaltelement mit dem dritten Hohlrad koppelbar sein. Die Bezeichnung des Schaltelements als„fünftes" ist dabei ausschließlich zur übersichtlichen Erläuterung des 6-Gang-Planetenradgetriebes gewählt. Insbesondere ist diese Bezeichnung kein Hinweis auf eine Anzahl im 6-Gang-Planetenradgetriebe verbauter Schaltelemente. Es sind somit alle sechs Gänge schaltbar.

In einer Variante umfasst der erste Planetenradsatz ein äußeres erstes Planetenrad und ein inneres erstes Planetenrad, wobei das äußere erste Planetenrad mit dem ersten Hohlrad, das innere erste Planetenrad mit dem ersten Sonnenrad und das erste äußere Planetenrad mit dem ersten inneren Planetenrad zusammenwirkt. Es ist somit ein kompakt bauendes 6-Gang-Planetenradgetriebe gegeben, das einfach hybridisierbar ist.

Eine Gestaltungsvariante sieht vor, dass der zweite Planetenradsatz ein äußeres zweites Planetenrad und ein inneres zweites Planetenrad umfasst, wobei das äußere zweite Planetenrad mit dem zweiten Hohlrad, das innere zweite Planetenrad mit dem zweiten Sonnenrad und das äußere zweite Planetenrad mit dem inneren zweiten Planetenrad zusammenwirkt. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe benötigt in dieser Konfiguration nur wenig Bauraum. Dadurch können Elektromotoren verhältnismäßig einfach im Getriebe angeordnet werden.

In einer Alternative ist die Getriebeausgangswelle drehfest mit dem dritten Hohlrad verbunden. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe funktioniert somit zuverlässig und ist einfach aufgebaut.

Die Getriebeeingangswelle kann zusätzlich über ein sechstes Schaltelement mit dem dritten Planetenträger koppelbar sein. Wird anstelle des fünften Schaltelements das sechste Schaltelement verwendet, entsteht ein alternatives 6-Gang-Planetenradgetriebe.

In einer Variante ist die Getriebeeingangswelle drehfest mit dem dritten Hohlrad verbunden. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe ist somit einfach aufgebaut.

Es kann zudem der dritte Planetenträger über ein siebtes Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle koppelbar sein. Es sind somit alle 6 Gänge schaltbar. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe hat so einen kompakten Aufbau.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass der dritte Planetenradsatz ein äußeres drittes Planetenrad und ein inneres drittes Planetenrad umfasst, wobei das äußere dritte Planetenrad mit dem dritten Hohlrad, das innere dritte Planetenrad mit dem dritten Sonnenrad und das äußere dritte Planetenrad mit dem inneren dritten Planetenrad zusammenwirkt. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe beansprucht so nur wenig Bauraum. Die Integration von Elektromotoren, die sogenannte Hybridisierung, ist einfach.

Vorteilhafterweise ist mindestens eines der Schaltelemente ein formschlüssiges Schaltelement, vorzugsweise sind alle Schaltelemente formschlüssige Schaltelemente. Diese bauen in der Regel kompakter als reibschlüssige Schaltelemente. Somit benötigt das 6-Gang-Planetenradgetriebe nur einen geringen Bauraum. Darüber hinaus arbeiten formschlüssige Schaltelemente üblicherweise schlupffrei. Sie verfügen also über einen hohen Wirkungsgrad, sodass auch der Wirkungsgrad des 6-Gang-Planetenradgetriebes hoch ist.

Vorteilhafterweise ist ein erster Elektromotor mit dem ersten Sonnenrad gekoppelt. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe ist also hybridisiert. Wie oben erwähnt, kann der Elektromotor getriebetechnische Aufgaben, z. B. Übersetzungs-Verstellung, Synchronisierung, Zugkrafterhaltung, übernehmen. Es können also mit dem 6-Gang-Planetenradgetriebe, das lediglich drei Planetenradsätze umfasst, Funktionen ausgeführt werden, die sonst nur mit größeren und

komplexeren Planetenradgetrieben realisiert werden könne, z. B. von solchen mit vier Planetenradsätzen.

Darüber hinaus kann ein zweiter Elektromotor mit der Getriebeeingangswelle, der Getriebeausgangswelle oder dem dritten Hohlrad gekoppelt sein. Es ergeben sich die gleichen Vorteile, die bereits bezüglich des ersten Elektromotors erläutert wurden. Für den Fall, dass der zweite Elektromotor am dritten Hohlrad angebunden ist, wird das 6-Gang-Planetenradgetriebe vorzugsweise als Quergetriebe genutzt. Anstatt den zweiten Elektromotor mit der Getriebeausgangswelle zu koppeln, kann er auch mit einer beliebigen Fahrzeugabtriebswelle, beispielsweise der Vorder- oder Hinterachse, gekoppelt werden. Die getriebetechnische Funktion ändert sich dadurch nicht.

In einer Ausführungsform ist ein dritter Elektromotor mit der zweiten Sonne gekoppelt. Aus der Bezeichnung „dritter" kann dabei nicht auf die Anzahl der Elektromotoren geschlossen werden. Beispielsweise kann insgesamt nur ein einziger Elektromotor verwendet werden, der jedoch im Sinne einer übersichtlichen Erläuterung als „dritter" bezeichnet wird. Es ergeben sich die Vorteile, die bereits bezüglich des ersten Elektromotors erläutert wurden. Vorzugsweise wird ein solches 6-Gang-Planetenradgetriebe als Quergetriebe verwendet.

Eine Gestaltungsvariante sieht zudem vor, dass ein vierter Elektromotor mit dem dritten Hohlrad gekoppelt ist. Es wird auf die Erläuterung der Vorteile hinsichtlich der übrigen Elektromotoren verwiesen. Das Getriebe wird dann vorzugsweise als Quergetriebe genutzt.

Es kann dabei ein Rückwärtsgang mittels einem oder mehrerer der Elektromotoren realisiert sein. Es kann damit eine mechanische Getriebestruktur verwendet werden, mittels der kein Rückwärtsgang realisierbar ist. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe kann somit verhältnismäßig einfach ausgeführt sein. Dadurch lässt sich der für das Planetenradgetriebe benötigte Bauraum verringern.

Ferner kann bzw. können einer oder mehrere der Elektromotoren als Synchronisierungselemente wirken. Es können also Elemente des 6-Gang-Planetenradgetriebes synchronisiert werden, insbesondere synchronisiert geschaltet werden. Damit wird es möglich, formschlüssige Schaltelemente zu

verwenden und diese synchronisiert zu schalten. Die Vorteile formschlüssiger Schaltelemente wurden bereits erläutert. Es wird zudem ein zugkraftunter-brechungsfreier Gangwechsel möglich.

Das 6-Gang-Planetenradgetriebe ist aus Minus- und/oder Plus-Planetenradsätzen aufgebaut. Vorzugsweise ist das Planetenradgetriebe ausschließlich aus Minus-Planetenradsätzen ausgebaut. Ein Minus-Planeten radsatz kann dabei in einen Plus-Planetenradsatz überführt werden, indem die Anbindung des Planetenträgers und des Hohlrads vertauscht wird. Wenn zusätzlich die Standübersetzung angepasst wird, kann mit Plus-Planetenradsätzen ein wirkgleiches 6-Gang-Planetenradgetriebe realisiert werden.

Das 6-Gang-Planetenradgetriebe kann ein automatisiert schaltbares Getriebe sein. Die Schaltelemente werden also in Abhängigkeit einer Fahrsituation, insbesondere in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit und einer Last, automatisiert geöffnet und geschlossen, ohne dass ein Fahrer den Schaltvorgang auslösen muss. Selbstverständlich kann zusätzlich oder alternativ ein manueller Gangwechsel vorgesehen sein, bei dem ein Fahrer den Gangwechsel beispielsweise durch einen Tastendruck oder einen Wählhebel initiiert und daraufhin die Schaltelemente automatisch betätigt werden. Falls für einen Gangwechsel mehrere Schaltelemente in ihrem Schaltzustand geändert werden müssen, erfolgt dies koordiniert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das 6-Gang-Planetenradgetriebe durch Entfernen eines Planetenradsatzes aus einem Planetenradgetriebe mit vier Planetenradsätzen abgeleitet. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe wird also nicht als Getriebe mit drei Planeten radsätzen entwickelt. Stattdessen wird aus einem Planetenradgetriebe mit vier Planetenradsätzen gezielt ein Planetenradsatz entnommen. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe wird also mit geringem Aufwand entwickelt. Das Planetenradgetriebe mit vier Planetenradsätzen kann beispielsweise ein 9-Gang-Planetenradgetriebe sein. Ein solches Getriebe ist insbesondere aus der DE 10 2009 025 609 A1 bekannt.

Ein Verfahren zur Ableitung eines Planetenradgetriebes mit einer ersten Anzahl an Planetenradsätzen, z. B. drei, aus einem Planetenradgetriebe mit einer zweiten Anzahl an Planetenradsätzen, z. B. vier, wobei die zweite Anzahl größer als die erste Anzahl ist, kann dabei den folgenden Schritt umfassen: Entfernen eines Planetenradsatzes oder mehrerer Planeten radsätze aus dem Planetenradgetriebe mit der zweiten Anzahl an Planetenradsätzen. Dabei wird bzw. werden vorzugsweise derjenige Planetenradsatz oder diejenigen Planetenradsätze entfernt, die für möglichst wenige Gänge genutzt werden. Dafür kann dem Schritt des Entfernens ein Analyseschritt vorgeschaltet sein, in dem die Kraft- und Momentenflüsse im Planetenradgetriebe mit der zweiten Anzahl an Planetenradsätzen in Verbindung mit den mit diesem Planetenradgetriebe realisierbaren Gängen analysiert werden. Zudem muss dabei auf eine gute Schaltbarkeit des Getriebes geachtet werden. Das bedeutet, dass zum Wechsel benachbarter Gänge nur ein oder zwei Schaltelemente in ihrem Zustand geändert werden müssen. Das Planetenradgetriebe kann anschließend hybridisiert werden, d. h. es können einer oder mehrere Elektromotoren integriert werden. Dann können auch vorzugsweise alle reibschlüssigen Schaltelemente durch formschlüssige Schaltelemente ausgetauscht werden. Es ist somit ein Verfahren gegeben, mittels dem auf der Basis eines bestehenden Planetenradgetriebes auf einfache Weise weitere Planetenradgetriebe, die hybridisiert sein können, generiert werden können. Es können also mit wenig Entwicklungsaufwand zahlreiche Getriebevarianten generiert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:

- Figur 1 schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 6-Gang-Planetenradgetriebes,

- Figur 2 schematisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 6-Gang-Planetenradgetriebes,

- Figur 3 schematisch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 6-Gang-Planetenradgetriebes,

- Figur 4 schematisch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 6-Gang-Planetenradgetriebes,

- Figur 5 schematisch eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 6-Gang-Planetenradgetriebes,

- Figur 6 ein zu den in Figuren 1 bis 5 gezeigten 6-Gang-Planetenradgetrieben gehörendes Schaltschema und

- Figur 7 schematisch ein bekanntes 9-Gang-Planetenradgetriebe, aus dem ein erfindungsgemäßes 6-Gang-Planetenradgetriebe abgeleitet werden kann.

Figur 1 zeigt ein 6-Gang-Planetenradgetriebe 10. Dieses umfasst eine Getriebeeingangswelle 12 und eine Getriebeausgangswelle 14.

Die Getriebeeingangswelle 12 und die Getriebeausgangswelle 14 sind über einen ersten Planetenradsatz 16, einen zweiten Planetenradsatz 18 und einen dritten Planetenradsatz 20 koppelbar.

Der erste Planetenradsatz 16 umfasst ein erstes Sonnenrad 22, einen ersten Planetenträger 24, ein erstes Hohlrad 26 und ein erstes Planetenrad 28.

Der zweite Planetenradsatz 18 umfasst ein zweites Sonnenrad 30, ein zweites Hohlrad 32, einen zweiten Planetenträger 34 und ein zweites Planetenrad 36.

Der dritte Planetenradsatz 20 umfasst ein drittes Sonnenrad 40, einen dritten Planetenträger 42, ein drittes Hohlrad 44 und ein drittes Planetenrad 46.

In den Planetenradsätzen 16, 18, 20 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils nur ein erstes Planetenrad 28, ein zweites Planetenrad 36 oder ein drittes Planetenrad 46 dargestellt. Selbstverständlich können die Planetenradsätze 16, 18, 20 auch mehrere Planetenräder umfassen.

Die Planeten radsätze 16, 18, 20 sind in einem Getriebegehäuse 48 angeordnet.

Die Getriebeeingangswelle 12 ist über ein erstes Schaltelement 50 mit dem ersten Planetenträger 24 koppelbar.

Darüber hinaus ist das erste Sonnenrad 22 über ein zweites Schaltelement 52 mit dem Getriebegehäuse 48 koppelbar.

Ferner ist der erste Planetenträger 24 über ein drittes Schaltelement 54 mit dem ersten Hohlrad 26 koppelbar.

Das erste Hohlrad 26, das zweite Sonnenrad 30 und das dritte Sonnenrad 40 sind dabei drehfest verbunden. Somit bilden das zweite Sonnenrad 30 und das dritte Sonnenrad 40 eine sogenannte Doppelsonne.

Weiter ist das zweite Hohlrad 32 über ein viertes Schaltelement 56 mit dem Getriebegehäuse 48 koppelbar.

Die Getriebeausgangswelle 14 ist drehfest mit dem zweiten Planetenträger 34 verbunden.

Die vorgenannte Struktur ist den beiden in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen des 6-Gang-Planetenradgetriebes 10 gemeinsam.

In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist die Getriebeeingangswelle 12 zusätzlich drehfest mit dem dritten Planetenträger 42 verbunden.

Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform die Getriebeausgangswelle 14 über ein fünftes Schaltelement 58 mit dem dritten Hohlrad 44 koppelbar.

Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform ist die Getriebeausgangswelle 14 drehfest mit dem dritten Hohlrad 44 verbunden.

Weiter ist in der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform die Getriebeeingangswelle 12 über ein sechstes Schaltelement 60 mit dem dritten Planetenträger 42 koppelbar.

Die in Figur 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 dadurch, dass in radialer Richtung zwei Planetenräder 28a, 28b angeordnet sind.

Der erste Planetenradsatz 16 umfasst also ein äußeres erstes Planetenrad 28a und ein inneres erstes Planetenrad 28b.

Dabei wirkt das äußere erste Planetenrad 28a mit dem ersten Hohlrad 26, das innere erste Planetenrad 28b mit dem ersten Sonnenrad 22 und das äußere erste Planetenrad 28a mit dem inneren ersten Planetenrad 28b zusammen.

Darüber hinaus wirkt in der Ausführungsform gemäß Figur 3 das erste Schaltelement 50 zwischen dem ersten Hohlrad 26 und der

Getriebeeingangswelle 12 anstatt zwischen der Getriebeeingangswelle 12 und dem ersten Planetenträger 24, wie in den Ausführungsformen gemäß Figur 1 und 2.

Zusätzlich ist in der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform anstelle des ersten Hohlrades 26 der erste Planetenträger 24 mit dem zweiten Sonnenrad 30 und dem dritten Sonnenrad 40 drehfest verbunden.

Die Ausführungsform gemäß Figur 4 umfasst im Unterschied zur in Figur 1 gezeigten Ausführungsform zwei zweite Planetenräder 36a, 36b.

Folglich umfasst der zweite Planeten radsatz 18 ein äußeres zweites Planetenrad 36a und ein inneres zweites Planetenrad 36b, wobei das äußere zweite Planetenrad 36a mit dem zweiten Hohlrad 32, das innere zweite Planetenrad 36b mit dem zweiten Sonnenrad 30 und das äußere zweite Planetenrad 36a mit dem inneren zweiten Planetenrad 36b zusammenwirkt.

Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Figur 1 ist zudem der zweite Planetenträger 24 anstatt des zweiten Hohlrades 32 über das vierte Schaltelement 56 mit dem Getriebegehäuse 48 koppelbar.

Auch ist nicht der zweite Planetenträger 34 mit der Getriebeausgangswelle 14 drehfest verbunden, sondern das zweite Hohlrad 32.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Getriebeeingangswelle 12 drehfest mit dem dritten Hohlrad 44 verbunden ist. Es werden wieder die Unterschiede zur in Figur 1 gezeigten Ausführungsform erläutert.

Der dritte Planetenträger 42 ist hier über ein siebtes Schaltelement 61 mit der Getriebeausgangswelle 14 koppelbar.

Ferner umfasst der dritte Planeten radsatz 20 nun zwei radial nebeneinander angeordnete dritte Planetenräder 46a, 46b.

Das äußere dritte Planetenrad 46a wirkt dabei mit dem dritten Hohlrad 44 zusammen, das innere dritte Planetenrad 46b mit dem dritten Sonnenrad 40 und das äußere dritte Planetenrad 46a mit dem inneren dritten Planetenrad 46b.

Diejenigen Schaltelemente 50, 54, 58, 60, 61 die zwischen drehbaren Komponenten des 6-Gang-Planetenradgetriebes 10 wirken, können als Kupplungen bezeichnet werden.

Die Schaltelemente 52, 56 wirken zwischen dem Getriebegehäuse 48 und drehbaren Getriebekomponenten. Sie können als Bremsen bezeichnet werden.

In den Figuren 1 bis 5 sind die Schaltelemente 50 - 61 formschlüssige Schaltelemente.

Das in den Figuren 1 bis 5 dargestellte 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 kann hybridisiert sein.

Ein erster Elektromotor 62 ist dabei mit dem ersten Sonnenrad 22 gekoppelt.

Ein zusätzlicher, zweiter Elektromotor 64a kann mit der Getriebeeingangswelle 12 gekoppelt sein. Alternativ kann der zweite Elektromotor 64b mit der Getriebeausgangswelle 14 wirkverbunden sein. Eine weitere Alternative ist, den zweiten Elektromotor 64c mit dem dritten Hohlrad 44 zu koppeln.

In den Figuren 1 bis 4 sind jeweils drei zweite Elektromotoren 64a - 64c dargestellt. Diese stellen jedoch Alternativen dar. Das 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 umfasst also stets nur einen einzigen zweiten Elektromotor 64a - 64c.

In der Ausführungsform gemäß Figur 5 sind der Elektromotor 64a und 64c wirkungsgleich. Der Elektromotor 64c ist daher nicht dargestellt.

In der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform kann ein dem Elektromotor 64c entsprechender Motor jedoch an den Planetenträger 42 des dritten Planetenradsatzes 20 angebunden sein. Ein solcher Motor ist in der Figur nicht dargestellt.

Alternativ zum ersten Elektromotor 62 und zum zweiten Elektromotor 64a - 64c kann ein dritter Elektromotor 66 mit dem zweiten Sonnenrad 30 gekoppelt sein.

Zusätzlich kann ein vierter Elektromotor 68 mit dem dritten Hohlrad 44 gekoppelt sein. Der vierte Elektromotor 68 entspricht dabei dem zweiten Elektromotor 64c, der auch mit dem dritten Hohlrad 44 gekoppelt ist.

In der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform entspricht somit der vierte Elektromotor 68 dem Elektromotor 64a. Der Elektromotor 68 ist daher nicht dargestellt.

Der oder die Elektromotoren 62 - 68 können dafür genutzt werden, einen Rückwärtsgang des 6-Gang-Planetenradgetriebes 10 zu realisieren.

Darüber hinaus können einer oder mehrere der Elektromotoren 62 - 68 als Synchronisierungselemente genutzt werden.

In Figur 6 ist ein zum 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 gehörendes Schaltschema dargestellt. In der Kopfzeile sind dafür die Schaltelemente 52 - 61 aufgeführt. In der Kopfspalte sind sechs schaltbare Gänge A bis F notiert. In der so aufgespannten Tabelle wird dann angegeben, in welchem Gang welche Schaltelemente geschlossen sind.

Im Gang A sind die Schaltelemente 50, 54 und 56 geschlossen. Die übrigen Schaltelemente 52, 58, 60, 61 sind geöffnet.

Im Gang B sind die Schaltelemente 50, 52 und 56 geschlossen. Die Schaltelemente 54, 58, 60, 61 sind geöffnet.

Der Gang C sieht vor, dass die Schaltelemente 50, 56 sowie 58, 60 oder 61 geschlossen sind. Die Schaltelemente 54 und 52 sind geöffnet.

Im Gang D sind die Schaltelemente 50, 52 und 58, 60 oder 61 geschlossen. Die Schaltelemente 54 und 56 sind geöffnet.

Im Gang E sind die Schaltelemente 52 und 56 geöffnet, jedoch die Schaltelemente 50, 54 sowie 58, 60 oder 61 geschlossen.

Im Gang F sind die Schaltelemente 52, 54 sowie 58, 60 oder 61 geschlossen und die Schaltelemente 50 und 56 geöffnet.

Aus Figur 6 ist also ersichtlich, dass zum Wechsel zwischen benachbarten Gängen stets nur der Schaltzustand von zwei der Schaltelemente 50 - 61 geändert werden muss.

Die Schaltelemente 50 - 61 können automatisiert geschaltet werden, sodass das 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 ein automatisiert schaltbares Getriebe ist.

Das 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 kann aus einem Planetenradgetriebe 100 mit vier Planetenradsätzen abgeleitet sein. Ein solches Planetenradgetriebe 100 ist beispielsweise aus der DE 10 2009 025 609 A1 bekannt (siehe Figur 4).

Das Planetenradgetriebe 100 ist ein 9-Gang-Getriebe und umfasst einen ersten Planetenradsatz 102, einen zweiten Planetenradsatz 104, einen dritten Planetenradsatz 106 und einen vierten Planetenradsatz 108.

Darüber hinaus umfasst das Planetenradgetriebe 100 ein erstes Schaltelement 1 10, ein zweites Schaltelement 1 12, ein drittes Schaltelement 1 14, ein viertes Schaltelement 1 16, ein fünftes Schaltelement 1 18 und ein sechstes Schaltelement 120. Durch die Betätigung dieser Schaltelemente 1 10 - 120 sind die neun Gänge schaltbar.

Um nun beispielsweise das 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 gemäß Figur 1 aus dem Planetenradgetriebe 100 abzuleiten, wird im gezeigten Beispiel der zweite Planetenradsatz 104 aus dem Planetenradgetriebe 100 entfernt.

In der Folge kann auch das Schaltelement 1 12 entfallen. Die Schaltelemente 1 10 und 1 16 werden innerhalb der Getriebestruktur verschoben oder durch wirkgleiche Schaltelemente ersetzt. Es entspricht also das Schaltelement 1 10 dem Schaltelement 50 und das Schaltelement 1 16 dem Schaltelement 54.

Die Ableitung der in den Figuren 2 bis 5 dargestellten 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 erfolgt analog.

Das 6-Gang-Planetenradgetriebe 10 ist im Vergleich zum Planetenradgetriebe 100 kompakter aufgebaut und bietet mehr Bauraum für die Integration von Elektromotoren 62 - 68.