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Die
Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß dem einteiligen
Patentanspruch 1.
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Aus
der
DE 103 39 758
A1 ist bereits ein in den Vorwärtsgängen sequentiell lastschaltbares Doppelkupplungsgetriebe
bekannt, welches einen Vorwärtsgang
in Windungsanordnung aufweist.
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Ferner
ist aus der
US 5,560,249 ein
Gruppengetriebe mit zwei parallel angeordneten Vorgelegewellen bekannt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein komfortables Getriebe insbesondere für Nutzfahrzeuge
zu schaffen, welches hohe Drehmomente übertragen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
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In
besonders vorteilhafter Weise werden infolge der leistungsverzweigten
Drehmomentübertragung über zwei
parallel angeordnete Vorgelegewellen die im Leistungsfluss liegenden
Zahnradpaare nur gering belastet. Ferner ist die Durchbiegung der zentralen
Hauptwellen – d.h.
der Zwischenwellen und der Getriebeausgangswelle – gering.
In dem Fall, dass die Hauptwellen und die beiden Vorgelegewellen
in einer Ebene liegen, werden die Hauptwellen sogar überhaupt
nicht durchgebogen, da sich die aus den jeweiligen Zahneingriffen resultierenden
Radialkraftkomponenten gänzlich
kompensieren. Dabei können
die beiden Vorgelegewellen identisch ausgestaltet sein, was neben
der gänzlichen
Radialkraftkompensation auch Fertigungsvorteile mit sich bringt.
Ferner kann in einer alternativen Ausgestaltung zumindest ein Zahnrad
der Hauptwelle ausschließlich
mit einem weiteren Zahnrad kämmen.
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In
besonders vorteilhafter Weise können
die Laufverzahnungen infolge der Leistungsverzweigung schmal ausgeführt werden,
was eine kurze axiale Baulänge
mit sich bringt. Die Hauptwellen können ferner aufgrund der geringen
Biegebelastung dünn oder
hohl dimensioniert sein. Ferner tritt kaum ein Winkelversatz an
den Lagerstellen auf. Die Belastung jeder einzelnen Vorgelegewelle
ist infolge der Leistungsaufteilung auch relativ gering, so dass
auch diese dünn
oder hohl ausgeführt
sein können.
Ferner können
auch die Vorgelegewellen mit verhältnismäßig klein dimensionierten Lagern
versehen sein.
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In
besonders vorteilhafter Weise können sämtliche
Schaltkupplungen koaxial zueinander angeordnet sein, so dass die
Stellaktuatoren für
die Gangwechsel entsprechend kostengünstig ausgeführt sein
können.
Ferner ist im Gegensatz zu einer Anordnung der Schaltkupplung auf
den beiden Vorgelegewellen eine geringere Anzahl von Schaltkupplungen
notwendig.
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In
besonders vorteilhafter Weise kann zumindest ein Vorwärtsgang
als gewundener Gang ausgeführt
sein, dessen Leistungspfad über
insgesamt vier Zahnradebenen verläuft. Gewundene Gänge sind
näher in
der
DE 103 39 758
A1 erläutert,
die diesbezüglich
auch in dieser Anmeldung als aufgenommen gelten soll.
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Die
Verwendung von zwei Vorgelegewellen erweist sich als besonders vorteilhaft
in Kombination mit einem gewundenen Gang, dessen Leistungsfluss über eine
hohle Hauptwelle mit zumindest zwei Festrädern verläuft. Die an diesen beiden Festrädern eingeleitete
Radialkraftkomponente wirkt zusätzlich
auf die Getriebeausgangswelle ein, so dass diese Getriebeausgangswelle
einem besonders hohen Biegemoment ausgesetzt ist, wenn nur eine
Vorgelegewelle verwendet würde.
Ferner würden
die Lager der Getriebeausgangswelle besonders hohen Radialkräften ausgesetzt.
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Weitere
Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der
Beschreibung und der Zeichnung vor.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 ein
Doppelkupplungsgetriebe in einer ersten Ausführungsform,
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2 ein
Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 1 und
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3 ein
Doppelkupplungsgetriebe in einer zweiten Ausführungsform, wobei sämtliche
Schaltkupplungen koaxial zueinander angeordnet sind.
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Im
Folgenden werden die Ausdrücke:
- – „vorne" und „hinten" und
- – „erste
bis siebente Zahnradebene" verwendet.
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„Vorne" ist dabei die bei
Vorwärtsfahrt
des Kraftfahrzeugs nach vorne weisende Richtung, wohingegen „hinten" entsprechend die
entgegengesetzte Richtung ist. In der Zeichnung ist „vorne" links und „hinten" rechts dargestellt.
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Die „erste
bis siebente Zahnradebene" zählt dabei
von vorne nach hinten.
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Eine
Zahnradebene ZE ist eine Ebene, in der zumindest zwei miteinander
kämmende
Zahnräder angeordnet
sind. Eine Zahnradebene aus zumindest zwei miteinander kämmenden
Zahnrädern
bildet eine Übersetzungsstufe.
Dies gilt auch in dem Fall, dass eine Übersetzung von i = 1:1 vorliegt.
Bei der praktischen Umsetzung der dargestellten Getriebeschemata
kann es insbesondere in dem Fall, dass drei Zahnräder in einer
Zahnradebene miteinander kämmen,
sein, dass die Zahnräder
aus Bauraum- oder Dimensionierungsgründen nicht exakt in einer Ebene angeordnet
sein. Ein solcher Grund wären
beispielsweise unterschiedliche Zahnbreiten auf den beiden Vorgelegewellen,
die in unterschiedlichen zu übertragenden
Drehmomenten begründet
sind. Ferner ist in den beiden Ausführungsbeispielen 1 und 3 ein
Zahnrad so breit ausgeführt,
dass es in zwei Zahnradebenen mit unterschiedlichen Gegenzahnrädern kämmt.
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Der
im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Ausdruck Schaltkupplungsebene
SKE bedeutet hier, dass sich in einer Ebene zumindest eine Schaltkupplung
SK befindet. Bei der praktischen Umsetzung der dargestellten Getriebeschemata kann
es insbesondere in dem Fall, dass sich zumindest zwei Schaltkupplungen
in einer Schaltkupplungsebene befinden, sein, dass die Schaltkupplungen
aus Bauraumgründen
nicht exakt in einer Ebene angeordnet sein. Der Bauraum kann beispielsweise durch
die Einbaulage einer Schaltaktuatorik zur Verschiebung der Schaltkupplungen
zwecks eines Gangwechsels vorgegeben sein.
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1 zeigt
ein Doppelkupplungsgetriebe in einer ersten Ausführungsform, welche Anwendung
in einem Heckantrieb oder Mehrachsantrieb eines Kraftfahrzeuges
findet, dessen Antriebsmotor und Doppelkupplungsgetriebe in Fahrtrichtung
längs eingebaut
sind. Dabei kann es sich insbesondere um einen drehmomentstarken
Personenkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug handeln.
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Bei
dem Doppelkupplungsgetriebe ist eine Eingangswelle 10 mit
einer Getriebeausgangswelle 20 durch ein erstes Teilgetriebe 54 und
ein zweites Teilgetriebe 52 verbunden. Die beiden Teilgetriebe 52 und 54 sind
im Leistungsfluss parallel zueinander angeordnet. Die Teilgetriebe 52, 54 besitzen
je eine reibschlüssige
Lastschaltkupplung K1, K2 und je eine Zwischenwelle 12, 14,
von denen die erste Zwischenwelle 14 als radial äußere Hohlwelle
und die zweite Zwischenwelle 12 als radial innere Zwischenwelle 12 ausgebildet
ist. Die Zwischenwellen 12, 14 sind
- – zueinander
konzentrisch,
- – zur
Eingangswelle 10 koaxial und
- – zur
Getriebeausgangswelle 20 koaxial bzw. fluchtend angeordnet
und können
jeweils über
die Lastschaltkupplung K1, K2 mit der Eingangswelle 10 wirkungsmäßig verbunden
werden. Die Lagerung der Wellen erfolgt, wie in DE 103 32 210.8-12 beschrieben.
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Die
zweite Zwischenwelle 12 des zweiten Teilgetriebes 52 ist
mittels einer ersten ein- und ausrückbaren Schaltkupplung SK1
zur Bildung eines direkten sechsten Vorwärtsgangs V6 mit der Getriebeausgangswelle 20 in
einer Stellung S1 drehfest kuppelbar. Ferner weist diese Zwischenwelle 12 ein Antriebszahnrad 11 einer
zweiten Getriebekonstanten C2 auf, das mit zwei Abtriebszahnrädern 15a, 15b der
zweiten Getriebekonstanten C2 kämmt.
Die zweite Getriebekonstante C2 bildet damit eine zweite Zahnradebene
ZE2. Die beiden Abtriebszahnräder 15a, 15b dieser
Getriebekonstanten C2 sind jeweils drehfest und koaxial auf einer
Hohlwelle 13a bzw. 13b des zweiten Teilgetriebes 52 angeordnet.
Die beiden Hohlwellen 13a bzw. 13b werden jeweils
von einer Innenwelle 16a bzw. 16b des ersten Teilgetriebes 54 durchsetzt.
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Diese
Innenwellen 16a, 16b weisen an deren vorderen
Enden jeweils ein koaxiales Abtriebszahnrad 18a, 18b einer
ersten Getriebekonstanten C1 auf, welches mit einem Antriebszahnrad 17 der
ersten Getriebekonstanten C1 kämmt.
Dieses Antriebszahnrad 17 ist drehfest und koaxial zur
ersten Zwischenwelle 14. Deren Getriebekonstante C1 bildet eine
erste Zahnradebene ZE1.
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Die
erste Getriebekonstante C1 bildet die erste Eingangsübersetzung,
welcher vier ungerade Vorwärtsgängen V1,
V3, V5, V7 und zwei ungeraden Rückwärtsgängen R1,
R3 zugeordnet ist. Hingegen bildet die zweite Getriebekonstante
C2 eine zweite Eingangsübersetzung,
welcher drei gerade Vorwärtsgängen V2,
V4, V6 und ein gerader Rückwärtsgang R2
zugeordnet ist.
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Der
zweiten Zahnradebene ZE2 folgt die erste Schaltkupplungsebene SKE1,
in der die besagte Schaltkupplung SK1 axial zwischen dem Antriebsrad 11 der
zweiten Getriebekonstanten C2 und einem Losrad 19 angeordnet
ist. Dieses koaxial drehbar auf der Getriebeausgangswelle 20 angeordnete
Losrad 19 ist in einer Stellung S2 der Schaltkupplung SK1 mit
der Getriebeausgangswelle 20 drehfest gekoppelt. Das Losrad 19 kämmt in einer
dritten Zahnradebene ZE3 mit zwei bezüglich des Durchmessers kleineren
Zahnrädern 21a, 21b,
welche drehfest mit der jeweiligen Hohlwelle 13a bzw. 13b des
zweiten Teilgetriebes 52 verbunden sind.
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Axial
benachbart hinter dieser dritten Zahnradebene ZE3 ist eine vierte
Zahnradebene ZE4 angeordnet, welcher drei Rückwärtsgänge R1, R2 und R3 zugeordnet
sind. Dabei sind die besagten kleinen Zahnräder 21a bzw. 21b axial
so breit, dass sie auch der vierte Zahnradebene ZE4 zugeordnet sind.
Dabei kämmen
diese kleinen Zahnräder 21a bzw. 21b jeweils
mit einem achsparallel versetzten Zwischenrad 23a bzw. 23b.
Diese beiden Zwischenräder 23a, 23b sind
drehbar im Getriebegehäuse
gelagert. Die Zwischenräder 23a, 23b kämmen mit
einem Losrad 24, welches koaxial und drehbar auf der Getriebeausgangswelle 20 angeordnet
ist. Axial hinter diesem Losrad 24 ist eine zweite Schaltkupplung
SK2 angeordnet, mit welcher dieses Losrad 24 in einer Stellung S3
mit der Getriebeausgangswelle 20 drehfest koppelbar ist.
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Axial
hinter dem in einer zweiten Schaltkupplungsebene SKE2 angeordneten
Schaltkupplung SK2 ist eine hohle Hauptwelle 25 angeordnet,
welche in einer Stellung S4 der zweiten Schaltkupplung SK2 drehfest
mit der Getriebeausgangswelle 20 verbunden ist. Die hohle
Hauptwelle 25 ist in einer vorderen fünften Zahnradebene ZE5 drehfest
mit einem Zahnrad 26 verbunden, welches kleiner ist, als
ein am hinteren Ende der hohlen Hauptwelle 26 drehfest
mit dieser verbundenes Zahnrad 27. Das vordere Zahnrad 26 kämmt mit
zwei jeweils koaxial und drehbar auf einer der beiden Hohlwellen 13a bzw. 13b des zweiten
Teilgetriebes 52 angeordneten Zahnrädern 28a, 28b.
Axial hinter diesen Zahnrädern 28a, 28b liegen
die beiden Schaltkupplungsebenen SKE3 mit Schaltkupplungen SK3a,
SK3b, welche zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen
den beiden Hohlwellen 13a, 13b und diesen Zahnrädern 28a, 28b nach
vorne in die Stellung S5 betätigbar sind.
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Diese
Schaltkupplungen SK3a, SK3b sind zur Herstellung von drehfesten
Verbindung mit drehbar und koaxial auf den Innenwellen 16a, 16b gelagerten
Zahnrädern 29a, 29b nach
hinten betätigbar. Diese
Zahnräder 29a, 29b kämmen in
einer sechsten Zahnradebene ZE6 mit dem besagten Zahnrad 27 am
hinteren Ende der hohlen Hauptwelle 25.
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Hinter
der sechsten Zahnradebene ZE6 liegt die siebte Zahnradebene ZE7,
in der drehbar und koaxial auf den Innenwelle 16a, 16b angeordnete
Losräder 30a, 30b und
ein drehfest und koaxial am Ende der Getriebeausgangswelle 10 angeordnetes Festrad 31 liegen.
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Axial
zwischen den beiden letzten Zahnradebenen ZE6 und ZE7 liegt koaxial
zur Innenwelle 16 die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b
in der vierten Schaltkupplungsebene SKE4. Mit dieser Schaltkupplung
SK4a, SK4b sind
- – in einer vorderen Stellung
S7 die Zahnräder 29a, 29b und
alternativ
- – in
einer hinteren Stellung S8 das Losräder 30a, 30b mit
der Innenwelle 16 drehfest koppelbar.
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2 zeigt
ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 1.
Dieses wird im Folgenden anhand der 2 für die einzelnen
Gänge V1
bis V7 und R1 bis R3 beschrieben:
Im ersten Vorwärtsgang
V1
- – ist
die erste Lastschaltkupplung K1 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der hinteren Stellung S2,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der Neutralstellung,
- – sind
die beiden Schaltkupplung SK3a, SK3b in der vorderen Stellung S5
und
- – sind
die beiden Schaltkupplung SK4a, SK4b in der vorderen Stellung S7.
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Der
erste Vorwärtsgang
V1 ist ein gewundener Gang. Der Leistungsfluss verläuft dabei
axial
- – zuerst
fünf Zahnradebenen
nach hinten,
- – dann
drei Zahnradebenen nach vorne und
- – im
Anschluss bis zum Getriebeabtrieb.
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Im
Einzelnen verläuft
der Leistungsfluss aufeinander folgend
- – von der
Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
erste Lastschaltkupplung K1,
- – über die
erste Zwischenwelle 14,
- – über die
erste Getriebekonstante C1,
- – über die
Innenwellen 16a, 16b,
- – über die
sechste Zahnradebene ZE6,
- – über die
hohle Hauptwelle 25,
- – über die
fünfte
Zahnradebene ZE5,
- – über einen
Teilbereich der beiden Hohlwelle 13a, 13b und
- – über die
dritte Zahnradebene ZE3
auf die Getriebeausgangswelle 20.
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Im
zweiten Vorwärtsgang
V2
- – ist
die zweite Lastschaltkupplung K2 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der hinteren Stellung S2,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der Neutralstellung,
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK3a, SK3b ebenfalls in der Neutralstellung
und
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b ebenfalls in der Neutralstellung.
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Demzufolge
ist ausschließlich
eine Schaltkupplung SK1 eingerückt.
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Der
zweite Vorwärtsgang
V2 ist dabei nicht als gewundener Gang ausgeführt. Der Leistungsfluss des
zweiten Vorwärtsganges
V2 verläuft
demzufolge aufeinander folgend
- – von der
Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
zweite Lastschaltkupplung K2,
- – über die
zweite Zwischenwelle 12,
- – über die
zweite Getriebekonstante C2,
- – über einen
vorderen Teilbereich der Hohlwellen 13a, 13b und
- – als
letzte Übersetzungsstufe
ebenso wie beim ersten Vorwärtsgang
V1 über
die dritte Zahnradebene ZE3
auf die Getriebeausgangswelle 20.
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Im
dritten Vorwärtsgang
V3
- – ist
die erste Lastschaltkupplung K1 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der Neutralstellung,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der hinteren Stellung S4,
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK3a, SK3b in der Neutralstellung und
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b in der vorderen Stellung
S7.
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Der
dritte Vorwärtsgang
V3 ist dabei nicht als gewundener Gang ausgeführt. Der Leistungsfluss des
dritten Vorwärtsganges
V3 verläuft
demzufolge aufeinander folgend
- – von der
Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
erste Lastschaltkupplung K1,
- – über die
erste Zwischenwelle 14,
- – über die
erste Getriebekonstante C1,
- – über einen
vorderen Teilbereich der beiden Innenwellen 16a, 16b und
- – als
letzte Übersetzungsstufe über die
sechste Zahnradebene ZE6
auf die Getriebeaungangswelle 20.
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Im
vierten Vorwärtsgang
V4
- – ist
die zweite Lastschaltkupplung K2 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der Neutralstellung,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der hinteren Stellung S4,
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK3a, SK3b in der vorderen Stellung
S5 und
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b in der Neutralstellung.
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Der
vierte Vorwärtsgang
V4 ist dabei nicht als gewundener Gang ausgeführt. Der Leistungsfluss des
vierten Vorwärtsganges
V4 verläuft
demzufolge aufeinander folgend
- – von der
Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
zweite Lastschaltkupplung K2,
- – über die
zweite Zwischenwelle 12,
- – über die
zweite Getriebekonstante C2,
- – über einen
Großteil
der beiden Hohlwelle 13a, 13b und
- – als
letzte Übersetzungsstufe über die
fünfte Zahnradebene
ZE5
auf die Getriebeausgangswelle 20.
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Im
fünften
Vorwärtsgang
V5
- – ist
die erste Lastschaltkupplung K1 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der Neutralstellung,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der Neutralstellung,
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK3a, SK3b in der Neutralstellung und
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b in der hinteren Stellung
S8.
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Demzufolge
sind ausschließlich
die beiden Schaltkupplung SK4a, SK4b eingerückt.
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Der
fünfte
Vorwärtsgang
V5 ist dabei nicht als gewundener Gang ausgeführt. Der Leistungsfluss des
fünften
Vorwärtsganges
V5 verläuft
demzufolge aufeinander folgend
- – von der
Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
erste Lastschaltkupplung K1,
- – über die
erste Zwischenwelle 14,
- – über die
erste Getriebekonstante C1,
- – über einen
Großteil
der beiden Innenwelle 16a, 16b und
- – als
letzte Übersetzungsstufe über die
siebte und damit hinterste Zahnradebene ZE7
auf die Getriebeausgangswelle 20.
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Im
sechsten Vorwärtsgang
V6 ist die zweite Lastschaltkupplung K2 eingerückt. Ebenso, wie im Fall des
fünften
Vorwärtsganges
V5, ist auch im sechsten Vorwärtsgang
V6 ausschließlich
eine Schaltkupplung eingerückt.
Dies ist im Falle des sechsten Vorwärtsgang V6 die erste Schaltkupplung SK1,
die sich in der vorderen Stellung S1 befindet. Die übrigen fünf Schaltkupplungen
SK2, SK3a, SK3b, SK4a, SK4b befinden sich in der Neutralstellung.
Der sechste Vorwärtsgang
V6 ist als direkter Vorwärtsgang
ausgeführt
ist. Bei diesem direkten Vorwärtsgang
ist die zweite Zwischenwelle 12 drehfest mit der Getriebeausgangswelle 20 verbunden, so
dass der sechste Vorwärtsgang
V6 ein Übersetzungsverhältnis von
1:1 aufweist.
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Im
siebten Vorwärtsgang
V7
- – ist
die erste Lastschaltkupplung K1 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der vorderen Stellung S1,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der Neutralstellung,
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK3a, SK3b in der hinteren Stellung
S6 und
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b in der Neutralstellung.
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Der
siebte Vorwärtsgang
V7 ist kein gewundener Gang. Jedoch verläuft der Leistungsfluss ebenso
wie im Falle des ersten Vorwärtsganges
V1 in einem Teilbereich axial hin und zurück. Der Leistungsfluss verläuft dabei
axial
- – zuerst
vier Zahnradebenen nach hinten,
- – dann
drei Zahnradebenen nach vorne und
- – im
Anschluss bis zum Getriebeabtrieb.
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Im
Einzelnen verläuft
der Leistungsflusses aufeinander folgend
- – von der
Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
erste Lastschaltkupplung K1,
- – über die
erste Zwischenwelle 14,
- – über die
erste Getriebekonstante C1,
- – über die
beiden Innenwelle 16a, 16b,
- – über die
Schaltkupplungen SK3a, SK3b, welche die Innenwellen 16a, 16b drehfest
mit der jeweiligen Hohlwelle 13a bzw. 13b an deren
hinterem Ende koppeln und
- – als
letzte Übersetzungsstufe über die
zweite Zahnradebene ZE2, in welcher die Getriebekonstante C2 liegt,
auf
die Getriebeausgangswelle 20.
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Im
ersten Rückwärtsgang
R1
- – ist
die erste Lastschaltkupplung K1 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der Neutralstellung,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der vorderen Stellung S3,
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK3a, SK3b in der vorderen Stellung
S5 und
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b in der vorderen Stellung
S7.
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Der
erste Rückwärtsgang
R1 ist ein gewundener Gang. Der Leistungsfluss verläuft dabei
axial
- – zuerst
fünf Zahnradebenen
nach hinten,
- – dann
zwei Zahnradebenen nach vorne und
- – im
Anschluss bis zum Getriebeabtrieb.
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Im
Einzelnen verläuft
der Leistungsfluss aufeinander folgend
- – von der
Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
erste Lastschaltkupplung K1,
- – über die
erste Zwischenwelle 14,
- – über die
erste Getriebekonstante C1,
- – über die
beiden Innenwellen 16a, 16b,
- – über die
sechste Zahnradebene ZE6,
- – über die
hohle Hauptwelle 25,
- – über die
fünfte
Zahnradebene ZE5,
- – über einen
Teilbereich der beiden Hohlwellen 13a, 13b und
- – über die
fünf Zahnräder 21a, 21b, 23a, 23b, 24 der
vierten Zahnradebene ZE4
auf die Getriebeausgangswelle 20.
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Damit
verläuft
der Leistungsfluss des ersten Rückwärtsganges
R1 sehr ähnlich
dem weiter oben erläuterten
Leistungsfluss des ersten Vorwärtsganges
V1, so dass sich nahezu gleiche Übersetzungsverhältnisse
ergeben.
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Im
zweiten Rückwärtsgang
R2
- – ist
die zweite Lastschaltkupplung K2 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der Neutralstellung,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der vorderen Stellung S3,
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK3a, SK3b in der Neutralstellung und
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b in der Neutralstellung.
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Demzufolge
ist ausschließlich
eine Schaltkupplung SK2 eingerückt.
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Der
zweite Rückwärtsgang
R2 ist dabei nicht als gewundener Gang ausgeführt. Der Leistungsfluss des
zweiten Rückwärtsganges
R2 verläuft
demzufolge aufeinander folgend
- – von der
Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
zweite Lastschaltkupplung K2,
- – über die
zweite Zwischenwelle 12,
- – über die
zweite Getriebekonstante C2,
- – über einen
vorderen Teilbereich der beiden Hohlwelle 13a, 13b und
- – als
letzte Übersetzungsstufe
ebenso wie beim ersten Rückwärtsgang
R1 über
die fünf
Zahnräder 21a, 21b, 23a, 23b, 24 der
vierten Zahnradebene ZE4 auf die Getriebeausgangswelle 20.
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Damit
verläuft
Leistungsfluss des zweiten Rückwärtsganges
R2 sehr ähnlich
dem weiter oben bereits erläuterten
Leistungsfluss des zweiten Vorwärtsganges
V2, so dass sich nahezu gleiche Übersetzungen
ergeben.
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Im
dritten Rückwärtsgang
R3
- – ist
die erste Lastschaltkupplung K1 eingerückt,
- – ist
die erste Schaltkupplung SK1 in der Neutralstellung,
- – ist
die zweite Schaltkupplung SK2 in der vorderen Stellung S3,
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK3a, SK3b in der hinteren Stellung
S6 und
- – sind
die beiden Schaltkupplungen SK4a, SK4b in der Neutralstellung.
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Der
dritte Rückwärtsgang
R3 ist kein gewundener Gang. Im Einzelnen verläuft der Leistungsflusses aufeinander
folgend
- – von
der Getriebeeingangswelle 10,
- – über die
erste Lastschaltkupplung K1,
- – über die
erste Zwischenwelle 14,
- – über die
erste Getriebekonstante C1,
- – über die
beiden Innenwelle 16a, 16b,
- – über die
Schaltkupplungen SK3a, SK3b, welche die Innenwellen 16a, 16b drehfest
mit der jeweiligen Hohlwelle 13a bzw. 13b an deren
hinterem Ende koppeln und
- – als
zweite Übersetzungsstufe über die
fünf Zahnräder 21a, 21b, 23a, 23b, 24 der
vierten Zahnradebene ZE4
auf die Getriebeausgangswelle 20.
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Damit
sind für
einen Wechsel innerhalb der Rückwärtsgänge neben
der Überschneidungssteuerung
der Doppelkupplung ausschließlich
zwei in einer axialen Position parallel benachbarte Schaltkupplungen
zu betätigen.
Dies sind nämlich
für einen
Wechsel vom zweiten Rückwärtsgang
R2 in den dritten Rückwärtsgang
R3 die Schaltkupplungen SK3a, SK3b. Für eine R3→R2-Schaltung sind ebenso nur die
Schaltkupplungen SK3a, SK3b zu betätigen.
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In
einer besonders vorteilhaften weiteren Ausführung der ersten Ausführungsform
werden Schaltkupplungen beim Wechsel vom Leistungsfluss in das lastfreie
Teilgetriebe eingerückt
belassen, obwohl dies für
den aktuell eingelegten Gang nicht unbedingt notwendig ist. Und
zwar bleiben beim Wechsel vom ersten Vorwärtsgang V1 in den zweiten Vorwärtsgang
V2 die dann im lastfreien Teilgetriebe 54 befindlichen
Schaltkupplungen SK4a, SK4b in der Stellung S7 eingerückt. Damit
müssen
zum einen nur die beiden Schaltkupplung SK3a, SK3b für den Wechsel
vom ersten Vorwärtsgang
V1 in den zweiten Vorwärtsgang
V2 betätigt
werden. D.h. die Schaltkupplungen SK3a, SK3b werden in die Neutralstellung
betätigt.
Zum anderen müssen
für die
wahrscheinlich zukünftig folgende
Schaltung in den dritten Vorwärtsgang
V3 die Schaltkupplungen SK4a, SK4b nicht mehr betätigt werden,
da diese infolge des Wechsels auf die Lastschaltkupplung K1 nunmehr wieder
in der korrekten Stellung S7 im Leistungsfluss befindlich sind.
Damit wird ein Vorteil hinsichtlich der Schaltzeit und der Abnutzung
der Schaltkupplungen erzielt. Diese Ausführung kann dabei bei sämtlichen Vorwärtsgängen und/oder
Rückwärtsgängen Anwendung
finden, bei denen sich zukünftig
einzulegende Schaltkupplungen im lastfreien Teilgetriebe befinden. Es
ist sogar möglich,
einen Gangwechsel ohne Betätigung
einer einzigen Schaltkupplung durchzuführen. Lediglich eine Überschneidungssteuerung
der Doppelkupplung reicht, um den Gangwechsel herbeizuführen. Dieses
Schaltverfahren kann sowohl bei Hochschaltungen als auch bei Rückschaltungen
Anwendung finden.
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3 zeigt
ein Doppelkupplungsgetriebe in einer zweiten Ausführungsform,
wobei sämtliche Schaltkupplungen
koaxial zueinander angeordnet sind. Im Folgenden werden die Unterschiede
zur ersten Ausführungsform
gemäß 1 erläutert.
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Das
mit der ersten Kupplung K1 drehfest koppelbare Festrad 117 ist
kleiner als das mit der zweiten Kupplung K2 drehfest verbundene
Festrad 111. Somit übersetzt
die erste Getriebekonstante C1 im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
nahezu 1:1, wohingegen die zweite Getriebekonstante C2 ins Schnelle übersetzt.
Die beiden parallelen Hohlwellen 113a, 113b tragen
jeweils drei Festräder 115a, 121a, 199a bzw. 115b, 121b, 199b.
Koaxial auf der Getriebeausgangswelle 120 sind ausschließlich separate
Losräder 119, 124, 190, 126, 127, 131 angeordnet,
die jeweils mittels einer von vier Schaltkupplungen SK1 bis SK4
drehfest mit der Getriebeausgangswelle 120 koppelbar sind.
Eine hohle Hauptwelle ist somit nicht vorhanden.
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Das
Doppelkupplungsgetriebe weist acht Zahnradebenen ZE1 bis ZE8 auf,
wobei die Rückwärtsgänge R in
der letzten Zahnradebene ZE8 liegen. Zum Einlegen eines Rückwärtsganges
R ist die einseitig nutzbare Schaltkupplung SK4 vorgesehen. Axial
breite und vom Durchmesser kleine Festräder 198a, 198b erstrecken
sich somit in der achten Zahnradebene ZE8 der Rückwärtsgänge R und der siebten Zahnradebene
ZE7 des ersten Vorwärtsganges V1.
Axial vor einem Losrad 127 dieses ersten Vorwärtsganges
V1 ist eine dritte Schaltkupplung SK3 angeordnet, mittels welcher
einerseits das Losrad 127 und andererseits ein Losrad 126 mit
der Getriebeausgangswelle 120 koppelbar ist. Letzteres
Losrad 126 liegt dabei in einer sechsten Zahnradebene ZE6
und ist dem fünften
Vorwärtsgang
V5 zugehörig.
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Damit
sind bei diesem Doppelkupplungsgetriebe die geraden Vorwärtsgänge V2,
V4, und der Direktgang V6 der zweiten Kupplung K2 zugeordnet. Hingegen
sind die ungeraden Vorwärtsgänge V1,
V3, und der Direktgang V5 der ersten Kupplung K1 zugeordnet. Da
somit sequentielle Gangwechsel stets mit einem Wechsel der Kupplung
K1 bzw. K2 verbunden sind, sind auch in dieser zweiten Ausführungsform sämtliche
Vorwärtsgänge sequentiell
lastschaltbar.
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Bei
den beschriebenen Ausführungsformen handelt
es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der
beschriebenen Merkmale für
unterschiedliche Ausführungsformen
ist ebenfalls möglich.
Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung
gehörenden
Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien
der Vorrichtungsteile zu entnehmen.