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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für
ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches
1 näher definierten Art.
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Aus
der Druckschrift
DE
103 05 241 A1 ist ein sechs- oder siebengängiges
Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst
zwei Kupplungen, die jeweils mit ihren Eingangsseiten mit der Antriebswelle
und mit ihren Ausgangsseiten mit jeweils einer der beiden Getriebeeingangswellen
verbunden sind. Die beiden Getriebeeingangswellen sind koaxial zueinander
angeordnet. Ferner sind zwei Vorgelegewellen achsparallel zu den
beiden Getriebeeingangswellen angeordnet, deren Losräder
mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen.
Darüber hinaus sind Koppelvorrichtungen axial verschiebbar
an den Vorgelegewellen drehfest gehalten, um die jeweiligen Gangzahnräder schalten
zu können. Die jeweils gewählte Übersetzung
wird über die Abtriebszahnräder auf ein Differentialgetriebe übertragen.
Um die gewünschten Übersetzungsstufen bei dem
bekannten Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren, sind eine Vielzahl von
Radebenen erforderlichen, so dass ein nicht unerheblicher Bauraum
beim Einbau benötigt wird.
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Ferner
ist aus der Druckschrift
DE
38 22 330 A1 ein Stirnradwechselgetriebe bekannt. Das Stirnradwechselgetriebe
umfasst eine unter Last schaltbare Doppelkupplung, deren einer Teil
mit einer Antriebswelle und deren anderer Teil mit einer drehbar auf
der Antriebswelle gelagerten Antriebshohlwelle verbunden ist. Für
bestimmte Übersetzungen kann die Antriebswelle mit der
Antriebshohlwelle über ein Schaltelement gekoppelt werden.
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Aus
der Druckschrift
DE
10 2004 001 961 A1 ist ein Lastschaltgetriebe mit zwei
Kupplungen bekannt, die jeweils einem Teilgetriebe zugeordnet sind.
Die Getriebeeingangswellen der beiden Teilgetriebe sind koaxial
zueinander angeordnet und stehen über Festräder
mit Losrädern der zugeordneten Vorgelegewellen in Eingriff.
Die jeweiligen Losräder der Vorgelegewellen können
mittels zugeordneten Schaltelementen drehfest mit der jeweiligen
Vorgelegewelle verbunden werden. Aus dieser Druckschrift ist unter
anderem ein Siebenganggetriebe bekannt, bei dem ein weiteres Schaltelement
zum Koppeln der beiden Getriebeeingangswellen zum Realisieren einer
weiteren Übersetzungsstufe vorgesehen ist. Das Siebenganggetriebe
erfordert in dieser Ausgestaltung zumindest sechs Radebenen in den
beiden Teilgetrieben, um die Übersetzungsstufen realisieren
zu können. Dies führt zu einer unerwünschten
Verlängerung der Baulänge in axialer Richtung,
so dass die Einbaumöglichkeit in ein Fahrzeug erheblich
eingeschränkt wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe
der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei dem lastschaltbare Übersetzungsstufen
möglichst kostengünstig und mit möglichst
wenigen Bauteilen bei einem geringen Bauraumbedarf realisiert werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Doppelkupplungsgetriebe
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen
und den Zeichnungen.
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Demnach
wird ein bauraumoptimiertes Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen
vorgeschlagen, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle und
deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei z. B. koaxial zueinander
angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind. Das Doppelkupplungsgetriebe
umfasst zumindest zwei Vorgelegewellen, auf denen als Losräder
ausgebildete Gangzahnräder drehbar gelagert sind, und auf
den beiden Getriebeeingangswellen drehfest angeordnete und als Festräder
ausgebildete Gangzahnräder, die wenigstens zum Teil mit
den Losrädern in Eingriff stehen. Darüber hinaus
sind mehrere Koppelvorrichtungen oder dergleichen zur drehfesten Verbindung
von einem Losrad mit einer Vorgelegewelle vorgesehen. Das erfindungsgemäße
Doppelkupplungsgetriebe weist jeweils ein an den beiden Vorgelegewellen
vorgesehenes Abtriebszahnrad beziehungsweise Konstantenritzel, welches
jeweils mit einer Verzahnung einer Antriebswelle gekoppelt ist,
um die jeweilige Vorgelegewelle mit dem Abtrieb zu verbinden, wobei mehrere
lastschaltbare Vorwärtsgänge und zumindest ein
Rückwärtsgang schaltbar sind.
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Erfindungsgemäß sind
vorzugsweise nur drei Doppel-Radebenen vorgesehen, bei denen jeweils
ein Losrad der Vorgelegewelle einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen
zugeordnet ist, wobei in jeder Doppel-Radebene zumindest ein Losrad
für mindestens zwei Gänge benutzbar ist, so dass
zumindest ein Windungsgang über zumindest eine einem der
Abtriebszahnräder zugeordnete und geöffnete Koppelvorrichtung
schaltbar ist, in dem im geöffneten beziehungsweise aktivierten
Zustand der Koppelvorrichtung das jeweilige Abtriebszahnrad von der
zugeordneten Vorgelegewelle gelöst ist. Im nicht geschalteten
beziehungsweise nicht betätigten Zustand ist die einem
Abtriebszahnrad zugeordnete Koppelvorrichtung geschlossen, so dass
das jeweilige Abtriebszahnrad drehfest mit der zugeordneten Vorgelegewelle
verbunden ist.
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Aufgrund
der möglichen Mehrfachnutzungen von Losrädern
können bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe
mit möglichst wenigen Radebenen eine maximale Anzahl von Übersetzungen realisiert
werden, wobei vorzugsweise sämtliche Vorwärtsgänge
und Rückwärtsgänge bei sequentieller Ausführung
lastschaltbar sind.
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In
vorteilhafter Weise können maximal vier Schaltelemente
für pro Vorgelegewelle verwendet, welche durch Schaltelemente
und/oder Koppelvorrichtungen realisiert werden können,
um mit gegebenenfalls maximal zwei Betätigungseinrichtungen
an jeder Vorgelegewelle auszukommen. Um die Gangabstufung besser
anpassen zu können, kann bei dem erfindungsgemäßen
Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen sein, dass z. B. ein Abtriebsritzel
bezie hungsweise ein Abtriebszahnrad einer Vorgelegewelle schaltbar
sein kann, wodurch mehr Windungsgänge als nur unter Verwendung
eines Schaltelement zur Verfügung stehen.
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Das
erfindungsgemäß vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe
kann vorzugsweise als 7-Ganggetriebe ausgeführt werden.
Aufgrund der kurzen Bauweise gegenüber bekannten Getriebeanordnungen
ist das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe
besonders für eine Frontquer-Bauweise bei einem Fahrzeug
geeignet. Es sind jedoch auch andere Einbauweisen je nach Art und
Bauraumsituation des jeweils in Betracht kommenden Fahrzeuges möglich.
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Im
Rahmen einer möglichen ersten Ausführungsvariante
der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei geöffneter
Koppelvorrichtung an der ersten Vorgelegewelle das zugeordnete Abtriebszahnrad von
der ersten Vorgelegewelle entkoppelt wird, so dass der erste Vorwärtsgang
und der siebente Vorwärtsgang als Windungsgang schaltbar
sind. Dabei kann sowohl der erste Vorwärtsgang als auch
der siebente Vorwärtsgang u. a. über die Zahnradstufen
des dritten und vierten Vorwärtsganges realisiert werden, wobei
nur drei Schaltstellen beziehungsweise Koppelvorrichtungen an der
zweiten Vorgelegewelle erforderlich sind.
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Bei
einer zweiten möglichen Ausführungsvariante der
Erfindung kann vorgesehen sein, dass durch die geöffnete
Koppelvorrichtung an den ersten Vorgelegewelle der erste Vorwärtsgang
als Windungsgang schaltbar ist, und dass über ein zusätzliches,
aktivierbares bzw. schließbares Schaltelement zum Beispiel
an der zweiten Vorgelegewelle ein Losrad des zweiten Teilgetriebes
mit einem Losrad des ersten Teilgetriebes verbindbar ist, so dass über
das Schaltelement der siebente Vorwärtsgang als Windungsgang
geschaltet werden kann. Dabei kann sowohl der erste Vorwärtsgang
als auch der siebente Vorwärtsgang u. a. über
die Zahnradstufen des zweiten und vierten Vorwärts ganges
realisiert werden. Durch das zusätzliche Schaltelement
bei dieser Ausführungsvariante kann zu dem ein Kriechgang
als Windungsgang geschaltet werden, wobei für den siebenten
Vorwärtsgang und den Kriechgang lediglich zwei Schaltstellen,
nämlich das Schaltelement und eine Koppelvorrichtung an
der zweiten Vorgelegewelle betätigt werden müssen.
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Auch
bei einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung kann
vorgesehen sein, dass neben der geöffneten Koppelvorrichtung
an der ersten Vorgelegewelle zum Schalten eines Rückwärtsganges
als Windungsgang zusätzlich ein Schaltelement zum Beispiel
an der zweiten Vorgelegewelle zum Verbinden eines Losrades des zweiten
Teilgetriebes mit einem Losrad des ersten Teilgetriebes vorgesehen
ist, über das sowohl der erste Vorwärtsgang als
auch der siebente Vorwärtsgang als Windungsgang schaltbar sind.
Dabei können sowohl der erste Vorwärtsgang als
auch der siebente Vorwärtsgang über die Zahnradstufen
des dritten und vierten Vorwärtsganges realisiert werden.
Ferner kann bei dieser Ausführungsvariante vorgesehen sein,
dass die Zahnradstufen für den zweiten, dritten und vierten
Vorwärtsgang auf der zweiten Vorgelegewelle angeordnet sind,
wodurch sich Vorteile bei der Verzahnungsauslegung und hinsichtlich
der Wellenlagerung und Wellenauslegung ergeben.
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Im
Rahmen einer vierten Ausführungsvariante der Erfindung
kann vorgesehen sein, dass im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsvarianten
ein zusätzliches Schaltelement an der ersten Vorgelegewelle
vorgesehen ist, welches ein Losrad des zweiten Teilgetriebes mit
einem Losrad des ersten Teilgetriebes verbindet, so dass ein erster
Vorwärtsgang und auch zum Beispiel ein Rückwärtsgang
als Windungsgang schaltbar sind. Dabei können sowohl der
erste Vorwärtsgang als auch der Rückwärtsgang über
die Zahnradstufen des dritten und vierten Vorwärtsganges
realisiert werden. Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante
kann als Schaltelement z. B. eine Klaue zur Verbindung zweier Zahnräder
oder dergleichen verwendet werden.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe
können über das zumindest eine Schaltelement und/oder
die geöffnete Koppelvorrichtung Windungsgänge
realisiert werden, bei denen Gangzahnräder beider Teilgetriebe
miteinander gekoppelt werden, um dadurch einen Kraftfluss durch beide
Teilgetriebe zu realisieren. Das jeweils verwendete Schaltelement
dient dabei zum Koppeln zweier Losräder und bringt dadurch
die Getriebeeingangswellen in Abhängigkeit zueinander,
wobei dagegen die jeweils verwendete Koppelvorrichtung an einem der
Abtriebszahnräder die jeweils zugeordnete Vorgelegewelle
von der Abtriebsstufe trennt, wenn die verwendete Koppelvorrichtung
geöffnet ist. Aufgrund des zumindest einen schaltbaren
Abtriebszahnrades an einer der Vorgelegewelle können zum
einen mehr Windungsgänge als nur bei der Verwendung eines Schaltelementes
realisiert werden und zum anderen können die Gangabstufungen
besser angepasst werden.
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Unabhängig
von der jeweiligen Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes
kann die Anordnung des Schaltelements zum Koppeln zweier bestimmter
Losräder variiert werden, so dass das Schaltelement nicht
zwingend zwischen den zu koppelnden Losrädern angeordnet
sein muss. Es sind demnach auch andere Anordnungspositionen des
jeweiligen Schaltelements denkbar, um beispielsweise die Anbindung
an eine Aktuatorik zu optimieren.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe
kann vorgesehen sein, dass die erste Doppel-Radebene ein Festrad
an der zweiten Getriebeeingangswelle des zweiten Teilgetriebes und
die zweite und die dritte Doppel-Radebene zwei Festräder
an der ersten Getriebeeingangswelle des ersten Teilgetriebes umfassen.
Dabei kann unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante
jedes der drei Festräder der Getriebeeingangswellen für
zumindest zwei Gänge benutzt werden. Es sind jedoch auch
andere Ausgestaltungen denkbar. Beispielsweise kann bei der Anordnung
der verschiedenen Zahnradstufen vorgesehen sein, dass die Zahnradstufen
für den vierten und sechsten lastschaltbaren Vorwärtsgang in
einer Radebene liegen. Zudem kann zum Beispiel die Zahnradstufe
des zweiten lastschaltbaren Vorwärtsganges und zumindest
eines Rückwärtsganges ebenfalls in einer Radebene
angeordnet sein. In vorteilhafter Weise werden für die
Vorwärtsgangübersetzungen nur drei Losräder
auf einer Vorgelegewelle, welche mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen,
und nur zwei Losräder auf der anderen Vorgelegewelle benötigt,
welche ebenfalls mit Festrädern der Getriebeeingangswellen
kämmen.
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Zur
Realisierung von Rückwärtsgängen bei dem
erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe kann
ein Zwischenrad verwendet werden, welches z. B. auf einer Zwischenwelle
angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass eines der Losräder
einer Vorgelegewelle als Zwischenrad für zumindest einen
Rückwärtsgang dient. Für die Rückwärtsgangübersetzung ist
dann keine zusätzliche Zwischenwelle notwendig, da eines
der Losräder sowohl mit einem Festrad als auch mit einem
weiteren schaltbaren Losrad der anderen Vorgelegewelle kämmt.
Somit ist das für den Rückwärtsgang erforderliche
Zwischenrad als schaltbares Losrad auf einer Vorgelegewelle angeordnet und
dient außerdem zur Realisierung mindestens eines weiteren
Vorwärtsganges. Das Zwischenrad kann immer auch als Stufenrad
ausgeführt werden, unabhängig davon, ob dieses
auf der Vorgelegewelle oder auf einer zusätzlichen Zwischenwelle
angeordnet ist.
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Um
die gewünschten Übersetzungsstufen zu erhalten,
kann bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe
vorgesehen sein, dass an jeder Vorgelegewelle zumindest eine doppelseitig
wirkende Koppelvorrichtung oder dergleichen als Schaltstellen angeordnet
ist. Die vorgesehenen Koppelvorrichtungen können im aktivierten
beziehungsweise geschlossenen Zustand je nach Betätigungsrichtung jeweils
ein zugeordnetes Losrad drehfest mit der Vorgelegewelle verbinden.
Zudem kann an zumindest einer der Vorgelegewellen auch eine einseitig
wirkende Koppelvorrichtung oder dergleichen als Schaltstelle angeordnet
sein. Als Koppelvorrichtungen können z. B. hydraulisch,
elektrisch, pneumatisch, mechanisch betätigte Kupplungen
oder auch formschlüssige Klauenkupplungen sowie jede Art
von Synchronisierungen eingesetzt werden, welche zur drehfesten
Verbindung von einem Losrad mit einer Vorgelegewelle dienen. Es
ist möglich, dass eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung
durch zwei einseitig wirkende Koppelvorrichtungen und umgekehrt
ersetzt werden.
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Es
ist denkbar, dass die angegebenen Anordnungsmöglichkeiten
der Gangzahnräder variiert und auch die Anzahl der Gangzahnräder
sowie die Anzahl der Koppelvorrichtungen verändert werden, um
noch weitere last- bzw. nicht lastschaltbare Gänge und
Bauraum- sowie Bauteileinsparungen bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe
zu realisieren. Insbesondere können Festräder
von Doppel-Radebenen in zwei Festräder für zwei
Einfach-Radebenen aufgeteilt werden. Dadurch können Stufensprünge
verbessert werden. Außerdem ist es möglich, die
Vorgelegewellen zu tauschen. Die Teilgetriebe können auch
getauscht werden, d. h., spiegeln um eine vertikale Achse. Dabei
werden Hohl- und Vollwelle getauscht. Hierdurch ist es z. B. möglich,
das kleinste Zahnrad auf der Vollwelle anzuordnen, um die Nutzung
des vorhandenen Bauraumes weiter zu optimieren. Außerdem
können benachbarte Radebenen getauscht werden, beispielsweise
um eine Wellendurchbiegung zu optimieren und/oder eine Schaltaktuatorik
optimal anzubinden. Zudem kann die jeweilige Anordnungsposition
der Koppelvorrichtungen an der Radebene variiert werden. Ferner
kann auch die Wirkungsrichtung der Koppelvorrichtungen verändert
werden.
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Die
hier verwendeten Gangnummerierungen wurden frei definiert. Es ist
auch möglich, einen Crawler hinzuzufügen, um bei
einem Fahrzeug z. B. die Geländeeigenschaften oder das
Beschleunigungsverhalten zu verbessern. Außerdem kann beispielsweise
ein erster Gang weggelassen werden, z. B. um die Gesamtheit der
Stufensprünge besser optimieren zu können. Die
Gangnummerierung variiert bei diesen Maßnahmen sinngemäß.
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Unabhängig
von den jeweiligen Ausführungsvarianten des Doppelkupplungsgetriebes
können die Antriebswelle und die Abtriebswelle vorzugsweise
nicht koaxial zueinander angeordnet werden, welches eine besonders
bauraumsparende Anordnung realisiert. Beispielsweise können
die somit räumlich hintereinander angeordneten Wellen auch geringfügig
zueinander versetzt sein. Bei dieser Anordnung ist ein direkter
Gang mit Übersetzung eins über Zahneingriffe realisierbar
und kann in vorteilhafter Weise relativ frei auf den vierten, fünften
oder sechsten Gang gelegt werden. Es sind auch andere Anordnungsmöglichkeiten
der Antriebswelle und der Abtriebswelle denkbar.
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Vorzugsweise
wird das vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter
Abtriebsstufe ausgerüstet. Die Abtriebsstufe kann als Abtriebsrad
ein Festrad an der Abtriebswelle umfassen, welches sowohl mit einem
ersten Abtriebszahnrad der ersten Vorgelegewelle als auch mit einem
zweiten Abtriebszahnrad der zweiten Vorgelegewelle in Eingriff steht.
Je nach Ausführungsvariante ist zumindest eines der Abtriebszahnräder
als über eine Koppelvorrichtung schaltbares Zahnrad ausgebildet.
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In
vorteilhafter Weise können die unteren Vorwärtsgänge
und die Rückwärtsgänge über
eine Anfahr- bzw. Schaltkupplung betätigt werden, um somit
höhere Belastungen auf diese Kupplung zu konzentrieren
und damit die zweite Kupplung bauraum- und kostengünstiger
ausführen zu können. insbesondere können
die Radebenen bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe so
angeordnet werden, dass sowohl über die innere Getriebeeingangswelle
oder auch die äußere Getriebeeingangswelle und
somit über die jeweils besser geeignete Kupplung angefahren
werden kann, welches auch bei einer konzentrisch angeordneten, radial
ineinander geschachtelten Bauweise der Doppelkupplung ermöglicht
wird. Dazu können die Radebenen entsprechend spiegelsymmetrisch
angeordnet bzw. getauscht werden. Es ist auch möglich,
dass die Vorgelegewellen vertauscht beziehungsweise gespiegelt angeordnet
werden.
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Unabhängig
von der jeweiligen Ausführungsvariante können
bei dem Doppelkupplungsgetriebe beispielsweise die vorgesehenen
Radebenen vertauscht werden. Es ist auch möglich, dass
anstelle einer Doppel-Radebene zwei Einfach-Radebenen verwendet
werden. Ferner können die beiden Teilgetriebe gespiegelt
werden.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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2 ein
Schaltschema der ersten Ausführungsvariante gemäß 1;
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3 eine
schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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4 ein
Schaltschema der zweiten Ausführungsvariante gemäß 3;
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5 eine
schematische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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6 ein
Schaltschema der dritten Ausführungsvariante gemäß 5;
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7 eine
schematische Ansicht einer vierten Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
und
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8 ein
Schaltschema der vierten Ausführungsvariante gemäß 7.
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In
den 1, 3, 5 und 7 ist
jeweils eine mögliche Ausführungsvariante eines
Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gezeigt. Die jeweiligen Schaltschemen
zu den Ausführungsvarianten sind in den 2, 4, 6 und 8 tabellarisch
dargestellt.
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Das
Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe umfasst unabhängig von
den jeweiligen Ausführungsvarianten zwei Kupplungen K1,
K2, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle w_an und deren Ausgangsseiten
mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen w_K1,
w_K2 verbunden sind. Zudem kann an der Antriebswelle w_an ein Torsionsschwingungsdämpfer 14 angeordnet
sein. Ferner sind zwei Vorgelegewellen w_v1, w_v2 vorgesehen, auf
denen als Losräder 5, 6, 7, 8, 9, 10 ausgebildete
Gangzahnräder drehbar gelagert sind. An den beiden Getriebeeingangswellen
w_K1, w_K2 sind drehfest angeordnete und als Festräder 1, 2, 3 ausgebildete
Gangzahnräder, die wenigstens zum Teil mit den Losrädern 5, 6, 7, 8, 9, 10 in
Eingriff stehen.
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Um
die Losräder 5, 6, 7, 8, 9, 10 mit
der jeweiligen Vorgelegewelle w_v1, w_v2 verbinden zu können,
sind mehrere aktivierbare Koppelvorrichtungen A, B, C, D, E, F an
den Vorgelegewellen w_v1, w_v2 vorgesehen. Des Weiteren sind an
den beiden Vorgelegewellen w_v1, w_v2 als Konstantenritzel Abtriebszahnräder 12, 13 angeordnet,
welche jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle w_ab gekoppelt
sind.
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Erfindungsgemäß sind
bei dem Doppelkupplungsgetriebe lediglich drei Doppel-Radebenen 5–8, 6–9, 7–10 vorgesehen,
bei denen jeweils ein Losrad 5, 8; 6, 9; 7, 10 der
Vorgelegewellen w_v1, w_v2 einem Festrad 1, 2, 3 einer
der Getriebeeingangswellen w_K1, w_K2 zugeordnet ist, wobei in jeder
Doppel-Radebene 5–8, 6–9, 7–10 zumindest
ein Losrad 5, 6, 7, 8, 9, 10 für
mindestens zwei Gänge benutzbar ist, so dass zumindest
ein Windungsgang bei zumindest einer einem der Abtriebszahnräder 12, 13 zugeordneten
und geöffneten Koppelvorrichtung S_ab1, S_ab2 schaltbar
ist.
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Demnach
ist bei dem Doppelkupplungsgetriebe neben den Koppelvorrichtungen
A, B, C, D, E, F, die eine drehfeste Verbindung zwischen einem Gangzahnrad
und der zugeordneten Vorgelegewelle w_v1, w_v2 realisieren, zumindest
eine einem der Abtriebszahnräder 12, 13 zugeordnete
Koppelvorrichtung S_ab1, S_ab2 an einer der Vorgelegewellen w_v1,
w_v2 vorgesehen, welche zum Schatten zumindest eines Windungsganges
jeweils geöffnet wird, um das jeweilige Abtriebszahnrad 12, 13 von der
zugeordneten Vorgelegewelle w_v1, w_v2 zu lösen.
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Unabhängig
von den Ausführungsvarianten umfassen die drei Doppel-Radebene 5–8, 6–9, 7–10 zwei
Festräder 2, 3 an der ersten Getriebeeingangswelle
w_K1 und ein Festrad 1 an der zweiten Getriebeeingangswelle
w_K2 sowie jeweils drei Losräder 5, 6, 7, 8, 9, 10 an
den beiden Vorgelegewellen w_v1, w_v2.
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Bei
der ersten Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes
gemäß den 1 und 2 ist
bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 an der ersten Vorgelegewelle
w_v1 das Abtriebszahnrad 12 von der ersten Vorgelegewelle
w_v1 entkoppelt, so dass der erste Vorwärtsgang G1 und
der siebente Vorwärtsgang G7 als Windungsgang schaltbar sind.
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Die
zweite Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes
entsprechend den 3 und 4 sieht
vor, dass bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 an der
ersten Vorgelegewelle w_v1 das Abtriebszahnrad 12 von der
ersten Vorgelegewelle w_v1 entkoppelt ist, so dass der erste Vorwärtsgang G1
als Windungsgang schaltbar ist, und dass über zumindest
ein zusätzliches Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle
w_v2 das Losrad 8 des zweiten Teilgetriebes mit dem Losrad 9 des
ersten Teilgetriebes verbunden wird, so dass über das Schaltelement
K der siebente Vorwärtsgang G7 als Windungsgang schaltbar
ist.
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Auch
bei der dritten Ausführungsvariante gemäß den 5 und 6 umfasst
das Doppelkupplungsgetriebe das zumindest eine zusätzliche
Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 und die dem Abtriebszahnrad 12 zugeordnete
Koppelvorrichtung S_ab1. Im Gegensatz zur vorherigen Ausführungsvariante
kann über das Schaltelement K der erste Vorwärtsgang
G1 und der siebente Vorwärtsgang G7 und bei geöffneter
Koppelvorrichtung S_ab1 ein Rückwärtsgang R1 als
Windungsgang geschaltet werden.
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Gemäß 7 ist
bei der vierten Ausführungsvariante vorgesehen, dass über
zumindest ein zusätzliches Schaltelement I an der ersten
Vorgelegewelle w_v1 das Losrad 5 des zweiten Teilgetriebes mit
dem Losrad 6 des ersten Teilgetriebes verbindbar ist, so
dass über das Schaltelement I der erste Vorwärtsgang
G1 und ein Rückwärtsgang (R2) als Windungsgang
schaltbar sind. Zudem wird im Gegensatz zu dem vorherigen Ausführungsvarianten
eine dem Abtriebszahnrad 13 zugeordnete Koppelvorrichtung S_ab2
an der zweiten Vorgelegewelle (w_v2) vorgesehen, um im geöffneten
Zustand das Abtriebszahnrad 13 von der zweiten Vorgelegewelle
(w_v2) zu entkoppeln, so dass ein siebenter Vorwärtsgang
(G7) als Windungsgang schaltbar ist.
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Sowohl
bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 als
auch bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß 3 kämmt
bei der ersten Doppel-Radebene 5–8 das
Festrad 1 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2 sowohl
mit dem Losrad 5 der ersten Vorgelegewelle w_v1 als auch
mit dem Losrad 8 der zweiten Vorgelegewelle w_v2. Bei der
zweiten Doppel-Radebene 6–9 steht das
Festrad 2 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 sowohl
mit dem Losrad 9 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 als auch
mit einem Zwischenrad ZR in Eingriff, wobei das Zwischenrad ZR die
Drehzahlumkehr zum Realisieren eines Rückwärtsganges
R1, R2 ermöglicht. Das Zwischenrad ZR ist drehbar an einer Zwischenwelle w_zw
angeordnet, wobei die Zwischenwelle w_zw beispielhaft parallel zu
den Vorgelegewellen w_v1, w_v2 angeordnet ist. Das Zwischenrad ZR
kämmt zudem mit dem Losrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_v1.
Schließlich kämmt bei der dritten Doppel-Radebene 7–10 das
Festrad 3 der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 sowohl
mit dem Losrad 7 der ersten Vorgelegewelle w_v1 als auch
mit dem Losrad 10 der zweiten Vorgelegewelle w_v2.
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Bei
der dritten und vierten Ausführungsvariante gemäß den 5 und 7 kämmt
bei der ersten Doppel-Radebene 5–8 ebenfalls
das Festrad 1 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2 sowohl
mit dem Losrad 5 der ersten Vorgelegewelle w_v1 als auch
mit dem Losrad 8 der zweiten Vorgelegewelle w_v2. Bei der
zweiten Doppel-Radebene 6–9 steht das
Festrad 2 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 sowohl
mit dem Losrad 9 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 als auch
mit dem Losrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_v1 in Eingriff.
Schließlich kämmt bei der dritten Doppel-Radebene 7–10 das
Festrad 3 der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 sowohl
mit dem Losrad 10 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 als auch
mit einem Zwischenrad ZR, wobei das Zwischenrad ZR die Drehzahlumkehr
zum Realisieren eines Rückwärtsganges R1 ermöglicht.
Das Zwischenrad ZR ist drehbar an einer Zwischenwelle w_zw angeordnet,
wobei die Zwischenwelle w_zw beispielhaft parallel zu den Vorgelegewellen
w_v1, w_v2 angeordnet ist. Das Zwischenrad ZR kämmt zudem
mit dem Losrad 7 der ersten Vorgelegewelle w_v1.
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An
jeder Vorgelegewelle w_v1, w_v2 ist beispielhaft zwischen der zweiten
Doppel-Radebene 6–9 und der dritten Doppel-Radebene 7–10 eine
doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C; E, F angeordnet, wobei
für jede doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C;
E, F auch zwei einfach wirkende Koppelvorrichtungen vorgesehen sein
können. Durch die Koppelvorrichtung B kann das Losrad 6 mit der
ersten Vorgelegewelle w_v1 und durch die Koppelvorrichtung C kann
das Losrad 7 mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 verbunden
werden. Mit der Koppelvorrichtung E kann das Losrad 9 mit
der zweiten Vorgelegewelle w_v2 und mit der Koppelvorrichtung F
kann das Losrad 10 mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2
verbunden werden.
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Um
das Losrad 5 mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 verbinden
zu können, ist z. B. eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung
A der ersten Doppel-Radebene 5–8 zugeordnet.
Zudem ist eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung D der ersten
Doppel-Radebene 5–8 zugeordnet, um das
Losrad 8 mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zu verbinden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe
ist eine integrierte Abtriebsstufe mit dem Abtriebszahnrad 12 und
mit dem Abtriebszahnrad 13 vorgesehen, wobei das Abtriebszahnrad 12 und
das Abtriebszahnrad 13 jeweils mit einem Festrad 11 der
Abtriebswelle w_ab kämmen. Bei der ersten, zweiten und
dritten Ausführungsvariante gemäß den 1, 3 und 5 ist
das Abtriebszahnrad 12 über die Koppelvorrichtung
S_ab1 schaltbar mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 gekoppelt, wobei
das Abtriebszahnrad 13 dagegen drehfest mit der zweiten
Vorgelegewelle w_v2 verbunden ist. Im Gegensatz dazu ist bei der
vierten Ausführungsvariante gemäß 7 das
Abtriebszahnrad 12 drehfest mit der ersten Vorgelegewelle
w_v1 verbunden und das Abtriebszahnrad 13 über
die Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2
gekoppelt.
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Unabhängig
von der jeweiligen Ausführungsvariante liegen die Zahnradstufen
i_4 und i_6 der lastschaltbaren Vorwärtsgänge
G4 und G6 in einer Radebene als Doppel-Radebene 6–9.
Ferner liegen die Zahnradstufen i_2 und i_R des lastschaltbaren zweiten
Vorwärtsganges G2 und eines Rückwärtsganges
R in einer Radebene als Doppel-Radebene 7–10.
Darüber hinaus liegen die Zahnradstufen i_3 und i_5 der
lastschaltbaren Vorwärtsgänge G3 und G5 in einer
Radebene als Doppel-Radebene 5–8. Bei dem
erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe ist
der erste und höchste Vorwärtsgang sowie ein Rück wärtsgang
Ein Windungsgang. Zudem ist der erste lastschaltbare Vorwärtsgang
ebenfalls ein Windungsgang.
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Aus
der in 2 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema
für die erste Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes
gezeigt.
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Aus
dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang
G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte
Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung
C und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie bei
geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 als Windungsgang schaltbar
ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die
erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
E sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist,
dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite
Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A
sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass
der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung
K1 und die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung
S_ab1 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang
G5 über die zweite Kupplung K2 und die aktivierte Koppelvorrichtung
D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass
der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung
K1 und die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener
Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang
G7 über die erste Kupplung K1, über die aktivierte
Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung
C und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei
geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 als Windungsgang schaltbar
ist.
-
Bezüglich
der möglichen Rückwärtsgangübersetzungen
ergibt sich aus dem Schaltschema gemäß 2,
dass ein Rückwärtsgang R1 über die erste
Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B
sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 geschaltet
wird. Es ist möglich, dass ein weiterer Rückwärtsgang
R2 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte
Koppelvorrichtung von B, über die aktivierte Koppelvorrichtung
D, über die aktivierte Koppelvorrichtung F und über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 sowie bei einer zusätzlichen
einem Abtriebszahnrad 13 zugeordneten und geöffneten
Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang geschaltet wird.
-
Das
Schaltschema der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 und 2 ergibt
ferner, dass ein Kriechgang C1 über die erste Kupplung
K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung A und über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 sowie über ein zusätzliches
Schaltelement K als Windungsgang schaltbar ist, welches an der zweiten
Vorgelegewelle w_v2 das Losrad 8 des zweiten Teilgetriebes
mit dem Losrad 9 des ersten Teilgetriebes verbindet. Darüber hinaus
wird ein Schnellgang O1 über die zweite Kupplung K2, über
die aktivierte Koppelvorrichtung C und bei geschlossener Koppelvorrichtung
S_ab1 sowie über das zusätzliche geschlossene
Schaltelement K als Windungsgang geschaltet.
-
Aus
dem Schaltschema gemäß 2 ergibt sich
im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend
von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet
werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden
Teilegetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab1
realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich
die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die
Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe
i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe
i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe
i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden die Zahnradstufen
i_4, i_3 und i_5 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der
Koppelung der beiden Teilgetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung
S_ab1 realisiert wird. Beim Rückwärtsgang R1 wird
lediglich die Zahnradstufe i_R an der zweiten Doppel-Radebene 6–9 benutzt,
wobei der weitere mögliche Rückwärtsgang
R2 als Windungsgang ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_5,
i_6 und i_R verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung
der beiden Teilgetriebe durch eine geöffnete Koppelvorrichtung
S_ab2 realisiert wird, die dem Abtriebszahnrad 13 an der
zweiten Vorgelegewelle zugeordnet ist. Zudem werden beim Kriechgang
C1 ausgehend von der ersten Kupplung K1 die Zahnradstufen i_2, i_5 und
i_3 verwendet, wobei die beiden Teilgetriebe über das Schaltelement
K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 gekoppelt werden. Beim Schnellgang
O1 werden ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen
i_5, i_2 und i_4 verwendet, wobei die beiden Teilgetriebe ebenfalls über
das Schaltelement K gekoppelt werden.
-
Somit
ergeben sich bei der ersten Ausführungsvariante nur drei
Schaltstellen an der zweiten Vorgelegewelle w_v2.
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Aus
der in 4 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema
für die zweite Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes
gemäß 3 dargestellt.
-
Aus
dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang
G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte
Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung
C und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie bei
geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 als Windungsgang schaltbar
ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die
erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
E schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die
zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
A sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar
ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die
erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
C sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar
ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über
die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
D schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über
die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
F, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über
die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung
C und über das geschlossene Schaltelement K sowie über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 als Windungsgang schaltbar
ist.
-
Bezüglich
der möglichen Rückwärtsgangübersetzungen
ergibt sich aus dem Schaltschema gemäß 4,
dass ein Rückwärtsgang R1 über die erste
Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B
sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar
ist. Es ist möglich, dass ein weiterer Rückwärtsgang
R2 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte
Koppelvorrichtung B, über die aktivierte Koppelvorrichtung
D, über die aktivierte Koppelvorrichtung F und über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 sowie bei einer zusätzlichen
einem Abtriebszahnrad 13 zugeordneten und geöffneten
Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist, wobei die
Koppelvorrichtung S_ab2 im geöffneten Zustand das Abtriebszahnrad 13 von
der zweiten Vorgelegewelle w_v2 löst.
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Ferner
ergibt sich aus dem Schaltschema gemäß 4,
dass ein Kriechgang C1 über die erste Kupplung K1, über
die aktivierte Koppelvorrichtung A und über das geschlossene
Schaltelement K sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung
S_ab1 als Windungsgang schaltbar ist.
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Aus
dem Schaltschema gemäß 4 ergibt sich
im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend
von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet
werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden
Teilegetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab1
realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich
die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die
Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe
i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe
i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe
i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden die Zahnradstufen
i_5, i_2 und i_4 eingesetzt, wobei die beiden Teilgetriebe über
das Schaltelement K gekoppelt werden. Beim Rückwärtsgang
R1 wird lediglich die Zahnradstufe i_R an der zweiten Doppel-Radebene 6–9 benutzt,
wobei der weitere mögliche Rückwärtsgang
R2 als Windungsgang ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen
i_5, i_6 und i_R verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der
beiden Teilgetriebe durch eine geöffnete Koppelvorrichtung
S_ab2 realisiert wird, die dem Abtriebszahnrad 13 an der
zweiten Vorgelegewelle zugeordnet ist. Zudem werden beim Kriechgang
C1 ausgehend von der ersten Kupplung K1 die Zahnradstufen i_2, i_5
und i_3 verwendet, wobei die beiden Teilgetriebe über das
Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 gekoppelt werden.
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Bei
der zweiten Ausführungsvariante wird der siebente Vorwärtsgang
G7 und der Kriechgang C1 als Windungsgang jeweils mit dem Schaltelement K
realisiert, wozu jeweils nur zwei Elemente betätigt werden
müssen.
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Aus
der in 6 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema
für die dritte Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes
gemäß 5 dargestellt.
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Aus
dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang
G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte
Koppelvorrichtung F und über das geschlossene Schaltelement
K sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 als
Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang
G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
F und die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass
der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung
K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass der
vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung
K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass der
fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite
Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A
sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar
ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die
erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
B schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über
die erste Kupplung K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung
A und über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab1 sowie über
das geschlossene Schaltelement K als Windungsgang schaltbar ist.
-
Ferner
ergibt sich aus dem Schaltschema gemäß 6,
dass ein Rückwärtsgang R1 über die erste
Kupplung K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über
die aktivierte Koppelvorrichtung C und über die aktivierte
Koppelvorrichtung D sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung
S_ab1 als Windungsgang schaltbar ist. Es ist möglich, dass
ein Schnellgang O1 über die zweite Kupplung K2, über
die aktivierte Koppelvorrichtung B, über die aktivierte
Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung
F sowie bei einer zusätzlichen dem Abtriebszahnrad 13 zugeordneten
und geöffneten Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang
schaltbar ist.
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Aus
dem Schaltschema gemäß 6 ergibt sich
im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend
von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet
werden, wobei die beiden Teilgetriebe über das Schaltelement
K miteinander gekoppelt werden. Beim zweiten Vorwärtsgang
G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang
G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die
Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5
die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6
die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang
G7 werden die Zahnradstufen i_4, i_3 und i_5 eingesetzt, wobei die
beiden Teilgetriebe über das Schaltelement K gekoppelt
werden. Beim Rückwärtsgang R1 werden als Windungsgang
ausgehend von der ersten Kupplung K1 die Zahnradstufen i_R, i_5
und i_3 verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der
beiden Teilgetriebe durch eine geöffnete Koppelvorrichtung
S_ab1 realisiert wird, die dem Abtriebszahnrad 12 an der
ersten Vorgelegewelle w_v1 zugeordnet ist. Zudem werden beim Schnellgang
O1 ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3,
i_2 und i_6 verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung
der beiden Teilgetriebe durch eine geöffnete Koppelvorrichtung
S_ab2 realisiert wird, die dem Abtriebszahnrad 13 an der
zweiten Vorgelegewelle w_v2 zugeordnet ist.
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Bei
der dritten Ausführungsvariante werden die Zahnradstufen
i_2, i_3 und i_4 an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 angeordnet,
wodurch sich Vorteile bei der Verzahnungsauslegung und hinsichtlich der
Wellenlagerung und der Wellenauslegung ergeben.
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Aus
der in 8 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema
für die vierte Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes
gemäß 7 dargestellt.
-
Aus
dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang
G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte
Koppelvorrichtung F und über das geschlossene Schaltelement
I sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 als
Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang
G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
F sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar
ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die
zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
A sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar
ist, das der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung
K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B sowie über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass das
der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite
Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D
sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar
ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die
erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung
E sowie über die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar
ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über
die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung
B, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über
die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geöffneter
Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist.
-
Bezüglich
der Rückwärtsgangübersetzungen ergibt
sich aus dem Schaltschema gemäß 8, dass
ein Rückwärtsgang R1 über die erste Kupplung K1
und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, und dass
ein weiterer Rückwärtsgang R2 über die
zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung
C und über das geschlossene Schaltelement I sowie über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist.
Es ist möglich, dass ein nächster Rückwärtsgang R3 über
die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung
C und über das geschlossene Schaltelement K sowie über
die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist.
-
Ferner
ergibt sich aus dem Schaltschema der vierten Ausführungsvariante,
dass ein Kriechgang C1 über die erste Kupplung K1, über
die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte
Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung
F sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang
schaltbar ist.
-
Aus
dem Schaltschema gemäß 8 ergibt sich
im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend
von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet
werden, wobei die beiden Teilgetriebe über das Schaltelement
I miteinander gekoppelt werden. Beim zweiten Vorwärtsgang
G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang
G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die
Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5
die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6
die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang
G7 werden die Zahnradstufen i_5, i_2 und i_4 eingesetzt, wobei die
Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch
eine geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird,
die dem Abtriebszahnrad 13 an der zweiten Vorgelegewelle
w_v2 zugeordnet ist. Beim Rückwärtsgang R1 werden
als Windungsgang ausgehend von der ersten Kupplung K1 lediglich
die Zahnradstufe i_R verwendet. Bei einem weiteren Rückwärtsgang
R2 werden ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen
i_3, i_4 und i_R verwendet, wobei die beiden Teilgetriebe über das
geschlossene Schaltelement I miteinander verbunden werden. Bei einem
nächsten Rückwärtsgang R3 werden ausgehend
von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_R verwendet,
wobei die beiden Teilgetriebe über das geschlossene Schaltelement
miteinander gekoppelt werden. Zudem werden beim Kriechgang C1 ausgehend
von der ersten Kupplung K1 die Zahnradstufen i_2, i_5 und i_3 verwendet,
wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe
durch eine geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert
wird, die dem Abtriebszahnrad 13 an der zweiten Vorgelegewelle
w_v2 zugeordnet ist.
-
Bei
der vierten Ausführungsvariante wird der erste Vorwärtsgang
G1 und ein alternativer Rückwärtsgang als Windungsgang
jeweils mit dem Schaltelement I dargestellt.
-
Wenn
unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante
der Kriechgang C1 und/oder der Schnellgang O1 und/oder einer der
Rückwärtsgänge R2, R3 nicht verwendet
werden, ist ein Lösen der Verbindung des Abtriebszahnrades 12 beziehungsweise 13 von
der Vorgelegewelle w_v1 beziehungsweise w_v2 nicht erforderlich
und deshalb kann die Koppelvorrichtung S_ab1 beziehungsweise S_ab2 für
das Schalten anderer Gänge, die eine Koppelvorrichtung
nicht benötigen, entfallen. Wenn die Verwendung der Koppelvorrichtung
S_ab1 beziehungsweise S_ab2 jedoch zum Ausführen bestimmter
Gänge erforderlich ist, sollte die Koppelvorrichtung S_ab1
beziehungsweise S_ab2 dann beim Schalten der anderen Gänge,
bei denen die Koppelvorrichtung S_ab1 beziehungsweise S_ab2 nicht
benötigt wird, geschlossen sein.
-
Wenn
unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante
der Kriechgang C1 und/oder der Schnellgang O1 und/oder einer der
Rückwärtsgänge R2, R3 nicht verwendet
werden, ist eine drehfeste Verbindung der jeweiligen Gangzahnräder
durch das Schließen des Schaltelements K beziehungsweise
I nicht erforderlich und deshalb kann das Schaltelement K beziehungsweise
I zum Schalten anderer Gänge, die das Schaltelement K beziehungsweise
I nicht benötigen, entfallen. Wenn die Verwendung des Schaltelements
K beziehungsweise I jedoch zum Ausführen bestimmter Gänge
benötigt wird, sollte dann das Schaltelement K beziehungsweise
I beim Schalten der anderen Gänge, bei denen das Schaltelement
K beziehungsweise I nicht benötigt wird, geöffnet
sein.
-
Unabhängig
von der jeweiligen Ausführungsvariante werden beim ersten
Vorwärtsgang G1 und beim höchsten Vorwärtsgang
G7 sowie bei zumindest einem Rückwärtsgang beide
Teilgetriebe verwendet, da es sich um Windungsgänge handelt.
Der erste lastschaltbare Vorwärtsgang G1 ist ein Windungsgang.
Ferner liegen die Zahnradstufen i_4 und i_6 der lastschaltbaren
Vorwärtsgänge G4 und G6 gemeinsam in der zweiten
Doppel-Radebene 6–9 bei der dritten und
vierten Ausführungsvariante und in der dritten Doppel-Radebene 7–10 bei
der ersten und zweiten Ausführungsvariante. Darüber
hinaus liegen die Zahnradstufen i_3 und i_5 der lastschaltbaren Vorwärtsgänge
G3 und G5 gemeinsam in der ersten Doppel-Radebene 5–8.
Des Weiteren liegen die Zahnradstufen i_2 und i_R des lastschaltbaren
zweiten Vorwärtsganges G2 und eines Rückwärtsganges R
gemeinsam in der dritten Doppel-Radebene 7–10 bei
der dritten und vierten Ausführungsvariante beziehungsweise
in der zweiten Doppel-Radebene 6–9 bei
der ersten und zweiten Ausführungsvariante.
-
Zusammenfassend
ergibt sich bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 und 2,
dass an der ersten Doppel-Radebene 5–8 das
Losrad 5 für vier Vorwärtsgänge
G1, G3, G7, C1 und das Losrad 8 für vier Vorwärtsgänge G5,
G7, C1, O1 und für einen Rückwärtsgang
R2 verwendet werden können. An der zweiten Doppel-Radebene 6–9 kann
das Losrad 6 für zwei Rückwärtsgänge
R1 und R2 und das Losrad 9 für vier Vorwärtsgänge
G1, G2, C1, O1 benutzt werden. Schließlich können
an der dritten Doppel-Radebene 7–10 das
Losrad 7 für vier Vorwärtsgänge
G1, G4, G7, O1 und das Losrad 10 für einen Rückwärtsgang
und für einen Vorwärtsgang G6 verwendet werden.
-
Bei
der zweiten Ausführungsvariante gemäß 3 und 4 können
an der ersten Doppel-Radebene 5–8 das
Losrad 5 für drei Vorwärtsgänge
G1, G3, C1 und das Losrad 8 für drei Vorwärtsgänge
G5, G7, C1 und für einen Rückwärtsgang
R2 verwendet werden. An der zweiten Doppel-Radebene 6–9 können
das Losrad 6 für die beiden Rückwärtsgänge
R1, R2 und das Losrad 9 für vier Vorwärtsgänge
G1, G2, G7, C1 benutzt werden. Schließlich können
an der dritten Doppel-Radebene 7–10 das
Losrad 7 für drei Vorwärtsgänge
G1, G4, G7 und das Losrad 10 für einen Vorwärtsgang
G6 und einen Rückwärtsgang R2 benutzt werden.
-
Bei
der dritten Ausführungsvariante gemäß 5 und 6 können
an der ersten Doppel-Radebene 5–8 das
Losrad 5 für zwei Vorwärtsgänge
G5, G7 und für einen Rückwärtsgang R1
und das Losrad 8 für vier Vorwärtsgänge
G1, G3, G7, O1 und für einen Rückwärtsgang
R1 verwendet werden. An der zweiten Doppel-Radebene 6–9 können
das Losrad 6 für zwei Vorwärtsgänge
G6, O1 und das Losrad 9 für drei Vorwärtsgänge
G1, G4, G7 benutzt werden. Schließlich können
an der dritten Doppel-Radebene 7–10 das
Losrad 7 für einen Rückwärtsgang
R1 und das Losrad 10 für drei Vorwärtsgänge
G1, G2, O1 benutzt werden.
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Bei
der vierten Ausführungsvariante gemäß 7 und 8 können
an der ersten Doppel-Radebene 5–8 das
Losrad 5 für drei Vorwärtsgänge
G1, G3, C1 und für einen Rückwärtsgang
R2 und das Losrad 8 für drei Vorwärtsgänge
G5, G7, C1 und für einen Rückwärtsgang
R3 verwendet werden. An der zweiten Doppel-Radebene 6–9 können
das Losrad 6 für drei Vorwärtsgänge
G1, G4, G7 und für einen Rückwärtsgang
R2 und das Losrad 9 für einen Vorwärtsgang
G6 und einem Rückwärtsgang R3 benutzt werden.
Schließlich können an der dritten Doppel-Radebene 7–10 das
Losrad 7 für drei Rückwärtsgängen
R1, R2, R3 und das Losrad 10 für vier Vorwärtsgänge
G1, G4, G7, C1 benutzt werden.
-
Aufgrund
dieser vorgesehenen Mehrfachnutzungen einzelner Losräder
sind bei sämtlichen Ausführungsvarianten weniger
Radebenen und somit weniger Bauteile bei gleich bleibender Gangzahl
erforderlich, so dass eine vorteilhafte Bauraum- und Kosteneinsparung
bewirkt wird
-
Unabhängig
von der jeweiligen Ausführungsvariante bedeutet die Ziffer
"1" in einem Feld der jeweiligen Tabelle der Schaltschemen gemäß der 2, 4, 6 und 8,
dass die zugeordnete Kupplung K1, K2, bzw. die zugeordnete Koppelvorrichtung
A, B, C, D, E, F bzw. das zugeordnete Schaltelement K, I jeweils
geschlossen ist. Dagegen bedeutet ein freies Feld in der jeweiligen
Tabelle der Schaltschemen gemäß der 2, 4, 6 und 8,
dass die zugeordnete Kupplung K1, K2, bzw. die zugeordnete Koppelvorrichtung
A, B, C, D, E, F bzw. das zugeordnete Schaltelement K, I jeweils
geöffnet ist.
-
Für
die jeweils einem Abtriebszahnrad 12, 13 zugeordnete
Koppelvorrichtung S_ab1 beziehungsweise S_ab2 gilt abweichend zu
den vorher genannten Regeln, dass bei einem leeren Feld in der jeweiligen
Tabelle der Schaltschemen gemäß der 2, 4, 6 und 8 die
Koppelvorrichtung S_ab1 beziehungsweise S_ab2 geöffnet
sein muss, aber dass bei einem Feld mit der Ziffer "1" abhängig vom
Gang bei einer ersten Gruppe von Gängen das Koppelelement
S_ab1 beziehungsweise S_ab2 geschlossen sein muss und bei einer
zweiten Gruppe von Gängen das Koppelelement S_ab1 beziehungsweise
S_ab2 sowohl offen als auch geschlossen sein kann. Weiterhin besteht
in vielen Fällen die Möglichkeit, weitere Koppel-
oder Schaltelemente einzulegen, ohne den Kraftfluss zu beeinflussen.
Hierdurch kann eine Gangvorwahl ermöglicht werden.
-
- 1
- Festrad
der zweiten Getriebeeingangswelle
- 2
- Festrad
die ersten Getriebeeingangswelle
- 3
- Festrad
der ersten Getriebeeingangswelle
- 5
- Losrad
der ersten Vorgelegewelle
- 6
- Losrad
der ersten Vorgelegewelle
- 7
- Losrad
der ersten Vorgelegewelle
- 8
- Losrad
der zweiten Vorgelegewelle
- 9
- Losrad
der zweiten Vorgelegewelle
- 10
- Losrad
der zweiten Vorgelegewelle
- K1
- erste
Kupplung
- K2
- zweite
Kupplung
- w_an
- Antriebswelle
- w_ab
- Abtriebswelle
- w_v1
- erste
Vorgelegewelle
- w_v2
- zweite
Vorgelegewelle
- A
- Koppelvorrichtung
- B
- Koppelvorrichtung
- C
- Koppelvorrichtung
- D
- Koppelvorrichtung
- E
- Koppelvorrichtung
- F
- Koppelvorrichtung
- i_1
- Zahnradstufe
erster Vorwärtsgang
- i_2
- Zahnradstufe
zweiter Vorwärtsgang
- i_3
- Zahnradstufe
dritter Vorwärtsgang
- i_4
- Zahnradstufe
vierter Vorwärtsgang
- i_5
- Zahnradstufe
fünfter Vorwärtsgang
- i_6
- Zahnradstufe
sechster Vorwärtsgang
- G1
- erster
Vorwärtsgang
- G2
- zweiter
Vorwärtsgang
- G3
- dritter
Vorwärtsgang
- G4
- vierter
Vorwärtsgang
- G5
- fünfter
Vorwärtsgang
- G6
- sechster
Vorwärtsgang
- G7
- siebenter
Vorwärtsgang
- C1
- Kriechgang
- O1
- Schnellgang
- R1
- Rückwärtsgang
- R2
- Rückwärtsgang
- R3
- Rückwärtsgang
- w_zw
- Zwischenwelle
- ZR
- Zwischenrad
- 11
- Festrad
der Abtriebswelle
- 12
- Abtriebszahnrad
der ersten Vorgelegewelle
- 13
- Abtriebszahnrad
der zweiten Vorgelegewelle
- 14
- Torsionsschwingungsdämpfer
- ZS
- verwendete
Zahnradstufe
- S_ab1
- Koppelvorrichtung
- S_ab2
- Koppelvorrichtung
- K
- Schaltelement
Schaltelement
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10305241
A1 [0002]
- - DE 3822330 A1 [0003]
- - DE 102004001961 A1 [0004]