DE102007058425A1

DE102007058425A1 - Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE102007058425A1
Application number: DE102007058425A
Authority: DE
Inventors: Per-Gunnar Bjorck; Mikael Mohlin; John A. Farmington Hills Diemer; Patrick S. Plymouth Portell; Henry K. Oxford Sowul
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2027-12-06
Also published as: US7870804B2; DE102007058425B4; US20080134820A1; CN101275626B; CN101275626A

Abstract

Es ist ein Getriebe mit einem Antriebselement, einem Abtriebselement, einer Doppelkupplungsanordnung, mehreren Vorgelegewellen, mehreren koplanaren Zahnradsätzen, mehreren Verbindungselementen und mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen vorgesehen. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen umfassen Synchronanordnungen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/873,646, die am 8. Dezember 2006 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme miteingeschlossen.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe, und im Besonderen ein Mehrganggetriebe mit einer Doppelkupplungsanordnung und doppelten Vorgelegewellen.
HINTERGRUND
Ein typisches Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe benutzt eine Kombination aus zwei Reibkupplungen und mehreren Klauenkupplungen/Synchroneinrichtungen, um dynamische Schaltvorgänge oder Schaltvorgänge mit "anstehender Leistung" zu erreichen, indem zwischen einer Reibkupplung und der anderen abgewechselt wird, wobei die Synchroneinrichtungen für das herankommende Verhältnis "vorgewählt" werden, bevor der dynamische Schaltvorgang tatsächlich vorgenommen wird. Schalten mit "anstehender Leistung" bedeutet, dass ein Drehmomentfluss von der Maschine nicht unterbrochen werden muss, bevor der Schaltvorgang vorgenommen wird. Dieses Konzept verwendet typischerweise Vorgelegewellenzahnräder mit einem unterschiedlichen, zweckgebundenen Zahnradpaar oder -satz, um jeden Vorwärtsgang zu erreichen. Dementsprechend beträgt die bei dieser typischen Konstruktion erforderliche Gesamtzahl von Zahnrädern das Zweifache der Zahl von Vorwärtsgängen plus drei für Rückwärts. Dies benötigt eine große Zahl von erforderlichen Zahnradpaaren, insbesondere bei Getrieben, die eine relativ große Zahl von Vorwärtsgängen aufweisen.
Das Hinzufügen von Kupplungen, Bremsen und Zahnradsätzen, um diese Übersetzungsverhältnisse und Drehmomentbereiche zu erreichen, kann zu ineffizienten oder unerwünschten Gewichten oder Größen des Getriebes führen. Dementsprechend gibt es in der Technik Bedarf nach einem Getriebe, das einen verbesserten Bauraum aufweist, während gewünschte Übersetzungsverhältnisse und Drehmomentbereiche bereitgestellt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Getriebe bereit, das ein Antriebselement, ein Abtriebselement, eine Doppelkupplungsanordnung, mehrere Vorgelegewellen, mehrere koplanare Zahnradsätze, mehrere Verbindungselemente und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen umfassen Synchronanordnungen.
Eine Ausführungsform des Getriebes umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement, einen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten Zahnradsatz, die jeweils zumindest ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad aufweisen, wobei das Abtriebselement ständig mit einem der Zahnradsätze verbunden ist, ein erstes Verbindungselement, das ständig mit dem vierten, fünften und sechsten Zahnradsatz verbunden ist, ein zweites Verbindungselement, das ständig mit dem ersten und dritten Zahnradsatz verbunden ist, eine erste Vorgelegewelle, die ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden ist, eine zweite Vorgelegewelle, die ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden ist, und eine Doppelkupplungsanordnung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement zu verbinden. Vier Synchronanordnungen koppeln den ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften oder sechsten Zahnradsatz selektiv mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle. Die Doppelkupplungsanordnung und vier Synchronanordnungen sind selektiv in Kombinationen von zumindest Zweien einrückbar, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Vorgelegewelle radial außerhalb von und parallel zu dem Antriebselement angeordnet.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die zweite Vorgelegewelle radial außerhalb von und parallel zu dem Antriebselement angeordnet.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Abtriebselement radial außerhalb von und parallel zu dem Antriebselement angeordnet.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Verbindungselement innerhalb des und konzentrisch mit dem zweiten Verbindungselement angeordnet.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Drehmomentwandler ständig mit dem Antriebselement verbunden.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Doppelkupplungsanordnung eine erste Kupplung zum selektiven Verbinden des Antriebselements mit dem ersten Verbindungselement.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Doppelkupplungsanordnung eine zweite Kupplung zum selektiven Verbinden des Antriebselements mit dem zweiten Verbindungselement.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad in jedem von dem ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten Zahnradsatz radial ausgerichtet.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Zahnradsatz ein drittes Zahnrad, das ständig mit einer Zwischenradwelle verbunden ist, die radial außerhalb von und parallel zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist, wobei das dritte Zahnrad mit dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes kämmt.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes ständig mit der Zwischenradwelle verbunden, wobei das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes kämmen.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der dritte Zahnradsatz ein drittes Zahnrad, und das erste Zahnrad des dritten Zahnradsatzes kämmt mit dem dritten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der vierte Zahnradsatz ein drittes Zahnrad, und das erste Zahnrad des vierten Zahnradsatzes kämmt mit dem dritten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad des vierten Zahnradsatzes.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der siebte Zahnradsatz ein drittes Zahnrad, und das erste Zahnrad des siebten Zahnradsatzes kämmt mit dem dritten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad des siebten Zahnradsatzes.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten, zweiten und dritten Zahnräder des ersten, dritten, vierten und siebten Zahnradsatzes radial ausgerichtet.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verbindet eine erste der vier Synchronanordnungen den ersten Zahnradsatz oder den dritten Zahnradsatz selektiv mit der ersten Vorgelegewelle.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verbindet eine zweite der vier Synchronanordnungen den zweiten Zahnradsatz oder den dritten Zahnradsatz selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verbindet eine dritte der vier Synchronanordnungen den vierten Zahnradsatz oder den sechsten Zahnradsatz selektiv mit der ersten Vorgelegewelle.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verbindet eine vierte der vier Synchronanordnungen den vierten Zahnradsatz oder den fünften Zahnradsatz selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste Zahnradsatz benachbart zu der Doppelkupplungsanordnung, der zweite Zahnradsatz ist benachbart zu dem ersten Zahnradsatz, der dritte Zahnradsatz ist benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz, der vierte Zahnradsatz ist benachbart zu dem dritten Zahnradsatz, der fünfte Zahnradsatz ist benachbart zu dem vierten Zahnradsatz, der sechste Zahnradsatz ist benachbart zu dem fünften Zahnradsatz, und der siebte Zahnradsatz ist benachbart zu dem sechsten Zahnradsatz.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Abtriebselement ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Mehrganggetriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile beziehen, ist in 1 ein Mehrganggetriebe 10 gezeigt. Das Getriebe 10 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Antriebselement 12 und das Abtriebselement 14 Wellen und werden als solche bezeichnet. Fachleute werden feststellen, dass die Antriebs- und Abtriebselemente 12, 14 andere Bauteile als Wellen sein können. Die Antriebswelle 12 ist ständig mit einem Drehmomentwandler 16 oder einer anderen Starteinrichtung verbunden. Eine Maschine (die nicht gezeigt ist) ist mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden und liefert diesem ein Antriebsdrehmoment. Die Abtriebswelle 14 ist ständig mit einer Achsantriebseinheit 18 verbunden. Das Getriebe 10 umfasst eine Vorgelegewellenzahnradanordnung 20, die Verbindungswellen, Vorgelegewellen, koplanare kämmende Zahnradsätze und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen umfasst, wie es hierin beschrieben wird. Beispielsweise umfasst die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 eine erste Verbindungswelle oder ein erstes Verbindungselement 22 und eine zweite Verbindungswelle oder ein zweites Verbindungselement 24, die bzw. das bevorzugt eine Hohlwelle ist, die mit der ersten Verbindungswelle 22 konzentrisch ist. Die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 umfasst ferner eine erste Vorgelegewelle 26 und eine zweite Vorgelegewelle 28. Die Vorgelegewellen 26 und 28 sind sowohl von der Antriebswelle 12, der Abtriebswelle 14 und den Verbindungswellen 22, 24 beabstandet als auch parallel zu diesen. Die Abtriebswelle 14, die Verbindungswellen 22, 24 und die Vorgelegewellen 26, 28 sind durch mehrere Lagerelemente gelagert, die eine erstes Gehäuseelement 27, ein zweites Gehäuseelement 29 und ein drittes Gehäuseelement 31 umfassen. Die Gehäuseelemente 27, 29, 31 sind mit Lagern 33 zum drehbaren Lagern der Abtriebswelle 14, der ersten und zweiten Verbindungswelle 22, 24 und der Vorgelegewellen 26, 28 ausgestattet. In der vorgesehenen Ausführungsform ist das Gehäuseelement 27 am nächsten bei dem Drehmomentwandler 16 und der Achsantriebseinheit 18 angeordnet. Das Gehäuseelement 29 ist zwischen dem Gehäuseelement 27 und dem Gehäuseelement 31 angeordnet.
Eine Doppelkupplung 30 ist zwischen die Antriebswelle 12 und die erste und zweite Verbindungswelle 22, 24 geschaltet. Die Doppelkupplung 30 umfasst ein Kupplungsgehäuse 32, das zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Ferner weist die Doppelkupplung 30 ein erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 34 und 36 auf. Die Kupplungselemente 34 und 36 zusammen mit dem Gehäuse 32 sind konfiguriert, um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 34, 36 und dem Kupplungsgehäuse 32 Reibplatten 35 montiert, die wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Ferner ist das Kupplungselement 34 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbindungswelle 22 verbunden, und das Kupplungselement 36 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung von Kupplungselement 34 mit dem Kupplungsgehäuse 32 die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbindungswelle 22, und die selektive Einrückung von Kupplungselement 36 mit dem Kupplungsgehäuse 32 verbindet die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle 24.
Die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 umfasst auch koplanare kämmende Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80, 90 und 100. In der vorgesehenen Ausführungsform sind die Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80 und 90 zwischen dem Gehäuseelement 27 und dem Gehäuseelement 29 angeord net, und der Zahnradsatz 100 ist zwischen dem Gehäuseelement 29 und dem Gehäuseelement 31 angeordnet.
Der Zahnradsatz 40 umfasst Zahnrad 42, Zahnrad 44 und Zwischenrad 46. Das Zahnrad 42 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle 24 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 44 und dem Zwischenrad 46. Das Zahnrad 44 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar. Das Zwischenrad 46 ist um Zwischenradachse I drehbar.
Der koplanare Zahnradsatz 50 umfasst Zahnrad 52 und Zahnrad 54. Das Zahnrad 52 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar und kämmt mit dem Zwischenrad 54. Das Zwischenrad 54 ist um die Zwischenradachse I drehbar.
Der koplanare Zahnradsatz 60 umfasst Zahnrad 62, Zahnrad 64 und Zahnrad 66. Das Zahnrad 62 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle 24 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 64 und dem Zahnrad 66. Das Zahnrad 64 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar. Das Zahnrad 66 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbindbar.
Der koplanare Zahnradsatz 70 umfasst kämmende Zahnräder 72, 74 und 76. Das Zahnrad 72 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbindungswelle 22 verbunden und kämmt mit den Zahnrädern 74, 76. Das Zahnrad 74 ist selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar. Das Zahnrad 76 ist selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle 26 verbindbar.
Der koplanare Zahnradsatz 80 umfasst kämmende Zahnräder 82 und 84. Das Zahnrad 82 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbin dungswelle 22 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 84. Das Zahnrad 84 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar.
Der Zahnradsatz 90 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 92 und 94. Das Zahnrad 92 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbindungswelle 22 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 94. Das Zahnrad 94 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbindbar.
Der Zahnradsatz 100 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 102, 104 und 106. Das Zahnrad 102 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbunden. Das Zahnrad 102 kämmt mit dem Zahnrad 104. Das Zahnrad 104 ist zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbunden. Das Zahnrad 104 kämmt mit dem Zahnrad 106. Das Zahnrad 106 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbunden.
Das Getriebe 10 umfasst ferner mehrere selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132 und 134. Die Synchroneinrichtungen 120/122, 124/126, 128/130, 132/134 sind eine linke und rechte Seite der Synchronanordnungen, wobei sie sich eine gemeinsame Synchroneinrichtungsnabe und -muffe teilen. Die Synchroneinrichtung 120 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 44 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 122 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 66 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 124 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 52 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 126 ist selektiv einrückbar, um das Zahn rad 64 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 128 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 76 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 130 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 94 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 132 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 74 mit der Vorgelegewelle 28 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 134 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 84 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden.
Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Doppelkupplung 30 und eines der Kupplungselemente 34, 36 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungen 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132 und 134 erzielt. Fachleute werden leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis gehört.
Um das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, werden das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 und die Synchroneinrichtung 124 eingerückt. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Verbindungswelle 24. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Verbindungswelle 24 durch das Zahnrad 42 auf das Zwischenrad 46 übertragen. Das Zwischenrad 46 ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Zwischenrad 54 verbunden. Das Zwischenrad 54 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 52. Nach Einrü ckung der Synchroneinrichtung 124 überträgt das Zahnrad 52 Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 28. Die Vorgelegewelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 102. Das Zahnrad 102 überträgt Drehmoment auf das Zahnrad 104, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (1. Gang) wird erreicht, indem das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 und die Synchroneinrichtung 130 eingerückt werden. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Verbindungswelle 22. Ferner wird Drehmoment von der ersten Verbindungswelle 22 auf das Zahnrad 92 übertragen. Das Zahnrad 92 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 94. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 130 überträgt das Zahnrad 94 Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 26. Die erste Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 106. Das Zahnrad 106 überträgt Drehmoment auf das Zahnrad 104, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein nachfolgendes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (2. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 120 hergestellt. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Verbindungswelle 24. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Verbindungswelle 24 auf das Zahnrad 42 übertragen. Das Zahnrad 42 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 44. Nach Einrückung der Synchroneinrich tung 120 überträgt das Zahnrad 44 Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 26. Die erste Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 106. Das Zahnrad 106 überträgt Drehmoment auf das Zahnrad 104, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein nachfolgendes Drehmomentverhältnis (3. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 128 hergestellt. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Verbindungswelle 22. Ferner wird Drehmoment von der ersten Verbindungswelle 22 auf das Zahnrad 72 übertragen. Das Zahnrad 72 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 76. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 128 überträgt das Zahnrad 76 Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 26. Die erste Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 106. Das Zahnrad 106 überträgt Drehmoment auf das Zahnrad 104, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Das nächste nachfolgende Vorwärtsdrehmomentverhältnis (4. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 122 hergestellt. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Verbindungswelle 24. Drehmoment wird dann von der zweiten Verbindungswelle 24 auf das Zahnrad 62 übertragen. Das Zahnrad 62 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 66. Ferner überträgt das Zahnrad 66 nach Einrückung der Synchroneinrichtung 122 Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 26. Die erste Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 106. Das Zahnrad 106 überträgt Drehmoment auf das Zahnrad 104, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein nachfolgendes Drehmomentverhältnis (5. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 132 hergestellt. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Verbindungswelle 22. Drehmoment wird dann von der Welle 22 auf das Zahnrad 72 übertragen. Das Zahnrad 72 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 74. Ferner wird nach Einrückung der Synchroneinrichtung 132 das Drehmoment von dem Zahnrad 74 auf die Vorgelegewelle 28 übertragen. Die zweite Vorgelegewelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 102. Das Zahnrad 102 überträgt Drehmoment auf das Zahnrad 104, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein nachfolgendes Drehmomentverhältnis (6. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 126 hergestellt. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Verbindungswelle 24. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Verbindungswelle 24 auf das Zahnrad 62 übertragen. Das Zahnrad 62 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 64. Ferner wird nach Einrückung der Synchroneinrichtung 126 das Drehmoment von dem Zahnrad 64 auf die zweite Vorgelegewelle 28 übertragen. Die zweite Vorgelegewelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 102. Das Zahnrad 102 überträgt Drehmoment auf das Zahnrad 104, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein nachfolgendes Drehmomentverhältnis (7. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 134 hergestellt. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Verbindungswelle 22. Ferner wird Drehmoment von der ersten Verbindungswelle 22 auf das Zahnrad 82 übertragen. Das Zahnrad 82 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 84. Ferner wird nach Einrückung der Synchroneinrichtung 134 das Drehmoment von dem Zahnrad 84 auf die zweite Vorgelegewelle 28 übertragen. Das Zahnrad 84 überträgt Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 28. Die zweite Vorgelegewelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 102. Das Zahnrad 102 überträgt Drehmoment auf das Zahnrad 104, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von Drehmomentverhältnissen (d. h. das Verhältnis von Drehmoment des Abtriebselements 14 zu dem des Antriebselements 12) durch Auswahl von Zähnezahlen der Zahnräder des Getriebes 10 erreichbar ist. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung vorteilhaft die Übertragungszahnräder 102, 104 und 106 in einer einzigen Ebene bereit. Diese Anordnung bietet die Gelegenheit, eine reduzierte Getriebelänge im Vergleich mit Doppelebenen-Übertragungszahnrädern zu erreichen. Ferner wird bei der Aus wahl der Übersetzungsverhältnisse in Bezug auf den 1., 2. und 7. Gang, die Ritzel mit einzelner Kämmung (d. h. separate Ritzel für jeden Gang) verwenden, Flexibilität geschaffen. Die doppelten Zwischenräder für die Rückwärtsgänge bieten eine sehr gute Gelegenheit/Flexibilität, um die gewünschten Rückwärtsgänge zu erreichen.
In noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Parkzahnrad 150 vorgesehen. Das Parkzahnrad 150 ist, wie es in 1 gezeigt ist, zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbunden. Nach Aktivierung des Parkaktuators (der nicht gezeigt ist) ist das Parkzahnrad 150 rotatorisch fixiert und verhindert somit, dass die Abtriebswelle 14 rotiert. Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass das Parkzahnrad 150 an anderen Stellen entlang der Abtriebswelle 14 angeordnet sein kann.
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten Zahnradsatz, die jeweils zumindest ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad aufweisen, wobei das Abtriebselement ständig mit einem der Zahnradsätze verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das ständig mit dem vierten, fünften und sechsten Zahnradsatz verbunden ist; ein zweites Verbindungselement, das ständig mit dem ersten und dritten Zahnradsatz verbunden ist; eine erste Vorgelegewelle, die ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden ist; eine zweite Vorgelegewelle, die ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden ist; eine Doppelkupplungsanordnung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement zu verbinden; und vier Synchronanordnungen zum selektiven Koppeln des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Zahnradsatzes mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle, wobei die Doppelkupplungsanordnung und die vier Synchronanordnungen selektiv in Kombinationen von zumindest Zweien einrückbar sind, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die erste Vorgelegewelle radial außerhalb von und parallel zu dem Antriebselement angeordnet ist.
Getriebe nach Anspruch 2, wobei die zweite Vorgelegewelle radial außerhalb von und parallel zu dem Antriebselement angeordnet ist.
Getriebe nach Anspruch 3, wobei das Abtriebselement radial außerhalb von und parallel zu dem Antriebselement angeordnet ist.
Getriebe nach Anspruch 4, wobei das erste Verbindungselement innerhalb des zweiten Verbindungselements angeordnet und konzentrisch mit diesem ist.
Getriebe nach Anspruch 5, das ferner einen Drehmomentwandler umfasst, der ständig mit dem Antriebselement verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die Doppelkupplungsanordnung eine erste Kupplung zum selektiven Verbinden des Antriebselements mit dem ersten Verbindungselement umfasst.
Getriebe nach Anspruch 7, wobei die Doppelkupplungsanordnung eine zweite Kupplung zum selektiven Verbinden des Antriebselements mit dem zweiten Verbindungselement umfasst.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad in jedem von dem ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten Zahnradsatz radial ausgerichtet sind.
Getriebe nach Anspruch 9, wobei der erste Zahnradsatz ein drittes Zahnrad umfasst, das ständig mit einer Zwischenradwelle verbunden ist, die radial außerhalb von und parallel zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist, und wobei das dritte Zahnrad mit dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes kämmt.
Getriebe nach Anspruch 10, wobei das zweite Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes ständig mit der Zwischenradwelle verbunden ist, und wobei das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes kämmen.
Getriebe nach Anspruch 11, wobei der dritte Zahnradsatz ein drittes Zahnrad umfasst und das erste Zahnrad des dritten Zahnradsatzes mit dem dritten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes kämmt.
Getriebe nach Anspruch 12, wobei der vierte Zahnradsatz ein drittes Zahnrad umfasst und das erste Zahnrad des vierten Zahnradsatzes mit dem dritten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad des vierten Zahnradsatzes kämmt.
Getriebe nach Anspruch 13, wobei der siebte Zahnradsatz ein drittes Zahnrad umfasst und das erste Zahnrad des siebten Zahnradsatzes mit dem dritten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad des siebten Zahnradsatzes kämmt.
Getriebe nach Anspruch 14, wobei die ersten, zweiten und dritten Zahnräder des ersten, dritten, vierten und siebten Zahnradsatzes radial ausgerichtet sind.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei eine erste der vier Synchronanordnungen den ersten Zahnradsatz oder den zweiten Zahnradsatz selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 16, wobei eine zweite der vier Synchronanordnungen den zweiten Zahnradsatz oder den dritten Zahnradsatz selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 17, wobei eine dritte der vier Synchronanordnungen den vierten Zahnradsatz oder den sechsten Zahnradsatz selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 18, wobei eine vierte der vier Synchronanordnungen den vierten Zahnradsatz oder den fünften Zahnradsatz selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste Zahnradsatz benachbart zu der Doppelkupplungsanordnung ist, der zweite Zahnradsatz benachbart zu dem ersten Zahnradsatz ist, der dritte Zahnradsatz benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz ist, der vierte Zahnradsatz benachbart zu dem dritten Zahnradsatz ist, der fünfte Zahnradsatz benachbart zu dem vierten Zahnradsatz ist, der sechste Zahnradsatz benachbart zu dem fünften Zahnradsatz ist und der siebte Zahnradsatz benachbart zu dem sechsten Zahnradsatz ist.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Abtriebselement ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden ist.
Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten Zahnradsatz, die jeweils zumindest ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad aufweisen, wobei das Abtriebselement ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das ständig mit dem vierten, fünften und sechsten Zahnradsatz verbunden ist; ein zweites Verbindungselement, das ständig mit dem ersten und dritten Zahnradsatz verbunden ist; eine erste Vorgelegewelle, die ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden ist; eine zweite Vorgelegewelle, die ständig mit dem siebten Zahnradsatz verbunden ist; eine Doppelkupplungsanordnung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement zu verbinden; eine erste Synchronanordnung zum selektiven Verbinden des ersten Zahnradsatzes oder des dritten Zahnradsatzes mit der ersten Vorgelegewelle; eine zweite Synchronanordnung zum selektiven Verbinden des zweiten Zahnradsatzes oder des dritte Zahnradsatzes mit der zweiten Vorgelegewelle; eine dritte Synchronanordnung zum selektiven Verbinden des vierten Zahnradsatzes oder des sechsten Zahnradsatzes mit der ersten Vorgelegewelle; eine vierte Synchronanordnung zum selektiven Verbinden des vierten Zahnradsatzes oder des fünften Zahnradsatzes mit der zweiten Vorgelegewelle, und wobei die Doppelkupplungsanordnung und die vier Synchronanordnungen selektiv in Kombinationen von zumindest Zweien einrückbar sind, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
Getriebe nach Anspruch 22, wobei der erste Zahnradsatz benachbart zu der Doppelkupplungsanordnung ist, der zweite Zahnradsatz benachbart zu dem ersten Zahnradsatz ist, der dritte Zahnradsatz benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz ist, der vierte Zahnradsatz benachbart zu dem dritten Zahnradsatz ist, der fünfte Zahnradsatz benachbart zu dem vierten Zahnradsatz ist, der sechste Zahnradsatz benachbart zu dem fünften Zahnradsatz ist und der siebte Zahnradsatz benachbart zu dem sechsten Zahnradsatz ist.
Getriebe nach Anspruch 23, wobei der erste, dritte, vierte und siebte Zahnradsatz jeweils ein drittes Zahnrad umfassen, wobei das erste, zweite und dritte Zahnrad von jedem von dem ersten, dritten, vierten und siebten Zahnradsatz radial ausgerichtet sind, und wobei das erste und zweite Zahnrad von jedem von dem zweiten, fünften und sechsten Zahnradsatz radial ausgerichtet sind.
Getriebe nach Anspruch 24, das ferner ein Parkzahnrad umfasst, das mit dem Abtriebselement zum selektiven Fixieren des Abtriebselements gegenüber einer Rotation verbunden ist.