DE102008008001A1

DE102008008001A1 - Zahnräderwechselgetriebe

Info

Publication number: DE102008008001A1
Application number: DE200810008001
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Bender
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2009-08-13
Also published as: WO2009098043A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit zwei Lastschaltkupplungen (K1a, K2a), zwei Eingangswellen (11a, 12a), zwei Vorgelegewellen (13a, 14a) und einer Ausgangswelle (15a). Erfindungsgemäß werden zwei Vorwärtsgänge unter Nutzung in einer Zahnradebene (Z2a) angeordneter Zahnräder (Z2a_F, Z2a_L) gebildet. In beiden Gängen ist die Ausgangswelle (15a) über die genannten Zahnräder (Z2a_F, Z2a_L) und eine Vorgelegewelle (13a, 14a) nur mit jeweils einer Eingangswelle (11a, 12a) verbunden. Damit können die genannten Zahnräder doppelt genutzt werden und das Zahnräderwechselgetriebe so mit möglichst wenigen Zahnradebenen realsiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe für ein. Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die DE 10 2004 022 413 A1 beschreibt ein Zahnräderwechselgetriebe für ein Kraftfahrzeug in Form eines Doppelkupplungsgetriebes mit einer Antriebswelle, zwei Lastschaltkupplungen, zwei Eingangswellen, zwei Vorgelegewellen, in Zahnradebenen angeordneten Zahnrädern in Form von Los- und oder Festrädern und einer Ausgangswelle. Zur Bildung von Getriebegängen kann die Antriebswelle über eine Lastschaltkupplung, eine Eingangswelle, eine Vorgelegewelle und Zahnräder mit der Ausgangswelle mittels Kopplung einzelner Losräder mit der zugehörigen Welle verbunden werden. Dabei werden unter Nutzung von in einer Zahnradebene angeordneter Zahnräder der erste und der zweite Vorwärtsgang gebildet, wobei im zweiten Gang die Ausgangswelle nur mit einer Eingangswelle und im ersten Gang auf Grund einer Kopplung der beiden Vorgelegewellen mit beiden Eingangswellen verbunden ist.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Zahnräderwechselgetriebe vorzuschlagen, welches eine hohe Gangzahl bei kompakter Bauweise aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Zahnräderwechselgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß werden zwei Vorwärtsgänge unter Nutzung in einer Zahnradebene angeordneter Zahnräder gebildet. In beiden Gängen ist die Ausgangswelle über die genannten Zahnräder und eine Vorgelegewelle nur mit jeweils einer Eingangswelle verbunden. Damit können die genannten Zahnräder doppelt genutzt werden und das Zahnräderwechselgetriebe so mit möglichst wenigen Zahnradebenen realisiert werden.
Jeweils eine Lastschalkupplung ist dabei einer Eingangswelle zugeordnet, welche über ein Zahnradpaar mit jeweils einer Vorgelegewelle verbunden ist. Die Verbindung kann trennbar oder untrennbar ausgeführt sein. Die Ausgangswelle ist insbesondere koaxial zur Antriebswelle angeordnet, so dass sich das Zahnräderwechselgetriebe besonders für einen Standardantrieb, also Antriebsmaschine vorne und Antrieb der Hinterräder, eignet. Genauso ist das Zahnräderwechselgetriebe aber auch für einen Fronteinbau und/oder für einen Allradantrieb einsetzbar.
Die Ausgangswelle kann zur Bildung der beiden genannten Vorwärtsgänge insbesondere sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Vorgelegewelle verbunden werden. Ein gleichzeitiges Verbinden mit beiden Vorgelegewellen ist nicht möglich. Die Verbindung wird insbesondere hergestellt, indem eines der genannten Zahnräder, das als ein Losrad ausgeführt ist, mit einer Kopplungsvorrichtung, beispielsweise einer Schiebemuffe, drehfest mit einer der Vorgelegewellen verbunden wird. Dazu ist beispielsweise eine Vorgelegewelle als Hohlwelle ausgeführt, in welcher die andere Vorgelegewelle koaxial angeordnet ist. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau des Zahnräderwechselgetriebes.
In Ausgestaltung der Erfindung ist eine der beiden Eingangswellen mit der Ausgangswelle zur Bildung eines Direktgangs verbindbar. Im Direktgang hat das Zahnräderwechselgetriebe eine Übersetzung von 1 und einen optimalen Wirkungsgrad, da keine Verzahnungen bei der Drehmomentübertragung beteiligt sind. Damit ist mit einfachen Mitteln ein zusätzlicher Gang mit sehr hohem Wirkungsgrad darstellbar. Es kann beispielsweise der fünfte oder der siebte Gang als Direktgang ausgeführt sein.
In Ausgestaltung der Erfindung weist das Zahnräderwechselgetriebe wenigstens 5 insbesondere 8 Vorwärtsgänge auf. Ein Stufensprung zwischen dem ersten und zweiten Gang entspricht dabei einem Stufensprung zwischen dem dritten und vierten Gang. Dies kann insbesondere so realisiert werden, dass die Gänge 1 und 2 bzw. 3 und 4 mittels in einer Zahnradebene angeordneter Zahnräder gebildet werden, wobei der erste und der zweite Gang entsprechend der DE 10 2004 022 413 A1 gebildet sind. Der genannte Stufensprung entspricht dann dem Übersetzungssprung zwischen den Übersetzungen der Eingangswellen auf die zugehörigen Vorgelegewellen. Damit wird die Realisierung einer vorteilhaften Gangstufung ermöglicht, also kleinere Übersetzungssprünge bei höheren Gängen.
Darüber hinaus kann auch der Stufensprung zwischen dem siebten und dem achten Gang dem genannten Stufensprung entsprechen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der siebte Gang unter Verwendung einer Eingangswelle als ein Direktgang ausgeführt ist und der achte Gang nur unter Zwischenschaltung der Übersetzung der anderen Eingangswelle und der zugehörigen Vorgelegewelle gebildet wird. Zur Bildung des achten Gangs werden die beiden Vorgelegewellen verbunden. Bei dem so gebildeten Gang kann es sich auch um einen anderen Gang handeln.
Die Übersetzungssprünge und die Gangfolge können mit der entsprechenden Wahl der Zähnezahlen der Zahnräder des Zahnräderwechselgetriebes festgelegt werden.
In Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Vorwärtsgänge dadurch gebildet, dass die Vorgelegewellen verbunden sind und die Ausgangswelle in jedem der genannten Getriebegänge mit jeweils einer Vorgelegewelle verbunden ist. Bei den so gebildeten Gängen handelt es sich insbesondere um den ersten und den achten Gang des Getriebes. Durch diese Bildung der beiden Gänge kann die Kopplung der Vorgelegewellen zur Realisierung von zwei Vorwärtsgängen genutzt werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt. und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung der Getriebestruktur eines Zahnräderwechselgetriebes mit 8 Vorwärtsgängen und dem 7. Gang als Direktgang,
2 eine Tabelle zur Darstellung der Betätigungszustände von Lastschaltkupplungen und Kopplungsvorrichtungen des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 1,
3 eine schematische Darstellung der Getriebestruktur eines Zahnräderwechselgetriebes mit 8 Vorwärtsgängen und dem 5. Gang als Direktgang,
4 eine Tabelle zur Darstellung der Betätigungszustände von Lastschaltkupplungen und Kopplungsvorrichtungen des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 3,
5 eine Tabelle zur Darstellung der Betätigungszustände von Lastschaltkupplungen und Kopplungsvorrichtungen des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 1 in einer zweiten Ausführungsform,
6 eine Tabelle zur Darstellung der Betätigungszustände von Lastschaltkupplungen und Kopplungsvorrichtungen des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 3 in einer zweiten Ausführungsform,
7 eine schematische Darstellung der Getriebestruktur eines Zahnräderwechselgetriebes mit 7 Vorwärtsgängen,
8 eine Tabelle zur Darstellung der Betätigungszustände von Lastschaltkupplungen und Kopplungsvorrichtungen des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 7 und
9 eine Tabelle zur Darstellung der Betätigungszustände von Lastschaltkupplungen und Kopplungsvorrichtungen des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 7 in einer zweiten Ausführungsform.
Gemäß 1 weist ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs eine Antriebswelle 10a auf, welche mit einer nicht dargestellten Antriebsmaschine in Form eines Motors verbunden ist. Über die Antriebswelle 10a wird das Zahnräderwechselgetriebe von der Antriebsmaschine mit einem Drehmoment und einer Drehzahl beaufschlagt.
Die Antriebswelle 10a kann mittels einer ersten Lastschaltkupplung K1a mit einer ersten Eingangswelle 11a und mittels einer zweiten Lastschaltkupplung K2a mit einer zweiten Eingangswelle 12a verbunden werden. Die Lastschaltkupplungen K1a, K2a werden mittels nicht dargestellter Aktoren betätigt. Die zweite Eingangswelle 12a ist als eine Hohlwelle ausgeführt, in der die erste Eingangswelle 11a koaxial angeordnet ist, wobei die Eingangswellen 11a, 12a koaxial zur Antriebswelle 10a angeordnet sind.
Ebenfalls koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a ist eine Ausgangswelle 15a angeordnet, von welcher das vom Zahnräderwechselgetriebe gewandelte Drehmoment und die Drehzahl über eine nicht dargestellte Verbindungswelle an ein Hinterachsgetriebe übertragen wird.
Auf der ersten Eingangswelle 11a ist drehfest ein Zahnrad E1a_K1 angeordnet, welches mit einem, auf einer ersten Vorgelegewelle 13a drehfest angeordneten, Zahnrad E1a_K2 kämmt. Die Zahnräder E1a_K1 und E1a_K2 sind in einer ersten Zahnradebene E1a angeordnet. Auf der zweiten Eingangswelle 12a ist drehfest ein Zahnrad E2a_K1 angeordnet, welches mit einem, auf einer zweiten Vorgelegewelle 14a drehfest angeordneten, Zahnrad E2a_K2 kämmt. Die Zahnräder E2a_K1 und E2a_K2 sind in einer zweiten Zahnradebene E2a angeordnet.
Zwischen den Zahnradebenen E2a und E1a ist eine weitere Zahnradebene ERa zur Bildung eines Rückwärtsgangs R angeordnet. Dazu ist an der ersten Eingangswelle 11a ein Festrad ERa_F und an der zweiten Vorgelegewelle 14a ein Losrad ERa_L angeordnet, die über ein nicht dargestelltes Zwischenrad antriebsverbunden sind.
An die Zahnradebenen E2a, ERa und E1a schließen sich vier weitere Zahnradebenen Z1a, Z2a, Z3a und Z4a an.

– In der Zahnradebene Z1a ist an der ersten Vorgelegewelle 13a ein Festrad Z1a_F und an der Ausgangswelle 15a ein Losrad Z1a_L angeordnet.
– In der Zahnradebene Z2a ist ein Losrad Z2a_L an der zweiten Vorgelegewelle 14a und ein Festrad Z2a_F an der Ausgangswelle 15a angeordnet.
– In der Zahnradebene Z3a ist ein Festrad Z3a_F an der zweiten Vorgelegewelle 14a und ein Losrad Z3a_L an der Ausgangswelle 15a angeordnet.
– In der Zahnradebene Z4a ist ein Festrad Z4a_F an der zweiten Vorgelegewelle 14a und ein Losrad Z4a_L an der Ausgangswelle 15a angeordnet.

Die Losräder und die zugehörigen Festräder kämmen jeweils miteinander.
Ausgehend von den Lastschaltkupplungen K1a, K2a sind nacheinander die Zahnradebenen E2a, ERa, E1a, Z1a, Z2a, Z1a, Z4a angeordnet.
Die erste Vorgelegewelle 13a ist als eine Hohlwelle ausgeführt, in welcher die zweite Vorgelegewelle 14a koaxial angeordnet ist. Die Vorgelegewellen 13a, 14a sind wiederum parallel zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet.
Ein erster Gang G1a und ein zweiter Gang G2a werden über die die Zahnräder Z4a_F und Z4a_L der Zahnradebene Z4a gebildet. Das Losrad Z4a_L kann mit einer drehfest an der Ausgangswelle 15a angeordneten Kopplungsvorrichtung S34a in Form einer Schiebemuffe drehfest mit der Ausgangswelle 15a verbunden werden. Die Kopplungsvorrichtung S34a nimmt dann eine Stellung Ha ein. Im ersten Gang G1a sind außerdem die erste und die zweite Vorgelegewelle 13a und 14a und mit einer Kopplungsvorrichtung SR1a, welche zwischen den Zahnradebenen E1a und ERa angeordnet ist, verbunden. Die drehfest an der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnete Kopplungsvorrichtung SR1a stellt dazu in einer Stellung Ba eine Verbindung zum Zahnrad E1a_K2 der ersten Vorgelegewelle 13a her. Zusätzlich ist die Lastschaltkupplung K1a geschlossen, so dass der Drehmomentfluss im ersten Gang G1a über die erste Lastschaltkupplung K1a, die erste Eingangswelle 11a, die erste Vorgelegewelle 13a, die zweite Vorgelegewelle 14a, die Zahnräder Z4a_F, Z4a_L, die Kopplungsvorrichtung S34a zur Ausgangswelle 15a verläuft. Zum Einlegen des zweiten Gangs G2a muss lediglich die erste Lastschaltkupplung K1a geöffnet und die zweite Lastschaltkupplung K2a geschlossen werden. Der Drehmomentfluss im zweiten Gang G2a verläuft damit über die zweite Lastschaltkupplung K2a, die zweite Eingangswelle 12a, die zweite Vorgelegewelle 14a, die Zahnräder Z4a_F, Z4a_L, die Kopplungsvorrichtung S34a zur Ausgangswelle 15a.
Ein dritter Gang G3a und ein vierter Gang G4a werden über die Zahnräder Z2a_F und Z2a_L der Zahnradebene Z2a gebildet. Das Losrad Z2a_L kann mit einer drehfest an der ersten Vorgelegewelle 13a angeordneten Kopplungsvorrichtung S2a_1 in einer Stellung Ea drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13a verbunden werden. Zusätzlich ist die Lastschaltkupplung K1a geschlossen, so dass der Drehmomentfluss im dritten Gang G3a über die erste Lastschaltkupplung K1a, die erste Eingangswelle 11a, die erste Vorgelegewelle 13a, die Zahnräder Z2a_L, Z2a_F, die Kopplungsvorrichtung S2a_1 zur Ausgangswelle 15a verläuft. Es besteht im dritten Gang G3a also keine Verbindung zwischen der Ausgangswelle 15a und der zweiten Eingangswelle 12a.
Im vierten Gang ist das Losrad Z2a_L mit einer drehfest an der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordneten Kopplungsvorrichtung S2a_2 in einer Stellung Fa drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14a verbunden. Dies kann passieren, so lange der dritte Gang G3a eingelegt ist. Zum Einlegen des vierten Gangs G4a muss noch die erste Lastschaltkupplung K1a geöffnet und die zweite Lastschaltkupplung K2a geschlossen werden. Anschließend kann dann die Verbindung zwischen dem Losrad Z2a_L und der ersten Vorgelegewelle 13a wieder gelöst werden. Der Drehmomentfluss im vierten Gang G4a verläuft damit über die zweite Lastschaltkupplung K2a, die zweite Eingangswelle 12a, die zweite Vorgelegewelle 14a, die Zahnräder Z2a_L, Z2a_F, die Kopplungsvorrichtung S2a_2 zur Ausgangswelle 15a. Es besteht im vierten Gang G4a also keine Verbindung zwischen der Ausgangswelle 15a und der ersten Eingangswelle 11a.
Ein fünfter Gang G5a wird über die Zahnräder Z1a_F und Z1a_L der Zahnradebene Z1a gebildet. Das Losrad Z1a_L kann mit einer drehfest an der Ausgangswelle 15a angeordneten Kopplungsvorrichtung SE1a in einer Stellung Da drehfest mit der Ausgangswelle 15a verbunden werden. Zusätzlich ist die Lastschaltkupplung K1a geschlossen, so dass der Drehmomentfluss im fünften Gang G5a über die erste Lastschaltkupplung K1a, die erste Eingangswelle 11a, die erste Vorgelegewelle 13a, die Zahnräder Z1a_F, Z1a_L, die Kopplungsvorrichtung SE1a zur Ausgangswelle 15a verläuft.
Ein sechster Gang G6a wird über die Zahnräder Z3a_F und Z3a_L der Zahnradebene Z3a gebildet. Das Losrad Z3a_L kann mit der Kopplungsvorrichtung S34a in einer Stellung Ga drehfest mit. der Ausgangswelle 15a verbunden werden. Zusätzlich ist die zweite Lastschaltkupplung K2a geschlossen, so dass der Drehmomentfluss im sechsten Gang G6a über die zweite Lastschaltkupplung K2a, die zweite Eingangswelle 12a, die zweite Vorgelegewelle 14a, die Zahnräder Z3a_F, Z3a_L, die Kopplungsvorrichtung S34a zur Ausgangswelle 15a verläuft.
Ein siebter Gang G7a ist als ein Direktgang ausgeführt. Dazu wird mittels der Kopplungsvorrichtung SE1a in einer Stellung Ca die erste Eingangswelle 11a über das Losrad Z1a_L mit der Ausgangswelle 15a gekoppelt. Zusätzlich ist die erste Lastschaltkupplung K1a geschlossen, so dass der Drehmomentfluss im siebten Gang G7a über die erste Lastschaltkupplung K1a, die erste Eingangswelle 11a, die Kopplungsvorrichtung SE1a zur Ausgangswelle 15a verläuft.
In einem achten Gang G8a sind ebenso wie im ersten Gang G1a die erste und die zweite Vorgelegewelle 13a und 14a und mit der Kopplungsvorrichtung SR1a verbunden. Außerdem ist die erste Eingangswelle 11a ebenso wie im siebten Gang G7a mit der Ausgangswelle 15a gekoppelt. Zusätzlich ist die zweite Lastschaltkupplung K2a geschlossen, so dass der Drehmomentfluss im achten Gang G8a über die zweite Lastschaltkupplung K2a, die zweite Eingangswelle 12a, die Kopplungsvorrichtung SR1a, die Kopplungsvorrichtung SE1a zur Ausgangswelle 15a verläuft.
Ein Rückwärtsgang Ra wird ebenso wie der erste und der zweite Gang G1a, G2a über die die Zahnräder Z4a_F und Z4a_L der Zahnradebene Z4a gebildet. Außerdem ist das das Losrad ERa_L mittels der Kopplungsvorrichtung SR1a in einer Stellung Aa mit der zweiten Vorgelegewelle 14a verbunden. Zusätzlich ist die erste Lastschaltkupplung K1a geschlossen, so dass der Drehmomentfluss im Rückwärtsgang Ra über die erste Lastschaltkupplung K1a, die erste Eingangswelle 11a, die zweite Vorgelegewelle 14a, die Zahnräder Z4a_F, Z4a_L, die Kopplungsvorrichtung S34a zur Ausgangswelle 15a verläuft.
Da die Gänge G1a, G2a bzw. G3a, G4a und G7a, G8a jeweils mit derselben Zahnradebene und nur unterschiedlichen Lastschaltkupplungen gebildet werden, entsprechen sind die Stufensprünge φ₁₂, φ₃₄ und φ₇₈ zwischen den genannten Gängen jeweils. Sie entsprechen dem Übersetzungssprung zwischen den Übersetzungen der Zahnradebene E1a und E2a.
Die Zähnezahlen der Zahnräder werden so gewählt, dass sich die genannte Gangreihenfolge ergibt.
Die Aktoren für die Betätigung der Lastschaltkupplungen K1a, K2a und die Kopplungsvorrichtungen SR1a, SE1a, S2a_1, S2a_2, S34a können beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt sein.
Die 2 zeigt zusätzlich eine Tabelle, in der für jeden Gang des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 1 die jeweils aktive Lastschaltkupplung K1a, K2a und die jeweilige Stellung der Kopplungsvorrichtungen SR1a, SE1a, S2a_1, S2a_2 und S34a mit einem „X" gekennzeichnet sind. Sofern eine Kopplungsvorrichtung nicht aktiv ist, kann sie sich entweder in einer Neutralstellung befinden, in der sie keine Verbindung zwischen dem zugehörigen Zahnrad und der Welle herstellt. Es ist aber auch möglich, dass sie zwar eine Verbindung herstellt, darüber aber in diesem Gang kein Drehmoment übertragen wird. Dies kann zur Vorbereitung eines Gangwechsels gemacht werden.
Mit der in 1 dargestellten Getriebestruktur können durch eine entsprechende Wahl der Zähnezahlen der Zahnräder und damit der Übersetzungen in den Zahnradebenen Vorwärtsgänge G3c bis G6c unter Verwendung anderer Zahnräder und Kopplungsvorrichtungen als in 2 dargestellt, gebildet werden. Eine zugehörige Tabelle, in der für jeden Gang G1c bis G8c, Rc des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 1 die jeweils aktive Lastschaltkupplung K1a, K2a und die jeweilige Stellung der Kopplungsvorrichtungen SR1a, SE1a, S2a_1, S2a_2 und S34a mit einem „X" gekennzeichnet sind, ist in 5 dargestellt. Die Drehmomentflüsse in den Gängen G3c und G5a, G4c und G6a, G5c und G3a, G6c und G4a entsprechen sich dabei. Bei den restlichen Gängen ergibt sich keine Änderung.
In 3 ist ebenfalls die Getriebestruktur eines Zahnräderwechselgetriebes mit 8 Vorwärtsgängen dargestellt. Der Aufbau dieses Zahnräderwechselgetriebes ist stark ähnlich dem Aufbau des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 1, so dass hauptsächlich auf die Unterschiede eingegangen wird. Vergleichbare Bauteile sind gleich bezeichnet, wobei der für 1 benutzte Buchstabe „a" durch den Buchstaben „b" ersetzt wurde.
Im Aufbau unterscheidet sich das Zahnräderwechselgetriebe gem. 3 von dem gem. 1 dadurch, dass zwischen den Zahnradebenen Z2b und Z3b eine zusätzliche Zahnradebene Z5h angeordnet ist. In der Zahnradebene Z5b ist an der Ausgangswelle 15b ein Festrad Z5b_F und an der zweiten Vorgelegewelle 14b ein Losrad Z5b_L angeordnet.
Die Vorwärtsgänge 1 bis 4, 6 G1b–G4b, G6b und der Rückwärtsgang Rb werden gleich wie die Vorwärtsgänge G1a–G4a, G6a in 1 gebildet.
Der fünfte Gang G5b ist als Direktgang ausgeführt und wird entsprechend dem Gang G7a in 1 gebildet.
Der siebte Gang G7b wird entsprechend dem Gang G5a in 1 mit den Zahnrädern Z1b_F, Z1b_L der Zahnradebene Z1b gebildet.
Der achte Gang G8b wird über die Zahnräder Z5b_F und Z5b_L der Zahnradebene Z5b gebildet. Das Losrad Z5b_L kann mit der Kopplungsvorrichtung S2b_2 in einer Stellung Jb drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14b verbunden werden. Die Kupplungsvorrichtung S2b_2 kann also im Gegensatz zur vergleichbaren Kopplungsvorrichtung S2a_2 aus 1 zwei Losräder (Z2b_L, Z5b_L) und nicht nur eines (Z2a_L) mit der jeweiligen zweiten Vorgelegewelle (14a, 14b) verbinden. Zusätzlich ist die zweite Lastschaltkupplung K2b geschlossen, so dass der Drehmomentfluss im achten Gang G8b über die zweite Lastschaltkupplung K2b, die zweite Eingangswelle 12b, die zweite Vorgelegewelle 14b, die Zahnräder Z5b_L, Z5b_F, die Kopplungsvorrichtung S2b_2 zur Ausgangswelle 15b verläuft.
Da die Gänge G1b, G2b bzw. Gab, G4b jeweils mit derselben Zahnradebene und nur unterschiedlichen Lastschaltkupplungen gebildet werden, entsprechen sind die Stufensprünge φ₁₂ und φ₃₄ zwischen den genannten Gängen jeweils. Sie entsprechen dem Übersetzungssprung zwischen den Übersetzungen der Zahnradebene E1b und E2b.
Die Zähnezahlen der Zahnräder werden so gewählt, dass sich die genannte Gangreihenfolge ergibt.
Die 4 zeigt zusätzlich eine Tabelle, in der für jeden Gang des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 3 die jeweils aktive Lastschaltkupplung K1b, K2b und die jeweilige Stellung der Kopplungsvorrichtungen SR1b, SE1b, S2b_1, S2b_2 und S34b mit einem „X" gekennzeichnet sind.
Mit der in 3 dargestellten Getriebestruktur können durch eine entsprechende Wahl der Zähnezahlen der Zahnräder und damit der Übersetzungen in den Zahnradebenen Vorwärtsgänge G3d, G4d, G7d, G8d unter Verwendung anderer Zahnräder und Kopplungsvorrichtungen als in 4 dargestellt, gebildet werden. Eine zugehörige Tabelle, in der für jeden Gang G1d bis G8d, Rd des Zahnräderwechselgetriebes gemäß 3 die jeweils aktive Lastschaltkupplung K1b, K2b und die jeweilige Stellung der Kopplungsvorrichtungen SR1b, SE1b, S2b_1, S2b_2 und S34b mit einem „X" gekennzeichnet sind, ist in 6 dargestellt. Die Drehmomentflüsse in den Gängen G3d und G7b, G4d und G8b, G7d und G3b, G8d und G4b entsprechen sich dabei. Bei den restlichen Gängen ergibt sich keine Änderung.
In 7 ist die Getriebestruktur eines Zahnräderwechselgetriebes mit 7 Vorwärtsgängen dargestellt. Der Hauptunterschied zu den Zahnräderwechselgetrieben gem. den 1 und 3 liegt darin, dass eine zweite Eingangswelle 12e alternativ über zwei Eingangskonstanten E2e1 und E2e2 mit unterschiedlichen Übersetzungen mit einer zweiten Vorgelegewelle 14e verbunden werden kann. Zur Realisierung von sieben Vorwärtsgängen sind dann ausgangsseitig noch drei Zahnradebenen Z1e, Z2e und Z3e notwendig.
Die Übersetzungen der Zahnräder können so gewählt sein, dass der siebte Gang G7e als der Direktgang ausgeführt ist. Die Schaltzustände der Lastschaltkupplungen K1e und K2e und die jeweiligen Stellungen der Kopplungsvorrichtungen SE2e, SREe, SE1e, S2e_1, S2e_2 und S3e sind in der 8 dargestellt.
Es ist auch möglich, dass der fünfte Gang G5f als der Direktgang ausgeführt ist. Die entsprechenden Schaltzustände sind in 9 dargestellt.
Mit den dargestellten Schaltzuständen können die Drehmomentflüsse in den verschiedenen Gängen G1e–G7e, Re und G1f–G7f, Rf der Darstellung in 7 entnommen werden.
Da die Gänge G1e, G2e bzw. G3e, G4e und G1f, G2f bzw. G3f, G4f jeweils mit derselben Zahnradebene und nur unterschiedlichen Lastschaltkupplungen gebildet werden, entsprechen sind die Stufensprünge φ₁₂ und φ₃₄ zwischen den genannten Gängen jeweils.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004022413 A1 [0002, 0008]

Claims

Zahnräderwechselgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit – einer Antriebswelle (10a, 10b, 10e), – einer ersten und einer zweiten Lastschaltkupplung (K1a, K2a; K1b, K2b; K1e, K2e), – einer ersten und einer zweiten Eingangswelle (11a, 12a; 11b, 12b; 11e, 12e), – einer ersten und einer zweiten Vorgelegewelle (13a, 14a; 13b, 14b; 13e, 14e), – in Zahnradebenen (E1a, E2a, ERa, Z1a–Z4a; E1a, E2a, ERa, Z1a–Z4a, Z5a; E1e, E2e1, E2e2, ERe, Z1e–Z3e) angeordneten Zahnrädern und – einer Ausgangswelle (15a, 15b, 15e), wobei zur Bildung von Getriebegängen (G1a–G8a, Ra; G1b– G8b, Rb; G1e–G8e, Re) die Antriebswelle (10a, 10b, 10e) über eine Lastschaltkupplung (K1a, K2a; K1a, K2a; K1e, K2e), eine Eingangswelle (11a, 12a; 11a, 12a; 11e, 12e), eine Vorgelegewelle (13a, 14a; 13a, 14a; 13e, 14e) und Zahnräder mit der Ausgangswelle (15a, 15b, 15e) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vorwärtsgänge (G3a, G4a; G3b, G4b; G3e, G4e) unter Nutzung in einer Zahnradebene (Z2a, Z2b, Z2e) angeordneter Zahnräder (Z2a_F, Z2a_L; Z2b_F, Z2b_L; Z2e_F, Z2e_L) gebildet werden und in beiden Gängen (G3a, G4a; G3b, G4b; G3e, G4e) die Ausgangswelle (15a, 15b, 15e) über die genannten Zahnräder (Z2a_F, Z2a_L; Z2b_F, Z2b_L; Z2e_F, Z2e_L) und eine Vorgelegewelle (13a, 14a; 13b, 14b; 13e, 14e) nur mit jeweils einer Eingangswelle (11a, 12a; 11b, 12b; 11e, 12e) verbunden ist.
Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der genannten Vorwärtsgänge (G3a, G4a; G3b, G4b; G3e, G4e) die Ausgangswelle (15a, 15b, 15e) über die genannten Zahnräder (Z2a_F, Z2a_L; Z2b_F, Z2b_L; Z2e_F, Z2e_L) sowohl mit der ersten Vorgelegewelle (13a, 13b, 13e) als auch mit der zweiten Vorgelegewelle (14a, 14b, 14e) verbindbar ist.
Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingangswelle (11a, 11b, 11e) mit der Ausgangswelle (15a, 15b, 15e) zur Bildung eines Direktgangs verbindbar ist.
Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 5 Vorwärtsgänge (G1a–G8a; G1b–G8b; G1e–G8e) gebildet sind und ein Stufensprung zwischen dem ersten und zweiten Gang (φ₁₂) einem Stufensprung zwischen dem dritten und vierten Gang (φ₃₄) entspricht.
Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 8 Vorwärtsgänge (G1a–G8a) gebildet sind und die Stufensprünge zwischen dem ersten und zweiten Gang (φ₁₂) und zwischen dem dritten und vierten Gang (φ₃₄) dem Stufensprung zwischen dem siebten und achten Gang (φ₇₈) entsprechen.
Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vorwärtsgänge (G1a, G8a) dadurch gebildet werden, dass die Vorgelegewellen (13a, 14a) verbunden sind und die Ausgangswelle (15a) in jedem der genannten Getriebegänge (G1a, G8a) mit jeweils einer Vorgelegewelle (13a, 14a) verbunden ist.
Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Direktgang (G7a) durch Verbindung der ersten Eingangswelle (11a) mit der Ausgangswelle (15a) und – ein Vorwärtsgang (G8a) durch Verbinden der beiden Vorgelegewellen (13a, 14a) und der Ausgangswelle (15a) gebildet wird.