DE102010020855A1 - Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe - Google Patents
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Abstract
Ein Getriebe, das mit einem Eingangselement verbindbar ist und ein Ausgangsübertragungszahnrad, ein erstes und zweites Getriebeeingangswellenelement, ein erstes und zweites Vorgelegewellenelement, mehrere koplanare Zahnradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen umfassen mehrere Zahnräder, Synchronanordnungen und eine Doppelkupplungsanordnung. Das Getriebe ist betreibbar, um zumindest einen Rückwärtsgang und mehrere Vorwärtsgänge zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement bereitzustellen.
Description
- QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
- Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/179,905, die am 20. Mai 2009 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen ist.
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe und insbesondere ein kompaktes Doppelkupplungs-Mehrganggetriebe, das zumindest drei Achsen aufweist, um sieben oder mehr Gänge herzustellen.
- HINTERGRUND
- Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformation, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung steht, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
- Ein typisches Mehrganggetriebe mit Vorgelegewellen und koplanaren Zahnradsätzen benutzt Vorgelegewellenzahnräder mit einem unterschiedlichen, dedizierten 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.
- Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es in der Technik einen Bedarf für ein Getriebe, das einen verbesserten Bauraum aufweist, während es gewünschte Übersetzungsverhältnisse und Drehmomentbereiche bereitstellt.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Die vorliegende Erfindung stellt ein Getriebe bereit, das mit einem Eingangselement verbindbar ist und ein Ausgangselement, ein erstes und zweites Wellenelement, ein erstes und zweites Vorgelegewellenelement, eine Parkzahnradwelle, mehrere koplanare Zahnradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen umfassen mehrere Zahnräder, Synchronanordnungen und eine Doppelkupplungsanordnung. Das Getriebe ist betreibbar, um zumindest einen Rückwärtsgang und mehrere Vorwärtsgänge zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement bereitzustellen.
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe ein Getriebegehäuse.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe eine Doppelkupplungsanordnung, die eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und ein Kupplungsgehäuse aufweist, das mit einem Maschinenausgangselement verbindbar ist. Das Kupplungsgehäuse ist in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz. Der erste Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und ein drittes Zahnrad in Kämmung mit dem zweiten Zahnrad, der zweite Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad, der dritte Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad, der vierte Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad, der fünfte Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad. Das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes ist ein gestuftes Ritzelrad, das einen ersten und einen zweite Zahnradzähneabschnitt aufweist, und wobei der erste Zahnradzähneabschnitt größer als der zweite Zahnradzähneabschnitt ist und mit dem ersten Zahnrad des fünften Zahnradsatzes kämmt.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe ein erstes Getriebeeingangselement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist. Jedes der ersten Zahnräder des dritten, vierten und fünften Zahnradsatzes ist drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangselement verbunden. Die selektive Einrückung der ersten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung überträgt Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse auf das erste Getriebeeingangselement.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe ein zweites Getriebeeingangselement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist. Jedes der ersten Zahnräder des ersten und zweiten Zahnradsatzes ist drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangselement verbunden. Das zweite Getriebeeingangselement ist konzentrisch mit dem ersten Getriebeeingangselement und umgibt das erste Getriebeeingangselement zumindest teilweise. Die selektive Einrückung der zweiten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung überträgt Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse auf das zweite Getriebeeingangselement.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe eine erste Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement beabstandet ist und parallel zu diesen liegt. Das dritte Zahnrad des ersten Zahnradsatzes, das dritte Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes, das dritte Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und das zweite Zahnrad des vierten Zahnradsatzes sind jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe eine zweite Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement beabstandet ist und parallel zu diesen liegt. Das zweite Zahnrad des ersten Zahnradsatzes, das zweite Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes, das zweite Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes sind jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe eine erste Synchronanordnung, die zumindest eines von dem zweiten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe eine zweite Synchronanordnung, die zumindest eines von dem dritten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes und dem dritten Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe eine dritte Synchronanordnung, die zumindest eines von dem zweiten Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnradzähneabschnitt des fünften Zahnradsatzes selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe eine vierte Synchronanordnung, die zumindest eines von dem dritten Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnrad des vierten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad, das an der ersten Vorgelegewelle zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle befestigt ist, und ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad, das an der zweiten Vorgelegewelle zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle befestigt ist, und wobei das erste und zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad Drehmoment von zumindest einer von der ersten und zweiten Vorgelegewelle auf ein Getriebeausgangselement übertragen.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe ein Parkzahnrad, das an einem ersten Ende einer Parkzahnradwelle befestigt ist, und ein Parkübertragungszahnrad, das an einem zweiten Ende der Parkzahnradwelle befestigt ist. Das Parkübertragungszahnrad kämmt mit dem Getriebeausgangselement. Das Parkzahnrad ist ausgestaltet, um eine Rotation des Getriebeausgangselements zu verhindern, wenn das Parkzahnrad in Eingriff steht.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die selektive Einrückung der ersten und zweiten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung und die selektive Einrückung von zumindest einer der Synchronanordnungen zumindest einen von sieben Vorwärtsgängen zwischen zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Getriebeeingangselement und dem Getriebeausgangselement her.
- Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen leicht deutlich werden, in denen ähnliche Bezugszeichen auf das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal verweisen.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
-
1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Siebenganggetriebes, das ein Parkzahnrad aufweist, das an einer separaten Parkwelle montiert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung. - BESCHREIBUNG
- Unter Bezugnahme auf
1 ist ein Mehrganggetriebe allgemein durch Bezugszeichen10 angegeben. Das Getriebe10 ist mit einem Eingangselement12 gekoppelt und umfasst ein Ausgangselement oder Ausgangszahnrad14 . In der vorliegenden Ausführungsform ist das Eingangselement12 eine Welle und das Ausgangselement14 ist ein Zahnrad, jedoch werden Fachleute feststellen, dass das Eingangselement12 andere Bauteile als Wellen sein kann und das Ausgangselement14 ein anderes Bauteil als ein Zahnrad sein kann, wie etwa eine Welle. - Das Eingangselement
12 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder einem anderen Drehmoment erzeugenden Aggregat verbunden, um ein Antriebsdrehmoment an das Eingangselement12 zu liefern. Das Ausgangselement oder Ausgangszahnrad14 treibt eine Differenzialanordnung16 drehbar an. Die Differenzialanordnung16 überträgt Drehmoment, das von Ausgangselement14 abgegeben wird, schließlich auf ein Paar Straßenräder (die nicht gezeigt sind). - Das Getriebe
10 umfasst ein Gehäuse18 , das eine Zahnradanordnung20 zumindest teilweise umschließt. Die Zahnradanordnung20 umfasst verschiedene Wellen oder Wellenelemente, koplanare kämmende Zahnradsätze, eine Doppelkupplungsanordnung und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen, wie es hierin beschrieben wird. Zum Beispiel umfasst die Zahnradanordnung20 eine erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement22 , eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement24 , eine erste Vorgelegewelle26 , eine zweite Vorgelegewelle28 und eine Parkzahnradwelle30 . Die zweite Getriebeeingangswelle oder das zweite Getriebeeingangswellenelement24 ist eine Hülsen- oder (Hohl-)welle, die konzentrisch mit der ersten Getriebeeingangswelle oder dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 ist und über dieser liegt. Die erste Vorgelegewelle26 , die zweite Vorgelegewelle28 und die Parkzahnradwelle30 sind jeweils von dem ersten und zweiten Getriebeeingangswellenelement22 ,24 beabstandet und liegen parallel zu diesen. Die erste und zweite Getriebeeingangswelle22 ,24 definieren eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle26 definiert eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle28 definiert eine dritte Drehachse. Die Position und Lage der Vorgelegewellen26 und28 relativ zu der ersten und zweiten Getriebeeingangswelle22 ,24 sind austauschbar. - Eine Doppelkupplungsanordnung
32 ist zwischen das Eingangselement12 und das erste und zweite Getriebeeingangswellenelement22 ,24 geschaltet. Die Doppelkupplungsanordnung32 umfasst ein Kupplungsgehäuse34 , das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement12 verbindbar ist. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung32 ein erstes und zweites Kupplungselement oder Naben36 und38 auf. Die Kupplungselemente36 und38 sind zusammen mit dem Kupplungsgehäuse34 ausgestaltet, um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen36 ,38 und dem Kupplungsgehäuse34 Reibplatten montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement36 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Getriebeeingangswelle oder dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 verbunden, und das Kupplungselement38 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Getriebeeingangswelle oder dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements36 mit dem Kupplungsgehäuse34 das Eingangselement12 zur gemeinsamen Rotation mit den ersten Getriebeeingangswellenelement22 . Die selektive Einrückung des Kupplungselements38 mit dem Kupplungsgehäuse34 verbindet das Eingangselement12 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 . In1 ist die Doppelkupplungsanordnung32 als Trockenkupplungsanordnung gezeigt. Es ist jedoch festzustellen, dass die Doppelkupplungsanordnung32 eine Naßkupplungsanordnung sein kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. - Die Zahnradanordnung
20 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze40 ,50 ,60 ,70 und80 . Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass die mehreren koplanaren, kämmenden Zahnradsätze40 ,50 ,60 ,70 und80 axial entlang der Getriebeeingangswellen22 ,24 in einer anderen Reihenfolge angeordnet sein können als die, die in1 gezeigt ist, und dennoch im Schutzumfang der Erfindung liegen. Der koplanare Zahnradsatz40 umfasst Ritzel42 , Zahnrad44 und Zahnrad46 . Ritzel42 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 verbunden. Zahnrad44 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 verbindbar und kämmt mit Ritzel42 . Zahnrad46 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 verbindbar und kämmt mit Zahnrad44 . Es ist festzustellen, dass das Ritzel42 eine separate Zahnradstruktur sein kann, die an dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 befestigt ist, oder Zahnradzähne/Kerbverzahnungen, die an einer Außenfläche des zweiten Getriebeeingangswellenelements24 gebildet sind, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zahnradsatz40 ist nahe bei einer Wand48 des Getriebegehäuses18 angeordnet, d. h. an einer Front oder Seite des Getriebes10 nahe bei der Doppelkupplungsanordnung32 . - Der koplanare Zahnradsatz
50 umfasst Ritzel52 , Zahnrad54 und Zahnrad56 . Ritzel52 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 verbunden und kämmt mit Zahnrad54 und Zahnrad56 . Zahnrad54 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 verbindbar. Zahnrad56 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 verbindbar. Zahnradsatz50 ist benachbart zu Zahnradsatz40 angeordnet. - Der koplanare Zahnradsatz
60 umfasst Ritzel62 , Zahnrad64 und Zahnrad66 . Ritzel62 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 verbunden und kämmt mit Zahnrad64 und Zahnrad66 . Zahnrad64 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 verbindbar. Zahnrad66 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 verbindbar. Zahnradsatz60 ist benachbart zu Zahnradsatz50 angeordnet. - Der koplanare Zahnradsatz
70 umfasst Ritzel72 und Zahnrad74 . Ritzel72 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 verbunden und kämmt mit Zahnrad74 . Zahnrad74 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 verbindbar. Zahnradsatz70 ist benachbart zu Zahnradsatz60 angeordnet. Der koplanare Zahnradsatz80 umfasst Ritzel82 und Zahnrad84 . Ritzel82 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 verbunden und kämmt mit Zahnrad84 . Zahnrad84 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 verbindbar. Zahnrad84 umfasst einen sekundären oder Verlängerungsabschnitt84A , der kinematisch mit Zahnrad84 verbunden ist und zur gemeinsamen Rotation mit diesem befestigt ist. Zahnradsatz80 ist zwischen Zahnradsatz70 und einer Endwand88 des Getriebegehäuses18 angeordnet. - Ferner ist ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad
100 drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 verbunden. Ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 verbunden. Ein Parkübertragungszahnrad111 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der Parkzahnradwelle30 verbunden. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement14 zu kämmen, das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement14 zu kämmen, und das Parkübertragungszahnrad111 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement14 zu kämmen. Jedoch kämmen das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 , das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 und das Parkübertragungszahnrad111 nicht miteinander. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 ist zwischen dem koplanaren Zahnradsatz40 und der Endwand48 des Getriebegehäuses18 angeordnet. Das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 ist ebenfalls zwischen dem koplanaren Zahnradsatz40 und der Endwand48 des Getriebegehäuses18 angeordnet. Das Parkübertragungszahnrad111 ist nahe bei der Wand48 des Getriebegehäuses18 und koplanar mit Ausgangszahnrad oder Ausgangselement14 angeordnet. Außerdem ist das Ausgangselement14 koplanar mit dem ersten und zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 ,110 . - Es ist ein Parkzahnrad
112 vorgesehen, um das Getriebe10 in einen Parkmodus zu versetzen, der eine Rotation des Ausgangselements14 verhindert. Parkzahnrad112 ist mit Parkübertragungszahnrad111 durch Parkzahnradwelle30 gekoppelt. Alternativ zieht die vorliegende Erfindung in Betracht, das Parkzahnrad112 fest an einer von der ersten und zweiten Vorgelegewelle26 ,28 anzuordnen, um die Parkmodusfunktion zu erreichen. In dieser Ausführungsform sind das Parkübertragungszahnrad111 und die Parkzahnradwelle30 beseitigt, was die Packfähigkeit des Getriebes weiter verbessert. Außerdem kann die axiale Lage des Parkzahnrads112 längs den Vorgelegewellen26 oder28 gemäß dem verfügbaren Bauraum verändert werden. - Unter weiterer Bezugnahme auf
1 umfasst das Getriebe10 ferner mehrere selektiv einrückbare Synchronanordnungen150 ,152 ,154 und156 . Die Synchroneinrichtungen150 ,152 ,154 und156 sind doppelseitige Synchroneinrichtungen und umfassen im Allgemeinen eine Schaltgabel (die nicht gezeigt ist), die von einem Aktuator (der nicht gezeigt ist) bidirektional in zumindest zwei eingerückte Positionen und eine neutrale oder ausgerückte Position umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist Synchroneinrichtung150 selektiv betätigbar, um Zahnrad44 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um Zahnrad54 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 zu verbinden. Synchroneinrichtung152 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad46 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um Zahnrad56 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 zu verbinden. Synchroneinrichtung154 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad64 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle28 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um den Zahnradverlängerungsabschnitt84A des Zahnrads84 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 zu verbinden. Synchroneinrichtung156 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad66 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um Zahnrad74 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 zu verbinden. - Das Getriebe
10 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle12 auf das Ausgangszahnradelement14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch selektive Einrückung der Doppelkupplungsanordnung32 und einer oder mehrerer der Synchronanordnungen150 ,152 ,154 und156 erzielt. Fachleute werden leicht verstehen, dass jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis oder unterschiedlicher Gang zugeordnet ist. - Es ist festzustellen, dass jeder einzelne Zahnradsatz
40 ,50 ,60 ,70 und80 bei selektiver Einrückung der Synchronanordnungen150 ,152 ,154 und156 ein oder mehrere Vorwärts- und/oder Rückwärtsübersetzungsverhältnisse bereitstellt. Es ist auch festzustellen, dass ein besonderer Vorwärts- oder Rückwärtsgang durch unterschiedliche Synchroneinrichtungskombinationen und zugehörige Zahnradsätze erreicht werden kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. - Um zum Beispiel das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, wird Kupplungselement
38 eingerückt und Synchroneinrichtung152 wird aktiviert. Kupplungselement38 koppelt das Eingangselement12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 . Synchroneinrichtung152 verbindet Zahnrad46 mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 . Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle12 durch die Doppelkupplungsanordnung32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement24 , durch Ritzel42 auf Zahnrad44 , durch Zahnrad44 auf Zahnrad46 , von Zahnrad46 auf das erste Vorgelegewellenelement26 , durch Synchroneinrichtung152 auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 und von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 auf das Ausgangselement14 übertragen. - Um ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 1. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement
36 eingerückt und Synchroneinrichtung156 wird aktiviert. Kupplungselement36 koppelt das Eingangselement12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 . Synchroneinrichtung156 koppelt Zahnrad74 mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 . Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement22 zum Ritzel72 übertragen. Ritzel72 überträgt Drehmoment auf Zahnrad74 , das das Drehmoment auf das erste Vorgelegewellenelement26 durch Synchroneinrichtung156 und auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 und dann von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 auf das Ausgangselement14 überträgt. - Um ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 2. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement
38 eingerückt und Synchroneinrichtung150 wird aktiviert. Kupplungselement38 koppelt das Eingangselement12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 , das das Ritzel42 rotiert. Synchroneinrichtung150 koppelt Zahnrad44 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 . Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement12 durch die Doppelkupplungsanordnung32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement24 , durch Ritzel42 auf Zahnrad44 , von Zahnrad44 auf Synchroneinrichtung150 , von Synchroneinrichtung150 auf das zweite Vorgelegewellenelement28 und von dem zweiten Vorgelegewellenelement28 auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 und das Ausgangselement14 übertragen. - Um ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 3. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement
36 eingerückt und Synchroneinrichtung156 wird aktiviert. Kupplungselement36 koppelt das Eingangselement12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 , das das Ritzel62 rotiert. Synchroneinrichtung156 koppelt Zahnrad66 mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 . Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement12 durch die Doppelkupplungsanordnung32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement22 , durch Ritzel62 auf Zahnrad66 , durch Zahnrad66 auf Synchroneinrichtung156 , von Synchroneinrichtung156 auf das erste Vorgelegewellenelement26 , von dem ersten Vorgelegewellenelement26 auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 und dann von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 auf das Ausgangselement14 übertragen. - Um ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 4. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement
38 eingerückt und Synchroneinrichtung152 wird aktiviert. Kupplungselement38 koppelt das Eingangselement12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 , das das Ritzel52 rotiert. Synchroneinrichtung152 koppelt Zahnrad56 mit dem ersten Vorgelegewellenelement26 . Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement12 durch die Doppelkupplungsanordnung32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement24 zu Ritzel52 , dann von Ritzel52 auf Zahnrad56 , von Zahnrad56 auf Synchroneinrichtung152 , von Synchroneinrichtung152 auf das erste Vorgelegewellenelement26 , von dem ersten Vorgelegewellenelement26 auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 und dann von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad100 auf das Ausgangselement14 übertragen. - Um ein fünftes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement
36 eingerückt und Synchroneinrichtung154 wird aktiviert. Kupplungselement36 koppelt das Eingangselement12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 , das das Ritzel62 rotiert. Synchroneinrichtung154 koppelt Zahnrad64 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 . Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement22 , von dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 auf Ritzel62 , von Ritzel62 auf Zahnrad64 , von Zahnrad64 auf das zweite Vorgelegewellenelement28 , durch Synchroneinrichtung154 auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 und von dem zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 auf das Ausgangselement14 übertragen. - Um ein sechstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 6. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement
38 eingerückt und Synchroneinrichtung150 wird aktiviert. Kupplungselement38 koppelt das Eingangselement12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement24 , das das Ritzel52 rotiert. Synchroneinrichtung150 koppelt Zahnrad54 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 . Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement12 durch die Doppelkupplungsanordnung32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement24 zu Ritzel52 , dann von Ritzel52 auf Zahnrad54 , von Zahnrad54 auf Synchroneinrichtung150 , von Synchroneinrichtung150 auf das zweite Vorgelegewellenelement28 , von dem zweiten Vorgelegewellenelement28 auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 und dann von dem zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 auf das Ausgangselement14 übertragen. - Um ein siebtes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 7. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement
36 eingerückt und Synchroneinrichtung154 wird aktiviert. Kupplungselement36 koppelt das Eingangselement12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 , das das Ritzel62 rotiert. Synchroneinrichtung154 koppelt Zahnrad84 über den Verlängerungsabschnitt84A mit dem zweiten Vorgelegewellenelement28 . Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement22 , von dem ersten Getriebeeingangswellenelement22 auf Ritzel82 , von Ritzel82 auf Zahnrad84 , von Zahnrad84 auf das zweite Vorgelegewellenelement28 durch Synchroneinrichtung154 , auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 und von dem zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad110 auf das Ausgangselement14 übertragen. - Wieder ist festzustellen, dass jeder der Zahnradsätze der Zahnradsätze
40 ,50 ,60 ,70 und80 gewechselt werden kann, um ein bestimmtes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu erzeugen, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. - Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von Drehmomentverhältnissen (d. h. das Verhältnis von Drehmoment des Ausgangselements
14 zu dem des Eingangselements12 ) und Übersetzungsverhältnisstufen durch die Auswahl von Zähnezahlen der Zahnräder des Getriebes10 erreichbar ist. Die vorliegende Erfindung hat viele Vorteile und Vorzüge gegenüber dem Stand der Technik. Zum Beispiel gestattet die Nutzung von vier Synchroneinrichtungen die Verwendung von vier Schienen mit einer Gabel an jeder Schiene. Somit wird ein Getriebe mit einer vereinfachteren Betätigung und einem vereinfachteren Steuersystem, reduzierter Masse und Kosten und verbessertem Bauraum erreicht. - 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 im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche erkennen.
Claims (10)
- Getriebe, umfassend: ein Getriebegehäuse; eine Doppelkupplungsanordnung, die eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und ein Kupplungsgehäuse aufweist, das mit einem Maschinenausgangselement verbindbar ist, wobei das Kupplungsgehäuse in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist; einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz, wobei der erste Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und ein drittes Zahnrad in Kämmung mit dem zweiten Zahnrad umfasst, der zweite Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad umfasst, der dritte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad umfasst, der vierte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad umfasst, der fünfte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad umfasst, wobei das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes ein gestuftes Ritzelrad ist, das einen ersten und einen zweiten Zahnradzähneabschnitt aufweist, und wobei der erste Zahnradzähneabschnitt größer als der zweite Zahnradzähneabschnitt ist und mit dem ersten Zahnrad des fünften Zahnradsatzes kämmt; ein erstes Getriebeeingangselement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, und wobei jedes der ersten Zahnräder des dritten, vierten und fünften Zahnradsatzes drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangselement verbunden ist, wobei die selektive Einrückung der ersten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse auf das erste Getriebeeingangselement überträgt; ein zweites Getriebeeingangselement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, und wobei jedes der ersten Zahnräder des ersten und zweiten Zahnradsatzes drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangselement verbunden ist, und wobei das zweite Getriebeeingangselement konzentrisch mit dem ersten Getriebeeingangselement ist und das erste Getriebeeingangselement zumindest teilweise umgibt, und wobei die selektive Einrückung der zweiten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse auf das zweite Getriebeeingangselement überträgt; eine erste Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement beabstandet ist und parallel zu diesen liegt, wobei das dritte Zahnrad des ersten Zahnradsatzes, das dritte Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes, das dritte Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und das zweite Zahnrad des vierten Zahnradsatzes jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar sind; eine zweite Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement beabstandet ist und parallel zu diesen liegt, wobei das zweite Zahnrad des ersten Zahnradsatzes, das zweite Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes, das zweite Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar sind; und vier Synchronanordnungen zum selektiven Koppeln von zumindest einem der Zahnräder des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatzes mit zumindest einer von der ersten Vorgelegewelle und der zweiten Vorgelegewelle, und wobei die selektive Einrückung der Doppelkupplungsanordnung das Doppelkupplungsgehäuse mit zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Getriebeeingangselement verbindet, und die selektive Einrückung von zumindest einer der vier Synchronanordnungen zumindest einen von sieben Vorwärtsgängen herstellt.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei eine erste der vier Synchronanordnungen zumindest eines von dem zweiten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
- Getriebe nach Anspruch 2, wobei eine zweite der vier Synchronanordnungen zumindest eines von dem dritten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes und dem dritten Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
- Getriebe nach Anspruch 3, wobei eine dritte der vier Synchronanordnungen zumindest eines von dem zweiten Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnradzähneabschnitt des zweiten Zahnrads des fünften Zahnradsatzes selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
- Getriebe nach Anspruch 4, wobei eine vierte der vier Synchronanordnungen zumindest eines von dem dritten Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnrad des vierten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste Zahnradsatz benachbart zu der Doppelkupplungsanordnung liegt, der zweite Zahnradsatz benachbart zu dem ersten Zahnradsatz liegt, der dritte Zahnradsatz benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz liegt, der vierte Zahnradsatz benachbart zu dem dritten Zahnradsatz liegt und der fünfte Zahnradsatz benachbart zu dem vierten Zahnradsatz liegt.
- Getriebe nach Anspruch 1, ferner umfassend ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad, das an der ersten Vorgelegewelle zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle befestigt ist, und ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad, das an der zweiten Vorgelegewelle zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle befestigt ist, und wobei das erste und zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad Drehmoment von zumindest einer von der ersten und zweiten Vorgelegewelle auf ein Getriebeausgangselement übertragen.
- Getriebe nach Anspruch 7, wobei das Getriebeausgangselement ein Zahnrad ist, das mit jedem von dem ersten und zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad kämmt.
- Getriebe nach Anspruch 7, ferner umfassend ein Parkzahnrad, das an einem ersten Ende einer Parkzahnradwelle befestigt ist, und ein Parkübertragungszahnrad, das an einem zweiten Ende der Parkzahnradwelle befestigt ist, und wobei das Parkübertragungszahnrad mit dem Getriebeausgangselement kämmt, und wobei das Parkzahnrad ausgestaltet ist, um eine Rotation des Getriebeausgangselements zu verhindern, wenn das Parkzahnrad in Eingriff steht.
- Getriebe, umfassend: ein Getriebegehäuse; eine Doppelkupplungsanordnung, die eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und ein Kupplungsgehäuse aufweist, das mit einem Maschinenausgangselement verbindbar ist, wobei das Kupplungsgehäuse in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist; einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz, wobei der erste Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und ein drittes Zahnrad in Kämmung mit dem zweiten Zahnrad umfasst, der zweite Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad umfasst, der dritte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad umfasst, der vierte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad umfasst, der fünfte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad umfasst, wobei das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes ein gestuftes Ritzelrad ist, das einen ersten und einen zweiten Zahnradzähneabschnitt aufweist, und wobei der erste Zahnradzähneabschnitt größer als der zweite Zahnradzähneabschnitt ist und mit dem ersten Zahnrad des fünften Zahnradsatzes kämmt; ein erstes Getriebeeingangselement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, und wobei jedes der ersten Zahnräder des dritten, vierten und fünften Zahnradsatzes drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangselement verbunden ist, wobei die selektive Einrückung der ersten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse auf das erste Getriebeeingangselement überträgt; ein zweites Getriebeeingangselement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, und wobei jedes der ersten Zahnräder des ersten und zweiten Zahnradsatzes drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangselement verbunden ist, und wobei das zweite Getriebeeingangselement konzentrisch mit dem ersten Getriebeeingangselement ist und das erste Getriebeeingangselement zumindest teilweise umgibt, und wobei die selektive Einrückung der zweiten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse auf das zweite Getriebeeingangselement überträgt; eine erste Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement beabstandet ist und parallel zu diesen liegt, wobei das dritte Zahnrad des ersten Zahnradsatzes, das dritte Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes, das dritte Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und das zweite Zahnrad des vierten Zahnradsatzes jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar sind; eine zweite Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement beabstandet ist und parallel zu diesen liegt, wobei das zweite Zahnrad des ersten Zahnradsatzes, das zweite Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes, das zweite Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar sind; eine erste Synchronanordnung, die zumindest eines von dem zweiten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet; eine zweite Synchronanordnung, die zumindest eines von dem dritten Zahnrad des ersten Zahnradsatzes und dem dritten Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet; eine dritte Synchronanordnung, die zumindest eines von dem zweiten Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnradzähneabschnitt des zweiten Zahnrads des fünften Zahnradsatzes selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet; eine vierte Synchronanordnung, die zumindest eines von dem dritten Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und dem zweiten Zahnrad des vierten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet; ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad, das an der ersten Vorgelegewelle zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle befestigt ist, und ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad, das an der zweiten Vorgelegewelle zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle befestigt ist, und wobei das erste und zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad Drehmoment von zumindest einer von der ersten und zweiten Vorgelegewelle auf ein Getriebeausgangselement übertragen; und ein Parkzahnrad, das an einem ersten Ende einer Parkzahnradwelle befestigt ist, und ein Parkübertragungszahnrad, das an einem zweiten Ende der Parkzahnradwelle befestigt ist, und wobei das Parkübertragungszahnrad mit dem Getriebeausgangselement kämmt, und wobei das Parkzahnrad ausgestaltet ist, um eine Rotation des Getriebeausgangselements zu verhindern, wenn das Parkzahnrad in Eingriff steht, und wobei die selektive Einrückung der ersten und zweiten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung und die selektive Einrückung von zumindest einer der Synchronanordnungen zumindest einen von sieben Vorwärtsgängen zwischen zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Getriebeeingangselement und dem Getriebeausgangselement herstellt.
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