DE19918732A1

DE19918732A1 - Zahnräderwechselgetriebe mit zwei im Kraftfluß parallel zueinander angeordneten Teilgetrieben

Info

Publication number: DE19918732A1
Application number: DE1999118732
Authority: DE
Inventors: Markus Heinzel; Ralf Sperber; Guenter Woerner
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 1999-04-24
Filing date: 1999-04-24
Publication date: 2000-11-16

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Zahnräderwechselgetriebe, bei dem eine Eingangswelle mit einer Ausgangswelle durch ein erstes und ein zweites Teilgetriebe verbunden ist, die im Kraftfluß parallel zueinander angeordnet sind und je eine reibschüssige Lastschaltkupplung und je eine Zwischenwelle aufweisen, wobei jeweils die Zwischenwelle über die Lastschaltkupplung mit der Eingangswelle wirkungsmäßig verbindbar ist, und mit zumindest einer Getriebekonstanten je Teilgetriebe, von denen zumindest eine mit einer ersten parallel zur Eingangswelle angeordneten Vorgelegewelle wirkungsmäßig verbindbar ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß zumindest eine Getriebekonstante mit der ersten und der zweiten Lastschaltkupplung in Wirkverbindung bringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe mit zwei im Kraftfluß parallel zueinander angeordneten Teilgetrieben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die in Kraftfahrzeugen vorherrschenden Handschaltgetriebe mit einer Reibkupplung sind einfach und robust, haben jedoch den Nachteil, daß während des Gangwechsels eine Zugkraftunterbre chung auftritt. Konventionelle Automatikgetriebe mit einem hy drodynamischen Wandler vermeiden zwar eine Zugkraftunterbre chung während des Gangwechsels, besitzen jedoch aufgrund des Wandlers einen schlechteren Wirkungsgrad als Handschaltgetrie be. Ferner besitzen sie ein höheres Gewicht und sind kostenin tensiver.

Bei Zahnräderwechselgetrieben mit zwei reibschlüssigen Last schaltkupplungen und zwei im Kraftfluß parallel zueinander an geordneten Teilgetrieben können Gangwechsel unter Last durch geführt werden, und zwar mit einer Überschneidungssteuerung der Lastschaltkupplungen. Damit können kostengünstige Automa tikgetriebe mit einem guten Wirkungsgrad erreicht werden. In der Regel sind die geraden Getriebegänge dem einen Teilgetrie be und die ungeraden Getriebegänge dem anderen Teilgetriebe zugeordnet, so daß sequentiell unter Last geschaltet werden kann, jedoch nicht ohne weiteres einzelne Getriebegänge über sprungen werden können, sogenanntes Doppelhochschalten bzw. Doppelrückschalten.

Aus der US 4,658,663 ist ein gattungsbildendes Zahnräderwech selgetriebe bekannt. Bei dem Zahnräderwechselgetriebe ist eine Eingangswelle mit einer Ausgangswelle durch ein erstes und ein zweites Teilgetriebe verbunden, die im Kraftfluß parallel zu einander angeordnet sind und je eine reibschlüssige Last schaltkupplung aufweisen. Mit den Lastschaltkupplungen sind konzentrisch zueinander angeordnete Zwischenwellen der Teilge triebe mit der Eingangswelle verbindbar. Die Zwischenwellen sind über Getriebekonstanten, über eine gemeinsame, parallel zur Eingangswelle angeordnete Vorgelegewelle und über Zahn radpaare mit der Ausgangswelle wirkungsmäßig verbindbar. Die Zahnradpaare für die Vorwärtsgetriebegänge I, III, und IV so wie das Zahnradpaar für den Rückwärtsgetriebegang gehören dem ersten Teilgetriebe an. Der vierte Getriebegang ist als direk ter Getriebegang ausgelegt und kann durch Einrücken eines Schaltelements zwischen der Ausgangswelle und der Zwischenwel le des ersten Teilgetriebes geschaltet werden.

Dem zweiten Teilgetriebe gehören die Zahnradpaare der Vor wärtsgänge II und V sowie ein zusätzliches Zahnradpaar an, de ren Übersetzung gleich der Übersetzung des dritten Getriebe gangs ist, dessen Zahnradpaar dem ersten Teilgetriebe ange hört. Im ersten Teilgetriebe ist eine Zahnradkupplung für den dritten Getriebegang und die Direktkupplung für den vierten Getriebegang zu einer Wechselkupplung mit einer gemeinsamen Schaltschiebemuffe zusammengefaßt, welche mit einem Losrad des Zahnradpaars für den dritten Getriebegang oder mit der Aus gangswelle kuppelbar ist.

Zwar sind ohne Unterbrechung der Drehmomentübertragung bei dem Zahnräderwechselgetriebe alle Doppelrückschaltungen und Dop pelhochschaltungen möglich, jedoch erfordern die Schaltungen vom direkten vierten Getriebegang zu dem ersten und dritten Getriebegang, deren Zahnradpaare ebenfalls dem ersten Teilge triebe angehören, die zwischenzeitliche Einschaltung des zu sätzlichen Zahnradpaars des dritten Getriebegangs. Zum Anfah ren aus dem ersten Getriebegang wird stets die erste Last schaltkupplung des ersten Teilgetriebes genutzt, wodurch an dieser gegenüber der zweiten Lastschaltkupplung ein erhöhter Verschleiß auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Zahnräderwechselgetriebe weiterzuentwickeln, insbesondere de ren Bauaufwand, Kosten und Gewicht zu reduzieren und den Wir kungsgrad zu erhöhen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestal tungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Zahnräderwechselgetriebe, bei dem eine Eingangswelle mit einer Ausgangswelle durch ein er stes und ein zweites Teilgetriebe verbunden ist, die im Kraft fluß parallel zueinander angeordnet sind. Jedes Teilgetriebe besitzt eine reibschlüssige Lastschaltkupplung und eine Zwi schenwelle, wobei jeweils die Zwischenwelle über die Last schaltkupplung mit der Eingangswelle wirkungsmäßig verbindbar ist. Ferner besitzt das Zahnräderwechselgetriebe zumindest ei ne Getriebekonstante je Teilgetriebe, von denen zumindest eine mit einer ersten parallel zur Eingangswelle angeordneteh Vor gelegewelle wirkungsmäßig verbindbar ist.

Es wird vorgeschlagen, daß zumindest eine Getriebekonstante mit der ersten und der zweiten Lastschaltkupplung in Wirkver bindung bringbar ist. Es können mit einer bestimmten Anzahl von Zahnradpaaren besonders viele Lastschaltmöglichkeiten und insbesondere zumindest die wichtigsten Doppelhoch- und Doppel rückschaltungen unter Last ohne zusätzliche Zahnradpaare er reicht werden.

Ist zumindest die dem niedrigsten Getriebegang zugeordnete Ge triebekonstante mit der ersten und der zweiten Lastschaltkupp lung in Wirkverbindung bringbar, kann vorteilhaft wahlweise die erste, die zweite oder beide Lastschaltkupplungen zum An fahren genutzt werden. Die sich aus dem Anfahrvorgang ergeben de Belastung kann auf beide Lastschaltkupplungen verteilt wer den. Eine überhöhte Temperatur kann trotz kostengünstiger Di mensionierung vermieden, der Verschleiß reduziert und die War tungsintervalle können verlängert werden. Ferner kann bei Aus fall einer Lastschaltkupplung die zweite Lastschaltkupplung zum Anfahren aus dem ersten Getriebegang genutzt und die Mobi litätssicherheit erhöht werden.

Die Lastschaltkupplungen können auch unterschiedlich für ver schiedene Anfahrvorgänge ausgelegt werden und/oder einzeln oder gemeinsam zum Anfahren aus einem höheren Getriebegang ge nutzt werden. Die Lastschaltkupplungen werden vorteilhaft ab hängig von zumindest einem Betriebsparameter einzeln oder ge meinsam zum Anfahren genutzt, beispielsweise abhängig von ei ner an den Lastschaltkupplungen erfaßten Belastung, Reibung, Temperatur und/oder Verschleiß usw.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Lastschaltkupplung des er sten Teilgetriebes über die erste Getriebekonstante mit einer zur Eingangswelle parallelen zweiten Vorgelegewelle in Wirk verbindung bringbar ist, welche durch zumindest ein dem ersten Teilgetriebe zugeordnetes Zahnradpaar mit der Ausgangswelle in Wirkverbindung bringbar ist. Durch die zuschaltbare zweite Vorgelegewelle kann ein zusätzlicher Drehmomentpfad geschaffen werden. Ist insbesondere die Ausgangswelle durch ein ein- und ausrückbares Schaltelement zur Bildung eines direkten Getrie begangs mit der Zwischenwelle des ersten Teilgetriebes ver bindbar, können vorteilhaft drei Drehmomentpfade zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle geschaffen werden. Die Drehmomentpfade können wechselweise genutzt werden und insbe sondere kann eine Doppelrückschaltung aus dem direkten Getrie begang und eine Doppelhochschaltung auf den direkten Getriebe gang unter Last ohne zusätzliches Zahnradpaar ermöglicht wer den.

Ein besonders platzsparendes Zahnräderwechselgetriebe mit we nigen Zahnradpaaren und einer hohen Anzahl an Lastschaltmög lichkeiten, insbesondere mit Doppelhoch- und Doppelrückschalt möglichkeiten unter Last, kann damit erreicht werden, daß die Getriebekonstanten voneinander verschieden sind und zumindest eine Getriebekonstante über beide Vorgelegewellen mit der Aus gangswelle in Wirkverbindung bringbar ist. Ist jede Getriebe konstante mit jeder Vorgelegewelle wirkungsmäßig verbindbar, kann besonders vorteilhaft jedes Zahnradpaar mit jeder Getrie bekonstanten in Wirkverbindung gebracht werden. Jedem Zahn radpaar können zumindest zwei Getriebegänge oder mit mehr als zwei Getriebekonstanten mehr als zwei Getriebegänge zugeordnet werden.

Die Getriebekonstanten können bei verschiedenen, dem Fachmann als geeignet erscheinenden Ausführungsformen mit beiden Vorge legewellen verbunden werden. Besonders platzsparend und ko stengünstig kann dies jedoch mit zwei zueinander koaxial ange ordneten Vorgelegewellen erreicht werden, die durch ein Schal telement miteinander wirkungsmäßig verbindbar sind.

Die erfindungsgemäße Lösung, daß zumindest eine Getriebekon stante mit beiden Lastschaltkupplungen in Wirkverbindung bringbar ist und die erfindungsgemäße Lösung, daß zumindest eine Vorgelegewelle mit beiden Getriebekonstanten in Wirkver bindung bringbar ist, tragen unabhängig voneinander dazu bei, die Lastschaltmöglichkeiten und den Wirkungsgrad zu erhöhen, Zahnradpaare einzusparen und insbesondere neben einem sequen tiellen Schalten unter Last Doppelhochschaltungen und Doppel rückschaltungen unter Last zu ermöglichen. Die Lösungen sind zwar unabhängig voneinander, sie werden jedoch besonders vor teilhaft gemeinsam in einem Zahnräderwechselgetriebe angewen det.

In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß ein dem ersten Teilgetriebe zugeordnetes Zahnradpaar und ein dem zweiten Teilgetriebe zugeordnetes Zahnradpaar einem dem direkten Ge triebegang nächst kleineren Getriebegang zugeordnet ist, wo durch insbesondere Doppelrückschaltungen und Doppelhochschal tungen auf und aus diesem Getriebegang und Last ermöglicht werden können. Eine Doppelrückschaltung aus dem dem direkten Getriebegang nächst kleineren Getriebegang wird häufig für Überholvorgänge benötigt und gilt als wichtiger Schaltvorgang.

Der Gangwechsel vom ersten in den zweiten Getriebegang findet häufig unter hoher Last statt. Um einen besonders komfortablen Gangwechsel zu ermöglichen, ist ein Zahnradpaar vorteilhaft dem niedrigsten und dem zweitniedrigsten Getriebegang zugeord net. In einer Neutralstellung können die Schaltelemente für den zweiten Getriebegang vorgewählt werden, so daß nach dem Anfahren aus dem ersten Getriebegang allein durch eine Über schneidungssteuerung der Lastschaltkupplungen vom ersten in den zweiten Getriebegang geschaltet werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung für einen breiten Anwen dungsbereich sind neben den zwei Getriebekonstanten drei Zahn radpaare für sechs verschiedene Vorwärtsgetriebegänge und ein Zahnradpaar für zumindest einen Rückwärtsgetriebegang angeord net. Ein Zahnrad des dem vierten und sechsten Getriebegang zu geordneten Zahnradpaars ist auf der zweiten Vorgelegewelle und ein Zahnrad des dem dritten und vierten Getriebegang zugeord neten Zahnradpaars und ein Zahnrad des dem ersten und zweiten Getriebegang zugeordneten Zahnradpaars ist auf der ersten Vor gelegewelle angeordnet.

Eine vorteilhafte Variante besteht ferner darin, daß ein Zahn rad des dem dritten und sechsten Getriebegang zugeordneten Zahnradpaars auf der zweiten Vorgelegewelle und ein Zahnrad des dem zweiten und vierten Getriebegang zugeordneten Zahn radpaars und ein Zahnrad des dem ersten und zweiten Getriebe gang zugeordneten Zahnradpaars auf der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist. Es kann vorteilhaft ein erster Getriebegang mit einer hohen Übersetzung erreicht werden, beispielsweise für den Einsatz bei einer Brennkraftmaschine mit einem Turbo lader, bei einer Brennkraftmaschine mit einer geringen Lei stung und/oder bei einem Geländekraftfahrzeug usw.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe schreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er findung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche ent halten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zahnräderwechselge triebes,

Fig. 2 eine Übersicht über mögliche Gangwechsel mit entspre chend geschalteten Schaltelementen und

Fig. 3 eine Variante nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Zahnräderwechselgetriebe, bei dem eine Eingangswelle 10 mit einer Ausgangswelle 20 durch ein erstes Teilgetriebe 22 und ein zweites Teilgetriebe 24 verbunden ist, die im Kraftfluß parallel zueinander angeordnet sind. Die Teilgetriebe 22, 24 besitzen je eine reibschlüssige Lastschaltkupplung K1, K2 und je eine Zwischenwelle 12, 14. Die Zwischenwellen 12, 14 sind zueinander konzentrisch und zur Eingangswelle 10 koaxial angeordnet und können jeweils über die Lastschaltkupplung K1, K2 mit der Eingangswelle 10 wir kungsmäßig verbunden werden.

Die erste Zwischenwelle 12 des ersten Teilgetriebes 22 ist ei nerseits mit der Ausgangswelle 20 durch eine ein- und ausrück bare Zahnradkupplung S2 zur Bildung eines direkten fünften Ge triebegangs V und andererseits durch die Zahnradkupplung S2 über eine erste Getriebekonstante C1 mit einer zur Ausgangs welle 20 parallelen, als Hohlwelle ausgeführten Vorgelegewelle 18 wirkungsmäßig verbindbar.

Die Vorgelegewelle 18 des ersten Teilgetriebes 22 ist durch ein Zahnradpaar ZIV/VT zur Bildung des höchsten und des zweit höchsten Getriebegangs IV, VI mit der Ausgangswelle 20 verbun den. Das Zahnradpaar ZIV/VI besitzt ein mit der Ausgangswelle 20 drehfest verbundenes Festrad 56, das mit einem Losrad 30 kämmt. Das Losrad 30 ist konzentrisch und drehbar auf der Vor gelegewelle 18 angeordnet und mit der Vorgelegewelle 18 durch eine ein- und ausrückbare Zahnradkupplung S5 kuppelbar. Im Festrad 56 ist die Zwischenwelle 12 gelagert, wodurch insbe sondere Baulänge eingespart werden kann.

Ferner ist die Vorgelegewelle 18 des ersten Teilgetriebes 22 über ein Zahnradpaar ZIII/IV zur Bildung des dritten und des vierten Getriebegangs III, IV mit der Ausgangswelle 20 wir kungsmäßig verbindbar. Das Zahnradpaar ZIII/IV besitzt ein Festrad 36, das auf der Ausgangswelle 20 konzentrisch und drehfest angeordnet ist und ein Losrad 32, das konzentrisch und drehbar auf einer weiteren zur Ausgangswelle 20 parallelen Vorgelegewelle 16 angeordnet ist. Das Losrad 32 ist über die ein- und ausrückbare Zahnradkupplung S5 mit der Vorgelegewelle 18 und mit einer Zahnradkupplung S6 mit der Vorgelegewelle 16 kuppelbar.

Die zweite als Hohlwelle ausgebildete Zwischenwelle 14 des zweiten Teilgetriebes 24 ist über eine zweite Getriebekonstan te C2 mit der Vorgelegewelle 16 verbunden, die die Vorgelege welle 18 des ersten Teilgetriebes 22 mit Spiel durchsetzt. Die zweite Getriebekonstante C2 besitzt ein auf der Zwischenwelle 14 konzentrisch und drehbar angeordnetes Losrad 28, das über eine Zahnradkupplung S1 mit der Zwischenwelle 14 kuppelbar ist, und ein mit der Vorgelegewelle 16 konzentrisch und dreh fest verbundenes Festrad 38. Die dem zweiten Teilgetriebe 24 angehörige Vorgelegewelle 16 ist über das Zahnradpaar ZIII/IV für den dritten und vierten Getriebegang III, IV, über ein Zahnradpaar ZI/II für den ersten und den zweiten Getriebegang I, II und über ein Zahnradpaar ZR für zwei Rückwärtsgetriebe gänge R mit der Ausgangswelle 20 verbunden.

Das Zahnradpaar ZI/II für den ersten und den zweiten Getriebe gang I, II besitzt ein auf der Ausgangswelle 20 konzentrisch und drehbar angeordnetes Losrad 40, das mit einer Zahnradkupp lung S3 mit der Ausgangswelle 20 kuppelbar ist, und ein auf der Vorgelegewelle 16 konzentrisch und drehfest angeordnetes Festrad 34.

Das Zahnradpaar ZR für die Rückwärtsgetriebegänge R besitzt ein auf der Ausgangswelle 20 konzentrisch und drehbar angeord netes Losrad 42, das durch die ein- und ausrückbare Zahnrad kupplung S3 mit der Ausgangswelle 20 kuppelbar ist, und ein Festrad 44, das konzentrisch und drehfest mit der Vorgelege welle 16 verbunden ist. Zwischen dem Losrad 42 und dem Festrad 44 des Zahnradpaars ZR ist ein nicht näher dargestelltes Zahn rad zur Drehsinnumkehr angeordnet.

Die erste Getriebekonstante C1 weist ein auf der Vorgelegewel le 16 konzentrisch und drehfest angeordnetes Festrad 46 auf, das mit einem auf der Zwischenwelle 12 des ersten Teilgetrie bes 22 konzentrisch und drehbar angeordneten Losrad 26 kämmt. Das Losrad 26 kann durch die ein- und ausrückbare Zahnradkupp lung S2 mit der Zwischenwelle 12 des ersten Teilgetriebes 22 und durch die Zahnradkupplung S1 mit der Zwischenwelle 14 des zweiten Teilgetriebes 24 verbunden werden. Die zweite Last schaltkupplung K2 bzw. die zweite Zwischenwelle 14 ist dadurch neben der zweiten Getriebekonstanten C2 mit der ersten Getrie bekonstanten C1 wirkungsmäßig verbindbar. Die erste Getriebe konstante C1 kann durch die Zahnradkupplungen S1 und S2 wahl weise mit der ersten, der zweiten oder mit beiden Lastschalt kupplungen K1, K2 in Wirkverbindung gebracht werden.

Ferner kann die Zwischenwelle 14 des zweiten Teilgetriebes 24 über die zweite Getriebekonstante C2 durch eine ein- und aus rückbare Zahnradkupplung S4 mit dem Festrad 46 der Getriebe konstanten C1 und damit mit der Vorgelegewelle 18 des ersten Teilgetriebes 22 und über das dem ersten Teilgetriebe 22 zuge ordneten Zahnradpaar ZIV/VI mit der Ausgangswelle 20 wirkungs mäßig verbunden werden. Die Zwischenwelle 12 kann über die er ste Getriebekonstante C1 vorteilhaft durch die ein- und aus rückbare Zahnradkupplung S4 mit der Vorgelegewelle 16 und über die dem zweiten Teilgetriebe 24 zugeordneten Zahnradpaare ZI II/IV, ZI/II, ZR mit der Ausgangswelle 20 wirkungsmäßig ver bunden werden. Mit jeder Getriebekonstanten C1 und C2 kann je weils über jedes Zahnradpaar ZI/II, ZIII/IV, ZIV/VI, ZR auf die Ausgangswelle 20 abgetrieben werden. Die Getriebekonstan ten C1 und C2 sind verschieden, so daß jedes Zahnradpaar ZI/II, ZIII/IV, ZIV/VI, ZR zwei Getriebegängen zugeordnet ist.

In Fig. 2 ist eine Übersicht über mögliche Gangwechsel unter Last jeweils von einem Quellgang Q zu einem Zielgang Z darge stellt. Die möglichen Gangwechsel sind mit X gekennzeichnet. Unter GS sind jeweils die geschalteten Zahnradkupplungen auf geführt. Sind neben einer Neutralstellung der Zahnradkupplung zwei Schaltstellungen möglich, ist jeweils zu der Zahnradkupp lung die gekuppelte Getriebekonstante bzw. das gekuppelte Zahnradpaar genannt. Mit den zwei Getriebekonstanten C1 und C2 und den drei Zahnradpaaren ZI/II, ZIII/IV, ZIV/VI können sechs verschiedene Vorwärtsgetriebegänge I, II, III, IV, V, VI er reicht werden, wobei der erste Getriebegang I_1,2 zweimal, der dritte Getriebegang III_1,2 zweimal und der vierte Getriebegang IV_1,2,3 dreimal vorkommt.

Gangwechsel I₁-II

Beim Anfahren mit der ersten Lastschaltkupplung K1 aus dem er sten Getriebegang I₁ kuppelt die Zahnradkupplung S3 das Losrad 26 der ersten Getriebekonstanten C1 mit der Zwischenwelle 12, die Zahnradkupplung S4 kuppelt das Festrad 46 der ersten Ge triebekonstanten C1 mit der Vorgelegewelle 16 und die Zahnrad kupplung S3 kuppelt das Losrad 40 des Zahnradpaars ZI/II mit der Ausgangswelle 20. Der Kraftfluß verläuft von der Eingangs welle 10 über die erste Lastschaltkupplung K1, die Zwischen welle 12, die Zahnradkupplung S2, die Getriebekonstante C1, die Zahnradkupplung S4, die Vorgelegewelle 16, das Zahnradpaar ZI/II und über die Zahnradkupplung S3 zur Ausgangswelle 20.

Die Zahnradkupplung S1 kuppelt vorteilhaft bereits vor dem An fahren aus dem ersten Getriebegang I₁ bzw. in einer Neutral stellung des Zahnräderwechselgetriebes das Losrad 28 der zwei ten Getriebekonstanten C2 mit der Zwischenwelle 14, so daß al lein durch eine Überschneidungssteuerung von der Lastschalt kupplung K1 auf die Lastschaltkupplung K2 bzw. durch ein gleichzeitiges Auskuppeln der ersten und Einkuppeln der zwei ten Lastschaltkupplung K2 vom ersten in den zweiten Getriebe gang I₁-II unter Last geschaltet werden kann. Im zweiten Ge triebegang II verläuft der Kraftfluß von der Eingangswelle 10 über die zweite Lastschaltkupplung K2, die Zwischenwelle 14, die Zahnradkupplung S1, die Getriebekonstante C2, die Vorgele gewelle 16, das Zahnradpaar ZI/II und über die Zahnradkupplung S3 zur Ausgangswelle 20. Die Zahnradkupplungen S2 und S4 kön nen im zweiten Getriebegang II ohne Last ausgekuppelt werden.

Gangwechsel II-III₁

Zum Schalten vom zweiten in den dritten Getriebegang III₁ wird das Losrad 26 der Getriebekonstanten C1 durch die Zahnradkupp lung S2 mit der Zwischenwelle 12 und das Losrad 32 des Zahn radpaars ZIII/IV durch die Zahnradkupplung S5 mit der Vorgele gewelle 18 gekuppelt. Mit einer Überschneidungssteuerung von der Lastschaltkupplung K2 auf die Lastschaltkupplung K1 wird unter Last vom zweiten in den dritten Getriebegang II-III₁ ge schaltet. Im dritten Getriebegang III₁ verläuft der Kraftfluß von der Eingangswelle 10 über die erste Lastschaltkupplung K1, die Zwischenwelle 12, die Zahnradkupplung S2, die Getriebekon stante C1, die Vorgelegewelle 18, die Zahnradkupplung S5 und über das Zahnradpaar ZIII/IV zur Ausgangswelle 20. Die Zahn radkupplungen S1 und S3 können ohne Last ausgekuppelt werden.

Gangwechsel III₁-IV₁

Zum Schalten aus dem dritten in den vierten Getriebegang III₁- IV₁ wird das Losrad 28 der Getriebekonstanten C2 durch die Zahnradkupplung S1 mit der Zwischenwelle 14 und das Losrad 32 des Zahnradpaars ZIII/IV mit der Vorgelegewelle 16 gekuppelt. Mit einer Überschneidungssteuerung von der Lastschaltkupplung K1 auf die Lastschaltkupplung K2 wird vom dritten in den vier ten Getriebegang III₁-IV₁ unter Last geschaltet. Der Kraftfluß verläuft im vierten Getriebegang IV₁ von der Eingangswelle 10 über die zweite Lastschaltkupplung K2, die Zwischenwelle 14, die Zahnradkupplung S1, die Getriebekonstante C2, die Vorgele gewelle 16, die Zahnradkupplung S6 und über das Zahnradpaar ZIII/IV zur Ausgangswelle 20. Die Zahnradkupplungen S2 und S5 können ohne Last ausgekuppelt werden.

Gangwechsel IV₁-V

Zum Schalten vom vierten Getriebegang IV₁ in den fünften Ge triebegang V wird die Zwischenwelle 12 durch die Zahnradkupp lung S2 mit dem Festrad 56 des Zahnradpaars ZIV/VI und damit mit der Ausgangswelle 20 gekuppelt. Durch eine Überschnei dungssteuerung von der Lastschaltkupplung K2 auf die Last schaltkupplung K1 wird vom vierten in den fünften Getriebegang IV₁-V unter Last geschaltet. Der Kraftfluß im fünften Getriebe gang V verläuft von der Eingangswelle 10 über die erste Last schaltkupplung K1, die Zwischenwelle 12, die Zahnradkupplung S2 und über das Festrad 56 des Zahnradpaars ZIV/VI zur Aus gangswelle 20. Die Zahnradkupplungen S1 und S6 können ohne Last ausgekuppelt werden.

Gangwechsel V-VI

Zum Schalten vom fünften in den sechsten Getriebegang V-VI, wird das Losrad 28 der Getriebekonstanten C2 durch die Zahn radkupplung S1 mit der Zwischenwelle 14, die Vorgelegewelle 16 durch die Zahnradkupplung S4 mit dem Festrad 46 der Getriebe konstanten C1 und das Losrad 30 des Zahnradpaars ZIV/VI durch die Zahnradkupplung S5 mit der Vorgelegewelle 18 gekuppelt. Durch eine Überschneidungssteuerung von der Lastschaltkupplung K1 auf die Lastschaltkupplung K2 wird vom fünften in den sech sten Getriebegang V-VI unter Last geschaltet. Der Kraftfluß verläuft im sechsten Getriebegang VI von der Eingangswelle 10 über die zweite Lastschaltkupplung K2, die Zwischenwelle 14, die Zahnradkupplung S4, die Vorgelegewelle 18, die Zahnrad kupplung S5 und über das Zahnradpaar ZIV/VI zur Ausgangswelle 20. Die Zahnradkupplung S2 kann ohne Last ausgekuppelt werden.

Entsprechend dem sequentiellen Hochschalten vom ersten bis zum sechsten Getriebegang I₁-VI kann sequentiell vom sechsten bis zum ersten Getriebegang VI-I₁ unter Last zurückgeschaltet wer den.

Rückwärtsgetriebegang R

In einem Rückwärtsgetriebegang R ist die Lastschaltkupplung K2 geschlossen, die Zahnradkupplung S1 kuppelt das Losrad 28 der Getriebekonstanten C2 mit der Zwischenwelle 14 und die Zahn radkupplung S3 kuppelt das Losrad 42 des Zahnradpaars ZR mit der Ausgangswelle 20. Der Kraftfluß verläuft von der Eingangs welle 10 über die Lastschaltkupplung K2, die Zwischenwelle 14, die Zahnradkupplung S1, die Getriebekonstante C2, die Vorgele gewelle 16, das Zahnradpaar ZR und über die Zahnradkupplung S3 zur Ausgangswelle 20. Daneben kann auch ein zweiter Rückwärts getriebegang mit der Getriebekonstanten C1 geschaltet werden.

Gangwechsel I_1,2-II

Anstatt allein mit der ersten Lastschaltkupplung K1, kann ge meinsam mit der ersten und der zweiten Lastschaltkupplung K2 oder auch allein mit der zweiten Lastschaltkupplung K2 aus dem ersten Getriebegang I₂ angefahren werden. Beim Anfahren aus dem ersten Getriebegang I_1,2 mit beiden Lastschaltkupplungen K1, K2 sind beide Lastschaltkupplungen K1, K2 geschlossen. Die Zahn radkupplung S1 kuppelt die Zwischenwelle 14 und die Zahnrad kupplung S2 kuppelt die Zwischenwelle 12 mit dem Losrad 26 der Getriebekonstanten C1. Die Zahnradkupplung S4 kuppelt die Ge triebekonstante C1 mit der Vorgelegewelle 16 und die Zahnrad kupplung S3 kuppelt das Losrad 40 des Zahnradpaars ZI/II mit der Ausgangswelle 20. Der Kraftfluß läuft von der Eingangswel le 10 über die Lastschaltkupplungen K1, K2, über die Zwischen wellen 12, 14, über die Zahnradkupplungen S1, S3, die Getrie bekonstante C1, die Zahnradkupplung S4, die Vorgelegewelle 16, das Zahnradpaar ZI/II und über die Zahnradkupplung S3 zur Aus gangswelle 20. Sinkt die Differenzdrehzahl in den Lastschalt kupplungen K1, K2 auf Null, wird die Lastschaltkupplung K2 ge öffnet.

Wird allein mit der zweiten Lastschaltkupplung K2 aus dem er sten Getriebegang I₂ angefahren, kann durch Übergabe an die Lastschaltkupplung K1 ohne Zugkraftunterbrechung oder direkt mit Zugkraftunterbrechung in den zweiten Getriebegang II ge schaltet werden.

Gangwechsel II-IV₂, IV₂-II

Zum Doppelhochschalten aus dem zweiten in den vierten Getrie begang II-IV₂ wird das Losrad 26 der Getriebekonstanten C1 durch die Zahnradkupplung S2 mit der Zwischenwelle 12 und das Losrad 30 des Zahnradpaars ZIV/VI durch die Zahnradkupplung S5 mit der Vorgelegewelle 18 gekuppelt. Durch Überschneidungs steuerung von der Lastschaltkupplung K2 auf die Lastschalt kupplung K1 kann vom zweiten in den vierten Getriebegang II-IV₂ unter Last geschaltet werden. Der Kraftfluß verläuft im vier ten Getriebegang IV₂ von der Eingangswelle 10 über die erste Lastschaltkupplung K1, die Zwischenwelle 12, die Zahnradkupp lung S2, die Getriebekonstante C1, die Vorgelegewelle 18, die Zahnradkupplung S5 und über das Zahnradpaar ZIV/VI zur Aus gangswelle 20. Die Zahnradkupplungen S1 und S3 können ohne Last ausgekuppelt werden. Entsprechend kann vom vierten Ge triebegang IV₂ in den zweiten Getriebegang II unter Last zu rückgeschaltet werden.

Nach dem Hochschalten vom zweiten in den vierten Getriebegang II-IV₂ kann wahlweise über zwei verschiedene vierte Getriebe gänge IV_1,3, bei denen jeweils die zweite Lastschaltkupplung K2 geschlossen ist, in den fünften Getriebegang V unter Last ge schaltet werden. Neben den zwei bereits beschriebenen vierten Getriebegängen IV_1,2 ist bei dem noch verbleibenden vierten Ge triebegang IV₃ die Lastschaltkupplung K2 geschlossen. Die Zahn radkupplung S1 kuppelt das Losrad 26 der Getriebekonstanten C1 mit der Zwischenwelle 14 und die Zahnradkupplung S5 kuppelt das Losrad 30 des Zahnradpaars ZIV/VI mit der Vorgelegewelle 18. Der Kraftfluß verläuft von der Eingangswelle 10 über die zweite Lastschaltkupplung K2, die Zwischenwelle 14, die Zahn radkupplung S1, die Getriebekonstante C1, die Vorgelegewelle 18, die Zahnradkupplung S5 und über das Zahnradpaar ZIV/VI zur Ausgangswelle 20.

Gangwechsel IV₂-VI, VI-IV₂

Wird vom vierten Getriebegang IV_1,3 in den sechsten Getriebe gang VI hochgeschaltet, wird - falls dieser nicht bereits ge schaltet ist - zuerst in den vierten Getriebegang IV₂ unter Last geschaltet, bei dem die erste Lastschaltkupplung K1 ge schlossen ist. Anschließend kann durch Überschneidungssteue rung von der Lastschaltkupplung K1 auf K2 vom vierten Getrie begang IV₂ unter Last in den sechsten Getriebegang VI hochge schaltet werden. Entsprechend kann vom sechsten Getriebegang VI in den vierten Getriebegang IV₂ unter Last zurückgeschaltet werden.

Vom Getriebegang IV₁ und IV₃ kann jeweils unter Last auf den vierten Getriebegang IV₂ geschaltet werden und umgekehrt. Von dem Getriebegang IV₁ kann unter Last über IV₂ auf IV₃ und von IV₃ kann unter Last über IV₂ auf IV₁ geschaltet werden. Vor ei nem Schalten aus dem vierten Getriebegang IV_1,2,3 in einen Zielgang wird stets der vierte Getriebegang IV_1,2,3 gewählt, von dem aus ein Schalten in den Zielgang unter Last möglich ist.

Gangwechsel III₂-V, V-III₂

Zum Schalten aus dem dritten Getriebegang III₁ in den fünften Getriebegang V wird zuerst unter Last in den dritten Getriebe gang III₂ geschaltet. Das Losrad 26 der ersten Getriebekonstan ten C1 wird durch die Zahnradkupplung S1 mit der Zwischenwelle 14 gekuppelt. Durch Überschneidungssteuerung von der Last schaltkupplung K1 auf die Lastschaltkupplung K2 wird unter Last vom dritten Getriebegang III₁ in den dritten Getriebegang III₂ geschaltet. Der Kraftfluß verläuft im dritten Getriebegang III₂ von der Eingangswelle 10 über die zweite Lastschaltkupp lung K2, die Zwischenwelle 14, die Zahnradkupplung S1, die Ge triebekonstante C1, die Vorgelegewelle 18, die Zahnradkupplung S5 und über das Zahnradpaar ZIII/IV zur Ausgangswelle 20. Die Zahnradkupplung S2 kann ohne Last ausgekuppelt werden. An schließend kann unter Last in den fünften Getriebegang V ge schaltet werden.

Entsprechend kann vom fünften Getriebegang V unter Last in den dritten Getriebegang III₂ und vom dritten Getriebegang III₂ un ter Last in den dritten Getriebegang III₁ geschaltet werden.

Neben den beschriebenen Gangwechsel kann von IV₁ nach I₁, von V nach IV₃, II und I₂, von I nach IV₁ und I₂, von II nach V und von I₂ nach V geschaltet werden.

In Fig. 3 ist eine Variante nach Fig. 1 dargestellt. Im we sentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Eingangswelle 10 und die Ausgangswelle 20 sind durch zwei Teilgetriebe 52, 54 verbun den, die im Kraftfluß parallel zueinander angeordnet sind.

Die erste Zwischenwelle 12 des ersten Teilgetriebes 52 ist ei nerseits mit der Ausgangswelle 20 durch eine ein- und ausrück bare Zahnradkupplung S7 zur Bildung eines direkten fünften Ge triebegangs V und andererseits durch eine Zahnradkupplung S11 über eine erste Getriebekonstante C3 mit der zur Ausgangswelle 20 parallelen als Hohlwelle ausgeführten Vorgelegewelle 18 wirkungsmäßig verbindbar. Die erste Getriebekonstante C3 be sitzt ein auf der Zwischenwelle 12 konzentrisch und drehfest angeordnetes Festrad 48, das mit einem auf der Vorgelegewelle 18 konzentrisch und drehbar angeordneten Losrad 50 kämmt.

Die Vorgelegewelle 18 des ersten Teilgetriebes 52 ist durch ein Zahnradpaar ZII/III und ein Zahnradpaar ZIV/VI mit der Ausgangswelle 20 verbunden. Die Zahnradpaare ZII/III, ZIV/VI besitzen jeweils ein auf der Ausgangswelle 20 konzentrisch und drehbar gelagertes Losrad 58, 60, die mit auf der Vorgelege welle 18 angeordneten Festrädern 62, 64 kämmen. Das Losrad 58 ist durch die Zahnradkupplung S7 und das Losrad 60 ist durch eine Zahnradkupplung S8 mit der Ausgangswelle 20 kuppelbar.

Die zweite als Hohlwelle ausgebildete Zwischenwelle 14 des zweiten Teilgetriebes 54 ist über eine zweite Getriebekonstan te C4 mit der Vorgelegewelle 16 verbunden, die die Vorgelege welle 18 des ersten Teilgetriebes 52 mit Spiel durchsetzt. Die zweite Getriebekonstante C4 besitzt ein auf der Zwischenwelle 14 konzentrisch und drehfest angeordnetes Festrad 66 und ein auf der Vorgelegewelle 16 konzentrisch und drehfest angeordne tes Festrad 68.

Die dem zweiten Teilgetriebe 54 angehörige Vorgelegewelle 16 ist über das Zahnradpaar ZI und über ein Zahnradpaar ZR mit der Ausgangswelle 20 verbunden.

Das Zahnradpaar ZI für den ersten Getriebegang I besitzt ein auf der Ausgangswelle 20 konzentrisch und drehbar angeordnetes Losrad 70, das mit einer Zahnradkupplung S9 mit der Ausgangs welle 20 kuppelbar ist, und ein auf der Vorgelegewelle 16 kon zentrisch und drehfest angeordnetes Festrad 72.

Die Zwischenwelle 14 des zweiten Teilgetriebes 54 kann über die zweite Getriebekonstante C4 durch eine ein- und ausrückba re Zahnradkupplung S10 mit der Vorgelegewelle 18 des ersten Teilgetriebes 52 und über die dem ersten Teilgetriebe 52 zuge ordneten Zahnradpaare ZII/III, ZIV/VI mit der Ausgangswelle 20 wirkungsmäßig verbunden werden. Die Zwischenwelle 12 kann über die erste Getriebekonstante C3 vorteilhaft durch die ein- und ausrückbare Zahnradkupplung S10 mit der Vorgelegewelle 16 und über die dem zweiten Teilgetriebe 54 zugeordneten Zahnradpaare ZI, ZR mit der Ausgangswelle 20 wirkungsmäßig verbunden wer den. Mit jeder Getriebekonstanten C3 und C4 kann jeweils über jedes Zahnradpaar ZI, ZIV/VI, ZII/III und ZR auf die Ausgangs welle 20 abgetrieben werden. Die Getriebekonstanten C3 und C4 sind verschieden, so daß die Zahnradpaare ZII/III, ZIV/VI je weils zwei Getriebegängen II, III und IV, VI zugeordnet sind. Dem Zahnradpaar ZI ist nur der erste Getriebegang I zugeord net, wodurch dieser vorteilhaft unabhängig von einem anderen Getriebegang gewählt und gezielt auf einen bestimmten Anwen dungsbereich des Zahnräderwechselgetriebes abgestimmt werden kann.

Claims

1. Zahnräderwechselgetriebe, bei dem eine Eingangswelle mit einer Ausgangswelle durch ein erstes und ein zweites Teilge triebe verbunden ist, die im Kraftfluß parallel zueinander an geordnet sind und je eine reibschlüssige Lastschaltkupplung und je eine Zwischenwelle aufweisen, wobei jeweils die Zwi schenwelle über die Lastschaltkupplung mit der Eingangswelle wirkungsmäßig verbindbar ist, und mit zumindest einer Getrie bekonstanten je Teilgetriebe, von denen zumindest eine mit ei ner ersten parallel zur Eingangswelle angeordneten Vorgelege welle wirkungsmäßig verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Getriebekonstante (C1) mit der ersten und der zweiten Lastschaltkupplung (K1, K2) in Wirkverbindung bringbar ist.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem niedrigsten Getriebegang (I) zugeordnete Getriebekonstante (C1) mit der ersten und der zweiten Last schaltkupplung (K1, K2) in Wirkverbindung bringbar ist.

3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lastschaltkupplung (K1) und die zweite Last schaltkupplung (K2) wahlweise einzeln oder gemeinsam über die dem niedrigsten Getriebegang (I) zugeordnete Getriebekonstante (C1) zum Anfahren mit der Ausgangswelle (20) in Wirkverbindung bringbar sind.

4. Zahnräderwechselgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastschaltkupplung (K1) des ersten Teilgetriebes (22, 52) über die erste Getriebekonstante (C1, C3) mit einer zur Eingangswelle (10) parallelen zweiten Vorgelegewelle (18) in Wirkverbindung bringbar ist, welche durch zumindest ein dem ersten Teilgetriebe (22, 52) zugeordnetes Zahnradpaar (ZIV/VI, ZII/III) mit der Ausgangswelle (20) in Wirkverbindung bringbar ist.

5. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (20) durch ein ein- und ausrückbares Schaltelement (S2, S7) zur Bildung eines direkten Getriebe gangs (V) mit der Zwischenwelle (12) des ersten Teilgetriebes (22, 52) verbindbar ist.

6. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebekonstanten (C1, C2, C3, C4) voneinander ver schieden sind und zumindest eine Getriebekonstante (C1, C2, C3, C4) über beide Vorgelegewellen (16, 18) mit der Ausgangs welle (20) in Wirkverbindung bringbar ist.

7. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnradpaar (ZI/II, ZIII/IV, ZIV/VI, ZR) mit jeder Getriebekonstanten (C1, C2) in Wirkverbindung bringbar ist.

8. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegewellen (16, 18) koaxial angeordnet und durch ein Schaltelement (S4, S10) miteinander wirkungsmäßig verbind bar sind.

9. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem ersten Teilgetriebe (22) zugeordnetes Zahnradpaar (ZIV/VI) und ein dem zweiten Teilgetriebe (24) zugeordnetes Zahnradpaar (ZIII/IV) einem dem direkten Getriebegang (V) nächst kleineren Getriebegang (IV) zugeordnet ist.

10. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnradpaar (ZI/II) dem niedrigsten und zweitniedrig sten Getriebegang (I, II) zugeordnet ist.

11. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben den zwei Getriebekonstanten (C1, C2) drei Zahn radpaare (ZI/II, ZIII/IV, ZIV/VI) für sechs verschiedene Vor wärtsgetriebegänge (I, II, III, IV, V, VI) und ein Zahnradpaar (ZR) für zumindest einen Rückwärtsgetriebegang (R) angeordnet sind und ein Zahnrad (30) des dem vierten und sechsten Getrie begang (IV, VI) zugeordneten Zahnradpaars (ZIV/VI) auf einer zweiten Vorgelegewelle (18), ein Zahnrad (32) des dem dritten und vierten Getriebegang (III, IV) zugeordneten Zahnradpaars (ZIII/IV) und ein Zahnrad (34) des dem ersten und zweiten Ge triebegang (I, II) zugeordneten Zahnradpaars (ZI/II) auf der ersten Vorgelegewelle (16) angeordnet ist.