DE102004020955A1 - Manual transmission in countershaft design - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe (1) in Vorgelegewellenbauweise mit einer Antriebs- und einer Abtriebswelle (2, 3), mindestens einer Lastschaltkupplung (K1) und mindestens einer ersten Vorgelegewelle (4) sowie mindestens einem ersten Teilgetriebe (7) mit Stirnradpaaren, wobei zur Verbindung mindestens eines Stirnrads (13) eines Teilgetriebes (7) mit der Abtriebswelle (3) ein Hohlrad (12) vorgesehen ist.The invention relates to a transmission (1) in countershaft construction with a drive and an output shaft (2, 3), at least one power shift clutch (K1) and at least a first countershaft (4) and at least a first partial transmission (7) with Stirnradpaaren, wherein Connection of at least one spur gear (13) of a partial transmission (7) with the output shaft (3) a ring gear (12) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe in Vorgelegewellenbauweise mit einer Antriebs- und einer Abtriebswelle, mindestens einer Lastschaltkupplung sowie mindestens einer ersten Vorgelegewelle und mindestens einem ersten Teilgetriebe. Als Teilgetriebe wird hier eine Getriebebaugruppe mit Stirnradpaaren bezeichnet, welche als Los- bzw. Festräder ausgebildet und auf Wellen drehbar oder drehfest gelagert und zur Schaltung von Gangstufen mittels Schaltvorrichtungen zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbindbar sind, unabhängig davon, ob das Schaltgetriebe ein, zwei oder mehrere Teilgetriebe aufweist.The The invention relates to a gearbox in countershaft construction with a drive and an output shaft, at least one power shift clutch and at least one first countershaft and at least one first partial transmission. As a partial transmission is here a transmission assembly Designated with spur pairs, which are designed as loose or fixed wheels and mounted on shafts rotatable or rotationally fixed and the circuit of gear stages by means of switching devices for transmitting a torque are connectable to each other, regardless of whether the manual transmission has one, two or more partial transmissions.

Derartige Schaltgetriebe sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. So beschreibt beispielsweise die EP 1 141 580 B1 ein Zahnräder-Wechselgetriebe, bei dem eine Eingangs- und eine Ausgangswelle durch zumindest ein erstes und ein zweites Teilgetriebe verbunden sind. Die Teilgetriebe sind dabei im Kraftfluß parallel zueinander angeordnet und weisen je eine reibschlüssige Lastschaltkupplung sowie je eine Zwischenwelle auf.Such transmissions are widely known from the prior art. For example, describes the EP 1 141 580 B1 a gear change transmission in which an input and an output shaft are connected by at least a first and a second partial transmission. The partial transmissions are arranged parallel to each other in the power flow and each have a frictional power shift clutch and an intermediate shaft each.

Aus der DE 102 28 501 A1 ist ein automatisches Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einer Eingangs- und einer Ausgangswelle sowie zwei Getriebeeinheiten, die zwei parallele Zweige ausbilden, von denen ein Zweig ein Stufengetriebe und der andere ein Summiergetriebe mit einer Reibkupplung aufweisen. Die Reibkupplung besteht dabei aus einem ersten und einem zweiten Reibelement, wodurch mindestens ein erster und ein zweiter Leistungsführungsbereich eingerichtet wird.From the DE 102 28 501 A1 discloses an automatic transmission for automotive vehicles, having an input and an output shaft and two gear units forming two parallel branches, of which one branch has a stepped gear and the other a summation with a friction clutch. The friction clutch consists of a first and a second friction element, whereby at least a first and a second power management range is established.

Die DE 198 21 164 A1 betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten, mit einer Antriebswelle verbundenen und wahlweise mit je einer Kupplung verbindbaren Eingangswellen, und einer ersten und einer zweiten Nebenwelle.The DE 198 21 164 A1 relates to a dual-clutch transmission with two concentrically arranged, connected to a drive shaft and optionally connectable with one clutch input shafts, and a first and a second auxiliary shaft.

Schließlich ist aus der DE 199 23 185 A1 ein Zahnräder-Wechselgetriebe bekannt, bei dem eine Eingangswelle mit einem Differentialgetriebe durch ein erstes und ein zweites Teilgetriebe verbunden ist. Die im Kraftfluß parallel zueinander angeordneten Teilgetriebe weisen je eine reibschlüssige Lastschaltkupplung und eine Zwischenwelle auf, die zueinander konzentrisch und koaxial zur Eingangswelle angeordnet sind.Finally, out of the DE 199 23 185 A1 a gear change transmission known in which an input shaft is connected to a differential gear through a first and a second partial transmission. The partial transmissions arranged parallel to one another in the power flow each have a frictionally engaged power shift clutch and an intermediate shaft, which are arranged concentrically with one another and coaxial with the input shaft.

Neben den Stufenautomatgetrieben in Planetenbauweise ist es bekannt, Schaltgetriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, in Vorgelegebauweise zu verwenden, welche sich wie die Stufenautomatgetriebe durch zugkraftunterbrechungsfreies Schalten auszeichnen. Getriebe in Vorgelegebauweise sind jedoch im Vergleich zu Planetengetrieben gekennzeichnet durch eine niedrigere Leistungsdichte. Außerdem liegt der Verzahnungswirkungsgrad bei einem Getriebe in Vorgelegebauweise für Standard-Anwendung, d. h. Heck-Längs-Anordnung, in einem Kraftfahrzeug auf dem Niveau eines Handschaltgetriebes. Ferner ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Getrieben, insbesondere Doppelkupplungsgetrieben, bekannt, dass der in den einzelnen Gängen üblicherweise vorhandene zweifache Stirnradeingriff einen ungünstigen Verzahnungswirkungsgrad für jeden Gang bedingt.Next The stepped automatic transmissions in planetary design, it is known, manual transmission, in particular dual-clutch transmission, to use in countershaft design, which are like the automatic transmission with traction-free shifting distinguished. Gearboxes in countershaft design, however, are in comparison to planetary gears characterized by a lower power density. It also lies the toothing efficiency of a gearbox in countershaft design for standard application, d. H. Rear longitudinal arrangement, in a motor vehicle at the level of a manual transmission. Furthermore, in the transmissions known from the prior art, in particular dual-clutch transmissions, known that in the individual courses usually existing dual Stirnradeingriff an unfavorable Verzahnungswirkungsgrad for each Gear conditionally.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schaltgetriebe in Vorgelegewellenbauweise, insbesondere für eine Standard-Antriebsbauweise, anzugeben, welches einen verbesserten Verzahnungswirkungsgrad sowie eine kompaktere Bauform und eine erhöhte Leistungsdichte ermöglicht.task Therefore, it is the object of the present invention to provide a countershaft-type manual transmission, especially for a standard drive design to specify which has an improved Gear efficiency and a more compact design and increased power density allows.

Diese Aufgabe wird durch ein Schaltgetriebe der eingangs beschriebenen Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a manual transmission of the type described above Art solved with the features of claim 1.

Es wird demnach vorgeschlagen, ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise derart auszubilden, dass ein Hohlrad zur Verbindung mindestens eines Stirnrads eines Teilgetriebes mit der Abtriebswelle vorgesehen ist. Damit wird der bei Schaltgetrieben in Vorgelegebauweise üblicherweise verwendete zweite Stirntrieb vermieden, welcher die Leistung von der mindestens einen Vorgelegewelle auf die Abtriebswelle leitet. Durch die Verwendung eines Hohlrads wird der Verzahnungswirkungsgrad vorteilhafterweise verbessert und eine kompaktere Bauweise erzielt. Das Hohlrad kämmt hierbei mit mindestens einem auf einer Vorgelegewelle angeordneten Stirnrad des Teilgetriebes. Es kann hier das Stirnrad jedes beliebigen Vorwärtsgangs verwendet werden; eine feste Zuordnung einer bestimmten Gangstufe zu dem Hohlrad ist nicht erforderlich. Der Eingriff eines Stirnrads zu einem Hohlrad ist im Verzahnungswirkungsgrad um ca. 1 % besser als der Eingriff eines Stirnrads zu einem anderen Stirnrad, wie im Stand der Technik bislang üblich. Die vorhandene Umkehr der Drehrichtung von der Antriebs- zur Abtriebswelle im Getriebe wird durch ein angepaßtes Hinterachsdifferential ausgeglichen.It is therefore proposed, a manual transmission in Vorgelegebauweise such that a ring gear for connecting at least one spur gear a partial transmission is provided with the output shaft. In order to is the usual in manual transmissions in countershaft design used second forehead drive, which reduces the power of the at least one countershaft leads to the output shaft. By using a ring gear, the gear efficiency becomes advantageously improved and achieved a more compact design. The Ring gear meshes arranged here with at least one on a countershaft Spur gear of the partial transmission. It can be here the spur gear of any forward speed be used; a fixed assignment of a certain ratio to the ring gear is not required. The engagement of a spur gear to a ring gear is better in gear efficiency by about 1% as the engagement of a spur gear to another spur gear, such as hitherto customary in the prior art. The existing reversal of the direction of rotation from the drive to the output shaft in the transmission is by an adapted Hinterachsdifferential balanced.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Hohlrad, je nach Anforderung durch den Bauraum in einem Kraftfahrzeug, entweder koaxial oder nicht koaxial zur Antriebswelle angeordnet. Bei der zweiten Variante ist vorteilhafterweise das Hohlrad koaxial zur Abtriebswelle des Schaltgetriebes vorgesehen.In a development of the invention is the ring gear, depending on the requirement through the space in a motor vehicle, either coaxial or not coaxial with the drive shaft. In the second variant is advantageously the ring gear coaxial with the output shaft of Gearbox provided.

In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, das Hohlrad einstückig mit der Abtriebswelle zu verbinden.In a development is proposed, the ring gear in one piece to connect the output shaft.

Die Getriebeeingangswelle ist vorteilhafterweise direkt in dem Hohlrad gelagert.The Transmission input shaft is advantageously directly in the ring gear stored.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Hohlrad mit einem Stirnrad der ersten Vorgelegewelle zur Übertragung eines Drehmoments zu verbinden. Vorteilhafterweise wird das Stirnrad der Gangstufe verwendet, welche getriebeausgangsseitig dem Hohlrad benachbart angeordnet ist. Damit wird der Verzahnungswirkungsgrad bei der vorgeschlagenen Stirnrad-Hohlrad-Paarung verbessert gegenüber einem Eingriff Stirnrad-Stirnrad.In A special development of the invention is proposed the ring gear with a spur gear of the first countershaft for transmitting a To connect torque. Advantageously, the spur gear of Gear stage used, which gear output side adjacent to the ring gear is arranged. Thus, the gear efficiency in the proposed Helical gear pairing improved over a spur gear engagement.

Zur Erhöhung der Leistungsdichte in dem erfindungsgemäßen Schaltgetriebe wird vorgeschlagen, zwei oder mehr Vorgelegewellen zur Leistungsverzweigung vorzusehen. Diese zwei oder mehr Vorgelegewellen sind ähnlich Stufenplaneten in einem festgesetzten Steg um die Getriebeeingangswelle angeordnet, wodurch vorteilhafterweise eine Leistungsverzweigung erreicht wird.to increase the power density in the manual transmission according to the invention is proposed Provide two or more countershafts for power split. These two or more countershafts are similar to stepped planets in a fixed one Web arranged around the transmission input shaft, thereby advantageously a power split is achieved.

Bei der vorgenannten Weiterbildung der Erfindung mit zwei oder mehr Vorgelegewellen ist vorteilhafterweise das Hohlrad mit jeweils einem Stirnrad jeder Vorgelegewelle zur Übertragung eines Drehmoments verbunden.at the aforementioned embodiment of the invention with two or more Countershafts is advantageously the ring gear, each with a Spur gear of each countershaft to transmit a torque connected.

Die Achsen der Vorgelegewellen sind vorteilhafterweise auf einem zum Hohlrad konzentrischen Teilkreis angeordnet. Damit ergibt sich eine symmetrische Leistungsverteilung innerhalb des Getriebes.The Axles of the countershafts are advantageously on a for Ring gear arranged concentric pitch circle. This results in a symmetrical power distribution within the transmission.

Alternativ zu der vorgenannten symmetrischen Anordnung der Wellen können die Achsen der Antriebs- bzw. Abtriebs- und Vorgelegewellen auch eine gemeinsame Ebene bilden. Dies ist besonders vorteilhaft bei Verwendung von zwei Vorgelegewellen, welche auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebs- und Abtriebs- bzw. Getriebeeingangswellen angeordnet sind.alternative to the aforementioned symmetrical arrangement of the waves, the Axles of the input and output shafts and countershafts also a form common plane. This is particularly advantageous when used two countershafts, which are located on opposite sides of the drive and output and transmission input shafts are arranged.

Als weitere Alternative bezüglich der Anordnung der Wellen können die Achsen der Antriebs- und/oder der Abtriebswellen mit einer ersten Vorgelegewelle eine erste Ebene und mit einer zweiten Vorgelegewelle eine zweite Ebene bilden. Dadurch kann bei Bedarf das Hohlrad versetzt zur Antriebswelle angeordnet sein, wobei jedoch die Achsen von Hohlrad und Abtriebswelle vorzugsweise konzentrisch angeordnet sind. Dadurch wird vorteilhafterweise ein geringerer Hohlraddurchmesser bei einem erweiterten Übersetzungsspektrum ermöglicht.When further alternative regarding the arrangement of the waves can the axes of the input and / or output shafts with a first Countershaft a first level and with a second countershaft form a second level. As a result, if necessary, the ring gear offset be arranged to the drive shaft, but the axes of ring gear and Output shaft are preferably arranged concentrically. Thereby is advantageously a lesser Hohlraddurchmesser at a extended translation spectrum allows.

In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle und der ersten Vorgelegewelle verschieden auszubilden gegenüber der Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle und einer mindestens zweiten Vorgelegewelle. Damit wird auch die Übersetzung zwischen der ersten Vorgelegewelle und dem Hohlrad verschieden zur Übersetzung zwischen der zweiten Vorgelegewelle und dem Hohlrad. Dadurch kann weitere Baulänge und Bauaufwand eingespart werden.In An alternative development of the invention is proposed the translation between the transmission input shaft and the first countershaft to train differently the translation between the transmission input shaft and at least a second Countershaft. Thus, the translation between the first Countershaft and the ring gear different from the translation between the second Countershaft and the ring gear. This can further construction length and construction costs be saved.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Schaltgetriebe als Doppelkupplungsgetriebe mit einem ersten und mit einem zweiten Teilgetriebe und einer ersten und einer zweiten Lastschaltkupplung ausgebildet ist. Damit werden vorteilhafterweise die mit einem Doppelkupplungsgetriebe erzielbaren Vorteile des zugkraft-unterbrechungsfreien Schaltens mit den Vorteilen der vorliegenden Erfindung kombiniert, nämlich einen verbesserten Verzahnungswirkungsgrad sowie eine kompaktere Bauform mit einer erhöhten Leistungsdichte zu ermöglichen.In A particularly advantageous embodiment of the invention is proposed that the manual transmission as a dual-clutch transmission with a first and with a second partial transmission and a first and a second Power shift clutch is formed. This will be advantageous the achievable with a dual-clutch transmission advantages of traction uninterruptible Switching combined with the advantages of the present invention, namely an improved gear efficiency and a more compact Design with an elevated To enable power density.

Für eine Ausbildung des Schaltgetriebes als Doppelkupplungsgetriebe ist vorteilhafterweise die erste und die zweite Lastschaltkupplung mit zwei konzentrisch zueiannder angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden, wobei die Welle der ersten Kupplung als Hohlwelle ausgebildet ist und diese die Getriebeeingangswelle der zweiten Kupplung, wenigstens abschnittsweise, umgibt. Dabei sind üblicherweise die Gangstufen einer ersten Gruppe, beispielsweise die ungeraden Gänge, in einem ersten Teilgetriebe und die Gangstufen einer zweiten Gruppe, beispielsweise die geraden Gänge, in einem zweiten Teilgetriebe angeordnet. Zum Vorsynchronisieren der Gänge in einem Doppelkupplungsgetriebe bzw. zum Schalten der Gänge in einem Schaltgetriebe mit nur einer Schaltkupplung können dabei sowohl synchronisierte als auch unsynchronisierte Schaltvorrichtungen, beispielsweise Schaltklauen, verwendet werden. Auch hier kann die axiale Reihenfolge der Gänge nach Bedarf verändert werden.For an education the gearbox as a double-clutch transmission is advantageously the first and the second power shift clutch with two concentric zueiannder arranged transmission input shafts connected, wherein the shaft of the first clutch is designed as a hollow shaft and this is the transmission input shaft of the second clutch, at least in sections, surrounds. Here are usually the gear ratios a first group, for example the odd gears, in a first partial transmission and the gear stages of a second group, for example, the even passages, arranged in a second partial transmission. For pre-synchronization the corridors in a dual-clutch transmission or for switching the gears in one Manual transmission with only one clutch can both synchronized as well as unsynchronized switching devices, such as shift dogs, be used. Again, the axial order of the gears after Needs changed become.

Vorteilhafterweise ist bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit mehreren Vorgelegewellen zur Vorsynchronisierung einer Gangstufe nur eine synchronisierte Schaltvorrichtung auf nur einer ersten Vorgelegewelle vorgesehen. Auf der zweiten bzw. den weiteren Vorgelegewellen sind unsynchronisierte Schaltvorrichtungen vorgesehen. Selbstverständlich können auch bei einem Schaltgetriebe mit nur einer Schaltkupplung und mehreren Vorgelegewellen zum Schalten einer Gangstufe nur eine synchronisierte Schaltvorrichtung auf einer ersten Vorgelegewelle und unsynchronisierte Schaltvorrichtungen auf der zweiten bzw. den weiteren Vorgelegewellen vorgesehen sein.advantageously, is in a dual-clutch transmission with multiple countershafts for synchronizing a gear only a synchronized Switching device provided on only a first countershaft. On the second and the further countershafts are unsynchronized Switching devices provided. Of course, even with a manual transmission with only one clutch and multiple countershafts for switching a gear only a synchronized switching device on one first countershaft and unsynchronized switching devices be provided on the second or the further countershafts.

Das vorgeschlagene Schaltgetriebe kann besonders vorteilhaft für einen Standard-Antrieb, beispielsweise für eine Heck-Längs-Anordnung, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen werden. Dabei befindet sich die Antriebsmaschine im Bereich der Fahrzeugfront und die Antriebsräder im Fahrzeugheck, so dass das Getriebe parallel zur Fahrzeuglängsachse zwischen Maschine und Antriebsräder angeordnet ist. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Schaltgetriebe auch für eine Front-Längs- oder eine Front-Quer-Anordnung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein.The proposed transmission can be particularly advantageous for a standard drive, for example, for a rear-longitudinal arrangement, are provided in a motor vehicle. Doing so det the drive machine in the front of the vehicle and the drive wheels in the rear of the vehicle, so that the transmission is arranged parallel to the vehicle longitudinal axis between the machine and drive wheels. Of course, the transmission according to the invention can also be provided for a front-longitudinal or a front-transverse arrangement in a motor vehicle.

Weitere Merkmale, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in den Figuren dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Kennzeichen für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung.Further Features, advantages and embodiments of the invention will become apparent from the following description of the embodiments, in the Figures are shown. In this case, all described and / or pictorially illustrated characteristics for themselves or in any meaningful Combination of the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims and their relationship.

Es zeigen jeweils abwechselnd im Längs- und Querschnitt:It show each alternately in the longitudinal and Cross-section:

1 und 2 ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe mit drei Vorgelege wellen in koaxialer Bauweise; 1 and 2 an inventive transmission with three countershaft waves in coaxial design;

3 und 4 eine alternative Ausbildung eines Schaltgetriebs mit einer Vorgelegewelle in nicht koaxialer Bauweise; 3 and 4 an alternative embodiment of a gearbox with a countershaft in non-coaxial design;

5 und 6 eine alternative Ausbildung eines Doppelkupplungsge triebes mit drei Vorgelegewellen in koaxialer Bauweise; 5 and 6 an alternative training a Doppelkupplungsge gearbox with three countershafts in coaxial design;

7 und 8 eine alternative Ausbildung eines Doppelkupplungsge triebes mit zwei Vorgelegewellen in koaxialer Bauweise; 7 and 8th an alternative embodiment of a Doppelkupplungsge gearbox with two countershafts in a coaxial design;

9 und 10 eine alternative Ausbildung eines Doppelkupplungsge triebes mit einer Vorgelegewelle in nicht koaxialer Bauweise sowie 9 and 10 an alternative training a Doppelkupplungsge gear with a countershaft in non-coaxial design and

11 und 12 eine alternative Ausbildung eines Doppelkupplungsge triebes mit zwei Vorgelegewellen in nicht koaxialer Bauweise. 11 and 12 an alternative training a Doppelkupplungsge gear with two countershafts in non-coaxial design.

In den 1 und 2 sind die wesentlichen Baugruppen bzw. Bauteile der erfindungsgemäßen Schaltgetriebe beispielhaft erläutert. Gleiche Bauteile in den übrigen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the 1 and 2 the main components or components of the transmission according to the invention are exemplified. Identical components in the other figures are provided with the same reference numerals.

Ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe 1 (1, 2) besteht im wesentlichen aus einer Antriebswelle 2 und einer Abtriebswelle 3, wobei die Welle 2 über eine Lastschaltkupplung K1 mit einer Getriebeeingangswelle 9 verbindbar ist. Die Welle 9 ist, je nach Anzahl der erforderlichen Gangstufen, über Stirnradpaare mit einer Vorgelegewelle 4 in Verbindung. Dabei sind die Stirnradpaare in einem Teilgetriebe 7 angeordnet. Die Stirnräder sind dabei als Los- bzw. Festräder ausgebildet und auf den Wellen 9, 4 drehbar oder drehfest gelagert. Zur Schaltung von Gangstufen sind diese Stirnräder mittels Schaltvorrichtungen 11, beispielsweise synchronisierter Schaltklauen, zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbindbar. Die Schaltvorrichtungen 11 können dabei sowohl auf der Getriebeeingangswelle 9 als auch auf der Vorgelegewelle 4 angeordnet sein. Ein Schaltvorgang erfolgt bei einem derartigen Getriebe manuell oder auch in einem automatisierten Verfahren. Mit der Abtriebswelle 3 ist ein Hohlrad 12 verbunden, welches beispielsweise mit dem Stirnrad 13 der Gangstufe des vierten Gangs kämmt. Das Teilgetriebe 7 sowie das Hohlrad 12 sind innerhalb eines Getriebegehäuses 19 angeordnet.An inventive transmission 1 ( 1 . 2 ) consists essentially of a drive shaft 2 and an output shaft 3 , where the wave 2 via a power-shift clutch K1 with a transmission input shaft 9 is connectable. The wave 9 is, depending on the number of required gear ratios, via spur gear pairs with a countershaft 4 in connection. The spur gear pairs are in a partial transmission 7 arranged. The spur gears are designed as loose or fixed wheels and on the waves 9 . 4 rotatably or rotatably mounted. To shift gears, these spur gears by means of switching devices 11 , For example, synchronized shift dogs, connectable to transmit a torque. The switching devices 11 can do both on the transmission input shaft 9 as well as on the counter-wave 4 be arranged. A shift takes place in such a transmission manually or in an automated process. With the output shaft 3 is a ring gear 12 connected, which, for example, with the spur gear 13 the gear of the fourth gear meshes. The partial transmission 7 and the ring gear 12 are inside a gearbox 19 arranged.

Bei einem Schnitt durch das Schaltgetriebe 1 entlang der Schnittlinie J-J ergibt sich eine Schnitt-Darstellung, wie in 2 gezeigt. Dabei sind die Antriebswelle 2, die Abtriebswelle 3 und die Getriebeeingangswelle 9 zentrisch in der Getriebemitte angeordnet. Das angetriebene Stirnrad 20 der vierten Gangstufe befindet sich konzentrisch um die Getriebeeingangswelle 9 und kämmt mit den Stirnrädern 13, 14, 15 der Vorgelegewellen 4, 5, 6. Die Achsen der Vorgelegewellen 4, 5, 6 befinden sich auf einem zur Getriebeeingangswelle 9 konzentrischen Teilkreis 16. Die Stirnräder 13, 14, 15 sind dabei symmetrisch zur Getriebeeingangswelle 9 angeordnet und kämmen gleichzeitig mit dem Hohlrad 12, welches mit der Abtriebswelle 3 verbunden ist.When cutting through the manual transmission 1 along the section line JJ results in a sectional representation, as in 2 shown. Here are the drive shaft 2 , the output shaft 3 and the transmission input shaft 9 arranged centrally in the transmission center. The driven spur gear 20 the fourth gear is concentrically around the transmission input shaft 9 and combs with the spur wheels 13 . 14 . 15 the countershafts 4 . 5 . 6 , The axles of the countershafts 4 . 5 . 6 are located on a to the transmission input shaft 9 concentric circle 16 , The spur wheels 13 . 14 . 15 are symmetrical to the transmission input shaft 9 arranged and combed simultaneously with the ring gear 12 , which with the output shaft 3 connected is.

Bei einem Schaltgetriebe 1 (3, 4) mit nur einer Vorgelegewelle 4 ist das abtriebsseitige Hohlrad 12 nicht koaxial zur Antriebswelle 2 bzw. zur Getriebeeingangswelle 9 angeordnet. Hierdurch wird ein Achsversatz zwischen der Antriebswelle 2 und der zum Hohlrad 12 koaxialen Abtriebswelle 3 erreicht. Das Hohlrad 12, welches die beiden abtriebsseitigen Stirnräder 20 und 13 umgibt, kann somit im Durchmesser kleiner ausgebildet sein kann. Die Schaltvorrichtungen 11 sind dabei sowohl auf der Getriebeeingangswelle 9 als auch auf der Vorgelegewelle 4 angeordnet und können sowohl manuell als auch automatisiert geschaltet werden.In a manual transmission 1 ( 3 . 4 ) with only one countershaft 4 is the output side ring gear 12 not coaxial to the drive shaft 2 or to the transmission input shaft 9 arranged. As a result, an axial offset between the drive shaft 2 and the ring gear 12 coaxial output shaft 3 reached. The ring gear 12 , which the two output side spur gears 20 and 13 surrounds, thus may be formed smaller in diameter. The switching devices 11 are both on the transmission input shaft 9 as well as on the counter-wave 4 and can be switched both manually and automatically.

Bei einer Ausbildung des Schaltgetriebes 1 als Doppelkupplungsgetriebe (5, 6) sind getriebeeingangsseitig zwei Lastschaltkupplungen K1, K2 vorgesehen. Die Kupplung K2 ist mit einer Getriebeeingangswelle 9 drehfest verbunden. Diese ist, zumindest abschnittsweise, von einer als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Getriebeeingangswelle 10 umgeben, welche mit der Kupplung K1 verbunden ist. Die ungeraden Gangstufen sind in einem ersten Teilgetriebe 7 und die geraden Gangstufen sowie der Rückwärtsgang sind in einem zweiten Teilgetriebe 8 vorgesehen. Die beiden Getriebeeingangswellen 9, 10 sind von drei Vorgelegewellen 4, 5, 6 umgeben, welche symmetrisch um die Getriebehauptachse auf einem Teilkreis 16 gelagert sind. Die getriebeausgangsseitigen Stirnräder 13, 14, 15 der Vorgelegewellen 4, 5, 6 sind mit dem Hohlrad 12 in Verbindung. Das Hohlrad 12 ist konzentrisch zur Antriebswelle 2 sowie zur Getriebeeingangswelle 9, 10 und zur Abtriebswelle 3 gelagert.In an embodiment of the gearbox 1 as a double-clutch transmission ( 5 . 6 ) are on the input side two power shift clutches K1, K2 provided. The clutch K2 is equipped with a transmission input shaft 9 rotatably connected. This is, at least in sections, of a trained as a hollow shaft second transmission input shaft 10 surrounded, which is connected to the clutch K1. The odd gear ratios are in a first partial transmission 7 and the even gears and the reverse gear are in a second partial transmission 8th intended. The two transmission input shafts 9 . 10 are from three countershafts 4 . 5 . 6 surround, which symmetrically about the transmission main axis on a pitch circle 16 are stored. The gear output side spur gears 13 . 14 . 15 the countershafts 4 . 5 . 6 are with the ring gear 12 in connection. The ring gear 12 is concentric with the drive shaft 2 and to the transmission input shaft 9 . 10 and to the output shaft 3 stored.

In einer alternativen Ausbildung (7, 8) sind in einem Doppelkupplungsgetriebe zwei Vorgelegewellen 4, 5 vorgesehen. Die Achsen der Wellen 4 und 5 bilden zusammen mit der Antriebswelle 2 sowie den Getriebeeingangs wellen 9, 10 eine Ebene 17, wobei die Achsen der Vorgelegewellen 4, 5 auf einem Teilkreisdurchmesser 16 gleich weit beabstandet von der Antriebswelle 2 angeordnet sind. Der übrige innere Aufbau des Schaltgetriebes 1 mit Teilgetrieben 7, 8 entspricht im wesentlichen den vorhergehenden Figuren. Synchronisierte Schaltvorrichtungen 11 sowie unsynchronisierte Schaltvorrichtungen 21 sind dabei zum Teil auf den Getriebeeingangswellen 9, 10 und auf den Vorgelegewellen 4, 5 angeordnet. Für die auf den Vorgelegewellen 4 und 5 plazierten Schaltvorrichtungen 11, 21 ist es im Fall einer notwendigen Vorsynchronisierung ausreichend, dass nur auf einer Vorgelegewelle, beispielsweise Vorgelegewelle 4, eine Vorsynchronisierung durch die Schaltvorrichtung 11 stattfindet, weil die Losräder auf der anderen Vorgelegewelle, beispielsweise Vorgelegewelle 5, über die mit den mit der Vorsynchronisierung ausgestatteten Losräder kämmenden Festräder auf der Getriebeeingangswelle 9 bzw. Hohlwelle 10 angetrieben werden und somit stets dieselbe Drehzahl wie die Losräder mit den vorsynchronisierten Schaltklauen 11 aufweisen, und deshalb ebenfalls vorsynchronisiert in der für Doppelkupplungsgetriebe bzw. Schaltgetriebe mit nur einer Schaltkupplung üblichen Weise zur Gangwechselvorbereitung lastlos geschaltet werden.In an alternative training ( 7 . 8th ) are in a dual-clutch transmission two countershafts 4 . 5 intended. The axes of the waves 4 and 5 form together with the drive shaft 2 and the transmission input shaft 9 . 10 a level 17 , where the axes of the countershafts 4 . 5 on a pitch circle diameter 16 equidistant from the drive shaft 2 are arranged. The remaining internal structure of the gearbox 1 with partial transmissions 7 . 8th corresponds essentially to the previous figures. Synchronized switching devices 11 as well as unsynchronized switching devices 21 are partly on the transmission input shafts 9 . 10 and on the countershafts 4 . 5 arranged. For those on the countershafts 4 and 5 placed switching devices 11 . 21 it is sufficient in the case of a necessary Vorsynchronisierung that only on a countershaft, such as countershaft 4 , a Vorsynchronisierung by the switching device 11 takes place because the idler gears on the other countershaft, for example, countershaft 5 , via which with the idler wheels equipped with the pre-synchronization meshing fixed gears on the transmission input shaft 9 or hollow shaft 10 be driven and thus always the same speed as the idler gears with pre-synchronized shift dogs 11 have, and therefore also pre-synchronized in the usual manner for dual-clutch transmission or manual transmission with only one clutch for gear change preparation are switched without load.

In den 9, 10 ist ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Vorgelegewelle 4 gezeigt. Das abtriebsseitige Stirnrad 13 der Vorgelegewelle 4 kämmt mit dem Hohlrad 12, welches koaxial zur Abtriebswelle 3 angeordnet ist. Die Drehachsen der Antriebswelle 2, der Getriebeeingangswellen 9, 10 sowie der Abtriebswelle 3 und der Vorgelegewelle 4 sind dabei in einer Ebene 17 angeordnet.In the 9 . 10 is a dual-clutch transmission with a countershaft 4 shown. The output side spur gear 13 the countershaft 4 meshes with the ring gear 12 , which is coaxial with the output shaft 3 is arranged. The axes of rotation of the drive shaft 2 , the transmission input shafts 9 . 10 and the output shaft 3 and the countershaft 4 are in one plane 17 arranged.

Schließlich ist in einer weiteren Ausbildung ein Doppelkupplungsgetriebe (11, 12) gezeigt, welches zwei Vorgelegewellen 4, 5 aufweist. Der Aufbau der Teilgetriebe 7, 8 ist dabei im wesentlichen gleich zu den vorbeschriebenen Getrieben, wobei die Schaltvorrichtungen 11 sämtlich auf den Getriebe eingangswellen 9, 10 angeordnet sind. Die Drehachsen der Vorgelegewellen 4 und 5 liegen dabei mit der Antriebswelle 2 bzw. den Getriebeeingangswellen 9, 10 jeweils in einer Ebene 17 bzw. 18. Das mit der Abtriebswelle 3 koaxial verbundene Hohlrad 12 kämmt mit den beiden Stirnrädern 13 und 14, wobei die Drehachse des Hohlrads 12 bzw. der Abtriebswelle 13 versetzt angeordnet ist zur Antriebswelle 2 bzw. zu den Getriebeeingangswellen 9, 10. Damit wird insbesondere eine raumsparende Anordnung des Hohlrads 12 in dem Schaltgetriebe 1 ermöglicht.Finally, in a further embodiment, a dual-clutch transmission ( 11 . 12 ), which has two countershafts 4 . 5 having. The structure of the partial transmission 7 . 8th is substantially equal to the above transmissions, wherein the switching devices 11 all on the transmission input shafts 9 . 10 are arranged. The axes of rotation of the countershafts 4 and 5 lie with the drive shaft 2 or the transmission input shafts 9 . 10 each in one level 17 respectively. 18 , That with the output shaft 3 coaxially connected ring gear 12 combs with the two spur gears 13 and 14 , wherein the axis of rotation of the ring gear 12 or the output shaft 13 is arranged offset to the drive shaft 2 or to the transmission input shafts 9 . 10 , This is particularly a space-saving arrangement of the ring gear 12 in the manual transmission 1 allows.

11
Schaltgetriebemanual transmission
22
Antriebswelledrive shaft
33
Abtriebswelleoutput shaft
44
VorgelegewelleCountershaft
55
VorgelegewelleCountershaft
66
VorgelegewelleCountershaft
77
erstes Teilgetriebefirst subtransmissions
88th
zweites Teilgetriebesecond subtransmissions
99
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
1010
Hohlwellehollow shaft
1111
Schaltvorrichtungen, synchronisiertSwitching devices synchronized
1212
Hohlradring gear
1313
Stirnradspur gear
1414
Stirnradspur gear
1515
Stirnradspur gear
1616
Teilkreispitch circle
1717
erste Ebenefirst level
1818
zweite Ebenesecond level
1919
Gehäusecasing
2020
Stirnradspur gear
2121
Schaltvorrichtungen, unsynchronisiertSwitching devices unsynchronised
K1K1
LastschaltkupplungLoad clutch
K2K2
LastschaltkupplungLoad clutch

Claims (18)

Schaltgetriebe (1) in Vorgelegewellenbauweise mit – einer Antriebswelle (2) und einer Abtriebswelle (3), – mindestens einer Lastschaltkupplung (K1, K2) – mindestens einer ersten Vorgelegewelle (4, 5, 6), – mindestens einem ersten Teilgetriebe (7) mit Stirnradpaaren, welche als Los- bzw. Festräder ausgebildet und auf Wellen (4, 5, 6, 9, 10) drehbar oder drehfest gelagert und zur Schaltung von Gangstufen mittels Schaltvorrichtungen (11) zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlrad (12) zur Verbindung mindestens eines Stirnrads (13) eines Teilgetriebes (7, 8) mit der Abtriebswelle (3) vorgesehen ist.Manual transmission ( 1 ) in countershaft construction with - a drive shaft ( 2 ) and an output shaft ( 3 ), - at least one power-shift clutch (K1, K2) - at least one first countershaft ( 4 . 5 . 6 ), - at least one first partial transmission ( 7 ) with Stirnradpaaren, which are designed as Los- or fixed wheels and on shafts ( 4 . 5 . 6 . 9 . 10 ) rotatably or non-rotatably mounted and for switching gears by means of switching devices ( 11 ) are connected to each other for transmitting a torque, characterized in that a ring gear ( 12 ) for connecting at least one spur gear ( 13 ) of a sub-transmission ( 7 . 8th ) with the output shaft ( 3 ) is provided. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) koaxial zur Antriebswelle (2) angeordnet ist.Gearbox according to claim 1, characterized in that the ring gear ( 12 ) coaxial with the drive shaft ( 2 ) is arranged. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) nicht koaxial zur Antriebswelle (2) angeordnet ist.Gearbox according to claim 1, characterized in that the ring gear ( 12 ) not coaxial to the drive shaft ( 2 ) is arranged. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) koaxial zur Abtriebswelle (3) angeordnet ist.Gearbox according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the ring gear ( 12 ) coaxial with the output shaft ( 3 ) is arranged. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) einstückig mit der Abtriebswelle (3) verbunden ist.Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the ring gear ( 12 ) in one piece with the output shaft ( 3 ) connected is. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Getriebeeingangswelle (9) in dem Hohlrad (12) gelagert ist.Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that a transmission input shaft ( 9 ) in the ring gear ( 12 ) is stored. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) mit einem Stirnrad (13) der ersten Vorgelegewelle (4) zur Übertragung eines Drehmoments wirkverbunden ist.Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the ring gear ( 12 ) with a spur gear ( 13 ) of the first counter-wave ( 4 ) is operatively connected to transmit a torque. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Vorgelegewellen (4, 5, 6) zur Leistungsverzweigung vorgesehen sind.Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that two or more countershafts ( 4 . 5 . 6 ) are provided for power branching. Schaltgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) jeweils mit einem Stirnrad (13, 14, 15) jeder Vorgelegewelle (4, 5, 6) zur Übertragung eines Drehmoments verbunden ist.Gearbox according to claim 8, characterized in that the ring gear ( 12 ) each with a spur gear ( 13 . 14 . 15 ) each countershaft ( 4 . 5 . 6 ) is connected for transmitting a torque. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Vorgelegewellen (4, 5, 6) auf einem zum Hohlrad (12) konzentrischen Teilkreis (16) angeordnet sind.Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the axes of the countershafts ( 4 . 5 . 6 ) on a ring gear ( 12 ) concentric circle ( 16 ) are arranged. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Antriebs-, Abtriebs- und Vorgelegewellen (2, 3, 4, 5, 9) eine Ebene (17) bilden.Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the axes of the drive, driven and countershafts ( 2 . 3 . 4 . 5 . 9 ) a level ( 17 ) form. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Antriebs- und/oder Abtriebswellen (2, 3) mit einer ersten Vorgelegewelle (4) eine erste Ebene (17) und mit einer zweiten Vorgelegewelle (5) eine zweite Ebene (18) bilden.Gearbox according to claim 1 to 9, characterized in that the axes of the drive and / or output shafts ( 2 . 3 ) with a first countershaft ( 4 ) a first level ( 17 ) and a second countershaft ( 5 ) a second level ( 18 ) form. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle (9) und der ersten Vorgelegewelle (4) verschieden ist zu der Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle (9) und der mindestens zweiten Vorgelegewelle (5, 6).Gearbox according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio between the transmission input shaft ( 9 ) and the first counter-wave ( 4 ) is different from the ratio between the transmission input shaft ( 9 ) and the at least second countershaft ( 5 . 6 ). Schaltgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung zwischen der ersten Vorgelegewelle (4) und dem Hohlrad (12) verschieden ist zu der Übersetzung zwischen der zweiten Vorgelegewelle (5) und dem Hohlrad (12).Manual transmission according to claim 13, characterized in that the ratio between the first countershaft ( 4 ) and the ring gear ( 12 ) is different from the translation between the second counter-wave ( 5 ) and the ring gear ( 12 ). Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Doppelkupplungsgetriebe mit einem ersten und einem zweiten Teilgetriebe (7, 8) und mit einer ersten und einer zweiten Lastschaltkupplung (K1, K2) ausgebildet ist.Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that it as a double-clutch transmission with a first and a second partial transmission ( 7 . 8th ) and with a first and a second power shift clutch (K1, K2) is formed. Schaltgetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Lastschaltkupplung (K1, K2) mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind, wobei die Welle der ersten Kupplung (K1) als Hohlwelle (10) ausgebildet ist und die Hohlwelle (10) die Getriebeeingangswelle (9) der zweiten Kupplung (K2) wenigstens abschnittsweise umgibt.Gearbox according to Claim 15, characterized in that the first and the second power-shift clutch (K1, K2) are connected to two transmission input shafts arranged concentrically to one another, the shaft of the first clutch (K1) being a hollow shaft ( 10 ) is formed and the hollow shaft ( 10 ) the transmission input shaft ( 9 ) of the second clutch (K2) at least partially surrounds. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten bzw. Vorsynchronisieren einer Gangstufe eine synchronisierte Schaltvorrichtung (11) auf einer ersten Vorgelegewelle (4) und auf der zweiten bzw. weiteren Vorgelegewelle (5, 6) unsynchronisierte Schaltvorrichtungen (21) vorgesehen sind.Manual transmission according to one of claims 8 to 16, characterized in that for switching or Vorsynchronisieren a gear stage, a synchronized switching device ( 11 ) on a first countershaft ( 4 ) and on the second or further counter-wave ( 5 . 6 ) unsynchronized switching devices ( 21 ) are provided. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für einen Standardantrieb, beispielsweise für eine Heck-Längs-Anordnung; in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist.Gearbox according to one of the preceding claims, characterized marked that it is for a standard drive, for example, for a rear-longitudinal arrangement; is provided in a motor vehicle.
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