DE102006051630B4 - Double clutch - Google Patents
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Abstract
Doppelkupplungsgetriebe (10) mit einer Hauptwelle (12), zwei über Konstanten (C1, C2) angetriebenen, und parallel versetzt zueinander angeordneten, Vorgelegewellen (16, 33) und vier Schaltelementen (24, 32, 28, 38) zur Schaltung von Vorwärtsgängen (G1 bis G7), welche mit Zahnrädern (19, 29, 30, 21, 20, 36, 27, 39, 31, 23, 22, 37, 26, 40, 23) verwirklicht sind, von denen drei Zahnräder (30, 21, 20) am hinteren Ende der einen ersten Vorgelegewelle (16) aufeinander folgend vom Durchmesser abnehmen, wobei der Kraftfluss des Rückwärtsganges (R) über zwei Zahnräder (26, 29) verläuft, von denen das eine Zahnrad (26) der ersten Vorgelegewelle (33) zugeordnet ist, wohingegen das andere Zahnrad (29) der zweiten Vorgelegewelle (16) zugeordnet ist, wobei das eine dem Rückwärtsgang (R) zugeordnete Zahnrad (26) mit dem kleinsten Losrad (27) der Hauptwelle (12) kämmt.Dual clutch transmission (10) with a main shaft (12), two over counterparts (C1, C2) driven, and offset parallel to each other, countershafts (16, 33) and four switching elements (24, 32, 28, 38) for switching forward gears ( G1 to G7), which are realized with toothed wheels (19, 29, 30, 21, 20, 36, 27, 39, 31, 23, 22, 37, 26, 40, 23), of which three toothed wheels (30, 21 , 20) at the rear end of a first countershaft (16) successively decrease from the diameter, wherein the power flow of the reverse gear (R) via two gears (26, 29) extends, of which the one gear (26) of the first countershaft (33 ), whereas the other gear (29) is associated with the second countershaft (16), the one gear (26) associated with the reverse gear (R) meshing with the smallest idler gear (27) of the main shaft (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß den einteiligen Patentansprüchen 1 und 10.The invention relates to a dual-clutch transmission according to the one-
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Doppelkupplungsgetriebe zu schaffen, welches problemlos in einen Fahrzeugtunnel passt und dabei eine progressive Stufung ermöglicht.The object of the invention is to provide a dual-clutch transmission, which easily fits into a vehicle tunnel while allowing a progressive grading.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der beiden nebeneinander geordneten Patentansprüche 1 und 10 gelöst.This object is achieved with the features of the two juxtaposed
Das Doppelkupplungsgetriebe weist für dessen beiden Teilgetriebe jeweils eine eingangsseitige Konstante auf, so dass sich zwei Konstanten bilden. Der erste Vorwärtsgang verläuft in vorteilhafter Weise über die Konstante mit dem kleineren Antriebszahnrad. Um das Doppelkupplungsgetriebe sequentiell zugkraftunterbrechungsfrei schalten zu können, ist das eine Zahnrad dieses ersten Vorwärtsganges mitsamt den Zahnrädern der anderen ungeraden Vorwärtsgängen auf der einen Vorgelegewelle angeordnet, wohingegen die Zahnräder der geraden Vorwärtsgänge auf der anderen Vorgelegewelle angeordnet sind. Da das kleinere Antriebszahnrad der beiden Eingangskonstanten der Doppelkupplung ferner steht, als das größere Antriebszahnrad, ist es der Hauptwelle benachbart. Somit kann der direkte Gang ebenfalls als ungerader Vorwärtsgang ausgeführt sein. Damit kann der direkte Gang ein fünfter oder ein siebter Vorwärtsgang sein. Besonders vorteilhaft ist die Auslegung des direkten Ganges als fünfter Gang, da die Auslegung als siebter Gang zu einer extrem langen Auslegung – d. h. kleine Übersetzung – des Hinterachsgetriebes führen würde. Eine solche unüblich lange Übersetzung würde kein einheitliches Hinterachsgetriebe für verschiedene Getriebeausstattungen des Fahrzeugs ermöglichen. Somit müssten Fahrzeuge mit Doppelkupplungsgetriebe ein anderes Hinterachsgetriebe erhalten, als Fahrzeuge mit einem marktüblichen Planetenautomatikgetriebe oder einem marktüblichen Handschaltgetriebe. Außerdem ermöglichen über dem direkten Gang angesiedelte Vorwärtsgänge – so genannte Overdrives oder Schnellgänge – ein höheres Maximaldrehmoment des Doppelkupplungsgetriebes. Somit ist durch das Vorhandensein von einem bzw. zwei Schnellgängen – d. h. dem sechsten und dem siebten Vorwärtsgang – das im Doppelkupplungsgetriebe abgestützte Drehmoment relativ gering, so dass auch das Getriebegehäuse entsprechend dünnwandig und/oder aus Leichtmetall ausgeführt sein kann.The dual-clutch transmission has an input-side constant for its two partial transmissions, so that two constants form. The first forward gear advantageously extends over the constant with the smaller drive gear. To be able to switch the dual-clutch transmission sequentially traction interruption free, which is a gear of this first forward gear together with the gears of the other odd forward gears arranged on the one countershaft, whereas the gears of the straight forward gears are arranged on the other countershaft. Since the smaller drive gear of the two input constants of the dual clutch is further than the larger drive gear, it is adjacent to the main shaft. Thus, the direct gear can also be designed as an odd forward speed. Thus, the direct gear can be a fifth or a seventh forward gear. Particularly advantageous is the design of the direct gear as the fifth gear, since the interpretation as a seventh gear to an extremely long design - d. H. small ratio - the rear axle would lead. Such an unusually long gear ratio would not allow a uniform Hinterachsgetriebe for various transmission equipment of the vehicle. Thus, vehicles with dual-clutch transmission would have to receive a different Hinterachsgetriebe, as vehicles with a standard planetary automatic transmission or a commercially available manual transmission. In addition, forward gears located above the direct gear - so-called overdrives or overdrive gears - allow a higher maximum torque of the dual-clutch transmission. Thus, by the presence of one or two overdrives - d. H. the sixth and the seventh forward gear - the supported torque in the dual clutch transmission relatively low, so that the gear housing can be made according to thin-walled and / or light metal.
Der nur für geringe Streckenanteile benötigte Rückwärtsgang verläuft über beide Vorgelegewellen und nutzt Zahnräder von zumindest einem Vorwärtsgang. Somit kann das Doppelkupplungsgetriebe axial kurz bauen. Das eine relativ große Zahnrad des Rückwärtsganges kämmt dabei mit einem ebenfalls großen Zahnrad eines Vorwärtsganges, wobei diese Zahnräder relativ weit vorne angeordnet sind, so dass sich das Doppelkupplungsgetriebe in Fahrtrichtung von vorne nach hinten verjüngt. Damit kann das Doppelkupplungsgetriebe in einen engen Fahrzeugtunnel untergebracht werden.The reverse gear required only for small parts of the route runs over both countershafts and uses gears of at least one forward gear. Thus, the dual-clutch transmission can build axially short. The one relatively large gear of the reverse gear meshes with a likewise large gear of a forward gear, said gears are arranged relatively far forward, so that the dual clutch transmission tapers in the direction of travel from front to rear. Thus, the dual-clutch transmission can be housed in a narrow vehicle tunnel.
Gemäß Patentanspruch 1 kämmt das dem Vorwärtsgang und dem Rückwärtsgang zugeordnete große Zahnrad zur Herstellung eines passenden Vorwärtsganges mit einem kleinsten Zahnrad, welches koaxial zur Hauptwelle in der Zahnradebene des Rückwärtsganges liegt.According to
Das große Zahnrad des Rückwärtsganges kann insbesondere ein Losrad im vorderen Bereich des Doppelkupplungsgetriebes sein. Dieses Losrad ist auf der einen Vorgelegewelle angeordnet. Damit bildet sich eine Zahnradebene in welcher dieses Losrad mit einem Festrad der anderen Vorgelegewelle kämmt, welches wiederum mit dem kleinsten Losrad der Hauptwelle kämmt. Dabei kämmen die beiden Losräder nicht miteinander. Mittels dieser Konstellation in der Zahnradebene wird erreicht, dass der Achsabstand der Vorgelegewellen zueinander nicht zu klein wird, so dass die auf den Vorgelegewellen angeordneten Synchronisierungen in einer Ebene angeordnet werden können.The large gear of the reverse gear may in particular be a loose wheel in the front region of the dual-clutch transmission. This idler gear is arranged on the one countershaft. This forms a gear level in which this idler gear meshes with a fixed gear of the other countershaft, which in turn meshes with the smallest idler gear of the main shaft. The two idler wheels do not mesh with each other. By means of this constellation in the gear level is achieved that the center distance of the countershaft is not too small to each other, so that arranged on the countershafts synchronizations can be arranged in a plane.
Patentansprüche 5 und 6 zeigen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, bei welchen sich so genannte Komplementärgänge bilden. Dazu lässt sich eine eigentlich der zweiten Vorgelegewelle zugeordnete Zahnradpaarung aus Losrad und Festrad von einem Losrad der ersten Vorgelegewelle antreiben.
Patentanspruch 7 zeigt eine besonders vorteilhafte konkrete Zahnradanordnung ohne Festlegung der Vorwärtsgänge.Claim 7 shows a particularly advantageous concrete gear arrangement without fixing the forward gears.
Patentanspruch 8 zeigt eine besonders vorteilhafte Festlegung der Vorwärtsgänge bei einer Zahnradanordnung gemäß Patentanspruch 7. Claim 8 shows a particularly advantageous definition of the forward gears in a gear arrangement according to claim 7.
Patentanspruch 9 zeigt eine besonders vorteilhafte Festlegung der Vorwärtsgänge bei einer Zahnradanordnung gemäß Patentanspruch 7. Dabei ist gegenüber Patentanspruch 8 der sechste Vorwärtsgang gegen den vierten Vorwärtsgang ausgetauscht.Claim 9 shows a particularly advantageous determination of the forward gears in a gear arrangement according to claim 7. It is replaced with respect to claim 8 of the sixth forward gear against the fourth forward gear.
Der unabhängige Patentanspruch 10 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das große Zahnrad des Rückwärtsganges in einer Zahnradebene mit der zweiten Konstanten liegt. Damit kämmt das Abtriebszahnrad dieser zweiten Konstanten unmittelbar mit dem großen Zahnrad des Rückwärtsganges. Dabei kann das Antriebszahnrad der zweiten Konstanten das kleinste oder das zweitkleinste Zahnrad sein, welches koaxial zur Hauptachse des Doppelkupplungsgetriebes angeordnet ist.The
Patentanspruch 11 zeigt eine besonders vorteilhafte Festlegung der Vorwärtsgänge bei einer Zahnradanordnung gemäß Patentanspruch 10. Dabei ist im Vergleich zum Doppelkupplungsgetriebe gemäß Patentanspruch 8 der siebte Vorwärtsgang mit dem dritten Vorwärtsgang ausgetauscht.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.Further advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is explained below with reference to an embodiment.
Dabei zeigen:Showing:
Dabei werden im Folgenden die Zahnräder detailliert als Festräder, als Losräder, als Antriebszahnräder oder als Abtriebszahnräder bezeichnet.In the following, the gears are referred to in detail as fixed wheels, idler gears, as drive gears or as output gears.
Ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe
Das Doppelkupplungsgetriebe weist eine Eingangswelle
- – insbesondere eine Kurbelwelle oder
- – eine mit dieser umlaufende Welle, oder
- – ein Zweimassenschwungrad oder
- – eine flexible Mitnehmerscheibe,
- - In particular, a crankshaft or
- - one with this rotating shaft, or
- - a dual mass flywheel or
- - a flexible drive plate,
Im Folgenden werden die Ausdrücke:
- – „vorne” und „hinten”,
- – „erste bis siebente Zahnradebene” und
- – „obere Vorgelegewelle” und „untere Vorgelegewelle”
- - "front and back",
- - "first to seventh gear level" and
- - "upper countershaft" and "lower countershaft"
„Vorne” ist dabei die bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs nach vorne weisende Richtung, wohingegen „hinten” entsprechend die entgegen gesetzte Richtung ist. In der Zeichnung ist „vorne” links dargestellt, wohingegen „hinten” rechts dargestellt ist."Front" is the forward direction of the motor vehicle pointing forward direction, whereas "behind" is accordingly the opposite direction. In the drawing, "front" is shown on the left, while "back" is shown on the right.
Die „erste bis siebente Zahnradebene” zählt dabei von vorne nach hinten.The "first to seventh gear level" counts from front to back.
Eine Zahnradebene ist eine Ebene, in der zumindest zwei miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind. Bei der praktischen Umsetzung der dargestellten Getriebeschemata kann es insbesondere in dem Fall, dass drei Zahnräder in einer Zahnradebene miteinander kämmen, sein, dass die Zahnräder aus Bauraum- oder Dimensionierungsgründen nicht exakt in einer Ebene angeordnet sein. Ein solcher Grund wären beispielsweise unterschiedliche Zahnbreiten auf den beiden Vorgelegewellen, die in unterschiedlichen zu übertragenden Drehmomenten begründet sind.A gear level is a plane in which at least two intermeshing gears are arranged. In the practical implementation of the illustrated transmission schemes, it may be, in particular in the case that mesh three gears in a gear plane with each other, that the gears for space or dimensioning reasons not exactly in a plane. Such a reason would be, for example, different tooth widths on the two countershafts, which are due to different torques to be transmitted.
Der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Ausdruck Schaltelementebene bedeutet hier, dass sich in einer Ebene zumindest eine Schaltmuffe des Schaltelementes befindet. Bei der praktischen Umsetzung der dargestellten Getriebeschemata kann es insbesondere in dem Fall, dass sich zumindest zwei Schaltelemente in einer Schaltelementebene befinden, sein, dass die Schaltelemente aus Bauraumgründen nicht exakt in einer Ebene angeordnet sein. Der Bauraum kann beispielsweise durch die Einbaulage einer Schaltaktuatorik zur Verschiebung der Schaltmuffe des Schaltelementes zwecks eines Gangwechsels vorgegeben sein.The term switching element level used in connection with the invention here means that at least one switching sleeve of the switching element is located in one plane. In the practical implementation of the illustrated transmission schemes, it may be, in particular in the case that are at least two switching elements in a switching element level, be that the switching elements for space reasons, not exactly be arranged in a plane. The space can be specified for example by the installation position of a Schaltaktuatorik for shifting the shift sleeve of the switching element for the purpose of a gear change.
Die Anordnung der drei zueinander parallelen Wellen:
- –
Eingangswelle 11 bzw.Hauptwelle 12 und - –
zwei Vorgelegewellen 16 ,33
- -
input shaft 11 ormain shaft 12 and - - two
countershafts 16 .33
Die Eingangswelle
Im Folgenden wird die Richtung der Getriebeachse X-X als „axiale Richtung” bezeichnet. Die Kupplung K1 ist in axialer Richtung auf der dem Antriebsmotor abgewandten Seite der Kupplung K2 angeordnet. Die Zwischenwelle
Drehfest mit der Vorgelegewelle
In der sechsten Zahnradebene ZE6 liegt auch ein Losrad
Drei Zahnradebenen vor dem Losrad
Das Losrad
Zwischen der vierten Zahnradebenen ZE4 und der fünften Zahnradebene ZE5 liegen die Schaltmuffe des zweiten Schaltelementes
Axial vor der dritten Zahnradebene ZE3 liegt eine zweite Zahnradebene ZE2 der zweiten Konstanten C2. Diese zweite Konstante C2 umfasst:
- –
ein Antriebszahnrad 36 , welches drehfest mit dem hinteren Ende derZwischenwelle 14 verbunden ist und - –
ein Abtriebszahnrad 37 , welches drehfest am vorderen Ende derVorgelegewelle 33 angeordnet ist.
- - A
drive gear 36 , which rotatably with the rear end of theintermediate shaft 14 is connected and - - An
output gear 37 , which rotatably at the front end of thecountershaft 33 is arranged.
Axial zwischen dem Antriebszahnrad
In einer hinteren Stellung S2 stellt die Schaltmuffe des vierten Schaltelementes
Mittels Zuschalten der ersten Kupplung K1 werden somit die geraden Vorwärtsgänge G2, G4, G6 eingelegt. Hingegen werden mittels Zuschalten der zweiten Kupplung K2 die ungeraden Vorwärtsgänge G1, G3, G5, G7 und der Rückwärtsgang R eingelegt.By connecting the first clutch K1 thus the straight forward gears G2, G4, G6 are inserted. By contrast, the odd forward gears G1, G3, G5, G7 and the reverse gear R are engaged by connecting the second clutch K2.
- – über die innere Zwischenwelle
14 , - – über die zweite Konstante C2,
- – über die
Vorgelegewelle 33 , - –
über das Festrad 26 und das Losrad 29 der dritten Zahnradebene ZE3, - – über die
Vorgelegewelle 16 , - –
über das Festrad 20 und das Losrad 22 der hintersten Zahnradebene ZE7
- - over the inner
intermediate shaft 14 . - Via the second constant C2,
- - about the
countershaft 33 . - - over the fixed
wheel 26 and theidler gear 29 the third gear level ZE3, - - about the
countershaft 16 . - - over the fixed
wheel 20 and theidler gear 22 the rearmost gear level ZE7
- – über die innere Zwischenwelle
14 , - – über die zweite Konstante C2,
- – über die
Vorgelegewelle 33 , - – über die
beiden Losräder 25 ,23 und das Festrad 21 der sechsten Zahnradebene ZE6, - – über die
Vorgelegewelle 16 , - –
über das Festrad 20 und das Losrad 22 der hintersten Zahnradebene ZE7
- - over the inner
intermediate shaft 14 . - Via the second constant C2,
- - about the
countershaft 33 . - - over the two
loose wheels 25 .23 and the fixedwheel 21 the sixth gear level ZE6, - - about the
countershaft 16 . - - over the fixed
wheel 20 and theidler gear 22 the rearmost gear level ZE7
Der Kraftfluss der übrigen Vorwärtsgänge ist zeichnerisch nicht über das in
Im zweiten Vorwärtsgang G2 befindet sich die Schaltmuffe des ersten Schaltelementes
- – über die hohle Zwischenwelle
15 , - – über die erste Konstante C1,
- – über die
Vorgelegewelle 16 , - –
über das Festrad 20 und das Losrad 22 der hintersten Zahnradebene ZE7
- - over the hollow
intermediate shaft 15 . - Via the first constant C1,
- - about the
countershaft 16 . - - over the fixed
wheel 20 and theidler gear 22 the rearmost gear level ZE7
Im dritten Vorwärtsgang G3 befindet sich die Schaltmuffe des dritten Schaltelementes
- – über die innere Zwischenwelle
14 , - – über die zweite Konstante C2,
- – über die
Vorgelegewelle 33 , - –
über das Losrad 40 und das Festrad 39 der vierten Zahnradebene ZE4
- - over the inner
intermediate shaft 14 . - Via the second constant C2,
- - about the
countershaft 33 . - - over the
idler gear 40 and the fixedwheel 39 the fourth gear level ZE4
Im vierten Vorwärtsgang G4 befindet sich die Schaltmuffe des ersten Schaltelementes
- – über die hohle Zwischenwelle
15 , - – über die erste Konstante C1,
- – über die
Vorgelegewelle 16 , - –
über das Festrad 21 und das Losrad 23 der sechsten Zahnradebene ZE6
- - over the hollow
intermediate shaft 15 . - Via the first constant C1,
- - about the
countershaft 16 . - - over the fixed
wheel 21 and theidler gear 23 the sixth gear level ZE6
Der fünfte Vorwärtsgang G5 ist der besagte direkte Gang. Es befindet sich die Schaltmuffe des vierten Schaltelementes
Im sechsten Vorwärtsgang G6 befindet sich die Schaltmuffe des zweiten Schaltelementes
- – über die hohle Zwischenwelle
15 , - – über die erste Konstante C1,
- – über die
Vorgelegewelle 16 , - –
über das Losrad 30 und das Festrad 31 der fünften Zahnradebene ZE5
- - over the hollow
intermediate shaft 15 . - Via the first constant C1,
- - about the
countershaft 16 . - - over the
idler gear 30 and the fixedwheel 31 the fifth gear level ZE5
Im siebten Vorwärtsgang G7 befindet sich die Schaltmuffe des vierten Schaltelementes
- – über die innere Zwischenwelle
14 , - – über die zweite Konstante C2,
- – über die
Vorgelegewelle 33 , - –
über das Losrad 26 und das Festrad 27 der dritten Zahnradebene ZE3
- - over the inner
intermediate shaft 14 . - Via the second constant C2,
- - about the
countershaft 33 . - - over the
idler gear 26 and the fixedwheel 27 the third gear level ZE3
- –
das Losrad 29 des Rückwärtsganges R und - –
das Festrad 26 des Rückwärtsganges R und des siebten Vorwärtsganges.
- - the
idler gear 29 of reverse R and - - the fixed
wheel 26 the reverse gear R and the seventh forward gear.
Der Rückwärtsgang R ist dabei in einer axialen Position mit dem siebten Vorwärtsgang G7 auf der gegenüberliegenden Vorgelegewelle
Es ist ersichtlich, dass beim Doppelkupplungsgetriebe
Mit dem dargestellten Doppelkupplungsgetriebe
Das Doppelkupplungsgetriebe
Dabei zeigt
- – eine ideal progressiv gestufte Gangreihe
100 , - – eine mittels des Doppelkupplungsgetriebes
10 erreichte progressiv gestufte Gangreihe101 und - – die Komplementärgänge
102 .
- - an ideally progressively stepped
range 100 . - - One by means of the dual-
clutch transmission 10 reached progressively stepped range of gears101 and - - the complementary paths
102 ,
In dem Diagramm ist dabei die Übersetzung i über dem jeweiligen Vorwärtsgang G1 bis G7 aufgetragen.The ratio i is plotted over the respective forward gear G1 to G7 in the diagram.
Durch die Anordnung und Größenverhältnisse der Zahnräder wird für das Doppelkupplungsgetriebe
Dabei entstehen die oben bereits angeführten Komplementärgänge. Besonders sinnvoll kann der Komplementärgang
In einer alternativen Ausgestaltung kann der vierte Vorwärtsgang G4 mit dem sechsten Vorwärtsgang G6 ausgetauscht werden.In an alternative embodiment, the fourth forward gear G4 can be exchanged with the sixth forward gear G6.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann der siebte Vorwärtsgang G7 mit dem dritten Vorwärtsgang G3 ausgetauscht werden, wenn das Losrad
Gemäß
Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.The described embodiments are only exemplary embodiments. A combination of the described features for different embodiments is also possible. Further, in particular not described features of the device parts belonging to the invention are to be taken from the geometries of the device parts shown in the drawings.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20130803 |
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |