DE102008010046A1

DE102008010046A1 - Mehrganggetriebe mit einer Vorgelegewellen-Zahnradanordnung

Info

Publication number: DE102008010046A1
Application number: DE102008010046A
Authority: DE
Inventors: Clinton E. Monroe Carey; Michael B. Beverly Hills Solt; Boris I. Oak Park Burgman; Henryk Oxford Sowul
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2008-09-25
Also published as: US7640818B2; CN101251170B; US20080202268A1; CN101251170A

Abstract

Es ist ein Getriebe vorgesehen, das eine Doppelkupplung aufweist, um einen Drehmomentfluss durch eine Vorgelegewellen-Zahnradanordnung zu erreichen. Die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung umfasst mehrere koplanare Zahnradsätze, die Zahnräder aufweisen, die selektiv mit mehreren Vorgelegewellen verbindbar sind. Zumindest ein Verteilerzahnradsatz überträgt Drehmoment von den Vorgelegewellen auf eine Abtriebswelle. Die Abtriebswelle ist mit einer Achsantriebseinheit verbunden, die eine Achsantriebseinheits-Abtriebswelle aufweist, die quer zu einem Antriebselement liegt, das an einem Ende mit einem Drehmomentwandler und an dem anderen Ende mit der Doppelkupplung verbunden ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Mehrganggetriebe mit einer Vorgelegewellen-Zahnradanordnung.
HINTERGRUND
Ein typisches Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe benutzt eine Kombination aus zwei Reibkupplungen und mehreren Klauenkupplungen/Synchroneinrichtungen, um Schaltvorgänge mit "anstehender Leistung" oder dynamische Schaltvorgänge zu erreichen, indem zwischen einer Reibkupplung und der anderen abgewechselt wird, wobei die Synchroneinrichtungen für das herankommende Verhältnis "vorgewählt" werden, bevor der dynamische Schaltvorgang tatsächlich vorgenommen wird. Schalten mit "anstehender Leistung" bedeutet, dass ein Drehmomentfluss von der Maschine nicht unterbrochen werden muss, bevor der Schaltvorgang vorgenommen wird. Dieses Konzept verwendet typischerweise Vorgelegewellen-Zahnräder mit einem unterschiedlichen, dedizierten Zahnradpaar oder -satz, um jeden Vorwärtsgang zu erreichen. Dementsprechend beträgt die bei dieser typischen Konstruktion erforderliche Gesamtzahl von Zahnrädern das Zweifache der Zahl von Vorwärtsgängen plus drei für Rückwärts. Dies benötigt eine große Zahl von erforderlichen Zahnradpaaren, insbesondere bei Getrieben, die eine relativ große Zahl von Vorwärtsgängen aufweisen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Antriebsstrang vorgesehen, der ein Getriebeantriebselement, eine Leistungsquelle zum Erzeugen eines Drehmoments in dem Antriebselement, eine erste Zwischenwelle, eine zweite Zwischenwelle, die konzentrisch mit der ersten Zwischenwelle ist, eine Kupplung, eine Vorgelegewelle, einen ersten und zweiten Satz Zahnräder, eine Abtriebswelle und ein erstes Verteilerzahnrad aufweist. Die Kupplung ist selektiv einrückbar, um das Getriebeantriebselement mit der ersten oder zweiten Zwischenwelle zu koppeln. Der erste Satz Zahnräder ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle verbunden und kämmt mit einem ersten wählbaren Satz Zahnräder, um mehrere erste koplanare Zahnradsätze zu bilden, wobei jedes der Zahnräder des ersten wählbaren Satzes Zahnräder zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle oder der Abtriebswelle verbindbar ist, um das Drehmoment selektiv zu übertragen, wenn die Kupplung eingerückt ist. Der zweite Satz Zahnräder ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle verbunden und kämmt mit einem zweiten wählbaren Satz Zahnräder, um mehrere zweite koplanare Zahnradsätze zu bilden, wobei jedes der Zahnräder des zweiten wählbaren Satzes Zahnräder zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle oder der Abtriebswelle verbindbar ist, um das Drehmoment selektiv zu übertragen, wenn die Kupplung eingerückt ist. Die Abtriebswelle ist radial außerhalb der zweiten Zwischenwelle angeordnet. Das erste Verteilerzahnrad ist mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle gekoppelt, um Drehmoment von der Vorgelegewelle auf die Abtriebswelle zu übertragen.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Satz Zahnräder ferner zwei Zahnräder.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der zweite Satz Zahnräder ferner drei Zahnräder.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Antriebsstrang ferner ein erstes Losrad, das um eine erste Losradachse drehbar ist und mit zumindest einem der wählbaren Sätze Zahnräder des ersten Satzes Zahnräder kämmt.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Antriebsstrang ferner ein zweites Losrad, das um die Losradachse drehbar ist und mit zumindest einem der wählbaren Sätze Zahnräder des ersten Satzes Zahnräder kämmt.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Antriebsstrang ferner ein zweites Verteilerzahnrad, das zur gemeinsamen Rotation mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle verbunden ist und mit einem Abtriebszahnrad kämmt, das zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle verbunden ist, um Drehmoment von der Vorgelegewelle auf die Abtriebswelle zu übertragen.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Antriebsstrang ferner mehrere Synchroneinrichtungen, um den ersten und zweiten Satz der wählbaren Sätze Zahnräder selektiv mit zumindest einer der Vorgelegewellen zu verbinden.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Antriebsstrang ferner eine Achsantriebseinheit, wobei die Achsantriebseinheit eine Abtriebswelle aufweist, die senkrecht zu dem Antriebselement steht.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kupplung eine Doppelkupplung, die eine erste Nabe aufweist, die mit der ersten Zwischenwelle verbunden ist, und einen zweite Nabe, die mit der zweiten Zwischenwelle verbunden ist.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kupplung zwischen den mehreren ersten und zweiten koplanaren Zahnradsätzen angeordnet.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Antriebsstrang ferner eine zweite Kupplung, um den ersten und/oder zweiten wählbaren Satz Zahnräder selektiv mit zumindest einer der Vorgelegewellen zu verbinden.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Antriebsstrang ferner eine dritte Kupplung, um den ersten und/oder zweiten wählbaren Satz Zahnräder selektiv mit zumindest einer der Vorgelegewellen zu verbinden.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der eine der mehreren zweiten koplanaren Zahnradsätze, der das Drehmoment überträgt, um das erste Vorwärtsübersetzungsverhältnis zu erreichen, benachbart zu einer Konstruktionswand des Gehäuses des Antriebsstrangs angeordnet.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der eine der mehreren zweiten koplanaren Zahnradsätze, der das Drehmoment überträgt, um das siebte Vorwärtsübersetzungsverhältnis zu erreichen, benachbart zu einer Konstruktionswand des Gehäuses des Antriebsstrangs angeordnet.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
2 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
3 ist eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
4 ist eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
5 ist eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
6 ist eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes; und
7 ist eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes.
BESCHREIBUNG
In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile beziehen, ist in 1 ein Mehrganggetriebe 10 gezeigt. Das Getriebe 10 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Antriebselement 12 und das Abtriebselement 14 Wellen und werden als solche bezeichnet. Fachleute werden feststellen, dass die Antriebs- und Abtriebselemente 12, 14 andere Bauteile als Wellen sein können. Die Antriebswelle 12 ist ständig mit einem Drehmomentwandler 16 oder einer anderen Starteinrichtung verbunden. Eine Maschine (die nicht gezeigt ist) ist mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden und liefert diesem ein Antriebsdrehmoment. Die Abtriebswelle 14 ist ständig mit einer Achsantriebseinheit 18 verbunden. Das Getriebe 10 umfasst eine Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20, die Zwischenwellen, eine Vorgelegewelle, koplanare kämmende Zahnradsätze und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen umfasst, wie es hierin beschrieben wird. Beispielsweise umfasst die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 eine erste Zwischenwelle 22 und eine zweite Zwischenwelle 24, die eine Hohlwelle ist, die mit der ersten Zwischenwelle 22 konzentrisch ist. Die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 umfasst ferner eine Vorgelegewelle 26. Die Vorgelegewelle 26 liegt von der Antriebswelle 12, der Abtriebswelle 14 und den Zwischenwellen 22, 24 beabstandet sowie parallel zu diesen. Ferner umfasst die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 noch eine Verteilerzahnradwelle 28 zum drehbaren Lagern mehrerer Verteilerzahnräder, wie es nachstehend detaillierter beschrieben wird. Die Verteilerzahnradwelle 28 ist koaxial mit der ersten Zwischenwelle 22.
Die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24, die Vorgelegewelle 26, die Verteilerzahnradwelle 28 und die Abtriebswelle 14 sind durch eine erste, zweite und dritte Lagerstruktur oder Wand 23, 25, 27 gelagert, die in dem Gehäuse des Getriebes 10 ausgebildet sind. Wie es herkömmlich bekannt ist, sind die Wände 23, 25, 27 mit Lagern 29 zum drehbaren Lagern der ersten und zweiten Zwischenwelle 22, 24, der Vorgelegewellen 26 und der Abtriebswelle 14 ausgestattet. Die Wand 23 ist am nächsten bei dem Drehmomentwandler 16 und der Achsantriebseinheit 18 angeordnet. Die Wand 25 ist benachbart zu der Wand 23 angeordnet, und die Wand 27 ist benachbart zu der Wand 25 angeordnet. Die Wand 27 ist beispielsweise eine Rückwand des Getriebes 10.
Eine Doppelkupplung 30 ist zwischen die Antriebswelle 12 und die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24 geschaltet. Die Doppelkupplung 30 umfasst ein Kupplungsgehäuse 32, das zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Das Kupplungsgehäuse 32 weist einen ersten Kupplungsabschnitt 32a und einen zweiten Kupplungsabschnitt 32b auf, die durch eine Gehäusewelle 33 verbunden sind. Die Gehäusewelle 33 ist beispielsweise eine Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Zwischenwelle 22 ist, und kann an den ersten und zweiten Kupplungsabschnitt 32a, 32b geschweißt oder auf andere Weise mit diesen verbunden oder einstückig damit gebildet sein. Die Gehäusewelle 33 lässt zu, dass der erste und zweite Kupplungsabschnitt 32a, 32b fern voneinander positioniert sein können, um einen Einbauzwischenraum für sich quer erstreckende Wellen, Endantriebe und ähnliche Elemente 35, die mit der Achsantriebseinheit 18 gekoppelt sind, bereitzustellen. Ferner weist die Kupplung 30 ein erstes und ein zweites Kupplungselement oder Naben 34 und 36 auf. Die Kupplungselemente 34 und 36 sind zusammen mit dem Gehäuse 32 konfiguriert, um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik allgemein als Doppelkupplung bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 34, 36 und dem Kupplungsgehäuse 32 Reibplatten montiert, die Wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Ferner ist das Kupplungselement 34 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 verbunden, und das Kupplungselement 36 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung von Kupplungselement 34 mit dem Kupplungsgehäuse 32 die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22, und die selektive Einrückung von Kupplungselement 36 mit dem Kupplungsgehäuse 32 verbindet die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24.
Die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 umfasst auch koplanare kämmende Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80, 90 und 100. Der Zahnradsatz 40 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 42 und 44. Das Zahnrad 42 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Das Zahnrad 42 kämmt mit dem Zahnrad 44. Das Zahnrad 44 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 40 benachbart zu der Wand 23 angeordnet und stellt ein siebtes Übersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 50 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 52 und 54. Das Zahnrad 52 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Das Zahnrad 52 kämmt mit dem Zahnrad 54. Das Zahnrad 54 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbindbar. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 50 benachbart zu dem Zahnradsatz 40 angeordnet und stellt ein erstes Übersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 60 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 62, 64 und 66. Das Zahnrad 62 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Das Zahnrad 62 kämmt mit Zahnrad 64, das selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbindbar ist. Das Zahnrad 62 kämmt auch mit Zahnrad 66, das selektiv zur ge meinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar ist. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 60 benachbart zu dem Zahnradsatz 50 angeordnet und stellt ein drittes und ein fünftes Übersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 70 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 72, 74 und 76. Das Zahnrad 72 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 verbunden. Das Zahnrad 72 kämmt mit Zahnrad 74 sowie Zahnrad 76. Das Zahnrad 74 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbindbar. Das Zahnrad 76 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 70 benachbart zu dem Zahnradsatz 60 angeordnet und stellt ein viertes und ein sechstes Übersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 80 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 82, 84, 86 und 88. Das Zahnrad 82 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 verbunden und kämmt mit dem Losrad 86 und dem Zahnrad 88. Das Losrad 86 ist um die Losradachse I drehbar. Das Zahnrad 86 kämmt auch mit dem Zahnrad 84. Das Zahnrad 84 ist selektiv mit der Abtriebswelle 14 verbindbar. Das Zahnrad 88 ist selektiv mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 80 benachbart zu dem Zahnradsatz 70 und der Wand 25 angeordnet und stellt ein zweites und ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 90 ist ein Verteilerzahnradsatz, der Verteilerzahnräder 92 und 94 umfasst. Das Verteilerzahnrad 92 ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Verteilerzahnradwelle 28 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 94. Das Verteilerzahnrad 94 ist zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbunden. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Zahn radsatz 90 zwischen den Wänden 25 und 27 angeordnet und überträgt Drehmoment von der Verteilerzahnradwelle 28 auf die Abtriebswelle 14.
Der koplanare Zahnradsatz 100 ist ein Verteilerzahnradsatz, der Verteilerzahnräder 102 und Zahnrad 104 umfasst. Das Verteilerzahnrad 102 ist zur gemeinsamen Rotation mit der Verteilerzahnradwelle 28 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 104. Das Verteilerzahnrad 104 ist zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbunden. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 100 benachbart zu dem Zahnradsatz 90 angeordnet und überträgt Drehmoment von der Verteilerzahnradwelle 28 auf die Abtriebswelle 14.
Das Getriebe 10 umfasst ferner mehrere selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124. Die Synchroneinrichtungen 110/112, 114/116, 118/120 und 122/124 sind eine linke und rechte Seite der Synchronanordnungen, wobei sie sich eine gemeinsame Synchroneinrichtungsnabe und -muffe teilen. Die Synchroneinrichtung 110 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 54 mit der Abtriebswelle 14 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 112 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 64 mit der Abtriebswelle 14 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 114 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 66 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 116 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 44 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 118 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 74 mit der Abtriebswelle 14 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 120 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 84 mit der Abtriebswelle 14 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 122 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 76 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 124 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 88 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden.
Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Doppelkupplung 30 und eines der Kupplungselemente 34, 36 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124 erzielt. Fachleute werden leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis gehört.
Um das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, werden das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 und die Synchroneinrichtung 120 eingerückt. Durch die Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 wird Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Zwischenwelle 22 übertragen. Ferner wird Drehmoment von der ersten Zwischenwelle 22 durch das Zahnrad 82 auf das Losrad 86 übertragen. Das Losrad 86 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 84. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 120 überträgt das Zahnrad 84 Drehmoment auf die Abtriebswelle 14. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (1. Gang) wird erreicht, indem das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 und die Synchroneinrichtung 110 eingerückt werden. Durch die Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 wird Drehmoment von der Antriebs welle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Zwischenwelle 24 übertragen. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Zwischenwelle 24 auf das Zahnrad 52 übertragen. Das Zahnrad 52 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 54. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 110 überträgt das Zahnrad 54 Drehmoment auf die Abtriebswelle 14. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein nachfolgendes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (2. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 124 hergestellt. Durch die Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 wird Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Zwischenwelle 22 übertragen. Ferner wird Drehmoment von der ersten Zwischenwelle 22 auf das Zahnrad 82 übertragen. Das Zahnrad 82 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 88. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 124 überträgt das Zahnrad 88 Drehmoment auf die Vorgelegewelle 26. Die Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 104. Das Zahnrad 104 überträgt Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 102, das wiederum das Drehmoment auf die Verteilerzahnradwelle 28 überträgt. Die Verteilerzahnradwelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 92. Das Verteilerzahnrad 92 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 94. Das Verteilerzahnrad 94 überträgt das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Das nachfolgende Drehmomentverhältnis (3. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 112 hergestellt. Durch die Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 wird Drehmoment von der Antriebs welle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Zwischenwelle 24 übertragen. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Zwischenwelle 24 auf das Zahnrad 62 übertragen. Das Zahnrad 62 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 64. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 112 überträgt das Zahnrad 64 Drehmoment auf die Abtriebswelle 14. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Das nächste nachfolgende Vorwärtsdrehmomentverhältnis (4. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 118 hergestellt. Durch die Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 wird Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Zwischenwelle 22 übertragen. Ferner wird Drehmoment von der ersten Zwischenwelle 22 auf das Zahnrad 72 übertragen. Das Zahnrad 72 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 74. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 118 überträgt das Zahnrad 74 Drehmoment auf die Abtriebswelle 14. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Das nachfolgende Drehmomentverhältnis (5. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 114 hergestellt. Durch die Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 wird Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Zwischenwelle 24 übertragen. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Zwischenwelle 24 auf das Zahnrad 62 übertragen. Das Zahnrad 62 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 66. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 114 überträgt das Zahnrad 66 Drehmoment auf die Vorgelegewelle 26. Die Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 104. Das Zahnrad 104 überträgt Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 102, das wiederum das Drehmoment auf die Verteilerzahnradwelle 28 überträgt. Die Verteilerzahnradwelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 92. Das Verteilerzahnrad 92 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 94. Das Verteilerzahnrad 94 überträgt das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Ein nachfolgendes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (6. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 122 hergestellt. Durch die Einrückung des Kupplungselements 34 der Doppelkupplung 30 wird Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Zwischenwelle 22 übertragen. Ferner wird Drehmoment von der ersten Zwischenwelle 22 auf das Zahnrad 72 übertragen. Das Zahnrad 72 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 76. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 122 überträgt Zahnrad 76 Drehmoment auf die Vorgelegewelle 26. Die Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 104. Das Zahnrad 104 überträgt Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 102, das wiederum das Drehmoment auf die Verteilerzahnradwelle 28 überträgt. Die Verteilerzahnradwelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 92. Das Verteilerzahnrad 92 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 94. Das Verteilerzahnrad 94 überträgt das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Das nachfolgende Drehmomentverhältnis (7. Gang) wird durch Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 und der Synchroneinrichtung 116 hergestellt. Durch die Einrückung des Kupplungselements 36 der Doppelkupplung 30 wird Drehmoment von der Antriebs welle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Zwischenwelle 24 übertragen. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Zwischenwelle 24 auf das Zahnrad 42 übertragen. Das Zahnrad 42 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 44. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 116 überträgt Zahnrad 44 Drehmoment auf die Vorgelegewelle 26. Die Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 104. Das Zahnrad 104 überträgt Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 102, das wiederum das Drehmoment auf die Verteilerzahnradwelle 28 überträgt. Die Verteilerzahnradwelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 92. Das Verteilerzahnrad 92 überträgt das Drehmoment auf das Verteilerzahnrad 94. Das Verteilerzahnrad 94 überträgt das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von Drehmomentverhältnissen (d. h. das Verhältnis von Drehmoment der Abtriebswelle 14 zu dem der Antriebswelle 12) durch die Auswahl von Zähnezahlen der Zahnräder des Getriebes 10 erreichbar ist. Ferner stellt die vorliegende Erfindung vorteilhaft die Verteilerzahnräder 92, 94 in einer Ebene und die Verteilerzahnräder 102, 104 in einer anderen Ebene bereit. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit, die gewünschten Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Ferner wird bei der Auswahl der Übersetzungsverhältnisse in Bezug auf den 1. Gang und den 7. Gang Flexibilität geschaffen, da die Zahnräder (42, 44, 52 und 54), die diese Verhältnisse bereitstellen, in zwei separaten Ebenen angeordnet sind. Es wird eine Reduktion der Gesamtlänge des Getriebes durch die Verwendung des Losrads 86 erreicht.
Zweite Ausführungsform
In 2 ist ein Mehrganggetriebe 200 gezeigt. Das Getriebe 200 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Die Antriebswelle 12 ist ständig mit dem Drehmomentwandler 16 oder einer anderen Starteinrichtung verbunden. Eine Maschine (die nicht gezeigt ist) ist mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden und liefert diesem ein Antriebsdrehmoment. Die Abtriebswelle 14 ist ständig mit der Achsantriebseinheit 18 verbunden, wie es zuvor mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde.
Außerdem umfasst das Getriebe 200 eine Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20', die die gleichen Zwischenwellen, Vorgelegewelle, Verteilerzahnradwelle, koplanaren kämmenden Zahnradsätze und selektiv einrückbaren Synchroneinrichtungen umfasst, wie es oben mit Bezug auf die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 beschrieben wurde, mit Ausnahme der Anbringung des Verteilerzahnrads 104 an der Vorgelegewelle 26 und der Hinzufügung einer einrückbaren Synchroneinrichtung 126. Genauer stellt die Synchroneinrichtung 126 eine selektive Einrückung des Verteilerzahnrads 104 mit der Vorgelegewelle 26 bereit.
Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform sind die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24, die Vorgelegewelle 26, die Verteilerwelle 28 und die Abtriebswelle 14 durch eine erste, zweite und dritte Lagerstruktur oder Wand 23, 25, 27 gelagert, die in dem Gehäuse des Getriebes 200 ausgebildet sind. Wie es herkömmlich bekannt ist, sind die Wände 23, 25, 27 mit Lagern 29 zum drehbaren Lagern der ersten und zweiten Zwischenwelle 22, 24, der Vorgelegewellen 26, der Verteilerzahnradwelle 28 und der Abtriebswelle 14 ausgestattet. Die Wand 23 ist am nächsten bei dem Drehmomentwandler 16 und der Achsantriebseinheit 18 angeordnet. Die Wand 25 ist benachbart zu der Wand 23 angeordnet, und die Wand 27 ist benachbart zu der Wand 25 angeordnet.
Eine Kupplung 31 ist zwischen die Antriebswelle 12 und die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24 geschaltet. Ferner weist die Kupplung 31 Kupplungselemente oder Naben 34' und 36' auf. Kupplungselement 34' und 36' sind konfiguriert, um eine Reibkupplung zu bilden, wie es in der Technik bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 34', 36' Reibplatten montiert, die Wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Ferner ist das Kupplungselement 34' zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 und der Antriebswelle 12 verbunden, und das Kupplungselement 36' ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 34' mit dem Kupplungselement 36' die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24.
Das Getriebe 200 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen, wie es in 2 angegeben ist. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Kupplung 31 und eines der Kupplungselemente 34', 36' und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124 und 126 erzielt. Fachleute werden anhand der Beschreibung des Getriebes 10 leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis gehört, und wie diese Drehmomentverhältnisse erreicht werden.
Dritte Ausführungsform
In 3 ist ein Mehrganggetriebe 300 gezeigt. Das Getriebe 300 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Die Antriebswelle 12 ist ständig mit dem Drehmomentwandler 16 oder einer anderen Starteinrichtung verbunden. Eine Maschine (die nicht gezeigt ist) ist mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden und liefert diesem ein Antriebsdrehmoment. Die Abtriebswelle 14 ist ständig mit der Achsantriebseinheit 18 verbunden, wie es zuvor mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde.
Außerdem umfasst das Getriebe 300 eine Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20'', die die gleichen Zwischenwellen 22, 24, Vorgelegewelle 26, Verteilerzahnradwelle 28, koplanaren kämmenden Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80, 90 und 100 und selektiv einrückbaren Synchroneinrichtungen umfasst, wie es oben mit Bezug auf die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 beschrieben wurde, mit der folgenden Ausnahme. Das Verteilerzahnrad 104 ist selektiv mit der Vorgelegewelle 26 durch eine Reibkupplung 302 einrückbar. Genauer ist eine Reibkupplung 302 zwischen der Wand 25 und dem Zahnradsatz 100 angeordnet. Ferner weist die Kupplung 302 Kupplungselemente oder Naben 304 und 306 auf. Kupplungselement 304 und 306 sind konfiguriert, um eine Reibkupplung zu bilden, wie es in der Technik allgemein bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 304, 306 Reibplatten montiert, die Wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Ferner ist das Kupplungselement 304 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbunden, und das Kupplungselement 306 ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Verteilerzahnrad 104 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 304 mit dem Kupplungselement 306 das Verteilerzahnrad 104 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit.
Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform sind die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24, die Vorgelegewelle 26, die Verteilerwelle 28 und die Abtriebswelle 14 durch eine erste, zweite und dritte Lagerstruktur oder Wand 23, 25, 27 gelagert, die in dem Gehäuse des Getriebes 200 ausgebildet sind. Wie es herkömmlich bekannt ist, sind die Wände 23, 25, 27 mit Lagern 29 zum drehbaren Lagern der ersten und zweiten Zwischenwelle 22, 24, der Vorgelegewellen 26, der Verteilerzahnradwelle 28 und der Abtriebswelle 14 ausgestattet. Die Wand 23 ist am nächsten bei dem Drehmomentwandler 16 und der Achsantriebseinheit 18 angeordnet. Die Wand 25 ist benachbart zu der Wand 23 angeordnet, und die Wand 27 ist benachbart zu der Wand 25 angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform weist das Getriebe 300 eine Kupplung 31 auf, wie es in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, die zwischen die Antriebswelle 12 und die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24 geschaltet ist. Ferner weist die Kupplung 31 Kupplungselemente oder Naben 34' und 36' auf. Ferner ist das Kupplungselement 34' zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 und der Antriebswelle 12 verbunden, und das Kupplungselement 36' ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 34' mit dem Kupplungselement 36' die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24.
Das Getriebe 300 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen, wie es in 3 angegeben ist. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Kupplungen 31 und 302 und eines oder mehrerer der Kupplungselemente 34', 36' und 304, 306 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124 erzielt. Fachleute werden anhand der Beschreibung des Getriebes 10 leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis gehört, und wie diese Drehmomentverhältnisse erreicht werden.
Vierte Ausführungsform
In 4 ist ein Mehrganggetriebe 400 gezeigt. Das Getriebe 400 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14. Die Antriebswelle 12 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) verbunden. Die Abtriebswelle 14 ist ständig mit der Achsantriebseinheit 18 verbunden. Das Getriebe 400 umfasst die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20, die Zwischenwellen 22 und 24, Vorgelegewelle 26, Verteilerzahnradwelle 28, koplanare kämmende Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80, 90 und 100 und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen umfasst, wie es oben mit Bezug auf die vorhergehende Ausführungsform beschrieben wurde.
Beispielsweise umfasst die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 eine erste Zwischenwelle 22 und eine zweite Zwischenwelle 24. Jedoch ist die zweite Zwischenwelle 24 bei der vorliegenden Ausführungsform eine Hohlwelle, die konzentrisch mit der Antriebswelle 12 ist. Ferner ist die Doppelkupplung 30' in der vorliegenden Ausführungsform zwischen koplanaren Zahnradsätzen angeordnet. Beispielsweise ist die Doppelkupplung 33 zwischen dem Zahnradsatz 70 und dem Zahnradsatz 80 angeordnet. Die Doppelkupplung 30' ist zwischen die Antriebswelle 12 und die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24 geschaltet. Die Doppelkupplung 30' umfasst ein Kupplungsgehäuse 32, das zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Ferner weist die Kupplung 30' ein erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 34 und 36 auf. Die Kupplungselemente 34 und 36 sind zusammen mit dem Gehäuse 32 konfiguriert, um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik allgemein als Doppelkupplung bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 34, 36 und dem Kupplungsgehäuse 32 Reibplatten montiert, die wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Ferner ist das Kupplungselement 34 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 verbunden, und das Kupplungselement 36 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 34 mit dem Kupplungsgehäuse 32 die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22, und die selektive Einrückung des Kupplungselements 36 mit dem Kupplungsgehäuse 32 verbindet die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24.
Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24, die Vorgelegewellen 26, die Verteilerzahnradwelle 28 und die Abtriebswelle 14 durch eine erste, zweite und dritte Lagerstruktur oder Wand 23, 25, 27 gelagert, die in dem Gehäuse des Getriebes 400 ausgebildet sind. Wie es herkömmlich bekannt ist, sind die Wände 23, 25, 27 mit Lagern 29 zum drehbaren Lagern der ersten und zweiten Zwischenwelle 22, 24, der Vorgelegewellen 26, der Verteilerzahnradwelle 28 und der Abtriebswelle 14 ausgestattet. Die Wand 23 ist am nächsten bei dem Drehmomentwandler 16 und der Achsantriebseinheit 18 angeordnet. Die Wand 25 ist benachbart zu der Wand 23 angeordnet, und die Wand 27 ist benachbart zu der Wand 25 angeordnet.
Das Getriebe 400 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentver hältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen, wie es in 4 angegeben ist. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Kupplung 30' und eines der Kupplungselemente 34, 36 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124 erzielt. Fachleute werden anhand der Beschreibung des Getriebes 10 leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis gehört, und wie diese Drehmomentverhältnisse erreicht werden.
Fünfte Ausführungsform
In 5 ist ein Mehrganggetriebe 500 gezeigt. Das Getriebe 500 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Die Antriebswelle 12 ist ständig mit dem Drehmomentwandler 16 oder einer anderen Starteinrichtung verbunden. Eine Maschine (die nicht gezeigt ist) ist mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden und liefert diesem ein Antriebsdrehmoment. Die Abtriebswelle 14 ist ständig mit der Achsantriebseinheit 18 verbunden, wie es zuvor mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde.
Außerdem umfasst das Getriebe 500 eine Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 502, die die gleichen Zwischenwellen 22, 24, Vorgelegewelle 26, koplanaren kämmenden Zahnradsätze 40, 50, 60, 70 und 80 und selektiv einrückbaren Synchroneinrichtungen umfasst, wie es oben mit Bezug auf die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 beschrieben wurde. Jedoch sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Verteilerzahnradwelle 28 und die Verteilerzahnradsätze 90 und 100 beseitigt worden und durch ein Antriebskettenrad 504 und ein angetriebenes Kettenrad 506 und eine Verteilerkette oder einen Riemen 508 ersetzt worden. Genauer überträgt das Antriebskettenrad 504 Drehmoment von der Vorgelegewelle 26 auf die Verteilerkette 508. Die Verteilerkette 508 überträgt das Drehmoment auf das angetriebene Kettenrad 506. Das angetriebene Kettenrad 506 überträgt das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14.
Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform sind die erste und zweite Zwischenwelle 22, 24, die Vorgelegewelle 26 und die Abtriebswelle 14 durch eine erste, zweite und dritte Lagerstruktur oder Wand 23, 25, 27 gelagert, die in dem Gehäuse des Getriebes 500 ausgebildet sind. Die Wand 23 ist am nächsten bei dem Drehmomentwandler 16 und der Achsantriebseinheit 18 angeordnet. Die Wand 25 ist benachbart zu der Wand 23 angeordnet, und die Wand 27 ist benachbart zu der Wand 25 angeordnet. Das Antriebskettenrad 504, das angetriebene Kettenrad 506 und die Verteilerkette 508 sind zwischen den Wänden 25 und 27 angeordnet.
Die Doppelkupplung 30, wie sie mit Bezug auf die in 1 gezeigte erste Ausführungsform beschrieben wurde, ist auch in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen. Außerdem sind die Verbindungen mit Bezug auf die Antriebswelle 12 und die Zwischenwellen 22, 24 und die Naben 34 und 36 der Doppelkupplung 30 gleich, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
Dementsprechend ist das Getriebe 500 in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen, wie es in 5 angegeben ist. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Kupplung 30 und eines der Kupplungselemente 34, 36 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124 erzielt. Fachleute werden anhand der Beschreibung des Getriebes 10 leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis gehört, und wie diese Drehmomentverhältnisse erreicht werden.
Sechste Ausführungsform
In 6 ist ein Mehrganggetriebe 600 gezeigt. Das Getriebe 600 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14. In dieser Ausführungsform sind das Antriebselement 12 und das Abtriebselement 14 Wellen und werden als solche bezeichnet. Fachleute werden feststellen, dass die Antriebs- und Abtriebselemente 12, 14 andere Bauteile als Wellen sein können. Die Antriebswelle 12 ist ständig mit einem Drehmomentwandler 16 oder einer anderen Starteinrichtung verbunden. Eine Maschine (die nicht gezeigt ist) ist mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden und liefert diesem ein Antriebsdrehmoment. Die Abtriebswelle 14 ist ständig mit einer Achsantriebseinheit 18 verbunden. Das Getriebe 600 umfasst die Doppelkupplung 30, die Kupplungselemente 34 und 36 aufweist, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben und in 1 veranschaulicht ist.
Ferner ist eine Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 602 vorgesehen, die die erste und zweite Zwischenwellen 22, 24, Vorgelegewelle 26 und Abtriebswelle 14 umfasst, wie es mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde. Ferner umfasst die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 602 noch koplanare kämmende Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80 und 140. Der Zahnradsatz 40 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 42 und 44. Das Zahnrad 42 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 verbunden. Das Zahnrad 42 kämmt mit dem Zahnrad 44. Das Zahnrad 44 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar. Wie es in 6 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 40 benachbart zu der Wand 27 angeordnet und stellt ein zweites Übersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 50 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 52 und 54. Das Zahnrad 52 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 verbunden. Das Zahnrad 52 kämmt mit dem Zahnrad 54. Das Zahnrad 54 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbindbar. Wie es in 6 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 50 benachbart zu dem Zahnradsatz 40 angeordnet und stellt ein erstes Übersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 60 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 62, 64 und 66. Das Zahnrad 62 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Das Zahnrad 62 kämmt mit Zahnrad 64, das selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbindbar ist. Das Zahnrad 62 kämmt auch mit Zahnrad 66, das selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar ist. Wie es in 6 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 60 benachbart zu dem Zahnradsatz 50 und der Wand 25 angeordnet und stellt ein drittes und ein fünftes Übersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 70 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 72, 74 und 76. Das Zahnrad 72 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden. Das Zahnrad 72 kämmt mit Zahnrad 74 sowie Zahnrad 76. Das Zahnrad 74 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbindbar. Das Zahnrad 76 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar. Wie es in 6 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 70 benachbart zu der Wand 25 angeordnet und stellt das vierte und das sechste Übersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 80 umfasst koplanare kämmende Zahnräder 82, 84, 86 und 88. Das Zahnrad 82 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden und kämmt mit dem Losrad 86 und dem Zahnrad 88. Das Losrad 86 ist um die Losradachse I drehbar. Das Zahnrad 86 kämmt auch mit dem Zahnrad 84. Das Zahnrad 84 ist selektiv mit der Abtriebswelle 14 verbindbar. Das Zahnrad 88 ist selektiv mit der Vorgelegewelle 26 verbindbar. Wie es in 6 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 80 benachbart zu dem Zahnradsatz 70 und der Wand 23 angeordnet und stellt ein siebtes und ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis bereit.
Der Zahnradsatz 140 ist ein Verteilerzahnradsatz, der Verteilerzahnräder 142, 144 und 146 umfasst, die zwischen der Wand 27 und einer Wand 606 des Getriebegehäuses angeordnet sind. Das Verteilerzahnrad 142 ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Verteilerzahnradwelle 148 verbunden und kämmt mit beiden Zahnrädern 144 und 146. Die Verteilerzahnradwelle 148 ist sowohl parallel zu der ersten Zwischenwelle 22 als auch von dieser beabstandet. Die Verteilerzahnradwelle 148 ist durch die Wand 27 und die Wand 606 des Getriebegehäuses drehbar gelagert. Das Verteilerzahnrad 144 ist zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbunden. Das Verteilerzahnrad 146 ist zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 verbunden. Wie es in 6 gezeigt ist, ist der Zahnradsatz 140 konfiguriert, um Drehmoment von der Vorgelegewelle 26 auf die Abtriebswelle 14 zu übertragen.
Das Getriebe 10 umfasst ferner mehrere selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124. Die Synchroneinrichtungen 110/112, 114/116, 118/120 und 122/124 sind eine linke und rechte Seite der Synchronanordnungen, wobei sie sich eine gemeinsame Synchroneinrichtungsnabe und -muffe teilen. Die Synchroneinrichtung 110 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 54 mit der Abtriebswel le 14 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 112 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 64 mit der Abtriebswelle 14 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 114 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 66 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 116 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 44 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 118 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 74 mit der Abtriebswelle 14 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 120 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 84 mit der Abtriebswelle 14 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 122 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 76 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 124 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 88 mit der Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden.
Das Getriebe 600 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen, wie es in 6 angegeben ist. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Kupplung 30 und eines der Kupplungselemente 34, 36 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124 erzielt. Fachleute werden anhand der Beschreibung des Getriebes 10 leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis gehört, und wie diese Drehmomentverhältnisse erreicht werden.
Siebte Ausführungsform
In 7 ist ein Mehrganggetriebe 700 gezeigt. Das Getriebe 700 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14. In dieser Ausführungsform sind das Antriebselement 12 und das Abtriebselement 14 Wellen und werden als solche bezeichnet. Fachleute werden feststellen, dass die Antriebs- und Abtriebselemente 12, 14 andere Bauteile als Wellen sein können. Die Antriebswelle 12 ist ständig mit einem Drehmomentwandler 16 oder einer anderen Starteinrichtung verbunden. Eine Maschine (die nicht gezeigt ist) ist mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden und liefert diesem ein Antriebsdrehmoment. Die Abtriebswelle 14 ist ständig mit einer Achsantriebseinheit 18 verbunden. Außerdem umfasst die vorliegende Ausführungsform die Lagerungswände 23, 25 und 27, wie es mit Bezug auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurde.
Das Getriebe 700 umfasst eine Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 702, die die gleichen Zwischenwellen 22, 24, Vorgelegewelle 26, Verteilerzahnradwelle 28 und selektiv einrückbaren Synchroneinrichtungen 110 bis 122 und Doppelkupplung 30 umfasst, wie es oben mit Bezug auf die in 1 gezeigte erste Ausführungsform beschrieben wurde. Ferner umfasst die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 702 die gleichen koplanaren kämmenden Zahnradsätze (d. h. 40, 60, 70, 90 und 100) wie die erste Ausführungsform mit Ausnahme der Zahnradsätze 50 und 80A und 80B. Die Lage des koplanaren Zahnradsatzes relativ zu den Lagerungswänden 23, 25 und 27 ist wie folgt: Zahnradsatz 50 ist benachbart zu Wand 23, Zahnradsatz 80A ist benachbart zu Zahnradsatz 50, Zahnradsatz 40 ist benachbart zu Zahnradsatz 80A, Zahnradsatz 60 ist benachbart zu Zahnradsatz 40, Zahnradsatz 70 ist benachbart zu Zahnradsatz 60, Zahnradsatz 80B ist benachbart zu Zahnradsatz 70 und Wand 25. Die Verbindun gen der anderen koplanaren Zahnradsätze 40, 60, 70, 90 und 100 mit den Zwischenwellen 22, 24, der Verteilerzahnradwelle 28, der Vorgelegewelle 26 und den Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120 und 122 sind die Gleichen wie sie oben mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurden.
Genauer ist der Zahnradsatz 50, der die Zahnräder 52 und 54 umfasst, wie folgt angeordnet: das Zahnrad 52 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 54. Das Zahnrad 54 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 26 durch Synchroneinrichtung 110 verbindbar. Der Zahnradsatz 80A umfasst Zahnräder 82, 84 und 86. Das Zahnrad 82 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden und kämmt mit den Zahnrädern 84 und 86. Das Zahnrad 84 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 durch Synchroneinrichtung 120 verbindbar und kämmt mit Zahnrad 86. Das Zahnrad 86 ist durch Losrad I drehbar gelagert und kämmt mit Zahnrad 86. Der Zahnradsatz 80A stellt ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis bereit. Ferner ist ein zusätzlicher Zahnradsatz 80B vorgesehen, der Zahnräder 88 und 89 umfasst. Das Zahnrad 88 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle 22 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 89. Das Zahnrad 89 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 durch Synchroneinrichtung 126 verbindbar. Der Zahnradsatz 80B ist benachbart zu der Wand 25 angeordnet und stellt ein zweites Übersetzungsverhältnis bereit.
Zusätzlich stellt die vorliegende Ausführungsform eine Verteilerwelle und ein Ritzelrad 704 bereit, das durch die Wand 25 zur Rotation um die Vorgelegewelle 26 gelagert ist. Die Verteilerwelle und das Ritzelrad 704 sind selektiv mit der Vorgelegewelle 26 durch Einrückung einer Synchron einrichtung 128 verbindbar. Die Verteilerwelle und das Ritzelrad 704 kämmen mit dem Zahnrad 92 des Zahnradsatzes 90, um Drehmoment von der Vorgelegewelle 26 selektiv auf die Abtriebswelle 14 zu übertragen.
Das Getriebe 700 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen, wie es in 7 angegeben ist. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Kupplung 30 und eines der Kupplungselemente 34, 36 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungen 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126 und 128 erzielt. Fachleute werden anhand der Beschreibung des Getriebes 10 leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis gehört, und wie diese Drehmomentverhältnisse erreicht werden.
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Antriebsstrang, umfassend: ein Getriebeantriebselement; eine Leistungsquelle zum Erzeugen eines Drehmoments in dem Antriebselement; eine erste Zwischenwelle; eine zweite Zwischenwelle, die konzentrisch mit der ersten Zwischenwelle ist; eine Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um das Getriebeantriebselement mit der ersten oder zweiten Zwischenwelle zu koppeln, eine erste und eine zweite Vorgelegewelle; einen ersten Satz Zahnräder, der zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle verbunden ist und mit einem ersten wählbaren Satz Zahnräder kämmt, um mehrere erste koplanare Zahnradsätze zu bilden, wobei jedes der Zahnräder des ersten wählbaren Satzes Zahnräder zur gemeinsamen Rotation mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle verbindbar ist, um das Drehmoment selektiv auf die Vorgelegewellen zu übertragen, wenn die Kupplung eingerückt ist; einen zweiten Satz Zahnräder, der zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle verbunden ist und mit einem zweiten wählbaren Satz Zahnräder kämmt, um mehrere zweite koplanare Zahnradsätze zu bilden, wobei jedes der Zahnräder des zweiten wählbaren Satzes Zahnräder zur gemeinsamen Rotation mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle verbindbar ist, um das Drehmoment selektiv auf eine der Vorgelegewellen zu übertragen, wenn die Kupplung eingerückt ist; eine Abtriebswelle, die radial außerhalb der zweiten Zwischenwelle angeordnet ist; und ein erstes Verteilerzahnrad, das mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle gekoppelt ist, um Drehmoment von der Vorgelegewelle auf die Abtriebswelle zu übertragen.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der erste Satz Zahnräder ferner zwei Zahnräder umfasst.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der zweite Satz Zahnräder ferner drei Zahnräder umfasst.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, der ferner ein erstes Losrad umfasst, das um eine erste Losradachse drehbar ist und mit zumindest einem der wählbaren Sätze Zahnräder des ersten Satzes Zahnräder kämmt.
Antriebsstrang nach Anspruch 4, der ferner ein zweites Losrad umfasst, das um die Losradachse drehbar ist und mit zumindest einem der wählbaren Sätze Zahnräder des ersten Satzes Zahnräder kämmt.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, der ferner ein zweites Verteilerzahnrad umfasst, das zur gemeinsamen Rotation mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle verbunden ist und mit einem Abtriebszahnrad kämmt, das zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle verbunden ist, um Drehmoment von der Vorgelegewelle auf die Abtriebswelle zu übertragen.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, der ferner mehrere Synchroneinrichtungen umfasst, um den ersten und zweiten Satz wählbarer Sätze Zahnräder selektiv mit zumindest einer der Vorgelegewellen zu verbinden.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, der ferner acht Synchroneinrichtungen umfasst, um den ersten und zweiten Satz wählbarer Sätze Zahnräder selektiv mit zumindest einer der Vorgelegewellen zu verbinden.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, der ferner eine Achsantriebseinheit umfasst, wobei die Achsantriebseinheit eine Abtriebswelle aufweist, die senkrecht zu dem Antriebselement steht.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Kupplung eine Doppelkupplung ist, die eine erste Nabe aufweist, die mit der ersten Zwischenwelle verbunden ist, und eine zweite Nabe, die mit der zweiten Zwischenwelle verbunden ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 8, wobei die erste Nabe fern von der zweiten Nabe liegt, und wobei eine Abtriebswelle der Achsantriebseinheit, die senkrecht zu dem Antriebselement steht, zwischen der ersten und zweiten Nabe angeordnet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Kupplung zwischen den mehreren ersten und zweiten koplanaren Zahnradsätzen angeordnet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, der ferner eine zweite Kupplung umfasst, um den ersten und/oder zweiten wählbaren Satz Zahnräder selektiv mit zumindest einer der Vorgelegewellen zu verbinden.
Antriebsstrang nach Anspruch 12, der ferner eine dritte Kupplung umfasst, um den ersten und/oder zweiten wählbaren Satz Zahnräder selektiv mit zumindest einer der Vorgelegewellen zu verbinden.
Antriebsstrang nach Anspruch 14, wobei die erste, zweite und dritte Kupplung Reibkupplungen sind.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei mehrere erste koplanare Zahnradsätze ferner zwei koplanare Zahnradsätze umfassen.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei mehrere zweite koplanare Zahnradsätze ferner drei koplanare Zahnradsätze umfassen.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei einer der mehreren zweiten koplanaren Zahnradsätze das Drehmoment überträgt, um ein erstes Vorwärtsübersetzungsverhältnis zu erreichen.
Antriebsstrang nach Anspruch 18, wobei der eine der mehreren zweiten koplanaren Zahnradsätze, der das Drehmoment überträgt, um das erste Vorwärtsübersetzungs verhältnis zu erreichen, benachbart zu einer Konstruktionswand des Gehäuses des Antriebsstrangs angeordnet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei einer der mehreren zweiten koplanaren Zahnradsätze das Drehmoment überträgt, um ein siebtes Vorwärtsübersetzungsverhältnis zu erreichen.
Antriebsstrang nach Anspruch 20, wobei der eine der mehreren zweiten koplanaren Zahnradsätze, der das Drehmoment überträgt, um das siebte Vorwärtsübersetzungsverhältnis zu erreichen, benachbart zu einer Konstruktionswand des Gehäuses des Antriebsstrangs angeordnet ist.