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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft ein Mehrganggetriebe mit einer Vorgelegewellen-Zahnradanordnung.
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HINTERGRUND
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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.
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ZUSAMMENFASSUNG
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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.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erste
Satz Zahnräder
ferner zwei Zahnräder.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der zweite
Satz Zahnräder
ferner drei Zahnräder.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kupplung
zwischen den mehreren ersten und zweiten koplanaren Zahnradsätzen angeordnet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
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2 ist
eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
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3 ist
eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
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4 ist
eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
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5 ist
eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
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6 ist
eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Getriebes;
und
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7 ist
eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes.
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BESCHREIBUNG
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zweite Ausführungsform
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Sechste Ausführungsform
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Siebte Ausführungsform
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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.
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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.