DE102008022309A1

DE102008022309A1 - Switch over gearbox for torque and speed adjustment of rotating input power, particularly driving power of internal combustion engine, has primary shaft, which is coupled with driven shaft or crankshaft of internal combustion engine

Info

Publication number: DE102008022309A1
Application number: DE200810022309
Authority: DE
Inventors: Raphael Wittmann
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2009-11-12

Abstract

The switch over gearbox (30) has a primary shaft (36), which is coupled with a driven shaft (40) or a crankshaft (32) of the internal combustion engine. The primary shaft is formed as hollow shaft, where each of the two transmission stages with separate, individually selected couplings (K1,K2,K3,K4,K5) is coupled with the driven shaft or with the crankshaft of the internal combustion engine. An independent claim is included for a method for torque and speed adjustment of a rotating input power, particularly a driving power of an internal combustion engine.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltwechselgetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Verfahrensanspruchs 8.The The present invention relates to a change-speed gearbox with the Features of the preamble of claim 1 and a method to its operation with the features of the preamble of the method claim 8th.

Herkömmliche Schaltwechselgetriebe weisen üblicherweise wenigstens zwei rotierende Wellen mit mehreren parallel angeordneten Übersetzungsstufen auf, die durch unterschiedlich dimensionierte Zahnradpaarungen gebildet sind. Je nach benötigter Übersetzungsstufe werden die ansonsten frei auf der Welle rotierenden Zahnräder mit der Welle in drehfesten Eingriff gebracht. Um diese Schaltvorgänge mechanisch zu dämpfen und die Belastung für die Zahnräder und deren Verbindungen zu reduzieren, sind Synchronisationseinrichtungen notwendig, mit deren Hilfe die zueinander bewegbaren und miteinander in Eingriff bringbaren Teile in ihren Relativdrehzahlen angepasst werden.conventional Change-speed gearboxes usually have at least two rotating shafts with several parallel gear ratios on, formed by differently dimensioned gear pairings are. Depending on the required translation level the otherwise freely rotating on the shaft gears brought into rotation with the shaft. To make these shifts mechanically to dampen and strain the gears and to reduce their connections are synchronization devices necessary, with the help of which the mutually movable and with each other adapted engageable parts in their relative speeds become.

Neben solchen herkömmlichen Schaltgetrieben sind verschiedene Bauformen von mechanischen Lastschaltgetrieben bekannt geworden. So beschreibt die DE 41 09 832 A1 ein mechanisches Lastschaltgetriebe mit einem Stufengetriebe, dessen Primärräder zwei Primärwellen und dessen Sekundärräder einer Abtriebswelle zugeordnet sind, wobei entweder die Primärräder oder die Se kundärräder mit Kupplungen wahlweise zuschaltbar sind. Dem Stufengetriebe ist ein weiteres Getriebe mit zwei Ausgangswellen vorgeschaltet, von denen eine Welle mittels zweier kraftschlüssiger Kupplungen zwischen dieser Welle und zweier Getriebeelemente des vorgeschalteten Getriebes auf eine zweite Drehzahl umschaltbar ist. Die Ausgangswellen des vorgeschalteten Getriebes sind direkt mit den Primärwellen des Stufengetriebes verbunden. Den kraftschlüssigen Kupplungen ist je ein Freilauf zugeordnet.In addition to such conventional manual transmissions, various types of mechanical powershift transmissions have become known. That's how it describes DE 41 09 832 A1 a mechanical power shift transmission with a multi-step transmission, whose primary wheels are assigned to two primary shafts and the secondary wheels of an output shaft, either the primary wheels or the Se kundärräder with clutches are selectively engageable. The step transmission is preceded by a further transmission with two output shafts, of which a shaft is switchable by means of two non-positive clutches between this shaft and two transmission elements of the upstream transmission to a second speed. The output shafts of the upstream gearbox are connected directly to the primary shafts of the stepped gearbox. The non-positive clutches are each assigned a freewheel.

Aus der EP 0 896 893 A2 ist ein Lastschaltgetriebe für eine fahrbare Arbeitsmaschine bekannt, das eine von einem Verbrennungsmotor angetriebene Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist, zwischen denen hydrostatische und ein mechanische Antriebszweige parallel zueinander vorgesehen sind. In der Parallelanordnung sind zwei separate hydrostatische Antriebszweige vorgesehen, die jeweils eine separate Welle aufweisen und über Synchronisiereinrichtungen und Getriebestufen mit der Ausgangswelle kuppelbar sind. Sowohl der mechanische Antriebszweig als auch die beiden hydrostatischen Antriebszweige weisen je eine eingangsseitig angeordnete und unter Last schaltbare Kupplung auf.From the EP 0 896 893 A2 a power shift transmission for a mobile work machine is known, which has an input shaft driven by an internal combustion engine and an output shaft, between which hydrostatic and a mechanical drive branches are provided parallel to each other. In the parallel arrangement, two separate hydrostatic drive branches are provided, each having a separate shaft and can be coupled via synchronizers and gear stages with the output shaft. Both the mechanical drive branch and the two hydrostatic drive branches each have an input arranged and switchable under load coupling.

Ein weiteres Lastschaltgetriebe für Fahrzeuge ist in der DE 20 2006 003 642 U1 beschrieben. Eine Abtriebswelle ist hierbei über zwei oder mehr unterschiedlich übersetzte Zahnradpaarungen und jeweils diesen zugeordnete Reibungskupplungen in wählbarer Drehzahlübersetzung mit einer Hohlwelle koppelbar. Die Hohlwelle ist drehzahlveränderbar über den Steg des Planetengetriebes angetrieben.Another powershift transmission for vehicles is in the DE 20 2006 003 642 U1 described. An output shaft is in this case over two or more differently translated gear pairs and each associated with these friction clutches in selectable speed ratio coupled with a hollow shaft. The hollow shaft is driven variable speed driven via the web of the planetary gear.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, ein einfach aufgebautes und kostengünstig herstellbares Getriebe mit mehreren schaltbaren Übersetzungsstufen zur Verfügung zu stellen, das sich als Schaltwechselgetriebe für den Einsatz im Fahrzeugbau eignet.A Object of the present invention is seen in a simple constructed and inexpensive to produce gear with several switchable gear ratios available to put that as a change-speed gearbox for use suitable in vehicle construction.

Diese Aufgabe wird mit einem Schaltwechselgetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass einer Eingangswelle, die mit einer Verbrennungsmaschine koppelbar ist, mehrere Kupp lungen zugeordnet sind, die jeweils wechselseitig eine drehfeste Verbindung zu den unterschiedlichen Zahnradstufen der Primärwelle herstellen. Die Sekundärwelle, die korrespondierende Zahnräder aufweist, bildet die Abtriebwelle des Getriebes. Das erfindungsgemäße Schaltwechselgetriebe dient zur Drehmoment- und Drehzahlanpassung einer rotierenden Eingangsleistung, insbesondere einer Antriebsleistung einer Verbrennungskraftmaschine. Das Getriebe umfasst eine Primärwelle, die mit einer Abtriebswelle und/oder einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine drehfest koppelbar ist, und eine Sekundärwelle, die mit einer Abtriebswelle des Getriebes drehfest gekoppelt bzw. koppelbar ist, wobei die Primärwelle und die Sekundärwelle jeweils wenigstens zwei unterschiedliche, miteinander kämmende Zahnradpaarungen zur Bildung von Übersetzungsstufen aufweisen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Primärwelle als Hohlwelle ausgebildet, insbesondere als mehrteilig aufgebaute Welle, bestehend aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten Wellen bzw. Hohlwellen. Zudem ist jede der wenigstens zwei Übersetzungsstufen mit jeweils einer separaten, individuell ansteuerbaren Kupplung mit der Abtriebswelle bzw. mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine koppelbar. Auf diese Weise wird eine einfach aufgebaute und sehr einfach bedienbare Getriebebauart zur Verfügung gestellt, die auf aufwändige Leistungsverzweigungen verzichten kann.These Task is with a change-speed gearbox with the characteristics of Preamble of independent claim 1 solved by that of an input shaft that can be coupled to an internal combustion engine is assigned to several couplings, each mutually a non-rotatable connection to the different gear stages make the primary wave. The secondary wave, having the corresponding gears, forms the output shaft of the transmission. The change-speed gearbox according to the invention is used for torque and speed adjustment of a rotating input power, in particular a drive power of an internal combustion engine. The gear includes a primary shaft connected to an output shaft and / or a crankshaft of the internal combustion engine rotatably coupled is, and a secondary shaft, with an output shaft the transmission is rotatably coupled or coupled, wherein the primary shaft and the secondary wave each have at least two different, meshing gear pairs to form translation stages exhibit. According to the present invention the primary shaft is formed as a hollow shaft, in particular as a multi-part shaft, consisting of several concentric mutually arranged shafts or hollow shafts. In addition, each of the at least two translation stages, each with a separate, individually controllable coupling with the output shaft or with the crankshaft of the internal combustion engine coupled. To this Way is a simple design and very easy to use gearbox for Provided on elaborate power splits can do without.

Die wenigstens zwei Kupplungen zur Ansteuerung der Übersetzungsstufen können insbesondere jeweils durch Reibungskupplungen gebildet sein, da solche Kupplungen den Vorteil der nahezu schlupf- und damit verlustfreien Kraftübertragung im geschlossenen Schaltzustand aufweisen. Denkbar sind auch andere Kupplungsbauarten wie bspw. hydrodynamische Kupplungen, die für einen sehr weichen Eingriff und darüber hinaus für eine Drehzahl- und Drehmomentanpassung sorgen können, so dass mit einer solchen Bauart weniger Übersetzungsstufen des Getriebes ausreichen können.The at least two clutches for controlling the gear ratios may in particular be formed in each case by friction clutches, since such clutches have the advantage of virtually slipping and thus lossless power transmission in the closed switching state. Also conceivable are other coupling types such as hydrodynamic couplings, which can provide for a very soft engagement and beyond for a speed and torque adjustment, so that can be sufficient with such a design less gear ratios of the transmission.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist jede der Kupplungen drehfest mit einem Hohlwellenabschnitt der Primärwelle gekoppelt. Zudem ist vorzugsweise jedem der Hohlwellenabschnitte der Primärwelle ein Zahnrad zugeordnet, das in permanentem Verzahnungseingriff mit einem korrespondierenden Zahnrad der Sekundärwelle steht. Die Sekundärwelle kann insbesondere als rotierende Welle mit wenigstens zwei drehfest angebrachten Zahnrädern unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet sein. Auf diese Weise wird mit der Aktivierung einer der Schaltkupplungen das jeweilige Zahnrad der Primär- bzw. Eingangswelle gewählt, das die Antriebsübersetzung zur Sekundär- bzw. Ausgangswelle liefern soll. Die Kupplungen können wahlweise als Trockenkupplungen oder als Nasskupplungen, als Einscheiben- oder als Mehrscheibenkupplungen ausgebildet sein. Die Reibpaarungen können scheiben- oder Konusförmig ausgebildet sein.According to one Embodiment of the invention, each of the clutches is rotationally fixed coupled to a hollow shaft portion of the primary shaft. In addition, preferably, each of the hollow shaft portions of the primary shaft associated with a gear which is in permanent meshing engagement with a corresponding gear of the secondary shaft is. The secondary shaft can be used in particular as a rotating shaft with at least two rotatably mounted gears different Diameter be formed. This way, with the activation of a the clutches the respective gear of the primary or input shaft selected, the drive ratio to deliver to the secondary or output shaft. The couplings can either be used as dry couplings or as wet couplings, be designed as single-disc or as a multi-plate clutches. The friction pairings can be disk-shaped or cone-shaped be educated.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebes sind die wenigstens zwei Kupplungen nebeneinander angeordnet und bilden einen Kupplungsblock des Getriebes. Da herkömmliche Schaltwechselgetriebe vier, fünf oder mehr Übersetzungsstufen aufweisen, sind sinnvollerweise eine entsprechende Anzahl von Kupplungen vorhanden, die jeweils mit den entsprechenden Zahnrändern der Primärwelle gekoppelt sind. So können drei, vier, fünf oder mehr Zahnradpaarungen und ebenso viele Kupplungen zur Realisierung einer entsprechenden Anzahl von Übersetzungsstufen vorgesehen sein.According to one preferred embodiment of the invention Transmission, the at least two clutches are arranged side by side and form a clutch block of the transmission. Because conventional Change-speed gearbox four, five or more gear ratios have a meaningful number of couplings, each with the corresponding tooth edges of the primary shaft are coupled. So can three, four, five or more gear pairings and just as many couplings for the realization a corresponding number of gear ratios provided be.

Im Getriebe sind nur noch die Wellen und Zahnräder notwendig, nicht jedoch Systeme, die für eine Synchronisierung der Gangräder sorgen, da die entsprechend schaltbaren Kupplungen für eine sehr weiche und exakte Synchronisation sorgen können. Mit dem erfindungsgemäßen Getriebe wird somit ein Lastschaltgetriebe zur Verfügung gestellt, da durch geeignete wechselseitige Ansteuerung der Kupplungen ein Wechsel der Übersetzungsstufe auch unter Last ermöglicht ist.in the Gears are only the shafts and gears necessary However, systems that are not synonymous for synchronization Gear wheels provide, as the appropriately switchable clutches make for a very soft and exact synchronization can. With the transmission according to the invention Thus, a power shift transmission is provided, because by suitable mutual control of the couplings a Change of gear ratio also possible under load is.

Gegebenenfalls muss eine separate Übersetzungsstufe für einen Rückwärtsfahrgang sowie ein entsprechender Betätigungsmechanismus vorgesehen werden.Possibly must have a separate translation level for one Reverse gear and a corresponding actuating mechanism be provided.

Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Variation und/oder Anpassung eines Drehmoments und einer Drehzahl einer rotierenden Ein gangsleistung, insbesondere einer Antriebsleistung einer Verbrennungskraftmaschine, mittels eines Schaltwechselgetriebes, das wenigstens zwei Übersetzungsstufen aufweist, wobei eine Primärwelle mit einer Abtriebswelle und/oder einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine drehfest koppelbar ist, wobei eine Sekundärwelle mit einer Abtriebswelle des Getriebes drehfest gekoppelt bzw. koppelbar ist, und wobei die Primärwelle und die Sekundärwelle jeweils wenigstens zwei unterschiedliche, miteinander kämmende Zahnradpaarungen zur Bildung der Übersetzungsstufen aufweisen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die als Hohlwelle ausgebildete Primärwelle über jeweils eine separate, individuell ansteuerbare Kupplung mit der Abtriebswelle bzw. mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine koppelbar ist. Die wenigstens zwei Kupplungen können zur Aktivierung der wenigstens zwei Übersetzungsstufen wechselseitig angesteuert werden. Zum schnellen Wechsel zwischen zwei Übersetzungsstufen können die wenigstens zwei Kupplungen gleichzeitig geöffnet bzw. geschlossen werden. Auf diese Weise ist ein Wechsel der Übersetzungsstufen auch unter Last ermöglicht. Die wenigstens zwei Kupplungen werden beim Wechsel der Übersetzungsstufe so angesteuert, dass damit eine Gangsynchronisation erreicht wird.The The present invention also relates to a method of variation and / or adjusting a torque and a rotational speed of a rotating input power, in particular a drive power of an internal combustion engine, by means of a change-speed gearbox, the at least two gear ratios having a primary shaft with an output shaft and / or a crankshaft of the internal combustion engine rotatably is coupled, wherein a secondary shaft with an output shaft of the Transmission is rotatably coupled or coupled, and wherein the primary shaft and the secondary wave each have at least two different, meshing gear pairs to form the translation stages exhibit. The method is characterized in that the Hollow shaft formed primary shaft over each a separate, individually controllable coupling with the output shaft or can be coupled with the crankshaft of the internal combustion engine. The at least two couplings can be used to activate the at least two gear ratios controlled alternately become. For fast switching between two gear ratios The at least two clutches can be opened simultaneously or closed. This is a change of gear ratios even under load. The at least two couplings are activated when changing the gear ratio, that a gear synchronization is achieved.

Es ist zu erwähnen, dass einer herkömmliche Trennkupplung, die normalerweise zur Trennung des Kraftschlusses zwischen Verbrennungsmotor und Schaltgetriebe angeordnet ist, entfallen kann, da die Kupplungen des erfindungsgemäßen Getriebes dessen Aufgabe vollständig übernehmen können. Der Kupplungsaufbau des erfindungsgemäßen Getriebes benötigt zwar mehr Bauraum als eine herkömmliche Einscheibenkupplung, doch kann dafür das Getriebe einfacher und damit auch kompakter ausfallen. Dadurch, dass zahlreiche Getriebebauteile eingespart werden können, kann dieses insgesamt langlebiger, weniger störanfällig und insgesamt robuster ausfallen. Auch kann das Schaltgetriebe mit einer geringeren Ölfüllmenge auskommen. Aufgrund der geringeren Anzahl an beweglichen Teilen ist auch zu erwarten, dass ein derartiges Getriebe laufruhiger und mit weniger Vibrationen arbeitet als ein herkömmliches Schaltgetriebe.It It should be noted that a conventional disconnect clutch, The normally used to separate the frictional connection between the engine and Manual transmission is arranged, can be omitted, since the clutches the transmission according to the invention its task completely take over. The coupling construction the transmission of the invention required although more space than a conventional single-plate clutch, but can make the transmission easier and thus more compact. Because numerous gearbox components can be saved, This can be more durable, less prone to failure and more robust overall. Also, the manual transmission with a get along with less oil. Due to the smaller number of moving parts is also to be expected Such a gear quieter and with less vibration works as a conventional manual transmission.

Ein weiterer vorteilhafter Aspekt kann darin liegen, dass jede einzelne der Trennkupplungen hinsichtlich des zu übertragenden Drehmoments und hinsichtlich der jeweils typischen Belastungsfälle gezielt optimiert werden kann. So dürften die Belastungen für die Kupplung, die den ersten Gang schaltet, aufgrund der Anfahrbelastungen beim Anfahren des stehenden Fahrzeugs über die Fahrzeuglebensdauer insgesamt höher sein als für die übrigen Kupplungen, so dass diese Kupplung stärker und robuster ausgebildet werden kann.One Another advantageous aspect may be that each individual the disconnect couplings with respect to the torque to be transmitted and with regard to the typical load cases can be specifically optimized. So should the loads for the clutch that shifts to first gear, due the Anfahrbelastungen when starting the stationary vehicle over the total vehicle life be higher than for the remaining clutches, making this clutch stronger and can be made more robust.

Wenn im vorliegenden Zusammenhang von der Primärwelle die Rede ist, so ist damit auch die aus mehreren konzentrischen Hohlwellenteilen bestehende Primärwelle gemeint. Präzise gesprochen, umfasst das erfindungsgemäße Getriebe somit mehrere Primärwellen, die jeweils koaxial zueinander angeordnet sind.If, in the present context, the primary shaft is mentioned, then it also means the primary shaft consisting of several concentric hollow shaft parts. Precisely spoken, the transmission according to the invention thus comprises a plurality of primary shafts, which are each arranged coaxially with each other.

Zudem sollte nicht unerwähnt bleiben, dass sich das erfindungsgemäße Getriebe aufgrund seiner Bauart und Bedienbarkeit besonders gut als sog. Lastschaltgetriebe eignet, das Übersetzungswechsel ohne nennenswerte und/oder spürbare Zugkraftunterbrechungen erlaubt.moreover should not go unmentioned that the inventive Transmission particularly good due to its design and operability as a so-called power shift transmission, the gear ratio without significant and / or noticeable traction interruptions allowed.

Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.Further Features, objects and advantages of the present invention will be apparent The following detailed description of a preferred embodiment of the invention, as a non-limiting example serves and refers to the accompanying drawings. Identical components basically have the same reference numerals on and are sometimes not explained several times.

1 zeigt ein herkömmliches Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs gemäß bekanntem Stand der Technik. 1 shows a conventional transmission of a motor vehicle according to known prior art.

2 zeigt eine Schemadarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes mit mehreren Kupplungen. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a transmission according to the invention with multiple clutches.

Die schematische Darstellung der 1 zeigt die Komponenten eines herkömmlichen Schaltgetriebes 10 gemäß bekanntem Stand der Technik. Eine Motorwelle 12 eines Verbrennungsmotors treibt über eine bekannte Reibungs kupplung 14 eine Primärwelle 16 an, die im gezeigten Ausführungsbeispiel fünf Zahnradübersetzungsstufen aufweist, die jeweils mit korrespondierenden Zahnrädern einer parallel zur Primärwelle 16 rotierenden Sekundärwelle 18 im Verzahnungseingriff stehen. Die Sekundärwelle 18 steht schließlich mit einer Abtriebswelle 20 im Eingriff, die mit einer Kardanwelle oder einem Differenzialgetriebe gekoppelt sein kann. Durch Verschieben von Schaltmuffen werden die einzelnen Zahnräder drehfest mit der Primärwelle 16 und/oder der Sekundärwelle 18 verbunden, wodurch eine Auswahl eines der fünf zur Verfügung stehenden Gangradpaare erfolgt und damit eine Übersetzungsstufe ausgewählt wird.The schematic representation of 1 shows the components of a conventional gearbox 10 according to known prior art. A motor shaft 12 an internal combustion engine drives via a known friction clutch 14 a primary wave 16 to, in the embodiment shown has five gear ratios, each with corresponding gears parallel to the primary shaft 16 rotating secondary shaft 18 in meshing engagement. The secondary shaft 18 finally stands with an output shaft 20 engaged, which may be coupled to a propeller shaft or a differential gear. By moving shift sleeves, the individual gears are rotationally fixed to the primary shaft 16 and / or the secondary shaft 18 connected, whereby a selection of one of the five available Gangradpaare done and thus a translation stage is selected.

Anhand der schematischen Darstellung der 2 wird das Prinzip der erfindungsgemäßen Getriebeauslegung verdeutlicht. Auch bei diesem Schaltgetriebe 30 treibt eine Motorwelle 32 eines Verbrennungsmotors über einen Kupplungsblock 34 eine Primärwelle 36 an, die im gezeigten Ausführungsbeispiel fünf Zahnradübersetzungsstufen Z1, Z2, Z3, Z4 und Z5 aufweist, die jeweils mit korrespondierenden Zahnrädern einer parallel zur Primärwelle 36 rotierenden Sekundärwelle 38 im Verzahnungseingriff stehen. Die Sekundärwelle 38 steht wiederum mit einer Abtriebswelle 40 im Eingriff, die mit einer Kardanwelle oder einem Differenzialgetriebe gekoppelt sein kann. Es sind bei dieser Variante keine Schaltmuffen o. dgl. vorgesehen. Die Zahnräder der Sekundärwelle 38 sind allesamt drehfest auf dieser Welle angeordnet. Die Auswahl eines der fünf zur Verfügung stehenden Gangradpaare erfolgt jedoch beim erfindungsgemäßen Getriebe 30 durch Schließen einer von fünf Kupplungen K1 bis K5 im Kupplungsblock 34, während die anderen vier Kupplungen jeweils geöffnet bleiben. Da jede der Kupplungen K1 bis K5 jeweils über eine Hohlwelle drehfest mit einem der Zahnradübersetzungsstufen Z1 bis Z5 verbunden ist, erfolgt die Auswahl der Übersetzungsstufe ausschließlich über die Betätigung der Kupplungen K1 bis K5.Based on the schematic representation of 2 the principle of the transmission design according to the invention is clarified. Also in this manual transmission 30 drives a motor shaft 32 an internal combustion engine via a coupling block 34 a primary wave 36 to, in the embodiment shown five gear transmission stages Z1, Z2, Z3, Z4 and Z5, each with corresponding gears parallel to the primary shaft 36 rotating secondary shaft 38 in meshing engagement. The secondary shaft 38 again stands with an output shaft 40 engaged, which may be coupled to a propeller shaft or a differential gear. There are no shift sleeves o. The like. Provided in this variant. The gears of the secondary shaft 38 are all non-rotatably arranged on this shaft. However, the selection of one of the five available Gangradpaare occurs in the transmission according to the invention 30 by closing one of five couplings K1 to K5 in the coupling block 34 while the other four clutches remain open. Since each of the clutches K1 to K5 is rotatably connected in each case via a hollow shaft with one of the gear transmission stages Z1 to Z5, the selection of the gear ratio takes place exclusively on the actuation of the clutches K1 to K5.

Während eine der Kupplungen K1 bis K5 geschlossen ist, bleiben die anderen Kupplungen geöffnet, so dass die entsprechenden Zahnräder Z1 bis Z5 ohne Kraftschluss von der Sekundärwelle 38 angetrieben werden.While one of the clutches K1 to K5 is closed, the other clutches remain open, so that the corresponding gears Z1 to Z5 without adhesion from the secondary shaft 38 are driven.

Durch geeignete Ansteuerung der Kupplungen K1 bis K5 können sehr weiche Schaltvorgänge realisiert und eine Getriebesynchronisation erreicht werden. Zudem ist zu betonen, dass sich das dargestellte Getriebe 30 aufgrund seiner Bauart und Bedienbarkeit besonders gut als sog. Lastschaltgetriebe eignet, das Übersetzungswechsel ohne nennenswerte und/oder spürbare Zugkraftunterbrechungen erlaubt. Hierzu sind jeweils benachbarte Kupplungen K1 bis K5 im Wechsel anzusteuern, so dass eine „weiche” Übersetzungsänderung ohne Drehmomentsprung erfolgen kann.By suitable control of the clutches K1 to K5 very soft switching operations can be realized and a gear synchronization can be achieved. It should also be emphasized that the illustrated transmission 30 due to its design and operability is particularly well suited as a so-called. Power shift transmission, the gear change without significant and / or noticeable traction interruptions allowed. For this purpose, each adjacent clutches K1 to K5 are to control in alternation, so that a "soft" ratio change can be done without torque jump.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.The The invention is not limited to the above embodiments limited. Rather, a variety of variants and Modifications conceivable that of the invention Use your thoughts and therefore also in the protection area fall.

1010: Schaltgetriebemanual transmission
1212: Motorwellemotor shaft
1414: Kupplungclutch
1616: Primärwelleprimary shaft
1818: Sekundärwellesecondary shaft
2020: Abtriebswelleoutput shaft
3030: Schaltgetriebemanual transmission
3232: Motorwellemotor shaft
3434: Kupplungsblockcoupling block
3636: Primärwelleprimary shaft
3838: Sekundärwellesecondary shaft
4040: Abtriebswelleoutput shaft
K1K1: erste Kupplungfirst clutch
K2K2: zweit Kupplungsecond clutch
K3K3: dritte Kupplungthird clutch
K4K4: vierte Kupplungfourth clutch
K5K5: fünfte Kupplungfifth clutch
Z1Z1: erste Zahnradübersetzungsstufefirst Gear ratio stage
Z2Z2: zweite Zahn radübersetzungsstufesecond Toothed wheel translation stage
Z3Z3: dritte Zahnradübersetzungsstufethird Gear ratio stage
Z4Z4: vierte Zahn radübersetzungsstufefourth Toothed wheel translation stage
Z5Z5: fünfte Zahnradübersetzungsstufefifth Gear ratio stage
K1K1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4109832 A1 [0003]
- EP 0896893 A2 [0004]
- DE 202006003642 U1 [0005]

Claims

Change-speed gearbox ( 30 ) for torque and rotational speed adaptation of a rotating input power, in particular a drive power of an internal combustion engine, comprising a primary shaft ( 36 ) with an output shaft and / or a crankshaft ( 32 ) of the internal combustion engine is rotatably coupled, and a secondary shaft ( 38 ), which are equipped with an output shaft ( 40 ) of the transmission ( 30 ) is rotatably coupled or coupled, wherein the primary shaft ( 36 ) and the secondary wave ( 38 ) each have at least two different, mutually meshing gear pairings (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) to form translation stages, characterized in that the primary shaft ( 36 ) is designed as a hollow shaft, and that each of the at least two gear ratios, each with a separate, individually controllable clutch (K1, K2, K3, K4, K5) with the output shaft ( 40 ) or with the crankshaft ( 32 ) of the internal combustion engine can be coupled.

Transmission according to claim 1, characterized that the at least two clutches (K1, K2, K3, K4, K5) for driving the gear ratios each by friction clutches are formed.

Transmission according to one of claims 1 or 2, characterized in that each of the clutches (K1, K2, K3, K4, K5) rotatably with a hollow shaft portion of the primary shaft ( 36 ) is coupled.

Transmission according to claim 3, characterized in that each of the hollow shaft sections of the primary shaft ( 36 ) is associated with a gear which is in permanent meshing engagement with a corresponding gear of the secondary shaft ( 38 ) stands.

Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the secondary shaft ( 38 ) is designed as a rotating shaft with at least two rotatably mounted gears of different diameters.

Transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least two couplings (K1, K2, K3, K4, K5) are arranged side by side and a coupling block ( 34 ) of the transmission ( 30 ) form.

Transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that three, four, five or more Gear pairs (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) and as many clutches (K1, K2, K3, K4, K5) to realize a corresponding number provided by translation stages.

Method for varying and / or adapting a torque and a rotational speed of a rotating input power, in particular a drive power of an internal combustion engine, by means of a change-speed gearbox ( 30 ) having at least two translation stages, wherein a primary wave ( 36 ) with an output shaft and / or a crankshaft ( 32 ) of the internal combustion engine is rotatably coupled, wherein a secondary shaft ( 38 ) with an output shaft ( 40 ) of the transmission ( 30 ) is rotatably coupled or couplable, and wherein the primary shaft ( 36 ) and the secondary wave ( 38 ) each have at least two different, mutually meshing gear pairings (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) for forming the translation stages, characterized in that the primary shaft designed as a hollow shaft ( 36 ) via in each case a separate, individually controllable clutch (K1, K2, K3, K4, K5) with the output shaft ( 38 ) or with the crankshaft ( 32 ) of the internal combustion engine can be coupled.

Method according to claim 8, characterized in that that the at least two couplings (K1, K2, K3, K4, K5) for activation the at least two translation stages are mutually activated become.

Method according to claim 8 or 9, characterized that the at least two clutches (K1, K2, K3, K4, K5) when changing a translation stage open at the same time or closed.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the at least two clutches (K1, K2, K3, K4, K5) when changing the translation stage so controlled be that with it a gear synchronization is achieved.