DE102008024633A1

DE102008024633A1 - Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE102008024633A1
Application number: DE200810024633
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. Rüdle
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2008-09-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein axial sehr kurz bauendes Doppelkupplungsgetriebe für den Frontantrieb. Das Doppelkupplungsgetriebe kann alternativ als Sechs- oder als Sieben-Gang-Getriebe ausgeführt sein. Der Rückwärtsgang verläuft über ein als Zwischenrad genutztes Losrad, welches auch das Losrad des zweiten Vorwärtsganges bildet. Ferner verläuft der Rückwärtsgang über zwei drehfest miteinander gekoppelte Losräder.

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß dem einteiligen Patentanspruch 1.
Die DE 10 2004 043 939 A1 zeigt bereits ein Doppelkupplungsgetriebe, dass axial nur wenig Bauraum beansprucht.
Aus der EP 1 013 965 A2 ist ferner ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei parallel beabstandeten Vorgelegewellen bekannt.
Ferner ist aus der DE 196 24 857 A1 ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, das axial nur wenig Bauraum beansprucht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein möglichst kleines Doppelkupplungsgetriebe für frontgetriebene Fahrzeuge zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Ein Vorteil der Erfindung ist die Nutzung mehrer Zahnräder der Vorwärtsgänge für den Rückwärtsgang. Dabei wird auf ein sonst übliches Zwischenrad zur Drehrichtungsumkehr verzichtet.
Der Leistungsfluss des Rückwärtsganges fließt von einer Hauptwelle über Zahnräder beiden Vorgelegewellen. Da sich der Durchmesser der beteiligten Zahnräder pro Welle unterscheiden kann, ermöglicht dies einen sehr großen Spielraum bei der Bauraumausnutzung.
Die mit der hohen Anzahl von Zahnradstufen bzw. Verzahnungseingriffen einhergehende Verschlechterung des Wirkungsgrades ist im Rückwärtsgang nur von untergeordneter Bedeutung, da die Fahrt im Rückwärtsgang üblicherweise einen geringen Gesamtfahrtstreckenanteil ausmacht.
Insbesondere sind zwei unterschiedliche Zahnradsätze ermöglicht, die nach dem Baukaustensystem die alternative Produktion von Sechs-Gang-Getrieben und Sieben-Gang-Getrieben bei nur geringem baulichen Unterschied ermöglicht. D. h. es kann in vorteilhafter Weise eine große Anzahl von Gleichteilen Verwendung finden.
Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe kann in besonders vorteilhafter Weise progressiv oder zumindest näherungsweise progressiv abgestuft sein.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch ein Doppelkupplungsgetriebe mit sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang und
2 das Doppelkupplungsgetriebe aus 1 in einer detaillierten Konstruktionszeichnung.
1 und 2 zeigen ein Doppelkupplungsgetriebe mit sieben Vorwärtsgängen 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th und einem Rückwärtsgang Rev.
Im Folgenden wird auf 1 und 2 Bezug genommen, wobei technisch konstruktive Details teilweise nur in 2 ersichtlich sind, wohingegen 1 einen besseren Überblick über die funktionalen Zusammenhänge des Getrieberadsatzes bietet. Gezeigt ist ein Doppelkupplungsgetriebe in frontquer-Bauweise. In der Zeichnungsebene liegt ein verbrennungsmotorischer Antriebsmotor dabei rechts. Ein Differential 7 mitsamt seinen Radantriebshalbwellen 8, 9 zum Abtrieb auf eine Vorderachse 110 liegt in der Zeichnungsebene unten. Die dargestellten Getriebewellen sind dabei nur zur Vereinfachung in einer Zeichnungsebene dargestellt. In der praktischen Umsetzung sind die vier geometrischen Hauptachsen räumlich parallel versetzt zueinander.
Das Doppelkupplungsgetriebe weist eingangsseitige Hauptwellen auf, von denen

– die eine als radial innere Innenwelle 111 und
– die andere als radial letztere in einem axial rechten Teilbereich umschließende äußere Hohlwelle 112

Am rechten bzw. dem Antriebsmotor nahe stehenden Ende der beiden Getriebeeingangswellen liegen die beiden nicht näher dargestellten Hauptkupplungen der Doppelkupplung. Jede der beiden Hauptkupplungen ist in nicht näher dargestellter Weise unabhängig von der jeweils anderen Hauptkupplung reibschlüssig mit dem Antriebsmotor kuppelbar. Zwischen der Doppelkupplung und den auf den beiden Getriebeeingangswellen aufgereihten Zahnrädern liegt eine Trennwand 119, an welcher die Hohlwelle 112 mittels einer Wälzlagerung 120 axial abgestützt und radial gelagert ist. Die Wälzlagerung 120 ist als abgedichtetes doppelreihiges Rillenkugellager ausgeführt. Die Trennwand 119 erstreckt sich radial außen nach rechts und bildet somit eine Kupplungsglocke zur Aufnahme der Doppelkupplung.
Mit von rechts nach links abnehmenden Durchmesser sind zwei axial aufeinander folgende Festräder 113, 114 drehfest mit der Hohlwelle 112 verbunden. Die beiden Festräder 113, 114 sind dabei einteilig mit der Hohlwelle 112. Ein Absatz des Festrades 113 liegt am doppelreihigen Rillenkugellager 120 axial an. Auf der dem Antriebsmotor zugewandten Seite ist ein ebenfalls am Rillenkugellager 120 anliegender Sicherungsring in eine Ringnut der Hohlwelle 112 eingesetzt. Das erste Festrad 114 ist dem zweiten Vorwärtsgang 2nd zugeordnet und kämmt mit einem Losrad 21, welches auf einer unteren Vorgelegewelle 124 angeordnet ist. Dieses Losrad 21 kämmt ferner mit einem Losrad 15, welches dem Rückwärtsgang Rev zugeordnet ist. Das zweite Festrad 113 auf der Hohlwelle 112 ist dem vierten Vorwärtsgang 4th zugeordnet und kämmt mit einem Losrad 23, welches auf der unteren Vorgelegewelle 124 angeordnet ist. Ferner ist das zweite Festrad 113 dem sechsten Vorwärtsgang 6th zugeordnet und kämmt mit einem Losrad 31, welches auf der oberen Vorgelegewelle 16 angeordnet ist.
Die beiden Vorgelegewellen 16, 124 sind an deren beiden Enden jeweils zapfenförmig ausgebildet und mittels Kegelrollenlagern in X-Anordnung gegenüber einem dreigeteilten Getriebegehäuse gelagert, welches aus

– der besagten Trennwand 119 mit der integralen Kupplungsglocke,
– einem Radsatzgehäuse 127 und
– einem Hauptwellendeckel 128

Die Innenwelle 111 ragt aus der umgebenden Hohlwelle 112 axial heraus. Auf dem herausragenden Bereich der Innenwelle 111 sind die drei Festräder 116, 117, 118 angeordnet. Diese drei Festräder 116, 117, 118 nehmen von einem linken Ende der Innenwelle 111 in die nach rechts weisende Richtung vom Durchmesser her ab. Am äußersten linken Ende ist die Innenwelle 111 mittels eines als abgedichtetes Rillenkugellager ausgeführtes Wälzlagers 126 in dem Radsatzgehäuse 127 gelagert. Dieses Radsatzgehäuse 127 ist als separates Teil zu der zuvor genannten Trennwand 119 ausgeführt.
Das vom Durchmesser größte Festrad 116 dieser drei Festräder 116, 117, 118 der Innenwelle 111 ist dem fünften Vorwärtsgang 5th zugeordnet und kämmt mit einem Losrad 129 der unteren Vorgelegewelle 124. Ferner kämmt das größte Festrad 116 mit einem Losrad 17 der oberen Vorgelegewelle 16. Letzteres Losrad 17 ist dem siebenten Vorwärtsgang 7th zugeordnet. Damit kämmen das größte Festrad 116 und die beiden Losräder 129, 17 in einer Zahnradebene. Das vom Durchmesser mittlere Festrad 117 dieser drei Festräder 116, 117, 118 der Innenwelle 111 ist dem dritten Vorwärtsgang 3rd zugeordnet und kämmt mit einem Losrad 14 der oberen Vorgelegewelle 16. In der Zahnradebene dieses Losrades 14 liegt kein Zahnrad der unteren Vorgelegewelle 124. Das vom Durchmesser kleinste Festrad 118 dieser drei Festräder 116, 117, 118 der Innenwelle 111 ist dem ersten Vorwärtsgang 1st zugeordnet und kämmt mit einem Losrad 131 auf der unteren Vorgelegewelle 124.
Rechts neben dem Losrad 21, welches dem zweiten Vorwärtsgang 2nd zugeordnet ist, liegt eine Gangwechselkupplung 38 koaxial zur unteren Vorgelegewelle 124. Mit dieser Gangwechselkupplung 38 ist das zuvor genannte Losrad 21 mit der Vorgelegewelle 124 drehfest koppelbar, so dass ein Drehmoment auf ein am rechten Ende vor dem Kegelrollenlager liegendes kleines Abtriebsritzel 39 übertragbar ist.
Dieses kleine Abtriebsritzel 39 und ein großes Abtriebsritzel 40, welches am rechten Ende der oberen Vorgelegewelle 16 vor deren Kegelrollenlager liegt, kämmen beide mit einem stirnverzahnten Antriebszahnrad 41 des Differentials 7.
Die Gangwechselkupplung 38 ist ferner mit dem Losrad 23 koppelbar, so dass zum Einlegen des vierten Vorwärtsganges 4th eine drehfeste Verbindung zwischen der unteren Vorgelegewelle 124 und dem Losrad 23 herstellbar ist.
Auf der selben Vorgelegewelle 124 ist eine weitere Gangwechselkupplung 42 axial zwischen den beiden Losrädern 129, 131 vorgesehen, mit welcher alternativ eines der beiden Losräder 129, 131 mit der unteren Vorgelegewelle 124 drehfest koppelbar ist, so dass der fünfte Vorwärtsgang 5th oder alternativ der erste Vorwärtsgang 1st eingelegt ist.
Koaxial auf der anderen Vorgelegewelle 16 liegt eine Gangwechselkupplung 13 zwischen den beiden Losrädern 17, 14, welche dem siebenten Vorwärtsgang 7th und dem dritten Vorwärtsgang 3rd zugeordnet sind. Alternativ ist mit dieser Gangwechselkupplung 13 das Losrad 17 und das Losrad 14 mit der Vorgelegewelle 16 drehfest kuppelbar.
Dem Rückwärtsgang Rev und dem sechsten Vorwärtsgang 6th ist noch eine weitere Gangwechselkupplung 10 zugeordnet.
Die Innenwelle 111 ist mittels zwei zweireihigen Nadellagern 44, 45 innerhalb der Hohlwelle 112 wälzgelagert abgestützt. Axial zwischen den beiden Nadellagern 44, 45 liegt ein konischer Bereich 46. In die Innenwelle 111 ist vom linken Ende her eine Sacklochbohrung eingebohrt, die axial vor und nach dem konischen Bereich 46 mit Querbohrungen an den Nadellagern 44, 45 versehen ist. Diese Querbohrungen versorgen die beiden Nadellager 44, 45 mit Schmier- und Kühlmittel. Zur Zuführung des Schmier- und Kühlmittel in die Sacklochbohrung ragt eine Einführhülse in einen Eingangsbereich der Sacklochbohrung. Diese Einführhülse ist in deren Bereich außerhalb der Sacklochbohrung mit einem tellerförmig nach radial nach außen tiefgezogenem Blech versehen. Dieses tiefgezogene Blech ist an den besagten einem Hauptwellendeckel 128 angeformt, der als relativ dickes Blechteil ausgeformt ist und ein Lagerauge zur Aufnahme des Wälzlagers 126 im Radsatzgehäuse 127 verschließt. Zum verschließen ist eine Verschraubung vorgesehen.
Die beiden Vorgelegewellen 16, 124 verfügen an deren beiden rechten Enden ebenfalls über ähnliche Schmiermittelzuführungen. Diese sind jedoch unmittelbar in Lageraugen der Trennwand 119 eingesetzt. Ferner sind die beiden Vorgelegewellen 16, 124 mit zentralen Bohrungen und Querbohrungen zur Schmiermittelversorgung insbesondere der Nadellager der Losräder aber auch der Zahnreingriffe versehen.
Um den Rückwärtsgang Rev. im Radsatz einzulegen, werden die beiden Gangwechselkupplungen 38, 10 eingerückt. Dazu wird zum einen eine Schaltmuffe 18 axial nach links verschoben. Dadurch ist eine drehfeste Verbindung zwischen den beiden dann gemeinsam gegenüber der Vorgelegewelle 16 rotierbaren Losrädern 14, 15 hergestellt. Durch das Einrücken der Gangwechselkupplung 38 wird das Losrad 21 des zweiten Vorwärtsganges drehfest mit der unteren Vorgelegewelle 124 gekoppelt. Der vom Antriebsmotor kommende Leistungsfluss des Rückwärtsganges Rev. verläuft dann von der ersten Hauptkupplung über die Innenwelle 111 auf

– das drehfest auf dieser angeordnete Festrad 117,
– das dem dritten Vorwärtsgang 3rd zugeordnete Losrad 14,
– das dem Rückwärtsgang Rev. zugeordnete Losrad 15, welches mit dem Losrad 14 drehfest gekoppelt ist,
– das dem zweiten Vorwärtsgang 2nd zugeordnete Losrad 21, welches mit dem Losrad 15 kämmt,
– das kleine Abtriebsritzel 39, welches mittels der Gangwechselkupplung 38 drehfest zu letzterem Losrad 15 ist,
– das mit dem besagten Abtriebsritzel 39 kämmende Antriebszahnrad 41 des Differentials 7

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Damit ist Rückwärtsgang Rev nur die Innenwelle 111 und nicht die Hohlwelle 112 an der Drehmomentübertragung beteiligt. Die Hohlwelle 112 dreht zwar mit, da das der Hohlwelle 112 zugeordnete Festrad 114 mit dem Losrad 15 kämmt. Eine Drehmomentübertragung über die Hohlwelle 112 findet dabei aber nicht statt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004043939 A1 [0002]
- EP 1013965 A2 [0003]
- DE 19624857 A1 [0004]

Claims

Doppelkupplungsgetriebe für den Frontantrieb mit zwei koaxial zueinander angeordneten Hauptwellen (111, 112) und zwei parallel zueinander angeordneten Vorgelegewellen (16, 124), wobei der Leistungsfluss des Rückwärtsganges (Rev.) von einem Festrad (117) der zweiten Hauptwelle (111) über – ein drehbar gegenüber der einen Vorgelegewelle (16) angeordnetes Losrad (14) verläuft, welches im Leistungsfluss eines Vorwärtsganges (3rd) drehfest mit dieser einen Vorgelegewelle (16) gekoppelt ist, – ein drehfest mit dem genannten Losrad (14) gekoppeltes Losrad (15) der einen Vorgelegewelle (16), – ein Losrad (21) und ein drehfest mit diesem gekoppeltes Abtriebsritzel (39) der anderen Vorgelegewelle (124) und – ein Differentialzahnrad (41) verläuft.