DE102009015317A1

DE102009015317A1 - Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe mit Vorgelegewellen-Zahnradanordnung

Info

Publication number: DE102009015317A1
Application number: DE102009015317A
Authority: DE
Inventors: Tejinder Canton Singh; Henryk Oxford Sowul; James D. Belleville Hendrickson
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2029-03-28
Also published as: US20090249907A1; CN101691885A; US8056429B2; DE102009015317B4; CN101691885B

Abstract

Es ist ein Getriebe vorgesehen, das eine Doppelkupplung aufweist, um einen Drehmomentfluss durch eine Doppel-Vorgelegewellen-Zahnradanordnung zu erreichen. Die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung umfasst mehrere koplanare Zahnradsätze, die Zahnräder aufweisen, die selektiv mit einer ersten Vorgelegewelle und einer zweiten Vorgelegewelle verbindbar sind. Ein Verteilerzahnradsatz überträgt Drehmoment von den Vorgelegewellen auf eine Abtriebswelle.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe, und im Besonderen ein Mehrganggetriebe mit einer Doppelkupplungsanordnung und Doppelvorgelegewellen.
HINTERGRUND
Ein typisches Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe benutzt eine Kombination aus zwei Reibkupplungen und mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen, um Schaltvorgänge mit ”anstehender Leistung” oder dynamische Schaltvorgänge zu erreichen, indem zwischen einer Reibkupplung und der anderen abgewechselt wird, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtungen 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.
Das Hinzufügen von Kupplungen, Bremsen und Zahnradsätzen, um diese Übersetzungsverhältnisse und Drehmomentbereiche zu erreichen, kann zu ineffizienten oder unerwünschten Gewichten oder Größen des Getriebes führen. Dementsprechend gibt es in der Technik Bedarf für ein Getriebe, das einen verbesserten Bauraum aufweist, während es gewünschte Übersetzungsverhältnisse und Drehmomentbereiche bereitstellt.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Antriebsstrang vorgesehen, der ein Getriebeantriebselement, eine Leistungsquelle zum Erzeugen eines Drehmoments in dem Antriebselement, eine erste Verbindungswelle, eine zweite Verbindungswelle, die konzentrisch mit der ersten Verbindungswelle ist, eine Doppelkupplung, ein Paar Vorgelegewellen, einen ersten und zweiten Satz Zahnräder, eine Abtriebswelle und ein erstes Verteilerzahnrad aufweist. Die Doppelkupplung ist selektiv einrückbar, um das Getriebeantriebselement mit der ersten oder zweiten Verbindungswelle zu koppeln. Der erste Satz Zahnräder ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten oder zweiten Verbindungswelle verbunden und kämmt mit einem zweiten und dritten Satz Zahnräder, um mehrere koplanare Zahnradsätze zu bilden. Jeder der Zahnradsätze ist zur gemeinsamen Rotation mit den Vorgelegewellen verbindbar, um das Drehmoment selektiv auf die Vorgelegewellen zu übertragen, wenn die Doppelkupplung eingerückt ist. Die Abtriebswelle ist radial außen von der zweiten Verbindungswelle angeordnet. Das erste Verteilerzahnrad ist mit den Vorgelegewellen gekoppelt, um Drehmoment von den Vorgelegewellen auf die Abtriebswelle zu übertragen.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile verweisen, ist in 1 ein Mehrganggetriebe allgemein mit Bezugszeichen 10 angegeben. Das Getriebe 10 umfasst ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Antriebselement 12 und das Abtriebselement 14 Wellen, jedoch werden Fachleute feststellen, dass die Antriebs- und Abtriebselemente 12, 14 andere Bauteile als Wellen sein können. Das Antriebselement 12 ist ständig mit einem Drehmomentwandler 16 oder einer anderen Starteinrichtung verbunden. Ein Motor (der nicht gezeigt ist) ist mit dem Drehmomentwandler 16 verbunden und liefert diesem ein Antriebsdrehmoment. Das Abtriebselement 14 ist ständig mit einer Achsantriebseinheit 18 verbunden. Das Getriebe 10 umfasst eine Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20, die Verbindungswellen, Vorgelegewellen, koplanare kämmende Zahnradsätze und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen umfasst, wie es hierin beschrieben wird. Beispielsweise umfasst die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 eine erste Verbin dungswelle oder ein erstes Verbindungselement 22 und eine zweite Verbindungswelle oder ein zweites Verbindungselement 24, die bzw. das bevorzugt eine Hohlwelle ist, die mit der ersten Verbindungswelle 22 konzentrisch ist. Die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 umfasst ferner eine erste Vorgelegewelle 26 und eine zweite Vorgelegewelle 28. Die Vorgelegewellen 26 und 28 sind sowohl von der Antriebswelle 12, der Abtriebswelle 14 und den Verbindungswellen 22, 24 beabstandet als auch parallel zu diesen. Die Abtriebswelle 14, die Verbindungswellen 22, 24 und die Vorgelegewellen 26, 28 sind durch mehrere Lagerelemente gelagert, die eine erstes Gehäuseelement 27, ein zweites Gehäuseelement 29 und ein drittes Gehäuseelement 31 umfassen. Die Gehäuseelemente 27, 29, 31 sind mit Lagern 33 zum drehbaren Lager der Abtriebswelle 14, der ersten und zweiten Verbindungswelle 22, 24 und der Vorgelegewellen 26, 28 ausgestattet. In der vorgesehenen Ausführungsform ist das Gehäuseelement 27 am nächsten bei dem Drehmomentwandler 16 und der Achsantriebseinheit 18 angeordnet. Das Gehäuseelement 29 ist zwischen dem Gehäuseelement 27 und dem Gehäuseelement 31 angeordnet.
Eine Doppelkupplung 30 ist zwischen die Antriebswelle 12 und die erste und zweite Verbindungswelle 22, 24 geschaltet. Die Doppelkupplung 30 umfasst ein Kupplungsgehäuse 32, das zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Ferner weist die Doppelkupplung 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, was in der Technik allgemein als eine Doppelkupplung bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 34, 36 und dem Kupplungsgehäuse 32 Reibplatten 35 montiert, die Wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Ferner ist das Kupplungselement 34 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbindungswelle 22 verbunden, und das Kupplungselement 36 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 34 mit dem Kupplungsgehäuse 32 die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbindungswelle 22, und die selektive Einrückung des Kupplungselements 36 mit dem Kupplungsgehäuse 32 verbindet die Antriebswelle 12 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle 24.
Die Vorgelegewellen-Zahnradanordnung 20 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 40, 50, 60, 70 und 80. In der vorgesehenen Ausführungsform sind die Zahnradsätze 40, 50, 60 und 70 zwischen dem Gehäuseelement 27 und dem Gehäuseelement 29 angeordnet, und der Zahnradsatz 80 ist zwischen dem Gehäuseelement 29 und dem Gehäuseelement 31 angeordnet.
Der koplanare Zahnradsatz 40 umfasst Zahnrad 42, Zahnrad 44 und Zahnrad 46. Das Zahnrad 42 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle 24 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 44 und dem Zahnrad 46. Das Zahnrad 44 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbindbar. Das Zahnrad 46 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar. Der Zahnradsatz 40 ist benachbart zu dem Gehäuseelement 27 gelegen.
Der koplanare Zahnradsatz 50 umfasst Zahnrad 52, Zahnrad 54 und Zahnrad 56. Das Zahnrad 52 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Verbindungswelle 24 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 54 und dem Zahnrad 56. Das Zahnrad 54 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbindbar. Das Zahnrad 56 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar. Der Zahnradsatz 50 ist benachbart zu dem Zahnradsatz 40 gelegen.
Der koplanare Zahnradsatz 60 umfasst Zahnrad 62, Zahnrad 64 und Zahnrad 66. Das Zahnrad 62 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbindungswelle 22 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 66. Das Zahnrad 66 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar. Das Zahnrad 64 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbindbar und kämmt auch mit dem Zahnrad 66. Der Zahnradsatz 60 ist benachbart zu dem Zahnradsatz 50 gelegen.
Der koplanare Zahnradsatz 70 umfasst Zahnrad 72, Zahnrad 74 und Zahnrad 76. Das Zahnrad 72 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Verbindungswelle 22 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 74 und dem Zahnrad 76. Das Zahnrad 74 ist selektiv mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbindbar. Das Zahnrad 76 ist selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar. Der Zahnradsatz 70 ist zwischen dem Zahnradsatz 60 und dem Gehäuseelement 29 gelegen.
Der koplanare oder Verteilerzahnradsatz 80 umfasst Zahnrad 82, Zahnrad 84 und Zahnrad 86. Das Zahnrad 82 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbunden und kämmt mit dem Zahnrad 86. Das Zahnrad 86 ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Abtriebselement 14 verbunden. Das Zahnrad 84 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbindbar und kämmt auch mit dem Zahnrad 86. Der Zahnradsatz 80 ist zwischen dem Gehäuseelement 29 und dem Gehäuseelement 31 gelegen.
Das Getriebe 10 umfasst ferner mehrere selektiv einrückbare Synchronanordnungen 110, 112, 114, und 116. Die Synchroneinrichtungen 110, 112, 114 und 116 umfassen im Allgemeinen eine Schaltgabel (die nicht gezeigt ist), die von einem Aktor (der nicht gezeigt ist) in zumindest zwei eingerückte Positionen und eine neutrale oder ausgerückte Position bidirektional umgesetzt wird. Beispielsweise ist die Synchroneinrichtung 110 selektiv einrückbar, um das Zahnrad 44 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden, und ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 54 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 112 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 46 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden, und ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 56 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 114 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 64 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden, und ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 74 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 116 ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 66 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden, und ist selektiv einrückbar, um das Zahnrad 76 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zur gemeinsamen Rotation damit zu verbinden.
Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung der Doppelkupplung 30 und von einem der Kupplungselemente 34, 36 und einer oder mehreren der Synchronanordnungen 110, 112, 114 und 116 erzielt. Fachleute werden leicht verstehen, dass zu jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis oder unterschiedlicher Gang gehört.
Um beispielsweise das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, wird das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 eingerückt und die Synchroneinrichtung 114 wird eingerückt, um das Zahnrad 64 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zu koppeln. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Verbindungswelle 22. Ferner wird Drehmoment von der ersten Verbindungswelle 22 durch das Zahnrad 62 auf das Zahnrad 66 übertragen. Das Zahnrad 66 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 64. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 114 überträgt das Zahnrad 66 Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 26. Die erste Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 82. Das Zahnrad 82 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 86, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Um ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 1. Gang) herzustellen, wird das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 eingerückt und die Synchroneinrichtung 110 wird eingerückt, um das Zahnrad 54 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zu koppeln. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Verbindungswelle 24. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Verbindungswelle 24 durch das Zahnrad 52 auf das Zahnrad 54 übertragen. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 110 überträgt das Zahnrad 54 Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 26. Die erste Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 82. Das Zahnrad 82 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 86, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Um ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 2. Gang) herzustellen, wird das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 eingerückt und die Synchroneinrichtung 116 wird eingerückt, um das Zahnrad 66 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zu koppeln. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Verbindungswelle 22. Ferner wird Drehmoment von der ersten Verbindungswelle 22 durch das Zahnrad 62 auf das Zahnrad 66 übertragen. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 116 überträgt das Zahnrad 66 Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 28. Die zweite Vorgelegewelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 84. Das Zahnrad 84 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 86, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Um ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 3. Gang) herzustellen, wird das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 eingerückt und die Synchroneinrichtung 112 wird eingerückt, um das Zahnrad 56 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zu koppeln. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Verbindungswelle 24. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Verbindungswelle 24 durch das Zahnrad 52 auf das Zahnrad 56 übertragen. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 112 überträgt das Zahnrad 56 Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 28. Die zweite Vorgelegewelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 84. Das Zahnrad 84 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 86, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Um ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 4. Gang) herzustellen, wird das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 eingerückt und die Synchroneinrichtung 114 wird eingerückt, um das Zahnrad 74 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zu koppeln. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Verbindungswelle 22. Ferner wird Drehmoment von der ersten Verbindungswelle 22 durch das Zahnrad 72 auf das Zahnrad 74 übertragen. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 114 überträgt das Zahnrad 74 Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 26. Die erste Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 82. Das Zahnrad 82 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 86, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Um ein fünftes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 5. Gang) herzustellen, wird das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 eingerückt und die Synchroneinrichtung 110 wird eingerückt, um das Zahnrad 44 mit der ersten Vorgelegewelle 26 zu koppeln. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Verbindungswelle 24. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Verbindungswelle 24 durch das Zahnrad 42 auf das Zahnrad 44 übertragen. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 110 überträgt das Zahnrad 44 Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 26. Die erste Vorgelegewelle 26 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 82. Das Zahnrad 82 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 86, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Um ein sechstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 6. Gang) herzustellen, wird das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 eingerückt und die Synchroneinrichtung 116 wird eingerückt, um das Zahnrad 76 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zu koppeln. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 34 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die erste Verbindungswelle 22. Ferner wird Drehmoment von der ersten Verbindungswelle 22 durch das Zahnrad 72 auf das Zahnrad 76 übertragen. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 116 überträgt das Zahnrad 76 Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 28. Die zweite Vorgelegewelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 84. Das Zahnrad 84 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 86, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Um ein siebtes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 7. Gang) herzustellen, wird das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 eingerückt und die Synchroneinrichtung 112 wird eingerückt, um das Zahnrad 46 mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zu koppeln. Durch diese Einrückung überträgt das Kupplungselement 36 der Doppelkupplung 30 Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das Kupplungsgehäuse 32 auf die zweite Verbindungswelle 24. Ferner wird Drehmoment von der zweiten Verbindungswelle 24 durch das Zahnrad 42 auf das Zahnrad 46 übertragen. Nach Einrückung der Synchroneinrichtung 112 überträgt das Zahnrad 46 Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 28. Die zweite Vorgelegewelle 28 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 84. Das Zahnrad 84 überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 86, das wiederum das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 überträgt. Die Abtriebswelle 14 überträgt das Drehmoment auf die Achsantriebseinheit 18.
Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von Drehmomentverhältnissen (d. h. das Verhältnis von Drehmoment des Abtriebselements 14 zu dem des Antriebselements 12) durch die Auswahl von Zähnezahlen der Zahnräder des Getriebes 10 erreichbar ist. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung vorteilhaft die Übertragungszahnräder 82, 84 und 86 in einer einzigen Ebene bereit. Diese Anordnung bietet die Gelegenheit, eine reduzierte Getriebelänge im Vergleich mit Doppelebenen-Übertragungszahnrädern zu erreichen.
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 im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz, die jeweils ein erstes Zahnrad, ein zweites Zahnrad und ein drittes Zahnrad aufweisen, wobei das Abtriebselement ständig mit einem der Zahnradsätze verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das ständig mit dem dritten und vierten Zahnradsatz verbunden ist; ein zweites Verbindungselement, das ständig mit dem ersten und zweiten Zahnradsatz verbunden ist; eine erste Vorgelegewelle, die ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist; eine zweite Vorgelegewelle, die ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist; eine Doppelkupplungsanordnung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement zu verbinden; und vier Synchronanordnungen zum selektiven Koppeln des ersten, zweiten, dritten oder vierten Zahnradsatzes mit dem ersten Verbindungselement, dem zweiten Verbindungselement, der ersten Vorgelegewelle oder der zweiten Vorgelegewelle, und wobei die Doppelkupplungsanordnung und die vier Synchronanordnungen selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar sind, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die erste Vorgelegewelle und die zweite Vorgelegewelle radial außen von und parallel zu dem Antriebselement gelegen sind.
Getriebe nach Anspruch 2, wobei das Abtriebselement radial außen von und parallel zu dem Antriebselement gelegen ist.
Getriebe nach Anspruch 3, wobei das erste Verbindungselement konzentrisch mit dem zweiten Verbindungselement ist.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die Doppelkupplungsanordnung eine erste Kupplung zum selektiven Verbinden des Antriebselements mit dem ersten Verbindungselement und eine zweite Kupplung zum selektiven Verbinden des Antriebselements mit dem zweiten Verbindungselement umfasst.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Abtriebselement ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei das erste Zahnrad, das zweite Zahnrad und das dritte Zahnrad in einem jeden von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz koplanar sind.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die ersten Zahnräder des ersten, zweiten, dritten und vierten Zahnradsatzes mit dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement verbunden sind, die zweiten Zahnräder des ersten, zweiten, dritten und vierten Zahnradsatzes mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar sind, und die dritten Zahnräder des ersten, zweiten, dritten und vierten Zahnradsatzes mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar sind.
Getriebe nach Anspruch 8, wobei die ersten Zahnräder des ersten, zweiten und vierten Zahnradsatzes mit den zweiten Zahnrädern und den dritten Zahnrädern des ersten, zweiten und vierten Zahnradsatzes kämmen, und wobei das zweite Zahnrad des dritten Zahnradsatzes mit dem ersten Zahnrad und dem dritten Zahnrad des dritten Zahnradsatzes kämmt.
Getriebe nach Anspruch 9, wobei das erste Zahnrad des fünften Zahnradsatzes mit der ersten Vorgelegewelle verbunden ist, das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes mit der zweiten Vorgelegewelle verbunden ist, und das dritte Zahnrad des fünften Zahnradsatzes mit dem Abtriebselement verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 10, wobei das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes mit dem ersten Zahnrad und dem dritten Zahnrad des fünften Zahnradsatzes kämmt.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei eine erste der vier Synchronanordnungen den ersten Zahnradsatz oder den zweiten Zahnradsatz selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 12, wobei eine zweite der vier Synchronanordnungen den ersten Zahnradsatz oder den zweiten Zahnradsatz selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 13, wobei eine dritte der vier Synchronanordnungen den dritten Zahnradsatz oder den vierten Zahnradsatz selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 14, wobei eine vierte der vier Synchronanordnungen den dritten Zahnradsatz oder den vierten Zahnradsatz selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste Zahnradsatz benachbart zu der Doppelkupplungsanordnung liegt, der zweite Zahnradsatz benachbart zu dem ersten Zahnradsatz liegt, der dritte Zahnradsatz benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz liegt, der vierte Zahnradsatz benachbart zu dem dritten Zahnradsatz liegt, und der fünfte Zahnradsatz benachbart zu dem vierten Zahnradsatz liegt.
Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz, die jeweils ein erstes Zahnrad, ein zweites Zahnrad und ein drittes Zahnrad aufweisen, wobei das Abtriebselement ständig mit einem der Zahnradsätze verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das ständig mit dem dritten und vierten Zahnradsatz verbunden ist; ein zweites Verbindungselement, das ständig mit dem ersten und zweiten Zahnradsatz verbunden ist; eine erste Vorgelegewelle, die ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist; eine zweite Vorgelegewelle, die ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist; eine Doppelkupplungsanordnung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement zu verbinden; eine erste Synchronanordnung, die selektiv einrückbar ist, um den ersten Zahnradsatz und/oder den zweiten Zahnradsatz mit der ersten Vorgelegewelle zu verbinden; eine zweite Synchronanordnung, die selektiv einrückbar ist, um den ersten Zahnradsatz und/oder den zweiten Zahnradsatz mit der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden; eine dritte Synchronanordnung, die selektiv einrückbar ist, um den dritten Zahnradsatz oder den vierten Zahnradsatz mit der ersten Vorgelegewelle zu verbinden; und eine vierte Synchronanordnung, die selektiv einrückbar ist, um den dritten Zahnradsatz oder den vierten Zahnradsatz mit der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden, wobei die Doppelkupplungsanordnung und die vier Synchronanordnungen selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar sind, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
Getriebe nach Anspruch 17, wobei das Abtriebselement ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 18, wobei das erste Zahnrad, das zweite Zahnrad und das dritte Zahnrad in einem jeden von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz koplanar sind, wobei die ersten Zahnräder des ersten, zweiten, dritten und vierten Zahnradsatzes mit dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement verbunden sind, die zweiten Zahnräder des ersten, zweiten, dritten und vierten Zahnradsatzes mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar sind, und die dritten Zahnräder des ersten, zweiten, dritten und vierten Zahnradsatzes mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar sind, wobei die ersten Zahnräder des ersten, zweiten und vierten Zahnradsatzes mit den zweiten Zahnrädern und den dritten Zahnrädern des ersten, zweiten und vierten Zahnradsatzes kämmen, und wobei das zweite Zahnrad des dritten Zahnradsatzes mit dem ersten Zahnrad und dem dritten Zahnrad des dritten Zahnradsatzes kämmt, wobei das erste Zahnrad des fünften Zahnradsatzes mit der ersten Vorgelegewelle verbunden ist, das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes mit der zweiten Vorgelegewelle verbunden ist, und das dritte Zahnrad des fünften Zahnradsatzes mit dem Abtriebselement verbunden ist, und wobei das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes mit dem ersten Zahnrad und dem dritten Zahnrad des fünften Zahnradsatzes kämmt.
Getriebe nach Anspruch 17, 18 oder 19, wobei der erste Zahnradsatz benachbart zu der Doppelkupplungsanordnung liegt, der zweite Zahnradsatz benachbart zu dem ersten Zahnradsatz liegt, der dritte Zahnradsatz benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz liegt, der vierte Zahnradsatz benachbart zu dem dritten Zahnradsatz liegt, und der fünfte Zahnradsatz benachbart zu dem vierten Zahnradsatz liegt.
Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz, die jeweils ein erstes Zahnrad, ein zweites Zahnrad und ein drittes Zahnrad aufweisen, wobei das Abtriebselement ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das ständig mit dem dritten und vierten Zahnradsatz verbunden ist; ein zweites Verbindungselement, das ständig mit dem ersten und zweiten Zahnradsatz verbunden ist; eine erste Vorgelegewelle, die ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist; eine zweite Vorgelegewelle, die ständig mit dem fünften Zahnradsatz verbunden ist; eine Doppelkupplungsanordnung, die selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement mit dem ersten Verbindungselement oder dem zweiten Verbindungselement zu verbinden; eine erste Synchronanordnung, die selektiv einrückbar ist, um den ersten Zahnradsatz und/oder den zweiten Zahnradsatz mit der ersten Vorgelegewelle zu verbinden; eine zweite Synchronanordnung, die selektiv einrückbar ist, um den ersten Zahnradsatz und/oder den zweiten Zahnradsatz mit der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden; eine dritte Synchronanordnung, die selektiv einrückbar ist, um den dritten Zahnradsatz oder den vierten Zahnradsatz mit der ersten Vorgelegewelle zu verbinden; und eine vierte Synchronanordnung, die selektiv einrückbar ist, um den dritten Zahnradsatz oder den vierten Zahnradsatz mit der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden, wobei der erste Zahnradsatz benachbart zu der Doppelkupplungsanordnung liegt, der zweite Zahnradsatz benachbart zu dem ersten Zahnradsatz liegt, der dritte Zahnradsatz benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz liegt, der vierte Zahnradsatz benachbart zu dem dritten Zahnradsatz liegt, und der fünfte Zahnradsatz benachbart zu dem vierten Zahnradsatz liegt, und wobei die Doppelkupplungsanordnung und die vier Synchronanordnungen selektiv in Kombinationen von zumindest zweien einrückbar sind, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.