DE102009051465B4

DE102009051465B4 - Dual-clutch transmission for motor vehicles

Info

Publication number: DE102009051465B4
Application number: DE200910051465
Authority: DE
Inventors: Johann Märkl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2014-03-06
Anticipated expiration: 2029-10-31
Also published as: DE102009051465A1

Abstract

Doppelkupplungsgetriebe in Dreiwellenanordnung für Kraftfahrzeuge, mit zwei koaxial angeordneten und mit je einer angetriebenen Kupplung (K1, K2) zusammenwirkenden Eingangswellen (12, 14), die über mittels Synchronkupplungen schaltbare, durch Zahnräder gebildete Antriebsübersetzungen zumindest eine Achse des Kraftfahrzeuges antreiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (16, 22, 24; 62, 64) der Antriebsübersetzungen auf den Eingangswellen (12, 14) mit Festzahnrädern (28, 30, 18, 31) auf einer benachbarten Zwischenwelle (20) kämmen, welche Festzahnräder ferner mit den Schaltzahnrädern (38, 40, 42, 44) einer gemeinsamen Abtriebswelle (32; 68, 76, 78) zusammenwirken.Double clutch transmission in a three-shaft arrangement for motor vehicles, with two coaxially arranged input shafts (12, 14) each cooperating with a driven clutch (K1, K2), which drive at least one axle of the motor vehicle via drive ratios which can be shifted by means of synchronous clutches and formed by gears, characterized in that the gears (16, 22, 24; 62, 64) of the drive ratios on the input shafts (12, 14) mesh with fixed gears (28, 30, 18, 31) on an adjacent intermediate shaft (20), which fixed gears also mesh with the shift gears ( 38, 40, 42, 44) of a common output shaft (32; 68, 76, 78) interact.

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe in Dreiwellenanordnung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentspruches 1.The invention relates to a dual-clutch transmission in three-shaft arrangement for motor vehicles according to the preamble of the patent award. 1

Ein derartiges Doppelkupplungsgetriebe beschreibt beispielsweise die EP 1 067 312 B1 , bei der zwei koaxial angeordnete, mit der Doppelkupplung zusammenwirkende Eingangswellen mit entsprechenden Gangzahnrädern auf zwei Abtriebswellen mit korrespondierenden Schaltzahnrädern abtreiben. Vorteile derartiger Doppelkupplungsgetriebe sind insbesondere der schnelle, ggf. ohne Zugkraftunterbrechung vollziehbare Gangwechsel, bei dem die der geöffneten Kupplung zugeordneten Gangstufen jeweils bereits vorwählbar sind. Die Baulänge des Getriebes bestimmt sich u. a. aus der Anzahl der Gangstufen mit entsprechend vielen Zahnrädern auf den Eingangswellen und ist z. B. bei einem Getriebe mit sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang nicht unerheblich.Such a dual-clutch transmission describes, for example, the EP 1 067 312 B1 in which two coaxially arranged input shafts, which cooperate with the double clutch, abort with corresponding gear toothed wheels on two output shafts with corresponding shift gear wheels. Advantages of such dual-clutch transmissions are, in particular, the rapid gearshift, possibly without traction interruption, in which the gear ratios associated with the opened clutch are each already preselected. The length of the transmission is determined, inter alia, from the number of gear stages with a corresponding number of gears on the input shafts and z. B. not insignificant in a transmission with six forward gears and one reverse gear.

Durch die EP 1 914 105 A2 ist ein weiteres Doppelkupplungsgetriebe der gattungsgemäßen Art bekannt, das von den Drehachsen her gesehen in Zweiwellenbauart ausgeführt ist, mit einer dritten, zu den beiden Getriebewellen schräg angeordneten Abtriebswelle zur Überführung des Abtriebsmomentes über eine Beveloidzahnradstufe seitlich am Getriebe vorbei zu einem vorne liegenden Achsdifferenzial. Auch hier ist eine nicht unbeträchtliche Baulänge des Getriebes in Kauf zu nehmen, da sämtliche die Gangstufen bildenden Zahnräder hintereinander auf den beiden Getriebewellen angeordnet sind.By the EP 1 914 105 A2 is another dual-clutch transmission of the generic type known, which is seen from the axes of rotation forth in Zweiwellenbauart, with a third, obliquely arranged to the two transmission shafts output shaft for transferring the output torque via a Beveloidzahnradstufe side of the transmission over to a front axle differential. Again, a not inconsiderable length of the transmission is to be accepted, since all the gear stages forming gears are arranged one behind the other on the two transmission shafts.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Doppelkupplungsgetriebe der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, das baulich besonders kompakt und trotz Bereitstellung zahlreicher Gangstufen mit geringer Baulänge herstellbar ist und das durch seine Konstruktion zusätzliche Funktionen und Ausgestaltungen ermöglicht.The object of the invention is to propose a dual-clutch transmission of the generic type which is structurally particularly compact and despite the provision of numerous gears with a small overall length can be produced and which allows additional functions and configurations by its construction.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung beinhalten die Unteransprüche.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous and particularly expedient developments of the invention include the subclaims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Zahnräder auf den Eingangswellen mit Festzahnrädern auf einer benachbarten Zwischenwelle kämmen, welche Festzahnräder ferner mit den Schaltzahnrädern der funktionell einzigen Abtriebswelle zusammenwirken. Die vorgeschlagene Getriebeauslegung schafft für das Doppelkupplungsgetriebe ein Gruppengetriebe, bei dem die auf den Eingangswellen befindlichen Zahnräder der Gangstufen über die Zwischenwelle mit jedem Schaltzahnrad auf der Abtriebswelle kuppelbar ist. Insgesamt sind weniger, die Baulänge des Getriebes bestimmende Zahnräder bei vergleichbaren Gangstufen erforderlich.According to the invention it is proposed that the gears on the input shafts mesh with fixed gears on an adjacent intermediate shaft, which solid gears also interact with the switching gears of the functionally single output shaft. The proposed transmission design provides for the dual-clutch transmission, a group transmission in which the located on the input shafts gears of the gear stages via the intermediate shaft with each switching gear on the output shaft is coupled. Overall, less, the length of the transmission determining gears are required at comparable grades.

Besonders bevorzugt können auf der einen Eingangswelle zwei über Synchronkupplungen kuppelbare Schaltzahnräder und auf der anderen Eingangswelle ein Festzahnrad angeordnet sein, die über Synchronkupplungen auf der Abtriebswelle mit den korrespondierenden Schaltzahnrädern der Abtriebswelle kuppelbar sind. Dies ergibt auf der Eingangsseite drei Gangzahnräder, die in Verbindung mit vier Gangzahnrädern auf der Abtriebswelle theoretisch zwölf Gangstufen bilden. Dabei kann auf der einen Eingangswelle auch eine Synchronkupplung entfallen.Particularly preferred may be arranged on one input shaft two via synchronous clutches shiftable gear wheels and on the other input shaft, a fixed gear, which can be coupled via synchronizer clutches on the output shaft with the corresponding switching gears of the output shaft. This results in the input side of three gear wheels, which theoretically form twelve gear ratios in conjunction with four gear wheels on the output shaft. It can be omitted on the one input shaft and a synchronizer clutch.

Alternativ dazu können auf beiden Eingangswellen zwei über Synchronkupplungen kuppelbare Schaltzahnräder angeordnet sein, die über Synchronkupplungen auf der Abtriebswelle mit den korrespondierenden Schaltzahnrädern der Abtriebswelle kuppelbar sind. Daraus resultieren theoretisch sechzehn Gangstufen. Es sei jedoch bemerkt, dass aufgrund der Auslegung des Doppelkupplungsgetriebes zu einem Gruppengetriebe nicht alle sich ergebenden Gangstufen bei üblichen Übersetzungssprüngen nutzbar sind.Alternatively, two shift gears which can be coupled via synchronizer clutches can be arranged on both input shafts and can be coupled via synchronous clutches on the output shaft to the corresponding shift gears of the output shaft. This theoretically results in sixteen speed steps. It should be noted, however, that due to the design of the dual-clutch transmission to a group transmission not all resulting gear ratios are available for usual translation jumps.

In zweckmäßiger Weise kann eine Übersetzungsstufe zwischen einem Schaltzahnrad auf der Eingangswelle, dem korrespondierenden Festzahnrad auf der Zwischenwelle und dem Schaltzahnrad auf der Abtriebswelle durch Zwischenschaltung eines Umkehrzahnrades als Rückwärtsgang ausgeführt sein. Durch die Gruppengetriebeauslegung können ggf. sogar mehrere, in der Übersetzung unterschiedliche Rückwärtsgänge nutzbar sein.Conveniently, a translation stage between a shift gear on the input shaft, the corresponding fixed gear on the intermediate shaft and the shift gear on the output shaft by interposition of a reverse gear to be executed as reverse gear. Due to the group transmission design, it may even be possible to use a plurality of different reverse gears in translation.

Insbesondere können bei einem Kraftfahrzeug mit zumindest Frontantrieb (oder Allradantrieb) die Zwischenwelle und die Abtriebswelle achsparallel ausgerichtet und unter einem definierten Winkel schräg zu den koaxialen Eingangswellen angeordnet sein, wobei die Zahnräder auf den Eingangswellen Beveloidverzahnungen aufweisen. Damit kann das das vordere Achsdifferenzial des Kraftfahrzeuges antreibende Kegelzahnrad auf der Abtriebswelle und das Differenzialgetriebe räumlich vorteilhaft neben der Doppelkupplung des Getriebes angeordnet werden.In particular, in a motor vehicle with at least front-wheel drive (or four-wheel drive) the intermediate shaft and the output shaft aligned axially parallel and be arranged at a defined angle obliquely to the coaxial input shafts, wherein the gears on the input shafts Beveloidverzahnungen. Thus, the beforehand axle differential of the motor vehicle driving bevel gear on the output shaft and the differential gear spatially advantageous next to the dual clutch of the transmission can be arranged.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann ferner zumindest eine Übersetzungsstufe zwischen einem Zahnrad auf der einen Eingangswelle und einem Zahnrad auf der anderen Eingangswelle relativ zur Abtriebswelle gleich oder annähernd gleich ausgeführt sein, so dass eine Antriebsübertragung in diesen Übersetzungsstufen über beide Kupplungen ausführbar ist. Dabei kann eine Kupplung vollständig geschlossen sein, während die andere ggf. im geregelten Schlupfzustand gehalten wird. Durch das Anfahren über zwei Kupplungen ist es gegebenenfalls möglich, die Kupplungen kleiner zu dimensionieren.In an advantageous embodiment of the invention, at least one transmission stage between a gear on the one input shaft and a gear on the other input shaft relative to the output shaft can be made equal or approximately equal, so that a drive transmission in these gear ratios on both clutches is executable. In this case, one clutch can be completely closed, while the other may be in the regulated slip condition is maintained. By starting over two clutches, it may be possible to dimension the clutches smaller.

Aufgrund der höheren Anzahl an Gangstufen (vorwärts wie rückwärts) gegenüber konventionellen Getrieben ist es alternativ oder ergänzend möglich, eine kürzere Anfahrübersetzung als üblich zu realisieren und ist damit eine kleinere Anfahrkupplung ermöglicht.Due to the higher number of gear stages (forward and reverse) compared to conventional transmissions, it is alternatively or additionally possible to realize a shorter starting ratio than usual and thus a smaller starting clutch is possible.

Des weiteren kann das Abtriebsritzel der Abtriebswelle zum Antrieb eines integrierten Achsdifferenziales seitlich neben der eingangsseitigen Doppelkupplung angeordnet sein, wobei in baulich günstiger Weise bei einem Längseinbau des Getriebes die die Eingangswelle kreuzende Differenzial-Halbwelle vor oder hinter der Doppelkupplung positioniert ist.Furthermore, the output pinion of the output shaft for driving an integrated axle differential can be arranged laterally next to the input-side dual clutch, wherein in a structurally favorable manner in a longitudinal installation of the transmission, the input shaft crossing differential half-wave is positioned in front of or behind the double clutch.

Bei einer Auslegung des Doppelkupplungsgetriebes für einen Allradantrieb mit zwei Abtriebselementen und einem integrierten Zwischenachsdifferenzial wird vorgeschlagen, dass die Abtriebswelle als Hohlwelle ausgeführt ist, durch die hindurch die beiden abtreibenden, koaxialen Achswellen geführt sind.In an interpretation of the dual-clutch transmission for a four-wheel drive with two output elements and an integrated interaxle differential is proposed that the output shaft is designed as a hollow shaft through which the two abducting, coaxial axle shafts are guided.

Dabei kann in einer fertigungstechnisch vorteilhaften Konstruktion das Zwischenachsdifferenzial etwa mittig der Abtriebswelle zwischen einer ersten und einer zweiten Gruppe von Schaltzahnrädern mit je einer Doppelsynchronkupplung positioniert sein. Dies ermöglicht im Wesentlichen gleich lange, abtreibende Achswellen, die ggf. sogar als Gleichteile ausgeführt sein können.In this case, the intermediate-axis differential can be positioned in the middle of the output shaft between a first and a second group of switching gears, each with a double synchronizer clutch in a production engineering advantageous construction. This allows essentially the same length, abortive axle shafts, which may possibly even be executed as equal parts.

Ferner kann das Zwischenachsdifferenzial beispielsweise in an sich bekannter Weise als Torsendifferenzial oder noch bauraumgünstiger als Kronraddifferenzial beziehungsweise als Parallelachsendifferenzial ausgeführt sein, die sich aufgrund ihrer kompakten Abmaße optimal in die als Hohlwelle konzipierte Abtriebswelle einfügen. Dabei kann in weiterer fertigungstechnisch günstiger Auslegung das antreibende Gehäuse des Zwischenachsdifferenziales mittig in zwei Gehäusehälften unterteilt sein, wobei eine jede Gehäusehälfte einstückig mit der korrespondierenden Hälfte der Abtriebswelle ausgeführt ist.Furthermore, the interaxle differential, for example in a conventional manner as Torsendifferenzial or even space-saving as Kronraddifferenzial or parallel axis differential be executed that fit optimally in the designed as a hollow shaft output shaft due to their compact dimensions. In this case, the driving housing of the Zwischenachsdifferenziales be divided centrally into two housing halves in a further manufacturing technology favorable design, wherein each housing half is formed integrally with the corresponding half of the output shaft.

Des weiteren kann zur Erzielung eines im wesentlichen mittigen Abtriebs zum hinteren Achsdifferenzial des Kraftfahrzeuges die nach hinten geführte Achswelle des Zwischenachsdifferenziales über einen Stirnradtrieb auf eine Flanschwelle abtreiben, die koaxial zur Zwischenwelle angeordnet ist.Furthermore, to achieve a substantially central output to the rear axle differential of the motor vehicle, the guided rearwardly axle shaft of the Zwischenachsdifferenziales abradable via a spur gear on a flange which is arranged coaxially to the intermediate shaft.

Schließlich können die drei Drehachsen der besagten Getriebewellen im Querschnitt gesehen ein Dreieck bildend derart ausgerichtet sein, dass die Drehachse der Abtriebswelle(n) oberhalb, seitlich oder unterhalb der Eingangswelle(n) positioniert sind und damit optimal an gegebene Einbauverhältnisse des Kraftfahrzeuges anpassbar sind.Finally, as seen in cross-section, the three axes of rotation of said transmission shafts can be oriented in a triangular manner such that the axis of rotation of the output shaft (s) are positioned above, laterally or below the input shaft (s) and thus optimally adaptable to given installation conditions of the motor vehicle.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:Several embodiments of the invention are explained in more detail below with further details. The schematic drawing shows in:

1 als Blockschaltbild ein Doppelkupplungsgetriebe in Dreiwellenanordnung für Kraftfahrzeuge, mit zwei koaxialen Eingangswellen, einer Zwischenwelle und einer Abtriebswelle, die auf ein vorderes Achsdifferenzial abtreibt; 1 a block diagram of a dual-clutch transmission in three-shaft assembly for motor vehicles, with two coaxial input shafts, an intermediate shaft and an output shaft which drifts to a front axle differential;

2 eine tabellarische Übersicht der mit dem Doppelkupplungsgetriebe schaltbaren Übersetzungsstufen; 2 a tabular overview of the switchable with the dual-clutch gear ratios;

3 ebenfalls als Blockschaltbild ein zur 1 modifiziertes Doppelkupplungsgetriebe für ein allradgetriebenes Kraftfahrzeug mit zusätzlich einem Zwischenachsdifferenzial und einem zweiten Abtriebselement zu einem hinteren Achsdifferenzial; 3 also as a block diagram to the 1 Modified dual-clutch transmission for a four-wheel drive motor vehicle with an additional Zwischenachsdifferenzial and a second output element to a rear axle differential;

4 wiederum eine tabellarische Übersicht der mit dem Doppelkupplungsgetriebe gemäß 3 schaltbaren Übersetzungsstufen; und 4 again a tabular overview of the with the dual-clutch transmission according to 3 switchable gear ratios; and

5a bis 5c drei bevorzugte, jeweils in einem Dreieck ausgelegte Anordnungen der Drehachsen der Eingangswelle, der Zwischenwelle und der Abtriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes. 5a to 5c three preferred, each designed in a triangle arrangements of the axes of rotation of the input shaft, the intermediate shaft and the output shaft of the dual clutch transmission.

In der 1 ist mit 10 ein Doppelkupplungsgetriebe bezeichnet, mit zwei koaxialen Eingangswellen 12, 14, die über eine Doppelkupplung bzw. über zwei hydraulisch gesteuerte Reibungs-Kupplungen K1, K2 mit der Kraftabgabewelle einer Antriebsmaschine (nicht dargestellt) trieblich verbindbar sind.In the 1 is with 10 a dual-clutch transmission, with two coaxial input shafts 12 . 14 , which are connected via a dual clutch or via two hydraulically controlled friction clutches K1, K2 with the power output shaft of a prime mover (not shown) drivably connectable.

Die Eingangswelle 12 trägt ein Festzahnrad 16, das mit einem Festzahnrad 18 auf einer Zwischenwelle 20 kämmt.The input shaft 12 carries a fixed gear 16 that with a fixed gear 18 on an intermediate shaft 20 combs.

Ferner sind auf der als Hohlwelle ausgeführten Eingangswelle 14 zwei Schaltzahnräder 22, 24 verdrehbar gelagert, die alternierend mittels einer Doppelsynchronkupplung 26 mit der Eingangswelle 14 kuppelbar sind. Die Schaltzahnräder 22, 24 kämmen mit weiteren Festzahnrädern 28, 30 auf der Zwischenwelle 20.Further, on the input shaft designed as a hollow shaft 14 two shift gears 22 . 24 rotatably mounted, which alternately by means of a double synchronizer coupling 26 with the input shaft 14 are detachable. The shift gears 22 . 24 comb with other fixed gears 28 . 30 on the intermediate shaft 20 ,

Achsparallel zur Zwischenwelle 20 ist eine Abtriebswelle 32 vorgesehen, die vier über zwei Doppelsynchronkupplungen 34, 36 mit der Abtriebswelle 32 kuppelbare Schaltzahnräder 38, 40, 42, 44 trägt. Die Schaltzahnräder 38, 40, 42 kämmen mit den Festzahnrädern 18, 28, 30 auf der Zwischenwelle 20, die über ein weiteres Festzahnrad 31 mit dem Schaltzahnrad 44 zusammenwirkt.Axially parallel to the intermediate shaft 20 is an output shaft 32 provided, the four via two double synchronous couplings 34 . 36 with the output shaft 32 detachable shift gears 38 . 40 . 42 . 44 wearing. The shift gears 38 . 40 . 42 mesh with the fixed gears 18 . 28 . 30 on the intermediate shaft 20 . the over another fixed gear 31 with the shift gear 44 interacts.

Des Weiteren ist an der Abtriebswelle 32 ein Abtriebsritzel 46 befestigt, das mit einem in das Doppelkupplungsgetriebe 10 integrierten Achsdifferenzial 48 zusammenwirkt.Furthermore, on the output shaft 32 an output pinion 46 attached, with one in the dual-clutch transmission 10 integrated axle differential 48 interacts.

Das Achsdifferenzial 48 (z. B. ein Kegelraddifferenzial) treibt über nur angedeutete Halbwellen 50, 52 die Vorderräder des Kraftfahrzeuges in bekannter Weise an; die Halbwelle 50 kreuzt dabei die Eingangswellen 12, 14 zwischen der Doppelkupplung K1, K2 und den Schaltzahnrädern 22, 24.The axle differential 48 (eg a bevel gear differential) drives over only indicated half-waves 50 . 52 the front wheels of the motor vehicle in a known manner; the half-wave 50 crosses the input shafts 12 . 14 between the dual clutch K1, K2 and the shift gears 22 . 24 ,

Die besagten Wellen 12, 14, 20, 32 sind in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse drehbar in einer Dreiwellenanordnung gelagert, wobei deren Drehachsen gemäß den 5a bis 5c ein Dreieck bilden; in der gezeigten Anordnung sind die beiden koaxialen Eingangswellen 12, 14 als eine Welle betrachtet. Wie ersichtlich ist, kann die das Abtriebsritzel 46 tragende Abtriebswelle 32 oberhalb (5a) oder unterhalb (5b) oder dicht unterhalb und vermehrt seitlich der Eingangswellen 12, 14 liegen, wobei die eine Halbwelle 50 des Achsdifferenziales 48 die Eingangswellen 12, 14 oberhalb (5a) oder mehr oder minder unterhalb (5b, 5c) kreuzen.The waves said 12 . 14 . 20 . 32 are rotatably mounted in a three-shaft arrangement in a gear housing, not shown, wherein the axes of rotation according to the 5a to 5c form a triangle; in the arrangement shown, the two coaxial input shafts 12 . 14 considered as a wave. As can be seen, the output pinion 46 supporting output shaft 32 above ( 5a ) or below ( 5b ) or close below and increases laterally of the input shafts 12 . 14 lie, with the one half-wave 50 of the axle differential 48 the input shafts 12 . 14 above ( 5a ) or more or less below ( 5b . 5c ).

Ferner sind die achsparallelen Drehachsen der Zwischenwelle 20 und der Abtriebswelle 32 zur Drehachse der Eingangswellen 12, 14 in einem Winkel α von ca. 5° nach vorne divergierend geneigt. Um adäquate Zahneingriffe zwischen den besagten Zahnrädern der Wellen 12, 14, 20, 32 sicherzustellen, sind die Zahnräder 16, 22, 24 auf den Eingangswellen 12, 14 mit einer Beveloidverzahnung versehen.Furthermore, the axis-parallel axes of rotation of the intermediate shaft 20 and the output shaft 32 to the axis of rotation of the input shafts 12 . 14 inclined at an angle α of about 5 ° forward diverging. To ensure adequate meshing between the said gears of the waves 12 . 14 . 20 . 32 ensure the gears are 16 . 22 . 24 on the input shafts 12 . 14 provided with Beveloidverzahnung.

Durch die beschriebene Anordnung mit der Zwischenwelle 20 und den kuppelbaren Zahnrädern sowohl auf den Eingangswellen 12, 14 als auch auf der Abtriebswelle 32 ist ein Gruppengetriebe geschaffen, mittels dem ein jedes antreibende Zahnrad 22, 24, 16 mit jedem abtreibenden Zahnrad 38, 40, 42, 44 unter Bildung einer Übersetzungsstufe schaltbar ist. Zudem ist zumindest ein Rückwärtsgang R dadurch geschaffen, dass auf einer gehäusefesten Achse 54 ein Umkehrzahnrad 56 angeordnet ist, welches mit dem Festzahnrad 28 auf der Zwischenwelle 20 und dem Schaltzahnrad 38 auf der Abtriebswelle 32 in Eingriff ist.By the described arrangement with the intermediate shaft 20 and the engageable gears both on the input shafts 12 . 14 as well as on the output shaft 32 is a group gear created by means of which each driving gear 22 . 24 . 16 with every abortive gear 38 . 40 . 42 . 44 is switchable to form a translation stage. In addition, at least one reverse gear R is created by that on a housing-fixed axis 54 a reverse gear 56 is arranged, which with the fixed gear 28 on the intermediate shaft 20 and the shift gear 38 on the output shaft 32 is engaged.

Die 2 gibt eine tabellarische Übersicht einer bei vernünftigen Übersetzungssprüngen möglichen Gangabstufung des Doppelkupplungsgetriebes 10. Dabei sind der besseren Übersichtlichkeit wegen die Schaltzustände der Schaltzahnräder 38, 40, 42, 44 mit A, B, C und R bezeichnet, die Schaltzustände der Schaltzahnräder 22, 24 und der Kupplungszustand des Festzahnrades 16 mit I, II und III.The 2 gives a tabular overview of possible at reasonable translation jumps gear ratio of the dual-clutch transmission 10 , Here are the sake of clarity, the switching states of the shift gears 38 . 40 . 42 . 44 denoted by A, B, C and R, the switching states of the switching gears 22 . 24 and the coupling state of the fixed gear 16 with I, II and III.

Die Tabelle gemäß 2 zeigt eine Auslegung mit sieben Vorwärts-Gangstufen (1 bis 7) und theoretischen drei Rückwärtsgängen R.The table according to 2 shows a design with seven forward gear ratios (1 to 7) and theoretical three reverse gears R.

Ist beispielsweise die Kupplung K1 geschlossen und sind die beiden Schaltzahnräder I (24) auf der Eingangswelle 14 und A (40) auf der Abtriebswelle 32 aktiviert, so ist der 1. Gang geschaltet. Durch Umschalten der Synchronkupplungen 34 und 36 können die Schaltzahnräder B (42) oder C (44) aktiviert und somit die Gangstufen 3 und 5 geschaltet werden. Wird hingegen das Schaltzahnrad R (38) über die Synchronkupplung 34 aktiviert, so ist ein Rückwärtsgang R geschaltet.For example, if the clutch K1 is closed and the two shift gears I ( 24 ) on the input shaft 14 and A ( 40 ) on the output shaft 32 activated, the 1st gear is switched. By switching the synchronizer clutches 34 and 36 the shift gears B ( 42 ) or C ( 44 ) are activated and thus the gears 3 and 5 are switched. If, however, the shift gear R ( 38 ) via the synchronizer clutch 34 activated, a reverse gear R is switched.

In z. B. der ersten Gangstufe 1 kann durch Öffnen der Kupplung K1 und gleichzeitiges Schließen der Kupplung K2 die zweite Gangstufe 2 geschaltet werden. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, kann dazu das Schaltzahnrad A auf der Abtriebswelle 32 aktiviert bleiben. Die weiteren Schaltvorgänge zum Aktivieren der sieben Vorwärtsgänge 1 bis 7 können ohne weiteres aus der Tabelle abgeleitet werden, so dass sich weitere Erklärungen dazu erübrigen.In z. B. the first gear 1, the second gear 2 can be switched by opening the clutch K1 and simultaneous closing of the clutch K2. As can be seen from the table, to the shift gear A on the output shaft 32 stay activated. The further switching operations for activating the seven forward gears 1 to 7 can be readily derived from the table, so that further explanations are unnecessary.

Durch die unvermeidliche Verknüpfung der Übersetzungsstufen im geschaffenen Gruppengetriebe sind in der Tabelle zwei zweite Vorwärtsgänge 2, 2'', zwei vierte Vorwärtsgänge 4, 4' und mehrere Rückwärtsgänge R, R', R'' geschaffen, die in ihren Übersetzungsverhältnissen i nahe beieinander liegen oder sogar gleich sind. Dies ermöglicht z. B., dass das Kraftfahrzeug in der zweiten Gangstufe 2, 2' durch Schließen beider Kupplungen K1, K2 und aktiviertem Schaltzahnrad A angefahren werden kann, so dass sich das Anfahrmoment auf beide Kupplungen K1, K2, auf beide Eingangswellen 12, 14 und auf das antreibende Schaltzahnrad III (22) und das Festzahnrad 11 (16) aufteilt und Überbelastungen vermieden sind.Due to the inevitable linkage of the gear ratios in the created group transmission two second forward gears 2, 2 '', two fourth forward gears 4, 4 'and a plurality of reverse gears R, R', R '' are created in the table, which lie in their gear ratios i close to each other or even the same. This allows z. Example, that the motor vehicle in the second gear 2, 2 'by closing both clutches K1, K2 and activated shift gear A can be approached, so that the starting torque on both clutches K1, K2, on both input shafts 12 . 14 and on the driving switching gear III ( 22 ) and the fixed gear 11 ( 16 ) and overloads are avoided.

Die 3 zeigt ein weiteres Doppelkupplungsgetriebe 60 für ein Allrad getriebenes Kraftfahrzeug, das nur soweit beschrieben ist, als es sich wesentlich von dem vorstehend erläuterten Doppelkupplungsgetriebe 10 unterscheidet. Funktionell gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.The 3 shows another dual-clutch transmission 60 for a four-wheel drive motor vehicle, which is described only insofar as it is substantially different from the above-described dual-clutch transmission 10 different. Functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Abweichend zur 1 sind auf der mit der Kupplung K2 korrespondierenden Eingangswelle 12 zwei Schaltzahnräder 62, 64 angeordnet, die mittels einer weiteren Doppelsynchronkupplung 66 alternierend mit der Eingangswelle 12 kuppelbar sind. Die Schaltzahnräder 62, 64 kämmen mit den Festzahnrädern 18, 31 auf der Zwischenwelle 20.Deviating from 1 are on the input shaft corresponding to the clutch K2 12 two shift gears 62 . 64 arranged, which means of a further double synchronous coupling 66 alternating with the input shaft 12 are detachable. The shift gears 62 . 64 mesh with the fixed gears 18 . 31 on the intermediate shaft 20 ,

Dies ermöglicht bei einer Übersetzungsauslegung gemäß der Tabelle in 4 die Schaffung der über die Synchronkupplung 66 aktivierbaren Schaltzustände II (Schaltzahnrad 62) und IV (über Schaltzahnrad 64) mit Kraftfluss über die Kupplung K2. Daraus resultieren weitere konstruktive Freiheitsgrade in der Auslegung der Antriebsübersetzungen i mit ggf. über zwei Gangstufen 1, 1' oder 2, 2' oder 4, 4' bei geschlossenen Kupplungen K1, K2 übertragbarer Antriebsleistung. Es können ggf. auch andere Gangstufen 1 bis 7 oder R mit gleichen oder nahezu gleichen Übersetzungsverhältnissen ausgelegt sein.This allows for a translation interpretation according to the table in 4 the creation of the via the synchronizer clutch 66 activatable switching states II (Schaltzahnrad 62 ) and IV (via shift gear 64 ) with power flow through the clutch K2. This results in further constructive degrees of freedom in the design of the drive ratios i with optionally via two gear ratios 1, 1 'or 2, 2' or 4, 4 'with closed clutches K1, K2 transferable drive power. It may possibly be designed other gear ratios 1 to 7 or R with the same or almost the same gear ratios.

Zur Erzielung eines Allradantriebes ist die Abtriebswelle 68 als Hohlwelle ausgeführt, die wie vorstehend beschrieben die Schaltzahnräder 38 bis 44 und die Synchronkupplungen 34 und 36 trägt.To achieve a four-wheel drive is the output shaft 68 designed as a hollow shaft, as described above, the switching gears 38 to 44 and the synchronous couplings 34 and 36 wearing.

Zwischen den beiden Zahnradsätzen 38, 40 und 42, 44 ist etwa mittig der Abtriebswelle 68 ein Zwischenachsdifferenzial 70 eingeschaltet, das als hier beispielhaft an sich bekanntes Torsendifferenzial ausgeführt ist. Dabei ist das Gehäuse des Torsendifferenziales 70 mittig geteilt, wobei eine jede Gehäusehälfte 72a, 72b mit je einem Wellenabschnitt 68a, 68b der Abtriebswelle 68 einstückig gefertigt ist. Alternativ zum gezeigten Torsendifferenzial kann das Zwischenachsdifferenzial noch bauraumgünstiger als ein Kronraddifferenzial ausgeführt sein.Between the two gear sets 38 . 40 and 42 . 44 is about the middle of the output shaft 68 an interaxle differential 70 switched on, which is designed as here by way of example known per se Torsendifferenzial. Here is the case of Torsendifferenziales 70 divided in the middle, with each half of the housing 72a . 72b each with a shaft section 68a . 68b the output shaft 68 is made in one piece. As an alternative to the Torsen differential shown, the interaxle differential can be made even more space-saving than a crown gear differential.

Das Torsendifferenzial 70 treibt über Zentralschraubenräder 74 die koaxial in der Abtriebswelle 68 gelagerten Achswellen 76, 78 an, von denen die nach vorne führende Achswelle 76 das Abtriebsritzel 46 des vorderen Achsdifferenziales 48 (vg. 1) antreibt.The Torsen differential 70 drives via central screw wheels 74 coaxial in the output shaft 68 mounted axle shafts 76 . 78 of which the forward leading axle shaft 76 the output pinion 46 of the front axle differential 48 (Vg. 1 ) drives.

Die nach hinten führende Achswelle 78 treibt über einen Stirnradtrieb mit den Zahnrädern 80, 82 eine koaxial zur Zwischenwelle 20 drehbar gelagerte Flanschwelle 84 als zweites Abtriebselement an, das z. B. über eine nur angedeutete Kardanwelle 86 mit einem Gelenk 86a mit einem hinteren Achsdifferenzial des Kraftfahrzeuges trieblich verbunden ist.The rear axle shaft 78 drives via a spur gear with the gears 80 . 82 one coaxial with the intermediate shaft 20 rotatably mounted flange shaft 84 as the second output element, the z. B. via a propshaft only indicated 86 with a joint 86a is drivingly connected to a rear axle differential of the motor vehicle.

Das Antriebsmoment auf die beiden Achsdifferenziale des Kraftfahrzeuges verläuft somit von der Abtriebswelle 68 mit dem Torsendifferenzial 70 auf die beiden Achswellen 76, 78 und von diesen über das Abtriebsritzel 46 auf das vordere Achsdifferenzial 48 und über den Stirnradtrieb 80, 82 und die Flanschwelle 84 zum hinteren, nicht dargestellten Achsdifferenzial.The drive torque on the two axle differentials of the motor vehicle thus extends from the output shaft 68 with the Torsendifferenzial 70 on the two axle shafts 76 . 78 and of these on the output pinion 46 on the front axle differential 48 and over the spur gear 80 . 82 and the flange threshold 84 to the rear, not shown axle differential.

Durch die Schrägstellung der Zwischenwelle 20 und der achsparallelen Abtriebswelle 68 mit integrierten Achswellen 76, 78 relativ zu den koaxialen Eingangswellen 12, 14 sind die auf den Eingangswellen 12, 14 angeordneten Schaltzahnräder 22, 24 und 62, 64 wiederum mit einer Beveloidverzahnung ausgeführt. Ferner sind die Drehachsen der besagten Wellen 12, 14, 20, 68, 76, 78 wiederum gemäß den Ausführungen zu den 5a bis 5c der Zeichnung so ausgelegt, dass eine konstruktiv günstige Anordnung insbesondere des vorderen Achsdifferenziales 48 mit den quer verlaufenden Achshalbwellen 50, 52 erreicht ist.Due to the inclination of the intermediate shaft 20 and the axis-parallel output shaft 68 with integrated axle shafts 76 . 78 relative to the coaxial input shafts 12 . 14 are the on the input shafts 12 . 14 arranged switching gears 22 . 24 and 62 . 64 again performed with Beveloidverzahnung. Furthermore, the axes of rotation of said waves 12 . 14 . 20 . 68 . 76 . 78 again according to the comments on the 5a to 5c the drawing designed so that a structurally favorable arrangement in particular of the front axle differential 48 with the transverse axle half-shafts 50 . 52 is reached.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind Kombinationen aus den 1 und 3 mit mehr oder weniger Gangabstufungen ohne weiteres ableitbar. Das Abtriebsritzel 46 kann ggf. auch nach hinten aus dem Getriebegehäuse herausgeführt sein, wenn in einer anderen Antriebsanordnung das Doppelkupplungsgetriebe 10 oder 60 vor dem vorderen Achsdifferenzial 48 positioniert sein soll.The invention is not limited to the described embodiments. In particular, combinations of the 1 and 3 with more or less gear gradations readily derivable. The output pinion 46 may possibly also led out to the rear out of the gear housing, if in another drive arrangement, the dual-clutch transmission 10 or 60 in front of the front axle differential 48 should be positioned.

Die drei beschriebenen Wellen mit ihren koaxialen Pendants können auch durchgehend achsparallel ausgerichtet sein, so dass eine Beveloidverzahnung nicht benötigt ist. Ferner können die Eingangswelle 12, 14 und die Zwischenwelle 20 achsparallel und nur die Abtriebswelle 32 bzw. 68 schräg unter einem Winkel α dazu geneigt angeordnet sein. Die Beveloidverzahnungen müssten demzufolge auf den Zahnrädern der Abtriebswelle vorgesehen sein.The three waves described with their coaxial counterparts can also be aligned axially parallel, so that Beveloidverzahnung is not needed. Furthermore, the input shaft 12 . 14 and the intermediate shaft 20 paraxial and only the output shaft 32 respectively. 68 be inclined at an angle α inclined thereto. The Beveloidverzahnungen should therefore be provided on the gears of the output shaft.

Schließlich könnten auch unter einem gleichen Winkel α die Zwischenwelle 20 zu den Eingangswellen 12, 14 und die Abtriebswelle 32 bzw. 68 zur Zwischenwelle 20 geneigt sein. Anstelle einer Beveloidverzahnung könnten hier für alle Zahnräder der Gangstufen gleiche an die Schrägstellungen der Wellen entsprechend angepasste Verzahnungen verwendet sein.Finally, even at an equal angle α, the intermediate shaft 20 to the input shafts 12 . 14 and the output shaft 32 respectively. 68 to the intermediate shaft 20 be inclined. Instead of Beveloidverzahnung could be used here for all gears of the gear stages equal to the inclinations of the waves appropriately adapted teeth.

Claims

Dual-clutch transmission in three-shaft arrangement for motor vehicles, with two coaxially arranged and each with a driven clutch (K1, K2) cooperating input shafts ( 12 . 14 ), which drive via synchronous clutches switchable, formed by gears drive ratios at least one axis of the motor vehicle, characterized in that the gears ( 16 . 22 . 24 ; 62 . 64 ) of the drive ratios on the input shafts ( 12 . 14 ) with fixed gears ( 28 . 30 . 18 . 31 ) on an adjacent intermediate shaft ( 20 ), which fixed gears are further meshed with the shift gears ( 38 . 40 . 42 . 44 ) a common output shaft ( 32 ; 68 . 76 . 78 ) interact.

Dual-clutch transmission according to claim 1, characterized in that on the one input shaft ( 14 ) two via synchronous couplings ( 26 ) detachable switching gears ( 22 . 24 ) and on the other input shaft ( 12 ) a fixed gear ( 16 ) are arranged, which via synchronous couplings ( 34 . 36 ) on the output shaft ( 32 ; 68 ) with the corresponding shift gears ( 38 . 40 . 42 . 44 ) of the output shaft ( 32 ; 68 ) are detachable.

Double clutch transmission according to claim 1, characterized in that on both input shafts ( 12 . 14 ) two via synchronous couplings ( 26 . 66 ) detachable switching gears ( 22 . 24 . 62 . 64 ) are arranged, which via synchronous couplings ( 34 . 36 ) on the output shaft ( 32 ; 68 ) with the corresponding shift gears ( 38 . 40 . 42 . 44 ) of the output shaft ( 32 ; 68 ) are detachable.

Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that a transmission stage (R) between a switching gear ( 22 ) on the input shaft ( 14 ), the corresponding fixed gear ( 28 ) on the intermediate shaft ( 20 ) and the shift gear ( 38 ) on the output shaft ( 32 ; 68 ) by interposition of a reverse gear ( 56 ) is executed as reverse gear.

Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate shaft ( 20 ) and the output shaft ( 32 ; 68 ) aligned axially parallel and at a defined angle (α) obliquely to the coaxial input shafts ( 12 . 14 ) are arranged and that the gears ( 22 . 24 . 16 ; 62 . 64 ) on the input shafts ( 12 . 14 ) have Beveloidverzahnung.

Dual-clutch transmission according to one of the preceding claims, characterized in that at least one same gear ratio occurs on each partial transmission, so that in the case of the 1st or 2nd gear the starting operation on both clutches (K1) and (K2) is executable, otherwise a double downshift quickly and can be done without intermediate stages by changing to the other partial transmission with a target gear similar gear.

Double clutch transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the output pinion ( 46 ) of the output shaft ( 32 ; 76 ) for driving an integrated axle differential ( 48 ) is arranged laterally next to the input-side double clutch (K1, K2), wherein in a longitudinal installation of the transmission ( 10 ; 60 ) which the input shaft ( 12 . 14 ) crossing differential half-wave ( 50 ) is positioned in front of or behind the double clutch (K1, K2).

Double-clutch transmission according to one of the preceding claims, characterized in that in an all-wheel drive with two output elements ( 46 . 84 ) and an integrated interaxle differential ( 70 ) the output shaft ( 68 ) is designed as a hollow shaft, through which the two driven axle shafts ( 76 . 78 ) are guided.

Double-clutch transmission according to claim 8, characterized in that the interaxle differential ( 70 ) approximately in the middle of the hollow output shaft ( 68 ) between a first and a second group of switching gears ( 38 . 40 and 42 . 44 ), each with a double synchronous coupling ( 34 . 36 ) is positioned.

Double-clutch transmission according to claim 8 or 9, characterized in that the inter-axle differential is a Torsendifferenzial ( 70 ), a crown gear differential or a parallel axis differential.

Double-clutch transmission according to claim 9 or 10, characterized in that the driving housing of the interaxle differential ( 70 ) in the middle in two housing halves ( 72a . 72b ), wherein each housing half ( 72a . 72b ) in one piece with the corresponding shaft sections ( 68a . 68b ) of the hollow output shaft ( 68 ) is executed.

Double-clutch transmission according to one of claims 8 to 11, characterized in that the guided backwards axle shaft ( 78 ) of the interaxle differential ( 70 ) via a spur gear ( 80 . 82 ) on a flange shaft ( 84 ), which are coaxial with the intermediate shaft ( 20 ) is arranged.

Double-clutch transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the three axes of rotation of said transmission shafts ( 12 . 14 . 20 . 32 ; 68 ) seen in cross-section forming a triangle are aligned such that the axis of rotation of the output shaft ( 68 ) above, laterally or below the input shaft ( 12 . 14 ) is positioned.