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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE
ANMELDUNGEN
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/171,676,
die am 22. April 2009 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme
in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe und genauer ein kompaktes
Doppelkupplungsgetriebe, das drei Achsen aufweist, um sechs Gänge herzustellen,
von denen einer ein Rückwärtsgang
sein könnte.
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HINTERGRUND
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Die
Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformation,
die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung steht, und brauchen keinen
Stand der Technik zu bilden.
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Ein
typisches Mehrganggetriebe mit Vorgelegewellen und koplanaren Zahnradsätzen benutzt Vorgelegewellenzahnräder mit
einem unterschiedlichen, dedizierten Zahnradpaar oder -satz, um
jeden Vorwärtsgang
zu erreichen. Dementsprechend beträgt die bei dieser typischen
Konstruktion erforderliche Gesamtzahl von Zahnrädern das Zweifache der Zahl
von Vorwärtsgängen plus
drei für
Rückwärts. Dies
benötigt
eine große
Zahl von erforderlichen Zahnradpaaren, insbesondere bei Getrieben,
die eine relativ große
Zahl von Vorwärtsgängen aufweisen.
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Obgleich
gegenwärtige
Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und
verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere
von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und
des ruhigen Betriebes aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte
Größe und reduziertes
Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt
es in der Technik einen Bedarf für
ein Getriebe, das einen verbesserten Bauraum aufweist, während es
gewünschte Übersetzungsverhältnisse
und Drehmomentbereiche bereitstellt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Getriebe bereit, das ein Eingangselement,
ein Ausgangselement, ein erstes und zweites Wellenelement, eine erste
und zweite Vorgelegewelle, mehrere koplanare Zahnradsätze und
mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen
aufweist. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen
umfassen mehrere Synchronanordnungen und eine Doppelkupplungsanordnung. Das
Getriebe ist betreibbar, um zumindest einen Rückwärtsgang und mehrere Vorwärtsgänge zwischen
dem Eingangselement und dem Ausgangselement bereitzustellen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe zwischen
vier und sechs koplanare Zahnradsätze.
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Gemäß einem
nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe
vier Synchronanordnungen.
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Gemäß einem
nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zwei der
Synchronanordnungen Zweiwege-Synchroneinrichtungen und zwei der
Synchronanordnungen sind Einweg-Synchroneinrichtungen.
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Gemäß einem
nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe
drei Synchronanordnungen.
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Gemäß einem
nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Synchronanordnungen
Zweiwege-Synchroneinrichtungen.
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Gemäß einem
nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Getriebe
betreibbar, um zumindest fünf
Vorwärtsgänge bereitzustellen.
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Die
obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der besten Ausführungsarten
der Erfindung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen
leicht deutlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines Fünfganggetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines Fünfganggetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das Synchroneinrichtungs- und Ausgangszahnradlagen darstellt;
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3 ist
ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform des Fünfganggetriebes
von 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung, das alternative Synchroneinrichtungs- und Zahnradsatzlagen
darstellt;
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4 ist
ein schematisches Schaubild einer anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 ist
ein schematisches Schaubild einer anderen Ausführungsform eines Fünfganggetriebes gemäß der vorliegenden
Erfindung, das Synchroneinrichtungs- und Ausgangszahnradlagen darstellt;
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6 ist
ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform des Fünfganggetriebes
von 5 gemäß der vorliegenden
Erfindung, das alternative Synchroneinrichtungs- und Zahnradsatzlagen
darstellt;
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7 ist
ein schematisches Schaubild einer nochmals anderen Ausführungsform
eines Fünfganggetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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8 ist
ein schematisches Schaubild einer nochmals anderen Ausführungsform
eines Fünfganggetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das Synchroneinrichtungs- und Ausgangszahnradlagen darstellt;
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9 ist
ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform des Fünfganggetriebes
von 8 gemäß der vorliegenden
Erfindung, das alternative Synchroneinrichtungs- und Zahnradsatzlagen
darstellt;
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10 ist
ein schematisches Schaubild einer nochmals anderen Ausführungsform
eines Fünfganggetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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11 ist
ein schematisches Schaubild einer nochmals anderen Ausführungsform
eines Fünfganggetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das Synchroneinrichtungs- und Ausgangszahnradlagen darstellt;
und
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12 ist
ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform des Fünfganggetriebes
von 11 gemäß der vorliegenden
Erfindung, das alternative Synchroneinrichtungs- und Zahnradsatzlagen darstellt.
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BESCHREIBUNG
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist ein Mehrganggetriebe allgemein
durch Bezugszeichen 10 angegeben. Das Getriebe 10 umfasst
ein Eingangselement 12 und eine Zahnradanordnung 20.
Das Eingangselement 12 kann von dem Getriebe 10 getrennt sein
und einen Teil von einem Schwungrad oder anderen Ausgang einer Maschine
(die nicht gezeigt ist) bilden oder mit diesen verbunden sein. Die
Zahnradanordnung 20 umfasst verschiedene Wellen oder Wellenelemente,
koplanare kämmende
Zahnradsätze,
eine Doppelkupplungsanordnung und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen,
wie es hierin beschrieben wird. Zum Beispiel umfasst die Zahnradanordnung 20 eine
erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 22,
eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 24,
eine erste Vorgelegewelle 28 und eine zweite Vorgelegewelle 30.
Die zweite Welle oder das zweite Wellenelement 24 ist eine
Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Welle oder dem ersten
Wellenelement 22 ist und über dieser liegt. Die erste
und zweite Vorgelegewelle 28, 30 sind von dem
ersten und zweiten Wellenelement 22, 24 beabstandet
und liegen parallel zu diesen. Außerdem sind die erste und zweite
Vorgelegewelle 28, 30 durch zusätzliche
Zahnräder
und/oder Wellen (die nicht gezeigt sind) mit einer Achsantriebsanordnung (die
nicht gezeigt ist) verbindbar, die ausgestaltet ist, um ein Paar
Straßenräder (die
nicht gezeigt sind) anzutreiben. Die erste und zweite Welle 22, 24 definieren
eine erste Drehachse, die eine erste Vorgelegewelle 28 definiert
eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 30 definiert
eine dritte Drehachse.
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Eine
Doppelkupplungsanordnung 32 ist zwischen das Eingangselement 12 und
das erste und zweite Wellenelement 22, 24 schaltbar.
Die Doppelkupplungsanordnung 32 umfasst ein Kupplungsgehäuse 34,
das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 12 verbindbar
ist. Die Doppelkupplungsanordnung 32 könnte eine Trocken- oder Naßkupplungsanordnung
sein. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 32 ein
erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 36 und 38 auf.
Die Kupplungselemente 36 und 38 sind zusammen
mit dem Kupplungsgehäuse 34 ausgestaltet,
um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung
bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 36, 38 und
dem Kupplungsgehäuse 34 Reibplatten
montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken,
um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement 36 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 22 verbunden,
und das Kupplungselement 38 ist zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 24 verbunden.
Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 36 mit
dem Kupplungsgehäuse 34 das
Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten
Wellenelement 22. Die selektive Einrückung des Kupplungselements 38 mit
dem Kupplungsgehäuse 34 verbindet
das Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Wellenelement 24.
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Die
Zahnradanordnung 20 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80 und 90.
Die koplanaren Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80 und 90 umfassen
kämmende
Zahnradpaare: Zahnrad 42 und Zahnrad 44, Zahnrad 52 und Zahnrad 54,
Zahnrad 62 und Zahnrad 64, Zahnrad 72 und
Zahnrad 74, Zahnrad 82 und Zahnrad 84 bzw. Zahnrad 92 und
Zahnrad 94. In einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind die Zahnräder 42, 52 und 62 entweder
drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 24 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 24 verbindbar.
Die Zahnräder 72, 82 und 92 sind
entweder drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 22 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 22 verbindbar.
Die Zahnräder 44 und 74 sind
entweder drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 30 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 30 verbindbar.
Ferner sind die Zahnräder 54, 64, 84 und 94 entweder
drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbindbar.
Die einzelnen Zahnräder
der koplanaren Zahnradsätze 40, 50, 60, 70, 80 und 90 sind
unabhängig
und selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 22,
dem zweiten Wellenelement 24, der ersten Vorgelegewelle 28 oder
der zweiten Vorgelegewelle 30 durch Synchronanordnungen
verbindbar, wie es nachstehend weiter beschrieben wird. Natürlich zieht
die vorliegende Erfindung andere selektiv betätigbare Einrichtungen als Synchroneinrichtungen
zum Verbinden von Zahnrädern
mit Wellen in Betracht.
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Nun
unter Bezugnahme auf 2 ist eine andere Ausführungsform
eines Mehrganggetriebes allgemein mit Bezugszeichen 100 angegeben.
Das Getriebe 100 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 112 und
ein Ausgangszahnrad oder ein Ausgangselement 114. Das Eingangselement 112 ist
ständig
mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder einem anderen Drehmoment
erzeugenden Aggregat verbunden, um ein Antriebsdrehmoment an das
Eingangselement 112 zu liefern. Das Ausgangselement 114 treibt
eine Achsantriebsanordnung 116 drehbar an. Genauer umfasst
die Achsantriebsanordnung 116 einen Differenzialzahnradsatz, der
mit einem Differenzialgehäuse 117 gekoppelt
und in diesem gelagert ist. Das Differenzialgehäuse 117 ist mit dem
Ausgangselement 114 gekoppelt und wird von diesem drehbar
angetrieben. Ferner überträgt das Differenzialgehäuse 117 Drehmoment,
das von dem Ausgangselement 114 abgegeben wird, auf den Differenzialzahnradsatz,
der drehbar mit einer ersten und zweiten Seitenachse 118, 119 gekoppelt
ist, und weiter auf Straßenräder (die
nicht gezeigt sind), die mit den Seitenachsen 118, 119 gekoppelt
sind.
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Das
Getriebe 100 umfasst eine Zahnradanordnung 120,
die zumindest teilweise von einem Gehäuse 121 eingeschlossen
ist. Das Gehäuse 121 umfasst
Endwände 123 und 125.
Endwand 123 ist an einer Front oder Seite des Getriebes 100 nahe
bei der Doppelkupplungsanordnung 132 gelegen, und Endwand 125 ist
auf einer entgegengesetzten Seite des Getriebegehäuses 121 wie
die Endwand 123 gelegen. Wie bei der oben beschriebenen
Ausführungsform
umfasst die Zahnradanordnung 120 des Getriebes 100 eine
erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 122,
eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 124,
eine erste Vorgelegewelle 128 und eine zweite Vorgelegewelle 130. Die
zweite Welle oder das zweite Wellenelement 124 ist eine
Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Welle oder dem ersten
Wellenelement 122 ist und über dieser liegt. Die erste
und zweite Vorgelegewelle 128, 130 sind jeweils
von dem ersten und zweiten Wellenelement 122, 124 beabstandet
und liegen parallel zu diesen. Die erste und zweite Welle 122, 124 definieren
eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 128 definiert
eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 130 definiert
eine dritte Drehachse.
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Eine
Doppelkupplungsanordnung 132 ist zwischen das Eingangselement 112 und
das erste und zweite Wellenelement 122, 124 schaltbar.
Die Doppelkupplungsanordnung 132 umfasst ein Kupplungsgehäuse 134,
das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 112 verbindbar
ist. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 132 ein
erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 136 und 138 auf.
Die Kupplungselemente 136 und 138 sind zusammen
mit dem Kupplungsgehäuse 134 ausgestaltet,
um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung
bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 136, 138 und
dem Kupplungsgehäuse 134 Reibplatten
montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken,
um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement 136 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 122 verbunden,
und das Kupplungselement 138 ist zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 124 verbunden.
Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 136 mit
dem Kupplungsgehäuse 134 das Eingangselement 112 zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 122.
Die selektive Einrückung
des Kupplungselements 138 mit dem Kupplungsgehäuse 134 verbindet
das Eingangselement 112 zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Wellenelement 124.
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Die
Zahnradanordnung 120 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 140, 150, 160, 170, 180 und 190.
Der koplanare Zahnradsatz 140 umfasst Zahnrad 142 und
Zahnrad 144. Zahnrad 142 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle 124 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 144. Zahnrad 144 ist selektiv zur gemeinsamen
Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 130 verbindbar.
Zahnradsatz 140 ist benachbart zu der Endwand 123 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 150 umfasst Zahnrad 152 und
Zahnrad 154. Zahnrad 152 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 124 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 154. Zahnrad 154 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 128 verbindbar.
Zahnradsatz 150 ist benachbart zu Zahnradsatz 140 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 160 umfasst Zahnrad 162,
Zahnrad 164 und Zahnrad 166. Zahnrad 162 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 124 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 166. Zahnrad 166 ist durch die zweite
Vorgelegewelle 130 gelagert, jedoch ist Zahnrad 166 nicht
rotatorisch mit der zweiten Vorgelegewelle 130 gekoppelt.
Zahnrad 166 kämmt
mit Zahnrad 164. Zahnrad 164 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 128 verbindbar.
Zahnradsatz 160 ist benachbart zu Zahnradsatz 150 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 170 umfasst Zahnrad 172 und
Zahnrad 174. Zahnrad 172 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle 122 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 174. Zahnrad 174 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 130 verbindbar.
Zahnradsatz 170 ist benachbart zu Zahnradsatz 160 gelegen.
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Der
koplanare Zahnradsatz 180 umfasst Zahnrad 182 und
Zahnrad 184. Zahnrad 182 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 122 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 184. Zahnrad 184 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 128 verbindbar.
Zahnradsatz 180 ist benachbart zu Zahnradsatz 170 gelegen.
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Der
koplanare Zahnradsatz 190 umfasst Zahnrad 192 und
Zahnrad 194. Zahnrad 192 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 122 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 194. Zahnrad 194 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 128 verbindbar.
Zahnradsatz 190 ist zwischen Zahnradsatz 180 und
einer Endwand 125 des Getriebes 100 angeordnet.
Es ist festzustellen, dass die Zahnradsätze 140, 150, 160, 170, 180 und 190 in
der Reihenfolge umgeordnet werden können, ohne von der Intention
der Erfindung abzuweichen.
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Ferner
ist ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 195 drehfest
und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 128 verbunden.
Ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 197 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 130 verbunden.
Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 195 ist
ausgestaltet, um mit Ausgangselement 114 zu kämmen, und
das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 197 ist ausgestaltet,
um mit Ausgangselement 114 zu kämmen. Jedoch kämmen das
erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 195 und
das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 197 nicht
miteinander. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 195 ist
zwischen Zahnrad 144 und Endwand 123 des Getriebegehäuses 121 angeordnet.
Das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 197 ist
zwischen Zahnrad 146 und Endwand 123 des Getriebegehäuses 121 angeordnet.
Das Ausgangselement 114 ist koplanar mit dem ersten und
zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 195, 197 und
zwischen dem Zahnradsatz 140 und der Endwand 123 des
Getriebegehäuses 121 angeordnet.
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Das
Getriebe 100 umfasst ferner mehrere selektiv betätigbare
Synchronanordnungen 199A, 199B, 199C und 199D.
Die Synchroneinrichtungen 199C und 199D sind einseitige
Synchroneinrichtungen, die im Allgemeinen eine Schaltgabel (die
nicht gezeigt ist) umfassen, die von einem Aktuator (der nicht gezeigt
ist) bidirektional in entweder eine eingerückte Position oder eine neutrale
oder ausgerückte Position
umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist Synchroneinrichtung 199C selektiv
betätigbar,
um Zahnrad 144 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 130 zu verbinden, und Synchroneinrichtung 199D ist
selektiv betätigbar, um
Zahnrad 174 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 130 zu
verbinden. Die Synchroneinrichtungen 199A und 199B sind
doppelseitige Synchroneinrichtungen und umfassen im Allgemeinen
eine Schaltgabel (die nicht gezeigt ist), die von einem Aktuator
(der nicht gezeigt ist) bidirektional in zumindest zwei eingerückte Positionen
und eine neutrale oder ausgerückte
Position umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Synchroneinrichtung 199A selektiv betätigbar,
um Zahnrad 154 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 128 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 164 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 128 zu verbinden. In der vorliegenden Ausführungsform
ist Synchroneinrichtung 199B selektiv betätigbar,
um Zahnrad 184 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 128 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 194 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 128 zu verbinden.
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Das
Getriebe 100 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle 112 auf
das Ausgangselement 114 in zumindest fünf Vorwärtsdrehmomentverhältnissen
und zumindest einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen.
Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen
und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird
durch selektive Einrückung
der Doppelkupplungsanordnung 132 und einer oder mehrerer
der Synchronanordnungen 199A–D erzielt. Fachleute werden
leicht verstehen, dass jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches
Drehzahlverhältnis
oder unterschiedlicher Gang zugeordnet ist.
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Es
ist festzustellen, dass jeder einzelne Zahnradsatz 140, 150, 160, 170, 180 und 190 bei
selektiver Einrückung
der Synchronanordnungen 199A–D ein oder mehrere Vorwärts-/oder
Rückwärtsübersetzungsverhältnisse
bereitstellt. Welche Synchroneinrichtung und welcher Zahnradsatz
einem besonderen Vorwärts-
oder Rückwärtsgang
zugeordnet ist, kann jedoch variieren, ohne vom Schutzumfang der
vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Um
beispielsweise das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen,
wird Kupplungselement 138 eingerückt, um das Eingangselement 112 mit
der zweiten Welle 124 zu koppeln, und Synchroneinrichtung 199A wird
eingerückt,
um Zahnrad 164 mit der ersten Vorgelegewelle 128 zu
verbinden. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 112 durch
die Doppelkupplungsanordnung 132 auf die zweite Welle 124,
durch Zahnrad 162 auf Zahnrad 166, durch Zahnrad 166 auf
Zahnrad 164, von Zahnrad 164 auf Synchroneinrichtung 199A,
von Synchroneinrichtung 199A auf die erste Vorgelegewelle 128,
von der ersten Vorgelegewelle 128 auf Übertragungszahnrad 195,
von Übertragungszahnrad 195 auf
Ausgangszahnrad 114 und von Ausgangszahnrad 114 auf
Differenzialgehäuse 117 von Achsantriebsanordnung 116 übertragen.
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Um
ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 1. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 136 eingerückt, um
das Eingangselement 112 mit dem ersten Wellenelement 122 zu
koppeln, und Synchroneinrichtung 199D wird aktiviert, um
Zahnrad 174 mit der zweiten Vorgelegewelle 130 zu
koppeln. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 112 wird
durch die Doppelkupplungsanordnung 132 auf das erste Wellenelement 122 zum Zahnrad 172 übertragen.
Zahnrad 172 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 174, das das Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 130 durch
Synchroneinrichtung 199D überträgt, von der zweiten Vorgelegewelle 130 auf Übertragungszahnrad 197,
von Übertragungszahnrad 197 auf
Ausgangszahnrad 114 und von Ausgangszahnrad 114 auf
Differenzialgehäuse 117 von
Achsantriebsanordnung 116.
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Um
ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 2. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 138 eingerückt, um
das Eingangselement 112 mit der zweiten Welle 124,
die Zahnrad 152 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 199A wird
aktiviert, um Zahnrad 154 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 128 zu
koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 112 durch
die Doppelkupplungsanordnung 132 auf das zweite Wellenelement 124 zum
Zahnrad 152 übertragen.
Zahnrad 152 überträgt Drehmoment auf
Zahnrad 154, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 128 durch
Synchroneinrichtung 199A überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 128 auf Übertragungszahnrad 195,
von Übertragungszahnrad 195 auf
Ausgangszahnrad 114 und von Ausgangszahnrad 114 auf
Differenzialgehäuse 117 von Achsantriebsanordnung 116.
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Um
ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 3. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 136 eingerückt, um
das Eingangselement 112 mit der ersten Welle 122,
die Zahnrad 192 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 199B wird
eingerückt,
um Zahnrad 194 mit der ersten Vorgelegewelle 128 zu
koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 112 durch
die Doppelkupplungsanordnung 132 auf die erste Welle 122 zum
Zahnrad 192 übertragen. Zahnrad 192 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 194, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 128 durch
Synchroneinrichtung 199B überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 128 auf Übertragungszahnrad 195,
von Übertragungszahnrad 195 auf
Ausgangszahnrad 114 und von Ausgangszahnrad 114 auf
Differenzialgehäuse 117 von
Achsantriebsanordnung 116.
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Um
ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 4. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 138 eingerückt, um
das Eingangselement 112 mit dem zweiten Wellenelement 124,
das Zahnrad 142 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 199C wird
aktiviert, um Zahnrad 144 mit der zweiten Vorgelegewelle 130 zu
koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 112 durch
die Doppelkupplungsanordnung 132 auf die zweite Welle 124 zum
Zahnrad 142 übertragen. Zahnrad 142 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 144, das das Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 130 durch
Synchroneinrichtung 199C überträgt, von der zweiten Vorgelegewelle 130 auf Übertragungszahnrad 197,
von Übertragungszahnrad 197 auf
Ausgangszahnrad 114 und von Ausgangszahnrad 114 auf
Differenzialgehäuse 117 von
Achsantriebsanordnung 116.
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Um
ein fünftes
Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 136 eingerückt, um
das Eingangselement 112 mit der ersten Welle 122,
die Zahnrad 182 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 199B wird
aktiviert, um Zahnrad 184 mit der ersten Vorgelegewelle 128 zu
koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 112 durch
die Doppelkupplungsanordnung 132 auf die erste Welle 122 zum
Zahnrad 182 übertragen.
Zahnrad 182 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 184, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 128 durch
Synchroneinrichtung 199B überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 128 auf Übertragungszahnrad 195,
von Übertragungszahnrad 195 auf
Ausgangszahnrad 114 und von Ausgangszahnrad 114 auf
Differenzialgehäuse 117 von
Achsantriebsanordnung 116.
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Wieder
ist festzustellen, dass jeder der Zahnradsätze 140, 150, 160, 170, 180 und 190 gewechselt
werden kann, um ein bestimmtes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu
erzeugen, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die
vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von
Drehmomentverhältnissen
(d. h. das Verhältnis
von Drehmoment des Ausgangselements 114 zu dem des Eingangselements 112)
durch die Auswahl von Zähnezahlen
der Zahnräder
des Getriebes 100 erreichbar ist. Diese Anordnung bietet die
Gelegenheit, eine reduzierte Getriebelänge im Vergleich mit anderen
Getrieben zu erreichen.
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Nun 3 zugewandt
ist eine Ausführungsform
eines Mehrganggetriebes allgemein mit Bezugszeichen 100' angegeben.
Das Getriebe 100' ist ähnlich wie
das Getriebe 100, und dementsprechend sind gleiche Bauteile
mit gleichen Bezugszeichen angegeben. Jedoch weist das Getriebe 100' eine alternative
Folge von Zahnradsätzen 140, 150, 160, 170, 180, 190 auf,
und die Einweg-Synchroneinrichtungen 199C und 199D sind
durch eine Zweiwege-Synchroneinrichtung ersetzt worden, die mit
Bezugszeichen 199E angegeben ist. Synchroneinrichtung 199E ist selektiv
betätigbar,
um Zahnrad 144 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 130 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 174 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 130 zu verbinden.
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Unter
Bezugnahme auf 4 ist ein Mehrganggetriebe allgemein
durch Bezugszeichen 200 angegeben. Das Getriebe 200 umfasst
ein Eingangselement 212 und eine Zahnradanordnung 220.
Die Zahnradanordnung 220 umfasst verschiedene Wellen oder
Elemente, koplanare kämmende
Zahnradsätze,
eine Doppelkupplungsanordnung und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen,
wie es hierin beschrieben ist. Zum Beispiel umfasst die Zahnradanordnung 220 eine
erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 222,
eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 224,
eine erste Vorgelegewelle 228 und eine zweite Vorgelegewelle 230. Die
zweite Welle oder das zweite Wellenelement 224 ist eine
Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Welle oder dem ersten
Wellenelement 222 ist und über dieser liegt. Die erste
und zweite Vorgelegewelle 228, 230 sind von dem
ersten und zweiten Wellenelement 222, 224 beabstandet
und liegen parallel zu diesen. Außerdem sind die erste und zweite
Vorgelegewelle 228, 230 durch zusätzliche
Zahnräder und/oder
Wellen (die nicht gezeigt sind) mit einer Achsantriebsanordnung
(die nicht gezeigt ist) verbindbar, die ausgestaltet ist, um ein
Paar Straßenräder (die
nicht gezeigt sind) anzutreiben. Die erste und zweite Welle 222, 224 definieren
eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 228 definiert
eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 230 definiert
eine dritte Drehachse.
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Eine
Doppelkupplungsanordnung 232 ist zwischen das Eingangselement 212 und
das erste und zweite Wellenelement 222, 224 schaltbar.
Die Doppelkupplungsanordnung 232 umfasst ein Kupplungsgehäuse 234,
das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 212 verbindbar
ist. Die Doppelkupplungsanordnung 232 könnte eine Trocken- oder Naßkupplungsanordnung
sein. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 232 ein
erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 236 und 238 auf.
Die Kupplungselemente 236 und 238 sind zusammen
mit dem Kupplungsgehäuse 234 ausgestaltet,
um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung
bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 236, 238 und
dem Kupplungsgehäuse 234 Reibplatten
montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken,
um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement 236 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 222 verbunden,
und das Kupplungselement 238 ist zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 224 verbunden.
Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 236 mit
dem Kupplungsgehäuse 234 das Eingangselement 212 zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 222.
Die selektive Einrückung
des Kupplungselements 238 mit dem Kupplungsgehäuse 234 verbindet
das Eingangselement 212 zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Wellenelement 224.
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Die
Zahnradanordnung 220 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 240, 250, 260, 270 und 280.
Die koplanaren Zahnradsätze 240, 250, 260, 270 und 280 umfassen
kämmende Zahnradpaare:
Zahnrad 242, Zahnrad 244 und Zahnrad 246,
Zahnrad 252 und Zahnrad 254, Zahnrad 262 und
Zahnrad 264, Zahnrad 272 und Zahnrad 274 bzw.
Zahnrad 282 und Zahnrad 284. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Zahnräder 242 und 252 entweder
drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 224 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 224 verbindbar.
Die Zahnräder 262, 272 und 282 sind
entweder drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 222 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 222 verbindbar.
Die Zahnräder 246 und 264 sind
entweder drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 230 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 230 verbindbar.
Ferner sind die Zahnräder 244, 254, 274 und 284 entweder
drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 228 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 228 verbindbar.
Die einzelnen Zahnräder
der koplanaren Zahnradsätze 240, 250, 260, 270, 280 sind
unabhängig
und selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 222,
dem zweiten Wellenelement 224, der ersten Vorgelegewelle 228 oder
der zweiten Vorgelegewelle 230 durch Synchronanordnungen
verbindbar, wie es nachstehend weiter beschrieben wird. Natürlich zieht die
vorliegende Erfindung andere selektiv betätigbare Einrichtungen als Synchroneinrichtungen
zum Verbinden von Zahnrädern
mit Wellen in Betracht.
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Nun
unter Bezugnahme auf 5 ist eine andere Ausführungsform
eines Mehrganggetriebes allgemein mit Bezugszeichen 300 angegeben.
Das Getriebe 300 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 312 und
ein Ausgangszahnrad oder ein Ausgangselement 314. Das Eingangselement 312 ist
ständig
mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder einem anderen Drehmoment
erzeugenden Aggregat verbunden, um ein Antriebsdrehmoment an das
Eingangselement 312 zu liefern. Das Ausgangselement 314 treibt
eine Achsantriebsanordnung 316 drehbar an. Genauer umfasst
die Achsantriebsanordnung 316 einen Differenzialzahnradsatz,
der mit einem Differenzialgehäuse 317 gekoppelt
und in diesem gelagert ist. Das Differenzialgehäuse 317 ist mit dem
Ausgangselement 314 gekoppelt und wird von diesem drehbar
angetrieben. Ferner überträgt das Differenzialgehäuse 317 Drehmoment,
das von dem Ausgangselement 314 abgegeben wird, auf den
Differenzialzahnradsatz, der drehbar mit einer ersten und zweiten
Seitenachse 318, 319 gekoppelt ist, und weiter auf
Straßenräder (die nicht
gezeigt sind), die mit den Seitenachsen 318, 319 gekoppelt
sind.
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Das
Getriebe 300 umfasst eine Zahnradanordnung 320,
die zumindest teilweise von einem Gehäuse 321 eingeschlossen
ist. Das Gehäuse 321 umfasst
Endwände 323 und 325.
Endwand 323 ist an einer Front oder Seite des Getriebes 300 nahe
bei einer Doppelkupplungsanordnung 332 gelegen, und Endwand 325 ist
auf einer entgegengesetzten Seite des Getriebegehäuses 321 wie
die Endwand 323 gelegen. Wie bei der oben beschriebenen
Ausführungsform
umfasst die Zahnradanordnung 320 des Getriebes 300 eine
erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 322,
eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 324,
eine erste Vorgelegewelle 328 und eine zweite Vorgelegewelle 330. Die
zweite Welle oder das zweite Wellenelement 324 ist eine
Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Welle oder dem ersten
Wellenelement 322 ist und über dieser liegt. Die erste
und zweite Vorgelegewelle 328, 330 sind jeweils
von dem ersten und zweiten Wellenelement 322, 324 beabstandet
und liegen parallel zu diesen. Die erste und zweite Welle 322, 324 definieren
eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 328 definiert
eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 330 definiert
eine dritte Drehachse.
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Die
Doppelkupplungsanordnung 332 ist zwischen das Eingangselement 312 und
das erste und zweite Wellenelement 322, 324 schaltbar.
Die Doppelkupplungsanordnung 332 umfasst ein Kupplungsgehäuse 334,
das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 312 verbindbar
ist. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 332 ein
erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 336 und 338 auf.
Die Kupplungselemente 336 und 338 sind zusammen
mit dem Kupplungsgehäuse 334 ausgestaltet,
um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung
bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 336, 338 und
dem Kupplungsgehäuse 334 Reibplatten
montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken,
um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement 336 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 322 verbunden,
und das Kupplungselement 338 ist zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 324 verbunden.
Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 336 mit
dem Kupplungsgehäuse 334 das Eingangselement 312 zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 322.
Die selektive Einrückung
des Kupplungselements 338 mit dem Kupplungsgehäuse 334 verbindet
das Eingangselement 312 zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Wellenelement 324.
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Die
Zahnradanordnung 320 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 340, 350, 360, 370 und 380.
Der koplanare Zahnradsatz 340 umfasst Zahnrad 342,
Zahnrad 344 und Zahnrad 346. Zahnrad 342 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle 324 verbunden.
Zahnrad 344 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Vorgelegewellenelement 330 verbindbar und kämmt mit
Zahnrad 342. Zahnrad 346 ist selektiv zur gemeinsamen
Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 328 verbindbar
und kämmt
mit Zahnrad 344. Zahnradsatz 340 ist benachbart
zu der Endwand 323 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 350 umfasst Zahnrad 352 und
Zahnrad 354. Zahnrad 352 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 324 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 354. Zahnrad 354 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 328 verbindbar.
Zahnradsatz 350 ist benachbart zu Zahnradsatz 340 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 360 umfasst Zahnrad 362 und
Zahnrad 364. Zahnrad 362 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 322 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 364. Zahnrad 364 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 330 verbindbar.
Zahnradsatz 360 ist benachbart zu Zahnradsatz 350 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 370 umfasst Zahnrad 372 und
Zahnrad 374. Zahnrad 372 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle 322 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 374. Zahnrad 374 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 328 verbindbar.
Zahnradsatz 370 ist benachbart zu Zahnradsatz 360 gelegen.
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Der
koplanare Zahnradsatz 380 umfasst Zahnrad 382 und
Zahnrad 384. Zahnrad 382 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 322 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 384. Zahnrad 384 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 328 verbindbar.
Zahnradsatz 380 ist zwischen Zahnradsatz 370 und
Endwand 325 angeordnet. Es ist festzustellen, dass die
Zahnradsätze 340, 350, 360, 370, 380 in
der Reihenfolge umgeordnet werden können, ohne von der Intention
der Erfindung abzuweichen.
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Ferner
ist ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 395 drehfest
und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 328 verbunden.
Ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 397 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 330 verbunden.
Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 395 ist
ausgestaltet, um mit Ausgangselement 314 zu kämmen, und
das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 397 ist ausgestaltet,
um mit Ausgangselement 314 zu kämmen. Jedoch kämmen das
erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 395 und
das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 397 nicht
miteinander. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 395 ist
zwischen Zahnrad 346 und Endwand 323 des Getriebegehäuses 321 angeordnet.
Das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 397 ist
zwischen Zahnrad 344 und Endwand 323 des Getriebegehäuses 321 angeordnet.
Das Ausgangselement 314 ist koplanar mit dem ersten und
zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 395, 397 und
zwischen dem Zahnradsatz 340 und Endwand 323 des Getriebegehäuses 321 angeordnet.
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Das
Getriebe 300 umfasst ferner mehrere selektiv betätigbare
Synchronanordnungen 399A, 399B, 399C und 399D.
Die Synchroneinrichtungen 399C und 399D sind einseitige
Synchroneinrichtungen, die im Allgemeinen eine Schaltgabel (die
nicht gezeigt ist) umfassen, die von einem Aktuator (der nicht gezeigt
ist) bidirektional in entweder eine eingerückte Position oder eine neutrale
oder ausgerückte Position
umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist Synchroneinrichtung 399C selektiv
betätigbar,
um Zahnrad 344 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 330 zu verbinden, und Synchroneinrichtung 399D ist
selektiv betätigbar, um
Zahnrad 364 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 330 zu
verbinden. Die Synchroneinrichtungen 399A und 399B sind
doppelseitige Synchroneinrichtungen und umfassen im Allgemeinen
eine Schaltgabel (die nicht gezeigt ist), die von einem Aktuator
(der nicht gezeigt ist) bidirektional in zumindest zwei eingerückte Positionen
und eine neutrale oder ausgerückte
Position umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Synchroneinrichtung 399A selektiv betätigbar,
um Zahnrad 346 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 328 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 354 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 328 zu verbinden. In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Synchroneinrichtung 399B selektiv betätigbar,
um Zahnrad 374 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 328 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 384 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 328 zu verbinden.
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Das
Getriebe 300 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle 312 auf
das Ausgangselement 314 in zumindest fünf Vorwärtsdrehmomentverhältnissen
und zumindest einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen.
Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen
und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird
durch selektive Einrückung
der Doppelkupplungsanordnung 332 und einer oder mehrerer
der Synchronanordnungen 399A–D erzielt. Fachleute werden
leicht verstehen, dass jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches
Drehzahlverhältnis
oder unterschiedlicher Gang zugeordnet ist.
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Es
ist festzustellen, dass jeder einzelne Zahnradsatz 340, 350, 360, 370 und 380 bei
selektiver Einrückung
der Synchronanordnungen 399A–D ein oder mehrere Vorwärts-/oder
Rückwärtsübersetzungsverhältnisse
bereitstellt. Welche Synchroneinrichtung und welcher Zahnradsatz
einem besonderen Vorwärts-
oder Rückwärtsgang
zugeordnet ist, kann jedoch variieren, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Um
beispielsweise das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen,
wird das Kupplungselement 338 eingerückt, um das Eingangselement 312 mit
dem zweiten Wellenelement 324 zu koppeln, und Synchroneinrichtung 399 wird
eingerückt,
um Zahnrad 346 mit der ersten Vorgelegewelle 328 zu
verbinden. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 312 durch
die Doppelkupplungsanordnung 332 auf die zweite Welle 324,
durch Zahnrad 342 auf Zahnrad 344, durch Zahnrad 344 auf
Zahnrad 346, von Zahnrad 346 auf Synchroneinrichtung 399A,
von Synchroneinrichtung 399A auf die erste Vorgelegewelle 328,
von der ersten Vorgelegewelle 328 auf Übertragungszahnrad 395,
von Übertragungszahnrad 395 auf
Ausgangszahnrad 314 und von Ausgangszahnrad 314 auf
Differenzialgehäuse 317 von
Achsantriebsanordnung 316 übertragen.
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Um
ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 1. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 336 eingerückt, um
das Eingangselement 312 mit dem ersten Wellenelement 322 zu
koppeln, und Synchroneinrichtung 399B wird aktiviert, um
Zahnrad 384 mit der ersten Vorgelegewelle 328 zu
koppeln. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 312 wird
durch die Doppelkupplungsanordnung 332 auf das erste Wellenelement 322 zum Zahnrad 382 übertragen.
Zahnrad 382 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 384, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 328 durch
Synchroneinrichtung 399B überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 328 auf Übertragungszahnrad 395,
von Übertragungszahnrad 395 auf
Ausgangszahnrad 314 und von Ausgangszahnrad 314 auf
Differenzialgehäuse 317 von
Achsantriebsanordnung 316.
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Um
ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 2. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 338 eingerückt, um
das Eingangselement 312 mit der zweiten Welle 324,
die Zahnrad 342 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 399C wird
aktiviert, um Zahnrad 344 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 330 zu
koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 312 durch
die Doppelkupplungsanordnung 332 auf das zweite Wellenelement 324 zum
Zahnrad 342 übertragen.
Zahnrad 342 überträgt Drehmoment auf
Zahnrad 344, das das Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 330 durch
Synchroneinrichtung 399C überträgt, von der zweiten Vorgelegewelle 330 auf Übertragungszahnrad 397,
von Übertragungszahnrad 397 auf
Ausgangszahnrad 314 und von Ausgangszahnrad 314 auf
Differenzialgehäuse 317 von Achsantriebsanordnung 316.
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Um
ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 3. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 336 eingerückt, um
das Eingangselement 312 mit der ersten Welle 322,
die Zahnrad 372 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 399B wird
eingerückt,
um Zahnrad 374 mit der ersten Vorgelegewelle 328 zu
koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 312 durch
die Doppelkupplungsanordnung 332 auf die erste Welle 322 zum
Zahnrad 372 übertragen. Zahnrad 372 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 374, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 328 durch
Synchroneinrichtung 399B überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 328 auf Übertragungszahnrad 395,
von Übertragungszahnrad 395 auf
Ausgangszahnrad 314 und von Ausgangszahnrad 314 auf
Differenzialgehäuse 317 von
Achsantriebsanordnung 316.
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Um
ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 4. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 338 eingerückt, um
das Eingangselement 312 mit dem zweiten Wellenelement 324,
das Zahnrad 352 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 399A wird
aktiviert, um Zahnrad 354 mit der ersten Vorgelegewelle 328 zu
koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 312 durch
die Doppelkupplungsanordnung 332 auf die zweite Welle 324 zum
Zahnrad 352 übertragen. Zahnrad 352 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 354, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 328 durch
Synchroneinrichtung 399A überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 328 auf Übertragungszahnrad 395,
von Übertragungszahnrad 395 auf
Ausgangszahnrad 314 und von Ausgangszahnrad 314 auf
Differenzialgehäuse 317 von
Achsantriebsanordnung 316.
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Um
ein fünftes
Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 336 eingerückt, um
das Eingangselement 312 mit der ersten Welle 322,
die Zahnrad 362 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 399D wird
aktiviert, um Zahnrad 364 mit der zweiten Vorgelegewelle 330 zu
koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 312 durch
die Doppelkupplungsanordnung 332 auf die erste Welle 322 zum
Zahnrad 362 übertragen.
Zahnrad 362 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 364, das das Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 330 durch Synchroneinrichtung 399D überträgt, von
der zweiten Vorgelegewelle 330 auf Übertragungszahnrad 397,
und von Übertragungszahnrad 397 auf
Ausgangszahnrad 314 und von Ausgangszahnrad 314 auf
Differenzialgehäuse 317 von
Achsantriebsanordnung 316.
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Wieder
ist festzustellen, dass jeder der Zahnradsätze 340, 350, 360, 370 und 380 gewechselt werden
kann, um ein bestimmtes Vorwärts-
und Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu
erzeugen, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die
vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von
Drehmomentverhältnissen
(d. h. das Verhältnis
von Drehmoment des Ausgangselements 314 zu dem des Eingangselements 312)
durch die Auswahl von Zähnezahlen
der Zahnräder
des Getriebes 300 erreichbar ist. Diese Anordnung bietet die
Gelegenheit, eine reduzierte Getriebelänge im Vergleich mit anderen
Getrieben zu erreichen.
-
Nun 6 zugewandt
ist eine Ausführungsform
eines Mehrganggetriebes allgemein mit Bezugszeichen 300' angegeben.
Das Getriebe 300' ist ähnlich wie
das Getriebe 300, und dementsprechend sind gleiche Bauteile
mit gleichen Bezugszeichen angegeben. Jedoch weist das Getriebe 300' eine alternative
Folge von Zahnradsätzen 340, 350, 360, 370, 380 auf,
und die Einweg-Synchroneinrichtungen 399C und 399D sind
durch eine Zweiwege-Synchroneinrichtung ersetzt worden, die mit
Bezugszeichen 399E angegeben ist. Synchroneinrichtung 399E ist selektiv
betätigbar,
um Zahnrad 344 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 330 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 364 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 330 zu verbinden.
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Unter
Bezugnahme auf 7 ist ein Mehrganggetriebe allgemein
durch Bezugszeichen 400 angegeben. Das Getriebe 400 umfasst
ein Eingangselement 412 und eine Zahnradanordnung 420.
Die Zahnradanordnung 420 umfasst verschiedene Wellen oder
Elemente, koplanare kämmende
Zahnradsätze,
eine Doppelkupplungsanordnung und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen,
wie es hierin beschrieben ist. Zum Beispiel umfasst die Zahnradanordnung 420 eine
erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 422,
eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 424,
eine erste Vorgelegewelle 428 und eine zweite Vorgelegewelle 430. Die
zweite Welle oder das zweite Wellenelement 424 ist eine
Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Welle oder dem ersten
Wellenelement 422 ist und über dieser liegt. Die erste
und zweite Vorgelegewelle 428, 430 sind von dem
ersten und zweiten Wellenelement 422, 424 beabstandet
und liegen parallel zu diesen. Außerdem sind die erste und zweite
Vorgelegewelle 428, 430 durch zusätzliche
Zahnräder und/oder
Wellen (die nicht gezeigt sind) mit einer Achsantriebsanordnung
(die nicht gezeigt ist) verbindbar, die ausgestaltet ist, um ein
Paar Straßenräder (die
nicht gezeigt sind) anzutreiben. Die erste und zweite Welle 422, 424 definieren
eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 428 definiert
eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 430 definiert
eine dritte Drehachse.
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Eine
Doppelkupplungsanordnung 432 ist zwischen das Eingangselement 412 und
das erste und zweite Wellenelement 422, 424 geschaltet.
Die Doppelkupplungsanordnung 432 umfasst ein Kupplungsgehäuse 434,
das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 412 verbindbar
ist. Die Doppelkupplungsanordnung 432 könnte eine Trocken- oder Naßkupplungsanordnung
sein. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 432 ein
erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 436 und 438 auf.
Die Kupplungselemente 436 und 438 sind zusammen
mit dem Kupplungsgehäuse 434 ausgestaltet,
um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung
bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 436, 438 und
dem Kupplungsgehäuse 434 Reibplatten
montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken,
um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement 436 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 422 verbunden,
und das Kupplungselement 438 ist zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 424 verbunden.
Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 436 mit
dem Kupplungsgehäuse 434 das Eingangselement 412 zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 422.
Die selektive Einrückung
des Kupplungselements 438 mit dem Kupplungsgehäuse 434 verbindet
das Eingangselement 412 zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Wellenelement 424.
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Die
Zahnradanordnung 420 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 440, 450, 460, 470 und 480.
Die koplanaren Zahnradsätze 440, 450, 460, 470 und 480 umfassen
kämmende Zahnradpaare:
Zahnrad 442 und Zahnrad 444, Zahnrad 452 und
Zahnrad 454, Zahnrad 462und Zahnrad 464,
Zahnrad 472, Zahnrad 474 und Zahnrad 476 bzw.
Zahnrad 482 und Zahnrad 484. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Zahnräder 442, 452 und 462 entweder
drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 424 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 424 verbindbar. Die
Zahnräder 472 und 482 sind
entweder drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 422 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 422 verbindbar.
Die Zahnräder 444 und 476 sind
entweder drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 430 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 430 verbindbar.
Ferner sind die Zahnräder 454, 464, 474 und 484 entweder
drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 428 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 428 verbindbar.
Die einzelnen Zahnräder
der koplanaren Zahnradsätze 440, 450, 460, 470 und 480 sind
unabhängig
und selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle 422, dem
zweiten Wellenelement 424, der ersten Vorgelegewelle 428 oder
der zweiten Vorgelegewelle 430 durch Synchronanordnungen
verbindbar, wie es nachstehend weiter beschrieben wird. Natürlich zieht die
vorliegende Erfindung andere selektiv betätigbare Einrichtungen als Synchroneinrichtungen
zum Verbinden von Zahnrädern
mit Wellen in Betracht.
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Nun
unter Bezugnahme auf 8 ist eine andere Ausführungsform
eines Mehrganggetriebes allgemein mit Bezugszeichen 500 angegeben.
Das Getriebe 500 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 512 und
ein Ausgangszahnrad oder ein Ausgangselement 514. Das Eingangselement 512 ist
ständig
mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder einem anderen Drehmoment
erzeugenden Aggregat verbunden, um ein Antriebsdrehmoment an das
Eingangselement 512 zu liefern. Das Ausgangselement 514 treibt
eine Achsantriebsanordnung 516 drehbar an. Genauer umfasst
die Achsantriebsanordnung 516 einen Differenzialzahnradsatz,
der mit einem Differenzialgehäuse 517 gekoppelt
und in diesem gelagert ist. Das Differenzialgehäuse 517 ist mit dem
Ausgangselement 514 gekoppelt und wird von diesem drehbar
angetrieben. Ferner überträgt das Differenzialgehäuse 517 Drehmoment,
das von dem Ausgangselement 514 abgegeben wird, auf den
Differenzialzahnradsatz, der drehbar mit einer ersten und zweiten
Seitenachse 518, 519 gekoppelt ist, und weiter
auf Straßenräder (die nicht
gezeigt sind), die mit den Seitenachsen 518, 519 gekoppelt
sind.
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Das
Getriebe 500 umfasst eine Zahnradanordnung 520,
die zumindest teilweise von einem Gehäuse 521 eingeschlossen
ist. Das Gehäuse 521 umfasst
Endwände 523 und 525.
Endwand 523 ist an einer Front oder Seite des Getriebes 500 nahe
bei der Doppelkupplungsanordnung 532 gelegen, und Endwand 525 ist
auf einer entgegengesetzten Seite des Getriebegehäuses 521 wie
die Endwand 523 gelegen. Wie bei der oben beschriebenen
Ausführungsform
umfasst die Zahnradanordnung 520 des Getriebes 500 eine
erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 522,
eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 524,
eine erste Vorgelegewelle 528 und eine zweite Vorgelegewelle 530. Die
zweite Welle oder das zweite Wellenelement 524 ist eine
Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Welle oder dem ersten
Wellenelement 522 ist und über dieser liegt. Die erste
und zweite Vorgelegewelle 528, 530 sind jeweils
von dem ersten und zweiten Wellenelement 522, 524 beabstandet
und liegen parallel zu diesen. Die erste und zweite Welle 522, 524 definieren
eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 528 definiert
eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 530 definiert
eine dritte Drehachse.
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Eine
Doppelkupplungsanordnung 532 ist zwischen das Eingangselement 512 und
das erste und zweite Wellenelement 522, 524 schaltbar.
Die Doppelkupplungsanordnung 532 umfasst ein Kupplungsgehäuse 534,
das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 512 verbindbar
ist. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 532 ein
erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 536 und 538 auf.
Die Kupplungselemente 536 und 538 sind zusammen
mit dem Kupplungsgehäuse 534 ausgestaltet,
um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung
bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 536, 538 und
dem Kupplungsgehäuse 534 Reibplatten
montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken,
um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement 536 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 522 verbunden,
und das Kupplungselement 538 ist zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 524 verbunden.
Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 536 mit
dem Kupplungsgehäuse 534 das Eingangselement 512 zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 522.
Die selektive Einrückung
des Kupplungselements 538 mit dem Kupplungsgehäuse 534 verbindet
das Eingangselement 512 zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Wellenelement 524.
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Die
Zahnradanordnung 520 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 540, 550, 560, 570 und 580.
Der koplanare Zahnradsatz 540 umfasst Zahnrad 542,
Zahnrad 544 und Zahnrad 546. Zahnrad 542 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle 524 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 544. Zahnrad 544 ist an der ersten
Vorgelegewelle 528 gelagert, jedoch ist Zahnrad 544 nicht
rotatorisch mit der ersten Vorgelegewelle 528 gekoppelt.
Zahnrad 544 kämmt
mit Zahnrad 546. Zahnrad 546 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 530 verbindbar.
Zahnradsatz 540 ist benachbart zu Endwand 523 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 550 umfasst Zahnrad 552 und
Zahnrad 554. Zahnrad 552 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 524 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 554. Zahnrad 554 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 528 verbindbar.
Zahnradsatz 550 ist benachbart zu Zahnradsatz 540 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 560 umfasst Zahnrad 562 und
Zahnrad 564. Zahnrad 562 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 524 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 564. Zahnrad 564 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 528 verbindbar.
Zahnradsatz 560 ist benachbart zu Zahnradsatz 550 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 570 umfasst Zahnrad 572,
Zahnrad 574 und Zahnrad 576. Zahnrad 572 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle 522 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 574 und Zahnrad 576. Zahnrad 574 ist
selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 528 verbindbar.
Zahnrad 576 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Vorgelegewellenelement 530 verbindbar. Zahnradsatz 570 ist
benachbart zu Zahnradsatz 560 gelegen.
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Der
koplanare Zahnradsatz 580 umfasst Zahnrad 582 und
Zahnrad 584. Zahnrad 582 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle 522 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 584. Zahnrad 584 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 528 verbindbar.
Zahnradsatz 580 ist zwischen Zahnradsatz 570 und
Endwand 525 gelegen. Es ist festzustellen, dass die Zahnradsätze 540, 550, 560, 570 und 580 in der
Reihenfolge umgeordnet werden können,
ohne von der Intention der Erfindung abzuweichen.
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Ferner
ist ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 595 drehfest
und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 528 verbunden.
Ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 597 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 530 verbunden.
Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 595 ist
ausgestaltet, um mit Ausgangselement 514 zu kämmen, und
das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 597 ist ausgestaltet,
um mit Ausgangselement 514 zu kämmen. Jedoch kämmen das
erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 595 und
das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 597 nicht
miteinander. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 595 ist
zwischen Zahnrad 544 und Endwand 523 des Getriebegehäuses 521 angeordnet.
Das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 597 ist
zwischen Zahnrad 546 und Endwand 523 des Getriebegehäuses 521 angeordnet.
Das Ausgangselement 514 ist koplanar mit dem ersten und
zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 595, 597 und
zwischen dem Zahnradsatz 540 und der Endwand 523 des
Getriebegehäuses 521 angeordnet.
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Das
Getriebe 500 umfasst ferner mehrere selektiv betätigbare
Synchronanordnungen 599A, 599B, 599C und 599D.
Die Synchroneinrichtungen 599C und 599D sind einseitige
Synchroneinrichtungen, die im Allgemeinen eine Schaltgabel (die
nicht gezeigt ist) umfassen, die von einem Aktuator (der nicht gezeigt
ist) bidirektional in entweder eine eingerückte Position oder eine neutrale
oder ausgerückte Position
umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist Synchroneinrichtung 599C selektiv betätigbar,
um Zahnrad 546 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 530 zu verbinden, und Synchroneinrichtung 599D ist
selektiv betätigbar, um
Zahnrad 576 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 530 zu
verbinden. Die Synchroneinrichtungen 599A und 599B sind
doppelseitige Synchroneinrichtungen und umfassen im Allgemeinen
eine Schaltgabel (die nicht gezeigt ist), die von einem Aktuator
(der nicht gezeigt ist) bidirektional in zumindest zwei eingerückte Positionen
und eine neutrale oder ausgerückte
Position umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Synchroneinrichtung 599A selektiv betätigbar,
um Zahnrad 554 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 528 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 564 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 528 zu verbinden. In der vorliegenden Ausführungsform
ist Synchroneinrichtung 599B selektiv betätigbar,
um Zahnrad 574 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 528 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 584 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 528 zu verbinden.
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Das
Getriebe 500 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle 512 auf
das Ausgangselement 514 in zumindest fünf Vorwärtsdrehmomentverhältnissen
und zumindest einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen.
Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen
und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird
durch selektive Einrückung
der Doppelkupplungsanordnung 532 und einer oder mehrerer
der Synchronanordnungen 599A–D erzielt. Fachleute werden
leicht verstehen, dass jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches
Drehzahlverhältnis
oder unterschiedlicher Gang zugeordnet ist.
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Es
ist festzustellen, dass jeder einzelne Zahnradsatz 540, 550, 560, 570 und 580 bei
selektiver Einrückung
der Synchronanordnungen 599A–D ein oder mehrere Vorwärts-/oder
Rückwärtsübersetzungsverhältnisse
bereitstellt. Welche Synchroneinrichtung und welcher Zahnradsatz
einem besonderen Vorwärts-
oder Rückwärtsgang
zugeordnet ist, kann jedoch variieren, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Um
beispielsweise das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen,
wird Kupplungselement 538 eingerückt, um das Eingangselement 512 mit
der zweiten Welle 524 zu koppeln, und Synchroneinrichtung 599C wird
eingerückt,
um Zahnrad 546 mit der zweiten Vorgelegewelle 530 zu
verbinden. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 512 durch
die Doppelkupplungsanordnung 532 auf die zweite Welle 524,
durch Zahnrad 542 auf Zahnrad 544, durch Zahnrad 544 auf
Zahnrad 546, von Zahnrad 546 auf Synchroneinrichtung 599C,
von Synchroneinrichtung 599C auf die zweite Vorgelegewelle 530,
von der zweiten Vorgelegewelle 530 auf Übertragungszahnrad 597,
von Übertragungszahnrad 597 auf
Ausgangszahnrad 514 und von Ausgangszahnrad 514 auf
Differenzialgehäuse 517 von Achsantriebsanordnung 516 übertragen.
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Um
ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 1. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 536 eingerückt, um
das Eingangselement 512 mit dem ersten Wellenelement 522 zu
koppeln, und Synchroneinrichtung 599B wird aktiviert, um
Zahnrad 584 mit der ersten Vorgelegewelle 528 zu
koppeln. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 512 wird
durch die Doppelkupplungsanordnung 532 auf das erste Wellenelement 522 zum Zahnrad 582 übertragen.
Zahnrad 582 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 584, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 528 durch
Synchroneinrichtung 599B überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 528 auf Übertragungszahnrad 595,
von Übertragungszahnrad 595auf
Ausgangszahnrad 514 und von Ausgangszahnrad 514 auf
Differenzialgehäuse 517 von
Achsantriebsanordnung 516.
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Um
ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 2. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 538 eingerückt, um
das Eingangselement 512 mit der zweiten Welle 524,
die Zahnrad 552 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 599A wird
aktiviert, um Zahnrad 554 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 528 zu
koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 512 durch
die Doppelkupplungsanordnung 532 auf das zweite Wellenelement 524 zum
Zahnrad 552 übertragen.
Zahnrad 552 überträgt Drehmoment auf
Zahnrad 554, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 528 durch
Synchroneinrichtung 599A überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 528 auf Übertragungszahnrad 595,
von Übertragungszahnrad 595 auf
Ausgangszahnrad 514 und von Ausgangszahnrad 514 auf
Differenzialgehäuse 517 von Achsantriebsanordnung 516.
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Um
ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 3. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 536 eingerückt, um
das Eingangselement 512 mit der ersten Welle 522,
die Zahnrad 572 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 599D wird
eingerückt,
um Zahnrad 576 mit der zweiten Vorgelegewelle 530 zu
koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 512 durch
die Doppelkupplungsanordnung 532 auf die erste Welle 522 zum
Zahnrad 572 übertragen. Zahnrad 572 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 576, das das Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 530 durch
Synchroneinrichtung 599D überträgt, von der zweiten Vorgelegewelle 530 auf Übertragungszahnrad 597,
von Übertragungszahnrad 597 auf
Ausgangszahnrad 514 und von Ausgangszahnrad 514 auf
Differenzialgehäuse 517 von
Achsantriebsanordnung 516.
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Um
ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 4. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 538 eingerückt, um
das Eingangselement 512 mit dem zweiten Wellenelement 524,
das Zahnrad 562 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 599A wird
aktiviert, um Zahnrad 564 mit der ersten Vorgelegewelle 528 zu
koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 512 durch
die Doppelkupplungsanordnung 532 auf die zweite Welle 524 zum
Zahnrad 562 übertragen. Zahnrad 562 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 564, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 528 durch
Synchroneinrichtung 599A überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 528 auf Übertragungszahnrad 595,
von Übertragungszahnrad 595 auf
Ausgangszahnrad 514 und von Ausgangszahnrad 514 auf
Differenzialgehäuse 517 von
Achsantriebsanordnung 516.
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Um
ein fünftes
Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 536 eingerückt, um
das Eingangselement 512 mit der ersten Welle 522,
die Zahnrad 572 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 599B wird
aktiviert, um Zahnrad 574 mit der ersten Vorgelegewelle 528 zu
koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 512 durch
die Doppelkupplungsanordnung 532 auf die erste Welle 522 zum
Zahnrad 572 übertragen.
Zahnrad 572 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 574, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 528 durch
Synchroneinrichtung 599B überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 528 auf Übertragungszahnrad 595,
von Übertragungszahnrad 595 auf
Ausgangszahnrad 514 und von Ausgangszahnrad 514 auf
Differenzialgehäuse 517 von
Achsantriebsanordnung 516.
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Wieder
ist festzustellen, dass jeder der Zahnradsätze 540, 550, 560, 570 und 580 gewechselt werden
kann, um ein bestimmtes Vorwärts-
und Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu
erzeugen, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die
vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von
Drehmomentverhältnissen
(d. h. das Verhältnis
von Drehmoment des Ausgangselements 514 zu dem des Eingangselements 512)
durch die Auswahl von Zähnezahlen
der Zahnräder
des Getriebes 500 erreichbar ist. Diese Anordnung bietet die
Gelegenheit, eine reduzierte Getriebelänge im Vergleich mit anderen
Getrieben zu erreichen.
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Nun 9 zugewandt
ist eine Ausführungsform
eines Mehrganggetriebes allgemein mit Bezugszeichen 500' angegeben.
Das Getriebe 500' ist ähnlich wie
das Getriebe 500, und dementsprechend sind gleiche Bauteile
mit gleichen Bezugszeichen angegeben. Jedoch weist das Getriebe 500' eine alternative
Folge von Zahnradsätzen 540, 550, 560, 570, 580 auf,
und die Einweg-Synchroneinrichtungen 599C und 599D sind
durch eine Zweiwege-Synchroneinrichtung ersetzt worden, die mit
Bezugszeichen 599E angegeben ist. Synchroneinrichtung 599E ist selektiv
betätigbar,
um Zahnrad 546 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 530 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 576 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 530 zu verbinden.
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Unter
Bezugnahme auf 10 ist ein Mehrganggetriebe
allgemein mit Bezugszeichen 600 angegeben. Das Getriebe 600 umfasst
ein Eingangselement 612 und eine Zahnradanordnung 620.
Die Zahnradanordnung 620 umfasst verschiedene Wellen oder
Elemente, koplanare kämmende
Zahnradsätze,
eine Doppelkupplungsanordnung und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen,
wie es hierin beschrieben ist. Zum Beispiel umfasst die Zahnradanordnung 620 eine
erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 622,
eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 624,
eine erste Vorgelegewelle 628 und eine zweite Vorgelegewelle 630. Die
zweite Welle oder das zweite Wellenelement 624 ist eine
Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Welle oder dem ersten
Wellenelement 622 ist und über dieser liegt. Die erste
und zweite Vorgelegewelle 628, 630 sind von dem
ersten und zweiten Wellenelement 622, 624 beabstandet
und liegen parallel zu diesen. Außerdem sind die erste und zweite
Vorgelegewelle 628, 630 durch zusätzliche
Zahnräder und/oder
Wellen (die nicht gezeigt sind) mit einer Achsantriebsanordnung
(die nicht gezeigt ist) verbindbar, die ausgestaltet ist, um ein
Paar Straßenräder (die
nicht gezeigt sind) anzutreiben. Die erste und zweite Welle 622, 624 definieren
eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 628 definiert
eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 630 definiert
eine dritte Drehachse.
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Eine
Doppelkupplungsanordnung 632 ist zwischen das Eingangselement 612 und
das erste und zweite Wellenelement 622, 624 schaltbar.
Die Doppelkupplungsanordnung 632 umfasst ein Kupplungsgehäuse 634,
das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 612 verbindbar
ist. Die Doppelkupplungsanordnung 632 könnte eine Trocken- oder Naßkupplungsanordnung
sein. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 632 ein
erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 636 und 638 auf.
Die Kupplungselemente 636 und 638 sind zusammen
mit dem Kupplungsgehäuse 634 ausgestaltet,
um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung
bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 636, 638 und
dem Kupplungsgehäuse 634 Reibplatten
montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken,
um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement 636 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 622 verbunden,
und das Kupplungselement 638 ist zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 624 verbunden.
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Somit
verbindet die selektive Einrückung
des Kupplungselements 636 mit dem Kupplungsgehäuse 634 das
Eingangselement 612 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten
Wellenelement 622. Die selektive Einrückung des Kupplungselements 638 mit
dem Kupplungsgehäuse 634 verbindet
das Eingangselement 612 zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Wellenelement 624.
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Die
Zahnradanordnung 620 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 640, 650, 660 und 670.
Die koplanaren Zahnradsätze 640, 650, 660 und 670 umfassen
kämmende
Zahnradpaare: Zahnrad 642, Zahnrad 644 und Zahnrad 646, Zahnrad 652 und
Zahnrad 654, Zahnrad 662, Zahnrad 664 und
Zahnrad 666 bzw. Zahnrad 672 und Zahnrad 674.
In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Zahnräder 642 und 652 entweder
drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 624 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 624 verbindbar.
Die Zahnräder 662 und 672 sind
entweder drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 622 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 622 verbindbar.
Die Zahnräder 646 und 666 sind
entweder drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 630 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 630 verbindbar.
Ferner sind die Zahnräder 644, 654, 664 und 674 entweder
drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 628 verbunden
oder selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 628 verbindbar.
Die einzelnen Zahnräder
der koplanaren Zahnradsätze 640, 650, 660 und 670 sind unabhängig und
selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 622,
dem zweiten Wellenelement 624, der ersten Vorgelegewelle 628 oder
der zweiten Vorgelegewelle 630 durch Synchronanordnungen
(die nicht gezeigt sind) verbindbar. Natürlich zieht die vorliegende
Erfindung andere selektiv betätigbare
Einrichtungen als Synchroneinrichtungen zum Verbinden von Zahnrädern mit
Wellen in Betracht.
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Nun
unter Bezugnahme auf 11 ist eine andere Ausführungsform
eines Mehrganggetriebes allgemein mit Bezugszeichen 700 angegeben.
Das Getriebe 700 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 712 und
ein Ausgangszahnrad oder ein Ausgangselement 714. Das Eingangselement 712 ist
ständig
mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder einem anderen Drehmoment
erzeugenden Aggregat verbunden, um ein Antriebsdrehmoment an das
Eingangselement 712 zu liefern. Das Ausgangselement 714 treibt
eine Achsantriebsanordnung 716 drehbar an. Genauer umfasst
die Achsantriebsanordnung 716 einen Differenzialzahnradsatz,
der mit einem Differenzialgehäuse 717 gekoppelt
und in diesem gelagert ist. Das Differenzialgehäuse 717 ist mit dem
Ausgangselement 714 gekoppelt und wird von diesem drehbar
angetrieben. Ferner überträgt das Differenzialgehäuse 717 Drehmoment,
das von dem Ausgangselement 714 abgegeben wird, auf den
Differenzialzahnradsatz, der drehbar mit einer ersten und zweiten
Seitenachse 718, 719 gekoppelt ist, und weiter
auf Straßenräder (die nicht
gezeigt sind), die mit den Seitenachsen 718, 719 gekoppelt
sind.
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Das
Getriebe 700 umfasst eine Zahnradanordnung 720,
die zumindest teilweise von einem Gehäuse 721 eingeschlossen
ist. Das Gehäuse 721 umfasst
Endwände 723 und 725.
Endwand 723 ist an einer Front oder Seite des Getriebes 700 nahe
bei der Doppelkupplungsanordnung 732 gelegen, und Endwand 725 ist
auf einer entgegengesetzten Seite des Getriebegehäuses 721 wie
die Endwand 723 gelegen. Wie bei der oben beschriebenen
Ausführungsform
umfasst die Zahnradanordnung 720 des Getriebes 700 eine
erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 722,
eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 724,
eine erste Vorgelegewelle 728 und eine zweite Vorgelegewelle 730. Die
zweite Welle oder das zweite Wellenelement 724 ist eine
Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Welle oder dem ersten
Wellenelement 722 ist und über dieser liegt. Die erste
und zweite Vorgelegewelle 728, 730 sind jeweils
von dem ersten und zweiten Wellenelement 722, 724 beabstandet
und liegen parallel zu diesen. Die erste und zweite Welle 722, 724 definieren
eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 728 definiert
eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 730 definiert
eine dritte Drehachse.
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Eine
Doppelkupplungsanordnung 732 ist zwischen das Eingangselement 712 und
das erste und zweite Wellenelement 722, 724 schaltbar.
Die Doppelkupplungsanordnung 732 umfasst ein Kupplungsgehäuse 734,
das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 712 verbindbar
ist. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 732 ein
erstes und zweites Kupplungselement oder Naben 736 und 738 auf.
Die Kupplungselemente 736 und 738 sind zusammen
mit dem Kupplungsgehäuse 734 ausgestaltet,
um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung
bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungselementen 736, 738 und
dem Kupplungsgehäuse 734 Reibplatten
montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die Wechselwirken,
um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungselement 736 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 722 verbunden,
und das Kupplungselement 738 ist zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 724 verbunden.
Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 736 mit
dem Kupplungsgehäuse 734 das Eingangselement 712 zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 722.
Die selektive Einrückung
des Kupplungselements 738 mit dem Kupplungsgehäuse 734 verbindet
das Eingangselement 712 zur gemeinsamen Rotation mit dem
zweiten Wellenelement 724.
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Die
Zahnradanordnung 720 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 740, 750, 760 und 770.
Der koplanare Zahnradsatz 740 umfasst Zahnrad 742,
Zahnrad 744 und Zahnrad 746. Zahnrad 742 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle 724 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 744. Zahnrad 744 ist selektiv zur gemeinsamen
Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 728 verbindbar
und kämmt
mit Zahnrad 746. Zahnrad 746 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 730 verbindbar.
Zahnradsatz 740 ist benachbart zu Endwand 723 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 750 umfasst Zahnrad 752 und
Zahnrad 754. Zahnrad 752 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 724 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 754. Zahnrad 754 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 728 verbindbar.
Zahnradsatz 750 ist benachbart zu Zahnradsatz 740 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 760 umfasst Zahnrad 762,
Zahnrad 764 und Zahnrad 766. Zahnrad 762 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 722 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 764 und Zahnrad 766. Zahnrad 764 ist
selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 728 verbindbar.
Zahnrad 766 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der
zweiten Vorgelegewelle 730 verbindbar. Zahnradsatz 760 ist
benachbart zu Zahnradsatz 750 angeordnet.
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Der
koplanare Zahnradsatz 770 umfasst Zahnrad 772 und
Zahnrad 774. Zahnrad 772 ist drehfest und zur
gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle 722 verbunden
und kämmt
mit Zahnrad 774. Zahnrad 774 ist selektiv zur
gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 728 verbindbar.
Zahnradsatz 770 ist zwischen Zahnradsatz 760 und
Endwand 725 gelegen. Es ist festzustellen, dass die Zahnradsätze 740, 750, 760 und 770 in
der Reihenfolge umgeordnet werden können, ohne von der Intention
der Erfindung abzuweichen.
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Ferner
ist ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 795 drehfest
und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 728 verbunden.
Ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 797 ist
drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 730 verbunden.
Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 795 ist
ausgestaltet, um mit Ausgangselement 714 zu kämmen, und
das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 797 ist ausgestaltet,
um mit Ausgangselement 714 zu kämmen. Jedoch kämmen das
erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 795 und
das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 797 nicht
miteinander. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 795 ist
zwischen Zahnrad 744 und Endwand 723 des Getriebegehäuses 721 angeordnet.
Das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 797 ist
zwischen Zahnrad 746 und Endwand 723 des Getriebegehäuses 721 angeordnet.
Das Ausgangselement 714 ist koplanar mit dem ersten und
zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 795, 797 und
zwischen dem Zahnradsatz 740 und Endwand 723 des Getriebegehäuses 721 angeordnet.
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Das
Getriebe 700 umfasst ferner mehrere selektiv betätigbare
Synchronanordnungen 799A, 799B, 799C und 799D.
Die Synchroneinrichtungen 799C und 799D sind einseitige
Synchroneinrichtungen, die im Allgemeinen eine Schaltgabel (die
nicht gezeigt ist) umfassen, die von einem Aktuator (der nicht gezeigt
ist) bidirektional in entweder eine eingerückte Position oder eine neutrale
oder ausgerückte Position
umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist Synchroneinrichtung 799C selektiv
betätigbar,
um Zahnrad 746 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 730 zu verbinden, und Synchroneinrichtung 799D ist
selektiv betätigbar, um
Zahnrad 766 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 730 zu
verbinden. Die Synchroneinrichtungen 799A und 799B sind
doppelseitige Synchroneinrichtungen und umfassen im Allgemeinen
eine Schaltgabel (die nicht gezeigt ist), die von einem Aktuator
(der nicht gezeigt ist) bidirektional in zumindest zwei eingerückte Positionen
und eine neutrale oder ausgerückte
Position umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Synchroneinrichtung 799A selektiv betätigbar,
um Zahnrad 744 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 728 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 754 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 728 zu verbinden. In der vorliegenden Ausführungsform
ist Synchroneinrichtung 799B selektiv betätigbar,
um Zahnrad 764 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 728 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 774 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle 728 zu verbinden.
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Das
Getriebe 700 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle 712 auf
das Ausgangselement 714 in zumindest fünf Vorwärtsdrehmomentverhältnissen
und zumindest einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen.
Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen
und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird
durch selektive Einrückung
der Doppelkupplungsanordnung 732 und einer oder mehrerer
der Synchronanordnungen 799A–D erzielt. Fachleute werden
leicht verstehen, dass jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches
Drehzahlverhältnis
oder unterschiedlicher Gang zugeordnet ist.
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Es
ist festzustellen, dass jeder einzelne Zahnradsatz 740, 750, 760 und 770 bei
selektiver Einrückung
der Synchronanordnungen 799A–D ein oder mehrere Vorwärts-/oder
Rückwärtsübersetzungsverhältnisse
bereitstellt. Welche Synchroneinrichtung und welcher Zahnradsatz
einem besonderen Vorwärts-
oder Rückwärtsgang
zugeordnet ist, kann jedoch variieren, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Um
beispielsweise das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen,
wird Kupplungselement 738 eingerückt, um das Eingangselement 712 mit
der zweiten Welle 724 zu koppeln, und Synchroneinrichtung 799C wird
eingerückt,
um Zahnrad 746 mit der zweiten Vorgelegewelle 730 zu
verbinden. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 712 durch
die Doppelkupplungsanordnung 732 auf die zweite Welle 724,
durch Zahnrad 742 auf Zahnrad 744, durch Zahnrad 744 auf
Zahnrad 746, von Zahnrad 746 auf Synchroneinrichtung 799C,
von Synchroneinrichtung 799C auf die zweite Vorgelegewelle 730,
von der zweiten Vorgelegewelle 730 auf Übertragungszahnrad 797,
von Übertragungszahnrad 797 auf
Ausgangszahnrad 714 und von Ausgangszahnrad 714 auf
Differenzialgehäuse 717 von Achsantriebsanordnung 716 übertragen.
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Um
ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 1. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 736 eingerückt, um
das Eingangselement 712 mit dem ersten Wellenelement 722 zu
koppeln, und Synchroneinrichtung 799B wird aktiviert, um
Zahnrad 774 mit der ersten Vorgelegewelle 728 zu
koppeln. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 712 wird
durch die Doppelkupplungsanordnung 732 auf das erste Wellenelement 722 zum Zahnrad 772 übertragen.
Zahnrad 772 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 774, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 728 durch
Synchroneinrichtung 799B überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 728 auf Übertragungszahnrad 795,
von Übertragungszahnrad 795auf
Ausgangszahnrad 714 und von Ausgangszahnrad 714 auf
Differenzialgehäuse 717 von
Achsantriebsanordnung 716.
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Um
ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 2. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 738 eingerückt, um
das Eingangselement 712 mit der zweiten Welle 724,
die Zahnrad 742 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 799A wird
aktiviert, um Zahnrad 744 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 728 zu
koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 712 durch
die Doppelkupplungsanordnung 732 auf das zweite Wellenelement 724 zum
Zahnrad 742 übertragen.
Zahnrad 742 überträgt Drehmoment auf
Zahnrad 744, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 728 durch
Synchroneinrichtung 799A überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 728 auf Übertragungszahnrad 795,
von Übertragungszahnrad 795 auf
Ausgangszahnrad 714 und von Ausgangszahnrad 714 auf
Differenzialgehäuse 717 von Achsantriebsanordnung 716.
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Um
ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 3. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 736 eingerückt, um
das Eingangselement 712 mit der ersten Welle 722,
die Zahnrad 762 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 799D wird
eingerückt,
um Zahnrad 766 mit der zweiten Vorgelegewelle 730 zu
koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 712 durch
die Doppelkupplungsanordnung 732 auf die erste Welle 722 zum
Zahnrad 762 übertragen. Zahnrad 762 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 766, das das Drehmoment auf die zweite Vorgelegewelle 730 durch
Synchroneinrichtung 799D überträgt, von der zweiten Vorgelegewelle 730 auf Übertragungszahnrad 797,
von Übertragungszahnrad 797 auf
Ausgangszahnrad 714 und von Ausgangszahnrad 714 auf
Differenzialgehäuse 717 von
Achsantriebsanordnung 716.
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Um
ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 4. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 738 eingerückt, um
das Eingangselement 712 mit dem zweiten Wellenelement 724,
das Zahnrad 752 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 799A wird
aktiviert, um Zahnrad 754 mit der zweiten Vorgelegewelle 728 zu
koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 712 durch
die Doppelkupplungsanordnung 732 auf die zweite Welle 724 zum
Zahnrad 752 übertragen. Zahnrad 752 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 754, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 728 durch
Synchroneinrichtung 799A überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 728 auf Übertragungszahnrad 795,
von Übertragungszahnrad 795 auf
Ausgangszahnrad 714 und von Ausgangszahnrad 714 auf
Differenzialgehäuse 717 von
Achsantriebsanordnung 716.
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Um
ein fünftes
Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.
h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 736 eingerückt, um
das Eingangselement 712 mit der ersten Welle 722,
die Zahnrad 762 rotiert, zu koppeln, und Synchroneinrichtung 7998 wird
aktiviert, um Zahnrad 764 mit der ersten Vorgelegewelle 728 zu
koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 712 durch
die Doppelkupplungsanordnung 732 auf die erste Welle 722 zum
Zahnrad 762 übertragen.
Zahnrad 762 überträgt Drehmoment
auf Zahnrad 764, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 728 durch
Synchroneinrichtung 7998 überträgt, von der ersten Vorgelegewelle 728 auf Übertragungszahnrad 795 von Übertragungszahnrad 795 auf
Ausgangszahnrad 714 und von Ausgangszahnrad 714 auf
Differenzialgehäuse 717 von
Achsantriebsanordnung 716.
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Wieder
ist festzustellen, dass jeder der Zahnradsätze 740, 750, 760 und 770 gewechselt
werden kann, um ein bestimmtes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu
erzeugen, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die
vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von
Drehmomentverhältnissen
(d. h. das Verhältnis
von Drehmoment des Ausgangselements 714 zu dem des Eingangselements 712)
durch die Auswahl von Zähnezahlen
der Zahnräder
des Getriebes 700 erreichbar ist. Diese Anordnung bietet die
Gelegenheit, eine reduzierte Getriebelänge im Vergleich mit anderen
Getrieben zu erreichen.
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Nun 12 zugewandt
ist eine Ausführungsform
eines Mehrganggetriebes allgemein mit Bezugszeichen 700' angegeben.
Das Getriebe 700' ist ähnlich wie
das Getriebe 700, und dementsprechend sind gleiche Bauteile
mit gleichen Bezugszeichen angegeben. Jedoch ist Zahnrad 746 in
Getriebe 700 durch ein Zahnrad 756 in Getriebe 700' ersetzt. Zahnrad 756 ist
selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle 730 verbindbar
und kämmt
mit Zahnrad 754. Zusätzlich
sind Einweg-Synchroneinrichtungen 799C und 799D durch
eine Zweiwege-Synchroneinrichtung ersetzt, die mit Bezugszeichen 799E angegeben
ist. Synchroneinrichtung 799E ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 756 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 730 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar,
um Zahnrad 766 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten
Vorgelegewelle 530 zu verbinden.
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Obgleich
die besten Ausführungsarten
der Erfindung ausführlich
beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese
Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen
zur praktischen Ausführung
der Erfindung im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche erkennen.