DE102010020855B4

DE102010020855B4 - Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE102010020855B4
Application number: DE102010020855.8A
Authority: DE
Inventors: Tejinder Singh; Henryk Sowul; Patrick S. Portell
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2030-05-19
Also published as: DE102010020855A1; US8104367B2; US20100294059A1; CN105626788A

Abstract

Getriebe (10), umfassend:
ein Getriebegehäuse (18);
eine Doppelkupplungsanordnung (32), die eine erste Kupplung (36), eine zweite Kupplung (38) und ein Kupplungsgehäuse (34) aufweist, das mit einem Maschinenausgangselement (12) verbindbar ist, wobei das Kupplungsgehäuse (34) in dem Getriebegehäuse (18) drehbar gelagert ist;
einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz (40, 50, 60, 70, 80), wobei der erste Zahnradsatz (40) ein erstes Zahnrad (42) in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad (44), das einem zweiten Gang (2) zugeordnet ist, und ein drittes Zahnrad (46), das einem Rückwärtsgang (R) zugeordnet ist, in Kämmung mit dem zweiten Zahnrad (44) umfasst, der zweite Zahnradsatz (50) ein erstes Zahnrad (52) in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad (54), das einem sechsten Gang (6) zugeordnet ist, und einem dritten Zahnrad (56), das einem vierten Gang (4) zugeordnet ist, umfasst, der dritte Zahnradsatz (60) ein erstes Zahnrad (62) in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad (64), das einem fünften Gang (5) zugeordnet ist, und einem dritten Zahnrad (66), das einem dritten Gang (3) zugeordnet ist, umfasst, der vierte Zahnradsatz (70) ein erstes Zahnrad (72) in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad (74), das einem ersten Gang (1) zugeordnet ist, umfasst, der fünfte Zahnradsatz (80) ein erstes Zahnrad (82) in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad (84), das einem siebten Gang (7) zugeordnet ist, umfasst, wobei das zweite Zahnrad (84) des fünften Zahnradsatzes (80) ein gestuftes Ritzelrad ist, das einen ersten und einen zweiten (84a) Zahnradzähneabschnitt aufweist, und wobei der erste Zahnradzähneabschnitt größer als der zweite Zahnradzähneabschnitt (84a) ist und mit dem ersten Zahnrad (82) des fünften Zahnradsatzes (80) kämmt;
ein erstes Getriebeeingangselement (22), das in dem Getriebegehäuse (18) drehbar gelagert ist, und wobei jedes der ersten Zahnräder (62, 72, 82) des dritten, vierten und fünften Zahnradsatzes (60, 70, 80) drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangselement (22) verbunden ist, wobei die selektive Einrückung der ersten Kupplung (36) der Doppelkupplungsanordnung (32) Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse (34) auf das erste Getriebeeingangselement (22) überträgt;
ein zweites Getriebeeingangselement (24), das in dem Getriebegehäuse (18) drehbar gelagert ist, und wobei jedes der ersten Zahnräder (42, 52) des ersten und zweiten Zahnradsatzes (40, 50) drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangselement (24) verbunden ist, und wobei das zweite Getriebeeingangselement (24) konzentrisch mit dem ersten Getriebeeingangselement (22) ist und das erste Getriebeeingangselement (22) zumindest teilweise umgibt, und wobei die selektive Einrückung der zweiten Kupplung (38) der Doppelkupplungsanordnung (32) Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse (34) auf das zweite Getriebeeingangselement (24) überträgt;
eine erste Vorgelegewelle (26), die in dem Getriebegehäuse (18) drehbar gelagert ist und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement (22, 24) beabstandet ist und parallel zu diesen liegt, wobei das dritte Zahnrad (46) des ersten Zahnradsatzes (40), das dritte Zahnrad (56) des zweiten Zahnradsatzes (50), das dritte Zahnrad (66) des dritten Zahnradsatzes (60) und das zweite Zahnrad (74) des vierten Zahnradsatzes (70) jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle (26) verbindbar sind;
eine zweite Vorgelegewelle (28), die in dem Getriebegehäuse (18) drehbar gelagert ist und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement (22, 24) beabstandet ist und parallel zu diesen liegt, wobei das zweite Zahnrad (44) des ersten Zahnradsatzes (40), das zweite Zahnrad (54) des zweiten Zahnradsatzes (50), das zweite Zahnrad (64) des dritten Zahnradsatzes (60) und das zweite Zahnrad (84, 84a) des fünften Zahnradsatzes (80) jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle (28) verbindbar sind; und
vier Synchronanordnungen (150, 152, 154, 156) zum selektiven Koppeln von einem der Zahnräder des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatzes (40, 50, 60, 70, 80) mit einer von der ersten Vorgelegewelle (26) und der zweiten Vorgelegewelle (28), und
wobei die selektive Einrückung der Doppelkupplungsanordnung (32) das Doppelkupplungsgehäuse (34) mit einem von dem ersten und dem zweiten Getriebeeingangselement (22, 24) verbindet, und die selektive Einrückung von zumindest einer der vier Synchronanordnungen (150, 152, 154, 156) einen von sieben Vorwärtsgängen herstellt, wobei eine erste (150) der vier Synchronanordnungen (150, 152, 154, 156) eines von dem zweiten Zahnrad (44) des ersten Zahnradsatzes (40) und dem zweiten Zahnrad (54) des zweiten Zahnradsatzes (50) selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle (28) verbindet, wobei eine zweite (152) der vier Synchronanordnungen (150, 152, 154, 156) eines von dem dritten Zahnrad (46) des ersten Zahnradsatzes (40) und dem dritten Zahnrad (56) des zweiten Zahnradsatzes (50) selektiv mit der ersten Vorgelegewelle (26) verbindet,
wobei eine dritte (154) der vier Synchronanordnungen (150, 152, 154, 156) eines von dem zweiten Zahnrad (64) des dritten Zahnradsatzes (60) und dem zweiten Zahnradzähneabschnitt (84a) des zweiten Zahnrads (84) des fünften Zahnradsatzes (80) selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle (28) verbindet,
wobei eine vierte (156) der vier Synchronanordnungen (150, 152, 154, 156) eines von dem dritten Zahnrad (66) des dritten Zahnradsatzes (60) und dem zweiten Zahnrad (74) des vierten Zahnradsatzes (70) selektiv mit der ersten Vorgelegewelle (26) verbindet, wobei der erste Zahnradsatz (40) benachbart zu der Doppelkupplungsanordnung (32) liegt, der zweite Zahnradsatz (50) benachbart zu dem ersten Zahnradsatz (40) liegt, der dritte Zahnradsatz (60) benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz (50) liegt, der vierte Zahnradsatz (70) benachbart zu dem dritten Zahnradsatz (60) liegt und der fünfte Zahnradsatz (80) benachbart zu dem vierten Zahnradsatz (70) liegt,
wobei das Getriebe (10) ferner ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad (100) umfasst, das an der ersten Vorgelegewelle (26) zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle (26) befestigt ist, und ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad (110), das an der zweiten Vorgelegewelle (28) zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle (28) befestigt ist, und wobei das erste und zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad (100, 110) Drehmoment von zumindest einer von der ersten und zweiten Vorgelegewelle (26, 28) auf ein Getriebeausgangselement (14) übertragen,
wobei das Getriebeausgangselement (14) ein Zahnrad ist, das mit jedem von dem ersten und zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad (100, 110) kämmt, und
wobei das Getriebe (10) ferner ein Parkzahnrad (112), das an einem ersten Ende einer Parkzahnradwelle (30) befestigt ist, und ein Parkübertragungszahnrad (111) umfasst, das an einem zweiten Ende der Parkzahnradwelle (30) befestigt ist, und wobei das Parkübertragungszahnrad (111) mit dem Getriebeausgangselement (14) kämmt, und wobei das Parkzahnrad (112) ausgestaltet ist, um eine Rotation des Getriebeausgangselements (14) zu verhindern, wenn das Parkzahnrad (112) in Eingriff steht.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe und insbesondere ein kompaktes Doppelkupplungs-Mehrganggetriebe, das drei Achsen aufweist, um sieben oder mehr Gänge herzustellen.
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.
DE 103 43 991 A1 offenbart ein Getriebe, umfassend ein Getriebegehäuse; eine Doppelkupplungsanordnung, die eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und ein Kupplungsgehäuse aufweist, das mit einem Maschinenausgangselement verbindbar ist, wobei das Kupplungsgehäuse in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist; einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz, wobei der erste Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und ein drittes Zahnrad in Kämmung mit dem zweiten Zahnrad umfasst, der zweite Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad umfasst, der dritte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad umfasst, der vierte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad umfasst, der fünfte Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad umfasst; ein erstes Getriebeeingangselement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist; ein zweites Getriebeeingangselement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, und wobei das zweite Getriebeeingangselement konzentrisch mit dem ersten Getriebeeingangselement ist und das erste Getriebeeingangselement zumindest teilweise umgibt, und wobei die selektive Einrückung der zweiten Kupplung der Doppelkupplungsanordnung Drehmoment von dem Kupplungsgehäuse auf das zweite Getriebeeingangselement überträgt; eine erste Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement beabstandet ist und parallel zu diesen liegt; eine zweite Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und von dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement beabstandet ist und parallel zu diesen liegt; und vier Synchronanordnungen zum selektiven Koppeln von einem der Zahnräder des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatzes mit einer von der ersten Vorgelegewelle und der zweiten Vorgelegewelle, und wobei die selektive Einrückung der Doppelkupplungsanordnung das Doppelkupplungsgehäuse mit einem von dem ersten und dem zweiten Getriebeeingangselement verbindet, und die selektive Einrückung von zumindest einer der vier Synchronanordnungen einen von sieben Vorwärtsgängen herstellt. Ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad ist an der ersten Vorgelegewelle zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle befestigt, und ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad ist an der zweiten Vorgelegewelle zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle befestigt. Das erste und zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad übertragen Drehmoment von zumindest einer von der ersten und zweiten Vorgelegewelle auf ein Getriebeausgangselement. Für den Rückwärtsgang ist ein Zahnrad auf einer separaten Welle vorgesehen.
BERTSCHE, Bernd; LECHNER, Gisbert; NAUNHEIMER, Harald: Fahrzeuggetriebe - Grundlagen, Auswahl, Auslegung und Konstruktion. 2. Berlin Heidelberg : Springer, 2007. S. 493 - 494. - ISBN 978-3-540-30625-2 offenbart ein Dreiwellengetriebe, bei welchem der Rückwärtsgang über ein Losrad auf einer Vorgelegewelle herstellbar ist.
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.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe zur Verfügung zu stellen, das einen verbesserten Bauraum aufweist, während es gewünschte Übersetzungsverhältnisse und Drehmomentbereiche bereitstellt.
Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt:

1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Siebenganggetriebes, das ein Parkzahnrad aufweist, das an einer separaten Parkwelle montiert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Siebenganggetriebe allgemein durch Bezugszeichen 10 angegeben. Das Getriebe 10 ist mit einem Eingangselement 12 gekoppelt und umfasst ein Ausgangselement oder Ausgangszahnrad 14.
Das Eingangselement 12 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder einem anderen Drehmoment erzeugenden Aggregat verbunden, um ein Antriebsdrehmoment an das Eingangselement 12 zu liefern. Das Ausgangselement oder Ausgangszahnrad 14 treibt eine Differenzialanordnung 16 drehbar an. Die Differenzialanordnung 16 überträgt Drehmoment, das von Ausgangselement 14 abgegeben wird, schließlich auf ein Paar Straßenräder (die nicht gezeigt sind).
Das Getriebe 10 umfasst ein Gehäuse 18, das eine Zahnradanordnung 20 zumindest teilweise umschließt. Die Zahnradanordnung 20 umfasst verschiedene Welten oder Wellenelemente, koplanare kämmende Zahnradsätze, eine Doppelkupplungsanordnung und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen, wie es hierin beschrieben wird. Die Zahnradanordnung 20 umfasst eine erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 22, eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 24, eine erste Vorgelegewelle 26, eine zweite Vorgelegewelle 28 und eine Parkzahnradwelle 30. Die zweite Getriebeeingangswelle oder das zweite Getriebeeingangswellenelement 24 ist eine Hülsen- oder (Hohl-)welle, die konzentrisch mit der ersten Getriebeeingangswelle oder dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 ist und über dieser liegt. Die erste Vorgelegewelle 26, die zweite Vorgelegewelle 28 und die Parkzahnradwelle 30 sind jeweils von dem ersten und zweiten Getriebeeingangswellenelement 22, 24 beabstandet und liegen parallel zu diesen. Die erste und zweite Getriebeeingangswelle 22, 24 definieren eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 26 definiert eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 28 definiert eine dritte Drehachse. Die Position und Lage der Vorgelegewellen 26 und 28 relativ zu der ersten und zweiten Getriebeeingangswelle 22, 24 sind austauschbar.
Eine Doppelkupplungsanordnung 32 ist zwischen das Eingangselement 12 und das erste und zweite Getriebeeingangswellenelement 22, 24 geschaltet. Die Doppelkupplungsanordnung 32 umfasst ein Kupplungsgehäuse 34, das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 12 verbindbar ist. 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 Getriebeeingangswelle oder dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 verbunden, und das Kupplungselement 38 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Getriebeeingangswelle oder dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungselements 36 mit dem Kupplungsgehäuse 34 das Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation mit den ersten Getriebeeingangswellenelement 22. Die selektive Einrückung des Kupplungselements 38 mit dem Kupplungsgehäuse 34 verbindet das Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. In 1 ist die Doppelkupplungsanordnung 32 als Trockenkupplungsanordnung gezeigt. Es ist jedoch festzustellen, dass die Doppelkupplungsanordnung 32 eine Naßkupplungsanordnung sein kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Zahnradanordnung 20 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 40, 50, 60, 70 und 80. Der koplanare Zahnradsatz 40 umfasst Ritzel 42, Zahnrad 44 und Zahnrad 46. Ritzel 42 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24 verbunden. Zahnrad 44 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbindbar und kämmt mit Ritzel 42. Zahnrad 46 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbindbar und kämmt mit Zahnrad 44. Es ist festzustellen, dass das Ritzel 42 eine separate Zahnradstruktur sein kann, die an dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24 befestigt ist, oder Zahnradzähne/Kerbverzahnungen, die an einer Außenfläche des zweiten Getriebeeingangswellenelements 24 gebildet sind, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zahnradsatz 40 ist nahe bei einer Wand 48 des Getriebegehäuses 18 angeordnet, d.h. an einer Front oder Seite des Getriebes 10 nahe bei der Doppelkupplungsanordnung 32.
Der koplanare Zahnradsatz 50 umfasst Ritzel 52, Zahnrad 54 und Zahnrad 56. Ritzel 52 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24 verbunden und kämmt mit Zahnrad 54 und Zahnrad 56. Zahnrad 54 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbindbar. Zahnrad 56 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbindbar. Zahnradsatz 50 ist benachbart zu Zahnradsatz 40 angeordnet.
Der koplanare Zahnradsatz 60 umfasst Ritzel 62, Zahnrad 64 und Zahnrad 66. Ritzel 62 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 verbunden und kämmt mit Zahnrad 64 und Zahnrad 66. Zahnrad 64 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbindbar. Zahnrad 66 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbindbar. Zahnradsatz 60 ist benachbart zu Zahnradsatz 50 angeordnet.
Der koplanare Zahnradsatz 70 umfasst Ritzel 72 und Zahnrad 74. Ritzel 72 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 verbunden und kämmt mit Zahnrad 74. Zahnrad 74 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbindbar. Zahnradsatz 70 ist benachbart zu Zahnradsatz 60 angeordnet. Der koplanare Zahnradsatz 80 umfasst Ritzel 82 und Zahnrad 84. Ritzel 82 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 verbunden und kämmt mit Zahnrad 84. Zahnrad 84 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbindbar. Zahnrad 84 umfasst einen sekundären oder Verlängerungsabschnitt 84A, der kinematisch mit Zahnrad 84 verbunden ist und zur gemeinsamen Rotation mit diesem befestigt ist.
Zahnradsatz 80 ist zwischen Zahnradsatz 70 und einer Endwand 88 des Getriebegehäuses 18 angeordnet.
Ferner ist ein erstes Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbunden. Ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbunden. Ein Parkübertragungszahnrad 111 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der Parkzahnradwelle 30 verbunden. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement 14 zu kämmen, das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement 14 zu kämmen, und das Parkübertragungszahnrad 111 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement 14 zu kämmen. Jedoch kämmen das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100, das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 und das Parkübertragungszahnrad 111 nicht miteinander. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 ist zwischen dem koplanaren Zahnradsatz 40 und der Endwand 48 des Getriebegehäuses 18 angeordnet. Das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 ist ebenfalls zwischen dem koplanaren Zahnradsatz 40 und der Endwand 48 des Getriebegehäuses 18 angeordnet. Das Parkübertragungszahnrad 111 ist nahe bei der Wand 48 des Getriebegehäuses 18 und koplanar mit Ausgangszahnrad oder Ausgangselement 14 angeordnet. Außerdem ist das Ausgangselement 14 koplanar mit dem ersten und zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100, 110.
Es ist ein Parkzahnrad 112 vorgesehen, um das Getriebe 10 in einen Parkmodus zu versetzen, der eine Rotation des Ausgangselements 14 verhindert. Parkzahnrad 112 ist mit Parkübertragungszahnrad 111 durch Parkzahnradwelle 30 gekoppelt. Alternativ zieht die vorliegende Erfindung in Betracht, das Parkzahnrad 112 fest an einer von der ersten und zweiten Vorgelegewelle 26, 28 anzuordnen, um die Parkmodusfunktion zu erreichen. In dieser Ausführungsform sind das Parkübertragungszahnrad 111 und die Parkzahnradwelle 30 beseitigt, was die Packfähigkeit des Getriebes weiter verbessert. Außerdem kann die axiale Lage des Parkzahnrads 112 längs den Vorgelegewellen 26 oder 28 gemäß dem verfügbaren Bauraum verändert werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 umfasst das Getriebe 10 ferner mehrere selektiv einrückbare Synchronanordnungen 150, 152, 154 und 156. Die Synchroneinrichtungen 150, 152, 154 und 156 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 Synchroneinrichtung 150 selektiv betätigbar, um Zahnrad 44 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 54 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 zu verbinden. Synchroneinrichtung 152 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 46 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 56 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 zu verbinden. Synchroneinrichtung 154 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 64 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um den Zahnradverlängerungsabschnitt 84A des Zahnrads 84 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 zu verbinden. Synchroneinrichtung 156 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 66 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 74 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 zu verbinden.
Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle 12 auf das Ausgangszahnradelement 14 in sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch selektive Einrückung der Doppelkupplungsanordnung 32 und einer oder mehrerer der Synchronanordnungen 150, 152, 154 und 156 erzielt. Fachleute werden leicht verstehen, dass jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis oder unterschiedlicher Gang zugeordnet ist.
Es ist festzustellen, dass jeder einzelne Zahnradsatz 40, 50, 60, 70 und 80 bei selektiver Einrückung der Synchronanordnungen 150, 152, 154 und 156 ein oder mehrere Vorwärts- und/oder Rückwärtsübersetzungsverhältnisse bereitstellt. Es ist auch festzustellen, dass ein besonderer Vorwärts- oder Rückwärtsgang durch unterschiedliche Synchroneinrichtungskombinationen und zugehörige Zahnradsätze erreicht werden kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Um das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, wird Kupplungselement 38 eingerückt und Synchroneinrichtung 152 wird aktiviert. Kupplungselement 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Synchroneinrichtung 152 verbindet Zahnrad 46 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24, durch Ritzel 42 auf Zahnrad 44, durch Zahnrad 44 auf Zahnrad 46, von Zahnrad 46 auf das erste Vorgelegewellenelement 26, durch Synchroneinrichtung 152 auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 und von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
Um ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 1. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 36 eingerückt und Synchroneinrichtung 156 wird aktiviert. Kupplungselement 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22. Synchroneinrichtung 156 koppelt Zahnrad 74 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22 zum Ritzel 72 übertragen. Ritzel 72 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 74, das das Drehmoment auf das erste Vorgelegewellenelement 26 durch Synchroneinrichtung 156 und auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 und dann von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 überträgt.
Um ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 2. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 38 eingerückt und Synchroneinrichtung 150 wird aktiviert. Kupplungselement 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24, das das Ritzel 42 rotiert. Synchroneinrichtung 150 koppelt Zahnrad 44 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24, durch Ritzel 42 auf Zahnrad 44, von Zahnrad 44 auf Synchroneinrichtung 150, von Synchroneinrichtung 150 auf das zweite Vorgelegewellenelement 28 und von dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 und das Ausgangselement 14 übertragen.
Um ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 3. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 36 eingerückt und Synchroneinrichtung 156 wird aktiviert. Kupplungselement 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22, das das Ritzel 62 rotiert. Synchroneinrichtung 156 koppelt Zahnrad 66 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22, durch Ritzel 62 auf Zahnrad 66, durch Zahnrad 66 auf Synchroneinrichtung 156, von Synchroneinrichtung 156 auf das erste Vorgelegewellenelement 26, von dem ersten Vorgelegewellenelement 26 auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 und dann von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
Um ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 4. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 38 eingerückt und Synchroneinrichtung 152 wird aktiviert. Kupplungselement 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24, das das Ritzel 52 rotiert. Synchroneinrichtung 152 koppelt Zahnrad 56 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24 zu Ritzel 52, dann von Ritzel 52 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das erste Vorgelegewellenelement 26, von dem ersten Vorgelegewellenelement 26 auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 und dann von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
Um ein fünftes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 36 eingerückt und Synchroneinrichtung 154 wird aktiviert. Kupplungselement 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22, das das Ritzel 62 rotiert. Synchroneinrichtung 154 koppelt Zahnrad 64 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22, von dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 auf Ritzel 62, von Ritzel 62 auf Zahnrad 64, von Zahnrad 64 auf das zweite Vorgelegewellenelement 28, durch Synchroneinrichtung 154 auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 und von dem zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
Um ein sechstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 6. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 38 eingerückt und Synchroneinrichtung 150 wird aktiviert. Kupplungselement 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24, das das Ritzel 52 rotiert. Synchroneinrichtung 150 koppelt Zahnrad 54 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24 zu Ritzel 52, dann von Ritzel 52 auf Zahnrad 54, von Zahnrad 54 auf Synchroneinrichtung 150, von Synchroneinrichtung 150 auf das zweite Vorgelegewellenelement 28, von dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 und dann von dem zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
Um ein siebtes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 7. Gang) herzustellen, wird Kupplungselement 36 eingerückt und Synchroneinrichtung 154 wird aktiviert. Kupplungselement 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22, das das Ritzel 62 rotiert. Synchroneinrichtung 154 koppelt Zahnrad 84 über den Verlängerungsabschnitt 84A mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22, von dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 auf Ritzel 82, von Ritzel 82 auf Zahnrad 84, von Zahnrad 84 auf das zweite Vorgelegewellenelement 28 durch Synchroneinrichtung 154, auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 und von dem zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von Drehmomentverhältnissen (d.h. das Verhältnis von Drehmoment des Ausgangselements 14 zu dem des Eingangselements 12) und Übersetzungsverhältnisstufen durch die Auswahl von Zähnezahlen der Zahnräder des Getriebes 10 erreichbar ist. Die vorliegende Erfindung hat viele Vorteile und Vorzüge gegenüber dem Stand der Technik. Zum Beispiel gestattet die Nutzung von vier Synchroneinrichtungen die Verwendung von vier Schienen mit einer Gabel an jeder Schiene. Somit wird ein Getriebe mit einer vereinfachteren Betätigung und einem vereinfachteren Steuersystem, reduzierter Masse und Kosten und verbessertem Bauraum erreicht.