DE102010027262A1

DE102010027262A1 - Rückwärtsgang-Kettenantrieb für Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE102010027262A1
Application number: DE102010027262A
Authority: DE
Inventors: Ashish V. Rochester Hills Gadre
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: US8365622B2; CN101956802A; US20110011194A1; CN101956802B; DE102010027262B4

Abstract

Ein Rückwärtsgang für ein Kraftfahrzeuggetriebe wird durch eine Kettenbaugruppe mit zwei Kettenrädern und einer mehrgliedrigen Kette erreicht. Eines der Kettenräder ist mit einer Kupplung gekoppelt, die es selektiv mit einer Eingangs- oder Ausgangswelle verbindet. Das andere Kettenrad ist direkt mit der anderen, d. h. der Ausgangswelle oder der Eingangswelle, gekoppelt. Die mehrgliedrige Kette transportiert Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle, wenn die Kupplung in Eingriff steht. Da die weiteren Antriebsverbindungen zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, die den Vorwärtsgängen oder -übersetzungsverhältnissen zugeordnet sind, durch Zahnräder erfolgen, die eine Drehrichtungsumkehr bewirken, ist die Antriebsverbindung, die durch die Kettenbaugruppe erreicht wird, ohne eine Drehrichtungsumkehr tatsächlich entgegengesetzt zu der Richtung der Drehrichtung der Vorwärtszahnräder, wodurch ein Rückwärtsgang bereitgestellt wird.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Kraftfahrzeuggetriebe, und insbesondere Kraftfahrzeuggetriebe, die eine Kettenantriebsbaugruppe aufweisen, die einen Rückwärtsgang bereitstellt.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformation, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung steht, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
Bei den meisten manuellen, halbautomatischen und automatischen Kraftfahrzeuggetrieben werden Vorwärtsdrehzahlverhältnisse (Gänge) erreicht, indem ein Paar Zahnräder oder Planetenradsätze selektiv in Eingriff gebracht wird. Ein Rückwärtsgang wird im Allgemeinen erreicht, indem ein zusätzliches, die Drehrichtung umkehrendes Zwischenzahnrad zwischen einem Paar Zahnrädern eingebaut wird, was bewirkt, dass der Getriebeausgang in die entgegengesetzte Richtung relativ zu all den anderen gewählten Gängen oder Übersetzungsverhältnissen rotiert.
Dieses Rückwärtsgang-Zwischenzahnrad ist, obwohl es normale Praxis bei der Getriebekonstruktion ist, nicht ohne Nachteile. Zuallererst benötigt es zumindest ein Bauteil auf einer zusätzlichen Achse, die von der Achse oder den Achsen der Getriebewellen verschoben ist. Obwohl das Rückwärtsgang-Zwischenzahnrad an der zusätzlichen Achse im Allgemeinen nicht groß ist, kann es dennoch Probleme bei dem Einbau des Getriebes und des Antriebsstrangs im Bauraum aufwerfen. Es wird deutlich, dass das Getriebegehäuse ausgestaltet sein muss, um nicht nur das Rückwärtsgang-Zwischenzahnrad aufzunehmen, sondern auch eine tragende Welle. Zweitens erfordert das Rückwärtsgang-Zwischenzahnrad natürlich, dass die Welle geeignete Lager aufweist, alles Bauteile, die das Gewicht und die Kosten des Getriebes erhöhen. Schließlich kann der herkömmliche Rückwärtsgang-Zwischenzahnradstrang laut sein und erzeugt beträchtliche parasitäre Verluste aufgrund der mehreren Zahnradkämmungen. Es wird deutlich, dass daher Verbesserungen bei Ausgestaltung des Getrieberückwärtsgangs erwünscht sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung stellt einen Rückwärtsgang für Kraftfahrzeuggetriebe vermittels einer Kettenbaugruppe mit zwei Kettenrädern und einer mehrgliedrigen Kette bereit. Eines der Kettenräder ist mit einer Synchronkupplung gekoppelt, die es selektiv mit einer Eingangs- oder Ausgangswelle verbindet. Das andere Kettenrad ist mit der anderen, d. h. Ausgangs- oder Eingangswelle, gekoppelt. Die mehrgliedrige Kette transportiert Antriebsdrehmoment von der Eingangs- oder Antriebswelle zu der Ausgangswelle oder Vorgelegewelle, wenn die Synchronkupplung eingerückt ist. Da die Antriebsverbindungen zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, die zu den Vorwärtsgängen oder -übersetzungsverhältnissen gehören, über Zahnräder erfolgen, was eine Umkehr der Drehrichtung bewirkt, ist tatsächlich die Antriebsverbindung, die durch die Kettenbaugruppe erreicht wird, obgleich ohne eine Drehrichtungsumkehr tatsächlich in entgegengesetzter Richtung zu der Drehrichtung der Vorwärtsgang-Zahnräder, wodurch ein Rückwärtsgang bereitgestellt wird.
Die Rückwärtsgang-Kettenantriebsbaugruppe der vorliegenden Erfindung ist ruhiger, kompakter und weist weniger parasitäre Verluste als die Ausgestaltung mit einem Rückwärtsgang-Zwischenzahnrad von herkömmlichen Kraftfahrzeuggetrieben auf.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rückwärtsgang in einem Kraftfahrzeuggetriebe ohne die Verwendung eines zusätzlichen Zwischenzahnrades bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rückwärtsgang in einem Kraftfahrzeuggetriebe mittels einer Kettenbaugruppe bereitzustellen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rückwärtsgang in einem Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Kettenbaugruppe bereitzustellen, die funktional zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle angeordnet ist.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rückwärtsgang in einem Kraftfahrzeuggetriebe mittels einer Kettenbaugruppe und einer Kupplung, die funktional zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle angeordnet sind, bereitzustellen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rückwärtsgang in einem Kraftfahrzeuggetriebe mittels einer Kettenbaugruppe mit zwei Kettenrädern und einer Kette und einer Kupplung bereitzustellen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rückwärtsgang in einem Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Kettenbaugruppe bereitzustellen, die zwei Kettenräder und eine Kette und eine Kupplung aufweist, die funktional zwischen Wellen des Getriebes angeordnet sind.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rückwärtsgang in einem manuellen, halbautomatischen oder automatischen Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Kettenbaugruppe bereitzustellen, die zwei Kettenräder und eine Kette und eine Kupplung umfasst, die funktional zwischen Wellen des Getriebes angeordnet sind.
Weitere Aufgaben, Vorteile und Anwendbarkeitsbereiche werden aus der hierin angegebenen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die besonderen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1 ist eine schematische Ansicht eines Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug, das die vorliegende Erfindung enthält;
2 ist eine fragmentarische Perspektivansicht einer Rückwärtsgang-Kettenantriebsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung; und
3A und 3B sind schematische Diagramme der Relativdrehung einer Drehmomentübertragung durch die Kettenantriebsbaugruppe der vorliegenden Erfindung (3A) und durch ein Paar kämmende Zahnräder (3B).
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Fünfgang-Doppelkupplungsgetriebe veranschaulicht und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Getriebe 10 ist repräsentativ für andere Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe sowie manuelle Getriebe und viele automatische Getriebe, wobei ein Rückwärtsgang in der Vergangenheit durch ein Rückwärtsgang-Zwischenzahnrad vorgesehen wurde, das, weil es die Zahl von kämmenden Zahnrädern typischerweise von einem auf zwei (oder zwei auf drei) erhöhte, die Richtung des Getriebesausgangs umkehrte, wenn es eingerückt wurde.
Das Getriebe 10 umfasst ein Gehäuse 12 mit verschiedenen Öffnungen, Anschlüssen, Senkungen, Schultern, Flanschen und dergleichen, die verschiedene Bauteile des Getriebes 10 örtlich festlegen und abstützen. Unter diesen Bauteilen ist eine Eingangs- oder Antriebswelle 14, die Antriebsdrehmoment von einer Antriebsanlage 16, wie etwa einer Benzin- oder Dieselmaschine oder einer Hybridkraftanlage (alle nicht veranschaulicht), aufnimmt. Mit der Eingangswelle 14 ist die Eingangsseite oder angetriebene Seite einer ersten Eingangsreibkupplung 20 verbunden. Die Ausgangsseite oder Antriebsseite der ersten Reibkupplung 20 ist mit einem ersten Antriebsrohr oder einer ersten Hohlwelle 22 gekoppelt und treibt dieses bzw. diese an. Eine erste elektrische, hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtung 24 bringt die erste Reibkupplung 20 in Eingriff und löst diese. Die erste Reibkupplung 20 umfasst bevorzugt zwei Sätze ineinander greifender Platten oder Scheiben, die Reibbeschichtungsmaterial (Kupplungsmaterial) aufweisen. Einer der Sätze Platten oder Scheiben (die Eingangsseite) ist mit der Eingangswelle 14 verbunden; der andere Satz Platten oder Scheiben (die Ausgangsseite) ist mit dem ersten Antriebsrohr oder der ersten Hohlwelle 22 verbunden.
Eine angetriebene Gegenwelle oder Vorgelegewelle 26 ist entlang einer zweiten Achse parallel zu und beabstandet von der Achse der Eingangswelle 14 angeordnet. Die Vorgelegewelle 26 ist auf einem Paar Lagern 28 drehbar gelagert. Benachbart zu der ersten Eingangsreibkupplung 20 befindet sich eine zweite Eingangsreibkupplung 30, deren Eingangsseite oder angetriebene Seite ebenfalls mit der Eingangswelle 14 verbunden ist. Die Ausgangsseite oder Antriebsseite der zweiten Reibkupplung 30 ist mit einer zweiten Antriebswelle 32 gekoppelt und treibt diese an. Eine zweite elektrische, hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtung 34 rückt die zweite Reibkupplung 30 ein oder löst diese. Die zweite Eingangsreibkupplung 30 weist die gleiche Ausgestaltung wie die oben beschriebene erste Reibkupplung 20 auf. Ein Paar Lager 36 und 38 lagert drehbar das erste Antriebsrohr oder die erste Hohlwelle 22 bzw. die zweite Antriebswelle 32.
Um das erste Antriebsrohr oder die erste Hohlwelle 22 herum sind frei drehbar drei Stirn- oder bevorzugt schräg verzahnte Zahnräder angeordnet, die dem ersten, dritten und fünften Gang des Getriebes 10 entsprechen, die jeweils in konstanter Kämmung mit einem jeweiligen von weiteren drei Zahnrädern stehen, die an der Vorgelegewelle 26 befestigt sind und mit dieser rotieren. Ein erstes Antriebszahnrad 42A mit kleinstem Durchmesser steht in konstanter Kämmung mit einem ersten angetriebenen Zahnrad 42B mit größtem Durchmesser. Das Paar Zahnräder 42A und 42B stellt einen ersten Gang, d. h. das Übersetzungsverhältnis mit der höchsten Drehzahlreduktion, bereit. Beabstandet von dem ersten Zahnrad 42A befindet sich ein drittes Antriebszahnrad 44A mit mittlerem Durchmesser, das in konstanter Kämmung mit einem dritten angetriebenen Zahnrad 44B mit mittlerem Durchmesser steht. Das Paar Zahnräder 44A und 44B stellt einen dritten Gang, d. h. das Übersetzungsverhältnis mit der dritthöchsten Drehzahlreduktion bereit. Benachbart zu dem dritten, mittleren Zahnrad 44A befindet sich ein fünftes Antriebszahnrad 46A mit größtem Durchmesser, das in konstanter Kämmung mit einem fünften angetriebenen Zahnrad 46B mit kleinstem Durchmesser steht. Das Paar Zahnräder 46A und 46B stellt einen fünften Gang, den höchsten Gang (niedrigstes Übersetzungsverhältnis) des Getriebes 10 bereit. Die Ausdrücke ”größte” und ”kleinste”, wie sie hierin verwendet werden, beschreiben Zahnraddurchmesser relativ zu anderen Zahnraddurchmessern auf der gleichen Welle. Tatsächlich können die Zahnräder 46A und 46B die gleiche Größe aufweisen, wodurch sie einen direkten (1:1) Antrieb bereitstellen, oder das fünfte Antriebszahnrad 46A kann einen größeren Durchmesser als das fünfte angetriebene Zahnrad 46B aufweisen, wodurch ein Overdrive, d. h. eine Drehzahlzunahme, bereitgestellt wird.
Auf dem ersten Antriebsrohr oder der ersten Hohlwelle 22 zwischen dem ersten Antriebszahnrad 42A und dem dritten Antriebszahnrad 44A ist eine erste Doppelsynchronkupplungsbaugruppe 50 angeordnet. Die erste Doppelsynchronkupplungsbaugruppe 50 sowie die weiteren Synchronkupplungsbaugruppen umfassen Synchroneinrichtungen und Flächen- bzw. Belags- oder Klauenkupplungsbauteile, die gemäß üblicher Praxis zunächst ein benachbartes Zahnrad/benachbarte Zahnräder mit einer zugehörigen Welle synchronisieren und dann fest in Eingriff bringen. Die erste Doppelsynchronkupplung 50 ist mit dem ersten Antriebsrohr oder der ersten Hohlwelle 22 durch ineinander greifende Kerbverzahnungen 52 gekoppelt, rotiert damit und verschiebt sich axial und bidirektional, wodurch entweder das erste Antriebszahnrad 42A oder das dritte Antriebszahnrad 44A mit dem ersten Antriebsrohr oder der ersten Hohlwelle 22 synchronisiert und in Eingriff gebracht wird. Die erste Doppelsynchronkupplungsbaugruppe 50 wird durch eine erste Schaltgabel 54 eingerückt und verschoben, welche mit einer ersten Schaltschiene 56 gekoppelt ist. Die erste Schaltschiene 56 wird durch einen ersten elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Schaltaktuator 58 bidirektional verschoben.
Auf dem ersten Antriebsrohr oder der ersten Hohlwelle 22 benachbart zu dem fünften Antriebszahnrad 46A ist eine erste Einzelsynchronkupplungsbaugruppe 60 angeordnet. Die erste Einzelsynchronkupplungsbaugruppe 60 ist mit dem ersten Antriebsrohr oder der ersten Hohlwelle 22 durch ineinander greifende Kerbverzahnungen 62 gekoppelt, rotiert damit und wird axial und bidirektional verschoben, um das fünfte Antriebszahnrad 46A mit dem ersten Antriebsrohr oder der ersten Hohlwelle 22 zu synchronisieren und in Eingriff zu bringen. Die erste Einzelsynchronkupplungsbaugruppe 60 wird durch eine zweite Schaltgabel 64 eingerückt und verschoben, die mit einer zweiten Schaltschiene 66 gekoppelt ist. Die zweite Schaltschiene 66 wird durch einen zweiten elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Schaltaktuator 68 bidirektional verschoben.
Nun unter Bezugnahme auf die 1 und 2 und zurückkehrend zur linken Seite des Getriebes 10 und der zweiten Antriebswelle 32 ist festzustellen, dass die Ausgestaltung von Bauteilen wesentlich anders ist als die auf der rechten Seite des Getriebes 10. Zuallererst befindet sich benachbart zu dem Lager 38 eine Kettenantriebsbaugruppe 70, die ein Kettenantriebs-Kettenrad 72 aufweist, das frei drehbar um die zweite Antriebswelle 32 herum angeordnet ist. Eine mehrgliedrige Kette 74 erstreckt sich um einen Abschnitt des Kettenantriebs-Kettenrads 72 herum und erstreckt sich auch um einen Abschnitt eines angetriebenen Kettenrades 76 herum, das an der Vorgelegewelle 26 gefestigt ist und mit dieser rotiert. Abhängig von der Ausgestaltung des Getriebes 10 kann entweder das Kettenantriebs-Kettenrad 72 oder das angetriebene Kettenrad 76 (oder beide) zumindest teilweise in dem Ölsumpf (nicht veranschaulicht) in dem unteren Abschnitt des Getriebegehäuses 12 liegen. Somit kann einfach eine Spritzschmierung für die mehrgliedrige Kette 74 und die Kettenräder 72 und 76 vorgesehen sein.
Beabstandet von dem Kettenabtriebs-Kettenrad 72 befindet sich ein zweites Antriebszahnrad 82A mit mittlerem Durchmesser, das in konstanter Kämmung mit einem zweiten angetriebenen Zahnrad 82B mit mittlerem Durchmesser steht, das an der Vorgelegewelle 26 befestigt ist und mit dieser rotiert. Das Paar zweite Zahnräder 82A und 82B stellt einen zweiten Gang, d. h. die zweithöchste Drehzahlreduktion bereit. Benachbart zu dem zweiten Antriebszahnrad 82A mit mittlerem Durchmesser befindet sich ein viertes Antriebszahnrad 84A mit mittlerem Durchmesser, das an der zweiten Antriebswelle 32 befestigt ist und mit dieser rotiert. Das vierte Antriebszahnrad 84A mit mittlerem Durchmesser steht in konstanter Kämmung mit einem vierten angetriebenen Zahnrad 84B mit mittlerem Durchmesser, das frei drehbar auf der Vorgelegewelle 26 angeordnet ist. Das Paar vierte Zahnräder 84A und 84B stellt einen vierten Gang, d. h. die vierthöchste Drehzahlreduktion, die durch das Getriebe 10 erreicht wird, bereit.
Auf der zweiten Antriebswelle 32 zwischen dem Kettenantriebs-Kettenrad 72 und dem zweiten Antriebszahnrad 82A ist eine zweite Doppelsynchronkupplungsbaugruppe 90 angeordnet. Die zweite Doppelsynchronkupplungsbaugruppe 90 ist mit der zweiten Antriebswelle 32 durch ineinander greifende Kerbverzahnungen 92 gekoppelt, rotiert damit und wird axial und bidirektional verschoben, wodurch das Kettenantriebs-Kettenrad 72 oder das zweite Antriebszahnrad 82 mit der zweiten Antriebswelle 32 synchronisiert wird. Die zweite Doppelsynchronkupplung 90 wird durch eine dritte Schaltgabel 94 eingerückt und verschoben, die mit einer dritten Schaltschiene 96 gekoppelt ist. Die dritte Schaltschiene 96 wird durch einen dritten elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Schaltaktuator 98 bidirektional verschoben.
Auf der Gegenwelle oder Vorgelegewelle 26 benachbart zu dem vierten angetriebenen Zahnrad 84B befindet sich eine zweite Einzelsynchronkupplungsbaugruppe 100. Die zweite Einzelsynchronkupplungsbaugruppe 100 ist mit der Vorgelegewelle 26 durch ineinander greifende Kerbverzahnungen 102 gekoppelt, rotiert damit und wird axial und bidirektional verschoben, um das vierte angetriebene Zahnrad 84B mit der Vorgelegewelle 26 zu synchronisieren und in Eingriff zu bringen. Die zweite Einzelsynchronkupplungsbaugruppe 100 wird durch eine vierte Schaltgabel 104 eingerückt und verschoben, die mit einer vierten Schaltschiene 106 gekoppelt ist. Die vierte Schaltschiene 106 wird durch einen vierten elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Schaltaktuator 108 bidirektional verschoben.
An der Gegenwelle oder Vorgelegewelle 26 ist ein Ausgangsantriebszahnrad 110 befestigt und rotiert damit, das in konstanter Kämmung mit einem Eingangszahnrad 114 einer Achsantriebsbaugruppe 120 steht und diese antreibt. Die Achsantriebsbaugruppe 120 umfasst typischerweise ein Differenzial 122, das ein Paar Ausgänge 124A und 124B antreibt. Alternativ kann das Eingangszahnrad 114 mit einer Kardanwelle (nicht veranschaulicht) gekoppelt sein und diese antreiben, die wiederum mit einer entfernten Achsantriebsbaugruppe 120 gekoppelt ist und diese antreibt.
Insofern im Hinblick auf den Betrieb des Getriebes 10 die Arbeitsweise der herkömmlichen Bauteile oben allgemein beschrieben worden ist und darüber hinaus Fachleute die Arbeitsweise der herkömmlichen Bauteile des Getriebes 10 verstehen werden, werden diese nicht weiter beschrieben. Die Aufmerksamkeit wird somit auf die zweite Antriebswelle 32, die zweite Doppelsynchronkupplungsbaugruppe 90, die Kettenantriebsbaugruppe 70 und das zweite Antriebszahnrad und angetriebene Zahnrad 82A und 82B gerichtet. Es ist festzustellen, dass der zweite Gang für diese Erläuterung gewählt worden ist, da es die gleiche Synchronkupplungsbaugruppe 90 wie der Rückwärtsgang benutzt und somit etwas die Erläuterung vereinfacht. Aus dem Standpunkt eines Abtriebs in Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung wird jedoch jeder beliebige Vorwärtsgang und Rückwärtsgang die Arbeitsweise der Erfindung demonstrieren.
Wenn der zweite Gang (der durch die Zahnräder 82A und 82B vorgesehen wird) gewählt wird, wird der dritte elektrische, hydraulische oder pneumatische Schaltaktuator 98 aktiviert, um die dritte Schaltschiene 96 und die dritte Schaltgabel 94 nach rechts, wie in 1 veranschaulicht, zu bewegen und somit um das zweite Antriebszahnrad 82A mit der zweiten Antriebswelle 32 zu synchronisieren und in Eingriff zu bringen. Wenn diese Aktion abgeschlossen ist, wird die zweite Reibkupplung 30 mit Energie beaufschlagt, um die Eingangswelle 14 mit der zweiten Antriebswelle 32 in Eingriff zu bringen. Somit wird Antriebsdrehmoment durch die Eingangswelle 14, die zweite Reibkupplung 30, die zweite Antriebswelle 32, die Zahnräder 82A und 82B, die Vorgelegewelle 26, die Zahnräder 110 und 114 und die Achsantriebsbaugruppe 120 geliefert. Es ist anzumerken, dass in diesem Fall sowie mit allen anderen Vorwärtsgängen oder -übersetzungsverhältnissen das Drehmoment durch die zwei Zahnradkämmungen verläuft, und somit die Ausgangsdrehrichtung gleich ist wie die Eingangsdrehrichtung.
Um den Rückwärtsgang auszuwählen, tritt eine ähnliche Abfolge von Ereignissen auf, mit der Ausnahme, dass der dritte Schaltaktuator 98 aktiviert wird, um die dritte Schaltschiene 96 und die dritte Schaltgabel 94 nach links, wie es in 1 veranschaulicht ist, zu bewegen und somit das Kettenantriebs-Kettenrad 72 mit der zweiten Antriebswelle 32 zu synchronisieren und in Eingriff zu bringen. Wenn diese Aktion abgeschlossen ist, wird die zweite Reibkupplung 30 mit Energie beaufschlagt, um die Eingangswelle 14 mit der zweiten Antriebswelle 32 in Eingriff zu bringen. Somit wird Antriebsdrehmoment durch die Eingangswelle 14, die zweite Reibkupplung 30, die zweite Antriebswelle 32, die Kettenräder 72 und 76, die Kette 74, die Vorgelegewelle 26, die Zahnräder 110 und 114 und die Achsantriebsbaugruppe 120 geliefert. Wenn dies erreicht ist, rotieren die Vorgelegewelle 26 und die zugehörige Ausgangsbaugruppe in die entgegengesetzte Richtung gegenüber dem oben angeführten Beispiel im Hinblick auf das zweite Zahnrad, da es keine Umkehr der Drehrichtung zwischen der Eingangswelle 14 und der Vorgelegewelle 26 gibt.
Die 3A und 3B verdeutlichen diesen Unterschied. In 3A, die die Erfindung darstellt, ist festzustellen, dass es keine Drehrichtungsumkehr zwischen der zweiten Antriebswelle 32 und der Vorgelegewelle 26 durch die Kettenräder 72 und 76 und die Kette 74 gibt. In 3B, die den zweiten Gang (und alle anderen Vorwärtsgange vom Standpunkt der Drehrichtung aus) darstellt, ist die Drehrichtung der Vorgelegewelle 26 aufgrund der Leistungsübertragung durch die kämmenden Zahnräder 82A und 82B entgegengesetzt zu der der zweiten Antriebswelle 32. Obwohl es tatsächlich bei allen Vorwärtsgängen relativ zu der Richtung der Vorwärtsgänge eine Drehrichtungsumkehr gibt, ist die Leistungsübertragung durch die Kette 74 und die Kettenräder 72 und 76 entgegengesetzt gerichtet, wodurch der Rückwärtsgang bereitgestellt wird.
Auf der Basis einer Untersuchung aller Zeichnungsfiguren ist festzustellen, dass das Antriebsübersetzungsverhältnis im Rückwärtsgang zwischen der zweiten Antriebswelle 32 und der Gegenwelle oder Vorgelegewelle 26 leicht gewählt oder verändert werden kann, indem die effektiven Durchmesser der beiden Kettenräder 72 und 76 eingestellt werden; wobei größere Durchmesser des Antriebskettenrades 72 relativ zu dem angetriebenen Kettenrad 76 die Drehzahl der Vorgelegewelle 26 relativ zu der Drehzahl der zweiten Antriebswelle 32 erhöhen werden, und kleinere Durchmesser des Antriebskettenrads 72 die Drehzahl der Vorgelegewelle 26 relativ zu der Drehzahl der zweiten Antriebswelle 32 verringern werden.
Es ist auch festzustellen, dass die Lagen der verschiedenen Bauteile des Getriebes 10, wie etwa der Antriebs- und angetriebenen Zahnräder 42A und 42B, 44A und 44B, 46A und 46B, 82A und 82B, 84A und 84B, der Kettenantriebsbaugruppe 70, des ersten Antriebsrohrs oder der ersten Hohlwelle 22, der Vorgelegewelle 26, der zweiten Antriebswelle 32, der Eingangskupplungen 20 und 30 und der Synchronkupplungen 50, 60, 90 und 100 in großem Maße eingestellt oder umgearbeitet werden können, während dennoch die Arbeitsweise und Vorteile der Erfindung, die spezifiziert wurden, aufrechterhalten werden. Zum Beispiel könnte die zweite Doppelsynchronkupplungsbaugruppe 90 und die zugehörigen Kerbverzahnungen 92 zur Vorgelegewelle 26 bewegt werden. Dann wären das Kettenantriebs-Kettenrad 72 und das zweite angetriebene Zahnrad 82A an der zweiten Antriebswelle 32 befestigt, und das angetriebene Kettenrad 76 und das zweite angetriebene Zahnrad 82B wären frei drehbar auf der Vorgelegewelle 26 angeordnet und selektiv damit durch die zweite Doppelsynchronkupplungsbaugruppe 90 gekoppelt. Derartige Abwandlungen und Einstellungen der Lagen der vorstehend angeführten Bauteile und weiterer werden als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung und der Ansprüche liegend angesehen.
Zuallerletzt ist festzustellen, dass die Rückwärtsgang-Kettenantriebsbaugruppe der vorliegenden Erfindung eine breite Anwendung in der Technik von Kraftfahrzeuggetrieben hat. Wie es oben angemerkt wurde, wird bei dem größten Teil der manuellen, halbautomatischen und automatischen Getriebe, die Doppelkupplungsgetriebe (DCT), Planetengetriebetypen und stufenlose Getriebe (CVT) einschließen, der Rückwärtsgang durch den Einbau eines die Richtung umkehrenden Zwischenzahnrades erreicht. Somit ersetzt bei all diesen Anwendungen die vorliegende Erfindung das Rückwärtsgang-Zwischenzahnrad und kann dazu benutzt werden, den Rückwärtsgang bereitzustellen.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Gedanken der Erfindung abweichen, sollen im Schutzumfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung und der folgenden Ansprüche anzusehen.

Claims

Getriebe für Kraftfahrzeuge, das einen Rückwärtsgang-Kettenantrieb aufweist, umfassend, in Kombination, eine Antriebswelle und eine angetriebene Welle, mehrere Zahnradsätze, die funktional zwischen der Antriebswelle und der angetriebenen Welle angeordnet sind, um mehrere Vorwärtsgänge bereitzustellen, ein erstes Kettenrad, das auf der einen der Wellen drehbar angeordnet ist, ein zweites Kettenrad, das mit einer anderen der Wellen gekoppelt ist, und eine Kette, die mit dem ersten und dem zweiten Kettenrad in Eingriff steht, und eine Synchronkupplung, die benachbart zu dem ersten Kettenrad angeordnet ist und mit der einen der Wellen drehbar in Eingriff steht.
Getriebe nach Anspruch 1, das ferner ein Gehäuse umfasst.
Getriebe nach Anspruch 1, das ferner eine Schaltgabel, eine Schaltschiene und einen Schaltaktuator umfasst, die der Synchronkupplung zugeordnet sind.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die angetriebene Welle parallel zu und versetzt von der Antriebswelle liegt und in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung der Antriebswelle rotiert, wenn einer der mehreren Zahnradsätze Drehmoment überträgt.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die angetriebene Welle eine Vorgelegewelle ist und ein Ausgangszahnrad umfasst, das eine Achsantriebsanordnung antreibt.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die Antriebswelle eine Eingangswelle ist und ferner ein Antriebsaggregat umfasst, das mit der Antriebswelle gekoppelt ist.
Getriebe nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Hohlwelle, die um die Antriebswelle herum angeordnet ist, eine Kupplung zum selektiven Verbinden der Antriebswelle mit der Hohlwelle, wobei die mehreren Zahnradsätze ein erstes Zahnrad umfassen, das drehbar um die Hohlwelle herum angeordnet ist, ein zweites, kämmendes Zahnrad, das mit der angetriebenen Welle gekoppelt ist, und eine Synchronkupplung, die drehbar mit der Hohlwelle in Eingriff steht und funktional zwischen dem ersten Zahnrad und der Hohlwelle angeordnet ist.
Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend, in Kombination, eine erste Welle, die eine erste Achse definiert, eine zweite Welle, die eine zweite, parallele Achse definiert, ein erstes und zweites Antriebsrohr, die um eine der Wellen herum angeordnet sind, eine erste Reibkupplung zum selektiven Verbinden des ersten Antriebsrohrs mit der einen der Wellen und eine zweite Reibkupplung zum selektiven Verbinden des zweiten Antriebsrohrs mit der einen der Wellen, zumindest ein erstes Paar kämmende Zahnräder, das ein erstes Zahnrad, das drehbar um eines der Antriebsrohre herum angeordnet ist, und ein zweites Zahnrad aufweist, das mit einer der Wellen gekoppelt ist, eine erste Synchronkupplung, die benachbart zu dem ersten Zahnrad angeordnet ist, um das erste Zahnrad mit dem einen der Antriebsrohre zu synchronisieren und in Eingriff zu bringen, zumindest ein zweites Paar kämmende Zahnräder, das ein drittes Zahnrad, das drehbar um ein anderes der Antriebsrohre herum angeordnet ist, und ein viertes Zahnrad aufweist, das mit einer der Wellen gekoppelt ist, eine Kettenantriebsbaugruppe, die ein erstes Kettenrad, das drehbar um das andere der Antriebsrohre herum angeordnet ist, und ein zweites Kettenrad aufweist, das mit einer der Wellen gekoppelt ist, und eine zweite Synchronkupplung, die zwischen dem dritten Zahnrad und dem ersten Kettenrad angeordnet ist, um das dritte Zahnrad oder das erste Kettenrad mit der einen der Wellen zu synchronisieren und in Eingriff zu bringen.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 8, das ferner ein drittes Paar kämmende Zahnräder, das ein fünftes Zahnrad aufweist, das drehbar um das eine der Antriebsrohre herum angeordnet ist, und ein sechstes Zahnrad umfasst, das mit der einen der Wellen gekoppelt ist, wobei das fünfte Zahnrad auf einer Seite der ersten Synchronkupplung entgegengesetzt zu dem ersten Zahnrad angeordnet ist.
Getriebe nach Anspruch 8, das ferner einen Aktuator, eine Schaltschiene und eine Schaltgabel umfasst, die jeder der Synchronkupplungen zugeordnet sind.