-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/231,853, die am 6. August 2009 eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit mit aufgenommen ist.
-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe und genauer ein kompaktes Doppelkupplungs-Mehrganggetriebe, das drei Achsen aufweist, um sieben oder mehr Gänge herzustellen.
-
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.
-
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.
-
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.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Die vorliegende Erfindung stellt ein Getriebe bereit, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement, ein erstes und zweites Wellenelement, ein erstes und zweites Vorgelegewellenelement, mehrere koplanare Zahnradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen umfassen mehrere Synchroneinrichtungsanordnungen und eine Doppelkupplungsanordnung. Das Getriebe ist betreibbar, um zumindest einen Rückwärtsgang und mehrere Vorwärtsgänge zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement bereitzustellen.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe sechs koplanare Zahnradsätze.
-
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zwei der sechs koplanaren Zahnradsätze ausgestaltet, um jeweils zwei Übersetzungsverhältnisse zu erzeugen, und zwei weitere der sechs koplanaren Zahnradsätze sind ausgestaltet, um jeweils ein Übersetzungsverhältnis zu erzeugen.
-
Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe vier Synchroneinrichtungsanordnungen, die durch vier Schienen- und Schaltgabelanordnungen angetrieben werden.
-
Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen die vier Synchroneinrichtungsanordnungen vier Zweiwege-Synchroneinrichtungen.
-
Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Getriebe betreibbar, um zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Getriebe ein Getriebegehäuse, eine Doppelkupplungsanordnung, einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz, ein erstes Getriebeeingangselement, ein zweites Getriebeeingangselement, eine erste Vorgelegewelle, eine zweite Vorgelegewelle und vier Synchroneinrichtungsanordnungen.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Doppelkupplungsanordnung ein Kupplungsgehäuse auf, das mit einem Schwungrad einer Maschine verbindbar ist. Das Kupplungsgehäuse ist durch eine erste Kugellageranordnung in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem ersten Abschnitt eines zweiten Zahnrads und ein drittes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Abschnitt des zweiten Zahnrads. Der zweite Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad. Der dritte Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad. Der vierte Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad. Der fünfte Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das erste Getriebeeingangselement einen ersten Endabschnitt auf, der durch eine zweite Kugellageranordnung in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, und einen zweiten Endabschnitt, der durch eine erste Nadellageranordnung in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Nadellageranordnung benachbart zu einer zweiten Endwand des Getriebegehäuses nahe bei der Doppelkupplungsanordnung angeordnet.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jedes erste Zahnrad des dritten, vierten und fünften Zahnradsatzes drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangselement verbunden.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung befindet sich eine zweite Kugellageranordnung benachbart zu einer ersten Endwand des Getriebegehäuses.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das zweite Getriebeeingangselement einen ersten Endabschnitt auf, der durch eine zweite Nadellageranordnung in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, und einen zweiten Endabschnitt, der durch eine dritte Kugellageranordnung in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die zweite Nadellageranordnung zwischen der zweiten Kugellageranordnung und der dritten Kugellageranordnung angeordnet.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die dritte Kugellageranordnung axial ausgerichtet und konzentrisch mit der ersten Nadellageranordnung.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jedes erste Zahnrad des ersten und zweiten Zahnradsatzes drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangselement verbunden.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Getriebeeingangselement konzentrisch mit dem ersten Getriebeeingangselement und umgibt das erste Getriebeeingangselement zumindest teilweise.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Vorgelegewelle durch einen ersten und zweiten Satz Drucklager in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und beabstandet von und parallel zu dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das dritte Zahnrad des ersten Zahnradsatzes, das dritte Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes, das dritte Zahnrad des dritten Zahnradsatzes und das zweite Zahnrad des vierten Zahnradsatzes jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die zweite Vorgelegewelle durch einen dritten und vierten Satz Drucklager in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und beabstandet von und parallel zu dem ersten und zweiten Getriebeeingangselement. Das zweite Zahnrad des ersten Zahnradsatzes und das zweite Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes sind jeweils selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar.
-
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung koppeln die vier Synchroneinrichtungsanordnungen zumindest eines der Zahnräder von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Zahnradsatz selektiv mit zumindest einem von dem ersten Getriebeeingangselement, dem zweiten Getriebeeingangselement, der ersten Vorgelegewelle und der zweiten Vorgelegewelle. Die selektive Einrückung der Doppelkupplungsanordnung verbindet das Doppelkupplungsgehäuse mit zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Getriebeeingangselement, und die selektive Einrückung von zumindest einer der vier Synchroneinrichtungsanordnungen stellt zumindest einen von sieben Vorwärtsgängen her.
-
Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung genommen mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
-
1 ist eine Querschnittsansicht eines Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
BESCHREIBUNG
-
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Mehrganggetriebe allgemein durch Bezugszeichen 10 angegeben. Das Getriebe 10 ist mit einem Maschineneingangselement 12 gekoppelt und umfasst ein Ausgangselement oder Ausgangszahnrad 14. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Maschineneingangselement 12 eine Maschinenkurbelwelle und das Ausgangselement 14 ist ein Zahnrad, jedoch werden Fachleute feststellen, dass das Eingangselement 12 andere Bauteile als ein Welle sein kann und das Ausgangselement 14 ein anderes Bauteil als ein Zahnrad sein kann, wie etwa eine Welle.
-
Das Maschineneingangselement 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 15 drehbar an, die in einem Gehäuse 16 angeordnet ist. Die Differenzialanordnung 15 überträgt Drehmoment, das von Ausgangselement 14 abgegeben wird, schließlich auf ein Paar Straßenräder (die nicht gezeigt sind).
-
Das Getriebe 10 umfasst auch ein Gehäuse 18, das eine Zahnradanordnung 20 zumindest teilweise umschließt. 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 Welle oder ein zweites Wellenelement 24, eine erste Vorgelegewelle 26 und eine zweite Vorgelegewelle 28. 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 bzw. diesem liegt. Die erste Vorgelegewelle 26 und die zweite Vorgelegewelle 28 sind jeweils beabstandet von und parallel zu dem ersten und zweiten Getriebeeingangswellenelement 22, 24. Die erste und zweite Welle 22, 24 definieren eine erste Drehachse, die erste Vorgelegewelle 26 definiert eine zweite Drehachse und die zweite Vorgelegewelle 28 definiert eine dritte Drehachse.
-
Die erste Getriebeeingangswelle 22 ist in dem Gehäuse 18 durch mehrere Lager gelagert. Die mehreren Lager, die eine Drehlagerung für die erste Welle 22 bereitstellen, umfassen ein Paar Kugellager 29 und mehrere Nadellager 30. Die Kugellager 29 können eine radiale und axiale Bewegung der Welle 22 begrenzen und sind benachbart zu einer Endwand 88 des Getriebegehäuses 18 angeordnet. Die Nadellager 30 können eine radiale Bewegung der Welle in einer Richtung quer zu der Welle 22 begrenzen. Darüber hinaus wird die Last in der Welle 22 durch die Nadellager 30 und durch die zweite Welle 24 auf einen zweiten Satz Kugellager 31 übertragen. Dementsprechend sind die Nadellager 30 axial mit dem zweiten Satz Kugellager 31 für eine optimale Lastübertragung ausgerichtet. Der zweite Satz Kugellager 31 ist an einer Wand 48 des Getriebegehäuses 16 angebracht und überträgt die Last in der ersten sowie der zweiten Welle 22 und 24 auf diese. Ein dritter Satz Kugellager 33 ist benachbart zu dem Eingangselement 12 angeordnet und hat die Funktion, die erste Welle 22 axial mit dem Eingangselement 12 auszurichten. Der dritte Satz Kugellager 33 ist ausgestaltet, um eine radiale Bewegung der ersten Welle 22 zu begrenzen.
-
Die zweite Welle 24 ist ebenfalls in den Gehäusen 18 und 16 durch mehrere Lager gelagert. Die mehreren Lager, die eine Drehlagerung für die zweite Welle 24 bereitstellen, umfassen mehrere erste Nadellager 35, einen zweiten Satz Kugellager 31 und einen vierten Satz Kugellager 37. Die Nadellager 35 können eine radiale Bewegung der Welle in einer Richtung quer zu der Welle 24 begrenzen. Die Nadellager 35 sind axial entlang der ersten Welle 22 mit dem koplanaren Zahnradsatz 50 ausgerichtet. Die Kugellager 31 und 37 können eine radiale und axiale Bewegung der Welle 24 begrenzen und sind in dem Gehäuse 16 angeordnet.
-
Die erste und zweite Vorgelegewelle 26 und 28 sind in dem Getriebegehäuse 18 durch mehrere Druck- oder Kegelrollenlager 41 drehgelagert. Die Drucklager 41 sind an beiden Enden von jeder der ersten und zweiten Vorgelegewelle 26, 28 angeordnet, wie es in 1 gezeigt ist. Die Drucklager 41 können eine radiale und axiale Bewegung der ersten und zweiten Vorgelegewelle 26 und 28 begrenzen.
-
Die Doppelkupplungsanordnung 32 ist zwischen das Eingangselement 12 und das erste und zweite Wellenelement 22, 24 geschaltet. Die Doppelkupplungsanordnung 32 umfasst ein Kupplungsgehäuse 34, das zur gemeinsamen Rotation mit einem Schwungrad 36 verbunden ist. Das Schwungrad 36 ist fest mit dem Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation damit gekoppelt. Das Kupplungsgehäuse 34 überträgt zusammen mit dem Schwungrad 36 und dem Eingangselement/der Eingangswelle 12 Antriebsdrehmoment von einer Maschine (nicht gezeigt) auf die Zahnradsätze des Getriebes 10. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 32, wie es in der Technik bekannt ist, ein erstes und zweites Kupplungselement oder eine erste und zweite Nabe (nicht gezeigt) auf. Die Kupplungselemente sind zusammen mit dem Kupplungsgehäuse 34 ausgestaltet, um eine Reibkupplung zu bilden, die in der Technik als Doppelkupplung bekannt ist. Genauer weisen die Kupplungselemente und das Kupplungsgehäuse 34 Reibplatten (nicht gezeigt) auf, die daran montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt sind und Wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Zum Beispiel ist eines der Kupplungselemente zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Wellenelement 22 verbunden, und das andere Kupplungselement ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Wellenelement 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung von einem der Kupplungselemente mit dem Kupplungsgehäuse 34 das Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 22. Die selektive Einrückung des anderen Kupplungselements mit dem Kupplungsgehäuse 34 verbindet das Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 24.
-
Die Zahnradanordnung 20 umfasst auch mehrere koplanare kämmende Zahnradsätze 40, 50, 60, 70 und 80. Vorteilhafterweise stellt die Zahnradanordnung 20 eine reduzierte axiale Länge ”L” des Getriebes 10 bereit. Wie es nachstehend beschrieben wird, wird die axiale Länge ”L” des Getriebes 10 zum Beispiel durch die relative Positionierung der einzelnen Zahnräder der Zahnradsätze und anderen Bauteile an den Vorgelegewellen reduziert. Genauer ist zum Beispiel ein Geberrad 38 zum Vorsehen eines Impulsgebers für einen Drehzahlsensor (nicht gezeigt) zur Ermittlung der Drehzahl der zweiten Vorgelegewelle 28 fest an der Vorgelegewelle 28 angebracht. Das Geberrad 38 ist an der zweiten Vorgelegewelle 28 derart angeordnet, dass das Geberrad 38 axial mit den Kugellagern 31 ausgerichtet ist. Diese axiale Ausrichtung oder Schachtelung über das Kugellager 31 von Geberrad 38 minimiert die axiale Länge ”L” des Getriebes 10.
-
Der koplanare Zahnradsatz 40 umfasst Zahnrad 42 und Zahnrad 44. Zahnrad 42 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 24 verbunden. Zahnrad 44 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbindbar und kämmt mit Zahnrad 42. Wenn Zahnrad 44 nicht mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbunden ist, ist Zahnrad 44 durch mehrere Käfig- und Kugellager 43 zur freien Rotation um das zweite Vorgelegewellenelement 28 gelagert. Es ist festzustellen, dass das Zahnrad 42 eine separate Zahnradstruktur sein kann, die an dem zweiten Wellenelement 24 befestigt ist, oder Zahnradzähne/Kerbverzahnungen, die an einer Außenfläche des zweiten Wellenelements 24 gebildet sind, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Zahnradsatz 40 ist nahe bei einer Wand 48 des Getriebegehäuses 16 angeordnet, d. h. an einer Front oder Seite des Getriebes 10 nahe bei der Doppelkupplungsanordnung 32.
-
Der koplanare Zahnradsatz 50 umfasst Zahnrad 52, Zahnrad 54 und Zahnrad 56. Zahnrad 52 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Wellenelement 24 verbunden und kämmt mit Zahnrad 54 und Zahnrad 56. Zahnrad 54 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbindbar. Wenn Zahnrad 54 nicht mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbunden ist, ist Zahnrad 54 durch mehrere Käfig- und Kugellager 43 zur freien Rotation um das zweite Vorgelegewellenelement 28 gelagert. Zahnrad 56 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbindbar. Der Zahnradsatz 50 ist benachbart zu Zahnradsatz 40 auf der anderen Seite des Zahnradsatzes 40 wie die Seite des Zahnradsatzes 40, die der Doppelkupplung 32 gegenüberliegt, angeordnet.
-
Der koplanare Zahnradsatz 60 umfasst Zahnrad 62, Zahnrad 64 und Zahnrad 66. Zahnrad 62 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 22 verbunden und kämmt mit Zahnrad 64 und Zahnrad 66. Zahnrad 64 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbindbar. Wenn Zahnrad 64 nicht mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbunden ist, ist Zahnrad 64 durch mehrere Käfig- und Kugellager 43 zur freien Rotation um das zweite Vorgelegewellenelement 28 gelagert. Zahnrad 66 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbindbar. Wenn Zahnrad 66 nicht mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbunden ist, ist Zahnrad 66 zur freien Rotation um das erste Vorgelegewellenelement 26 durch mehrere Käfig- und Kugellager 45 gelagert. Der Zahnradsatz 60 ist benachbart zu Zahnradsatz 50 auf der anderen Seite des Zahnradsatzes 50 wie die Seite des Zahnradsatzes 50, die dem Zahnradsatz 40 gegenüberliegt, angeordnet.
-
Der koplanare Zahnradsatz 70 umfasst Zahnrad 72 und Zahnrad 74. Zahnrad 72 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 22 verbunden und kämmt mit Zahnrad 74. Zahnrad 74 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbindbar. Wenn Zahnrad 74 nicht mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbunden ist, ist das Zahnrad 74 zur freien Rotation um das erste Vorgelegewellenelement 26 durch mehrere Käfig- und Kugellager 45 gelagert. Der Zahnradsatz 70 ist benachbart zu Zahnradsatz 60 auf der anderen Seite des Zahnradsatzes 60 wie die Seite des Zahnradsatzes 60, die dem Zahnradsatz 50 gegenüberliegt, angeordnet.
-
Der koplanare Zahnradsatz 80 umfasst Zahnrad 82 und Zahnrad 84. Zahnrad 82 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Wellenelement 22 verbunden und kämmt mit Zahnrad 84. Zahnrad 84 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbindbar. Wenn Zahnrad 84 nicht mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 verbunden ist, ist Zahnrad 84 durch mehrere Käfig- und Kugellager 43 zur freien Rotation um das zweite Vorgelegewellenelement 28 gelagert. Zahnradsatz 80 ist zwischen Zahnradsatz 70 und einer Endwand 88 des Getriebegehäuses 18 angeordnet.
-
Rückwärtszahnrad 90 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbindbar und kämmt mit einem Rückwärtszahnradabschnitt 92 eines gestuften Zahnrads 44. Wenn Rückwärtszahnrad 90 nicht mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 verbunden ist, ist Rückwärtszahnrad 90 durch mehrere Käfig- und Kugellager 45 zur freien Rotation um das erste Vorgelegewellenelement 26 gelagert. Der Rückwärtszahnradabschnitt 92 von Zahnrad 44 ist zur gemeinsamen Rotation mit Zahnrad 44 befestigt und kann eine andere Zahnradteilung wie die Zahnradteilung von Zahnrad 44 aufweisen, wenn dies erforderlich ist, um einen Rückwärtsgang zu implementieren. Das Rückwärtszahnrad 90 ist zwischen Zahnradsatz 50 und Endwand 48 gelegen.
-
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. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement 14 zu kämmen, und das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement 14 zu kämmen. Jedoch kämmen das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 und das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 nicht miteinander. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 ist zwischen dem Rückwärtszahnrad 90 und Endwand 48 des Getriebegehäuses 18 angeordnet. Das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 ist zwischen Zahnrad 44 und Endwand 48 des Getriebegehäuses 18 angeordnet. Das Ausgangselement 14 ist 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. Das Parkbremsenzahnrad 112 ist mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26 zur gemeinsamen Rotation damit gekoppelt. Alternativ zieht die vorliegende Erfindung in Betracht, das Parkbremsenzahnrad fest an der zweiten Vorgelegewelle 28 anzuordnen, um die Parkmodusfunktion zu erreichen. Das Parkbremsenzahnrad 112 ist an der ersten Vorgelegewelle 26 derart angeordnet, dass das Parkbremsenzahnrad 112 axial mit den Kugellagern 31 ausgerichtet ist. Diese axiale Ausrichtung oder Verschachtelung über dem Kugellager 31 von Zahnrad 112 minimiert die axiale Länge ”L” des Getriebes 10.
-
Das Getriebe 10 umfasst ferner mehrere selektiv einrückbare Synchroneinrichtungsanordnungen 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 Synchroneinrichtung 150 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 54 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28 zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 150 ist an der zweiten Vorgelegewelle 28 befestigt und ist zwischen den Zahnrädern 44 und 54 angeordnet. Die Synchroneinrichtung 152 ist selektiv betätigbar, um Rückwärtszahnrad 90 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 56 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 26 zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 152 ist an der ersten Vorgelegewelle 26 befestigt und ist zwischen Zahnrad 56 und Rückwärtszahnrad 90 angeordnet. Die Synchroneinrichtung 154 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 64 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zu verbinden, und ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 84 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 28 zu verbinden. Die Synchroneinrichtung 154 ist an der zweiten Vorgelegewelle 28 befestigt und ist zwischen den Zahnrädern 64 und 84 angeordnet. Vorteilhafterweise ist Zahnrad 72 von Zahnradsatz 70 derart auf der ersten Welle 22 angeordnet, dass das Zahnrad 72 axial mit zumindest einem Abschnitt der Synchroneinrichtung 154 ausgerichtet ist. Diese axiale Ausrichtung oder Schachtelung über zumindest einen Abschnitt der Synchroneinrichtung 154 von Zahnrad 72 des Zahnradsatzes 70 minimiert die axiale Länge ”L” des Getriebes 10. Die 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. Die Synchroneinrichtung 156 ist an der ersten Vorgelegewelle 26 befestigt und ist zwischen den Zahnrädern 66 und 74 angeordnet. Die Synchroneinrichtung 156 ist derart an der ersten Vorgelegewelle 26 angeordnet, dass die Synchroneinrichtung 156 axial mit zumindest einem Abschnitt des Zahnrads 72 des Zahnradsatzes 70 ausgerichtet ist. Diese axiale Ausrichtung oder Schachtelung über zumindest einen Abschnitt der Synchroneinrichtung 156 von Zahnrad 72 des Zahnradsatzes 70 minimiert die axiale Länge ”L” des Getriebes 10.
-
Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle 12 auf das Ausgangszahnradelement 14 in zumindest sieben Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch selektive Einrückung der Doppelkupplungsanordnung 32 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungsanordnungen 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 Synchroneinrichtungsanordnungen 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 zum Beispiel das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, wird das Doppelkupplungselement 32 eingerückt und die Synchroneinrichtung 152 wird aktiviert. Die Doppelkupplung 32 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Wellenelement 24. Die Synchroneinrichtung 152 verbindet Rückwärtszahnrad 90 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das zweite Wellenelement 24, durch Zahnrad 42 auf Zahnrad 44, durch Zahnräder 44 und 92 auf Rückwärtszahnrad 90, von Zahnrad 90 auf das erste Vorgelegewellenelement 26 durch Synchroneinrichtungsanordnung 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 die Doppelkupplung 32 eingerückt und die Synchroneinrichtung 154 wird aktiviert. Die Doppelkupplung 32 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Wellenelement 22. Die Synchroneinrichtung 154 koppelt Zahnrad 84 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das erste Wellenelement 22 auf Zahnrad 82 übertragen. Zahnrad 82 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 84, das das Drehmoment auf das zweite Vorgelegewellenelement 28 durch Synchroneinrichtung 154 und auf das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 und dann von dem zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 überträgt.
-
Um ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 2. Gang) herzustellen, wird die Doppelkupplung 32 eingerückt und die Synchroneinrichtung 150 wird aktiviert. Die Doppelkupplung 32 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Wellenelement 24, das Zahnrad 42 rotiert. Die Synchroneinrichtung 150 koppelt Zahnrad 44 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das zweite Wellenelement 24, durch Zahnrad 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 die Doppelkupplung 32 eingerückt und die Synchroneinrichtung 156 wird aktiviert. Die Doppelkupplung 32 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Wellenelement 22, das Zahnrad 72 rotiert. Die Synchroneinrichtung 156 koppelt Zahnrad 74 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das erste Wellenelement 22, durch Zahnrad 72 auf Zahnrad 74, durch Zahnrad 74 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 die Doppelkupplung 32 eingerückt und die Synchroneinrichtung 152 wird aktiviert. Die Doppelkupplung 32 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Wellenelement 24, das Zahnrad 52 rotiert. Die Synchroneinrichtung 152 koppelt Zahnrad 56 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das zweite Wellenelement 24 auf Zahnrad 52, dann von Zahnrad 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 die Doppelkupplung 32 eingerückt und die Synchroneinrichtung 156 wird aktiviert. Die Doppelkupplung 32 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Wellenelement 22, das Zahnrad 62 rotiert. Die Synchroneinrichtung 156 koppelt Zahnrad 66 mit dem ersten Vorgelegewellenelement 26. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das erste Wellenelement 22, von dem ersten Wellenelement 22 auf Zahnrad 62, von Zahnrad 62 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf das erste Vorgelegewellenelement 26 durch Synchroneinrichtung 156, auf das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 und von dem ersten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
-
Um ein sechstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 6. Gang) herzustellen, wird die Doppelkupplung 32 eingerückt und die Synchroneinrichtung 150 wird aktiviert. Die Doppelkupplung 32 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Wellenelement 24, das Zahnrad 52 rotiert. Die Synchroneinrichtung 150 koppelt Zahnrad 54 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das zweite Wellenelement 24 auf Zahnrad 52, dann von Zahnrad 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 die Doppelkupplung 32 eingerückt und die Synchroneinrichtung 154 wird aktiviert. Die Doppelkupplung 32 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Wellenelement 22, das Zahnrad 62 rotiert. Die Synchroneinrichtung 154 koppelt Zahnrad 64 mit dem zweiten Vorgelegewellenelement 28. Eingangsdrehmoment von dem Eingangselement 12 wird durch die Doppelkupplungsanordnung 32 auf das erste Wellenelement 22, von dem ersten Wellenelement 22 auf Zahnrad 62, von Zahnrad 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.
-
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.
-
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, erkennen Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche.
