DE102011082634A1

DE102011082634A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011082634A1
Application number: DE102011082634A
Authority: DE
Inventors: Michael Wechs
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2013-03-14
Also published as: US20130061701A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle umfasst und wobei eine Ausgangswelle als Abtriebswelle beider Teilgetriebe angeordnet ist, wobei die zumindest eine Eingangswelle und die Abtriebswelle auf einer Hauptachse und/oder Nebenachse angeordnet sind und wobei zumindest ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewelle angeordnet ist, wobei die zumindest eine Vorgelegewelle als die Nebenachse zur Hauptachse ausgebildet ist, und wobei zumindest eine der Eingangswellen mittels zumindest zweier Radebenen und/oder mittels zumindest einem Schaltelement mit der Abtriebswelle verbindbar ist, wobei eine Mehrzahl von Schaltelementen der Anzahl N angeordnet ist, wobei N eine natürliche Zahl größer oder gleich Zwei ist, und wobei zumindest N – 1 Schaltelemente auf der Hauptachse angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle umfasst und wobei eine Ausgangswelle als Abtriebswelle beider Teilgetriebe angeordnet ist, wobei zumindest eine der Eingangswellen und die Abtriebswelle auf einer Hauptachse angeordnet sind und wobei zumindest ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewelle angeordnet ist, wobei die zumindest eine Vorgelegewelle auf der Nebenachse zur Hauptachse angeordnet ist und wobei die zumindest eine Eingangswelle mittels zumindest zweier Radebenen und/oder zumindest einem Schaltelement mit der Abtriebswelle verbindbar ist.
Derartige Getriebe für ein Kraftfahrzeug werden unter anderem als sog. Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt, bei welchen die Eingangswellen der beiden Teilgetriebe über je ein zugehöriges Lastschaltelement mit einem Antrieb, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor verbunden werden können, wobei die beiden Lastschaltelemente dabei in Form einer Doppelkupplung zusammengefasst werden. Die über ein solches Getriebe darstellbaren Gangstufen sind dann wechselweise auf die beiden Teilgetriebe aufgeteilt, so dass beispielsweise das eine Teilgetriebe die ungeraden Gänge und das entsprechend andere Teilgetriebe die geraden Gänge darstellt. Es ist weiterhin bekannt, die einzelnen Gangstufen durch eine oder mehrere Radstufen oder -ebenen, die jeweils unterschiedliche Übersetzungsstufen aufweisen, darzustellen. Mittels entsprechender Schaltelemente sind diese in den Kraft- bzw. Drehmomentfluss zwischen Antrieb und Abtrieb einbindbar, so dass eine entsprechende gewünschte Übersetzung zwischen Antrieb und Abtrieb des Getriebes jeweils dargestellt wird.
Durch eine wechselweise Aufteilung der Gänge auf die beiden Teilgetriebe ist es möglich, beim Fahren in einem dem einen Teilgetriebe zugeordneten Gang in dem jeweils anderen Teilgetriebe durch entsprechende Betätigung der Schalteinrichtungen bereits einen darauffolgenden Gang vorzuwählen, wobei ein letztendlicher Wechsel in den darauffolgenden Gang durch Öffnen des Lastschaltelementes des einen Teilgetriebes und ein kurz darauf folgendes Schließen des Lastschaltelementes des anderen Teilgetriebes ermöglicht wird. Auf diese Weise können die Gänge oder Gangstufen des Getriebes unter Last geschaltet werden, was ein Beschleunigungsvermögen des Kraftfahrzeugs aufgrund eines damit im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfreien Gangwechsels verbessert und komfortablere Schaltvorgänge für einen Fahrzeugführer ermöglicht.
Derartige Doppelkupplungsgetriebe können hierbei auch mit einem zu An- und Abtrieb zusätzlich angeordneten Vorgelege ausgeführt werden, so dass in axialer Richtung ein kompakter Aufbau ermöglicht wird.
Aus der DE 10 2006 054 281 A1 ist ein derartiges Getriebe für ein Kraftfahrzeug in Form eines Doppelkupplungsgetriebes bekanntgeworden. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst dabei zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Eingangswelle. Durch Verbindung der jeweiligen Eingangswelle über ein jeweiliges Lastschaltelement können die beiden Teilgetriebe jeweils abwechselnd in einen Kraft- oder Drehmomentfluss von einem Antrieb zu einem Abtrieb eingebunden werden, wobei die Eingangswelle des ersten Teilgetriebes als Getriebezentral- und die Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes als Getriebehohlwelle ausgeführt ist. Weiterhin ist eine Ausgangswelle angeordnet, die als Abtrieb beider Teilgetriebe ausgebildet ist, wobei eine Drehbewegung des Antriebs über mehrere Übersetzungsstufen auf den Abtrieb übersetzbar ist, in dem der Kraft- und Drehmomentfluss über ein Vorgelege geführt wird. Dabei werden zumindest zwei Radebenen mittels Betätigung zugehöriger Schaltelemente in den Kraft- und Drehmomentfluss geschaltet, wobei durch Kombination der Betätigung der Schaltelemente und dem Kraft- und Drehmomentfluss über entsprechende Radebene mehrere Übersetzungsstufen dargestellt werden können. Ebenso ist auch eine unübersetzte Übertragung der Drehbewegung des Antriebs auf eine Ausgangswelle des Abtriebs durch Betätigung entsprechender Schaltelemente möglich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches eine flexible Leistungsteilung ermöglicht, eine verbesserte Lastschaltfähigkeit und/oder eine verbesserte Hybridisierfähigkeit aufweist. Darüber hinaus kann es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches einfacher und kostengünstiger herstellbar ist und gleichzeitig eine zuverlässige Übertragung von Drehmomenten zwischen Antrieb und Abtrieb ermöglicht. Darüber hinaus kann es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, ein alternatives Getriebe für ein Kraftfahrzeug anzugeben.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben bei einem Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle umfasst und wobei eine Ausgangswelle als Abtriebswelle beider Teilgetriebe angeordnet ist, wobei zumindest eine der Eingangswellen auf einer Hauptachse und die Antriebswelle auf der Hauptachse und/oder der Nebenachse angeordnet ist und wobei zumindest ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewelle angeordnet ist, wobei die zumindest eine Vorgelegewelle eine Achse aufweist, welche parallel zur Hauptachse ausgebildet ist und wobei die zumindest eine Eingangswelle mittels zumindest zweier Radebenen und/oder zumindest einem Schaltelement mit der Abtriebswelle verbindbar ist, dadurch, dass eine Mehrzahl von Schaltelementen der Anzahl N angeordnet ist, wobei N eine natürliche Zahl größer oder gleich 2 ist, und wobei zumindest N – 1 Schaltelemente auf der Hauptachse angeordnet sind.
Als Nebenachse wird die Achse des Vorgeleges bezeichnet.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit eine überwiegende Mehrzahl von Schaltelementen, insbesondere alle, auf der Hauptachse, welche als Zentralachse des Getriebes fungiert, angeordnet sind. Dies ermöglicht eine komfortable und flexible Leistungsteilung mittels des Vorgeleges. Darüber hinaus können auf diese Weise größere Drehmomente von der Antriebs- zur Abtriebsseite übertragen werden. Darüber hinaus ist auf diese Weise eine Verringerung einer mechanischen Spreizung durch Windung des ersten Vorwärtsganges des Getriebes möglich. Schließlich bietet das Getriebe auch eine verbesserte Lastschaltfähigkeit und eine gute Hybridisierfähigkeit, da eine Elektromaschine auf vereinfachte Weise an das Getriebe ankoppelbar ist.
Unter dem Begriff „Radstufe“ oder „Radebene“ sind vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen, im Wesentlichen zwei miteinander zusammenwirkende Übertragungselemente zur Übertragung von Drehmomenten von dem einen Übertragungselement auf das andere Übertragungselement zu verstehen, die vorzugsweise eine Unter- oder Übersetzung für insbesondere mit den Übertragungselementen zusammenwirkenden Wellen im Getriebe bereitstellen.
Unter dem Begriff „Schaltelement“ ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei im geöffneten Zustand die Vorrichtung kein Drehmoment und wobei im geschlossenen Zustand die Vorrichtung ein Drehmoment zwischen zwei mit dem Schaltelement zusammenwirkenden Vorrichtungen übertragen kann.
Unter dem Begriff „Schalteinrichtung“ ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen zumindest ein Schaltelement und zumindest eine Schaltelementbetätigungseinrichtung zur Betätigung des zumindest einen Schaltelementes zu verstehen.
Unter dem Begriff „Übertragungselement“ ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen eine Vorrichtung zu verstehen, mit der ein Drehmoment übertragbar ist. Übertragungselemente können dabei vorzugsweise als Räder, vorzugsweise als Zahnräder, insbesondere Stirnräder, Kegelräder, Schneckenräder oder dergleichen ausgebildet sein.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Zweckmäßigerweise ist eine Zwischenwelle zwischen zumindest einer der Eingangswellen und der Abtriebswelle angeordnet, welche mittels zumindest zweier Schaltelemente mit einer der Eingangswellen und/oder mit der Abtriebswelle und/oder mit der Vorgelegewelle verbindbar ist. Ein damit erzielter Vorteil ist, dass die Flexibilität des Getriebes wesentlich erhöht wird, da auf einfache und zuverlässige Weise unterschiedliche Radebenen zur Bereitstellung von Gangstufen verbunden werden können.
Auf diese Weise kann die Anzahl der Gangstufen ohne wesentlich höhere Kosten erhöht werden.
Die Zwischenwelle kann insbesondere auf der Hauptachse angeordnet sein.
Vorteilhafterweise sind die zumindest zwei Eingangswellen koaxial zueinander angeordnet. Dies verringert den Bauraum für die beiden Eingangswellen und damit auch des entsprechenden Getriebes, so dass das Getriebe auch bei beengten Verhältnissen in einem Kraftfahrzeug einsetzbar ist.
Zweckmäßigerweise sind zumindest zwei Vorgelegewellen koaxial zueinander angeordnet. Ein erzielter Vorteil ist, dass diese damit platzsparend zueinander angeordnet werden können. Ebenso können dadurch mehrere Vorgelegewellen bereitgestellt werden, so dass eine Vielzahl von Gängen respektive Gangstufen mittels des Getriebes darstellbar ist.
Vorteilhafterweise ist die Nebenachse parallel zur Hauptachse angeordnet. Auf diese Weise ist eine einfache Übertragung von Drehmomenten, insbesondere mittels entsprechender Radebenen zwischen Nebenachse und Hauptachse möglich. So können beispielsweise mittels entsprechend angeordneter Übertragungselemente, insbesondere in Form von Stirnrädern auf Wellen auf der Haupt- und Nebenachse, Drehmomente übertragen werden. Gleichzeitig wird der Bauraum durch die entsprechende Anordnung von Haupt- und Nebenachse nicht wesentlich erhöht.
Zweckmäßigerweise ist zumindest eine Radebene als Stirnradstufe ausgebildet. Auf diese Weise ist eine einfache und äußerst kostengünstige Radebene, insbesondere zur Bereitstellung einer Unter- oder Übersetzungsstufe möglich.
Vorteilhafterweise sind zumindest zwei der Schaltelemente in einer Schalteinrichtung zusammenfassend angeordnet. Auf diese Weise können die Schaltelemente bspw. mittels einer einzigen Betätigungseinrichtung für die Schalteinrichtung bedient respektive betätigt werden, so dass zum einen der Bauraum für die Schaltelemente reduziert ist, zum anderen werden auch weniger Bauteile benötigt, was die Herstellung kostengünstig macht.
Zweckmäßigerweise ist zumindest ein Übertragungselement einer der Radebenen auf zumindest einer Eingangswelle mittels zumindest eines Schaltelementes mit zumindest einer der Eingangswellen koppelbar. Auf diese Weise können beispielsweise, wenn Übertragungselemente mehrerer Radebenen mit zumindest einer der Eingangswellen koppelbar sind, eine Vielzahl von möglichen Gängen respektive Gangstufen bereitgestellt werden, ohne dass eine hohe Anzahl von Bauteilen hierfür benötigt wird.
Vorteilhafterweise sind zumindest zwei Radebenen mittels zumindest eines Schaltelementes an die Zwischenwelle koppelbar. Damit kann die Anzahl der Gänge bzw. Gangstufen, die durch das Getriebe darstellbar sind, noch weiter erhöht werden, ohne dass der Bauraum wesentlich vergrößert wird und ohne dass hohe Kosten entstehen.
Zweckmäßigerweise ist eine der Radebenen als Abtriebskonstante ausgebildet. Der damit erzielte Vorteil ist, dass damit eine zuverlässige Kraft- und Drehmomentübertragung vom Antrieb über zumindest eine Eingangswelle durch das Getriebe hindurch auf die Abtriebswelle für den Abtrieb ermöglicht wird. Bei der Ausbildung der Radebene als Abtriebskonstante sind die jeweiligen Übertragungselemente fest auf jeweiligen Wellen angeordnet.
Bevorzugt sind die jeweiligen Übertragungselemente der Abtriebskonstante ausgebildete Radebene fest mit der Abtriebswelle beziehungsweise der Vorgelegewelle verbunden.
Vorteilhafterweise sind Übertragungselemente, insbesondere Zahnräder, zumindest einer der Radebenen, auf zumindest einer der Vorgelegewellen fest angeordnet. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass die Übertragungselemente zusammen mit der Vorgelegewelle kostengünstig hergestellt werden können, insbesondere durch eine einstückige Ausbildung von Übertragungselementen zusammen mit der Vorgelegewelle.
Zweckmäßigerweise sind zumindest zwei Vorgelegewellen angeordnet, wobei zumindest eine der Vorgelegewellen als Vollwelle und zumindest eine weitere Vorgelegewelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Zwei oder mehr Vorgelegewellen können damit in platzsparender Weise bereitgestellt werden, sodass das Getriebe insgesamt einen äußerst geringen Bauraum beansprucht. Damit kann das Getriebe in unterschiedlichste Kraftfahrzeuge auch bei beengten Platzverhältnissen eingebaut werden. Eine aufwendige und teure Anpassung für einen bestimmten Fahrzeugtyp kann damit entfallen.
Vorteilhafterweise sind die Übertragungselemente, insbesondere die Zahnräder, zumindest einer der Radebenen fest mit der Hohlwelle angeordnet. Damit wird zum einen eine äußerst sichere Kraft- und Drehmomentübertragung durch die Übertragungselemente auf die Hohlwelle sichergestellt, zum anderen ist dadurch auch eine kostengünstige Herstellung möglich, da Hohlwelle und Übertragungselement zusammen einstückig hergestellt werden können. Kosten, die durch ein separates Herstellen von Hohlwelle und Übertragungselement sowie für die benötigte Zeit, um Übertragungselement und Hohlwelle miteinander zu verbinden, entfallen.
Zweckmäßigerweise ist zumindest eine Radebene als Rückwärtsgangstufe ausgebildet. Mittels der zumindest einen Rückwärtsgangstufe kann damit die Drehrichtung der Abtriebswelle umgekehrt werden, so dass ein Rückwärtsgang für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden kann, was die Flexibilität hinsichtlich des Einsatzes des Getriebes in verschiedenen Fahrzeugen wesentlich erhöht.
Vorteilhafterweise ist die Rückwärtsgangstufe zwischen zwei Schaltelementen, insbesondere auf der Zwischenwelle angeordnet. Auf diese Weise können mindestens zwei Rückwärtsgangfahrstufen durch das Getriebe bereitgestellt werden, so dass das Getriebe in verschiedenen Fahrzeugen flexibel einsetzbar ist.
Zweckmäßigerweise ist das Schaltelement zur Betätigung der Rückwärtsgangstufe auf der Nebenachse angeordnet. Auf diese Weise kann die Erstreckung des Getriebes entlang von Haupt- und Nebenachse verkürzt werden, da durch die Verlagerung des Schaltelementes für die Rückwärtsgangfahrstufe auf die Nebenachse, insbesondere auf die Vorgelegewelle, die Anzahl der Schaltelemente auf der Hauptachse reduziert werden kann und somit auch insgesamt die Erstreckung des Getriebes entlang der Hauptachse und damit auch der Nebenachse.
Vorteilhafterweise ist eine elektrische Maschine an zumindest einem Übertragungselement einer Radebene und/oder einer Vorgelegewelle und/oder einer Eingangswelle zur Hybridisierung angeordnet. Auf diese Weise kann das Getriebe auch in Hybridfahrzeugen eingesetzt werden, bei denen sowohl eine elektrische Maschine als auch ein Verbrennungsmotor mit dem Getriebe zur Übertragung von Kräften zum Antrieb des Hybridfahrzeugs zusammenwirken sollen. Die Anbindung der zumindest einen elektrischen Maschine kann dabei an zumindest eine der Eingangs-, Zwischen- oder Abtriebswellen oder an zumindest eine der Vorgelegewellen erfolgen. Die elektrische Maschine kann ebenfalls an ein Übertragungselement in Form eines Festrades oder Losrades einer der Radebenen angebunden sein.
Es ist ebenso möglich, die elektrische Maschine an ein zusätzliches Festrad, also an ein Rad, welches fest mit einer der Wellen des Getriebes verbunden ist, anzubinden. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, die Anbindung der elektrischen Maschine an das Getriebe mittels zumindest eines Schaltelementes, insbesondere an ein Übertragungselement einer Radebene, vorzunehmen. Der mit dieser ersten Anbindungsmöglichkeit erzielte Vorteil ist, dass damit eine sogenannte Standladefähigkeit und ein elektrisches Fahren ohne Schleppverluste im Getriebe möglich ist. Hierzu wird auf den Offenbarungsgehalt der DE 10 2010 030 569 A1 durch Verweis explizit Bezug genommen: Dabei ist eine erste Eingangswelle mit einem Lastschaltelement koppelbar. Eine zweite Eingangswelle, welche insbesondere koaxial zur ersten Eingangswelle angeordnet ist, ist direkt mit einem Rotor der elektrischen Maschine zu deren Antrieb verbunden. Hierdurch sind zwei parallele Kraftübertragungszweige eingangsseitig miteinander koppelbar.
Eine zweite Anbindungsmöglichkeit der elektrischen Maschine an das Getriebe ist durch Anordnung eines Planetengetriebes im Getriebe möglich: An eine erste Eingangswelle kann dabei über ein entsprechendes Schaltelement, insbesondere in Form einer Trennkupplung, ein Verbrennungsmotor angekoppelt werden. Die elektrische Maschine greift zum einen an einer zweiten Eingangswelle an und an die erste Eingangswelle des Getriebes über ein Planetengetriebe. Bei betätigter, also geschlossener Trennkupplung ist der Verbrennungsmotor ebenfalls über das Planetengetriebe an die zweite Eingangswelle gekoppelt. Das Planetengetriebe, umfassend ein Planetenrad, ein Hohlrad, Planetenräder sowie einen Planetenträger, ist dabei derart ausgebildet, und wirkt mit dem Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine zusammen, so dass der Planetenträger an der zweiten Eingangswelle angreift. Die elektrische Maschine ist dabei an das Sonnenrad des Planetengetriebes gekoppelt. Darüber hinaus kann ein weiteres Schaltelement in Form eines Überbrückungsschaltelementes angeordnet sein, welches derart mit dem Planetengetriebe zusammenwirkt, so dass bei betätigtem Überbrückungsschaltelement eine drehfeste Verbindung zwischen der elektrischen Maschine, der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle besteht, wohingegen bei nicht betätigtem, also geöffnetem, Überbrückungsschaltelement die vorgenannte drehfeste Verbindung zwischen der elektrischen Maschine und der ersten und zweiten Eingangswelle nicht besteht, insbesondere also keine Drehzahlgleichheit zwischen den beiden Eingangswellen besteht.
Wird zwischen dem Schaltelement, welches zur Anbindung des Verbrennungsmotors an die erste Eingangswelle dient und Überbrückungsschaltelement ein weiteres Schaltelement angeordnet, ist mittels dieses weiteren Schaltelementes, insbesondere in Form eines Doppelschaltelementes, sowohl die vorgenannte erste Anbindungsmöglichkeit als auch die vorgenannte zweite Anbindungsmöglichkeit durch Betätigung des weiteren Schaltelementes möglich.
Zweckmäßigerweise ist die elektrische Maschine an einer der zwischen zwei Schaltelementen angeordneten Radebenen angeordnet. Auf diese Weise ist eine einfache Anbindung der elektrischen Maschine an das Getriebe und damit zuverlässige Kraft- und Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine letztendlich auf die Abtriebswelle möglich.
Vorteilhafterweise sind die N Schaltelemente und/oder die zumindest zwei Radebenen derart angeordnet, so dass mindestens sechs Vorwärtsgangstufen, insbesondere sieben Vorwärtsgangstufen und mindestens zwei Rückwärtsgangstufen durch das Getriebe darstellbar sind. Der damit erzielte Vorteil ist, dass damit für eine Vielzahl von Fahrzeugen eine ausreichende Anzahl von Vorwärtsgangstufen und Rückwärtsgangstufen zur Verfügung gestellt werden kann, insbesondere sowohl für Personenkraftwagen als auch für Lastkraftwagen.
Zweckmäßigerweise sind Schaltelementbetätigungseinrichtungen zur Betätigung der N Schaltelemente angeordnet, wobei die Anzahl der Schaltelementbetätigungseinrichtungen zumindest ⌊N/2⌋ + 1, insbesondere gleich ⌊N/2⌋ + 1 ist. Das Symbol ⌊ ⌋kennzeichnet die Gauß-Klammer-Funktion. Der damit erzielte Vorteil ist, dass damit insbesondere Schaltelemente in Schalteinrichtungen zusammenfassbar sind und diese mittels einer möglichst geringen Anzahl von Schaltelementbetätigungseinrichtungen betätigbar sind, was zum einen platzsparend und zum anderen kostengünstig ist. Die Anzahl der Schaltbetätigungseinrichtungen in Abhängigkeit der Anzahl N der Schaltelemente ergibt sich durch Halbierung der Anzahl N der Schaltelemente, Abrunden der so erhaltenen Zahl auf die nächstkleinere ganze Zahl und addieren der Zahl 1, so dass wieder eine ganze Zahl erhalten wird.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen aus der dazugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Dabei zeigen jeweils in schematischer Form
1 ein Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Getriebe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3a eine Schaltmatrix für ein Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform der 1;
3b eine Schaltmatrix für ein Getriebe gemäß der zweiten Ausführungsform gemäß 2;
4a ein Getriebe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4b ein Getriebe in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5a ein Getriebe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5b ein Getriebe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; sowie
6 ein Getriebe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt ein Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann dabei die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB zur Übertragung von Drehmomenten gekoppelt werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden, und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die zweite Eingangswelle EW2 ist dabei als Hohlwelle ausgebildet, wohingegen die erste Eingangswelle EW1 als Vollwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial zueinander angeordnet. Weiterhin umfasst das Getriebe 1 eine Hauptachse 2, auch der sich drehmoment- und kraftflussabwärts des Antriebs beginnend von den beiden Kupplungen K1, K2 zunächst eine erste Radebene I, ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2 und eine zweite Radebene II befinden und weiter eine dritte Radebene III, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, eine vierte Radebene IV, eine fünfte Radebene V, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6, eine siebte Radebene VII in Form einer Rückwärtsgangfahrstufe, ein siebtes Schaltelement S7 und eine sechste Radebene VI. Jede der genannten Radebenen I, II, III, IV, V, VI und VII weisen Übertragungselemente auf, die mit jeweils einer Welle des Getriebes 1 verbunden sind. Die Radebene VI ist dabei mit einer Abtriebswelle AW des Abtriebs AB verbunden.
Parallel zur Hauptachse 2 ist eine Achse 3 eines Vorgeleges 4, eine sogenannte Nebenachse, angeordnet. Das Vorgelege 4 umfasst dabei eine Vorgelegewelle VW1, als Vollwelle ausgebildet und eine dazu, angeordnet in einem Teilbereich der ersten Vorgelegewelle VW1 und als Hohlwelle ausgebildete Vorgelegewelle VW2. Auf der Vorgelegewelle VW1 sind Übertragungselemente für die Radebene I, V, VI und VII zur Übertragung von Drehmomenten vorgesehen. Die zweite Vorgelegewelle VW2 umfasst Übertragungselemente für die Radebenen II, III und IV. Zwischen der Nebenachse 3 und der Hauptachse 2 weist die Radebene VII in Form der Rückwärtsgangstufe ein Zwischenrad zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen eine umgedrehte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs ermöglicht wird.
Im Folgenden werden nun die Schaltelemente S1–S7 beschrieben: Das Schaltelement S1 stellt bei Betätigung eine Übertragung von Drehmomenten von der zweiten Eingangswelle EW2 und einer ersten Hohlwelle H1, welche auf der Außenseite der zweiten Eingangswelle EW2 koaxial zu dieser angeordnet ist, her. Auf der ersten Hohlwelle H1 ist ein Übertragungselement zur Übertragung von Drehmomenten von der Hauptachse 2 auf die Nebenachse 3 angeordnet. Dieses Übertragungselement zusammen mit einem entsprechend ausgebildeten Übertragungselement auf der Nebenachse 3 bildet wie vorstehend ausgeführt die erste Radebene I. Das zweite Schaltelement S2 stellt eine Verbindung zwischen der zweiten Eingangswelle EW2 und einer zweiten Hohlwelle H2 her. Auf der zweiten Hohlwelle H2 ist ebenfalls ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Übertragungselement auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten zwischen den beiden Wellen EW2 und VW2 zusammenwirkt. Die beiden Übertragungselemente bilden dabei die zweite Radebene II. Die beiden Schaltelemente S1, S2 sind weiter zu einer gemeinsamen ersten Schalteinrichtung SE1 zusammengefasst und mittels eines gemeinsamen Schalteinrichtungsbetätigungselements SB1 betätigbar, also in einen geöffneten oder in einen geschlossenen Zustand bringbar. Die erste Eingangswelle EW1 ist weiter mit dem dritten Schaltelement S3 verbunden. Das dritte Schaltelement S3 ist weiterhin mit einer dritten Hohlwelle H3 verbunden, welche ein Übertragungselement zur Übertragung von Drehmomenten von der ersten Eingangswelle EW1 auf die zweite Vorgelegewelle VW2 ermöglicht. Hierzu wirken entsprechende Übertragungselemente der zweiten Vorgelegewelle VW2 mit dem Übertragungselement auf der dritten Hohlwelle H3 zusammen. Diese bilden die dritte Radebene III.
Das vierte Schaltelement S4 ist mit einer Zwischenwelle ZW verbunden. Die Zwischenwelle ZW ist entlang der Hauptsachse 2 zwischen Eingangswellen EW1, EW2 und Abtriebswelle AW angeordnet. An der Zwischenwelle ZW ist ein Übertragungselement zur Übertragung von Drehmomenten von der Zwischenwelle ZW auf die zweite Vorgelegewelle VW2 angeordnet. Auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 ist ein entsprechendes Übertragungselement angeordnet, welches mit dem Übertragungselement auf der Zwischenwelle ZW zur Übertragung von Drehmomenten zusammenwirkt. Die beiden Übertragungselemente auf der Zwischenwelle ZW und auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 bilden dabei die Radebene IV.
Die Zwischenwelle ZW ist weiterhin mit einem fünften Schaltelement S5 verbunden. Auf der Außenseite der Zwischenwelle ZW, ausgebildet als Vollwelle, ist eine vierte Hohlwelle H4 angeordnet, welche ein Übertragungselement zur Übertragung von Drehmomenten von der vierten Hohlwelle H4 auf die erste Vorgelegewelle VW1 aufweist. Die Vorgelegewelle VW1 weist hierzu ein entsprechendes Übertragungselement auf der Vorgelegewelle VW1 auf. Die beiden Übertragungselemente bilden dabei die Radebene V.
Die Zwischenwelle ZW ist weiterhin mit einem sechsten Schaltelement S6 verbunden. Auf der Außenseite der Zwischenwelle ZW ist eine fünfte Hohlwelle H5 angeordnet. Die fünfte Hohlwelle H5 weist ein Übertragungselement auf, welches mit einem Zwischenrad ZR und einem Übertragungselement auf der ersten Vorgelegewelle VW1 zur Übertragung von Drehmomenten zusammenwirkt. Das Zwischenrad ZR sowie die beiden Übertragungselemente auf der ersten Vorgelegewelle VW1 bzw. der fünften Hohlwelle H5 bilden dabei die siebte Radebene VII in Form einer Rückwärtsgangfahrstufe.
Die Zwischenwelle ZW ist weiter mit einem siebten Schaltelement S7 verbunden. Das Schaltelement S7 ist mit der Abtriebswelle AW des Abtriebs AB des Getriebes 1 verbunden. Die Abtriebswelle AW weist ein Übertragungselement auf, welches mit einem Übertragungselement auf der ersten Vorgelegewelle VW1 zusammenwirkt. Die beiden Übertragungselemente bilden dabei die sechste Radebene VI. Gemäß 1 ist die sechste Radebene VI als Abtriebskonstante ausgebildet.
Insgesamt ist das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 in einer zweiten Schalteinrichtung SE2 zusammengefasst, welche mittels einer gemeinsamen zweiten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB2 betätigbar ist. Gleiches gilt entsprechend auch für das fünfte Schaltelement S5 und das sechste Schaltelement S6, welche zu einer Schalteinrichtung SE3 zusammengefasst sind. Die beiden Schaltelemente S5, S6 sind dabei mittels einer Schaltelementbetätigungseinrichtung SB3 entsprechend betätigbar. Die Schalteinrichtung SE4 umfasst nur das Schaltelement S7, welches mittels einer vierten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB4 betätigbar ist. Die Schaltelementbetätigungseinrichtungen SB1, SB2, SB3 können dabei als Doppelsynchronisierungen ausgeführt sein.
Die Übertragungselemente können dabei sowohl fest als auch lose mit der jeweiligen Welle, insbesondere mit den Eingangswellen EW1, EW2 und/oder zumindest einer der Vorgelegewellen VW1, VW2 und/oder der Zwischenwelle ZW angeordnet werden. Die Übertragungselemente können dabei insbesondere in Form von Zahnrädern, insbesondere Stirnrädern, ausgebildet sein, so dass die Radebenen I, II, III, IV, V, VI und VII Stirnradstufen darstellen. Zur Bereitstellung verschiedener Vorwärts- und Rückwärtsgänge, also verschiedener Übersetzungen, können die Stirnradstufen, insbesondere deren Zahnräder, dementsprechend unterschiedliche Übersetzungen umfassen, um verschiedene Vorwärts- und/oder Rückwärtsgänge bereitzustellen.
Die Schaltelementbetätigungseinrichtungen SB1, SB2, SB3 können dabei in Form von Doppelsynchronisierungen ausgebildet sein, die Schaltelementbetätigungseinrichtung SB4 in Form einer Einfachsynchronisierung. Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 1 zwei Eingangswellen EW1, EW2, ausgebildet als Voll- und Hohlwelle, auf der Hauptachse 2 auf. Auf der zur Hauptachse 2 parallelen Nebenachse 3 sind zwei Vorgelegewellen VW1, VW2 angeordnet, eine ausgebildet als Vollwelle und eine zu dieser koaxial und ausgebildet als Hohlwelle. Weiterhin sind die Zwischenwelle ZW und die Abtriebswelle AW als Vollwelle ausgebildet und koaxial zur Hauptachse 2 angeordnet. Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst sieben Radebenen I bis VII, wobei die Radebene VII als Rückwärtsgangfahrstufe ausgebildet ist. Sämtliche Radebenen I–VII sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I–VI sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern angeordnet, die Rückwärtsgangfahrstufe VII umfasst dabei ein zusätzliches Zahnrad in Form eines Zwischenrades ZR. Insgesamt sind somit fünfzehn Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Die Radebenen I bis III sind mittels der Schaltelemente S1, S2, S3 mit einer der Eingangswellen EW1, EW2 koppelbar. Die fünfte und siebte Radebene V, VII sind mittels der Schaltelemente S5, S6 an die Zwischenwelle ZW koppelbar. Die Radebene VI ist sowohl mit der Abtriebswelle AW als auch mit der Vorgelegewelle VW1 fest verbunden. Die Radebene VI ist also als Abtriebskonstante ausgebildet. Die Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist, ist durch die Schaltelemente S3, S4 an die Zwischenwelle ZW koppelbar. Die Zwischenwelle ZW ist wiederum direkt mittels des Schaltelements S7 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der Radebenen II, III und IV auf der Nebenachse 3 sind mit der koaxial zur ersten Vorgelegewelle VW1 angeordneten und als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle VW2 fest verbunden.
Insgesamt können in der Ausführungsform der 1 durch das Getriebe 1 mindestens sechs Vorwärts- und mindestens zwei Rückwärtsgänge zur Verfügung gestellt werden.
2 zeigt ein Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung in einer zweiten Ausführungsform.
In 2 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 1 gezeigt. Im Unterschied zur 1 weist das Getriebe eine geänderte sechste Radebene VI auf. Dabei ist ein achtes Schaltelement S8 angeordnet, welches mit dem Schaltelement S7 in einer Schalteinrichtung SE4 zusammengefasst ist. Zur Betätigung der Schaltelemente S7, S8 ist eine Schaltelementbetätigungseinrichtung SB4 in Form einer Doppelsynchronisierung angeordnet. Das Schaltelement S8 ist dabei mit einer sechsten Hohlwelle H6 verbunden. Die Hohlwelle H6 ist dabei koaxial zur Abtriebswelle AW angeordnet. Das Schaltelement S8 stellt eine Verbindung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen der Hohlwelle H6 und der Abtriebswelle AW her. Die Hohlwelle H6 weist ein Übertragungselement auf, welches mit dem entsprechenden Übertragungselement der Radebene VI der Vorgelegewelle VW1 zusammenwirkt, so dass von der Vorgelegewelle VW1 ein Drehmoment in der sechsten Radebene VI bei geschlossenem, d. h. bei betätigtem Schaltelement S8 über die Übertragungselemente von der Hohlwelle H6 auf die Abtriebswelle AW übertragen wird.
Mittels des Getriebes 1 in der zweiten Ausführungsform gemäß 2 sind damit mindestens sieben Vorwärts- und mindestens drei Rückwärtsgangstufen darstellbar.
3a zeigt eine Schaltmatrix für ein Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform der 1.
In 3a ist eine Schaltmatrix für ein Getriebe 1 gemäß der 1 dargestellt. Waagerecht sind dabei jeweils eine Spalte für jeweils ein Schaltelement S1 bis S7 angeordnet. Senkrecht hierzu nach unten sind zunächst die sechs Vorwärtsgangstufen bezeichnet mit den Zahlen 1 bis 6 dargestellt, sowie die zwei Rückwärtsgangfahrstufen bezeichnet mit R1 und R2. Die in der Matrix freigelassenen Einträge, also beispielsweise bei der Vorwärtsgangstufe 1 bei den Schaltelementen S1, S3, S4, S6 und S7, zeigen an, dass das entsprechende Schaltelement geöffnet ist, d. h. das Schaltelement überträgt hierbei keine Kraft bzw. kein Drehmoment von den an das Schaltelement angeschlossenen jeweiligen Wellen.
Um den ersten Gang mittels des Getriebes 1 darzustellen sind die Schaltelemente S1, S3, S4, S6 und S7 geöffnet und die Schaltelemente S2, S5 geschlossen. Um den zweiten Gang darzustellen, sind die Schaltelemente S1, S2, S3, S6, S7 geöffnet und die Schaltelemente S4, S5 geschlossen. Um den dritten Gang darzustellen, sind die Schaltelemente S2, S3, S4, S5, S6, S7 geöffnet und das Schaltelement S1 geschlossen. Um den vierten Gang darzustellen, sind die Schaltelemente S1, S2, S4, S5, S6 geöffnet und die Schaltelemente S3, S7 geschlossen. Um den fünften Gang darzustellen, sind die Schaltelemente S1, S3, S4, S5, S6 geöffnet und die Schaltelemente S2, S7 geschlossen. Um den sechsten Gang darzustellen, sind die Schaltelemente S1, S2, S3, S5, S6 geöffnet und die Schaltelemente S4, S7 geschlossen. Um den ersten Rückwärtsgang darzustellen, sind die Schaltelemente S1, S3, S4, S5, S7 geöffnet und die Schaltelemente S2, S6 geschlossen. Um den zweiten Rückwärtsgang darzustellen, sind die Schaltelemente S1, S2, S4, S5, S7 geöffnet und die Schaltelemente S3, S6 geschlossen. Auf diese Weise sind mittels des Getriebes 1 gemäß 1 sechs Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
3b zeigt eine Schaltmatrix für ein Getriebe gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß 2.
Auch hier kennzeichnen wieder frei gelassene Einträge in der Schaltmatrix ein entsprechendes geöffnetes Schaltelement für den entsprechenden Gang und ein mit einem Kreuz versehenen Eintrag ein für diesen Gang geschlossenes Schaltelement. Um den ersten Gang darzustellen, sind gemäß 3b die Schaltelemente S1, S3, S4, S6, S7 geöffnet und die Schaltelemente S2, S5, S8 geschlossen. Um den zweiten Gang darzustellen sind die Schaltelemente S1, S2, S3, S6, S7 geöffnet und die Schaltelemente S4, S5, S8 geschlossen. Um den dritten Gang darzustellen sind die Schaltelemente S2, S3, S4, S5, S6, S7 geöffnet und die Schaltelemente S1, S8 geschlossen. Um den vierten Gang darzustellen sind die Schaltelemente S1, S2, S4, S5, S6, S8 geöffnet und die Schaltelemente S3, S7 geschlossen. Um den fünften Gang darzustellen sind die Schaltelemente S1, S3, S4, S5, S6, S8 geöffnet und die Schaltelemente S2, S7 geschlossen. Um den sechsten Gang darzustellen sind die Schaltelemente S1, S2, S3, S5, S6, S8 geöffnet und die Schaltelemente S4, S7 geschlossen. Um den siebten Gang darzustellen sind die Schaltelemente S2, S3, S4, S6, S7, S8 geöffnet und die Schaltelemente S1, S5 geschlossen. Um den ersten Rückwärtsgang darzustellen sind die Schaltelemente S1, S3, S4, S5, S7, S8 geöffnet und die Schaltelemente S2, S6 geschlossen. Um den zweiten Rückwärtsgang darzustellen sind die Schaltelemente S1, S2, S4, S5, S7, S8 geöffnet und die Schaltelemente S3, S6 geschlossen. Um den dritten Rückwärtsgang darzustellen sind die Schaltelemente S2, S3, S4, S5, S7, S8 geöffnet und die Schaltelemente S1, S6 geschlossen. Auf diese Weise sind mittels des Getriebes 1 gemäß 2 sieben Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge darstellbar.
4a zeigt ein Getriebe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 4a ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 1 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 der 1 sind die fünfte und siebte Radebene V, VII in ihrer Anordnung im Getriebe entlang der Hauptachse 2 und Nebenachse 3 vertauscht. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangfahrstufe VII entlang der Hauptachse 2 ist mit der vierten Hohlwelle H4 verbunden, die wiederum mit dem Schaltelement S5 verbunden ist. Das Übertragungselement entlang der Hauptachse 2 der fünften Radebene V ist mit der fünften Hohlwelle H5 verbunden, die wiederum mit dem Schaltelement S6 verbunden ist.
4b zeigt ein Getriebe in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 4b ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 1 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 1 ist die dritte Schalteinrichtung SE3 anstatt auf der Hauptachse 2 nun auf der Nebenachse 3 angeordnet. Die Zwischenwelle ZW auf der Hauptachse 2 erstreckt sich somit von dem vierten Schaltelement S4 bis zum siebten Schaltelement S7. Entlang der Zwischenwelle ZW sind somit drei Übertragungselemente entsprechend für die Radebenen IV, V und VII angeordnet. Das Schaltelement S5 ist somit einerseits mit der ersten Vorgelegewelle VW1 verbunden, andererseits mit der vierten Hohlwelle H4, welche nun koaxial zur ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist. Die vierte Hohlwelle H4 weist ein Übertragungselement auf, um mit einem korrespondierenden Übertragungselement auf der Zwischenwelle ZW die fünfte Radebene V zu bilden. Das Schaltelement S6 ist mit der fünften Hohlwelle H5 verbunden, welche koaxial zur ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist. Das Schaltelement S6 ist weiterhin mit der ersten Vorgelegewelle VW1 verbunden. Die fünfte Hohlwelle H5 weist ein Übertragungselement auf, welches mit einem entsprechenden Übertragungselement auf der Zwischenwelle ZW unter Zwischenschaltung eines Zwischenrades ZR zur Bildung der Rückwärtsfahrstufe VII dient.
5a zeigt ein Getriebe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 5a ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 2 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe gemäß 2 und analog zu der Abwandlung des Getriebes gemäß 1 in der 4a sind beim Getriebe gemäß 5a die Radebenen V und VII hinsichtlich ihrer Anordnung entlang der Hauptachse 2 bzw. der Nebenachse 3 vertauscht angeordnet. Das Übertragungselement der Radebene VII in Form der Rückwärtsfahrstufe entlang der Hauptachse 2 ist nun mit der vierten Hohlwelle H4 verbunden, welche wiederum mit dem fünften Schaltelement S5 verbunden ist. Das Schaltelement S5 ist wie auch beim Getriebe gemäß 2 mit der Zwischenwelle ZW verbunden. Das Übertragungselement der Radebene VII auf der Hauptachse 2, welches mit der vierten Hohlwelle H4 auf der Hauptachse 2 verbunden ist, wirkt analog zum Getriebe der 2 mit einem korrespondierenden Übertragungselement auf der Nebenachse 3 unter Zwischenschaltung eines Zwischenrades ZR zur Darstellung eines Rückwärtsganges zusammen. Weiterhin im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 2 ist das Übertragungselement der fünften Radebene V mit der fünften Hohlwelle H5 verbunden. Die fünfte Hohlwelle H5 ist mit dem Schaltelement S6 und weiterhin mit der Zwischenwelle ZW verbunden, so dass bei betätigtem Schaltelement S6 Drehmomente von der Zwischenwelle ZW auf die fünfte Hohlwelle H5 übertragen werden können. Das Übertragungselement auf der fünften Hohlwelle H5 wirkt mit einem entsprechenden Übertragungselement zur Bildung der fünften Radebene V auf der ersten Vorgelegewelle VW1 zusammen.
5b zeigt ein Getriebe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 5b ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 2 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 2 und analog zum Getriebe 1 gemäß 4b ist beim Getriebe 1 gemäß 5b die dritte Schalteinrichtung SE3 auf der Nebenachse 3 anstatt auf der Hauptachse 2 angeordnet. Dabei sind die vierte Hohlwelle H4 und die fünfte Hohlwelle H5 koaxial zur ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet. Die vierte Hohlwelle H4 weist dabei ein Übertragungselement auf, welches mit einem Übertragungselement auf der Zwischenwelle ZW auf der Hauptachse 2 zur Übertragung von Drehmomenten zusammenwirkt. Die Hohlwelle H4 ist mit dem Schaltelement S5 verbunden, das Schaltelement S5 ist weiterhin mit der Vorgelegewelle VW1 verbunden. Analog hierzu ist ein Übertragungselement auf der fünften Hohlwelle H5 angeordnet. Die fünfte Hohlwelle H5 ist mit dem sechsten Schaltelement S6 verbunden, wobei das sechste Schaltelement S6 mit der Vorgelegewelle VW1 verbunden ist. Das Übertragungselement auf der fünften Hohlwelle H5 wirkt mit einem entsprechenden Übertragungselement auf der Zwischenwelle ZW unter Zwischenschaltung eines Zwischenrades ZR zur Bildung der Rückwärtsgangfahrstufe VII zusammen. Die Zwischenwelle ZW ist somit mit dem vierten Schaltelement S4 und dem siebten Schaltelement S7 verbunden, wobei zwischen dem vierten und siebten Schaltelement S4, S7 drei Übertragungselemente angeordnet sind, korrespondierend zu den Radebenen IV, V und VII.
6 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 6 ist ein Getriebe 1 gemäß 1 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 1 umfasst das Getriebe 1 gemäß 6 eine elektrische Maschine EM. Die elektrische Maschine EM ist über ein Übertragungselement mit dem Übertragungselement der zweiten Radebene II, welches auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist, zur Hybridisierung verbunden. Die Anbindung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann ebenfalls an den Radebenen III und IV, genauer mit Übertragungselementen auf einer der Vorgelegewellen VW1, VW2 erfolgen.
Insgesamt können die Schaltelemente S1 bis S7 (N = 7) beim Getriebe 1 gemäß 1 und die Schaltelemente S1 bis S8 (N = 8) beim Getriebe 1 gemäß 2 auch als Koppeleinrichtungen bezeichnet werden, insbesondere als Synchronisierungen ausgebildet sein. Dabei wird das Schaltelement S1 der ersten Radebene I zugeordnet, das zweite Schaltelement S2 der zweiten Radebene II, das dritte Schaltelement S2 der dritten Radebene III, das vierte Schaltelement S4 der ersten oder zweiten Eingangswelle EW1, EW2 und der Zwischenwelle ZW, das fünfte Schaltelement S5 der fünften Radebene V, das sechste Schaltelement S6 der Rückwärtsgangfahrstufe VII, das siebte Schaltelement der Zwischenwelle ZW und der Abtriebswelle AB und bei dem Getriebe 1 gemäß 2 das achte Schaltelement S8 der sechsten Radebene VI. Die sechste Radebene VI beim Getriebe 1 gemäß 1 ist als Abtriebskonstante ausgebildet.
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass insbesondere, wenn alle N Schaltelemente respektive Koppeleinrichtungen auf der Hauptachse angeordnet sind, eine flexible und komfortable Leistungsteilung durch Einsatz einer oder mehrerer Vorgelegewellen ermöglicht wird. Darüber hinaus bietet die Erfindung den Vorteil durch sieben Radebenen und zumindest sieben Schaltelemente, zumindest sechs Vorwärts- und zwei Rückwärtsgangstufen zur Verfügung zu stellen. Weiter bietet die Erfindung den Vorteil einer einfachen Erweiterung eines Sechsgang Direct-Drive-Getriebes gemäß 1 durch Anordnen einer weiteren Koppeleinrichtung respektive eines Schaltelements zu einem Siebengang Overdrive-Getriebe. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass lediglich vier Aktuatoren in Form von Schalteinrichtungen zur Betätigung der sieben oder acht Schaltelemente zur Verfügung gestellt werden müssen. Darüber hinaus bietet die Erfindung den Vorteil, dass die mechanische Spreizung durch Windung der ersten Gangstufe verringert werden kann. Die vorliegende Erfindung bietet ebenfalls den Vorteil einer guten Lastschaltfähigkeit und einer guten Hybridisierfähigkeit, wenn das Getriebe in einem Hybridfahrzeug angeordnet bzw. verwendet werden soll.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: Hauptachse
3: Nebenachse
4: Vorgelege
I, II, III, IV, V, VI,VII: Radebene
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8: Schaltelement
SE1, SE2, SE3, SE4: Schalteinrichtung
EW1, EW2: Eingangswelle
VW1, VW2: Vorgelegewelle
H1, H2, H3, H4, H5, H6: Hohlwelle
AB: Abtrieb
AN: Antrieb
ZW: Zwischenwelle
AW: Ausgangswelle
ZR: Zwischenrad
EM: Elektromaschine
SB1, SB2, SB3, SB4: Schaltelementbetätigungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006054281 A1 [0005]
DE 102010030569 A1 [0034]

Claims

Getriebe (1), insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle (EW1, EW2) umfasst und wobei eine Ausgangswelle (AW) als Abtriebswelle beider Teilgetriebe angeordnet ist, wobei zumindest eine der Eingangswellen (EW1, EW2) und die Abtriebswelle auf der Hauptachse oder einer Nebenachse angeordnet ist auf einer Hauptachse (2) angeordnet sind und wobei zumindest ein Vorgelege (4) mit zumindest einer Vorgelegewelle (VW1, VW2) angeordnet ist, wobei die zumindest eine Vorgelegewelle (VW1, VW2) eine Achse (3) parallel zur Hauptachse (2) aufweist, und wobei zumindest eine der Eingangswellen (EW1, EW2) mittels zumindest zweier Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) und/oder mittels zumindest einem Schaltlelement (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) mit der Abtriebswelle (AW) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Schaltelementen (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) der Anzahl N angeordnet ist, wobei N eine natürliche Zahl größer oder gleich Zwei ist, und wobei zumindest N – 1 Schaltelemente (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) auf der Hauptachse (2) angeordnet sind.
Getriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenwelle (ZW) zwischen der zumindest einen Eingangswelle (EW1, EW2) und der Abtriebswelle (AW) angeordnet ist, welche mittels zumindest zweier Schaltelemente (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) mit einer der Eingangswellen (EW1, EW2) und/oder mit der Abtriebswelle (AW) und/oder mit der Vorgelegewelle (VW1, VW2) verbindbar ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Übertragungselement einer der Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) auf zumindest einer Eingangswelle (EW1, EW2) mittels zumindest eines Schaltelementes (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) mit zumindest einer der Eingangswellen (EW1, EW2) koppelbar ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 2–3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) mittels zumindest eines Schaltelementes (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) an die Zwischenwelle (ZW) koppelbar sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) als Abtriebskonstante ausgebildet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass Übertragungselemente, insbesondere Zahnräder, zumindest einer der Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) auf zumindest einer der Vorgelegewellen (VW1, VW2) fest angeordnet sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Vorgelegewellen (VW1, VW2) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei zumindest eine der Vorgelegewellen (VW1, VW2) als Vollwelle, und eine zumindest weitere Vorgelegewelle (VW1, VW2) als Hohlwelle ausgebildet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungselemente, insbesondere die Zahnräder, zumindest einer der Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) fest mit der Hohlwelle verbunden sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Radebene als Rückwärtsgangstufe (VII) ausgebildet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwärtsgangstufe (VII) zwischen zwei Schaltelementen (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8), insbesondere auf der Zwischenwelle (ZW), angeordnet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (S6) zur Betätigung der Rückwärtsgangstufe (VII) auf der Nebenachse (3) angeordnet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Maschine (EM) an zumindest einer Radebene (I, II, III, IV, V, VI, VII) und/oder eine Vorgelegewelle (VW1, VW2) und/oder einer Eingangswelle (EW1, EW2) zur Hybridisierung des Getriebes angeordnet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (EM) an einer der zwischen zwei Schaltelementen (S2, S3) angeordneten Radebene (II) angeordnet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass die N Schaltelemente (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) und/oder die zumindest zwei Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) so angeordnet sind, sodass mindestens 6 Vorwärtsgangstufen (I, II, III, IV, V, VI), insbesondere 7 Vorwärtsgangstufen, und mindestens zwei Rückwärtsgangstufen (VIII) durch das Getriebe (1) darstellbar sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltelementbetätigungseinrichtungen (SB1, SB2, SB3, SB4) zur Betätigung der N Schaltelemente (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) angeordnet sind, wobei die Anzahl der Schaltelementbetätigungseinrichtungen (SB1, SB2, SB3, SB4) zumindest ⌊N/2⌋ + 1 ist.