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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Im Wesentlichen besteht ein Doppelkupplungsgetriebe aus zwei Strängen bzw. Teilgetrieben mit verschiedenen Zahnradpaaren, zwei Lastschaltkupplungen, die jeweils einem Teilgetriebe zugeordnet sind, einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle sowie – je nach Gangzahl – aus formschlüssigen, unsynchronisierten Schaltkupplungen. Hierbei sind die Gänge abwechselnd in den zwei Teilgetrieben angeordnet, so dass es möglich ist, einen Gang im lastfreien Teilgetriebe vorzuwählen, während das Drehmoment vom anderen Teilgetriebe übertragen wird.
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Eine Gangschaltung wird realisiert, indem das zu übertragende Drehmoment von der einen Lastschaltkupplung an die andere übergeben wird, so dass die Gänge lastfrei und ohne Zugkraftunterbrechung sowie ohne Verspannung der schaltbaren Gänge geschaltet werden können. In der Regel sind mit dem einen Teilgetriebe die ungeraden Gänge und mit dem anderen Teilgetriebe die geraden Gänge und der Rückwärtsgang schaltbar.
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Die Vorteile der Doppelkupplungsgetriebe bestehen in einem Wirkungsgradvorteil gegenüber Getrieben in Planetenbauweise, einer freieren Übersetzungswahl der Gänge durch die Teilgetriebe, der Hochdrehzahltauglichkeit und in einem sportlichen Fahrverhalten.
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Aus der
DE 103 43 994 A1 der Anmelderin ist eine Rückwärtsganganordnung bei einem Vorgelegegetriebe, das als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt sein kann, mit wenigstens einem Anfahrelement, wenigstens einer Getriebeeingangswelle, einer Vorgelegewelle, mit an den Wellen befestigten oder drehbar gelagerten Fest- bzw. Losrädern, mit den Losrädern zugeordneten Schaltpaketen sowie mit einer Rückwärtsgangwelle, auf der ein antreibbares Zahnrad und ein antreibendes Zahnrad befestigt sind.
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Bei der bekannten Rückwärtsganganordnung ist vorgesehen, dass das auf der Rückwärtsgangwelle angeordnete antreibbare Zahnrad mit einem Festrad eines anderen Getriebeganges im Zahneingriff steht, welches auf der wenigstens einen Getriebeeingangswelle befestigt ist. Dadurch soll ein Getriebe geschaffen werden, welches einen geringen Durchmesser und eine kurze axiale Baulänge aufweist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise anzugeben, welches axial betrachtet einen geringen Bauraumbedarf aufweist. Zudem soll das Getriebe zur Realisierung des Rückwärtsganges keine zusätzliche Radebene benötigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach wird ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise vorgeschlagen, umfassend eine erste Getriebeeingangswelle, die einem ersten Teilgetriebe zugeordnet ist und eine zweite Getriebeeingangswelle, die einem zweiten Teilgetriebe zugeordnet ist und eine Vorgelegewelle, bei dem zur Realisierung eines Rückwärtsgangs eine zusätzliche parallel zu den Getriebeeingangswellen und zur Vorgelegewelle angeordnete Welle vorgesehen ist, auf der ein erstes, angetriebenes Zahnrad und ein zweites, antreibendes Zahnrad angeordnet sind. Die Vorwärtsgänge des Getriebes sind abwechselnd in den zwei Teilgetrieben angeordnet.
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Hierbei kämmt das erste Zahnrad mit einem einer Radstufe zur Erzeugung eines Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad der ersten oder der zweiten Getriebeeingangswelle, wobei das zweite Zahnrad mit einem einer Radstufe zur Erzeugung eines Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad oder, für den Fall, dass das Getriebe eine Abtriebswelle aufweist, die mit der Vorgelegewelle über zumindest eine Abtriebskonstante verbunden ist, mit einem der zumindest einer Antriebskonstanten zugeordneten Festrad der Vorgelegewelle in Eingriff steht, wobei von den Zahnrädern einer Radstufe nur ein Zahnrad mit dem ersten oder dem zweiten Zahnrad der zusätzlichen Welle in Eingriff stehen kann.
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Vorzugsweise ist das erste Zahnrad als Losrad ausgeführt, welches mittels eines formschlüssigen Schaltelementes mit der zusätzlichen Welle lösbar verbindbar ist, wobei das zweite Zahnrad als Festrad ausgeführt ist. Alternativ kann das erste Zahnrad als Festrad ausgeführt sein, wobei in diesem Fall das zweite Zahnrad als Losrad ausgeführt ist, das mittels eines formschlüssigen Schaltelementes mit der zusätzlichen Welle lösbar verbindbar ist.
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Gemäß der Erfindung können zur Realisierung eines Rückwärtsgangs das erste und das zweite Zahnrad der zusätzlichen Welle im Rahmen unterschiedlicher Kombinationen mit den Zahnrädern der Getriebeeingangswellen und der Vorgelegewelle genutzt werden, so dass sich mehrere Anbindungsvarianten für den Rückwärtsgang ergeben.
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Für den Fall eines Getriebes ohne eine separate Abtriebswelle, die mit der Vorgelegewelle über zumindest eine Abtriebskonstante verbunden ist, umfassend n Vorwärtsgänge und n Radstufen zur Erzeugung der Vorwärtsgänge, ergeben sich n·(n – 1) Varianten zur Realisierung des Rückwärtsgangs. Für den Fall einer Ausführung mit einer separaten Abtriebswelle, die mit der Vorgelegewelle über zumindest eine Abtriebskonstante verbunden ist, beträgt die Anzahl der Varianten zur Realisierung des Rückwärtsgangs n·(n – 1 + m) beträgt, wobei m die Anzahl der Abtriebskonstanten ist, und wobei n eine beliebige natürliche Zahl ist.
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Für den Fall, dass das Doppelkupplungsgetriebe acht Vorwärtsgänge und acht Radstufen zur Erzeugung der Vorwärtsgänge aufweist, ergeben sich acht Antriebsmöglichkeiten für das erste Zahnrad der zusätzlichen Welle. Ferner ergeben sich bei acht Radstufen zur Erzeugung der Vorwärtsgänge sieben Anbindungsmöglichkeiten für das zweite Zahnrad der zusätzlichen Welle, da von den Zahnrädern einer Radstufe nur ein Zahnrad mit dem ersten oder dem zweiten Zahnrad der zusätzlichen Welle in Eingriff stehen kann.
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Für den Fall, dass das Getriebe zumindest eine Abtriebskonstante zwischen der Vorgelegewelle und der Abtriebswelle aufweist, kann das der Vorgelegewelle zugeordnete Zahnrad der jeweiligen Abtriebskonstante ebenfalls mit dem zweiten Zahnrad der zusätzlichen Welle kombiniert werden.
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Auf diese Weise ergeben sich für ein Getriebe mit zwei Abtriebskonstanten bei acht Radstufen zur Erzeugung der Vorwärtsgänge 72 Anbindungsvarianten zur Erzeugung des Rückwärtsgangs, was die Flexibilität hinsichtlich der erzielbaren Übersetzung im Rückwärtsgang erhöht. In vorteilhafter Weise ist keine zusätzliche Radebene für den Rückwärtsgang erforderlich, so dass zur Erzeugung von acht Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang lediglich acht Radstufen benötigt werden, was sich auf den erforderlichen axialen Bauraum positiv auswirkt. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes mit zumindest einer Abtriebskonstanten kann die Anzahl der möglichen Anbindungsvarianten erhöht werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:
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1: eine Tabelle zur Veranschaulichung der möglichen Anbindungsvarianten der Zahnräder der zusätzlichen Welle bei einem Getriebe mit acht Radstufen zur Erzeugung der Vorwärtsgänge und zwei Abtriebskonstanten zwischen der Vorgelegewelle und der Abtriebswelle;
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2: eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes mit acht Radstufen zur Erzeugung der Vorwärtsgänge und zwei Abtriebskonstanten zwischen der Vorgelegewelle und der Abtriebswelle, umfassend eine zusätzliche Welle gemäß der Erfindung zur Veranschaulichung der Anbindungsvarianten der Zahnräder der zusätzlichen Welle innerhalb des zweiten Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes;
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3: eine Tabelle zur Veranschaulichung der möglichen Anbindungsvarianten der Zahnräder der zusätzlichen Welle innerhalb des zweiten Teilgetriebes des in 2 dargestellten Doppelkupplungsgetriebes; und
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4: eine schematische Darstellung eines gemäß 2 ausgeführten Doppelkupplungsgetriebes, bei dem die Anbindung der Zahnräder der zusätzlichen Welle an die Radstufen des zweiten und achten Ganges erfolgt.
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Der Aufbau von Doppelkupplungsgetrieben in Vorgelegebauweise ist dem Fachmann bestens bekannt, so dass im Rahmen der Figurenbeschreibung nur die erfindungsrelevanten Bauteile ausführlich beschrieben und erläutert werden.
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Bei der in 1 gezeigten Tabelle entsprechen die Zeilen 1 bis 8 den den Radstufen zur Erzeugung der Vorwärtsgänge 1–8 zugeordneten Festrädern der Vorgelegewelle, welche vom zweiten Zahnrad der zusätzlichen Welle angetrieben werden können, wobei A1 und A2 den den Abtriebskonstanten AB1 und AB2 zugeordneten Festrädern der Vorgelegewelle des Getriebes entsprechen. Ferner entsprechen die Spalten 1 bis 8 den den Radstufen zur Erzeugung der Vorwärtsgänge 1–8 zugeordneten Festrädern der Getriebeeingangswellen des ersten und des zweiten Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes, welche gemäß der Erfindung den Antrieb des ersten Zahnrades der zusätzlichen Welle bilden können.
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Wie aus 1 ersichtlich, sind bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit acht Radstufen und zwei Abtriebskonstanten 72 Anbindungsvarianten zur Erzeugung des Rückwärtsgangs realisierbar. Hierbei kämmt das erste Zahnrad mit einem Festrad der ersten oder der zweiten Getriebeeingangswelle, wobei das zweite Zahnrad mit einem Festrad, d. h. mit einem Gangrad oder mit einer Abtriebskonstanten (falls vorgesehen) der Vorgelegewelle in Eingriff steht.
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Wenn eine Anbindungsvariante gewählt ist, muss gewährleistet sein, dass das antreibende Zahnrad des ersten Zahnrades der zusätzlichen Welle und das mit dem zweiten Zahnrad der zusätzlichen Welle in Eingriff stehende Zahnrad der Vorgelegewelle als Festräder ausgeführt sind. Aus diesem Grunde kann die Anordnung der Los- und Festräder und somit die Anordnung der Schaltelemente des Getriebes in Abhängigkeit der gewählten Variante variieren.
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In 2 ist ein Doppelkupplungsgetriebe 9 in Vorgelegebauweise dargestellt, welches acht Radebenen und acht Vorwärtsgänge aufweist. Es umfasst eine erste als Vollwelle ausgeführte Getriebeeingangswelle 10 für das erste Teilgetriebe 11, die mit der Abtriebsseite einer ersten Lastschaltkupplung K1 verbunden ist und eine zweite als Hohlwelle ausgeführte Getriebeeingangswelle 12 für das zweite Teilgetriebe 13, die mit der Abtriebsseite einer zweiten Lastschaltkupplung K2 verbunden ist, wobei die erste Getriebeeingangswelle 10 durch die zweite Getriebeeingangswelle 12 geführt ist.
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Ferner sind eine Vorgelegewelle 14 und eine Abtriebswelle 15 vorgesehen, wobei die Vorgelegewelle 14 mit der Abtriebswelle 15 über zwei Abtriebskonstanten AB1, AB2 verbunden ist. Die Lastschaltkupplungen K1, K2 sind baulich zu einer Doppelkupplung zusammengefasst. Im Rahmen weiterer Ausführungsformen kann der Abtrieb direkt über die Vorgelegewelle erfolgen.
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Im ersten Teilgetriebe 11 werden die Übersetzungen für den ersten, dritten, fünften und siebten Vorwärtsgang erzeugt, wobei im zweiten Teilgetriebe 13 die Übersetzungen für den zweiten, vierten, sechsten und achten Vorwärtsgang erzeugt werden. Zur Erzeugung der gewählten Gänge sind vorzugsweise formschlüssige Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 vorgesehen, durch die jeweils ein mit einem Festrad kämmendes Losrad einer Radstufe zum Zweck der Drehmomentübertragung mit einer Welle lösbar verbindbar ist.
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In 2 sind die zur Erzeugung der Vorwärtsgänge 1–8 benötigten Radstufen mit den Bezugszeichen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 bezeichnet.
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Gemäß der Erfindung umfasst das Doppelkupplungsgetriebe 9 zur Erzeugung des Rückwärtsgangs eine zusätzliche Welle 16, welche parallel zu den Getriebeeingangswellen 10, 12, zur Vorgelegewelle 14 und zur Abtriebswelle 15 angeordnet ist, auf der ein erstes, angetriebenes Zahnrad 17 und ein zweites, antreibendes Zahnrad 18, 18' angeordnet sind, wobei das erste Zahnrad 17 als Losrad ausgeführt ist, das mittels eines vorzugsweise formschlüssigen Schaltelementes S9 mit der zusätzlichen Welle 16 lösbar verbindbar ist, wobei das zweite Zahnrad 18 als Festrad ausgeführt ist.
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Im Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann das erste Zahnrad 17 als Festrad ausgeführt sein, wobei in diesem Fall das zweite Zahnrad 18 als Losrad ausgeführt ist, welches mittels eines vorzugsweise formschlüssigen Schaltelementes mit der zusätzlichen Welle 16 lösbar verbindbar ist.
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Das erste Zahnrad 17 kämmt erfindungsgemäß mit einem einer Radstufe zur Erzeugung eines Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad der ersten oder der zweiten Getriebeeingangswelle 10, 12, wobei das zweite Zahnrad 18, 18' mit einem Festrad, d. h. mit einem einer Radstufe zur Erzeugung eines Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad oder mit einem einer Abtriebskonstanten zugeordneten Festrad der Vorgelegewelle 14 in Eingriff steht und wobei von den Zahnrädern einer Radstufe zur Erzeugung eines Vorwärtsgangs nur ein Zahnrad mit dem ersten oder dem zweiten Zahnrad 17, 18, 18' der zusätzlichen Welle 16 in Eingriff stehen kann.
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In 2 wird die Anordnung der zusätzlichen Welle 16 für den Fall der Anbindung des ersten und zweiten Zahnrades 17, 18, 18' innerhalb des zweiten Teilgetriebes 13 veranschaulicht. Es sind zwei Festräder 18, 18` dargestellt, um zwei unterschiedliche Anordnungsmöglichkeiten des zweiten Zahnrades zu veranschaulichen. Wie in 2 angedeutet, kann das zweite Zahnrad 18 beispielsweise mit einem der den Antriebskonstanten AB1, AB2 zugeordneten Festrädern A1 bzw. A2 der Vorgelegewelle 14 kämmen oder als Festrad 18' beispielsweise mit dem der zur Erzeugung des zweiten Ganges benötigten Radstufe 2 zugeordneten Festrad der Vorgelegewelle 14 in Eingriff stehen.
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Ferner kann das zweite Zahnrad 18, 18' innerhalb des zweiten Teilgetriebes 13 mit einem der Radstufe 4 zur Erzeugung des vierten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad, mit einem der Radstufe 6 zur Erzeugung des sechsten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad oder mit einem der Radstufe 8 zur Erzeugung des achten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad der Vorgelegewelle 14 kämmen.
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Innerhalb des ersten Teilgetriebes 11 kann das zweite Zahnrad 18, 18' der zusätzlichen Welle 16 mit einem der Radstufe 1 zur Erzeugung des ersten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad, mit einem der Radstufe 3 zur Erzeugung des dritten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad, mit einem der Radstufe 5 zur Erzeugung des fünften Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad oder mit einem der Radstufe 7 zur Erzeugung des siebten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad der Vorgelegewelle 14 kämmen.
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Bei dem in 2 gezeigten Beispiel kämmt das erste Zahnrad 17 mit dem der Radstufe 8 zur Erzeugung des achten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle 12. Alternativ kann das erste Zahnrad 17 innerhalb des zweiten Teilgetriebes 13 mit einem der Radstufe 2 zur Erzeugung des zweiten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad, mit einem der Radstufe 4 zur Erzeugung des vierten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad oder mit einem der Radstufe 6 zur Erzeugung des sechsten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle 12 kämmen.
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Innerhalb des ersten Teilgetriebes 11 kann das erste Zahnrad 17 der zusätzlichen Welle 16 mit einem der Radstufe 1 zur Erzeugung des ersten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad, mit einem der Radstufe 3 zur Erzeugung des dritten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad, mit einem der Radstufe 5 zur Erzeugung des fünften Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad oder mit einem der Radstufe 7 zur Erzeugung des siebten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad der ersten Getriebeeingangswelle 10 kämmen.
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Die möglichen Anbindungsvarianten des ersten und des zweiten Zahnrades 17, 18, 18' innerhalb des zweiten Teilgetriebes 13 sind in 3 zusammengefasst. Die Zeilen 2, 4, 6 und 8 entsprechen den den Radstufen 2, 4, 6, 8 zur Erzeugung der Vorwärtsgänge 2, 4, 6, 8 des Getriebes 9 zugeordneten Festrädern der Vorgelegewelle 14, welche vom zweiten Zahnrad 18, 18' der zusätzlichen Welle 16 angetrieben werden können, wobei A1 und A2 den den Abtriebskonstanten AB1 und AB2 zugeordneten Festrädern der Vorgelegewelle 14 des Getriebes entsprechen. Ferner entsprechen die Spalten 2, 4, 6, 8 den den Radstufen 2, 4, 6, 8 zur Erzeugung der Vorwärtsgänge 2, 4, 6, 8 des Getriebes 9 zugeordneten Festrädern der zweiten Getriebeeingangswelle 12, welche den Antrieb des ersten Zahnrades 17 der zusätzlichen Welle 16 bilden können.
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Gegenstand der 4 ist ein Ausführungsbeispiel des in 2 gezeigten Doppelkupplungsgetriebes 9, bei dem das erste Zahnrad 17 der zusätzlichen Welle (16) mit dem der Radstufe 8 zur Erzeugung des achten Vorwärtsgangs zugeordneten Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle 12 kämmt, wobei das zweite Zahnrad 18 mit dem der zur Erzeugung des zweiten Ganges benötigten Radstufe 2 zugeordneten Festrad der Vorgelegewelle 14 kämmt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radstufe zur Erzeugung des ersten Vorwärtsgangs
- 2
- Radstufe zur Erzeugung des zweiten Vorwärtsgangs
- 3
- Radstufe zur Erzeugung des dritten Vorwärtsgangs
- 4
- Radstufe zur Erzeugung des vierten Vorwärtsgangs
- 5
- Radstufe zur Erzeugung des fünften Vorwärtsgangs
- 6
- Radstufe zur Erzeugung des sechsten Vorwärtsgangs
- 7
- Radstufe zur Erzeugung des siebten Vorwärtsgangs
- 8
- Radstufe zur Erzeugung des achten Vorwärtsgangs
- 9
- Doppelkupplungsgetriebe
- 10
- erste Getriebeeingangswelle
- 11
- erstes Teilgetriebe
- 12
- zweite Getriebeeingangswelle
- 13
- zweites Teilgetriebe
- 14
- Vorgelegewelle
- 15
- Abtriebswelle
- 16
- zusätzliche Welle zur Realisierung des Rückwärtsgangs
- 17
- erstes Zahnrad der zusätzlichen Welle 16
- 18, 18'
- zweites Zahnrad der zusätzlichen Welle 16
- AB1
- Abtriebskonstante
- AB2
- Abtriebskonstante
- A1
- der Abtriebskonstanten AB1 zugeordnetes Festrad der Vorgelegewelle 14
- A2
- der Abtriebskonstanten AB2 zugeordnetes Festrad der Vorgelegewelle 14
- K1
- erste Lastschaltkupplung
- K2
- zweite Lastschaltkupplung
- S1
- Schaltelement
- S2
- Schaltelement
- S3
- Schaltelement
- S4
- Schaltelement
- S5
- Schaltelement
- S6
- Schaltelement
- S7
- Schaltelement
- S8
- Schaltelement
- S9
- Schaltelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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