DE102012009470B4

DE102012009470B4 - Multi-speed gearbox

Info

Publication number: DE102012009470B4
Application number: DE102012009470.1A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2032-05-05
Also published as: DE102012009470A1

Abstract

Mehrgangschaltgetriebe zur Übertragung einer veränderbaren Drehzahl zwischen einer getriebeeingangsseitigen Welle (22) und einer getriebeausgangsseitigen Welle (23) oder umgekehrt, wobei
mindestens drei ineinander verschachtelte Differentialgetriebe (4, 5, 13) angeordnet sind, indem der Korb des Differentialgetriebes (5) gleichzeitig Abtriebs- bzw. Antriebsrad der Differentialgetriebe (4) und (13) ist und die Wellen (W1, W2) des An- und Abtriebsrades des Differentialgetriebes (5) und die Wellen (W3, W4) der verbleibenden An- bzw. Abtriebsräder der Differentialgetriebe (4) und (13) jeweils mittels eines Kopplungsgetriebes (21.1, 21.2) mit der getriebeeingangsseitigen bzw. getriebeausgangsseitigen Welle (22 bzw. 23) koppelbar sind,
der Korb des Differentialgetriebes (5) feststellbar ist mittels einer Bremse (7) und der
An- und Abtrieb jeweils über den Korb der Differentialgetriebe (4, 13) erfolgt.

Multi-speed gearbox for transmitting a variable speed between a shaft (22) on the transmission input side and a shaft (23) on the transmission output side, or vice versa, wherein
at least three nested differential gears (4, 5, 13) are arranged in that the basket of the differential gear (5) is at the same time the output or drive wheel of the differential gears (4) and (13) and the shafts (W1, W2) of the and the output gear of the differential gear (5) and the shafts (W3, W4) of the remaining input and output gears of the differential gears (4) and (13) each by means of a coupling gear (21.1, 21.2) with the gearbox input-side and gearbox output-side shaft (22 or respectively . 23) can be coupled,
the basket of the differential gear (5) can be locked by means of a brake (7) and the
The input and output take place via the basket of the differential gear (4, 13).

Description

Die Erfindung beschreibt ein kupplungsloses mehrgängiges Schaltgetriebe, bei dem keine Drehmomentübertragungsunterbrechung beim Schalten der einzelnen Gänge stattfindet. Das Getriebe arbeitet je nach Ausführung stufenweise und/ oder als Drehmomentwandler.The invention describes a clutchless multi-speed manual transmission in which there is no interruption in torque transmission when shifting the individual gears. Depending on the design, the transmission works in stages and / or as a torque converter.

Aus der WO 2001/029 455 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe und ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebe bekannt.From the WO 2001/029 455 A1 a dual clutch transmission and a method for controlling an automated dual clutch transmission are known.

Dieses Doppelkupplungsgetriebe, das insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist, ist mit einer einen Anfahrgang aufweisenden und mit einer ersten Kupplung verbundenen ersten Getriebeeingangswelle, mit einer einen Fahrgang aufweisenden und mit einer zweiten Kupplung verbundenen zweiten Getriebeeingangswelle, und mit einer gemeinsamen Getriebeabtriebswelle versehen. Mindestens einer der Getriebeeingangswellen sind mehrere Gänge zugeordnet. In einer Parksperrenfunktion sind zwei einer der Getriebeeingangswellen zugeordnete Gänge gleichzeitig schaltbar. Ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes sieht in einer Parksperrenfunktion eine Aktivierung einer Parksperre durch ein gleichzeitiges Einlegen von zwei einer keinen Anfahrgang aufweisenden Getriebeeingangswelle zugeordneten Gängen vor.This dual clutch transmission, which is intended in particular for a motor vehicle, is provided with a first transmission input shaft having a starting gear and connected to a first clutch, with a second transmission input shaft having a driving gear and connected to a second clutch, and with a common transmission output shaft. Several gears are assigned to at least one of the transmission input shafts. In a parking lock function, two gears assigned to one of the transmission input shafts can be shifted at the same time. A method for controlling an automated dual clutch transmission provides for a parking lock function to activate a parking lock by simultaneously engaging two gears assigned to a transmission input shaft that does not have a starting gear.

Der Nachteil eines solchen Doppelkupplungsgetriebes besteht darin, dass die Verbindung Motor/Last zumindest zeitweise, wenn auch nur kurzzeitig, unterbrochen ist.The disadvantage of such a double clutch transmission is that the engine / load connection is interrupted at least temporarily, even if only briefly.

Die FR 2 638 801 A1 beschreibt ein kupplungsloses Schaltgetriebe mit einer getriebeeingangsseitigen Antriebswelle und einer getriebeausgangsseitigen Abtriebswelle sowie mit die An- und Abtriebswellen jeweils verbindenden miteinander kämmenden Zahnrädern, wobei die miteinander kämmenden Zahnräder Bestandteil von zwei Differentialgetrieben sind, wobei die Antriebswelle mit dem Differentialgetriebekorb des einen Differentialgetriebes und die Abtriebswelle mit dem Differentialgetriebekorb des anderen Differentialgetriebes in Wirkverbindung stehen, die Antriebsräder der jeweiligen Differentialgetriebe jeweils mit mindestens einem Ausgleichsrad des jeweiligen Differentialgetriebekorbes kämmen und jedes Antriebsrad des einen Differentialgetriebes mit jeweils einem Antriebsrad des anderen Differentialgetriebes getriebetechnisch über Kopplungswellen verbunden sind, und beide Kopplungswellenverbindungen ein Übersetzungsgetriebe aufweisen. Weiter ist mit einer Kopplungswelle getriebetechnisch ein Hilfsmotor in ständiger Wirkverbindung, um die Leistungsverteilung auf die Kopplungswellen zu beeinflussen.The FR 2 638 801 A1 describes a clutchless gearbox with a drive shaft on the input side and an output shaft on the transmission output side as well as with intermeshing gears connecting the input and output shafts, the intermeshing gears being part of two differential gears, the drive shaft with the differential gear cage of one differential gear and the output shaft with the Differential gear cage of the other differential gear are in operative connection, the drive wheels of the respective differential gear mesh with at least one differential gear of the respective differential gear cage and each drive wheel of one differential gear is connected to a drive wheel of the other differential gear via coupling shafts, and both coupling shaft connections have a transmission gear. Furthermore, in terms of transmission technology, an auxiliary motor is in constant operative connection with a coupling shaft in order to influence the power distribution to the coupling shafts.

Nachteilig ist, dass ein Hilfsmotor zum Einsatz kommt und kein Rückwärtsgang oder Leerlauf realisierbar sind.The disadvantage is that an auxiliary motor is used and reverse gear or idling cannot be achieved.

Aus der DE 26 35 946 A1 ist ein Drehmomentenwandler mit zwei differentiell rückgekoppelten Differentialgetrieben bekannt, wobei eine Kopplungsgruppe ein Übersetzungsverhältnis von M bildet, während die zweite Kopplungsgruppe ein Übersetzungsverhältnis von N bildet, wobei M/N ungleich 1 ist. Durch die Zusatzanmeldung DE 30 07 593 A1 wird der Drehmomentenwandler dahingehend modifiziert, dass eine Kopplungskette mit einem freilaufenden Rad gekoppelt ist, das es ermöglichen soll, das Moment zu begrenzen und zu regeln.From the DE 26 35 946 A1 a torque converter with two differentially fed back differential gears is known, one coupling group forming a gear ratio of M, while the second coupling group forms a gear ratio of N, where M / N is not equal to 1. Through the additional registration DE 30 07 593 A1 the torque converter is modified in such a way that a coupling chain is coupled with a free-running wheel, which should make it possible to limit and regulate the torque.

Das stufenlos regelbare Getriebe nach der DE 11 21 939 A arbeitet ebenfalls mit zwei miteinander gekoppelten Differentialgetrieben, wobei die Leistung auf zwei Kraftwege aufgeteilt und wieder zusammengeführt wird. Das Regeln der Leistungsverteilung erfolgt über eine im Leistungsnebenschluss liegende hydraulische Einrichtung.The continuously variable transmission according to the DE 11 21 939 A also works with two differential gears coupled to one another, whereby the power is divided into two power paths and then brought together again. The power distribution is regulated via a hydraulic device located in the power shunt.

Weiter miteinander gekoppelte Differentialgetriebe sind aus der FR 806 628 A , GB 473 677 A , US 2 142 813 A und DE 602 26 291 T2 bekannt. Letztere arbeitet unter Verwendung von zwei Motor/Generatoren.
In der DE 29 02 854 A1 werden Zahnradgetriebeketten beschrieben, wo durch Bremsen von Kettenabschnitten Momentveränderungen zwischen dem Eingang und dem Ausgang erzielt werden.Further coupled differential gears are from the FR 806 628 A , GB 473 677 A , U.S. 2,142,813 A and DE 602 26 291 T2 known. The latter works using two motor / generators.
In the DE 29 02 854 A1 Gear transmission chains are described, where torque changes between the input and the output are achieved by braking chain sections.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorteilhaftes Mehrgangschaltgetriebe vorzuschlagen, bei dem eine ständige Verbindung zwischen dem antreibenden Motor und der angetriebenen Last gewährleistet ist und das stufenweise schaltbar ist und/oder als Drehmomentwandler arbeitet.The object of the invention is to propose an advantageous multi-speed gearbox in which a constant connection between the driving motor and the driven load is ensured and which can be shifted in stages and / or works as a torque converter.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims.

Ein Differentialgetriebe im Sinne der Beschreibung besteht im einfachsten Fall aus einem Gehäuse, dem Differentialgetriebekorb, der um eine Achse drehbar ist, einer in den Korb geführten An- und einer Abtriebswelle mit Kegelrädern und mindestens einem Ausgleichsrad, das um eine Achse, die im Korb angeordnet ist, dreht, wobei das Ausgleichsrad mit den Kegelrädern der An- und Abtriebswelle kämmt.A differential gear within the meaning of the description consists in the simplest case of a housing, the differential gear cage, which is rotatable about an axis, an input and output shaft with bevel gears and at least one differential gear that is arranged around an axis in the cage is, rotates, the differential gear meshing with the bevel gears of the input and output shaft.

Bei dem erfindungsgemäßen Mehrgangschaltgetriebe zur Übertragung einer veränderbaren Drehzahl zwischen einer getriebeeingangsseitigen Welle und einer getriebeausgangsseitigen Welle oder umgekehrt sind mindestens drei ineinander verschachtelte Differentialgetriebe angeordnet, indem der Korb eines ersten Differentialgetriebes gleichzeitig Abtriebs- und Antriebsrad von zwei weiteren Differentialgetrieben ist. Die Wellen des An- und Abtriebsrades des ersten Differentialgetriebes und die Wellen der verbleibenden An- bzw. Abtriebsräder der weiteren Differentialgetriebe -hier die Kopplungswellen (W1, W2, W3, W4)- sind mittels eines Kopplungsgetriebes mit einer getriebeseitigen Ein- oder Ausgangswelle koppelbar, wobei der Korb des ersten Differentialgetriebes feststellbar ist mittels einer Bremse und der An- und Abtrieb jeweils über den Korb der beiden anderen Differentialgetriebe erfolgt.In the case of the multi-speed gearbox according to the invention for transmitting a variable speed between a shaft on the transmission input side and a shaft on the transmission output side or vice versa, at least three are in one another nested differential gear arranged by the basket of a first differential gear is simultaneously the output and drive gear of two other differential gears. The shafts of the input and output gears of the first differential gear and the shafts of the remaining input and output gears of the further differential gears - here the coupling shafts (W1, W2, W3, W4) - can be coupled to a gear-side input or output shaft by means of a coupling gear, wherein the basket of the first differential gear can be locked by means of a brake and the input and output takes place via the basket of the two other differential gears.

Zur Realisierung von Leerlauf- oder Rückwärtsgangfunktionen kann ein Differentialgetriebekorb, der nicht als Getriebeabtrieb benutzt wird, ebenfalls eine Bremse aufweisen.To implement idling or reverse gear functions, a differential gear cage that is not used as a gear output can also have a brake.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Bremsen, die für den Bremsvorgang Energie vollständig umwandeln müssen, reicht bei dem hier vorgeschlagenen Getriebe eine vergleichsweise geringe Abbremsung zum Erreichen des Stillstandes der jeweiligen Kopplungswelle aus. Bedingt durch den Bremswiderstand erfolgt eine Drehzahlumverteilung innerhalb des Differentialgetriebes und nur eine geringe Energieumwandlung. Bremsen und Feststellen sind im vorgenannten Sinn zu verstehen.In contrast to conventional brakes, which have to completely convert energy for the braking process, in the case of the transmission proposed here, a comparatively small amount of braking is sufficient to bring the respective coupling shaft to a standstill. Due to the braking resistor, there is a redistribution of speed within the differential gear and only a small amount of energy is converted. Braking and locking are to be understood in the aforementioned sense.

Die einzelnen Getriebe sollen anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

1: ein Mehrgangschaltgetriebe mit unterschiedlichen Übersetzungen und der Möglichkeit der Drehmomentwandlung,
1a: ein Schaltbild des Zusammenwirkens des Mehrgangschaltgetriebe nach 1 mit einem Kopplungsgetriebe nach 2,
2: ein Kopplungsgetriebe für Kopplungswellen,
3: ein Mehrgangschaltgetriebe mit unterschiedlichen Übersetzungen und Drehmomentenwandlung und
4: ein Mehrgangschaltgetriebe gem. 3 mit eingezeichnetem Kopplungsgetriebe.

The individual gears are to be explained using the drawings. Show it:

1 : a multi-speed gearbox with different ratios and the possibility of torque conversion,
1a : a circuit diagram of the interaction of the multi-speed manual transmission 1 with a coupling gear 2 ,
2 : a coupling gear for coupling shafts,
3 : a multi-speed gearbox with different ratios and torque conversion and
4th : a multi-speed gearbox acc. 3 with shown coupling gear.

1 zeigt ein Mehrgangschaltgetriebe 25 zur Übertragung einer veränderbaren Drehzahl zwischen einer getriebeeingangsseitigen Welle 22 und einer getriebeausgangsseitigen Welle 23 oder umgekehrt, bei dem drei Differentialgetriebe 4, 5, 13 miteinander verschachtelt angeordnet sind, indem die getriebeeingangsseitige Welle 22, die auch getriebeausgangsseitige Welle sein kann, mit dem Antriebsrad 9 des ersten Differentialgetriebes 4 verbunden ist, während das Abtriebsrad auf einer Kopplungswelle (W4) angeordnet ist. Der Differentialgetriebekorb 8 des ersten Differentialgetriebes 4 bildet gleichzeitig das Antriebsrad 9 des folgenden Differentialgetriebes 5 während dessen Abtriebsrad ebenfalls auf einer Kopplungswelle (W3) angeordnet ist.
Der Differentialgetriebekorb 8 des zweiten Differentialgetriebes 5 bildet gleichzeitig das Antriebsrad 9 des folgenden Differentialgetriebes 13, während dessen Abtriebsrad ebenfalls auf einer Kopplungswelle (W2) angeordnet ist. 1 shows a multi-speed manual transmission 25th for transferring a variable speed between a shaft on the transmission input side 22nd and a shaft on the transmission output side 23 or vice versa, with the three differential gears 4th , 5 , 13 are nested with each other by the transmission input shaft 22nd , which can also be the shaft on the transmission output side, with the drive wheel 9 of the first differential gear 4th is connected, while the output gear is arranged on a coupling shaft (W4). The differential gear cage 8th of the first differential gear 4th forms the drive wheel at the same time 9 of the following differential gear 5 while its output gear is also arranged on a coupling shaft (W3).
The differential gear cage 8th of the second differential gear 5 forms the drive wheel at the same time 9 of the following differential gear 13 , while the output gear is also arranged on a coupling shaft (W2).

Die Kopplungswellen (W2 - W4) sind als Koaxialwellen ausgebildet, wobei die innere aus der jeweils äußeren herausragt.The coupling waves (W2-W4) are designed as coaxial waves, the inner one protruding from the outer one.

Die getriebeausgangsseitige Welle 23, die auch getriebeeingansseitige Welle sein kann, ist mit dem Korb 8 des letzten Differentialgetriebes 13 verbunden, während die Kopplungswellen (W2 - W4) der Abtriebsräder feststellbar und/oder mit der Welle 23 koppelbar sind. The shaft on the transmission output side 23 , which can also be the input shaft, is with the basket 8th of the last differential gear 13 connected, while the coupling shafts (W2 - W4) of the output gears can be locked and / or with the shaft 23 can be coupled.

Dieses Koppeln und/oder Feststellen übernimmt in der Darstellung ein Kopplungsgetriebe 21, das mit der Welle 23 verbunden ist und anhand der 2 noch beschrieben wird.This coupling and / or locking is performed by a coupling gear in the illustration 21st , that with the wave 23 connected and based on the 2 will be described.

Anstelle des Kopplungsgetriebes 21 können die Enden der Kopplungswellen (W2 - W4) nur mit Bremsen ausgerüstet sein und wechselnd abgebremst werden, um bestimmte Schaltstufen zu erzielen.Instead of the coupling gear 21st the ends of the coupling shafts (W2 - W4) can only be equipped with brakes and alternately braked in order to achieve certain switching stages.

Mit dem vorgesehenen Kopplungsgetriebe 21 lassen sich, wie in der Tabelle auf 1 angegeben, Eigenschaften der Drehmomentwandlung mit dem von stufenweisen Schaltgetrieben verknüpfen.With the intended coupling gear 21st as shown in the table 1 specified, link the properties of torque conversion with that of step-by-step manual transmissions.

Im Einzelnen bedeuten die Abkürzungen in der Tabelle:

0 bedeutet Bremse deaktiviert bzw. keine Kopplung
1 bedeutet Bremse aktiviert bzw. Kopplung vorhanden
LL bedeutet, die Einheit ist im Leerlauf, beide Bremsen 7a, 7e (2) sind deaktiviert = 0.

In detail, the abbreviations in the table mean:

0 means brake deactivated or no coupling
1 means brake activated or coupling available
LL means the unit is idling, both brakes 7a , 7e ( 2 ) are deactivated = 0.

In der Kette von A nach B arbeitet das Getriebe 25 dann als Drehmomentwandler, bei dem innerhalb jeder Schaltstufe ein kontinuierlicher An- oder Abstieg der Drehzahl erfolgt, während in der Kette von B nach A nur ein stufenweises Schalten erfolgt.The transmission works in the chain from A to B. 25th then as a torque converter, in which there is a continuous increase or decrease in speed within each gear stage, while in the chain from B to A there is only a gradual shift.

Die Funktionsweise soll beispielhaft erläutert werden:

Wenn bei der Kette von B nach A alle Kopplungswellen (W2-W4 mit der Welle 23 verbunden sind (in der Tabelle 1 1 1) ist die Übersetzung 1:1 von der Welle 22 zur Welle 23.
Wenn bei der Kette von B nach A keine Kopplungswelle (W2-W4) mit der Welle 23 verbunden ist (in der Tabelle 0 0 0) ist die Übersetzung 8:1 zwischen den Wellen 22 - 23.
Für 2 bedeutet dies, dass die dortige Bremsen 7a nicht in Betrieb sind (0) und die Bremsen 7e in Betrieb sind (1). Somit werden die Wellen W1 festgehalten und die Wellen W2 drehen frei.

The functionality is to be explained as an example:

If in the chain from B to A all coupling waves (W2-W4 with the wave 23 connected (in table 1 1 1) the ratio is 1: 1 of the shaft 22nd to the wave 23 .
If there is no coupling shaft (W2-W4) with the shaft in the chain from B to A 23 connected (in the table 0 0 0) the ratio is 8: 1 between the shafts 22-23 .
For 2 this means that the brakes there 7a are not in operation (0) and the brakes 7e are in operation (1). Thus, the shafts W1 are held and the shafts W2 rotate freely.

Wenn bei der Kette von B nach A die Kopplungswelle (W3) mit der Welle 23 verbunden ist und die Kopplungswellen (W2, W4) wie oben gezeigt, festgestellt sind (in der Tabelle 0 1 0) ist die Übersetzung 6:1 zwischen den Wellen 22 - 23.If in the chain from B to A the coupling shaft (W3) with the shaft 23 is connected and the coupling waves (W2, W4) are detected as shown above (in Table 0 1 0 ) is the translation 6th : 1 between the waves 22-23 .

Wenn bei der Kette von A nach B alle Kopplungswellen (W2 - W4) mit der Welle 23 verbunden sind (in der Tabelle 1 1 1) ist die Übersetzung 1:1 zwischen den Wellen 22 - 23, wobei eine Drehmomentwandlung stattfindet.If in the chain from A to B all coupling waves (W2 - W4) with the wave 23 connected (in table 1 1 1) the ratio is 1: 1 between the shafts 22-23 , with a torque conversion taking place.

In Zeitlupe betrachtet findet dabei Folgendes statt:

Die Drehzahl von A liegt an der getriebeeingangsseitigen Welle 22 und damit an der Antriebswelle des Differentialgetriebes 4 an. Da die Abtriebsräder der Differentialgetriebe 4, 5, 13 mit der Last beaufschlagt sind durch die Kopplung mit der Welle 23, drehen die Abtriebsräder nicht mit. Die Drehzahl von (W1) wird somit im Differentialgetriebe 4 vom Antriebsrad 9 auf den Korb 8 des Differentialgetriebes 4 übertragen, der mit 1/2 (W1) dreht. Dies findet auch in den beiden anderen Differentialgetrieben 5, 13 statt. Der Korb 8 des Differentialgetriebes 13, an dem die Last anliegt, dreht mit 1/8 (W1). Durch die Kopplungswellen (W2 - W4), die mit der Welle 23 gekoppelt sind, wird diese 1/8 Drehzahl auch auf die Abtriebsräder der Differentialgetriebe 4, 5, 13 übertragen, so dass diese nicht mehr stillstehen, sondern nun auch mit der 1/8 Drehzahl drehen, wodurch sich der auf die Körbe 8 entfallene Drehzahlanteil erhöht, bis sich in kurzer Zeit ein Gleichgewicht in der Kraft- und Drehzahlübertragung einstellt, d.h. die Drehzahl der Körbe 8 steigt, bis ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 erreicht ist.

In slow motion, the following takes place:

The speed of A is due to the shaft on the transmission input side 22nd and thus on the drive shaft of the differential gear 4th on. As the output gears of the differential gear 4th , 5 , 13 are subjected to the load by coupling with the shaft 23 , the output gears do not turn. The speed of (W1) is thus in the differential gear 4th from the drive wheel 9 on the basket 8th of the differential gear 4th transferred that with 1/2 (W1) rotates. This is also found in the other two differential gears 5 , 13 instead of. The basket 8th of the differential gear 13 on which the load is applied also rotates 1/8 (W1). Through the coupling waves (W2 - W4) that coincide with the wave 23 are coupled, this 1/8 speed is also applied to the output gears of the differential gear 4th , 5 , 13 transmitted so that they no longer stand still, but now also with the 1/8 Rotate the speed, causing the on the baskets 8th The lost speed portion increases until a balance is established in the power and speed transmission within a short time, ie the speed of the baskets 8th increases until a gear ratio of 1: 1 is reached.

Wenn ein Differentialgetriebe nicht mehr mit der Welle 23 über seine Kopplungswelle (W) gekoppelt ist, findet dort kein Anstieg der Drehzahlübertragung mehr statt, so dass Zwischenwerte in den Übersetzungsverhältnissen wie 1:6 oder 1:7 einstellbar sind.When a differential no longer connects to the shaft 23 is coupled via its coupling shaft (W), there is no more increase in the speed transmission, so that intermediate values in the transmission ratios such as 1: 6 or 1: 7 can be set.

Dieser Prozess wird in dieser Erfindungsbeschreibung als Drehmomentwandlung verstanden.This process is understood as torque conversion in this description of the invention.

Durch die Feststellbremse 7 für den Korb 8 des Differentialgetriebes 5 werden die Funktionen Rückwärtsgang und Leerlauf vorteilhaft realisierbar.By the parking brake 7th for the basket 8th of the differential gear 5 the functions of reverse gear and idling can be advantageously implemented.

1a zeigt ein Schaltbild des Zusammenwirkens des Mehrgangschaltgetriebes nach 1 mit einem Kopplungsgetriebe nach 2, auf das nachstehend näher eingegangen werden soll. 1a shows a circuit diagram of the interaction of the multi-speed transmission 1 with a coupling gear 2 , which will be discussed in more detail below.

2 zeigt ein Kopplungsgetriebe 21 wie es beim Getriebe 25 eingesetzt wird. 2 shows a coupling gear 21st like it is with the gearbox 25th is used.

Die Kopplung der Kopplungswellen (W2, W3, W4) der Abtriebsräder der Differentialgetriebe 4, 5, 13 mit der Welle 23 erfolgt über das Kopplungsgetriebe 21, dessen Eingangswelle mit der Welle 23 verbunden ist, wobei die Drehung der Eingangswelle auf die Körbe von Differentialgetrieben x, y, z, deren Anzahl der der Kopplungswellen (W2, W3, W4) entspricht, übertragen wird und der Abtrieb aus den Differentialgetrieben x, y, z über Koaxialwellen erfolgt, die feststellbar sind und von denen eine jeweils frei dreht, während die andere mit einer der Kopplungswellen (W2, W3, W4) verbunden ist.The coupling of the coupling shafts (W2, W3, W4) of the output gears of the differential gears 4th , 5 , 13 with the wave 23 takes place via the coupling gear 21st , whose input shaft with the shaft 23 is connected, the rotation of the input shaft being transmitted to the baskets of differential gears x, y, z, the number of which corresponds to that of the coupling shafts (W2, W3, W4) and the output from the differential gears x, y, z takes place via coaxial shafts, which can be locked and one of which rotates freely while the other is connected to one of the coupling shafts (W2, W3, W4).

Die Drehzahl der Eingangswelle in das Kopplungsgetriebe 21 ist durch ein Vorschaltgetriebe 27 vor den Differentialgetrieben x, y, z veränderbar, wobei das Übersetzungsverhältnis kleiner 1:1 sein muss. Anstelle eines einfachen Übersetzungsgetriebes kann vorteilhafterweise auch ein Getriebe nach den 1-4 eingesetzt werden.The speed of the input shaft in the coupling gear 21st is through a primary gearbox 27 before the differential gears x, y, z changeable, whereby the transmission ratio must be less than 1: 1. Instead of a simple transmission gear, a gear according to the 1-4 can be used.

3 zeigt ein Mehrgangschaltgetriebe 26 zur Übertragung einer veränderbaren Drehzahl zwischen einer getriebeeingangsseitigen Welle 22 und einer getriebeausgangsseitigen Welle 23 oder umgekehrt, wobei drei ineinander verschachtelte Differentialgetriebe 4, 5, 13 angeordnet sind, indem der Korb des Differentialgetriebes 5 gleichzeitig Abtriebs- bzw. Antriebsrad der Differentialgetriebe 4 und 13 ist und die Wellen (W1, W2) des An- und des Abtriebsrades des Differentialgetriebes 5 mit den Wellen (W3, W4) der verbleibenden An- bzw. Abtriebsräder der Differentialgetriebe 4 und 13 jeweils mittels eines Kopplungsgetriebes 21.1, 21.2 koppelbar sind, der Korb des Differentialgetriebes 5 feststellbar ist mittels einer Bremse 7 und der An- und Abtrieb jeweils über den Korb der Differentialgetriebe 4, 13 erfolgt. 3 shows a multi-speed manual transmission 26th for transferring a variable speed between a shaft on the transmission input side 22nd and a shaft on the transmission output side 23 or vice versa, with three nested differential gears 4th , 5 , 13 are arranged by the basket of the differential gear 5 at the same time the output or drive gear of the differential gear 4th and 13 and the shafts (W1, W2) of the input and output gear of the differential gear 5 with the shafts (W3, W4) of the remaining driving and driven gears of the differential gear 4th and 13 each by means of a coupling gear 21.1 , 21.2 can be coupled, the basket of the differential gear 5 can be locked by means of a brake 7th and the input and output each via the basket of the differential gear 4th , 13 he follows.

Die einstellbaren Übertragungsverhältnisse sind in der Tabelle der 3 angegeben.The transmission ratios that can be set are shown in the table of 3 specified.

Die Wirkungsweise ist analog wie unter 1 und 2 beschrieben.The mode of operation is the same as below 1 and 2 described.

Wie beim Kopplungsgetriebe 21 in 2 ist auch hier die Drehzahl der Eingangswelle in das Kopplungsgetriebe 21 durch ein Vorschaltgetriebe 27 vor den Differentialgetrieben x, y, z veränderbar mit einem Übersetzungsverhältnis kleiner 1:1 (z.B. 1:2, 1:3, 1:-2).As with the coupling gear 21st in 2 is also the speed of the input shaft in the coupling gear 21st through a primary gearbox 27 in front of the differential gears x, y, z changeable with a gear ratio less than 1: 1 (e.g. 1: 2, 1: 3, 1: -2).

4 zeigt das Mehrgangschaltgetriebe 26 nochmals mit den ausgeführten Kopplungsgetrieben 21.1 und 21.2. 4th shows the multi-speed gearbox 26th again with the coupling gears carried out 21.1 and 21.2 .

Die hier dargestellte Symmetrie mit drei Differentialgetrieben 4, 5, 13 ist nicht notwendig. Je nach Bedarf kann jede Seite auch noch mehr analog angeordnete und koppelbare Differentialgetriebe aufweisen, so dass das Mehrgangschaltgetriebe asymmetrisch ist.The symmetry shown here with three differential gears 4th , 5 , 13 is not necessary. Depending on requirements, each side can also have more differential gears that are arranged and connectable in an analog manner, so that the multi-speed gearbox is asymmetrical.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: MehrgangschaltgetriebeMulti-speed gearbox
44th: DifferentialgetriebeDifferential gear
55: DifferentialgetriebeDifferential gear
77th: Bremse/FeststelleinrichtungBrake / locking device
88th: DifferentialgetriebekorbDifferential gear cage
99: Antriebsrad eines DifferentialgetriebesDrive wheel of a differential gear
1010: Antriebsrad eines DifferentialgetriebesDrive wheel of a differential gear
1111: Ausgleichsrad eines DifferentialgetriebesDifferential gear differential gear
1313: DifferentialgetriebeDifferential gear
2121st: KopplungsgetriebeCoupling gear
2222nd: Welle getriebeeingangsseitigShaft on the transmission input side
2323: Welle getriebeausgangsseitigShaft on the transmission output side
2424: KoaxialwellenendenCoaxial shaft ends
2525th: verschachteltes Mehrgangschaltgetriebenested multi-speed gearbox
2626th: verschachteltes Mehrgangschaltgetriebenested multi-speed manual transmission
2727: VorschaltgetriebePrimary gearbox

Claims

Multi-speed gearbox for transmitting a variable speed between a shaft (22) on the transmission input side and a shaft (23) on the transmission output side, or vice versa, wherein at least three nested differential gears (4, 5, 13) are arranged in that the basket of the differential gear (5) is at the same time the output or drive wheel of the differential gears (4) and (13) and the shafts (W1, W2) of the and the output gear of the differential gear (5) and the shafts (W3, W4) of the remaining input and output gears of the differential gear (4) and (13) each by means of a coupling gear (21.1, 21.2) with the gear input-side and output-side shaft (22 or respectively . 23) can be coupled, the basket of the differential gear (5) can be locked by means of a brake (7) and the The input and output take place via the basket of the differential gear (4, 13).

Multi-speed gearbox according to Claim 1 , characterized in that the differential gear cage (8) of a differential gear (4, 5) not used as an output has a brake (7).

Multi-speed gearbox according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the coupling of coupling shafts (W1, W2, W3, W4) with the transmission input or transmission output-side shafts (22, 23) of the differential gear (4, 5, 13) takes place via coupling gear (21, 21.1, 21.2) , whose input shaft is connected to a shaft (22 or 23), the rotation of the input shaft being transmitted to the baskets of differential gears (x, y, z), the number of which corresponds to that of the coupling shafts (W), and the output from the Differential gears (x, y, z) takes place via coaxial shafts, which can be locked and of which one rotates freely, while the other is connected to one of the coupling shafts (W1, W2, W3, W4).

Multi-speed gearbox according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the speed of the input shaft in the coupling gear (21) can be changed by a series gear (27) in front of the differential gears (x, y, z) with a speed ratio of less than 1: 1.

Multi-speed gearbox according to Claim 4 , characterized in that the intermediate gear (27) is a multi-speed gearbox for transmitting a step-wise variable speed between a transmission input-side shaft (22) and a transmission output-side shaft (23) or vice versa, the transmission input-side shaft (22) with the differential gear cage (8) of the a differential gear (4) and the gear output shaft (23) with the differential gear cage (8) of another differential gear (5, 13) are in operative connection, the drive wheels (9, 10) of the respective differential gear (4, 5, 13) each with at least a differential gear (11) of the respective differential gear cage (8) mesh and each drive gear (9, 10) of a differential gear (4) with a respective drive gear (9, 10) of another differential gear (5, 13) via coupling shafts (W1, W2) , W3 or W4), coupling shafts (W1, W2, W3, W4) each via a locking device ng and / or brake (7) and at least one coupling shaft (W1, W2, W3, W4) has a transmission gear or the coupling shafts (W1, W2, W3, W4) can be connected to one another by several switchable transmission gears, wherein between the coupling shafts ( W1, W2, W3 and W4) each at most one Transmission gear is engaged and the shifting takes place when coupling shaft standstill of a coupling connection.

Multi-speed gearbox according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the coupling shafts (W1, W2, W3, W4) are designed as coaxial shafts, the inner one protruding from the outer one, so that gears, coupling or locking devices can engage.

Multi-speed gearbox according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the multi-speed gearbox can be expanded symmetrically and asymmetrically by further analogously arranged and connectable differential gears.