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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer ersten Eingangswelle und einer zweiten Eingangswelle gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Beispielsweise eine Anmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen
DE 10 2010 040 660 beschreibt ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise mit einer Getriebezentralwelle und einer konzentrisch dazu angeordneten Getriebehohlwelle als Eingangswellen sowie mit einer Vorgelegewelle und zwei Lastschaltelementen. Zur Realisierung der vorgesehenen Windungsgänge sind mehrere zur Vorgelegewelle koaxial angeordnete Hohlwellen und mehrere koaxial zu der Getriebezentralwelle angeordnete Hohlwellen unbedingt erforderlich. Dadurch wird nicht nur die Anzahl der erforderlichen Wellen und somit die Herstellungskosten des Doppelkupplungsgetriebes erhöht, sondern auch der Bauraumbedarf des bekannten Doppelkupplungsgetriebes vergrößert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Getriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches eine möglichst geringe Anzahl von erforderlichen Getriebewellen und weiteren -elementen sowie möglichst geringe Drehzahlverluste und eine verbesserte Hybridisierfähigkeit realisiert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
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Es wird ein Getriebe mit einer ersten Eingangswelle und einer zweiten Eingangswelle vorgeschlagen, die koaxial zu einer gemeinsamen Eingangswellenachse angeordnet sind, wobei eine der Eingangswellen als Vollwelle und die andere Eingangswelle als Hohlwelle ausgeführt sein können. Ferner ist eine Vorgelegewelle, z.B. als Vollwelle und zumindest acht Radebenen vorgesehen, die diskrete Stirnradübersetzungsstufen bilden und denen Schalteinrichtungen zugeordnet sind, so dass mehrere, zum Beispiel neun Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang geschaltet werden können, wobei bevorzugt der erste und achte Vorwärtsgang sowie einer der Rückwärtsgänge als Windungsgang ausführbar ist. Dadurch, dass nur eine zur Vorgelegewellenachse koaxial angeordnete Hohlwelle vorgesehen ist, der z.B. drei spezielle, nämlich die dritte, vierte und fünfte der Stirnradübersetzungsstufen zum Realisieren der Windungsgänge zugeordnet sind, ergibt sich eine Getriebeanordnung mit möglichst wenigen Bauteilen bzw. Getriebeelementen und Radebenen für eine Vielzahl von Übersetzungsstufen, die auch als Windungsgänge schaltbar sind. Beispielsweise können unter anderem der erste Vorwärtsgang als Windungsgang über die Stirnradübersetzungsstufen des dritten, fünften und zweiten Vorwärtsganges sowie der achte Vorwärtsgang als Windungsgang über die Stirnradübersetzungsstufen des vierten, dritten und siebenten Vorwärtsganges geschaltet werden. Zudem ergeben sich bei dem Getriebe aufgrund der geringen mechanischen Spreizung minimierte Drehzahlverluste. Ferner ergibt sich bei dem vorgeschlagenen Getriebe aufgrund der kompakten Anordnung eine verbesserte Hybridisierfähigkeit.
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Dadurch, dass die dritte Stirnradübersetzungsstufe, die vierte Stirnradübersetzungsstufe und fünfte Stirnradübersetzungsstufe fest mit der Hohlwelle verbunden sind, die mittels der zugeordneten siebenten Schalteinrichtung mit der Vorgelegewelle verbindbar ist und dass bei den vorgeschlagenen Radsätzen die fünfte diskrete Stirnradübersetzungsstufe mit beiden Teilgetrieben sowie mit der Vorgelegewelle verbindbar ist, ergeben sich auch bei der Vielzahl von schaltbaren Windungsgängen die bezüglich der Anzahl von erforderlichen Elementen optimierten Radsätze als erfindungsgemäßes Getriebe.
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Unter einem Windungsgang wird insbesondere eine Übersetzungsstufe des Getriebes verstanden, bei welcher Stirnradübersetzungsstufen mehrerer bzw. beider Teilgetriebe des Getriebes miteinander gekoppelt werden, um dadurch einen Kraftfluss durch beide Teilgetriebe zu realisieren. Jedes der Teilgetriebe ist hierbei insbesondere jeweils einer der Eingangswellen des Getriebes zugeordnet. Einer Vollwelle kann auch Öffnungen, beispielsweise Längs- und/oder Querbohrungen, insbesondere zur Schmierung und/oder zur Kühlung und/oder zur Betätigung der darauf angeordneten Schalteinrichtungen aufweisen.
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In vorteilhafter Weise sind vorzugsweise nur zehn Schalteinrichtungen vorgesehen, wobei vorzugsweise fünf Doppel-Schalteinrichtungen vorgesehen sind. Bei der Verwendung von Doppel-Schalteinrichtungen kann die Anzahl der erforderlichen Betätigungsaktuatoren in vorteilhafter Weise reduziert werden, so dass beispielsweise bei dem erfindungsgemäßen Getriebe nur fünf Aktuatoren zur Betätigung der zehn Schalteinrichtungen erforderlich sind. Die Schalteinrichtungen bzw. Koppeleinrichtungen können auch als Synchronisierungen ausgeführt sein. Es ist denkbar, dass formschlüssige aber auch reibschlüssige Schalteinrichtungen eingesetzt werden. Mit den vorgesehenen Schalteinrichtungen werden im aktivierten bzw. geschalteten Zustand beispielsweise ein Losrad mit einer zugeordneten Welle, zum Beispiel einer Vollwelle oder auch einer Hohlwelle, verbunden. Es ist auch denkbar, dass eine der Schalteinrichtungen bzw. Schaltelemente eine Verbindung zweier Losräder ermöglichen. Auf diese Weise werden z.B. zwei Stirnradübersetzungsstufen über die Schalteinrichtung ohne die Verwendung einer Welle miteinander gekoppelt.
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Ausgehend von dem vorgeschlagenen Getriebehauptradsatz kann dieser durch unterschiedliche Positionierungen der Stirnradstufen und/oder der Schalteinrichtungen funktionsgleich umgestaltet werden, sodass eine Vielzahl von Radsatzvariationen des Hauptradsatzes abgeleitet und beansprucht werden. Im Rahmen der Varianten bleibt die Zuordnung von Schalteinrichtungen und Stirnradstufen beibehalten. Die Schaltmatrizen bzw. -schemen für die Getriebevarianten verändern sich somit durch eine Neuanordnung der Stirnradstufen bzw. der Schalteinrichtungen nicht. Beispielsweise können die jeweils Stirnradübersetzungsstufen zugeordneten Schalteinrichtungen zwischen der Eingangswellenachse und der Vorgelegewellenachse verschoben werden. Es ist auch möglich, dass Stirnradstufen untereinander vertauscht werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass das erste Teilgetriebe, welches beispielsweise durch eine Kupplung mit dem Verbrennungsmotor verbunden wird und die Stirnradübersetzungsstufen für die geraden Gänge und die Rückwärtsgänge aufweist, mit dem zweiten Teilgetriebe, welches zum Beispiel durch eine weitere Kupplung mit dem Verbrennungsmotor verbunden wird und die Stirnradübersetzungsstufen der ungeraden Gängen aufweist, miteinander vertauscht werden. Hierbei wird lediglich die Zuordnung der Kupplungen in dem Schaltschema vertauscht.
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Bei dem vorgeschlagenen Getriebe sind verschiedene Abtriebsvarianten möglich. Beispielsweise kann ein koaxialer Abtrieb, d.h. Antriebswelle und Abtriebswelle sind koaxial zueinander angeordnet, vorgesehen sein, indem ein zusätzliches Abtriebskonstantenradpaar als zusätzliche Radebene bzw. Stirnradabtriebsstufe bei dem Getriebe angeordnet wird. Hierzu kann zum Beispiel die zusätzliche Radebene parallel hinter der letzten Radebene angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass ein achsversetzter Abtrieb durch das zusätzliche Abtriebskonstantenradpaar realisiert wird. Hierzu kann zum Beispiel ein Zahnrad des Abtriebskonstantenradpaar als Festrad der Vorgelegewelle zwischen Zahnrädern der Vorgelegewelle angeordnet werden. Darüber hinaus ist ein achsversetzter Abtrieb auch durch nur ein zusätzliches Abtriebskonstantenzahnrad möglich, welches zum Beispiel mit einem bereits vorhandenen Festrad auf der Vorgelegewelle kämmt.
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Das erfindungsgemäße Getriebe kann beispielsweise als Doppelkupplungsgetriebe mit zum Beispiel einer Doppelkupplung ausgeführt sein, über die die Eingangswelle mit der Antriebseite, zum Beispiel mit dem Verbrennungsmotor oder dergleichen verbindbar sind. Das Doppelkupplungsgetriebe kann zur Hybridisierung mit zumindest einer elektrischen Maschine gekoppelt werden.
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Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass im Rahmen einer Hybridvariante auf eine Doppelkupplung verzichtet wird, indem eine Eingangswelle des Getriebes mit einer Kupplung und die andere Eingangswelle mit einer elektrischen Maschine oder dergleichen als Lastschaltelemente verbindbar sind.
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Wenn eine Hybridisierung bei dem Getriebe vorgesehen ist, kann vorzugsweise die Anbindung einer oder mehrerer elektrischer Maschinen derart gewählt werden, dass sowohl die Verbindung der elektrischen Maschine zu einer Kupplung bzw. zur Doppelkupplung des Getriebes als auch zum Abtrieb des Getriebes beispielsweise über eine Schalteinrichtung schaltbar ist. Auf diese Weise ist sowohl eine Standladenfähigkeit als auch ein elektrisches Fahren ohne Schleppverluste bei dem Getriebe möglich. Die Anbindung der elektrischen Maschine kann an einer der Wellen, an einem Festrad, an einem Losrad und/oder an ein zusätzliches Festrad des Getriebes erfolgen. Bevorzugter Anbindungsort kann zum Beispiel die dritte, vierte, fünfte und siebente Stirnradübersetzungsstufe sein. Beispielsweise kann die elektrische Maschine Schaltvorgänge auch allein unterstützen. Es ist auch möglich, dass der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine gemeinsam Schaltungen unterstützen, beispielsweise über ein zusätzliches Planetengetriebe oder dergleichen. Durch die Verwendung einer zusätzlichen Doppel-Schalteinrichtung sind die beiden vorgenannten Varianten umschaltbar bzw. wechselbar.
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Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft an verschiedenen Ausführungsvarianten der Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines möglichen Hauptradsatzes eines erfindungsgemäßen Getriebes;
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2 ein Schaltschema des erfindungsgemäßen Getriebes;
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3 eine tabellarische Aufstellung der Zuordnung von Schalteinrichtungen und Stirnradübersetzungsstufen bei dem erfindungsgemäßen Getriebe;
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4 eine schematische Ansicht von durch Vertauschungen von Schalteinrichtungen zwischen Eingangswelle und Vorgelegewelle angedeuteten Radsatzvarianten anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
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5 eine schematische Ansicht einer durch Vertauschung zweier Stirnradübersetzungsstufen angedeuteten Radsatzvariante anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
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6 eine schematische Ansicht von durch binomiale Vertauschungen von Stirnradübersetzungsstufen angedeuteten Radsatzvarianten anhand des in Figur dargestellten Getriebes;
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7 eine schematische Ansicht einer durch Vertauschung der Zuordnung der Teilgetriebe angedeuteten Radsatzvariante anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
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8 eine schematische Ansicht einer einen koaxialen Abtrieb darstellenden Radsatzvariante des Getriebes gemäß 1;
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9 eine schematische Ansicht einer einen achsversetzten Abtrieb darstellenden Radsatzvariante des Getriebes gemäß 1;
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10 eine schematische Ansicht von weiteren einen achsversetzten Abtrieb darstellenden Radsatzvarianten des Getriebes gemäß 1; und
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11 eine schematische Ansicht einer Hybridvariante des Getriebes gemäß 1.
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In 1 ist ein Hauptradsatz eines Getriebes dargestellt, welches beispielhaft als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt ist. Die weiteren Figuren zeigen funktionsgleiche Radsatzvarianten des Hauptradsatzes. Jedoch ist es ohne weiteres möglich, die vorgesehene antriebsseitige Koppelung nicht über die dargestellte Doppelkupplung, sondern über eine Kupplung und über eine elektrische Maschine EM als Lastschaltelemente vorzusehen.
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Das beispielhaft dargestellte Doppelkupplungsgetriebe für ein Fahrzeug umfasst eine Doppelkupplung mit einer ersten Kupplung K1 und einer zweiten Kupplung K2 als Lastschaltelemente, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle AN und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zu einer Eingangswellenachse 10 angeordneten Eingangswellen EW 1, EW 2 verbunden sind. Die erste Eingangswelle EW 1, welche mit der ersten Kupplung K1 verbunden ist, ist beispielhaft als Hohlwelle ausgeführt und die zweite Eingangswelle EW 2, die mit der zweiten Kupplung K2 verbunden ist, ist beispielhaft als Vollwelle ausgeführt. Die zweite Eingangswelle EW 2 ist den geraden Übersetzungsstufen einschließlich der Rückwärtsgangübersetzungen und die erste Eingangswelle EW 1 ist den ungeraden Übersetzungsstufen zugeordnet. Jedoch ist es möglich, dass die Zuordnung zu den beiden Teilgetrieben über die Eingangswellen EW 1, EW 2 auch miteinander vertauscht werden, wie dies beispielhaft in 7 angedeutet ist, wobei sich bezüglich des in 2 dargestellten Schaltschemas lediglich die Zuordnung der Übersetzungsstufen zu den Kupplungen K1, K2 ändert.
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Das Getriebe umfasst ferner nur eine Vorgelegewelle VW z. B. als Vollwellen und acht Radebenen als diskrete Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR 3, SR 4, SR 5, SR 6, SR 7, SR 9, SRR, denen nur 10 Schalteinrichtungen S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S 10 zugeordnet sind, so dass zumindest neun Vorwärtsgänge 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und zumindest zwei Rückwärtsgänge R1, R2 schaltbar sind. Ferner ist nur eine zur Vorgelegewellenachse 11 koaxial angeordnete Welle z. B. als Hohlwelle HW vorgesehen, der drei Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR 4, SR5 zum Realisieren der Windungsgänge zugeordnet sind, wobei mindestens eine der der Hohlwelle HW zugeordneten Stirnradübersetzungsstufen, vorzugsweise SR 5, mit jeder der Eingangswellen EW 1, EW 2 und mit der Vorgelegewelle VW über entsprechende Schalteinrichtungen S7, S8, S 10 verbindbar ist. Somit ist die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 des fünften Vorwärtsganges 5 über die vierte Schalteinrichtung S4 vorzugsweise mit der ersten Eingangswelle EW 1, über die fünfte Schalteinrichtung S5 vorzugsweise mit der zweiten Eingangswelle EW 2 und über die siebente Schalteinrichtung S7 sowie die Hohlwelle HW mit der Vorgelegewelle VW verbindbar.
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Über die vorgesehene Hohlwelle HW mit den zugeordneten Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR 4, SR 5 können sämtliche Windungsgänge realisiert werden, wobei zum Schalten des ersten Vorwärtsganges 1 als Windungsgang vorzugsweise die in diesem Zustand antriebsseitig verbundene erste Eingangswelle EW 1 mit der dritten Stirnradübersetzungsstufe SR 3 verbunden ist, die über die Hohlwelle HW mit der fünften Stirnradübersetzungsstufe SR 5 verbunden ist, die vorzugsweise mit der zweiten in diesem Zustand nicht antriebsseitig verbundenen Eingangswelle EW 2 verbunden ist, die mit der zweiten Stirnradübersetzungsstufe SR 2 verbunden ist, die mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbunden ist. Zum Schalten des achten Vorwärtsganges 9 als Windungsgang ist vorzugsweise die in diesem Zustand antriebsseitig verbundene zweite Eingangswelle EW 2 mit der vierten Stirnradübersetzungsstufe SR 4 verbunden, die über die Hohlwelle HW mit der dritten Übersetzungsstufe SR 3 verbunden ist, die vorzugsweise mit der in diesem Zustand nicht antriebsseitig verbundenen ersten Eingangswelle EW 1 verbunden ist, die über die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbunden ist. Schließlich ist zum Schalten des Rückwärtsganges R1 als Windungsgang vorzugsweise die in diesem Zustand antriebsseitig verbundene erste Eingangswelle EW 1 mit der dritten Stirnradübersetzungsstufe SR 3 verbunden, die über die Hohlwelle HW mit der fünften Stirnradübersetzungsstufe SR 5 verbunden ist, die vorzugsweise mit der in diesem Zustand nicht antriebsseitig verbundenen zweiten Eingangswelle EW 2 verbunden ist, die mit der Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR verbunden ist, die mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbunden ist.
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Die der Hohlwelle HW zugeordnete dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 des dritten Vorwärtsganges 3 und die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 des vierten Vorwärtsganges 4 sind mittels zugeordneter dritter, sechster und siebenter Schalteinrichtungen S3, S6, S7 sowohl mit einer der Eingangswellen EW 1, EW 2 als auch mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbindbar. Die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 ist über die aktivierte dritte Schalteinrichtung S3 vorzugsweise mit der ersten Eingangswelle EW 1 und die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 ist über die aktivierte sechste Schalteinrichtung S6 vorzugsweise mit der zweiten Eingangswelle EW 2 verbunden. Ferner sind die der Hohlwelle HW zugeordneten Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR 4, SR 5 über die aktivierte siebenten Schalteinrichtung S7 mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbunden.
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Die ebenfalls der Hohlwelle HW zugeordnete fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 ist über die vierte Schalteinrichtung S4 mit der ersten oder zweiten, vorzugsweise der ersten Eingangswelle EW 1 und über die fünfte Schalteinrichtung S5 mit der ersten oder zweiten, vorzugsweise der zweiten Eingangswelle EW 2 verbindbar.
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Gemäß 1 ist bei dem Hauptradsatz der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 als erste Radebene ein erstes Losrad Z1 der ersten Eingangswelle EW 1 und ein erstes Festrad Z2 der Vorgelegewelle VW umfasst, welche miteinander kämmen, wobei das erste Losrad Z1 über die erste Schalteinrichtung S1 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar ist. Die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR7 als zweite Radebene umfasst ein zweites Losrad Z3 der ersten Eingangswelle EW 1 und ein zweites Festrad Z4 der Vorgelegewelle VW, welche miteinander in Eingriff stehen, wobei das zweite Losrad Z3 über die zweite Schalteinrichtung S2 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar ist. Die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 als dritte Radebene umfasst ein drittes Losrad Z5 der ersten Eingangswelle EW 1 und ein erstes Festrad Z6 der Hohlwelle HW, welche miteinander in Eingriff stehen, wobei das dritte Losrad Z5 über die dritte Schalteinrichtung S3 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar ist. Die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 als vierte Radebene umfasst ein viertes Losrad Z7 der ersten Eingangswelle EW 1 und ein zweites Festrad Z8 der Hohlwelle HW, welche miteinander kämmen, wobei das vierte Losrad Z7 über die vierte Schalteinrichtung S4 mit der ersten Eingangswelle EW 1 und über die fünfte Schalteinrichtung S5 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 verbindbar ist. Die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 als fünfte Radebene umfasst ein erstes Losrad Z9 der zweiten Eingangswelle EW 2 und ein drittes Festrad Z10 der Hohlwelle HW, welche miteinander kämmen, wobei das erste Losrad Z9 über die sechste Schalteinrichtung S6 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 und die Hohlwelle HW mit den zugeordneten Festrädern Z6, Z8, Z10 über siebente Schalteinrichtung S7 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist. Die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR als sechste Radebene umfasst ein erstes Festrad Z11 der zweiten Eingangswelle EW 2, ein Zwischenrad Z17 zur Drehrichtungsumkehr für die Rückwärtsgangübersetzungen und ein erstes Losrad Z12 der Vorgelegewelle VW, wobei das erste Festrad Z11 mit dem Zwischenrad Z17 kämmt, welches mit dem ersten Losrad Z12 in Eingriff steht, wobei das erste Losrad Z12 über die achte Schalteinrichtung S8 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist. Die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 als siebente Radebene umfasst ein zweites Festrad Z13 der zweiten Eingangswelle EW 2 und ein zweites Losrad Z14 der Vorgelegewelle VW, welche miteinander kämmen, wobei das zweite Losrad Z14 über die neunte Schalteinrichtung S9 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist. Schließlich umfasst die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 als achte Radebene ein drittes Festrad Z15 der zweiten Eingangswelle EW 2 und ein drittes Losrad Z16 der Vorgelegewelle VW, welche miteinander kämmen, wobei das drittes Losrad Z16 über die zehnte Schalteinrichtung S10 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist.
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Demzufolge umfasst der in 1 dargestellte Radsatz der vorliegenden Erfindung 17 Zahnräder als Fest- oder Losräder sowie fünf Doppel-Schalteinrichtungen S1–S2, S3–S4, S5–S6, S7–S8, S9–S10.
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Bei dem als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführten Getriebe werden anhand des in 2 dargestellten Schaltschemas beispielhaft folgende Übersetzungsstufen realisiert. Der erste Vorwärtsgang 1 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter dritter Schalteinrichtung S3 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die Hohlwelle HW und über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 bei aktivierter fünfter Schalteinrichtung S5 auf die zweite Eingangswelle EW 2 sowie über zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 bei aktivierter neunter Schalteinrichtung S9 auf die Vorgelegewelle VW zum abtriebsseitigen Koppeln übertragen wird. Der zweite Vorwärtsgang 2 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 bei aktivierter neunter Schalteinrichtung S9 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der dritte Vorwärtsgang 3 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter dritter Schalteinrichtung S3 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die Hohlwelle HW und bei aktivierter siebenter Schalteinrichtung S7 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der vierte Vorwärtsgang 4 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter sechster Schalteinrichtung S6 über vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 auf die Hohlwelle HW und bei aktivierter siebenter Schalteinrichtung S7 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der fünfte Vorwärtsgang 5 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter vierter Schalteinrichtung S4 über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 auf die Hohlwelle HW und bei aktivierter siebenter Schalteinrichtung S7 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der sechste Vorwärtsgang 6 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 bei aktivierter zehnter Schalteinrichtung S10 auf die Vorgelegewelle VW zum abtriebsseitigen Koppeln übertragen wird. Der siebente Vorwärtsgang 7 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter zweiter Schalteinrichtung S2 über die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 auf die Vorgelegewelle VW zum abtriebsseitigen Koppeln übertragen wird. Der achte Vorwärtsgang 8 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter sechster Schalteinrichtung S6 über die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 auf die Hohlwelle HW und über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 bei aktivierter dritter Schalteinrichtung S3 auf die erste Eingangswelle EW 1 sowie bei aktivierter zweiter Schalteinrichtung S2 über die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der neunte Vorwärtsgang 9 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter erster Schalteinrichtung S1 über die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 zur abtriebsseitigen Koppelung auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der Rückwärtsgang R1 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter dritter Schalteinrichtung S3 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die Hohlwelle HW und über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 bei aktivierter fünften Schalteinrichtung S5 auf die zweite Eingangswelle EW 2 sowie über die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR bei aktivierter achter Schalteinrichtung S8 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der weitere Rückwärtsgang R 2 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR bei aktivierter achter Schalteinrichtung S8 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird.
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Aus dem in 2 dargestellten Schaltschema ergibt sich, dass zumindest sämtliche Vorwärtsgangübersetzungsstufen zumindest sequenziell lastschaltbar ausgeführt werden können.
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3 zeigt eine tabellarische Zuordnung der Schalteinrichtungen S1 bis S10 zu den Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR3, SR 4, SR 5, SR 6, SR 7, SR 9, SRR.
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Nachfolgend werden Variationsmöglichkeiten am Beispiel des Hauptradsatzes gezeigt, bei dem die Radsatzvariationen durch hinterlegte Kästen und Pfeile verdeutlicht werden.
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4 zeigt anhand des Hauptradsatzes Radsatzvariationen, bei denen der neunten Stirnradübersetzungsstufe SR 9 und der siebenten SR 7 zugeordneten ersten und zweiten Schalteinrichtungen S1 und S2 von der Eingangswellenachse 10 auf die Vorgelegewellenachse 11 verschoben werden. Zudem können die neunte und zehnte Schalteinrichtung S9 und S10, die der zweiten Stirnradübersetzungsstufe SR 2 und der sechsten Stirnradübersetzungsstufe SR6 zugeordnet sind, von der Vorgelegewellenachse 11 auf die Eingangswellenachse 10 verschoben werden. Somit werden das erste Losrad Z1 und das zweite Losrad Z3 der ersten Eingangswelle EW 1 mit der zugeordneten ersten und zweiten Schalteinrichtung S1, S2 der Vorgelegewelle VW und das erste Festrad Z2 und das zweite Festrad Z4 der Vorgelegewelle VW der ersten Eingangswelle EW 1 zugeordnet. Ferner werden das zweite Losrad Z14 und das dritte Losrad Z16 der Vorgelegewelle VW mit der zugeordneten neunten und zehnten Schalteinrichtung S9, S10 der zweiten Eingangswelle EW 2 und das zweite Festrad Z13 und das dritte Losrad Z15 der zweiten Eingangswelle EW 2 der Vorgelegewelle VW zugeordnet.
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5 zeigt anhand des Hauptradsatzes eine weitere Radsatzvariation, bei der die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 und die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 untereinander vertauscht werden.
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6 zeigt anhand des Hauptradsatzes weitere Radsatzvariationen, bei denen die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR und die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 sowie die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 unter Beibehaltung der Zuordnung der achten, neunten und zehnten Schalteinrichtungen S8, S9, S10 zu den jeweiligen Stirnradübersetzungsstufen SRR, SR2, SR6 binomial verteilt werden können. Somit sind die vorgenannten Stirnradübersetzungsstufen SRR, SR2, SR6 beliebig miteinander bzw. untereinander vertauschbar. Somit können die Stirnradübersetzungsstufen SRR, SR2, SR6 nicht nur in axialer Richtung miteinander vertauscht werden, sondern auch die Zuordnung zu der Eingangswellenachse 10 und der Vorgelegewellenachse 11 bei jeder Stirnradübersetzungsstufe SRR, SR2, SR6 vertauscht werden.
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7 zeigt anhand des Hauptradsatzes eine nächste Radsatzvariation, bei der das erste Teilgetriebe, welches durch die erste Kupplung K1 mit dem Verbrennungsmotor bzw. mit der Antriebswelle AN verbunden wird und beim Hauptradsatz die Stirnradübersetzungsstufen für die geraden Vorwärtsgänge 3, 5, 7, 9 aufweist, mit dem zweiten Teilgetriebe vertauscht werden kann, welches durch die zweite Kupplung K2 mit dem Verbrennungsmotor bzw. mit der Antriebswelle AN verbunden wird und beim Hauptradsatz die Stirnradübersetzungsstufen der geraden Gängen sowie die Rückwärtsgänge R1, R2 aufweist. Somit können die Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR 4, SR 6, SRR der ersten Eingangswelle EW 1 und die Zuordnung der Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR 5, SR 7, SR 9 der zweiten Eingangswelle EW2 zugeordnet werden.
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Gemäß 8 ist anhand des Hauptradsatzes eine Abtriebsvariante gezeigt, bei der eine koaxiale Anordnung von Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB durch ein zusätzliches Abtriebskonstantenradpaar realisiert wird. Hierzu ist eine zusätzliche Stirnradabtriebsstufe SRA vorgesehen, die ein Losrad Z18 der zweiten Eingangswelle EW 2 bzw. auf der Eingangswellenachse 10 und ein Festrad Z19 der Vorgelegewelle VW bzw. auf der Vorgelegewellenachse 11 umfasst, die miteinander in Eingriff stehen, wobei die Stirnradabtriebsstufe SRA eine zusätzliche neunte Radebene als Abtrieb bildet.
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9 zeigt weitere Abtriebsvarianten, bei denen mit der Stirnradabtriebsstufe SRA ein achsversetzter Abtrieb, also eine achsversetzte Anordnung von Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB realisiert wird. Hierzu ist die Stirnradabtriebsstufe SRA mit ihrem Festrad Z19 der Vorgelegewelle VW bzw. auf der Vorgelegewellenachse 11 beispielsweise zwischen der zweiten und dritten Radebene zugeordnet, wobei das Festrad Z19 der Stirnradabtriebsstufe SRA mit einem weiteren Festrad Z21 der Abtriebswelle AB kämmt.
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10 zeigt weitere Abtriebsvarianten, bei denen ein achsversetzter Abtrieb durch ein zusätzliches Abtriebskonstantenzahnrad Z20 realisiert wird, welches mit einem der Festräder Z2, Z4 auf der Vorgelegewelle VW kämmt. Das Abtriebszahnrad Z20 ist als Festrad der Abtriebswelle AB vorgesehen.
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Schließlich zeigt 11 eine Hybridvariante anhand des Hauptradsatzes, bei der zur Hybridisierung zumindest eine elektrische Maschine EM vorgesehen ist, wobei die elektrische Maschine EM beispielhaft an der vierten Stirnradübersetzungsstufe SR 4 an das dritte Festrad Z10 der Hohlwelle HW angebunden ist. Dazu steht das Antriebsritzel Z22 der elektrischen Maschine EM mit dem dritten Festrad Z10 der Hohlwelle HW beispielhaft in Eingriff.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Vorwärtsgang als Windungsgang
- 2
- zweiter Vorwärtsgang
- 3
- dritter Vorwärtsgang
- 4
- vierter Vorwärtsgang
- 5
- fünfter Vorwärtsgang
- 6
- sechster Vorwärtsgang
- 7
- siebenter Vorwärtsgang
- 8
- achter Vorwärtsgang als Windungsgang
- 9
- neunter Vorwärtsgang
- R1
- Rückwärtsgang als Windungsgang
- R2
- Rückwärtsgang
- 10
- Eingangswellenachse
- 11
- Vorgelegewellenachse
- AN
- Antriebswelle
- AB
- Abtriebswelle
- K1
- erste Kupplung
- K2
- zweite Kupplung
- S1
- erste Schalteinrichtung
- S2
- zweite Schalteinrichtung
- S3
- dritte Schalteinrichtung
- S4
- vierte Schalteinrichtung
- S5
- fünfte Schalteinrichtung
- S6
- sechstes Schaltelement
- S7
- siebente Schalteinrichtung
- S8
- achte Schalteinrichtung
- S9
- neunte Schalteinrichtung
- S10
- zehnte Schalteinrichtung
- EM
- elektrische Maschine
- EW 1
- erste Eingangswelle
- EW 2
- zweite Eingangswelle
- VW
- Vorgelegewelle
- HW
- Hohlwelle
- SR 2
- zweite Stirnradübersetzungsstufe
- SR 3
- dritte Stirnradübersetzungsstufe
- SR 4
- vierte Stirnradübersetzungsstufe
- SR 5
- fünfte Stirnradübersetzungsstufe
- SR 6
- sechste Stirnradübersetzungsstufe
- SR 7
- siebente Stirnradübersetzungsstufe
- SR 9
- achte Stirnradübersetzungsstufe
- SRR
- Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe
- SRA
- Stirnradabtriebsstufe
- Z1
- erstes Losrad der ersten Eingangswelle
- Z2
- erstes Festrad der Vorgelegewelle
- Z3
- zweites Losrad der ersten Eingangswelle
- Z4
- zweites Festrad der Vorgelegewelle
- Z5
- drittes Losrad der ersten Eingangswelle
- Z6
- erstes Festrad der Hohlwelle
- Z7
- viertes Losrad der ersten Eingangswelle
- Z8
- zweites Festrad der Hohlwelle
- Z9
- erstes Losrad der zweiten Eingangswelle
- Z10
- drittes Festrad der Hohlwelle
- Z11
- erstes Festrad der zweiten Eingangswelle
- Z12
- erstes Losrad der Vorgelegewelle
- Z13
- zweites Festrad der zweiten Eingangswelle
- Z14
- zweites Losrad der Vorgelegewelle
- Z15
- drittes Festrad der zweiten Eingangswelle
- Z16
- drittes Losrad der Vorgelegewelle
- Z17
- Zwischenrad zur Drehrichtungsumkehr
- Z18
- Losrad der Stirnradabtriebsstufe
- Z19
- Festrad der Stirnradabtriebsstufe
- Z20
- Abtriebszahnrad
- Z21
- Festrad der Stirnradabtriebsstufe
- Z22
- Antriebsritzel der elektrischen Maschine
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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