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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 benötigt sowie möglichst geringe Drehzahlverluste aufweist und eine verbesserte Hybridisierfähigkeit aufweist.
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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 und 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. Dadurch, dass nur eine zur Vorgelegewellenachse koaxial angeordnete Hohlwelle vorgesehen ist, der drei spezielle, nämlich die dritte, fünfte und sechste der Stirnradübersetzungsstufen zum Realisieren der Windungsgänge zugeordnet sind und zumindest eine, nämlich die fünfte der Stirnradübersetzungsstufen mit der einen oder anderen Eingangswelle sowie mit der Vorgelegewelle verbindbar sind, ergibt sich eine Getriebeanordnung mit möglichst wenigen Bauteilen bzw. Getriebeelementen und Radebenen für eine Vielzahl von Übersetzungsstufen. 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 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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Ausgehend von dem vorgeschlagenen Getriebehauptradsatz kann dieser durch unterschiedliche Positionierungen der Stirnradstufen und/oder der Schalteinrichtungen funktionsgleich umgestaltet werden. Hierzu werden die Schalteinrichtungen den Stirnradstufen zugeordnet. 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.
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In vorteilhafter Weise sind nur zehn Schalteinrichtungen erforderlich, wobei vorzugsweise vier Doppel-Schalteinrichtungen und zwei Einfach-Schalteinrichtungen vorgesehen sind. Bei der Verwendung von Doppel-Schalteinrichtungen kann die Anzahl der erforderlichen Betätigungsaktuatoren in vorteilhafter Weise reduziert werden. 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.
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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 achsversetzte 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 ein zusätzliches Abtriebskonstantenzahnrad möglich, welches zum Beispiel mit einem 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, fünfte und sechste 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 schematische Ansicht von durch Vertauschungen von Schalteinrichtungen angedeuteten Radsatzvarianten anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
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4 eine schematische Ansicht einer durch Vertauschung von Stirnradübersetzungsstufen angedeuteten Radsatzvariante anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
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5 eine schematische Ansicht von durch binomiale Vertauschungen von Stirnradübersetzungsstufen angedeuteten Radsatzvarianten anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
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6 eine schematische Ansicht einer durch Vertauschung der Zuordnung der Teilgetriebe angedeuteten Radsatzvariante anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
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7–10 schematische Ansichten von durch Vertauschung von Schalteinrichtungen angedeuteten Radsatzvarianten anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
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11 eine schematische Ansicht einer einen koaxialen Abtrieb darstellenden Radsatzvariante des Getriebes gemäß 1;
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12 eine schematische Ansicht einer einen achsversetzten Abtrieb darstellenden Radsatzvariante des Getriebes gemäß 1;
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13 eine schematische Ansicht von weiteren einen achsversetzten Abtrieb darstellenden Radsatzvarianten des Getriebes gemäß 1; und
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14 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 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 erste Eingangswelle EW 1 ist den geraden Übersetzungsstufen einschließlich der Rückwärtsgangübersetzungen und die zweite Eingangswelle EW 2 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 6 angedeutet ist.
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Das Getriebe umfasst ferner nur eine Vorgelegewelle VW und acht Radebenen als diskrete Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR 3, SR 4, SR 5, SR 6, SR 7, SR 9, SRR, denen 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 Hohlwelle HW vorgesehen, der drei Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR 5, SR 6 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 S6, S9, S10 verbindbar ist. Somit ist die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 des fünften Vorwärtsganges 5 über die sechste Schalteinrichtung S6 vorzugsweise mit der ersten Eingangswelle EW 1, über die zehnte Schalteinrichtungen S 10 vorzugsweise mit der zweiten Eingangswelle EW 2 und über die neunte Schalteinrichtung S9 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar.
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Über die vorgesehene Hohlwelle und die zugeordneten Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR 5, SR 6 des dritten Vorwärtsganges, des fünften Vorwärtsganges und des sechsten Vorwärtsganges können sämtliche Windungsgänge realisiert werden, wobei zum Schalten des ersten Vorwärtsganges 1 als Windungsgang vorzugsweise die antriebsseitig verbundene zweite Eingangswelle EW 2 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 ersten nicht antriebsseitig verbundenen Eingangswelle EW 1 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 8 als Windungsgang ist vorzugsweise die antriebsseitig verbundene erste Eingangswelle EW 1 mit der sechsten Stirnradübersetzungsstufe SR 6 verbunden, die über die Hohlwelle HW mit der ersten Übersetzungsstufe SR 5 verbunden ist, die vorzugsweise mit der nicht antriebsseitig verbundenen zweiten Eingangswelle EW 2 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 antriebsseitig verbundene zweite Eingangswelle EW 2 mit der dritten Stirnradübersetzungsstufe verbunden, die über die Hohlwelle HW mit der fünften Stirnradübersetzungsstufe SR 5 verbunden ist, die vorzugsweise mit der nicht antriebsseitig verbundenen ersten Eingangswelle EW 1 verbunden ist, die mit der Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR verbunden ist, die mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbunden ist.
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Ferner sind bei dem Hauptradsatz bzw. Basisradsatz des erfindungsgemäßen Getriebes die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 des vierten Vorwärtsganges 4, die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 des siebenten Arbeitsgang des 7 und die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 des neunten Vorwärtsganges 9 über die zugeordneten Schalteinrichtungen S3, S7, S8 mit einer der Eingangswellen EW 1, EW 2 verbindbar, wobei die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 über die Schalteinchrichtung S3 mit der ersten Getriebeeingangswelle EW 1, die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 über die Schalteinrichtung S7 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 und die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 über die Schalteinrichtung S8 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 verbindbar ist.
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Darüber hinaus sind die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 des zweiten Vorwärtsganges 2 über die zugeordnete Schalteinrichtungen S1 und die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR des Rückwärtsganges R1, R2 über zugeordnete Schalteinrichtung S2 jeweils mit der Vorgelegewelle VW verbindbar.
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Schließlich sind die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 des dritten Vorwärtsganges 3 und die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 des sechsten Vorwärtsganges 6 über die zugeordneten Schalteinrichtungen S4, S5, S9 sowohl mit einer der Eingangswellen EW 1, EW 2 als auch mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbindbar, wobei die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 über die fünfte Schalteinrichtung S5 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 und die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 über die vierte Schalteinrichtung S4 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar sind.
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Gemäß 1 ist bei dem Hauptradsatz der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 als erste Radebene ein erstes Festrad Z1 der ersten Eingangswelle EW 1 umfasst, welches mit einem ersten Losrad Z2 der Vorgelegewelle VW kämmt, welches über die erste Schalteinrichtung S1 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist. Die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR als zweite Radebene umfasst ein zweites Festrad Z3 der ersten Eingangswelle EW 1, welches mit einem Zwischenrad Z17zur Drehrichtungsumkehr in Eingriff steht, welches mit einem zweiten Losrad Z4 der Vorgelegewelle VW kämmt, welches über die zweite Schalteinrichtung S2 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist. Die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 als dritte Radebene umfasst ein erstes Losrad Z5 der ersten Eingangswelle EW 1, welches mit einem ersten Festrad Z6 der Vorgelegewelle VW kämmt, wobei das erste Losrad Z5 über die dritte Schalteinrichtungen S3 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar ist. Die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 als vierte Radebene umfasst ein zweites Losrad Z7 der ersten Eingangswelle EW 1, welches mit einem ersten Festrad Z8 der Hohlwelle HW kämmt, wobei das zweite Losrad Z7 über die vierte Schalteinrichtung S4 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar ist. Die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 als fünfte Radebene umfasst ein drittes Losrad Z9 der ersten Eingangswelle EW 1, welches mit einem zweiten Festrad Z10 der Hohlwelle HW kämmt, wobei das dritte Losrad Z9 über die sechste Schalteinrichtung S6 mit der ersten Eingangswelle EW 1 und über die zehnte Schalteinrichtung S10 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 verbindbar ist. Die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 als sechste Radebene umfasst ein erstes Losrad Z11 der zweiten Eingangswelle EW 2, welches mit einem dritten Festrad Z12 der Hohlwelle HW kämmt, wobei das erste Losrad Z11 über die fünfte Schalteinrichtung S5 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 verbindbar ist und wobei die Hohlwelle HW mit den zugeordneten Festrädern Z8, Z10, Z12 über die neunte Schalteinrichtung S9 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist. Die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 als siebente Radebene umfasst ein zweites Losrad Z13 der zweiten Eingangswelle EW 2, welches mit einem zweiten Festrad Z14 der Vorgelegewelle VW kämmt, wobei das zweite Losrad Z13 über die siebente Schalteinrichtung S7 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 verbindbar ist. Schließlich umfasst die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 als achte Radebene ein drittes Losrad Z15 der zweiten Eingangswelle EW 2, welches mit einem dritten Festrad Z16 der Vorgelegewelle VW kämmt, wobei das dritte Losrad Z15 über die achte Schalteinrichtung S8 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 verbindbar ist.
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Demzufolge umfasst der in 1 dargestellte Radsatz der vorliegenden Erfindung 17 Zahnräder als Fest- oder Losräder sowie vier Doppel-Schalteinrichtungen S1–S2, S3–S4, S7–S8, S10–S5 und zwei Einfach-Schalteinrichtungen S6, S9.
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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 zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter fünfter Schalteinrichtung S5 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die Hohlwelle HW und über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 auf die erste Eingangswelle EW 1 sowie über zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 bei aktivierter erster Schalteinrichtung S1 auf die Vorgelegewelle VW zum abtriebsseitigen Koppeln übertragen wird. Der zweite Vorwärtsgang 2 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter erster Schalteinrichtung S1 über die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der dritte Vorwärtsgang 3 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter fünfter Schalteinrichtung S5 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die Hohlwelle HW und bei aktivierter neunter Schalteinrichtung S9 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der vierte Vorwärtsgang 4 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter dritter Schalteinrichtung S3 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der fünfte Vorwärtsgang 5 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter zehnter Schalteinrichtung S10 über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 auf die Hohlwelle HW und bei aktivierter neunter Schalteinrichtung S9 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der sechste Vorwärtsgang 6 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter vierter Schalteinrichtung S4 über die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 auf die Hohlwelle HW und bei aktivierter neunter Schalteinrichtung S9 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der siebente Vorwärtsgang 7 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter siebenter Schalteinrichtung S7 über die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 zum abtriebsseitigen Koppelung auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der achte Vorwärtsgang 8 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter vierter Schalteinrichtung S4 über die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 auf die Hohlwelle HW und bei aktivierter zehnter Schalteinrichtung S10 über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 auf die zweite Eingangswelle EW 2 sowie bei aktivierter siebenter Schalteinrichtung S7 über die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 zur abtriebsseitigen Koppelung auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der neunte Vorwärtsgang 9 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter achter Schalteinrichtung S8 über die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der Rückwärtsgang R1 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter fünfter Schalteinrichtung S5 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die Hohlwelle HW und bei aktivierter sechster Schalteinrichtung S6 über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 auf die erste Eingangswelle EW 1 sowie bei aktivierter zweiter Schalteinrichtung S2 über die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der weitere Rückwärtsgang R 2 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter zweiter Schalteinrichtung S2 über die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR 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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Nachfolgend werden Variationsmöglichkeiten am Beispiel des Hauptradsatzes gezeigt, bei dem die Radsatzvariationen durch hinterlegte Kästen und Pfeile verdeutlicht werden.
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3 zeigt anhand des Hauptradsatzes Radsatzvariationen, bei denen die der siebenten Stirnradübersetzungsstufe SR 7 der neunten Stirnradübersetzungsstufe SR 9 zugeordneten Schalteinrichtungen S7 und S8 von der Eingangswellenachse 10 auf die Vorgelegewellenachse 11 verschoben werden. Ferner werden die Schalteinrichtungen S1 und S2, die der zweiten Stirnradübersetzungsstufe SR 2 und der Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR zugeordnet sind, von der Vorgelegewellenachse 11 auf die Eingangswellenachse 10 verschoben. Somit können das zweite Losrad Z13 und das dritte Losrad Z 15 der zweiten Eingangswelle EW 2 mit den zugeordneten Schalteinrichtungen S7, S8 der Vorgelegewelle VW und das zweite Festrad Z14 und das dritte Festrad Z16 der Vorgelegewelle VW der zweiten Eingangswelle EW 2 zugeordnet werden. Ferner können das erste Festrad Z1 und das zweite Festrad Z3 der ersten Eingangswelle EW 1 der Vorgelegewelle VW und das erste Losrad Z2 und das zweite Losrad Z4 der Vorgelegewelle VW mit den zugeordneten Schalteinrichtungen S1, S2 der ersten Eingangswelle EW 1 zugeordnet werden.
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4 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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5 zeigt anhand des Hauptradsatzes weitere Radsatzvariationen, bei denen die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2, die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 und die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR unter Beibehaltung der Zuordnung der ersten, zweiten und dritten Schalteinrichtung S1, S2, S3 zu den jeweiligen Stirnradübersetzungsstufen SRR, SR2, SR4 binomial verteilt sind. Somit sind die vorgenannten Stirnradübersetzungsstufen SRR, SR2, SR4 beliebig miteinander bzw. untereinander vertauschbar. Somit können die Stirnradübersetzungsstufen SRR, SR2, SR4 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, SR4 vertauscht werden.
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6 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 in diesem Beispiel die Stirnradübersetzungsstufen für die geraden Gänge sowie die Rückwärtsgänge 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 in diesem Beispiel die Stirnradübersetzungsstufen der ungeraden Gängen aufweist. Somit kann die Zuordnung der Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR 4, SR 6, SRR und die Zuordnung der Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR 5, SR 7, SR 9 zu den jeweiligen Teilgetrieben miteinander vertauscht werden.
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7 zeigt anhand des Hauptradsatzes eine weitere Radsatzvariation, bei der die paketierte Doppel-Schalteinrichtung S3–S4 aufgetrennt werden kann und die Doppel-Schalteinrichtung S4–S6 paketiert wird und somit eine Einfach-Schalteinrichtung S3 an der dritten Radebene bzw. an der vierten Stirnradübersetzungsstufe SR 4 vorgesehen wird. Somit können die als Doppel-Schalteinrichtung ausgeführte Schalteinrichtungen S3, S4 voneinander getrennt werden, so dass die der vierten Stirnradübersetzungsstufe SR 4 zugeordnete dritte Schalteinrichtung S3 als Einfach-Schalteinrichtung und die der sechsten Stirnradübersetzungsstufe SR 6 zugeordnete vierte Schalteinrichtung S4 mit der der fünften Stirnradübersetzungsstufe SR 5 zugeordneten sechsten Schalteinrichtung S6 als Doppel-Schalteinrichtung ausgeführt sind.
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Gemäß 8 ist anhand des Hauptradsatzes eine nächste Radsatzvariante gezeigt, bei der die dritte Schalteinrichtung S3 von der Eingangswellenachse 10 auf die Vorgelegewellenachse 11 verschoben wird. Somit kann das erste Losrad Z5 der ersten Eingangswelle EW 1 mit der zugeordneten dritten Schalteinrichtung S3 als Einfach-Schalteinrichtung der Vorgelegewelle VW und das erste Festrad Z6 der Vorgelegewelle VW der ersten Eingangswelle EW 1 zugeordnet werden.
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9 zeigt anhand des Hauptradsatzes weitere Radsatzvarianten, bei denen die Anbindung der dritten Einfach-Schalteinrichtung S3 an der dritten Radebene und an der ersten Radebene vorgenommen werden kann. Die Anbindung der Doppel-Schalteinrichtung S1–S2 kann zwischen der ersten und der zweiten Radebene bzw. zwischen der zweiten und dritten Radebene vorgesehen sein. Hierzu könnten beispielsweise die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 und die zugeordnete dritte Schalteinrichtung S3 mit der zweiten Stirnradübersetzungsstufe SR 2 und der zugeordneten ersten Schalteinrichtung S1 vertauscht werden.
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10 zeigt anhand des Hauptradsatzes eine nächste Radsatzvariante, bei der die neunte Schalteinrichtung S9 zur Anbindung der koaxial zur Vorgelegewelle VM bzw. koaxial zur Abtriebswelle AB gelagerten Hohlwelle HW auf die andere Seite der Hohlwelle HW angeordnet wird. Somit kann die der Hohlwelle HW zugeordnete neunte Schalteinrichtungen S9 dem antriebsseitige Ende oder dem abtriebsseitigen Ende der Hohlwelle HW zugeordnet werden.
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Gemäß 11 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 und ein Festrad Z19 der Vorgelegewelle VW umfasst, die miteinander in Eingriff stehen, wobei die Stirnradabtriebsstufe SRA eine zusätzliche neunte Radebene bildet.
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12 zeigt eine weitere Abtriebsvariante, bei der mit der Stirnradabtriebsstufe SRA ein achsversetzter Abtrieb, also eine achsversetzte Anordnung von Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB realisiert wird. Hierzu ist das Festrad Z19 der Vorgelegewelle VW beispielsweise zwischen der zweiten und dritten Radebene angeordnet und kämmt mit einem weiteren Festrad Z21 der Abtriebswelle AB.
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13 zeigt weitere Abtriebsvarianten, bei denen ein achsversetzter Abtrieb durch ein zusätzliches Abtriebskonstantenzahnrad Z20 realisiert wird, welches mit einem der Festräder Z6, Z14, Z16 auf der Vorgelegewelle VW kämmt. Das Abtriebszahnrad Z20 ist als Festrad der Abtriebswelle AB vorgesehen.
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Schließlich zeigt 14 eine Hybridvariante anhand des Hauptradsatzes, bei dem zur Hybridisierung zumindest eine elektrische Maschine EM vorgesehen ist, wobei die elektrische Maschine EM beispielhaft an der dritten Stirnradübersetzungsstufe SR 3 an dem Festrad Z12 der Hohlwelle HW angebunden ist.
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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
- sechste Schalteinrichtung
- 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
- neunte Stirnradübersetzungsstufe
- SRR
- Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe
- SRA
- Stirnradabtriebsstufe
- Z1
- erstes Festrad der ersten Eingangswelle
- Z2
- erstes Losrad der Vorgelegewelle
- Z3
- zweites Festrad der ersten Eingangswelle
- Z4
- zweites Losrad der Vorgelegewelle
- Z5
- erstes Losrad der ersten Eingangswelle
- Z6
- erstes Festrad der Vorgelegewelle
- Z7
- zweites Losrad der ersten Eingangswelle
- Z8
- erstes Festrad der Hohlwelle
- Z9
- drittes Losrad der ersten Eingangswelle
- Z10
- zweites Festrad der Hohlwelle
- Z11
- erstes Losrad der zweiten Eingangswelle
- Z12
- drittes Festrad der Hohlwelle
- Z13
- zweites Losrad der zweiten Eingangswelle
- Z14
- zweites Festrad der Vorgelegewelle
- Z15
- drittes Losrad der zweiten Eingangswelle
- Z16
- drittes Festrad der Vorgelegewelle
- Z17
- Zwischenrad zur Drehrichtungsumkehr
- Z18
- Losrad der Stirnradabtriebsstufe
- Z19
- Festrad der Stirnradabtriebsstufe
- Z20
- Abtriebszahnrad
- Z21
- Festrad der Stirnradabtriebsstufe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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