DE102013217758A1

DE102013217758A1 - Mehrganggetriebe

Info

Publication number: DE102013217758A1
Application number: DE102013217758.5A
Authority: DE
Inventors: Scott H. Wittkopp; Craig S. Ross
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: CN103671756B; US8826758B2; DE102013217758B4; US20140069217A1; CN103671756A

Abstract

Ein Getriebe umfasst ein Eingangselement, ein Ausgangselement, eine erste und zweite Getriebeeingangswelle, eine erste und zweite Vorgelegewelle, eine Mehrzahl von koplanaren Zahnradsätzen und einen Mehrzahl von Drehmomentübertragungseinrichtungen. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen umfassen eine Mehrzahl von Synchroneinrichtungs-Baugruppen und eine Doppelkupplungs-Baugruppe. Das Getriebe ist betreibbar, um zumindest ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis und sechs Vorwärtsdrehzahlverhältnisse zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement bereitzustellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe und genauer ein kompaktes Getriebe, das drei Drehachsen aufweist, um zumindest sechs Gänge und einen Rückwärtsgang herzustellen.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt bieten lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
Ein typisches Mehrganggetriebe mit Vorgelegewellen und koplanaren Zahnradsätzen verwendet Vorgelegewellenzahnräder mit einem unterschiedlichen, dedizierten Zahnradpaar oder -satz, um jedes Vorwärtsdrehzahlverhältnis zu erreichen. Dementsprechend beträgt die bei dieser typischen Konstruktion erforderliche Gesamtzahl von Zahnrädern das Zweifache der Zahl von Vorwärtsgängen plus drei für Rückwärts. Dies benötigt eine große Zahl von erforderlichen Zahnradpaaren, insbesondere in Getrieben, die eine relativ große Zahl von Vorwärtsdrehzahlverhältnissen aufweisen.
Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und der Geschmeidigkeit aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend besteht in der Technik Bedarf an einem Getriebe, das einen verbesserten Bauraum aufweist, während es wünschenswerte Übersetzungsverhältnisse und Drehmomentbereiche bereitstellt.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Getriebe bereit, das ein Getriebegehäuse, einen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Zahnradsatz, eine Getriebeeingangswelle oder ein Getriebeeingangselement, eine erste und zweite Vorgelegewelle, ein erstes und zweites Übertragungszahnrad, ein Ausgangszahnrad und sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen aufweist.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen der zweite, dritte, vierte, fünfte und sechste Zahnradsatz jeweils ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad. Ferner umfasst der erste Zahnradsatz ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad und ein zweites Zahnrad in Kämmung mit einem dritten Zahnrad.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Getriebeeingangswelle in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert. Die ersten Zahnräder des ersten, dritten und fünften Zahnradsatzes sind drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der Getriebeeingangswelle.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Vorgelegewelle in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und von dem Getriebeeingangswellenelement beabstandet und parallel zu diesem gelegen. Ein jedes der zweiten Zahnräder des ersten, dritten und fünften Zahnradsatzes ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erste Übertragungszahnrad fest zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle verbunden.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zweite Vorgelegewelle in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und von dem Getriebeeingangswellenelement beabstandet und parallel zu diesem gelegen. Das dritte Zahnrad des ersten Zahnradsatzes ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Ausgangszahnrad zur Rotation in dem Getriebegehäuse gelagert, und das erste und zweite Übertragungszahnrad kämmen mit dem Ausgangszahnrad.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung koppeln die sieben Synchroneirichtungs-Baugruppen jeweils selektiv zumindest eines von den Zahnrädern des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Zahnradsatzes mit zumindest einer von der ersten Vorgelegewelle und der zweiten Vorgelegewelle.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet eine erste der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das erste Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes selektiv mit dem Getriebeeingangselement.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet eine zweite der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das dritte Zahnrad des ersten Zahnradsatzes selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet eine dritte der sieben Synchroneirichtungs-Baugruppen das zweite Zahnrad des ersten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet eine vierte der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das erste Zahnrad des vierten Zahnradsatzes selektiv mit der Getriebeeingangswelle.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet eine fünfte der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das zweite Zahnrad des dritten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet eine sechste der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das erste Zahnrad des sechsten Zahnradsatzes selektiv mit der Getriebeeingangswelle.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbindet eine siebte der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt der erste Zahnradsatz benachbart zu der Kupplungsbaugruppe, der zweite Zahnradsatz liegt benachbart zu dem ersten Zahnradsatz, der dritte Zahnradsatz liegt benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz, der vierte Zahnradsatz liegt benachbart zu dem dritten Zahnradsatz, der fünfte Zahnradsatz liegt benachbart zu dem vierten Zahnradsatz, der fünfte Zahnradsatz liegt benachbart zu dem vierten Zahnradsatz, der sechste Zahnradsatz ist zwischen einer Endwand des Getriebegehäuses und dem fünften Zahnradsatz angeordnet.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert der erste Zahnradsatz ein zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis, der zweite Zahnradsatz liefert ein drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis, der dritte Zahnradsatz liefert ein sechstes Drehzahlverhältnis, der vierte Zahnradsatz liefert ein fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis, der fünfte Zahnradsatz liefert ein viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis, und der sechste Zahnradsatz liefert ein erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis.
In einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ein siebter Zahnradsatz und eine achte Synchroneinrichtung vorgesehen, um ein siebtes Übersetzungsverhältnis zu erzeugen. Der siebte Zahnradsatz umfasst ein erstes Zahnrad, das drehfest mit der Getriebeeingangswelle ist, und ein zweites Zahnrad, das in Kämmung mit dem ersten Zahnrad und selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar ist. Der siebte Zahnradsatz ist zwischen dem vierten und fünften Zahnradsatz angeordnet. Die achte Synchroneinrichtung verbindet das zweite Zahnrad des siebten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines Sechsganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines Siebenganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und
3 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines Siebenganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Mehrganggetriebe allgemein durch Bezugszeichen 10 angegeben. Das Getriebe 10 umfasst ein Eingangswellenelement 12, ein Ausgangselement 14 und eine Zahnradanordnung 20. Das Eingangswellenelement 12 kann von dem Getriebe 10 getrennt sein und einen Teil von einem Schwungrad oder anderen Ausgang einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) bilden oder mit diesen verbunden sein. Das Ausgangselement 14 wird durch eine Achsantriebs-Baugruppe 16 drehbar angetrieben. Genauer umfasst die Achsantriebs-Baugruppe 16 einen ersten Differenzialzahnradsatz 17a, der mit einem Differenzialgehäuse 19 gekoppelt und in diesem gelagert ist. Der erste Differenzialzahnradsatz 17a kämmt mit einem zweiten Differenzialzahnradsatz 17b, der zur gemeinsamen Rotation an Ausgangselement 14 gelagert ist.
Das Getriebe 10 umfasst ein Gehäuse 21, das die Zahnradanordnung 20 zumindest teilweise umschließt. Das Gehäuse 21 umfasst Endwände 23 und 25. Endwand 23 ist an einer Vorder- oder Kraftmaschinenseite des Getriebes 10 gelegen, und Endwand 25 ist an einer entgegengesetzten Seite des Getriebes gelegen. Die Zahnradanordnung 20 umfasst verschiedene Wellen oder Wellenelemente, koplanare kämmende Zahnradsätze und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen, wie es hierin beschrieben wird.
Zum Beispiel umfasst die Zahnradanordnung 20 eine Getriebeeingangswelle oder ein Getriebeeingangselement 22, eine Vorgelegewelle 28 und eine zweite Vorgelegewelle 30. Die Vorgelegewellen 28 und 30 sind beabstandet von und parallel zu dem Getriebeeingangswellenelement 22. Die Getriebeeingangswelle 22 definiert eine erste Drehachse i, und die Vorgelegewelle 28 definiert eine zweite Drehachse j.
Eine Kupplungsbaugruppe oder Anfahrvorrichtung 32 ist zwischen das Eingangswellenelement 12 und das Getriebeeingangswellenelement 22 schaltbar. Die Anfahrvorrichtung 32 könnte entweder eine Trocken- oder eine Nasskupplungs-Baugruppe, eine Fluidkopplung, ein Drehmomentwandler oder dergl. sein. Die selektive Einrückung der Anfahrvorrichtung 32 verbindet das Eingangswellenelement 12 zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement 22.
Die Zahnradanordnung 20 umfasst auch eine Mehrzahl von koplanaren kämmenden Zahnradsätzen 40, 50, 60, 70, 80 und 90. Die koplanaren Zahnradsätze 50, 60, 70, 80 und 90 umfassen kämmende Zahnradpaare: Zahnrad 52 und Zahnrad 54, Zahnrad 62 und Zahnrad 64, Zahnrad 72 und Zahnrad 74, Zahnrad 82 und Zahnrad 84 bzw. Zahnrad 92 und Zahnrad 94. Der koplanare Zahnradsatz 40 umfasst drei kämmende Zahnräder: Zahnrad 42 kämmt mit Zahnrad 44, und Zahnrad 44 kämmt mit Zahnrad 46. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Zahnräder 42, 62 und 82 an dem Getriebeeingangswellenelement 22 angebracht und drehfest zur gemeinsamen Rotation mit diesem. Die Zahnräder 54, 74 und 94 sind an der ersten Vorgelegewelle 28 angebracht und drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dieser. In Gegensatz dazu sind die Zahnräder 52, 72 und 92 selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 verbindbar. Darüber hinaus sind die Zahnräder 44, 64 und 84 selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbindbar.
Genauer umfasst der koplanare Zahnradsatz 40 Zahnrad 42, Zahnrad 44 und Zahnrad 46. Zahnrad 42 ist drehfest oder zur gemeinsamen Rotation mit der Getriebeeingangswelle 22 gekoppelt und kämmt mit Zahnrad 44. Zahnrad 44 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbindbar und kämmt mit Zahnrad 46. Zahnrad 46 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 30 verbindbar. Zahnradsatz 40 ist benachbart zu der Endwand 23 angeordnet.
Der koplanare Zahnradsatz 50 umfasst Zahnrad 52 und Zahnrad 54. Zahnrad 52 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 verbindbar und kämmt mit Zahnrad 54. Zahnrad 54 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbunden. Zahnradsatz 50 ist benachbart zu Zahnradsatz 40 angeordnet.
Der koplanare Zahnradsatz 60 umfasst Zahnrad 62 und Zahnrad 64. Zahnrad 62 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 verbunden und kämmt mit Zahnrad 64. Zahnrad 64 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbindbar. Zahnradsatz 60 ist benachbart zu Zahnradsatz 50 angeordnet.
Der koplanare Zahnradsatz 70 umfasst Zahnrad 72 und Zahnrad 74. Zahnrad 72 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 verbindbar und kämmt mit Zahnrad 74. Zahnrad 74 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbunden. Zahnradsatz 70 ist benachbart zu Zahnradsatz 60 angeordnet.
Der koplanare Zahnradsatz 80 umfasst Zahnrad 82 und Zahnrad 84. Zahnrad 82 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 verbunden und kämmt mit Zahnrad 84. Zahnrad 84 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbindbar. Zahnradsatz 80 ist benachbart zu Zahnradsatz 70 angeordnet.
Der koplanare Zahnradsatz 90 umfasst Zahnrad 92 und Zahnrad 94. Zahnrad 92 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 verbindbar und kämmt mit Zahnrad 94. Zahnrad 94 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbunden. Zahnradsatz 90 ist benachbart zu Zahnradsatz 80 angeordnet.
Ferner ist ein Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 verbunden. Ein zweites Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 112 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 30 verbunden. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 und das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 112 sind jeweils ausgestaltet, um mit einem Ausgangsübertragungszahnrad 114 zu kämmen. Jedoch kämmen das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 und das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 112 nicht miteinander. Das erste Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110 ist zwischen Zahnrad 44 und Endwand 23 angeordnet. Das zweite Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 112 ist zwischen Zahnrad 46 und Endwand 23 angeordnet. Das Ausgangsübertragungszahnrad 114 ist koplanar mit dem ersten und zweiten Vorgelegewellen-Übertragungszahnrad 110, 112 und zwischen dem Zahnradsatz 40 und der Endwand 23 angeordnet. Das Ausgangsübertragungszahnrad 114 ist an einem Differenzialgehäuse 19 angebracht und treibt dieses drehbar an.
Das Getriebe 10 umfasst ferner eine Mehrzahl von selektiv betätigbaren Synchroneinrichtungs-Baugruppen 120, 122, 124, 126, 128, 130 und 132. Die Synchroneinrichtungen 120, 122, 124, 126, 128, 130 und 132 sind einseitige Synchroneinrichtungen, die im Allgemeinen eine Schaltgabel (nicht gezeigt) umfassen, die von einem Aktor (nicht gezeigt) bidirektional in entweder eine eingerückte Position oder eine neutrale oder ausgerückte Position umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist Synchroneinrichtung 120 selektiv betätigbar, um Zahnrad 52 zur gemeinsamen Rotation mit der Getriebeeingangswelle 22 zu verbinden. Synchroneinrichtung 122 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 46 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle 30 zu verbinden. Synchroneinrichtung 124 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 44 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 zu verbinden. Synchroneinrichtung 126 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 72 zur gemeinsamen Rotation mit der Getriebeeingangswelle 22 zu verbinden. Synchroneinrichtung 128 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 64 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 zu verbinden. Synchroneinrichtung 130 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 92 zur gemeinsamen Rotation mit der Getriebeeingangswelle 22 zu verbinden. Synchroneinrichtung 132 ist selektiv betätigbar, um Zahnrad 84 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle 28 zu verbinden.
Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle 12 auf die Ausgangswelle 14 in zumindest sechs Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch selektive Einrückung der Kupplungsbaugruppe 32 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungs-Baugruppen 120, 122, 124, 126, 128, 130 und 132 erzielt. Fachleute werden leicht verstehen, dass jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis oder ein unterschiedlicher Gang zugeordnet ist.
Es ist festzustellen, dass jeder einzelne Zahnradsatz 40, 50, 60, 70, 80 und 90 bei selektiver Einrückung der Synchroneinrichtungs-Baugruppen ein oder mehrere Vorwärts- und/oder Rückwärtsübersetzungsverhältnisse bereitstellt. Welche Synchroneinrichtung und welcher Zahnradsatz einem besonderen Vorwärts- oder Rückwärtsdrehzahlverhältnis zugeordnet ist, kann jedoch variieren, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Um zum Beispiel das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, wird die Kupplungsbaugruppe 32 eingerückt, um das Eingangswellenelement 12 mit der Getriebeeingangswelle 22 zu koppeln, bzw. die Synchroneinrichtung 122 wird eingerückt, um Zahnrad 46 mit der zweiten Vorgelegewelle 30 zu verbinden. Genauer wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangswellenelement 12 durch die Kupplungsbaugruppe 32 auf die Getriebeeingangswelle 22 und auf das Zahnrad 42 übertragen. Drehmoment wird von Zahnrad 42 auf Zahnrad 44, durch Zahnrad 44 auf Zahnrad 46, von Zahnrad 46 auf Synchroneinrichtung 122, von Synchroneinrichtung 122 auf die zweite Vorgelegewelle 30, von der zweiten Vorgelegewelle 30 auf Übertragungszahnrad 112, von Übertragungszahnrad 112 auf Ausgangsübertragungszahnrad 114 und von Ausgangsübertragungszahnrad 114 auf Differenzialgehäuse 19 übertragen.
Um ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 1. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbaugruppe 32 eingerückt, um das Eingangswellenelement 12 mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 zu koppeln. Synchroneinrichtung 130 wird aktiviert, um Zahnrad 92 mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 zu koppeln. Genauer wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangswellenelement 12 durch die Kupplungsbaugruppe 32 auf das Getriebeeingangswellenelement 22 zu Synchroneinrichtung 130 übertragen. Synchroneinrichtung 130 überträgt das Drehmoment auf Zahnrad 92. Zahnrad 92 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 94, das das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 28 überträgt. Die erste Vorgelegewelle 28 überträgt Drehmoment auf Übertragungszahnrad 110. Übertragungszahnrad 110 überträgt Drehmoment auf Ausgangsübertragungszahnrad 114 und von Ausgangsübertragungszahnrad 114 auf Differenzialgehäuse 19.
Um ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 2. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbaugruppe 32 eingerückt, um das Eingangswellenelement 12 mit der Getriebeeingangswelle 22 zu koppeln, und Synchroneinrichtung 124 wird aktiviert, um Zahnrad 44 mit der Getriebeeingangswelle 22 zu koppeln.
Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangswellenelement 12 durch die Kupplungsbaugruppe 32 auf das Getriebeeingangswellenelement 22 übertragen. Zahnrad 42 überträgt das Drehmoment auf Zahnrad 44. Synchroneinrichtung 124 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 44. Zahnrad 44 überträgt Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 28 und auf Übertragungszahnrad 110. Übertragungszahnrad 110 überträgt Drehmoment auf Ausgangsübertragungszahnrad 114 und von Ausgangsübertragungszahnrad 114 auf Differenzialgehäuse 19.
Um ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 3. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbaugruppe 32 eingerückt, um das Eingangswellenelement 12 mit der Getriebeeingangswelle 22 zu koppeln, und Synchroneinrichtung 120 wird eingerückt, um Zahnrad 52 mit der Getriebeeingangswelle 22 zu koppeln. Dementsprechend wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangswellenelement 12 durch die Kupplungsbaugruppe 32 auf das Getriebeeingangswellenelement 22 zu Synchroneinrichtung 120 übertragen. Synchroneinrichtung 120 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 52, das das Drehmoment auf Zahnrad 54 überträgt. Zahnrad 54 überträgt Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 28. Erste Vorgelegewelle 28 auf Übertragungszahnrad 110, von Übertragungszahnrad 110 auf Ausgangsübertragungszahnrad 114 und von Ausgangsübertragungszahnrad 114 auf Differenzialgehäuse 19.
Um ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 4. Gang) herzustellen, wird die Kupplungsbaugruppe 32 eingerückt, um das Eingangswellenelement 12 mit dem Getriebeeingangswellenelement 22 zu koppeln, und Synchroneinrichtung 132 wird aktiviert, um Zahnrad 84 mit der ersten Vorgelegewelle 28 zu koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangswellenelement 12 durch die Kupplungsbaugruppe 32 auf die Getriebeeingangswelle 22 zu Zahnrad 82 übertragen. Zahnrad 82 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 84. Zahnrad 84 überträgt Drehmoment auf Synchroneinrichtung 132. Synchroneinrichtung 132 überträgt Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 28, von der ersten Vorgelegewelle 28 auf Übertragungszahnrad 110, von Übertragungszahnrad 110 auf Ausgangsübertragungszahnrad 114 und von Ausgangsübertragungszahnrad 114 auf Differenzialgehäuse 19.
Um ein fünftes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbaugruppe 32 eingerückt, um das Eingangswellenelement 12 mit der Getriebeeingangswelle 22 zu koppeln, und Synchroneinrichtung 126 wird aktiviert, um Zahnrad 72 mit der Getriebeeingangswelle 22 zu koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangswellenelement 12 durch die Kupplungsbaugruppe 32 auf die Getriebeeingangswelle 22 zu Synchroneinrichtung 126 übertragen. Synchroneinrichtung 126 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 72. Zahnrad 72 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 74. Drehmoment wird dann von Zahnrad 74 auf die erste Vorgelegewelle 28, von der ersten Vorgelegewelle 28 auf Übertragungszahnrad 110, von Übertragungszahnrad 110 auf Ausgangsübertragungszahnrad 114 und von Ausgangsübertragungszahnrad 114 auf Differenzialgehäuse 19 übertragen.
Um ein sechstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d. h. einen 6. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbaugruppe 32 eingerückt, um das Eingangswellenelement 12 mit der Getriebeeingangswelle 22 zu koppeln und Synchroneinrichtung 128 wird aktiviert, um Zahnrad 64 mit der ersten Vorgelegewelle 28 zu koppeln. Somit wird Eingangsdrehmoment von dem Eingangswellenelement 12 durch die Kupplungsbaugruppe 32 auf die Getriebeeingangswelle 22 zu Zahnrad 62 übertragen. Zahnrad 62 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 64. Zahnrad 64 überträgt Drehmoment auf Synchroneinrichtung 128. Synchroneinrichtung 128 überträgt das Drehmoment auf die erste Vorgelegewelle 28 und auf Übertragungszahnrad 110. Übertragungszahnrad 110 überträgt Drehmoment auf Ausgangsübertragungszahnrad 114 und von Ausgangsübertragungszahnrad 114 auf Differenzialgehäuse 19.
Nun unter Bezugnahme auf 2 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines Siebenganggetriebes 100 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Getriebe 100 hat die gleichen Komponenten wie Getriebe 10, wie es durch ähnliche Bezugszeichen angegeben ist. Jedoch besitzt das Getriebe 100 einen zusätzlichen Zahnradsatz 200 und eine zusätzliche Synchroneinrichtung 134, die ein zusätzliches Vorwärtsübersetzungsverhältnis (d. h. ein siebtes Übersetzungsverhältnis) bereitstellen. Zahnradsatz 200 ist zwischen Zahnradsatz 70 und Zahnradsatz 80 angeordnet. Zahnradsatz 200 weist ein erstes Zahnrad 202 in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad 204 auf. Zahnrad 202 ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangselement 22 befestigt. Zahnrad 204 ist selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle 28 durch eine achte Synchroneinrichtung 134 verbandbar. Das siebte Übersetzungsverhältnis wird erreicht, indem Drehmoment durch die Eingangswelle 12 auf die Getriebeeingangswelle 22 übertragen wird. Getriebeeingangswelle 22 überträgt Drehmoment auf Zahnrad 202, und Zahnrad 202 überträgt das Drehmoment auf Zahnrad 204. Synchroneinrichtung 134 überträgt das Drehmoment von Zahnrad 204 auf die erste Vorgelegewelle 28 und Übertragungszahnrad 110. Übertragungszahnrad 110 überträgt Drehmoment auf Ausgangsübertragungszahnrad 114 und von Ausgangsübertragungszahnrad 114 auf Differenzialgehäuse 19.
Nun unter Bezugnahme auf 3 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines abermals anderen Siebenganggetriebes 300 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Getriebe 300 hat die gleichen Komponenten wie Getriebe 100, wie es durch ähnliche Bezugszeichen angegeben ist. Jedoch besitzt das Getriebe 300 eine unterschiedliche Anordnung der koplanaren Zahnradsätze entlang des Getriebeeingangselements 22. Genauer befindet sich Zahnradsatz 60, der das sechste Vorwärtsübersetzungsverhältnis erzeugt, benachbart zu Zahnradsatz 200, anstatt dass Zahnradsatz 70 benachbart zu Zahnradsatz 200 angeordnet ist, und Zahnradsatz 70 ist benachbart zu Zahnradsatz 50 angeordnet, anstatt dass Zahnradsatz 60 benachbart zu Zahnradsatz 50 angeordnet ist, wie es in Getriebe 100 von 2 der Fall ist.
Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von Drehmomentverhältnissen (d. h. das Verhältnis von Drehmoment des Ausgangselements 14 zu dem des Eingangswellenelements 12) durch die Auswahl von Zähnezahlen der Zahnräder des Getriebes 10 erreichbar ist. Darüber hinaus bieten die Zahnradanordnung und Eingangskupplung die Gelegenheit, ein Getriebe zu erreichen, das verringerte Komplexität und Kosten in Vergleich mit anderen Getrieben aufweist.
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet dieser Erfindung verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Getriebe, umfassend: ein Getriebegehäuse; einen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Zahnradsatz, wobei jeder der Zahnradsätze ein erstes Zahnrad in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad umfasst, und wobei der erste Zahnradsatz ferner ein drittes Zahnrad in Kämmung mit dem zweiten Zahnrad umfasst; ein Getriebeeingangswellenelement, das in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist, und wobei die ersten Zahnräder des ersten, dritten und fünften Zahnradsatzes drehfest zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement sind, und wobei die ersten Zahnräder des zweiten, vierten und sechsten Zahnradsatzes selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangswellenelement verbindbar sind; eine erste Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und von dem Getriebeeingangswellenelement beabstandet ist und parallel zu diesem liegt, wobei ein jedes von den zweiten Zahnrädern des zweiten, vierten und sechsten Zahnradsatzes drehfest zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle ist, und wobei die zweiten Zahnräder des ersten, dritten und fünften Zahnradsatzes selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar sind; eine zweite Vorgelegewelle, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert und von dem Getriebeeingangswellenelement beabstandet ist und parallel zu diesem liegt, wobei das dritte Zahnrad des ersten Zahnradsatzes selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar ist; und sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen zum selektiven Koppeln von zumindest einem der Zahnräder des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Zahnradsatzes mit zumindest einem von dem Getriebeeingangswellenelement, der ersten Vorgelegewelle und der zweiten Vorgelegewelle, und wobei die selektive Einrückung von zumindest einer der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen zumindest eines von sechs Vorwärtsdrehzahlverhältnissen und zumindest ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis herstellt.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei eine erste der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das erste Zahnrad des zweiten Zahnradsatzes selektiv mit dem Getriebeeingangswellenelement verbindet.
Getriebe nach Anspruch 2, wobei eine zweite der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das dritte Zahnrad des ersten Zahnradsatzes selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 3, wobei eine dritte der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das zweite Zahnrad des ersten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 4, wobei eine vierte der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das erste Zahnrad des vierten Zahnradsatzes selektiv mit dem Getriebeeingangswellenelement verbindet.
Getriebe nach Anspruch 5, wobei eine fünfte der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das zweite Zahnrad des dritten Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 6, wobei eine sechste der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das erste Zahnrad des sechsten Zahnradsatzes selektiv mit dem Getriebeeingangswellenelement verbindet.
Getriebe nach Anspruch 7, wobei eine siebte der sieben Synchroneinrichtungs-Baugruppen das zweite Zahnrad des fünften Zahnradsatzes selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindet.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste Zahnradsatz benachbart zu einer ersten Endwand des Getriebegehäuses liegt, der zweite Zahnradsatz benachbart zu dem ersten Zahnradsatz liegt, der dritte Zahnradsatz benachbart zu dem zweiten Zahnradsatz liegt, der vierte Zahnradsatz benachbart zu dem dritten Zahnradsatz liegt, der fünfte Zahnradsatz benachbart zu dem vierten Zahnradsatz liegt, und der sechste Zahnradsatz zwischen einer zweiten Endwand des Getriebegehäuses und dem fünften Zahnradsatz liegt.
Getriebe nach Anspruch 9, wobei der erste Zahnradsatz ein zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis bereitstellt, das ferner ein erstes und ein zweites Übertragungszahnrad und ein Ausgangszahnrad umfasst, wobei das erste Übertragungszahnrad drehfest mit der ersten Vorgelegewelle und in Kämmung mit dem Ausgangszahnrad ist, und das zweite Übertragungszahnrad drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle und in Kämmung mit dem Ausgangszahnrad ist.