DE102013218519A1

DE102013218519A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013218519A1
Application number: DE201310218519
Authority: DE
Inventors: Michael Wechs; Jens Moraw
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2015-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle auf einer Antriebsseite des Getriebes, welche auf einer Eingangswellenachse angeordnet sind, aufweist, eine Ausgangswelle als Abtriebswelle der zumindest zwei Teilgetriebe auf einer Abtriebsseite des Getriebes, wobei die Abtriebswelle auf der Eingangswellenachse oder auf zumindest einer, insbesondere zur Eingangswellenachse parallelen, Vorgelegewellenachse angeordnet ist, ein Vorgelege, wobei das Vorgelege zumindest eine Vorgelegewelle umfasst, und wobei die zumindest Vorgelegewelle auf der zumindest einen Vorgelegewellenachse angeordnet ist, wobei zumindest eine der Eingangswellen über zumindest eine Radebene und/oder zumindest ein Schaltelement sowie mit der Abtriebswelle verbindbar ist, wobei M Radebenen und N Schalteinrichtungen angeordnet sind, wobei M eine natürliche Zahl größer oder gleich Zwei und N eine natürliche Zahl größer oder gleich Drei ist und zumindest zwei der Schalteinrichtungen jeweils zwei Schaltelemente aufweisen und wobei mindestens zwei Schaltelemente unterschiedlicher Schalteinrichtungen über eine Hohlwelle miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine der N Schalteinrichtungen auf der Eingangswellenachse angeordnet ist, und wobei zumindest eine der N Schalteinrichtungen auf der Vorgelegewellenachse angeordnet ist und wobei die Hälfte oder mehr als die Hälfte der Anzahl der Schaltelemente und/oder Schalteinrichtungen auf der Vorgelegewellenachse angeordnet sind oder wobei weniger als die Hälfte der Anzahl der Schaltelemente und/oder Schalteinrichtungen auf der Vorgelegewellenachse angeordnet sind, wobei zumindest eine der Schalteinrichtungen zwei Schaltelemente umfasst, mit welcher eine Vollwelle auf einer Achse auf der Antriebsseite oder Abtriebsseite der Schalteinrichtung mit einer Hohlwelle auf der gleichen Achse verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle auf einer Antriebsseite des Getriebes, welche auf einer Eingangswellenachse angeordnet sind, aufweist, eine Ausgangswelle als Abtriebswelle der zumindest zwei Teilgetriebe auf einer Abtriebsseite des Getriebes, wobei die Abtriebswelle auf der Eingangswellenachse oder auf zumindest einer, insbesondere zur Eingangswellenachse parallelen, Vorgelegewellenachse angeordnet ist, ein Vorgelege, wobei das Vorgelege zumindest eine Vorgelegewelle umfasst, und wobei die zumindest Vorgelegewelle auf der zumindest einen Vorgelegewellenachse angeordnet ist, wobei zumindest eine der Eingangswellen über zumindest eine Radebene und/oder zumindest ein Schaltelement sowie mit der Abtriebswelle verbindbar ist, wobei M Radebenen und N Schalteinrichtungen angeordnet sind, wobei M eine natürliche Zahl größer oder gleich Zwei und N eine natürliche Zahl größer oder gleich Drei ist und zumindest zwei der Schalteinrichtungen jeweils zwei Schaltelemente aufweisen und wobei mindestens zwei Schaltelemente unterschiedlicher Schalteinrichtungen über eine Hohlwelle miteinander verbunden sind.
Derartige Getriebe für ein Kraftfahrzeug werden unter anderem als sogenannte Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt, bei welchen die Eingangswellen der beiden Teilgetriebe über je ein zugehöriges Lastschaltelement mit einem Antrieb, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor verbunden werden können, wobei die beiden Lastschaltelemente dabei in Form einer Doppelkupplung zusammengefasst werden. Die über ein solches Getriebe darstellbaren Gangstufen sind dann wechselweise auf die beiden Teilgetriebe aufgeteilt, so dass beispielsweise das eine Teilgetriebe die ungeraden Gänge und das entsprechend andere Teilgetriebe die geraden Gänge darstellt. Es ist weiterhin bekannt, die einzelnen Gangstufen durch eine oder mehrere Radstufen oder -ebenen, die jeweils unterschiedliche Übersetzungsstufen aufweisen, darzustellen. Mittels entsprechender Schaltelemente sind diese in den Kraft- bzw. Drehmomentfluss zwischen Antrieb und Abtrieb einbindbar, so dass eine entsprechende gewünschte Übersetzung zwischen Antrieb und Abtrieb des Getriebes jeweils dargestellt wird.
Durch eine wechselweise Aufteilung der Gänge auf die beiden Teilgetriebe ist es möglich, beim Fahren in einem dem einen Teilgetriebe zugeordneten Gang in dem jeweils anderen Teilgetriebe durch entsprechende Betätigung der Schalteinrichtungen bereits einen darauffolgenden Gang vorzuwählen, wobei ein letztendlicher Wechsel in den darauffolgenden Gang durch Öffnen des Lastschaltelementes des einen Teilgetriebes und ein kurz darauf folgendes Schließen des Lastschaltelementes des anderen Teilgetriebes ermöglicht wird. Auf diese Weise können die Gänge oder Gangstufen des Getriebes unter Last geschaltet werden, was ein Beschleunigungsvermögen des Kraftfahrzeugs aufgrund eines damit im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfreien Gangwechsels verbessert und komfortablere Schaltvorgänge für einen Fahrzeugführer ermöglicht.
Derartige Doppelkupplungsgetriebe können hierbei auch mit einem zu An- und Abtrieb zusätzlich angeordneten Vorgelege ausgeführt werden, so dass in axialer Richtung ein kompakter Aufbau ermöglicht wird.
Aus der DE 10 2006 054 281 A1 ist ein derartiges Getriebe für ein Kraftfahrzeug in Form eines Doppelkupplungsgetriebes bekanntgeworden. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst dabei zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Eingangswelle. Durch Verbindung der jeweiligen Eingangswelle über ein jeweiliges Lastschaltelement können die beiden Teilgetriebe jeweils abwechselnd in einen Kraft- oder Drehmomentfluss von einem Antrieb zu einem Abtrieb eingebunden werden, wobei die Eingangswelle des ersten Teilgetriebes als Getriebezentral- und die Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes als Getriebehohlwelle ausgeführt ist. Weiterhin ist eine Ausgangswelle angeordnet, die als Abtrieb beider Teilgetriebe ausgebildet ist, wobei eine Drehbewegung des Antriebs über mehrere Übersetzungsstufen auf den Abtrieb übersetzbar ist, in dem der Kraft- und Drehmomentfluss über ein Vorgelege geführt wird. Dabei werden zumindest zwei Radebenen mittels Betätigung zugehöriger Schaltelemente in den Kraft- und Drehmomentfluss geschaltet, wobei durch Kombination der Betätigung der Schaltelemente und dem Kraft- und Drehmomentfluss über entsprechende Radebene mehrere Übersetzungsstufen dargestellt werden können. Ebenso ist auch eine unübersetzte Übertragung der Drehbewegung des Antriebs auf eine Ausgangswelle des Abtriebs durch Betätigung entsprechender Schaltelemente möglich.
Darüber hinaus ist ein weiteres Doppelkupplungsgetriebe, umfassend ein Planetengetriebe bekannt geworden. Dieses weist elf Schaltelemente auf, die in sechs Schalteinrichtungen angeordnet sind. Darüber hinaus sind sieben Radebenen umfassend eine Radebene in Form einer Rückwärtsgangstufe gezeigt. Mittels dieses Getriebes können dreizehn Vorwärtsgänge und sechs Rückwärtsgänge dargestellt werden.
Nachteilig dabei ist unter anderem, dass eine hohe Anzahl von Radebenen angeordnet ist, so dass das Getriebe viel Bauraum beansprucht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Getriebe zur Verfügung zu stellen, welches kompakt baut und wenig Schaltelemente und/oder Radebenen aufweist. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Getriebe zur Verfügung zu stellen, welches einen einfachen und damit kostengünstigen Aufbau aufweist. Darüber hinaus ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Getriebe bereitzustellen, welches eine gute Lastschaltfähigkeit, eine gute Hybridisierfähigkeit und die Möglichkeit einer einfachen Erweiterung bietet. Schließlich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Getriebe anzugeben.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben bei einem Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle auf einer Antriebsseite des Getriebes, welche auf einer Eingangswellenachse angeordnet sind, aufweist, eine Ausgangswelle als Abtriebswelle der zumindest zwei Teilgetriebe auf einer Abtriebsseite des Getriebes, wobei die Abtriebswelle auf der Eingangswellenachse oder auf zumindest einer, insbesondere zur Eingangswellenachse parallelen, Vorgelegewellenachse angeordnet ist, ein Vorgelege, wobei das Vorgelege zumindest eine Vorgelegewelle umfasst, und wobei die zumindest Vorgelegewelle auf der zumindest einen Vorgelegewellenachse angeordnet ist, wobei zumindest eine der Eingangswellen über zumindest eine Radebene und/oder zumindest ein Schaltelement sowie mit der Abtriebswelle verbindbar ist, wobei M Radebenen und N Schalteinrichtungen angeordnet sind, wobei M eine natürliche Zahl größer oder gleich Zwei und N eine natürliche Zahl größer oder gleich Drei ist und zumindest zwei der Schalteinrichtungen jeweils zwei Schaltelemente aufweisen und wobei mindestens zwei Schaltelemente unterschiedlicher Schalteinrichtungen über eine Hohlwelle miteinander verbunden sind, dadurch, dass zumindest eine der N Schalteinrichtungen auf der Eingangswellenachse angeordnet ist, und dass zumindest eine der N Schalteinrichtungen auf der Vorgelegewellenachse angeordnet ist und dass die Hälfte oder mehr als die Hälfte der Anzahl der Schaltelemente und/oder Schalteinrichtungen auf der Vorgelegewellenachse angeordnet sind oder dass weniger als die Hälfte der Anzahl der Schaltelemente und/oder Schalteinrichtungen auf der Vorgelegewellenachse angeordnet sind, wobei zumindest eine der Schalteinrichtungen zwei Schaltelemente umfasst mit welcher eine Vollwelle auf einer Achse auf der Antriebsseite oder Abtriebsseite der Schalteinrichtung mit einer Hohlwelle auf der gleichen Achse verbindbar ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe ebenfalls bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personen- oder Lastkraftwagen mit einem Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass das Getriebe äußerst kompakt ist, wenig Schaltelemente aufweist und in überwiegender Mehrzahl ausschließlich Schaltelemente aufweist, die konventionell aufgebaut sind und somit das Entwicklungsrisiko senken. Darüber hinaus sind weitere Vorteile, dass das Getriebe eine sehr gute Lastschaltfähigkeit und eine gute Hybridisierfähigkeit aufweist. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Getriebe sehr gut erweiterbar ist.
Über die Antriebswelle des Getriebes wird besonders bevorzugt ein Drehmoment bzw. eine Rotationsbewegung einer Antriebswelle, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, in das Getriebe eingeleitet. In bevorzugter Weise befindet sich zwischen Antriebswelle und der Abtriebswelle ein Einfahrelement, wie etwa ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Strömungskupplung.
Unter einer Welle ist nachfolgend nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente verdrehfest miteinander verbinden.
Zwei Elemente werden insbesondere als miteinander verbunden bezeichnet, wenn zwischen den Elementen eine feste, insbesondere verdrehfeste Verbindung, besteht. Insbesondere drehen solche verbundenen Elemente mit der gleichen Drehzahl.
Zwei Elemente werden im Weiteren als koppelbar oder verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Elementen eine lösbare Verbindung besteht. Insbesondere drehen solche Elemente mit der gleichen Drehzahl, wenn die Verbindung besteht.
Die verschiedenen Bauteile und Elemente der genannten Erfindung können dabei über eine Welle bzw. ein Verbindungselement, aber auch direkt, beispielsweise mittels einer Schweiß-, Press- oder einer sonstigen Verbindung miteinander verbunden sein.
Unter einer Kupplung ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen, ein Schaltelement zu verstehen, welches, je nach Betätigungszustand, eine Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen zulässt oder eine Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments darstellt. Unter einer Relativbewegung ist beispielsweise eine Rotation zweier Bauteile zu verstehen, wobei die Drehzahl des ersten Bauteils und die Drehzahl des zweiten Bauteils voneinander abweichen. Darüber hinaus ist auch die Rotation nur eines der beiden Bauteile denkbar, während das andere Bauteil still steht oder in entgegengesetzter Richtung rotiert.
Im Folgenden ist unter einer nicht betätigten Kupplung eine geöffnete Kupplung zu verstehen. Dies bedeutet, dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauteilen möglich ist. Bei betätigter bzw. geschlossener Kupplung rotieren die beiden Bauteile dementsprechend mit gleicher Drehzahl in dieselbe Richtung.
Grundsätzlich ist auch eine Verwendung von Schaltelementen möglich, die im nicht betätigten Zustand geschlossen und im betätigten Zustand geöffnet sind. Dementsprechend sind die Zuordnungen zwischen Funktion und Schaltzustand der oben beschriebenen Schaltzustände in umgekehrter Weise zu verstehen. Bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen anhand der Figuren, wird zunächst eine Anordnung zugrundegelegt, in der ein betätigtes Schaltelement geschlossen und ein nicht betätigtes Schaltelement geöffnet ist.
Ein Planetenradsatz oder Planetengetriebe umfasst ein Sonnenrad, ein Planetenträger respektive Steg und ein Hohlrad. An dem Planetenträger respektive Steg drehbar gelagert sind Planetenräder oder Planeten, welche mit der Verzahnung des Sonnenrades und/oder der Verzahnung des Hohlrades kämmen.
Weiterhin können die Schaltelemente derart ausgebildet sein, dass für eine Änderung eines Schaltzustandes der Schaltelemente Energie, nicht jedoch für das Beibehalten des Schaltzustandes selbst benötigt wird.
Hierzu eignen sich in besonderer Weise bedarfsgerecht betätigbare Schaltelemente, wie beispielsweise elektromechanische Schaltelemente oder elektromagnetische Schaltelemente. Sie zeichnen sich, insbesondere im Vergleich zu konventionell hydraulisch betätigbaren Schaltelementen, durch einen besonders geringen und effizienten Energiebedarf aus, da sie nahezu verlustfrei betreibbar sind. Darüber hinaus kann in vorteilhafter Weise darauf verzichtet werden, permanent einen Steuerdruck für die Betätigung der beispielsweise konventionell hydraulischen Schaltelemente vorzuhalten, bzw. das jeweilige Schaltelement in geschaltetem Zustand permanent mit dem erforderlichen Hydraulikdruck zu beaufschlagen. Hierdurch können beispielsweise weitere Bauteile wie eine Hydraulikpumpe entfallen, soweit diese ausschließlich der Ansteuerung und Versorgung der konventionell hydraulisch betätigbaren Schaltelemente dienen. Erfolgt die Versorgung weiterer Bauteile mit Schmiermitteln nicht über eine separate Schmiermittelpumpe, sondern über die gleiche Hydraulikpumpe, so kann diese zumindest kleiner dimensioniert werden. Auch eventuell auftretende Undichtigkeiten an Ölübergabestellen des Hydraulikkreislaufs, insbesondere bei rotierenden Bauteilen, entfallen. Dies trägt besonders bevorzugt ebenfalls zu einer Effizienzsteigerung des Getriebes in Form eines höheren Wirkungsgrades bei.
Bei der Verwendung von bedarfsgerecht betätigbaren Schaltelementen der oben genannten Art ist es besonders vorteilhaft, wenn diese von außen gut zugänglich sind. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass die benötigte Schaltenergie den Schaltelementen gut zugeführt werden kann. Daher sind Schaltelemente besonders gut bevorzugt so angeordnet, dass sie von außen gut zugänglich sind. Von außen gut zugänglich bedeutet im Sinne der Schaltelemente, das Zwischengehäuse des Getriebes und dem Schaltelement keine weiteren Bauteile angeordnet sind, bzw. dass die Schaltelemente besonders bevorzugt an der Antriebswelle oder an der Abtriebswelle angeordnet sind.
Unter dem Begriff „Bindbarkeit“ ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen zu verstehen, dass bei unterschiedlicher geometrischer Lage die gleiche Anbindung bzw. Bindung von Schnittstellen gewährleistet ist, ohne dass sich einzelne Verbindungselemente oder Wellen kreuzen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Zweckmäßigerweise ist die Anzahl N gleich Drei oder Vier. Ist die Anzahl der Schalteinrichtungen gleich Drei oder Vier baut das Getriebe ausreichend kompakt. Darüber hinaus ist eine ausreichende Anzahl von verschiedenen Kupplungen zur Darstellung verschiedener Gangstufen mittels der Radebenen möglich.
Zweckmäßigerweise ist die Anzahl M gleich Fünf. Damit ist einerseits eine ausreichende Anzahl von Gangstufen mittels des Getriebes darstellbar, zum anderen ist das Getriebe noch ausreichend kompakt.
Vorteilhafterweise sind zumindest zwei der Eingangswellen koaxial zueinander und/oder zumindest zwei Vorgelegewellen koaxial zueinander angeordnet und/oder zumindest eine der Eingangswellen und/oder zumindest eine der Wellen des Getriebes als Vollwelle und eine weitere Welle auf derselben Achse als Hohlwelle ausgebildet. Dies verringert den Bauraum für die zumindest zwei Wellen und auch des entsprechenden Getriebes insgesamt, so dass das Getriebe auch bei beengten Verhältnissen in einem Kraftfahrzeug einsetzbar ist. Sind beispielsweise zwei Vorgelegewellen koaxial zueinander angeordnet, können dadurch mehrere Vorgelegewellen bereitgestellt werden, was eine Darstellung einer Vielzahl von Gängen mittels des Getriebes ermöglicht. Bei der Ausbildung als Vollwelle oder als Hohlwelle können die jeweiligen Übertragungselemente, wenn diese fest mit der Vollwelle oder der Hohlwelle verbunden werden sollen mit der jeweiligen Welle einstückig und damit kostengünstig hergestellt werden. Eine zeitaufwendige und damit kostenintensive Festlegung von jeweiligen Übertragungselementen an der entsprechenden Welle kann damit entfallen. Darüber hinaus ist eine besonders platzsparende Anordnung der beiden Wellen möglich, da die als Vollwelle ausgebildete Welle auf der radialen Außenseite und koaxial und parallel zu der als Vollwelle ausgebildeten Welle angeordnet werden kann.
Zweckmäßigerweise ist zumindest eine Radebene als Rückwärtsgangstufe ausgebildet. Mittels der zumindest einer Rückwärtsgangstufe kann die Drehrichtung der Abtriebswelle in Bezug auf eine der Eingangswellen umgekehrt werden, so dass ein Rückwärtsgang für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden kann, was die Flexibilität hinsichtlich des Einsatzes des Getriebes in verschiedenen Fahrzeugen wesentlich erhöht.
Vorteilhafterweise ist die Rückwärtsgangstufe mittels zumindest einer der N Schalteinrichtungen, insbesondere mittels zwei Schalteinrichtungen auf verschiedenen Achsen betätigbar, wobei die zumindest eine Schalteinrichtung auf der Vorgelegewellenachse angeordnet ist. Auf diese Weise kann die die Rückwärtsgangstufe in flexibler Weise je nach Bedarf an eine der Wellen gekoppelt werden. Ist diese mittels zwei Schalteinrichtungen auf verschiedenen Achsen betätigbar, kann diese vollständig lastfrei gestellt werden, was Reibungsverluste im Getriebe reduziert.
Zweckmäßigerweise ist drehmomentauf- und drehmomentabwärts der Rückwärtsgangstufe zumindest eine weitere Radebene angeordnet. Vorteil hierbei ist wiederum, dass die Rückwärtsgangstufe in besonders flexibler Weise mit weiteren Radebenen in den Kraft- und Drehmomentfluss von der Antriebs- zur Abtriebsseite einbindbar ist.
Vorteilhafterweise ist mittels der Schalteinrichtung zur Betätigung der Rückwärtsgangstufe und zumindest einer weiteren Schalteinrichtung zumindest eine Radebene, insbesondere zumindest drei Radebenen, vollständig lastfrei stellbar. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass zumindest bei bestimmten Gangstufen Reibungsverluste innerhalb des Getriebes erheblich reduziert werden.
Zweckmäßigerweise sind mittels des Getriebes mehr Vorwärtsgänge als Rückwärtsgänge darstellbar, insbesondere wobei die Anzahl der mittels des Getriebes darstellbaren Vorwärtsgänge mindestens Sechs, insbesondere Zehn, ist. Auf diese Weise wird die Flexibilität des Getriebes hinsichtlich des Einsatzes in verschiedenen Kraftfahrzeugen noch weiter erhöht, da eine hohe Anzahl von Vorwärtsgangstufen regelmäßig vorteilhaft ist.
Zweckmäßigerweise ist eine elektrische Maschine an zumindest einem Übertragungselement einer Radebene und/oder an zumindest einer Vorgelegewelle und/oder an zumindest einer der Wellen auf der Eingangswellenachse zur Hybridisierung des Getriebes angeordnet, insbesondere mittels einem zusätzlichen Schaltelement und/oder einem damit verbundenen Übertragungselement.
Einer der erzielten Vorteile ist, dass das Getriebe auch in Hybridfahrzeugen eingesetzt werden kann, bei denen sowohl eine elektrische Maschine als auch ein Verbrennungsmotor mit dem Getriebe zur Übertragung von Kräften zum Antrieb des Hybridfahrzeugs zusammenwirken sollen. Die Anbindung der zumindest einen elektrischen Maschine kann dabei an zumindest eine der Wellen auf Eingangswellenachse und/oder Vorgelegewellenachse erfolgen. Die elektrische Maschine kann ebenfalls an ein Übertragungselement in Form eines Festrades oder Losrades einer der Radebenen angebunden sein.
Es ist ebenso möglich, die elektrische Maschine an ein zusätzliches Festrad, also an ein Rad, welches fest mit einer der Wellen des Getriebes verbunden ist, anzubinden. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, die Anbindung der elektrischen Maschine an das Getriebe mittels zumindest eines Schaltelementes, insbesondere an ein Übertragungselement einer Radebene, vorzunehmen. Der mit dieser ersten Anbindungsmöglichkeit erzielte Vorteil ist, dass damit eine sogenannte Standladefähigkeit und ein elektrisches Fahren ohne Schleppverluste im Getriebe möglich ist. Hierzu wird auf den Offenbarungsgehalt der DE 10 2010 030 569 A1 durch Verweis explizit Bezug genommen: Dabei ist eine erste Eingangswelle mit einem Lastschaltelement koppelbar. Eine zweite Eingangswelle, welche insbesondere koaxial zur ersten Eingangswelle angeordnet ist, ist direkt mit einem Rotor der elektrischen Maschine zu deren Antrieb verbunden. Hierdurch sind zwei parallele Kraftübertragungszweige eingangsseitig miteinander koppelbar.
Eine zweite Anbindungs- oder Ankoppelmöglichkeit der elektrischen Maschine an das Getriebe ist durch Anordnung eines Planetengetriebes im Getriebe möglich: An eine erste Eingangswelle kann dabei über ein entsprechendes Schaltelement, insbesondere in Form einer Trennkupplung, ein Verbrennungsmotor angekoppelt werden. Die elektrische Maschine greift zum einen an einer zweiten Eingangswelle an und zum anderen an die erste Eingangswelle des Getriebes über ein Planetengetriebe. Bei betätigter, also geschlossener Trennkupplung ist der Verbrennungsmotor ebenfalls über das Planetengetriebe an die zweite Eingangswelle gekoppelt. Das Planetengetriebe, umfassend ein Planetenrad, ein Hohlrad, Planetenräder sowie einen Planetenträger, ist dabei derart ausgebildet und wirkt mit dem Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine derart zusammen, so dass der Planetenträger an der zweiten Eingangswelle angreift. Die elektrische Maschine ist dabei an das Sonnenrad des Planetengetriebes gekoppelt. Darüber hinaus kann ein weiteres Schaltelement in Form eines Überbrückungsschaltelementes angeordnet sein, welches derart mit dem Planetengetriebe zusammenwirkt, so dass bei betätigtem Überbrückungsschaltelement eine verdrehfeste Verbindung zwischen der elektrischen Maschine, der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle besteht, wohingegen bei nicht betätigtem, also geöffnetem, Überbrückungsschaltelement die vorgenannte verdrehfeste Verbindung zwischen der elektrischen Maschine und der ersten und zweiten Eingangswelle nicht besteht, insbesondere also keine Drehzahlgleichheit zwischen den beiden Eingangswellen besteht.
Wird zwischen dem Schaltelement, welches zur Anbindung des Verbrennungsmotors an die erste Eingangswelle dient und Überbrückungsschaltelement ein weiteres Schaltelement angeordnet, ist mittels dieses weiteren Schaltelementes, insbesondere in Form eines Doppelschaltelementes, sowohl die vorgenannte erste Anbindungsmöglichkeit als auch die vorgenannte zweite Anbindungsmöglichkeit durch Betätigung des weiteren Schaltelementes möglich.
Wirkt die elektrische Maschine mit zumindest einer Radebenen zusammen, welche einen Übertragungselement auf eine als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle aufweist, kann, bspw. wenn die Hohlwelle mittels einer Schalteinrichtung an einer als Vollwelle ausgebildete Vorgelegewelle koppelbar ist, auf ein zusätzliches Schaltelement zur Anbindung der elektrischen Maschine verzichtet werden. Das im Sinne eines Festrades ausgebildete Übertragungselement auf der als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle ist dann im Sinne eines Losrades für die als Vollwelle ausgebildete Vorgelegewelle angeordnet und mittels der entsprechenden Schalteinrichtung an diese koppelbar. Wirkt zu dem die elektrische Maschine mit einem Übertragungselemente der zumindest eine Radebene auf der Eingangswellenachse zusammen, ist eine besonders zuverlässige und direkte Kraft- und Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine auf das Getriebe möglich.
Vorteilhafterweise mit die elektrische Maschine an einem Übertragungselement zumindest einer der Radebenen angeordnet, welche mit einer Vorgelegewelle, ausgebildet als Hohlwelle, verbunden ist. Damit kann auf ein zusätzliches Schaltelement verzichtet werden, wenn beispielsweise die Hohlwelle an eine Vollwelle, die dann mit der Abtriebswelle koppelbar oder verbunden ist, koppelbar ist.
Zweckmäßigerweise sind alle Schalteinrichtungen auf der Abtriebsseite der zweiten Radebene angeordnet. Als zweite Radebene kann sowohl die zweite Radebene in Form einer Radebene ohne Umkehrelement zu verstehen sein als auch die zweite Radebene im Sinne der Abfolge von Radebenen beginnend ab der Antriebsseite. Sind alle Schalteinrichtungen auf der Abtriebsseite der zweiten Radebene angeordnet, kann beispielsweise der Bereich der beiden Eingangswellen sehr kompakt ausgeführt werden.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine zweite als Hohlwelle ausgebildete Vorgelegewelle parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet, auf der Übertragungselemente zumindest zweier Radebenen, insbesondere umfassend die Rückwärtsgangstufe, fest angeordnet und/oder mit dieser über eine Schalteinrichtung koppelbar sind. Damit wird die Flexibilität des Getriebes hinsichtlich der Darstellung verschiedener Gangstufen weiter erhöht und gleichzeitig der Baumraum gesenkt, da die Hohlwelle zu einer Vollwelle koaxial und parallel auf deren radialer Aussenseite angeordnet werden kann.
Zweckmäßigerweise ist zumindest eine Radebene als Antriebskonstante und/oder zumindest eine Radebene als Abtriebskonstante ausgebildet. Damit ist eine besonders zuverlässige Übertagung von Kraft und Drehmomenten von einer der Eingangswellen auf das Vorgelege bzw. vom Vorgelege auf die Abtriebswelle möglich.
Vorteilhafterweise ist eine Rangegruppe drehmomentabwärts der Abtriebswelle angeordnet und mit der nun als Verbindungswelle ausgebildeten Abtriebswelle verbunden, wobei insbesondere die Rangegruppe als lastschaltbare Planeten-Rangeruppe und/oder in Form einer lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe, insbesondere wobei die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe ein Planetengetriebe aufweist, wobei die Verbindungswelle als Sonnenwelle des Planetengetriebes und zumindest eine Planetenträgerwelle als Abtriebswelle des Getriebes ausgebildet ist. Als Radebenen-Rangegruppe ist insbesondere eine Stirnradstufen-Rangegruppe zu verstehen. Mittels der lastschaltbaren Rangegruppe oder der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe kann das Getriebe auf einfache Weise erweitert werden und so mittels der jeweiligen Rangegruppe lastschaltfähige Gruppenwechsel ermöglichen und weitere/zusätzliche Vorwärts- und/oder Rückwärtsgänge zur Verfügung stellen. Ebenso wird die Flexibilität hinsichtlich der Darstellung verschiedener Gangstufen weiter erhöht, gleichzeitig ist die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe auf besonders einfache Weise in den Kraft- und Drehmomentfluss zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite des Getriebes integriert, wenn die Verbindungswelle als Sonnenwelle des Planetengetriebes und die zumindest eine Planetenträgerwelle als Abtriebswelle des Getriebes ausgebildet ist.
Zweckmäßigerweise sind mehrere, insbesondere zwei Schalteinrichtungen, wobei zumindest eine Schalteinrichtung zwei Schaltelemente umfasst, zur Betätigung der Rangegruppe angeordnet, um zumindest zwei unterschiedliche Übersetzungen bereitzustellen. Ein Vorteil dabei ist, dass die lastschaltbare Rangegruppe in einfacher und gleichzeitig flexibler Weise in den Kraft- und Drehmomentfluss zwischen Antriebsseite und Abtriebsseite des Getriebes zur Bereitstellung einer Vielzahl möglicher Gangstufen eingebunden ist.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine Radebene mittels jeweils einem Schaltelement sowohl an die Sonnenwelle als auch an die Abtriebswelle koppelbar ist und/oder die Hohlradwelle des Planetengetriebes ist sowohl an das Gehäuse als auch an die Planetenträgerwelle in Form der Abtriebswelle koppelbar. Ist die zumindest eine Radebene mittels jeweils einem Schaltelement sowohl an die Sonnenwelle als auch an die Abtriebswelle koppelbar und/oder die Hohlradwelle des Planetengetriebes sowohl an das Gehäuse als auch an die Planetenträgerwelle in Form der Abtriebswelle koppelbar, kann die zumindest eine Radebene in flexibler Weise mit der Sonnenwelle des Planetengetriebes oder auch direkt mit der Abtriebswelle gekoppelt werden, was die Flexibilität des Getriebes hinsichtlich der Darstellung verschiedener Gangstufen noch weiter erhöht. Gleiches gilt auch für die Hohlradwelle, die einerseits verdrehfest mit dem Gehäuse verbunden werden kann, andererseits direkt mit der Abtriebswelle.
Zweckmäßigerweise sind mehrere Schalteinrichtungen mit jeweils zwei Schaltelementen angeordnet, wobei vorzugsweise die Mehrheit dieser Schalteinrichtungen auf der Eingangswellenachse angeordnet ist. Damit werden einerseits ein hoher Schaltelementpaktierungsgrad und andererseits ein kompakt bauendes Vorgelege erreicht.
Vorteilhafterweise sind die N Schalteinrichtungen und die zumindest zwei Radebenen, insbesondere fünf Radebenen, umfassend zumindest eine Rückwärtsgangstufe so angeordnet, dass mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens ein Rückwärtsgang, insbesondere mindestens zwei Rückwärtsgänge, vorzugsweise mindestens drei Rückwärtsgänge durch das Getriebe darstellbar sind. Auf diese Weise kann das Getriebe für eine Vielzahl von Fahrzeugen eine hohe Anzahl von Vorwärtsgängen und Rückwärtsgängen zur Verfügung stellen, insbesondere sowohl für Personenkraftwagen als auch für Lastkraftwagen.
Zweckmäßigerweise sind die N Schalteinrichtungen, die zumindest zwei Radebenen, insbesondere fünf Radebenen, umfassend zumindest eine Rückwärtsgangstufe und die Rangegruppe so angeordnet, dass mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge, insbesondere mindestens vier Rückwärtsgänge, vorzugsweise mindestens sechs Rückwärtsgänge, insbesondere mindestens acht Rückwärtsgänge durch das Getriebe darstellbar sind. Auf diese Weise wird die Flexibilität des Getriebes hinsichtlich des Einsatzes in verschiedenen Fahrzeugen noch weiter erhöht, da eine hohe Anzahl von Vorwärts- und Rückwärtsgängen zur Verfügung gestellt wird.
Vorteilhafterweise umfasst die lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe zumindest zwei weitere Radebenen und wobei eine der zumindest zwei Radebenen der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe eine gleiche Übersetzung bereitstellt wie eine Radebene, welche nicht der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe zugeordnet ist und wobei eine weitere Vorgelegewellenachse parallel zur Vorgelegewellenachse angeordnet sein kann und eine Vorgelegewelle ausgebildet als Vollwelle umfassen kann. Damit ist zum einen das Getriebe kostengünstiger herstellbar, da zwei Radebenen jeweils dieselbe Übersetzung bereitstellenm, zum anderen ist auch, wenn die Radebene, welche nicht der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe zugeordnet ist, in den Kraft- und Drehmomentfluss von der Antriebsseite zur Abtriebsseite eingebunden ist, durch mindestens eine Radebene der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe die entsprechende Übersetzung bereitstellbar. Ist eine weitere Vorgelegewellenachse angeordnet, ist eine einfache und zuverlässige Leistungsverzweigung mittels der Vorgelegewellen möglich.
Zweckmäßigerweise sind jeweils Übertragungselemente zumindest einer der Radebenen, welche der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe zugeordnet sind und welche nicht der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe zugeordnet sind mittels einer einzigen Schalteinrichtung an die Verbindungswelle koppelbar und/oder wobei die nächstbenachbarte Radebene, welche nicht der Radebenen-Rangegruppe zugeordnet ist, mittels einer Schalteinrichtung, insbesondere umfassend zwei Schaltelemente an die Vorgelegewelle koppelbar. Damit wird auf einfache und zuverlässige und gleichzeitig flexible Weise insbesondere die lastschaltbare Stirnradstufen-Rangegruppe in den Kraft- und Drehmomentfluss von der Antriebsseite zur Abtriebsseite des Getriebes eingebunden und die Flexibilität des Getriebes hinsichtlich der Darstellung verschiedener Gangstufen weiter erhöht. Ist die nächstbenachbarte Radebene, welche nicht der Radebenen-Rangegruppe zugeordnet ist mittels einer Schalteinrichtung, insbesondere umfassend zwei Schaltelemente an die Vorgelegewelle koppelbar, ermöglicht diese in besonders flexibler Weise eine Kopplung des Teils des Getriebes, welches nicht der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe zugeordnet ist, an diese, was eine Darstellung einer Vielzahl von Gangstufen durch das Getriebe vereinfacht.
Vorteilhafterweise sind mehrere Vorgelegewellen auf einer Vorgelegewellenachse angeordnet, die jeweils als Vollwelle oder als Hohlwelle ausgebildet sind und mittels einer Schalteinrichtung auf der Vorgelegewellenachse koppelbar sind. Dies erhöht weiterhin die Flexibilität des Getriebes hinsichtlich der Darstellung verschiedener Gangstufen, und nicht nur auf der Eingangswellenachse, sondern auch auf der Vorgelegewellenachse, wenn mehrere Wellen „hintereinander“ in axialer Richtung angeordnet werden können und je nach Bedarf verschiedene Gangstufen miteinander gekoppelt werden können.
Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der Radebenen, welche mit der Abtriebswelle koppelbar und/oder verbunden sind, größer als die Anzahl der Radebenen, welche mit den Eingangswellen verbunden und/oder verbindbar sind. Auf diese Weise kann der Kraft- und Drehmomentfluss über die verschiedenen Radebenen vom Vorgelege in flexibler Weise auf die Abtriebswelle übertragen werden.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine Schalteinrichtung angeordnet, mit der jeweils Hohlwellen auf unterschiedlichen Seiten, ausgehend von der axialen Position der Schalteinrichtung im Getriebe koppelbar sind und/oder ist zumindest eine Schalteinrichtung angeordnet, mit der jeweils eine Vollwelle und eine Hohlwelle auf unterschiedlichen Seiten, ausgehend von der axialen Position der Schalteinrichtung im Getriebe koppelbar sind und/oder ist jeweils zumindest eine Schalteinrichtung zwischen zwei benachbarten Radebenen auf der Vorgelegewellenachse und auf der Eingangswellenachse angeordnet, wobei insbesondere jeder der zumindest zwei Schalteinrichtungen lediglich ein Schaltelement umfasst. Mittels der jeweiligen zumindest einer Schalteinrichtung können damit in flexibler Weise jeweils Hohlwellen auf der Eingangswellenachse und/oder der Vorgelegewellenachse oder eine Hohlwelle und eine Vollwelle direkt miteinander gekoppelt werden, was die Flexibilität hinsichtlich der Darstellung verschiedener Gangstufen durch das Getriebe weiter erhöht. Sind zumindest zwei Schalteinrichtungen zwischen zwei benachbarten Radebenen auf der Vorgelegewellenachse und auf der Eingangswellenachse angeordnet, wird einerseits die Flexibilität für die Darstellung verschiedener Gangstufen erhöht, gleichzeitig kann das Getriebe in axialer Richtung kompakter ausgeführt werden.
Zweckmäßigerweise sind zwei Schalteinrichtungen, insbesondere auf der Vorgelegewellenachse, angeordnet, welche über zwei Hohlwellen miteinander verbunden sind. Damit kann eine Radebene, welche mit der Hohlwelle zusammenwirkt, auf besonders flexible Weise über die Schalteinrichtungen mit anderen Wellen auf der gleichen Achse gekoppelt werden.
Vorteilhafterweise ist die erste Schalteinrichtung drehmomentabwärts der Antriebsseite vor der ersten Radebene und/oder drehmomentaufwärts der Abtriebsseite nach der letzten Redebene angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Zugänglichkeit der ersten Schalteinrichtung im Wartungsfall.
Zweckmäßigerweise sind Schalteinrichtungen symmetrisch und/oder periodisch abwechselnd in axialer Richtung entlang auf Eingangswellenachse und Vorgelegewellenachse angeordnet. Sind die Schalteinrichtungen symmetrisch und/oder periodisch abwechselnd angeordnet, ist eine besonders kompakte Ausbildung des Getriebes in axialer Richtung entlang der Eingangswellenachse und Vorgelegewellenachse möglich, da dann diese nah bei einander angeordnet werden können, ohne dass sich der Bauraum in radialer Richtung für das Getriebe vergrößert.
Vorteilhafterweise ist zwischen den ersten drei Radebenen ausgehend von der Antriebsseite jeweils eine Schalteinrichtung mit zwei Schaltelementen angeordnet, wobei insbesondere eine, vorzugsweise die erste Schalteinrichtung ein Schaltelement umfasst, wobei mittels diesem eine Vollwelle mit einer Hohlwelle, die auf verschiedenen Seiten der Schalteinrichtung angeordnet sind, koppelbar ist. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass ein höherer Schaltelementpaktierungsgrad zwischen den ersten drei Radebenen bei den Schalteinrichtungen erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass mittels des einen Schaltelementes eine Vollwelle mit einer Hohlwelle koppelbar ist, bspw. eine als Vollwelle ausgebildete Eingangswelle direkt mit einer Hohlwelle auf derselben Achse. Dies erhöht die Flexibilität hinsichtlich der Darstellung verschiedener Gangstufen durch das Getriebe.
Vorteilhafterweise ist eine Hohlwelle angeordnet, auf der Übertagungselemente zumindest zweier unterschiedlicher Radebenen angeordnet sind, wobei insbesondere die Hohlwelle mit Schaltelementen zweier unterschiedlicher Schalteinrichtungen verbunden ist und/oder zwei Vorgelegewellen gleicher Ausbildung auf der Vorgelegewellenachse angeordnet sind, die mittels einer Schalteinrichtung koppelbar sind. Auf diese Weise wird die Flexibilität des Getriebes hinsichtlich der Darstellung verschiedener Gangstufen noch weiter verbessert. Daneben kann der Bauraum des Getriebes durch die Ausbildung von Wellen als Voll- und Hohlwellen mittels parallel und koaxialer Anordnung derselben gesenkt werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Dabei zeigen jeweils in schematischer Form
1 ein Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ein Getriebe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 ein Getriebe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 ein Getriebe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
5 ein Getriebe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 ein Getriebe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
7 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 1,
8 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 2,
9 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 3,
10 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 4,
11 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 5
12 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 6
13 ein Getriebe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
14 ein Getriebe gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
15 ein Getriebe gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
16 ein Getriebe gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
17 ein Getriebe gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
18 ein Getriebe gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
19 ein Getriebe gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
20 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 14,
21 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 17,
22 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 15 und 16,
23 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 18 und 19,
24 ein Getriebe gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
25 ein Getriebe gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
26 ein Getriebe gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
27 ein Getriebe gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
28 ein Getriebe gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
29 ein Getriebe gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
30 ein Getriebe gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
31 ein Getriebe gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
32 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 26,
33 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 26,
34 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 28 und 30,
35 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 29 und 31,
36a ein Getriebe gemäß einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
36b ein Getriebe gemäß einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
37 ein Getriebe gemäß einer vierundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
38 ein Getriebe gemäß einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
39 ein Getriebe gemäß einer sechsundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
40 ein Getriebe gemäß einer siebenundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
41 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 37,
42 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 38,
43 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 39 und 40,
44 ein Getriebe gemäß einer achtundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
45 ein Getriebe gemäß einer neunundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
46 ein Getriebe gemäß einer dreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
47 ein Getriebe gemäß einer einunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
48 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 45,
49 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 46,
50 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 47,
51 ein Getriebe gemäß einer zweiunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
52 ein Getriebe gemäß einer dreiunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
53 ein Getriebe gemäß einer vierunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
54 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 52,
55 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 53,
56 ein Getriebe gemäß einer fünfunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
57 ein Getriebe gemäß einer sechsunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
58 ein Getriebe gemäß einer siebenunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
59 ein Getriebe gemäß einer achtunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
60 ein Getriebe gemäß einer neununddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
61 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 57,
62 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 58,
63 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 59 und 60,
64 ein Getriebe gemäß einer vierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
65 ein Getriebe gemäß einer einundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
66 ein Getriebe gemäß einer zweiundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
67 ein Getriebe gemäß einer dreiundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
68 ein Getriebe gemäß einer vierundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
69 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 65,
70 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 66,
71 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 67 und 68,
72 ein Getriebe gemäß einer fünfundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
73 ein Getriebe gemäß einer sechsundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
74 ein Getriebe gemäß einer siebenundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
75 ein Getriebe gemäß einer achtundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
76 ein Getriebe gemäß einer neunundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
77 ein Getriebe gemäß einer fünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
78 ein Getriebe gemäß einer einundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
79 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 73,
80 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 74,
81 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 75,
82 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 76,
83 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 77,
84 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 78,
85 ein Getriebe gemäß einer zweiundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
86 ein Getriebe gemäß einer dreiundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
87 ein Getriebe gemäß einer vierundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
88 ein Getriebe gemäß einer fünfundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
89 ein Getriebe gemäß einer sechsundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
90 ein Getriebe gemäß einer siebenundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
91 ein Getriebe gemäß einer achtundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
92 ein Getriebe gemäß einer neunundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
93 ein Getriebe gemäß einer sechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
94 ein Getriebe gemäß einer einundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
95 ein Getriebe gemäß einer zweiundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
96 ein Getriebe gemäß einer dreiundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
97 ein Getriebe gemäß einer vierundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
98 ein Getriebe gemäß einer fünfundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
99 ein Getriebe gemäß einer sechsundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
100 ein Getriebe gemäß einer siebenundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
101 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 89 und 91,
102 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 90 und 92,
103 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 93,
104 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 94 und 95,
105 ein Getriebe gemäß einer achtundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
106 ein Getriebe gemäß einer neunundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
107 ein Getriebe gemäß einer siebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
108 ein Getriebe gemäß einer einundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
109 ein Getriebe gemäß einer zweiundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
110 ein Getriebe gemäß einer dreiundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
111 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 107,
112 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 108,
113 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 109 und 110,
114 ein Getriebe gemäß einer vierundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
115 ein Getriebe gemäß einer fünfundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
116 ein Getriebe gemäß einer sechsundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
117 ein Getriebe gemäß einer siebenundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
118 ein Getriebe gemäß einer achtundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
119 ein Getriebe gemäß einer neunundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
120 ein Getriebe gemäß einer achtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
121 ein Getriebe gemäß einer einundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
122 ein Getriebe gemäß einer zweiundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
123 ein Getriebe gemäß einer dreiundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
124 ein Getriebe gemäß einer vierundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
125 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 115,
126 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 116,
127 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 117,
128 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 118,
129 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 119
130 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 120,
131 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 121,
132 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 122 und 123,
133 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 124,
134 ein Getriebe gemäß einer fünfundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
135 ein Getriebe gemäß einer sechsundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
136 ein Getriebe gemäß einer siebenundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
137 ein Getriebe gemäß einer achtundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
138 ein Getriebe gemäß einer neunundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt ein Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine zweite Radebene II zugeordnet, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I sowie eine Rückwärtsgangstufe R zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die Rückwärtsgangstufe R und weiter die erstes Radebene I, ein drittes Schaltelement S3, eine viertes Schaltelement S4, die zweite Radebene II, ein sechstes Schaltelement S6, ein siebtes Schaltelement S7, eine dritte Radebene III sowie eine vierte Radebene IV.
Jede der genannten Radebenen I, II, III, IV und R weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist und eine zweite Vorgelegewelle und dritte Vorgelegewelle VW2, VW3, die jeweils als Hohlwellen ausgebildet sind und auf der radialen Außenseite der als Vollwelle ausgebildeten ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet sind. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist dabei im Bereich der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III eingeordnet, wohingegen die dritte Vorgelegewelle VW3 im Bereich der ersten Radebene I angeordnet ist. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung des Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die Rückwärtsgangstufe R auf und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die erste Radebene I, ein fünftes Schaltelement S5, die zweite Radebene II, die dritte Radebene III sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die sieben Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5, S6 und S7 sowie die fünf Radebenen I, II, II, IV, R beschrieben.
Die Rückwärtsgangstufe R weist ein Übertragungselement auf der Eingangswellenachse 4 auf der zweiten Eingangswelle EW2 im Sinne eines Festrades auf. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1. Dieses ist mittels des ersten Schaltelements S1 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die erste Radebene I weist ein Übertragungselement auf der Eingangswellenachse 4 auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist. Das Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 ist fest auf der dritten Vorgelegewelle VW3 angeordnet und im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet, da dieses mittels des zweiten Schaltelements S2 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches auf einer Hohlwelle HW fest angeordnet ist. Die Hohlwelle HW ist dabei koaxial und parallel zur Abtriebswelle AW auf deren radialer Außenseite angeordnet. Das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 ist im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet, da dieses mittels des sechsten Schaltelements S6 an die Abtriebswelle AW koppelbar ist. Das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Vorgelegewellenachse 5 ist auf der zweiten Vorgelegewellen VW2 fest angeordnet. Das Übertragungselement der dritten Radebene III auf der Eingangswellenachse 4 ist im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet, da dieses mittels des siebten Schaltelements S7 and die Abtriebswelle AW koppelbar ist. Das Übertragungselement der dritten Radebene III auf der Vorgelegewellenachse 5 ist fest auf zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet. Das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4 ist im Sinne eines Festrades ausgebildet, d.h. fest mit der Abtriebswelle AW verbunden. Das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Vorgelegewellenachse 5 ist fest auf der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet. Die vierte Radebene IV ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet.
Mittels des ersten Schaltelementes S1 auf der Vorgelegewellenachse 5 ist die Rückwärtsgangstufe R an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Mittels des zweiten Schaltelementes S2 auf der Vorgelegewellenachse 5 ist die dritte Vorgelegewelle VW3 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar.
Mittels des dritten Schaltelementes S3 auf der Eingangswellenachse 4 ist die erste Eingangswelle EW1 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Mittels des vierten Schaltelementes S4 auf der Eingangswellenachse 4 ist die Hohlwelle HW an die erste Eingangswelle EW1 koppelbar.
Mittels des fünften Schaltelementes S5 auf der Vorgelegewellenachse 5 ist die dritte Vorgelegewelle VW3 an die zweite Vorgelegewelle VW2 koppelbar. Mittels des sechsten Schaltelementes S6 auf der Eingangswellenachse 4 ist die Hohlwelle HW an die Abtriebswelle AW koppelbar. Mittels des siebten Schaltelementes S7 ist die dritte Radebene III an die Abtriebswelle AW koppelbar.
Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement 2 sind in einer ersten Schalteinrichtung SE1 gemeinsam angeordnet, das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 sind gemeinsam in einer zweiten Schalteinrichtung SE2 angeordnet.
Das fünfte Schaltelement S5 ist in einer dritten Schalteinrichtung SE3 eingeordnet und das sechste Schaltelement S6 und das siebte Schaltelement S7 sind gemeinsam in einer vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtung können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung und falls die Schalteinrichtung einen Schaltelement aufweist als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 1 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 1 eine zur und auf der Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf, eine parallel und koaxial zur Abtriebswelle angeordnete Hohlwelle sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 1 zwei zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite und dritte Vorgelegewelle VW2, VW3.
Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie drei Doppelschaltelemente S1, S2; S3, S4 und S6, S7 sowie ein Einzelschaltelemente S5. Mittels des Getriebes 1 gemäß 1 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens ein Rückwärtsgang darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 1 eine erste Radebene I und eine Rückwärtsgangstufe R, welche mittels des ersten Schaltelements S1 bzw. des zweiten Schaltelements S2 an die als Vollwelle ausgebildete erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar sind. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist, ist mittels des dritten Schaltelements S3 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der vierten Radebene IV sind sowohl auf der Abtriebswelle AW als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert. Die vierte Radebene IV ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III auf der Vorgelegewellenachse 5 sind auf der zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerten zweiten Vorgelegewelle VW2, welche als Hohlwelle ausgebildet ist, verdrehfest fixiert. Die zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2 ist mittels des fünften Schaltelements S5 mit der dritten Vorgelegewelle VW3 und damit mit der ersten Radebene I koppelbar. Die zweite Radebene II ist mittels des sechsten Schaltelements S6 und die dritte Radebene III ist mittels des siebten Schaltelements S7 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die zweite Radebene II ist mittels des vierten Schaltelements S4 an die erste Eingangswelle EW1 und mittels des sechsten Schaltelements S6 an die Abtriebswelle AW koppelbar.
2 zeigt ein Getriebe einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 2 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 1 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 1 ist die Rückwärtsgangstufe R und das sie betätigende erste Schaltelement S1 nun zwischen der ersten Radebene I und der zweiten Radebene II angeordnet, genauer ist das erste Schaltelement S1 nun in der dritten Schalteinrichtung SE3 zusammen mit dem fünften Schaltelement S5 angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R weist somit ein Übertragungselement auf der Eingangswellenachse 4 auf, welches auf der Hohlwelle HW fest angeordnet ist. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 ist im Sinne eines Losrades für die dritte Vorgelegewelle VW3 ausgebildet; mittels des ersten Schaltelements S1 ist dieses an die dritte Vorgelegewelle VW3 koppelbar.
Das Getriebe 1 gemäß 2 weist somit drei Dreidoppelschaltelemente in der zweiten Schalteinrichtung SE2 (drittes und viertes Schaltelement S3, S4), der dritten Schalteinrichtung SE3 (erstes Schaltelement S1 und fünftes Schaltelement S5) und in der vierten Schalteinrichtung SE4 (sechstes Schaltelement S6 und siebtes Schaltelement S7) auf sowie ein Einzelschaltelement S2 in der ersten Schalteinrichtung SE1. Mittels des Getriebes 1 gemäß 2 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens drei Rückwärtsgänge darstellbar. Die erste Radebene I ist mittels des zweiten Schaltelements S2 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar und mittels des ersten Schaltelements S1 mit der Rückwärtsgangstufe R. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist, ist mittels des dritten Schaltelements S3 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der vierten Radebene IV sind sowohl auf der Abtriebswelle AW als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert. Die vierte Radebene VI ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III auf der Vorgelegewellenachse 5 sind auf der zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerten und als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Vorgelegewelle VW2 verdrehfest fixiert. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die dritte Vorgelegewelle VW3 und damit an die erste Radebene I koppelbar. Die Übertragungselemente der Rückwärtsgangstufe R und der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 sind auf der zur Abtriebswelle AW koaxial gelagerten Hohlwelle HW verdrehfest fixiert, wobei die zur Abtriebswelle AW koaxial gelagerte Hohlwelle HW mittels des vierten Schaltelements S4 mit der ersten Eingangswelle EW1 und mittels des sechsten Schaltelements S6 an die Abtriebswelle AW koppelbar ist.
3 zeigt ein Getriebe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 3 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 1 gezeigt erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG.
Zur Betätigung der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG sind vier weitere Schaltelemente S8, S9, S10 und S11 angeordnet. Die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG umfasst ein Planetengetriebe GP, welches im Wesentlichen in üblicher Weise aufgebaut ist und ein zentrales Sonnenrad SR umfasst, welches zumindest ein Planetenrad PR auf dessen radialer Außenseite eingreift. Das bzw. die Planetenräder PR sind in einem Planetenträger PT, auch Steg genannt, drehbar gelagert. Auf der radialen Außenseite der Planetenräder PR ist wiederum ein Hohlrad HR des Planetengetriebes GP angeordnet, in das das oder die Planetenräder PR eingreifen. Der Planetenträger PT ist mit einer Planetenträgerwelle PTW1, PTW2 sowohl auf der Antriebsseite des Planetengetriebes GP – erste Planetenradträgerwelle PTW1 als Hohlwelle ausgebildet – also auf der Abtriebsseite des Planetengetriebes GP – zweite Planetenradträgerwelle PTW2 als Vollwelle ausgebildet – verbunden. In diesem Sinne kann auch von einer Planetenträgerwelle mit dem antriebsseitigen Abschnitt PTW1 und dem abtriebsseitigen Abschnitt PTW2 gesprochen werden. Die zweite Planetenträgerwelle PTW2 ist als Vollwelle und Abtriebswelle AW ausgebildet. Die ersten Planetenträgerwelle PTW1 ist dagegen als Hohlwelle ausgebildet und parallel und koaxial zur Sonnenwelle SW, also der Welle, die mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes GP verbunden ist auf deren radialer Außenseite angeordnet. Das Hohlrad HR ist mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Hohlradwelle HRW verbunden, die auf der Abtriebsseite des Planetengetriebes GP und parallel und koaxial zur Abtriebswelle AW auf deren radialer Außenseite angeordnet ist. Diese Sonnenwelle SW der 3 entspricht dabei der Abtriebswelle AW der 1. Das Übertragungselement der vierten Radebene IV ist jetzt – wie auch in der 4 – im Sinne eines Losrades ausgebildet.
Im Folgenden werden nun die vier weiteren Schaltelemente S8, S9, S10 und S11 beschrieben.
Das achte Schaltelement S8 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und einerseits mit dem Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4, andererseits mit der Sonnenwelle SW verbunden. Das achte Schaltelement S8 verbindet somit bei Betätigung das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4 mit der Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP.
Das neunte Schaltelement S9 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und einerseits mit der ersten Planetenträgerwelle PTW1 des Planetengetriebes GP, andererseits mit dem Übertragungselement der vierten Radebene IV verbunden und stellt bei Betätigung einer Verbindung zwischen der vierten Radebene IV und der ersten Planetenträgerwelle PTW1 her.
Das zehnte Schaltelement S10 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und einerseits mit dem Gehäuse G des Getriebes 1, andererseits mit der Hohlradwelle HRW des Planetengetriebes GP verbunden und ermöglicht eine Kopplung zwischen Gehäuse G und Hohlradwelle HRW.
Das elfte Schaltelement S1 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der Hohlradwelle HRW und der zweiten Planetenträgerwelle PTW2 des Planetengetriebes GP, welche als Abtriebswelle AW ausgebildet ist.
Die Schaltelemente S8 und S9 sind gemeinsam in einer fünften Schalteinrichtung SE5, die Schaltelemente S10 und S11 sind gemeinsam in einer Wechselschalteinrichtung SE6 angeordnet. Wie auch Schaltelemente S1 bis S7 können auch hier Schaltelementbetätigungseinrichtungen für die Schalteinrichtungen SE5 und SE6 in Form von Einfachsynchronisation bzw. Doppelsynchronisierungen vorgesehen sein.
Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 1 ist die Abtriebswelle AW der 1 nun als Sonnenwelle SW für die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG ausgebildet. Das Planetengetriebe GP der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG stellt mittels eines Doppelschaltelements S10, S11 in der sechsten Schalteinrichtung SE6 zwei Übersetzungen mit i₁ = 1 und i₂ ≠ 1 bereit. Insgesamt umfasst das Getriebe 1 gemäß 3 fünf Doppelschaltelemente S1, S2 in der ersten Schalteinrichtung SE1, S3 und S4 in der zweiten Schalteinrichtung SE2, S6 und S7 in der vierten Schalteinrichtung SE4, S8 und S9 in der fünften Schalteinrichtung SE5 sowie S10 und S11 in der sechsten Schalteinrichtung SE6 und ein Einzelschaltelement S5 in der dritten Schalteinrichtung SE3. Mittels des Getriebes 1 gemäß 3 sind mindesten zehn Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar. Die vierte Radebene IV ist mittels des achten Schaltelements S8 sowohl an die Sonnenwelle SW als auch mittels des neunten Schaltelements S9 an die ersten Planetenradträgerwelle PTW1 koppelbar. Die Hohlradwelle HRW des Planetengetriebes GP ist mittels des zehnten Schaltelements S10 bzw. des elften Schaltelements S11 an das Gehäuse G bzw. an die zweite Planetenträgerwelle PTW2 koppelbar. Die zweite Planetenträgerwelle PTW2 ist als Abtriebswelle AW des Getriebes 1 ausgebildet.
4 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 4 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 2 gezeigt, welches um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG ergänzt wurde. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 4 entspricht dabei beginnend von der Antriebesseite AN bis zur vierten Radebene IV dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 2 und beginnend von der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB des Getriebes 1 entspricht der Aufbau des Getriebes 1 dem des Getriebes 1 gemäß 3.
Im Unterschied zu dem Getriebe 1 gemäß 2 ist die Abtriebswelle AW der 1 als Sonnenwelle SW für die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG in 4 ausgebildet. Das Planetengetriebe GP der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG stellt mittels eines Doppelschaltelements S10, S11 in der sechsten Schalteinrichtung SE6 zwei Übersetzungen mit i₁ = 1 und i₂ ≠ 1. Insgesamt umfasst das Getriebe 1 gemäß 1 fünf Doppelschaltelemente S3 und S4 in der zweiten Schalteinrichtung SE2, S1 und S5 in der dritten Schalteinrichtung SE3, S6 und S7 und in der vierten Schalteinrichtung SE4, S8 und S9 und in der fünften Schalteinrichtung SE5 sowie S10 und S11, in der sechsten Schalteinrichtung SE6 bereit sowie ein Einzelschaltelement S2. Mittels des Getriebes 1 gemäß 4 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens sechs Rückwärtsgänge darstellbar. Die vierte Radebene IV ist mittels des achten Schaltelements S8 sowohl an die Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP als auch mittels des neunten Schaltelements S9 an die erste Planetenträgerwelle PTW1 koppelbar. Die Hohlradwelle HW des Planetengetriebes GP ist mittels des zehnten Schaltelements S10 bzw. des elften Schaltelements S11 an das Gehäuse G bzw. an die zweite Planententrägerwelle PTW2 koppelbar. Die zweite Planetenträgerwelle PTW2 ist als Abtriebswelle AW des Getriebes 1 ausgebildet.
5 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 5 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 1 gezeigt, welches um eine lastschaltbare Radebene-Rangegruppe LRRG ergänzt wurde. Einer der Unterschiede zum Getriebe 1 gemäß 1 ist, das nun die Abtriebswelle des Getriebes 1 gemäß 1 als Verbindungs- oder Zwischenwelle ZW ausgebildet ist. Der Aufbau des Getriebes 1 beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der vierten Radebene IV entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 1. Die Zwischenwelle ZW ist mittels eines zehnten Schaltelements S10 an eine zweite Hohlwelle HW2, welche koaxial und parallel auf der radialen Außenseite der Zwischenwelle ZW angeordnet ist, koppelbar. Die Zwischenwelle ZW ist weiter mit einem elften Schaltelement S11 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Auf einer zweiten Hohlwelle HW2 sind die Übertragungselemente der vierten Radebene IV und einer fünften Radebene V auf der Eingangswellenachse 4 fest angeordnet. Das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Vorgelegewellenachse 5 ist im Sinne Losrades ausgebildet und mittels eines achten Schaltelements S8 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Mittels eines neunten Schaltelements S9, welches ebenso wie das achte Schaltelement S8 auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet ist, ist die erste Vorgelegewelle VW1 an eine vierte Vorgelegewelle VW4, welche als Vollwelle ausgebildet ist, koppelbar. Die vierte Vorgelegewelle VW4 weist Übertragungselemente der fünften Radebene V sowie einer sechsten Radebene VI auf.
Die lastschaltbare Radebene-Rangegruppe LRRG umfasst also zwei weitere Radebenen V und VI. Auf der vierten Vorgelegewelle VW4 sind die Übertragungselemente in Form von Festrädern für die fünfte Radebene V und die sechste Radebene VI angeordnet. Auf der zweiten Hohlwelle HW2 ist das Übertragungselement der fünften Radebene V fest angeordnet, wohingegen auf der Abtriebswelle AW das Übertragungselement der sechsten Radebene VI fest angeordnet ist. Die sechste Radebene VI ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet. Weiterhin ist eine weitere Vorgelegewellenachse 5a parallel zu der Eingangswellenachse 4 und zur Vorgelegewellenachse 5 angeordnet. Auf der weiteren Vorgelegewellenachse 5a ist eine als Vollwelle ausgebildete fünfte Vorgelegewelle VW4a angeordnet, welche im Sinne von Festrädern ausgebildete Übertragungselemente der fünften Radebene V und der sechsten Radebene VI aufweist. Die Übersetzung der sechsten Radebene VI entspricht dabei der der vierten Radebene IV.
Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 1 umfasst das Getriebe 1 gemäß 5 also eine Verbindungs- oder Zwischenwelle ZW, die der Abtriebswelle des Getriebes 1 gemäß 1 entspricht. Es sind zwei zusätzliche Radebenen V und VI angeordnet, wobei die Übersetzung der sechsten Radebene VI und der vierten Radebene IV gleich sind. Weiterhin sind nun zwei Doppelschaltelemente S8 und S9 (fünfte Schalteinrichtung SE5) und S10 und S11 (sechste Schalteinrichtung SE6) angeordnet. Die fünfte Schalteinrichtung SE5 ist auf der Vorgelegewellenachse 5, die sechste Schalteinrichtung SE6 auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet.
Mittels des Getriebes 1 gemäß 5 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar. Die Übertragungselemente der Radebenen IV und V auf der Eingangswellenachse 4 sind auf der zweiten Hohlwelle HW2, welche koaxial zur Eingangswellenachse 4 angeordnet ist, verdrehfest fixiert. Diese können mittels des zehnten Schaltelements S10 an die Zwischenwelle ZW gekoppelt werden. Weiterhin kann die Zwischenwelle ZW an die Abtriebswelle AW mittels des elften Schaltelements S11 gekoppelt werden. Die erste Vorgelegewelle VW1 kann mittels des neunten Schaltelements S9 auf der Vorgelegewellenachse 5 an die ebenfalls als Vollwelle ausgebildete vierte Vorgelegewelle VW4 gekoppelt werden, die koaxial zur ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist. Die Übertragungselemente der sechsten Radebene VI sind sowohl auf der vierten Vorgelegewelle VW4, der fünften Vorgelegewelle VW4a sowie der Abtriebswelle AW verdrehfest fixiert. Die sechste Radebene VI ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet. Die vierte Radebene IV kann mittels des achten Schaltelements S8 an die erste Vorgelegewelle VW1 gekoppelt werden. Zur Leistungsverzweigung ist eine weitere Vorgelegewellenachse 5a angeordnet sein. Auf dieser ist eine weitere als Vollwelle ausgebildete fünfte Vorgelegewelle VW4a angeordnet, auf der ebenfalls verdrehfest fixierte Übertragungselemente der fünften Radebene V und der sechsten Radebene VI analog zur vierten Vorgelegewelle VW4 angeordnet sind. Weitere Vorgelegewellenachsen sind allgemein bei den Radebenen-Rangegruppen denkbar.
6 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 6 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 2 gezeigt, welches um eine lastschaltbare Radebene-Rangegruppe LRRG ergänzt wurde. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 6 entspricht dabei beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der dritten Radebene III dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 2. Einziger Unterschied ist, dass die Abtriebswelle AW nun als Verbindungs- oder Zwischenwelle ZW für die lastschaltbare Radebene-Rangegruppe LRRG ausgebildet ist. Beginnend von der dritten Radebene III in Richtung der Abtriebsseite AB entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 6 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 5.
Mittels des Getriebes 1 gemäß 6 sind somit mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens sechs Rückwärtsgänge darstellbar. Die Ausführungen zur 2 bzw. zur 5 in Bezug auf die darstellbaren Radebenen-Rangegruppe gelten entsprechend.
7 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 1. 8 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 2. 9 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 3. 10 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 4. 11 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 5. 12 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 6.
In den 7 bis 12 ist jeweils eine Schaltmatrix für Getriebe 1 gemäß der 1 bis 6 gezeigt, also in 7 eine Schaltmatrix für eine Getriebe 1 gemäß 1, in 8 für ein Getriebe gemäß 2 usw. Die jeweiligen Schaltmatrizen der 7 bis 12 sind im Wesentlichen gleich aufgebaut. Waagerecht sind dabei Spalten für verschiedene Gruppen G1, G2 („Gruppe“) in den 9 bis 12 und in allen weiteren Figuren für die zur Darstellung des entsprechenden Ganges eingebundenen Radebenen („Stufen“) gezeigt sowie für den entsprechenden Gang, wobei Vorwärtsgänge mit V1 bis V6 bzw. V1 bis V10 und Rückwärtsgänge mit R, R1 bis R3, R1 bis R2 sowie R1 bis R6 bezeichnet werden und entsprechende Spalten für die beiden Kupplungen K1 und K2 und für die entsprechenden Schaltelemente S1 bis S7 bzw. S1 bis S11. Diese Ausführungen sowie die beiden nächsten Absätze gelten entsprechend auch für die weiteren in der Beschreibung genannten Schaltmatrizen.
Die in der Schaltmatrize freigelassenen Einträge zeigen an, dass das entsprechende Schaltelement bzw. die entsprechende Kupplung geöffnet ist, d.h., dass das Schaltelement bzw. die Kupplung hierbei keine Kräfte bzw. kein Drehmoment von den an das Schaltelement bzw. an die Kupplung angeschlossene oder mit diesem bzw. mit dieser verbundenen jeweiligen Wellen oder Übertragungselementen überträgt. Ein mit einem Kreuz versehener Eintrag in der Schaltmatrize bezeichnet ein entsprechend bestätigtes bzw. geschlossenes Schaltelement bzw. Kupplung, das bzw. die dann Kräfte und Drehmomente zwischen den an das Schaltelement bzw. an die Kupplung angeschlossenen Wellen bzw. Übertragungselementen überträgt.
Die Stufen in der Schaltmatrix, welche mit Buchstaben bezeichnet sind, entsprechen dabei wie folgt den Radebenen: a entspricht der ersten Radebene I, b entspricht der zweiten Radebene II, c entspricht der dritten Radebene III, d entspricht der vierten Radebene IV und R entspricht der Rückwärtsgangstufe. Die bezeichnet DD ist als Abkürzung für „Direct Drive“ zu verstehen, bei dem ein direkter Durchtrieb von der ersten Eingangswelle EW1 ohne Einbindung von Radebenen letztendlich auf die Abtriebswelle AW ermöglicht wird. Der Begriff „umfassen“ in Bezug auf Radebenen und Gänge ist insbesondere im Sinne von Radebenen zu verstehen, die bei der Darstellung des entsprechenden Ganges beteiligt sind. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen G1 die „langsame“ Gruppe der Vorwärtsgänge bzw. der Rückwärtsgänge, wohingegen das Bezugszeichen G2 die „schnelle“ Gruppe der Vorwärtsgänge bzw. der Rückwärtsgänge bezeichnet. Beispielhaft sei hier der erste Vorwärtsgang V1 in der Schaltmatrize gemäß 7 beschrieben: Der erste Vorwärtsgang V1 umfasst die Radebenen II und IV und um diesen darzustellen sind die Kupplung K1 sowie die Schaltelemente S2, S4 und S5 geschlossen und die Kupplung K2 sowie die Schaltelemente S1, S3, S6 und S7 geöffnet.
13 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 13 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 2 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 2 ist beim Getriebe 1 gemäß 13 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und eine mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Vorgelegewellenachse 5 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Vorgelegewellenachse 5 und weiter schließlich auf die Abtriebswelle AW übertragen, insbesondere mittels zumindest einem Schaltelement und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 letztendlich über die Abtriebswelle AW bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankopplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls an den Übertragungselementen der Radebenen erfolgen, welche sowohl vom Antrieb als auch vom Abtrieb durch Schaltelemente getrennt werden können, insbesondere also solche Radebenen, die Übertragungselemente auf Hohlwellen aufweisen.
14 zeigt ein Getriebe gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 14 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist zumindest eine Rückwärtsgangstufe R und eine zweite Radebene II, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die Rückwärtsgangstufe R, die zweite Radebene II, ein zweites Schaltelement S2, eine dritte Radebene III sowie eine vierte Radebene IV. Jede der genannten Radebenen I, II, III, IV und R weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1 und eine vierte Vorgelegewelle VW4, welche jeweils als Vollwellen ausgebildet sind und eine zweite Vorgelegewelle VW2 und eine dritte Vorgelegewelle VW3, die jeweils als Hohlwellen ausgebildet sind und dabei koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf deren radialer Außenseite im Bereich der zweiten Radebene II bzw. der dritten Radebene III angeordnet sind. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebswelle AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter die Rückwärtsgangstufe R, ein drittes Schaltelement S3, ein erstes Schaltelement S1, die zweite Radebene II, ein viertes Schaltelement S4, die dritte Radebene III, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6 sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die sechs Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5 und S6 sowie die fünf Radebenen I, II, III, IV und R beschrieben.
Die erste Radebene I ist als Antriebskonstante ausgebildet und weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches mit der als Vollwelle ausgebildeten Vorgelegewelle VW1 fest verbunden ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist ein Übertragungselement auf der Eingangswellenachse 4 auf, welches fest mit der Eingangswelle EW1 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches im Sinne eines Losrades ausgebildet ist und mittels des dritten Schaltelementes S3 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der Eingangswelle EW1 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Vorgelegewelle VW2 verbunden ist. Dieses Übertragungselement ist im Sinne eines Losrades ausgebildet, da die zweite Vorgelegewelle VW2 mittels des ersten Schaltelements S1 an die als Vollwelle ausgebildete erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar ist.
Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der Abtriebswelle AW verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der als Hohlwelle ausgebildeten dritten Vorgelegewelle VW3 verbunden ist. Dieses ist also im Sinne eines Losrades ausgebildet, da dieses mittels des fünften Schaltelements S5 an die als Vollwelle ausgebildete erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar ist. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein fest mit der Abtriebswelle AW verbundenes Übertragungselement auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der vierten Vorgelegewelle VW4, welche als Vollwelle ausgebildet ist, verbunden ist.
Das erste Schaltelement S1 auf der Vorgelegewellenachse 5 ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und erster Vorgelegewelle VW1. Das zweite Schaltelement S2 auf der Eingangswellenachse 4 ermöglicht eine Kopplung von erster Eingangswelle EW1 und Abtriebswelle AW bei Betätigung. Das dritte Schaltelement S3 auf der Vorgelegewellenachse 5 ermöglicht eine Kopplung der Rückwärtsgangstufe R an die erste Vorgelegewelle VW1. Das vierte Schaltelement S4 auf der Vorgelegewellenachse 5 ermöglicht eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und dritter Vorgelegewelle VW3. Das fünfte Schaltelement S5 ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und erster Vorgelegewelle VW1. Das sechste Schaltelement S6 auf der Vorgelegewellenachse 5 ermöglicht eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und vierter Vorgelegewelle VW4.
Das erste Schaltelement S1 und das dritte Schaltelement S3 sind gemeinsam in einer ersten Schalteinrichtung SE1 und das fünfte Schaltelement S5 und das sechste Schaltelement S6 sind gemeinsam in einer vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet. Das zweite Schaltelement S2 ist in einer zweiten Schalteinrichtung SE2 und das vierte Schaltelement S4 ist in einer dritten Schalteinrichtung SE3 angeordnet. Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtung können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 14 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 14 eine zur auf auf der Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf, welche als Vollwelle ausgebildet ist sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1 und vierte Vorgelegewelle VW4, welche als Vollwellen ausgebildet sind. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 14 zwei zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Vollwellen ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2 sowie dritte Vorgelegewelle VW3 auf. Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie zwei Doppelschaltelemente S3, S1 und S5, S6 sowie zwei Einzelschaltelemente S2 und S4.
Mittels des Getriebes 1 gemäß 14 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Die Rückwärtsgangstufe R und die vierte Radebene IV sind mittels des dritten Schaltelements S3 bzw. des sechsten Schaltelements S6 an die als Vollwelle ausgebildete erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die zweite Radebene II ist mittels des ersten Schaltelements S1 an die erste Vorgelegewelle VW1 und mittels des vierten Schaltelements S4 mit der dritten Vorgelegewelle VW3 und damit mit der dritten Radebene III koppelbar. Die dritte Radebene III ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW1 und mittels des vierten Schaltelements S4 an die zweite Vorgelegewelle und damit an die zweite Radebene II koppelbar. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des zweiten Schaltelements S2 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der ersten Radebene I auf der Eingangswellenachse 4 als auch auf der Vorgelegewellenachse 5 sind auf der jeweiligen Welle verdrehfest fixiert. Die erste Radebene I ist somit als Antriebskonstante ausgebildet.
15 zeigt ein Getriebe gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 15 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 14 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 14 ist beim Getriebe 1 gemäß 15 das dritte Schaltelement S3 anstelle in der ersten Schalteinrichtung SE1 jetzt in der dritten Schalteinrichtung SE3 zusammen mit dem vierten Schaltelement S4 angeordnet. Dementsprechend ist die Rückwärtsgangstufe R, welche mittels des dritten Schaltelements S3 betätigbar ist, anstelle zwischen der ersten Radebene I und der zweiten Radebene II jetzt zwischen der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III angeordnet. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Eingangswellenachse 4 ist nun mit der Abtriebswelle AW fest verbunden und mittels des dritten Schaltelements S3 ist das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 an die zweite Vorgelegewelle VW2 koppelbar. Dieses ist also im Sinne eines Losrades für die zweite Vorgelegewelle VW2 ausgebildet. Das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 sind gemeinsam in der dritten Schalteinrichtung SE3 angeordnet. Die Einzelschaltelemente S2 und S4 sind nun zwischen den beiden gleichen Radebenen, hier der zweiten und der dritten Radebene II, III angeordnet.
Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 14 sind mittels des Getriebes 1 gemäß 15 mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar. Die vierte Radebene IV ist mittels des sechsten Schaltelements S6 an die als Vollwelle ausgebildete erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die Rückwärtsgangstufe R ist mittels des dritten Schaltelements S3 an die zweite Radebene II koppelbar. Die zweite Radebene II ist mittels des ersten Schaltelements S1 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar und mittels des vierten Schaltelements S4 an die dritte Radebene III. Die dritte Radebene III ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar und mittels des vierten Schaltelements S4 an die zweite Radebene II koppelbar. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des zweiten Schaltelements S2 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der ersten Radebene I sind sowohl auf der ersten Vorgelegewelle VW1 als auch auf der zweiten Eingangswelle EW2 verdrehfest fixiert. Die erste Radebene I ist somit als Antriebskonstante ausgebildet.
16 zeigt ein Getriebe gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 16 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 15 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 15 ist das dritte Schaltelement S3 anstelle in der dritten Schalteinrichtung SE3 auf der Vorgelegewellenachse 5 nun in der zweiten Schalteinrichtung SE2 auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Eingangswellenachse 4 ist nun im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet, da dieses mittels des dritten Schaltelements S3 an diese koppelbar ist. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 ist auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 nun verdrehfest angeordnet.
Die Abfolge von Radebenen und Schaltelementen auf der Eingangswellenachse 4 ist wie folgt: Erste Radebene I, zweite Radebene II, zweites Schaltelement S2, drittes Schaltelement S3, Rückwärtsgangstufe R, dritte Radebene III und vierte Radebene IV. Die Abfolge von Radebenen und Schaltelementen auf der Vorgelegewellenachse 5 ist nun wie folgt: Erste Radebene I, erstes Schaltelement S1, zweite Radebene II, Rückwärtsgangstufe R, viertes Schaltelement S4, dritte Radebene III, fünftes Schaltelement S5, sechstes Schaltelement S6 sowie vierte Radebene IV.
Das Getriebe 1 gemäß 16 weist zwei Doppelschaltelemente S2, S3 und S5, S6 in der zweiten Schalteinrichtung SE2 bzw. der vierten Schalteinrichtung SE4 auf. Mittels des Getriebes 1 gemäß 16 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar. Die vierte Radebene IV ist mittels des sechsten Schaltelements S6 mit der ersten Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 sind auf der zur Vorgelegewellenachse 5 koaxial gelagerten zweiten Vorgelegewelle VW2 verdrehfest fixiert. Die Rückwärtsgangstufe R ist mittels des dritten Schaltelements S3 mit der Abtriebswelle AW koppelbar. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist mittels des vierten Schaltelements S4 an die dritte Radebene III und mittels des ersten Schaltelements S1 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die dritte Radebene III ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW1 und mittels des vierten Schaltelements S4 an die zweite Vorgelegewelle VW2 koppelbar. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des zweiten Schaltelements S2 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der ersten Radebene I sind auf der zweiten Eingangswelle EW2 und auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert. Die erste Radebene I ist somit als Antriebskonstante ausgebildet.
17 zeigt ein Getriebe gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 17 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 14 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 17 entspricht dem der 14, beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der vierten Radebene IV, wobei die Abtriebswelle nun als Sonnenwelle SW ausgebildet ist und das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse im Sinne eines Losrades ausgebildet ist. Der Aufbau der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG entspricht im Wesentlichen der der 3, wobei die fünfte Schalteinrichtung SE5 die Schaltelemente S7 und S8 und die sechste Schalteinrichtung SE6 die Schaltelemente S9 und S10 umfasst. Das Planetengetriebe GP der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG stellt mittels des Doppelschaltelements S9, S10 in der sechsten Schalteinrichtung SE6 zwei Übersetzungen mit i₁ = 1 und i₂ ≠ 1 bereit. Mittels des Getriebes 1 gemäß 17 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens acht Rückwärtsgänge darstellbar. Im Übrigen darf auf die Ausführungen zur 3 bezüglich der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG analog verwiesen werden.
18 zeigt ein Getriebe gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 18 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 15 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 18 entspricht der der 15 beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der vierten Radebene IV, wobei die Abtriebswelle nun als Sonnenwelle SW ausgebildet ist und das Übertragungselement der vierten Radebene IV im Sinne eines Losrades ausgebildet ist. Der Aufbau der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG entspricht im Wesentlichen dem der 17, wobei die fünfte Schalteinrichtung SE5 die Schaltelemente S7 und S8 und die sechste Schalteinrichtung SE6 die Schaltelemente S9 und S10 umfasst. Das Planetengetriebe GP der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG stellt mittels des Doppelschaltelements S9, S10 in der sechsten Schalteinrichtung SE6 zwei Übersetzungen mit i₁ = 1 und i₂ ≠ 1 bereit. Mittels des Getriebes 1 gemäß 18 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Im Übrigen wird auf die Beschreibung zur 17 bezüglich der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG analog verwiesen werden.
19 zeigt ein Getriebe gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 19 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 16 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 19 entspricht der der 16 beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der vierten Radebene IV, wobei die Abtriebswelle nun als Sonnenwelle SW ausgebildet ist und das Übertragungselement der vierten Radebene IV im Sinne eines Losrades ausgebildet ist. Der Aufbau der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG entspricht im Wesentlichen dem der 17, wobei die fünfte Schalteinrichtung SE5 die Schaltelemente S7 und S8 und die sechste Schalteinrichtung SE6 die Schaltelemente S9 und S10 umfasst. Das Planetengetriebe GP der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG stellt mittels des Doppelschaltelements S9, S10 in der sechsten Schalteinrichtung SE6 zwei Übersetzungen mit i₁ = 1 und i₂ ≠ 1 bereit. Mittels des Getriebes 1 gemäß 19 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Im Übrigen darf auf die Beschreibungen zu den 16 und bezüglich der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG zu 17 analog verwiesen werden.
20 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 14. 21 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 17. 22 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 15 und 16. 23 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 18 und 19. In Bezug auf die Schaltmatrizen der 20 bis 23 darf in analoger Weise auf die 7 bis 12 verwiesen werden.
24 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 24 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 15 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 15 ist beim Getriebe 1 gemäß 24 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft und Drehmoment auf das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 und weiter über die zweite Radebene II auf das Vorgelege 6 oder mittels des zweiten Schaltelements S2 auf die Abtriebswelle AW übertragen und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 letztendlich über die Abtriebswelle AW bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankopplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch an entsprechende Übertragungselemente auf der Vorgelegewellenachse 5 erfolgen.
25 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 25 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 24 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 24 ist beim Getriebe 1 gemäß 25 ein zusätzliches Schaltelement SH auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet, welches mit dem zweiten Schaltelement S2 in der zweiten Schalteinrichtung SE2 angeordnet ist. Dies verbessert die Hybridfunktionalität erheblich, da somit die zweite Radebene II sowohl vom Antrieb als auch vom Abtrieb abkoppelbar ist. Dies ermöglicht schleppmomentfreien rein elektrischen Antrieb, insbesondere keine Reibungsverluste in der Doppelkupplung sowie eine Standladefunktionalität. In 25 ist das zusätzliche Schaltelement SH zusammen mit dem zweiten Schaltelement S2 in der gemeinsamen zweiten Schalteinrichtung SE2 angeordnet, was den Schaltelementpaktierungsgrad erhöht, jedoch nicht der Anzahl an Aktuatoren zur Betätigung der Schaltelemente.
26 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 26 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine Rückwärtsgangstufe R und eine dritte Radebene III zugeordnet, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste und zweite Radebene I, II zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die zweite Radebene II, die Rückwärtsgangstufe R, die dritte Radebene III, ein sechstes Schaltelement S6 sowie die vierte Radebene IV. Jede der genannten Radebenen I, II, III, IV und R weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist und eine vierte Vorgelegewelle VW4, welche ebenfalls als Vollwelle ausgebildet ist. Weiterhin umfasst das Vorgelege 6 eine zweite Vorgelegewelle VW2 und eine dritte Vorgelegewelle VW3, welche jeweils als Hohlwelle ausgebildet sind und parallel koaxial auf der radialen Außenseite der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet sind. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die zweite Radebene II, die Rückwärtsgangstufe R, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, die dritte Radebene III, ein fünftes Schaltelement S5 sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die sechs Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5 und S6 sowie die fünf Radebenen I, II, III, IV und R beschrieben.
Die erste Radebene I weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der vierten Vorgelegewelle VW4 verbunden ist. Die vierte Vorgelegewelle VW4 ist dabei parallel und koaxial zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbundenes Übertragungselement auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit bzw. auf der dritten Vorgelegewelle VW3 verbunden ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der ersten Eingangswelle EW1 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches im Sinne eines Losrades für die dritte Vorgelegewelle VW3 ausgebildet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der ersten Eingangswelle EW1 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 verbunden ist. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der Abtriebswelle AW verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der ersten Vorgelegewelle VW1 verbunden ist.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der vierten Vorgelegewelle VW4 und der ersten Vorgelegewelle VW1. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung zwischen der ersten Vorgelegewelle VW1 und der dritten Vorgelegewelle VW3. Das dritte Schaltelement S3 ermöglicht eine Kopplung der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 mit der dritten Vorgelegewelle VW3.
Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung zwischen der zweiten Vorgelegewelle VW2 und der dritten Vorgelegewelle VW3. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung zwischen zweiter Vorgelegewelle VW2 und erster Vorgelegewelle VW1. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung zwischen erster Eingangswelle EW1 und Abtriebswelle AW.
Das Getriebe 1 gemäß 26 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 26 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 26 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1 bzw. vierte Vorgelegewelle VW4, welche jeweils als Vollwellen ausgebildet sind. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 26 eine zur ersten und vierten Vorgelegewelle VW1, VW4, koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite und dritte Vorgelegewelle VW2, VW3.
Das Getriebe 1 gemäß 26 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie zwei Doppelschaltelemente S1, S2 und S3 und S4 in der ersten Schalteinrichtung SE1 bzw. der zweiten Schalteinrichtung SE2 und zwei Einzelschaltelemente S5, S6 in der dritten Schalteinrichtung SE3 und in der vierten Schalteinrichtung SE4. Mittels des Getriebes 1 gemäß 26 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens drei Rückwärtsgänge darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 1 eine erste Radebene I, die mittels des ersten Schaltelementes S1 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar ist. Die zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte dritte Vorgelegewelle VW3 ist mittels des zweiten Schaltelementes S2 die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar und mittels des vierten Schaltelements S4 an die dritte Radebene III. Die dritte Radebene III ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar und mittels des vierten Schaltelementes S4 an die dritte Vorgelegewelle VW3 koppelbar. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des sechsten Schaltelementes S6 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II sind auf der zweiten Eingangswelle EW2 als auch auf der dritten Vorgelegewelle VW3, welche beide als Hohlwelle ausgeführt sind, verdrehfest fixiert. Die Übertragungselemente der vierten Radebene IV sind sowohl auf der Abtriebswelle AW als auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert. Die vierte Radebene IV fungiert somit als Abtriebskonstante.
27 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 27 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 26 gezeigt, welches eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG ergänzt wurde. Zur Betätigung der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG sind vier weitere Schaltelemente S7 bis S10 angeordnet. Der Aufbau der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe entspricht dabei analog dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 17 ab der vierten Radebene IV.
Mittels des Getriebes 1 gemäß 27 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens sechs Rückwärtsgänge darstellbar. Im Übrigen gelten analog die entsprechenden Ausführungen bezüglich der Schaltelemente S7, S8, S9 und S10 in der Beschreibung zur 17 und insgesamt bezüglich der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG der 17 und der Beschreibung zur 26.
28 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 28 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 26 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 26 ist das dritte Schaltelement S3 anstelle in der zweiten Schalteinrichtung SE2 jetzt in der vierten Schalteinrichtung SE4 zusammen mit dem sechsten Schaltelement S6 angeordnet. Dementsprechend ist die Rückwärtsgangstufe R nicht mehr zwischen der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III, sondern zwischen der dritten Radebene III und der vierten Radebene IV angeordnet. Die Abfolge von Radebenen und Schaltelementen auf der Eingangswellenachse 4 ist nun wie folgt: Erste Radebene I, zweite Radebene II, dritte Radebene III, Rückwärtsgangstufe R, drittes Schaltelement S3, sechstes Schaltelement S6, vierte Radebene IV. Die Abfolge von Radebenen und Schaltelementen auf der Vorgelegewellenachse 5 ist nun wie folgt: Erste Radebene I, erstes Schaltelement S1, zweites Schaltelement S2, zweite Radebene II, viertes Schaltelement S4, dritte Radebene III, fünftes Schaltelement S5, Rückwärtsgangstufe R, vierte Radebene IV. Die Rückwärtsgangstufe R ist nun mittels des dritten Schaltelements S3 auf der Eingangswellenachse 4 an die erste Eingangswelle EW1 koppelbar und weist auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der ersten Vorgelegewelle VW1 verbunden ist.
Die zweite Radebene II ist mittels des zweiten Schaltelementes S2 an die erste Vorgelegewelle VW1 mittels des vierten Schaltelementes S4 an die dritte Radebene III koppelbar. Die dritte Radebene III ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW1 und mittels des vierten Schaltelements S4 an die zweite Radebene II koppelbar. Im Übrigen wird auf die Beschreibung zur 26 verwiesen. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 26 sind mit dem Getriebe 1 gemäß 28 mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
29 zeigt ein Getriebe gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 29 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 28 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Die Abtriebswelle des Getriebes 1 gemäß 28 ist in 29 als Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP ausgebildet und das Übertragungselement der vierten Radebene IV ist im Sinne eines Losrades ausgebildet. Im Übrigen entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 29 ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite dem entsprechenden Aufbau des Getriebes gemäß 27.
Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 27 sind mit dem Getriebe 1 gemäß 29 mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Im Übrigen wird in Bezug auf die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe und deren Schaltelemente bzw. Getriebeelemente auf die Beschreibung zur 27 verwiesen und allgemein auf die Beschreibung zur 28.
30 zeigt ein Getriebe gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 30 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 28 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 28 ist beim Getriebe 1 gemäß 30 das dritte Schaltelement S3 anstelle in der vierten Schalteinrichtung SE4 auf der Eingangswellenachse 4 nun in der dritten Schalteinrichtung SE3 zusammen mit dem fünften Schaltelement S5 auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet. Mittels des dritten Schaltelements S3 kann nun die Rückwärtsgangstufe R mit der ersten Vorgelegewelle VW1 gekoppelt werden. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Eingangswellenachse 4 ist nun im Sinne eines Festrades für die erste Eingangswelle EW1 ausgebildet, d.h. fest mit dieser verbunden. Die Rückwärtsgangstufe R ist somit mittels des dritten Schaltelements S3 mit der ersten Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 30 mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar. Im Übrigen wird auf die Beschreibung zur 28 verwiesen werden.
31 zeigt ein Getriebe gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 31 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 30 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite des Getriebes entspricht dabei dem entsprechenden Aufbau des Getriebes 1 gemäß 27. Die Abtriebswelle des Getriebes 1 gemäß 30 ist in 31 als Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP ausgebildet und das Übertragungselement der vierten Radebene IV ist im Sinne eines Losrades ausgebildet. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 27 sind mit dem Getriebe 1 gemäß 31 mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Hinsichtlich der weiteren Ausführungen wird auf die Beschreibung zur 30 bzw. in Bezug auf die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG auf die 27 entsprechend verwiesen.
32 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 26. 33 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 27. 34 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 28 und 30. 35 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 29 und 31.
In den 32 bis 35 sind Schaltmatrizen für die Getriebe gemäß der 26 bis 31 gezeigt. Hinsichtlich der allgemeinen Beschreibung von Schaltmatrizen darf auf die Beschreibung zu den 7–11 verwiesen werden.
36a zeigt ein Getriebe gemäß einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 36a ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 30 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 30 ist beim Getriebe 1 gemäß 36a eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der vierten Radebene IV und weiter auf die Abtriebswelle AW übertragen und somit eine Hybridisierung des Getriebes 1 über die Abtriebswelle AW bereitstellen. Die Anbindung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch Übertragungselementen anderer Radebenen auf der Eingangswellenachse 4 bzw. Vorgelegewellenachse 5 erfolgen.
36b zeigt ein Getriebe gemäß einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 36b ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 36a gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 36a ist beim Getriebe 1 gemäß 36b ein zusätzliches Schaltelement SH auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet, welches mit dem sechsten Schaltelement S6 in der vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet ist. Dies verbessert die Hybridfunktionalität erheblich, da somit die vierte Radebene IV sowohl vom Antrieb als auch vom Abtrieb vollständig abkoppelbar ist. Dies ermöglicht schleppmomentfreien rein elektrischen Antrieb, insbesondere keine Reibungsverluste in der Doppelkupplung sowie eine Standladefunktionalität. In 36b ist das zusätzliche Schaltelement SH zusammen mit dem sechsten Schaltelement S6 in der vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet, was den Schaltelementpaktierungsgrad erhöht, jedoch nicht der Anzahl an Aktuatoren zur Betätigung der Schaltelemente.
37 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 37 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest die zweite Radebene II zugeordnet, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest die erste Radebene I zugeordnet ist.
Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die zweite Radebene II, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, eine Rückwärtsgangstufe R, eine dritte Radebene III sowie eine vierte Radebene IV.
Jede der genannten Radebenen I, II, III, IV und R weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1 und eine vierte Vorgelegewelle VW4, welche als Vollwellen ausgebildet sind und eine zweite Vorgelegewelle VW2 und eine dritte Vorgelegewelle VW3, die als Hohlwellen ausgebildet sind. Die zweite Vorgelegewelle VW2 und die dritte Vorgelegewelle VW3 sind dabei koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf deren radialer Außenseite im Bereich der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R bzw. der dritten Radebene III angeordnet.
Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter die zweite Radebene II, die Rückwärtsgangstufe R, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6, die dritte Radebene III, ein siebtes Schaltelement S7, ein achtes Schaltelement S8 sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die acht Schaltelemente S1 bis S8 sowie die fünf Radebenen I, II, III, IV und R beschrieben.
Die erste Radebene I ist als Antriebskonstante ausgebildet und weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der als Vollwelle ausgebildeten Vorgelegewelle VW1 verbunden ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest auf einer Hohlwelle HW angeordnet ist. Die Hohlwelle HW ist dabei koaxial und parallel zur Abtriebswelle AW auf deren radialer Außenseite angeordnet. Auf der Vorgelegewellenachse 5 weist die zweite Radebene II ein Übertragungselement auf, welches fest auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der als Hohlwelle ausgebildeten dritten Vorgelegewelle VW3 angeordnet ist. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches im Sinne eines Festrades für die vierte Vorgelegewelle VW4 ausgebildet ist.
Das erste Schaltelement S1 verbindet bei Betätigung die erste Eingangswelle EW1 mit der Abtriebswelle AW. Das zweite Schaltelement S2 verbindet bei Betätigung die Hohlwelle HW mit der ersten Eingangswelle EW1. Das dritte Schaltelement S3 verbindet bei Betätigung die Hohlwelle HW mit der Abtriebswelle AW. Das vierte Schaltelement S4 koppelt bei Betätigung die Rückwärtsgangstufe R an die Abtriebswelle AW. Das fünfte Schaltelement S5 verbindet bei Betätigung die zweite Vorgelegewelle VW2 mit der ersten Vorgelegewelle VW1. Das sechste Schaltelement S6 verbindet bei Betätigung die zweite Vorgelegewelle VW2 mit der dritten Vorgelegewelle VW3. Das siebte Schaltelement S7 verbindet bei Betätigung die erste Vorgelegewelle VW1 mit der dritten Vorgelegewelle VW3. Das achte Schaltelement S8 verbindet bei Betätigung die erste Vorgelegewelle VW1 mit der vierten Vorgelegewelle VW4.
Die Schaltelemente S1 bis S4 sind auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und die Schaltelemente S5 bis S8 sind auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet. Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 sind gemeinsam in einer ersten Schalteinrichtung SE1, das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 sind gemeinsam in einer zweiten Schalteinrichtung SE2, das fünfte Schaltelement und das sechste Schaltelement S6 sind gemeinsam in einer dritten Schalteinrichtung SE3 und das siebte Schaltelement S7 und das achte Schaltelement S8 sind gemeinsam in einer vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung und falls die Schalteinrichtung ein einzelnes Schaltelement aufweist, können diese als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R. Sämtliche Radebenen I bis IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I bis IV, R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen Eingangswellenachse 4 und Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 37 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf sowie eine Hohlwelle HW, welche auf der radialen Außenseite der Abtriebswelle AW angeordnet ist. Weiterhin weist das Getriebe 1 eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1 und eine vierte Vorgelegewelle VW4 auf, welche als Vollwellen ausgebildet sind. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 eine zur ersten und vierten Vorgelegewelle VW1, VW4 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2 und dritte Vorgelegewelle VW3. Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie vier Doppelschaltelemente, S1, S2; S3, S4; S5, S6 und S7, S8. Mittels des Getriebes 1 gemäß 37 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
Weiterhin zeigt das Getriebe 1 eine Rückwärtsgangstufe R, die mittels des vierten Schaltelements S4 an die Abtriebswelle AW koppelbar ist. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des ersten Schaltelementes S1 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der ersten Radebene I sind sowohl auf der zweiten Eingangswelle EW2 als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert; die erste Radebene I ist als Antriebskonstante ausgebildet. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R sind auf der zweiten Vorgelegewelle VW2, welche als Hohlwelle ausgebildet ist, verdrehfest fixiert. Die zweite Vorgelegewelle VW2, welche als Hohlwelle ausgebildet ist und koaxial zur ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist, ist mittels des sechsten Schaltelements S6 mit der dritten Vorgelegewelle VW3 und damit mit der dritten Radebene III koppelbar und mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die dritte Radebene III und die vierte Radebene IV sind mittels des siebten Schaltelements S7 bzw. des achten Schaltelements S8 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die zweite Radebene II ist mittels des zweiten Schaltelements S2 an die erste Eingangswelle EW1 als auch mittels des dritten Schaltelements S3 an die Abtriebswelle AW koppelbar.
38 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 38 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 37 gezeigt, welches um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe ergänzt wurde.
Die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG ist in üblicher Weise analog der bereits beschriebenen Figuren mit lastschaltbaren Planeten-Rangegruppen aufgebaut, beispielsweise analog zu der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe gemäß 3. Die Schaltelemente S8 bis S11 der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe der 3 entsprechen dabei den Schaltelementen S9 bis S12 der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG gemäß 38. Die Anbindung der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe erfolgt dabei ebenso analog: Die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 37 fungiert dabei als Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP, das Übertragungselement der vierten Radebene IV ist im Sinne eines Losrades ausgebildet. Die Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe der 3 sind entsprechend auf die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG der 38 anzuwenden. Mittels des Getriebes 1 gemäß 38 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens fünf Rückwärtsgänge darstellbar. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 38 entspricht dabei beginnend von der Antriebsseite AN bis zur vierten Radebene IV im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 37.
39 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechsundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 39 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 37 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG. Der Aufbau der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe LRRG gemäß 39 entspricht dabei im Wesentlichen dem Aufbau der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe LRRG gemäß 5. Beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der vierten Radebene IV entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 39 dem der 37. Die Ausführungen bezüglich der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe der 5 gelten entsprechend für die der 39. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 37 ist beim Getriebe 1 gemäß 39 das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Vorgelegewellenachse 5 nun im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet. Das neunte Schaltelement S9 koppelt wie auch in der 5 die beiden als Vollwellen ausgebildeten Vorgelegewellen VW1 und VW4 miteinander, wohingegen das achte Schaltelement S8 nun die vierte Radebene IV an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelt. Mittels des Getriebes 1 gemäß 39 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens fünf Rückwärtsgänge darstellbar. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 39 entspricht dabei beginnend von der Antriebsseite AN bis zur vierten Radebene IV im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 37.
40 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebenundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 40 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 39 gezeigt, welches im Wesentlichen einem Getriebe 1 gemäß 37, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG, entspricht. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 39 ist beim Getriebe 1 gemäß 40 das achte Schaltelement S8 anstelle in der vierten Schalteinrichtung SE4 jetzt gemeinsam mit dem neunten Schaltelement S9 in der fünften Schalteinrichtung SE5 angeordnet. Der weitere Aufbau der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe LRRG entspricht dem der 39. Insgesamt gelten für die Getriebe 1 gemäß 39 und 40 die entsprechenden Ausführungen bezüglich der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe gemäß 5. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 5 sind mittels der Getriebe 1 gemäß 39 und 40 mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens fünf Rückwärtsgänge darstellbar. Die Getriebe 1 gemäß 39 und 40 umfassen fünf Doppelschaltelemente S1, S2; S3, S4; S5, S6; S7, S8 bzw. S8, S9; und S10, S11.
41 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 37. 42 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 38. 43 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 39 und 40.
44 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 44 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 37 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 37 ist beim Getriebe 1 gemäß 37 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Vorgelegewellenachse 5 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Vorgelegewellenachse 5 und weiter schließlich auf die Abtriebswelle AW übertragen, insbesondere mittels zumindest einem Schaltelement, und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 letztendlich über die Abtriebswelle AW bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankopplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls an den Übertragungselementen der Radebenen erfolgen, welche sowohl vom Antrieb als auch vom Abtrieb durch Schaltelemente getrennt werden können, insbesondere also solche Radebenen, die Übertragungselemente auf Hohlwellen aufweisen.
45 zeigt ein Getriebe gemäß einer neunundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 45 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 koppelbar bzw. verbunden, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine zweite Radebene II und eine dritte Radebene III zugeordnet, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die zweite Radebene II, die dritte Radebene III, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6, eine Rückwärtsgangstufe R und eine vierte Radebene IV.
Jede der genannten Radebenen I bis IV, R weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 auf einem Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1 und eine fünfte Vorgelegewelle VW5, welche als Vollwellen ausgebildet sind und eine zweite Vorgelegewelle VW2, eine dritte Vorgelegewelle VW3 und eine vierte Vorgelegewelle VW4, die als Hohlwellen ausgebildet sind. Die zweite, dritte und vierte Vorgelegewelle VW2, VW3, VW4 sind dabei koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 bzw. die dritte Vorgelegewelle VW3 parallel und koaxial zur zweiten Vorgelegewelle VW2 auf deren jeweiliger radialer Außenseite angeordnet. Die zweite Vorgelegewelle VW2 und die dritte Vorgelegewelle VW3 sind dabei im Bereich der dritten Radebene III und der Rückwärtsgangstufe R angeordnet, wohingegen die vierte Vorgelegewelle VW4 im Bereich der zweiten Radebene II angeordnet ist.
Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die zweite Radebene II, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, die dritte Radebene III, die Rückwärtsgangstufe R, ein siebtes Schaltelement S7 und achtes Schaltelement S8 sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die acht Schaltelemente S1 bis S8 sowie die fünf Radebenen I bis IV, R beschrieben.
Die erste Radebene I weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement 5, welches mit der als Vollwelle ausgebildeten fünften Vorgelegewelle VW5 verbunden ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der ersten Eingangswelle EW1 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der als Hohlwelle ausgebildeten vierten Vorgelegewelle VW4 angeordnet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der ersten Eingangswelle EW1 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der als Hohlwelle dritten Vorgelegewelle VW3 verbunden ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der dritten Vorgelegewelle VW3 verbunden ist. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist. Die vierte Radebene IV ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und koppelt bei Betätigung die fünfte Vorgelegewelle VW5 an die erste Vorgelegewelle VW1. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und vierter Vorgelegewelle VW4. Das dritte Schaltelement S3 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von vierter Vorgelegewelle VW4 und zweiter Vorgelegewelle VW2. Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von dritter Vorgelegewelle VW3 und zweiter Vorgelegewelle VW2. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Eingangswelle EW1 in der Abtriebswelle AW. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung der Rückwärtsgangstufe R an die Abtriebswelle AW. Das siebte Schaltelement S7 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und dritter Vorgelegewelle VW3. Das achte Schaltelement ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und zweiter Vorgelegewelle VW2.
Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 sind gemeinsam in einer ersten Schalteinrichtung SE1, das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 sind gemeinsam in einer zweiten Schalteinrichtung SE2, das fünfte Schaltelement S5 und das sechste Schaltelement S6 sind gemeinsam in einer dritten Schalteinrichtung SE3 und das siebte Schaltelement S7 und das achte Schaltelement S8 sind gemeinsam in einer vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung, und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 45 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 45 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1 und fünfte Vorgelegewelle VW5 auf, welche als Vollwellen ausgebildet sind. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 45 eine zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2, dritte Vorgelegewelle VW3, sowie vierte Vorgelegewelle VW4. Das Getriebe 1 gemäß 45 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie vier Doppelschaltelemente S1, S2; S3, S4; S5, S6 sowie S7, S8. Mittels des Getriebes 1 gemäß 45 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 45 eine Rückwärtsgangstufe R, welche mittels des sechsten Schaltelements S6 mit der Abtriebswelle AW koppelbar ist. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der dritten Radebene III und der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 sind auf der dritten Vorgelegewelle VW3, welche koaxial zu der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet und als Hohlwelle ausgebildet ist, verdrehfest fixiert und sind mittels des vierten Schaltelements S4 und des siebten Schaltelements S7 jeweils mit der zweiten Vorgelegelwelle VW2 koppelbar. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist mittels des dritten Schaltelements S3 mit der zweiten Radebene II und mittels des achten Schaltelements S8 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die Übertragungselemente der vierten Radebenen IV sind sowohl auf der Abtriebswelle AW als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert. Die vierte Radebene IV ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet.
46 zeigt ein Getriebe gemäß einer dreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 46 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 45 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des achten Schaltelements S8 entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 46 den des Getriebes 1 gemäß 45. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 45 ist beim Getriebe 1 gemäß 46 das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4 nun im Sinne eines Losrades für die Sonnenwelle SW ausgebildet .Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 46 der vierten Radebene IV in Richtung der Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 38 ab der vierten Radebene IV. Die Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe der 38 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 46. Mittels des Getriebes 1 gemäß 46 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Sämtliche Schaltelemente sind in Form von Doppelschaltelementen S1, S2; S3, S4; S5, S6; S7, S8; S9, S10 sowie S11 und S12 ausgebildet.
47 zeigt ein Getriebe gemäß einer einunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 47 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 45 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 47 entspricht dabei bis einschließlich dem achten Schaltelement S8 beginnend von der Antriebsseite AN im Wesentlichen dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 45. Die Abtriebswelle AW ist dabei als Zwischenwelle ZW ausgebildet. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 47 entspricht ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 40. Weiter entspricht die zweite Hohlwelle HW2 der 40 der Hohlwelle HW der 47. Die Schaltelemente S8 bis S11 der 40 entsprechen dabei den Schaltelementen S9 bis S12 der 47. Ebenso entsprechen die vierte Vorgelegewelle VW4 bzw. die fünfte Vorgelegewelle VW4a der sechsten Vorgelegewelle VW6 und der siebten Vorgelegewelle VW6a der 47.
Die Ausführungen zur lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe LRRG der 39 gelten entsprechend für die lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG des Getriebes 1 gemäß 47. Mittels des Getriebes 1 gemäß 47 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
48 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 45. 49 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 46. 50 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 47.
51 zeigt ein Getriebe gemäß einer zweiunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 51 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 45 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 45 ist beim Getriebe 1 gemäß 51 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 und weiter mittels des ersten Schaltelements S1 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und schließlich auf die Abtriebswelle AW, insbesondere mittels zumindest einem Schaltelement übertragen und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankupplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch an weiteren Übertragungselementen auf der Vorgelegewellenachse 5 erfolgen.
52 zeigt ein Getriebe gemäß einer dreiunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 52 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine dritte Radebene III und eine Rückwärtsgangstufe R zugeordnet, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I und eine zweite Radebene II zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die zweite Radebene II, die dritte Radebene III, die Rückwärtsgangstufe R, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6 sowie eine vierte Radebene IV.
Jede der genannten Radebenen I bis IV weist als Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist und eine zweite Vorgelegewelle VW2, welche als Hohlwelle ausgebildet ist. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist dabei koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf deren radialer Außenseite im Bereich der zweiten Radebene II angeordnet. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung eine Eingangswelle EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die zweite Radebene II, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, die dritte Radebene III, die Rückwärtsgangstufe R, und die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die sechs Schaltelemente S1 bis S6 sowie die fünf Radebenen I bis IV, R, beschrieben.
Die erste Radebene I weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest auf der zweiten Eingangswelle EW2 angeordnet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet ist. Die zweite Radebene weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches auf der zweiten Vorgelegewelle VW2, welche als Hohlwelle ausgebildet ist, fest angeordnet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der ersten Eingangswelle EW1 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die erste Eingangswelle EW1 auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die erste Vorgelegewelle VW1. Die vierte Radebene IV weist auf der Abtriebswelle AW ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für diese auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches im Sinne eines Festrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet ist.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der ersten Radebene I an die erste Vorgelegewelle VW1. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der zweiten Radebene II an die erste Vorgelegewelle VW1. Das dritte Schaltelement S3 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2, also zweite Radebene II mit der dritten Radebene III. Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der dritten Radebene III an die erste Vorgelegewelle VW1. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der Rückwärtsgangstufe R an die erste Eingangswelle EW1. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung von erster Eingangswelle EW1 und Abtriebswelle AW.
Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 bzw. das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 bzw. das fünfte Schaltelement S5 und das sechste Schaltelement S6 sind jeweils in entsprechenden Schalteinrichtungen SE1, SE2 und SE3 gemeinsam angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung, und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 52 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 52 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 52 eine zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2, welche im Bereich der zweiten Radebene II angeordnet ist. Das Getriebe 1 gemäß 52 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie drei Doppelschaltelemente, SE1, SE2 und SE3 mit den Schaltelementen S1, S2; S3, S4 und S5, S6. Mittels des Getriebes 1 gemäß 52 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
Die erste Radebene I und die dritte Radebene III sind mittels des ersten Schaltelements S1 bzw. des vierten Schaltelements S4 mit der ersten Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die zweite Radebene II ist mittels des zweiten Schaltelements S2 an die erste Vorgelegewelle VW1 und mittels des dritten Schaltelements S3 an die dritte Radebene III koppelbar. Die Rückwärtsgangstufe R ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Eingangswelle EW1 koppelbar. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des sechsten Schaltelements S6 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der vierten Radebene IV sind sowohl auf der Abtriebswelle AW als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert. Die vierte Radebene IV ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet.
53 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 53 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 52 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 52 ist dabei als Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP ausgebildet. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 53 entspricht dabei bis einschließlich des sechsten Schaltelements S6 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 52. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 53 ab der vierten Radebene IV in Richtung der Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 17, wobei das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Vorgelegewellenachse 5 in 53 fest auf der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist. Die Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe der 17 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 53. Mittels des Getriebes 1 gemäß 53 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens sechs Rückwärtsgänge darstellbar.
54 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 52 und 55 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 53.
56 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der 56 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 52 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 52 ist beim Getriebe 1 gemäß 53 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 und weiter mittels des ersten Schaltelements S1 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und schließlich auf die Abtriebswelle AW, insbesondere mittels zumindest eines Schaltelementes übertragen und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankopplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch an weiteren Übertragungselementen von Radebenen oder Wellen auf der Vorgelegewellenachse 5 oder auch auf der Eingangswellenachse 4 erfolgen.
57 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechsunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 57 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbindbar. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine zweite Radebene II zugeordnet, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die zweite Radebene II, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, eine Rückwärtsgangstufe R, eine dritte Radebene III und eine vierte Radebene IV.
Jede der genannten Radebenen I bis IV, R weist Übertragungselemente in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1, eine zweite Vorgelegewelle VW2 sowie eine fünfte Vorgelegewelle VW5, welche als Vollwellen ausgebildet sind. Weiterhin umfasst das Vorgelege 6 eine dritte Vorgelegewelle VW3 und eine vierte Vorgelegewelle VW4, welche als Hohlwellen ausgebildet sind und koaxial und parallel zur zweiten Vorgelegewelle VW2 auf deren radialen Außenseite angeordnet sind. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eine Rückwärtsganges durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die zweite Radebene II, die Rückwärtsgangstufe R, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6, die dritte Radebene III, ein siebtes Schaltelement S7, ein achtes Schaltelement S8 sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die acht Schaltelemente S1 bis S8 sowie die fünf Radebenen I bis IV und R beschrieben.
Die erste Radebene I weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit und auf der zweiten Eingangswelle EW2 angeordnet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der ersten Eingangswelle EW1 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der dritten Vorgelegewelle VW3, welche als Hohlwelle ausgebildet ist, angeordnet ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches auf der dritten Vorgelegewelle VW3 angeordnet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der als Hohlwelle ausgebildeten vierten Vorgelegewelle VW4 angeordnet ist. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die fünfte Vorgelegewelle 5.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und zweiter Vorgelegewelle VW2. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung von erster Vorgelegewelle VW1 und dritter Vorgelegewelle VW3. Das dritte Schaltelement S3 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung der ersten Eingangswelle EW1 mit der Abtriebswelle AW. Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der Rückwärtsgangstufe R an die Abtriebswelle AW. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von dritter Vorgelegewelle VW3 mit zweiter Vorgelegewelle VW2. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und vierter Vorgelegewelle VW4. Das siebte Schaltelement S7 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und vierter Vorgelegewelle VW4. Das achte Schaltelement S8 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und fünfter Vorgelegewelle VW5.
Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 sind gemeinsam in der ersten Schalteinrichtung SE1, das dritte Schalteinrichtung S3 und das vierte Schaltelement S4 sind gemeinsam in der zweiten Schalteinrichtung SE2, das fünfte Schaltelement S5 und das sechste Schalelement S6 sind gemeinsam in der dritten Schalteinrichtung SE3 und das siebte Schaltelement S7 und das achte Schalelement S8 sind gemeinsam in der vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung, und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 57 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 1 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1, zweite Vorgelegewelle VW2 und fünfte Vorgelegewelle VW5, welche als Vollwellen ausgebildet sind. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 57 eine zur ersten, zweiten und fünften Vorgelegewelle VW1, VW2, VW5 parallel gelagerte dritte Vorgelegewelle VW3 und vierte Vorgelegewelle VW4 auf, welche als Hohlwellen ausgebildet sind und im Bereich der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R bzw. der dritten Radebene III angeordnet sind. Das Getriebe 1 gemäß 1 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern sowie vier Doppelschaltelemente. Mittels des Getriebes 1 gemäß 57 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 57 eine Rückwärtsgangstufe R, die mittels des vierten Schaltelements S4 an die Abtriebswelle AW koppelbar ist. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des dritten Schaltelements S3 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 sind auf der dritten Vorgelegewelle VW3, welche als Hohlwelle ausgebildet ist und parallel und koaxial zur zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist, verdrehfest fixiert und sind mittels des zweiten Schaltelements S2 an die erste Radebene I und mittels des sechsten Schaltelements S6 eine dritte Radebene III koppelbar. Die erste Radebene I, die dritte Radebene III und die vierte Radebene IV sind mittels des ersten Schaltelements S1, des siebten Schaltelements S7 bzw. des achten Schaltelements S8 an die zweite Vorgelegewelle VW2 koppelbar.
58 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebenunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 58 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 57 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 58 beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des achten Schaltelements S8 in axialer Richtung entspricht dabei dem Getriebe 1 gemäß 57. Der Aufbau des Getriebes 1 ab der vierten Radebene IV in Richtung der Abtriebsseite AB entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 53. Die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 57 entspricht dabei der Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP in 58, das Übertragungselement der vierten Radebene IV ist auf der Eingangswellenachse 4 im Sinne eines Losrades ausgebildet. Die Schaltelemente S7 bis S10 bzw. die Schalteinrichtungen SE4 und SE5 des Getriebes 1 gemäß 53 entsprechen beim Getriebe 1 gemäß 58 den Schaltelementen S9 bis S12 bzw. den Schalteinrichtungen SE5 und SE6. Entsprechende Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe gemäß 53 gelten analog für das Getriebe 1 gemäß 58. Mittels des Getriebes 1 gemäß 58 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
59 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 59 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 57 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG. Die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 57 ist als Zwischenwelle ZW zur Anbindung der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe LRRG ausgebildet. Beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des siebten Schaltelements S7 entspricht dabei der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 59 dem des Getriebes 1 gemäß 57. Beginnend von dem achten Schaltelement S8 in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 59 dem Aufbau es Getriebes 1 gemäß 39. Dabei entsprechen die vierte Vorgelegewelle VW4 und die fünfte Vorgelegewelle VW4a der 39 nun der fünften Vorgelegewelle VW5 und der sechsten Vorgelegewelle VW5a in der 59, die zweite Hohlwelle HW2 der 39 der Hohlwelle HW in der 59. Mittels des Getriebes 1 gemäß 59 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
60 zeigt ein Getriebe gemäß einer neununddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 60 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 59 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 59 ist nun das achte Schaltelement S8 anstelle in der vierten Schalteinrichtung SE4 nun in der fünften Schalteinrichtung SE5 zusammen mit dem neunten Schaltelement S9 angeordnet. Der übrige Aufbau des Getriebes 1 gemäß 60 entspricht dem Getriebe 1 der 59.
Die Ausführungen zu dem Getriebe 1 gemäß 39 bzw. 40 gelten entsprechend für die Getriebe 1 gemäß 59 bzw. 60. Mittels der Getriebe 1 gemäß 59 und 60 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
61 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 57. 62 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 58. 63 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 59 und 60.
64 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 64 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 57 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 57 ist beim Getriebe 1 gemäß 64 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 und weiter mittels des ersten Schaltelements S1 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und schließlich auf die Abtriebswelle AW, insbesondere mittels zumindest einem Schaltelement, übertragen und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankopplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch an weiteren Übertragungselementen auf der Vorgelegewellenachse 5 erfolgen.
65 zeigt ein Getriebe gemäß einer einundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine zweite Radebene II zugeordnet, wohingegen im zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den Kupplungen K1, K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die zweite Radebene II, ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, eine Rückwärtsgangstufe R, eine dritte Radebene III sowie eine vierte Radebene IV.
Jede der genannten Radebenen I bis IV, R, weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1 und eine vierte Vorgelegewelle VW4, welche als Vollwellen ausgebildet sind und eine zweite Vorgelegewelle VW2 und eine dritte Vorgelegewelle VW3, die koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf deren radialer Außenseite angeordnet sind und als Hohlwellen ausgebildet sind. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist dabei im Bereich der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R, die dritte Vorgelegewelle VW3 ist dabei im Bereich der dritten Radebene III angeordnet. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zum Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung eine der Eingangswellen EW1, EW2 in umgekehrter Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter die zweite Radebene II, die Rückwärtsgangstufe R, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, die dritte Radebene III, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6 und die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die sechs Schaltelemente S1 bis S6 sowie die fünf Radebenen I bis IV, R, beschrieben.
Die erste Radebene I ist als Antriebskonstante ausgebildet und weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches mit der als Vollwelle ausgebildeten ersten Vorgelegewelle VW1 fest verbunden ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches im Sinne eines Festrades für die erste Eingangswelle EW1 ausgebildet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der zweiten Vorgelegewelle VW2, welche als Hohlwelle ausgebildet ist, angeordnet ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der dritten Vorgelegewelle VW3 angeordnet ist. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die vierte Vorgelegewelle VW4.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Eingangswelle EW1 und Abtriebswelle AW. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der Rückwärtsgangstufe R an die Abtriebswelle AW. Das dritte Schaltelement S3 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und erster Vorgelegewelle VW1. Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und dritter Vorgelegewelle VW3. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von dritter Vorgelegewelle VW3 und erster Vorgelegewelle VW1. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und vierter Vorgelegewelle VW4.
Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 sind gemeinsam in einer ersten Schalteinrichtung SE1, das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 sind gemeinsam in einer zweiten Schalteinrichtung SE2, und das fünfte Schaltelement S5 und das sechste Schaltelement S6 sind gemeinsam in einer dritten Schalteinrichtung SE3 angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung, und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 65 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 65 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 65 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1 und vierte Vorgelegewelle VW4, welche jeweils als Vollwellen ausgebildet sind. Darüber hinaus weist das Getriebe 1 gemäß 65 eine zur ersten Vorgelegewelle VW1 jeweils koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2 und dritte Vorgelegewelle VW3 auf. Das Getriebe 1 gemäß 65 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie drei Doppelschaltelemente S1, S2; S3, S4 sowie S5, S6 in drei Schalteinrichtungen SE1 bis SE3. Mittels des Getriebes 1 gemäß 65 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 1 eine Rückwärtsgangstufe R, die mittels des zweiten Schaltelements S2 an die Abtriebswelle AW koppelbar ist. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des ersten Schaltelements S1 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der ersten Radebene I sind sowohl auf der zweiten Eingangswelle EW2 als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert; die erste Radebene I ist somit als Antriebskonstante ausgebildet. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II sowie der Rückwärtsgangstufe R sind auf der zweiten Vorgelegewelle VW2, die als Hohlwelle ausgebildet ist, verdrehfest fixiert. Die zweite Vorgelegewelle VW2, die koaxial zur ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist, ist mittels des dritten Schaltelements S3 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die dritte Radebene III ist mittels des vierten Schaltelements S4 an die zweite Vorgelegewelle VW2 koppelbar und mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die vierte Radebene IV ist mittels des sechsten Schaltelements S6 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar.
66 zeigt ein Getriebe gemäß einer zweiundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 66 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 65 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 65 ist nun als Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP ausgebildet und die vierte Radebene IV weist nun auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades auf. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 66 beginnend von der Antriebsseite AN ist bis einschließlich des sechsten Schaltelementes S6 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 65. Der Aufbau des Getriebes 1 ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 17. Entsprechende Ausführungen zum Getriebe 1 gemäß 17, insbesondere zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 66. Mittels des Getriebes 1 gemäß 66 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
67 zeigt ein Getriebe gemäß einer dreiundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 67 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 65 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 67 entspricht dabei beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des fünften Schaltelements S5 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 65. Beginnend mit der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht der Aufbau des Getriebes 1 im Wesentlichen dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 5. Dabei entspricht die zweite Hohlwelle HW2 des Getriebes 1 gemäß 5 der Hohlwelle HW des Getriebes 1 gemäß 67. Die Schaltelemente S8 bis S11 der 5 entsprechen dabei den Schaltelementen S6 bis S9 in den Schalteinrichtungen SE4 und SE5 der 67. Im Übrigen gelten die entsprechenden Ausführungen zur lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe und deren Anbindung gemäß der 5 entsprechend für das Getriebe der 67.
68 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 68 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 67 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 67 ist das sechste Schaltelement S6 anstelle in der vierten Schalteinrichtung SE4 wie in der 67 nun in der dritten Schalteinrichtung SE3 wie in der 65 angeordnet. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 65 ist das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Vorgelegewellenachse 5 im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 68 beginnend von der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 59. Die Schaltelemente S9 bis S11 der 59 entsprechen dabei den Schaltelementen S7 bis S9 in den Schalteinrichtungen SE4 und SE5.
Mittels des Getriebes 1 gemäß 67 und gemäß 68 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Die Abtriebswelle des Getriebes 1 gemäß 65 wird dabei zur Zwischenwelle ZW für die lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe.
69 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 65. 70 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 66. 71 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 67 und 68.
72 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 72 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 65 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 65 ist beim Getriebe 1 gemäß 72 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 und weiter mittels des dritten Schaltelements S3 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und schließlich auf die Abtriebswelle AW, insbesondere mittels zumindest einem Schaltelement übertragen und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankupplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch an weiteren Übertragungselementen auf der Vorgelegewellenachse 5 erfolgen.
73 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechsundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 73 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine zweite Radebene II zugeordnet, wohingegen im zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den Kupplungen K1, K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die zweite Radebene II, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, eine Rückwärtsgangstufe R, eine dritte Radebene III sowie eine vierte Radebene IV.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1 und eine dritte Vorgelegewelle VW3, die als Vollwellen ausgebildet sind und eine zweite Vorgelegewelle VW2, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist dabei koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf deren radialer Außenseite im Bereich der zweiten Radebene II, der Rückwärtsgangstufe R sowie der dritten Radebene III angeordnet. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung eine der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsganges durch das Getriebe 1 ermöglichen.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die zweite Radebene II, die Rückwärtsgangstufe R, die dritte Radebene III, ein sechstes Schaltelement S6 sowie ein siebtes Schaltelement S7 und die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die sieben Schaltelemente S1 bis S7 sowie die fünf Radebenen I bis IV, R, beschrieben.
Die erste Radebene I weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest auf der zweiten Eingangswelle EW2 angeordnet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der dritten Vorgelegewelle VW3 angeordnet ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die erste Eingangswelle EW1 auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die erste Eingangswelle EW1 auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die zweite Vorgelegewelle VW2. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die erste Vorgelegewelle VW1.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung der dritten Vorgelegewelle VW3 mit der ersten Vorgelegewelle VW1. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung von dritter Vorgelegewelle VW3 und zweiter Vorgelegewelle VW2. Das dritte Schaltelement S3 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der zweiten Radebene II an die erste Eingangswelle EW1. Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der Rückwärtsgangstufe R an die erste Eingangswelle EW1. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung von erster Eingangswelle EW1 und Abtriebswelle AW. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht eine Kopplung der dritten Radebene III an die zweite Vorgelegewelle VW2. Das siebte Schaltelement S7 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und erster Vorgelegewelle VW1.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung, und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 73 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 73 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 1 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf sowie eine zur Eingangswellenachs 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1 und dritte Vorgelegewelle VW3, welche als Vollwellen ausgebildet sind. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 73 eine zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2. Das Getriebe 1 gemäß 73 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente insbesondere in Form von Zahnrädern sowie drei Doppelschaltelemente S1, S2; S3, S4 und S6, S7 sowie ein Einzelschaltelement S5. Mittels des Getriebes 1 gemäß 73 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens drei Rückwärtsgänge darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 73 eine zweite Radebene II und eine Rückwärtsgangstufe R, welche mittels des dritten Schaltelementes S3 bzw. des vierten Schaltelements S4 an die erste Eingangswelle EW1 koppelbar sind. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der vierten Radebene IV sind sowohl auf der Abtriebswelle AW als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert. Die vierte Radebene IV ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 sind auf der zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerten zweiten Vorgelegewelle VW2 verdrehfest fixiert. Die zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte zweite Vorgelegewelle VW2 ist mittels des zweiten Schaltelements S2 mit der ersten Radebene I und mittels des siebten Schaltelements S7 mit der ersten Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die dritte Radebene III ist mittels des sechsten Schaltelements S6 an die zweite Vorgelegewelle VW2 koppelbar. Die erste Radebene I ist mittels des ersten Schaltelements S1 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar.
74 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebenundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 74 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 73 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 73 ist beim Getriebe 1 gemäß 74 das vierte Schaltelement S4 anstelle mit dem dritten Schaltelement S3 in der zweiten Schalteinrichtung SE2 nun in der dritten Schalteinrichtung SE3 zusammen mit dem fünften Schaltelement S5 auf der Abtriebsseite der Rückwärtsgangstufe R angeordnet. Mittels des Getriebes 1 gemäß 74 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar. Im Übrigen gelten die Ausführungen zum Getriebe 1 gemäß 73 analog für das Getriebe 1 gemäß 74.
75 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 75 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 73 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 75 entspricht dabei bis einschließlich des siebten Schaltelements S7 und dem Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Vorgelegewellenachse 5 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 73. Die Abtriebswelle AW ist dabei als Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP ausgebildet und das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4 im Sinne eines Losrades. Beginnend von der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 75 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 3 analog. Entsprechende Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG des Getriebes 1 gemäß 3 gelten analog für die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG und deren Anbindung für das Getriebe 1 gemäß 75. Mittels des Getriebes 1 gemäß 75 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens sechs Rückwärtsgänge darstellbar.
76 zeigt ein Getriebe gemäß einer neunundvierzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 76 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 74 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 76 entspricht dabei beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des siebten Schaltelements S7 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 74. Ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 76 dem entsprechenden Aufbau des Getriebes 1 gemäß 75. Entsprechende Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG des Getriebes 1 gemäß 75 und deren Anbindung gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 76. Mittels des Getriebes 1 gemäß 76 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
77 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 77 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 73 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 77 entspricht dabei beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des siebten Schaltelements S7 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 73. Die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 73 ist dabei als Zwischenwelle ZW der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe LRRG ausgebildet. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 77 ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 5, wobei die als zweite Hohlwelle HW2 der 5 in 77 als Hohlwelle HW bezeichnet ist. Mittels des Getriebes 1 gemäß 77 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens sechs Rückwärtsgänge darstellbar. Im Übrigen gelten die entsprechenden Ausführungen des Getriebes 1 gemäß 5, insbesondere für die lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 77.
78 zeigt ein Getriebe gemäß einer einundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 78 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 74 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 78 beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des siebten Schaltelements S7 entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 74, wobei die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 74 nunmehr als Zwischenwelle ZW der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe LRRG ausgebildet ist. Beginnend ab der vierten Radebene IV entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 78 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 77. Entsprechende Ausführungen zum Getriebe 1 gemäß 77 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 78. Mittels des Getriebes 1 gemäß 78 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
79 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 73. 80 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 74. 81 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 75. 82 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 76. 83 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 77. 84 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 78.
85 zeigt ein Getriebe gemäß einer zweiundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 85 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 73 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 73 kann beim Getriebe 1 gemäß 84 die zweite Schalteinrichtung SE2 anstelle auf der Eingangswellenachse 4 nun auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet sein. Das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 wäre dann in diesem Fall im Sinne eines Festrades für die erste Eingangswelle EW1 ausgebildet, wohingegen das Übertragungselement auf der Vorgelegewellenachse 5 nun im Sinne eines Losrades für die zweite Vorgelegewelle VW2 ausgebildet wäre. Entsprechendes gilt für die Rückwärtsgangstufe R: Das Übertragungselement auf der Eingangswellenachse 4 wäre dann im Sinne eines Festrades für die erste Eingangswelle EW1 ausgebildet und das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 wäre nun im Sinne eines Losrades für die zweite Vorgelegewelle VW2 ausgebildet. Bei Verschieben der zweiten Schalteinrichtung SE2 wird auf diese Weise eine funktionsgleiche Getriebevariante gemäß der 73 gebildet. Durch die Verschiebung bleibt die Schaltmatrize unberührt. Entsprechendes gilt auch für die weiteren 86 und 87 entsprechend.
86 zeigt ein Getriebe gemäß einer dreiundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 86 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 73 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 73 ist beim Getriebe 1 gemäß 86 ein waagerechter Doppelpfeil zwischen der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R gezeigt. Der Doppelpfeil bedeutet, dass die zweite Radebene II und die Rückwärtsgangstufe R hinsichtlich ihrer axialen Position entlang von Eingangswellenachse 4 und Vorgelegewellenachse 5 vertauscht angeordnet werden können. Dementsprechend werden dann auch die beiden Schaltelemente S3 und S4 hinsichtlich ihrer axialen Anordnung in der zweiten Schalteinrichtung SE2 vertauscht. Durch Vertauschen der beiden Radebenen entsteht auf diese Weise eine funktionsgleiche Getriebevariante zum Getriebe der 73. Die entsprechende Schaltmatrix bleibt hiervon unberührt.
87 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 87 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 74 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 74 ist beim Getriebe ein 1 gemäß 87 ein vertikaler Doppelpfeil in Bezug auf die zweite Schalteinrichtung SE2 gezeigt. Dieser Doppelpfeil bedeutet, dass die zweite Schalteinrichtung SE2, umfassend das dritte Schaltelement S3 von der Eingangswellenachse 4 auf die Vorgelegewellenachse 5 verschoben werden kann. Das Übertragungselement der durch das dritte Schaltelement S3 betätigbaren zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 wäre dann im Sinne eines Festrades für die erste Eingangswelle EW1 ausgebildet und im Sinne eines Losrades für die zweite Vorgelegewelle VW2 auf der Vorgelegewellenachse 5. Die entsprechende Schaltmatrix bleibt hiervon unberührt.
88 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 88 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 73 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 73 ist beim Getriebe 1 gemäß 88 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Vorgelegewellenachse 5 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Vorgelegewellenachse 5 und weiter schließlich auf die Abtriebswelle AW übertragen, insbesondere mittels zumindest einem Schaltelement und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 letztendlich über die Abtriebswelle AW bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankopplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls an Übertragungselementen der Radebenen erfolgen, welche sowohl vom Antrieb als auch vom Abtrieb durch Schaltelemente getrennt werden können, insbesondere also solche Radebenen, die Übertragungselemente auf Hohlwellen aufweisen.
89 ein Getriebe gemäß einer sechsundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 89 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden.. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine zweite Radebene II zugeordnet, wohingegen im zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die zweite Radebene II, ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, eine Rückwärtsgangstufe R, eine dritte Radebene III, eine vierte Radebene IV und ein sechstes Schaltelement S6.
Jede der genannten Radebenen I bis IV weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst eine erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist und eine zweite Vorgelegewelle VW2 und eine dritte Vorgelegewelle VW3, die als Hohlwellen ausgebildet sind. Die zweite Vorgelegewelle VW2 und die dritte Vorgelegewelle VW3 sind dabei koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf deren radialer Außenseite angeordnet, wobei die dritte Vorgelegewelle VW3 auf der radialen Außenseite der zweiten Vorgelegewelle VW2 und die zweite Vorgelegewelle VW2 auf der radialen Außenseite der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist dabei im Bereich der zweiten Radebene II, der Rückwärtsgangstufe R, der dritten Radebene III sowie im Bereich der Schaltelemente S3 bis S5 angeordnet. Die dritte Vorgelegewelle VW3 ist im Bereich der dritten Radebene III angeordnet. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung mindestens eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter die zweite Radebene II, die Rückwärtsgangstufe R, ein drittes Schaltelement S3, die dritte Radebene III, ein viertes Schaltelement S4, ein fünftes Schaltelement S5 sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die sechs Schaltelemente S1 bis S6 sowie die fünf Radebenen I bis IV, R beschrieben.
Die erste Radebene I ist als Antriebskonstante ausgebildet und weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches mit der als Vollwelle ausgebildeten ersten Vorgelegewelle VW1 fest verbunden ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die erste Eingangswelle EW1 auf und ein Übertragungselement auf der Vorgelegewellenachse 5, welches fest auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 verbunden ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest mit der dritten Vorgelegewelle VW3 verbunden ist. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die erste Vorgelegewelle VW1.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung zwischen der ersten Eingangswelle EW1 und der Abtriebswelle AW. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung der Rückwärtsgangstufe R mit der Abtriebswelle AW. Das dritte Schaltelement S3 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung der zweiten Vorgelegewelle VW2 mit der dritten Vorgelegewelle VW3. Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung der dritten Vorgelegewelle VW3 mit der ersten Vorgelegewelle VW1. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Verbindung von erster Vorgelegewelle VW1 und zweiter Vorgelegewelle VW2. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung der vierten Radebene IV mit der Abtriebswelle AW. Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 sind gemeinsam mit einer ersten Schalteinrichtung SE1, das vierte Schaltelement S4 und das fünfte Schaltelement S5 sind gemeinsam mit einer dritten Schalteinrichtung SE3 angeordnet und das dritte Schaltelement S3 ist in einer zweiten Schalteinrichtung SE2 und das sechste Schaltelement S6 ist in einer vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung, und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 89 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 89 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 89 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf, sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 89 eine zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2 und dritte Vorgelegewelle VW3. Die dritte Vorgelegewelle VW3 ist dabei auf der radialen Außenseite der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet, die wiederum auf der radialen Außenseite der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet ist. Das Getriebe 1 gemäß 89 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mittels Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie zwei Doppelschaltelemente S1, S2 und S4, S5 sowie zwei Einzelschaltelemente S3 und S6. Mittels des Getriebes 1 gemäß 89 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 89 Übertragungselemente von zweiter Radebene II und Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5, welche mit der zweiten Vorgelegewelle VW2, die als Hohlwelle ausgebildet ist, verdrehfest verbunden sind. Die Rückwärtsgangstufe R sowie die vierte Radebene IV sind mittels des zweiten Schaltelementes S2 bzw. des sechsten Schaltelementes S6 mit der Abtriebswelle AW koppelbar. Die zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2 ist mittels des dritten Schaltelementes S3 mit der dritten Radebene III und mittels des fünften Schaltelementes S5 mit der ersten Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die dritte Radebene III ist mittels des dritten Schaltelementes S3 mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 und mittels des vierten Schaltelementes S4 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des ersten Schaltelementes S1 mit der Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der ersten Radebene I sind sowohl auf der zweiten Eingangswelle EW2 als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert. Die erste Radebene I ist somit als Abtriebskonstante ausgebildet. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II sind sowohl auf der ersten Eingangswelle EW1 als auch auf der zweiten Vorgelegewelle VW2, welche als Hohlwelle ausgebildet ist, verdrehfest fixiert. Die zweite Radebene II ist somit ebenfalls als Antriebskonstante ausgebildet.
90 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebenundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 90 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 89 gezeigt, ergänzt um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 90 entspricht beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des fünften Schaltelementes S5 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 89. Der Aufbau des Getriebes 1 ab der vierten Radebene IV in Richtung der Abtriebsseite AB entspricht dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 53, wobei die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 89 nun als Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP ausgebildet ist. Die Schaltelemente S7 bis S10 der 53 entsprechen in der 90 den Schaltelementen S6 bis S9. Das sechste Schaltelement S6, welches beim Getriebe 1 gemäß 89 noch als Einzelschaltelement angeordnet ist, ist nun in der vierten Schalteinrichtung SE4 zusammen mit dem siebten Schaltelement S7 angeordnet. Das sechste Schaltelement S6 der 90 entspricht somit dem siebten Schaltelement S7 der 53.
Entsprechende Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe gemäß 53 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 90. Mittels des Getriebes 1 gemäß 90 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
91 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 91 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 89 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 89 ist beim Getriebe 1 gemäß 91 das zweite Schaltelement S2 anstelle auf der Eingangswellenachse 4 nun auf der Vorgelegewellenachse 5 und zusammen mit dem dritten Schaltelement S3 in der zweiten Schalteinrichtung SE2 angeordnet. Dementsprechend ist das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Eingangswellenachse 4 nun im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet, wohingegen das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 und im Sinne eines Losrades für die zweite Vorgelegewelle VW2 ausgebildet ist. Mittels des Getriebes 1 gemäß 89 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar. Entsprechend der Ausführung zum Getriebe 1 gemäß 89 gelten entsprechend analog für das Getriebe 1 gemäß 91.
92 zeigt ein Getriebe gemäß einer neunundfünfzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 92 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 91 gezeigt, ergänzt um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 92 entspricht dabei beginnend von der Antriebsseite AN bis zum fünften Schaltelement S5 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 91. Der weitere Aufbau des Getriebes 1 gemäß 92 entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 90 jeweils ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB. Dementsprechend geltend die Ausführungen zur 90 in Bezug auf die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG und deren Anbindung entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 92. Mittels des Getriebes 1 gemäß 92 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
93 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 93 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 89 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 89 ist beim Getriebe 1 gemäß 93 das zweite Schaltelement S2 anstelle in der ersten Schalteinrichtung SE1 nun in der vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet. Dementsprechend ist die Rückwärtsgangstufe R nun nicht mehr zwischen der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III, sondern zwischen der dritten Radebene III und der vierten Radebene IV angeordnet. Die vierte Schalteinrichtung SE4 umfasst demnach das zweite Schaltelement S2 und das sechste Schaltelement S6. Weiterhin ist die Rückwärtsgangstufe R mittels des zweiten Schaltelementes S2 mit der Abtriebswelle AW verbindbar, und die Rückwärtsgangstufe R weist nun auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die erste Vorgelegewelle VW1 auf.
Im Übrigen gelten analog die entsprechenden Ausführungen zur 89 ebenfalls für das Getriebe 1 gemäß 93. Mittels des Getriebes 1 gemäß 93 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
94 zeigt ein Getriebe gemäß einer einundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 94 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 93 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 93 ist dabei wiederum als Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP ausgebildet. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 94 entspricht bis einschließlich der vierten Radebene IV dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 93. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 94 ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 90 ab dem siebten Schaltelement S7. Das siebte Schaltelement S7 ist jedoch einerseits wie das siebte Schaltelement S7 der 90 mit der ersten Planetenträgerwelle PTW1 verbunden, andererseits über eine zur Sonnenwelle SW angeordnete Hohlwelle HW mit dem sechsten Schaltelement S6 verbunden. Auf der Hohlwelle HW ist das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet. Der weitere Aufbau des Getriebes 1 gemäß 94 entspricht dem Getriebe 1 gemäß 90. Mittels des Getriebes 1 gemäß 94 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Die vierte Radebene IV kann mittels des sechsten Schaltelementes S6 an die Sonnenwelle SW und mittels des siebten Schaltelementes S7 an die erste Planententrägerwelle PTW1 gekoppelt werden. Die Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe PPRG der 90 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 94.
95 zeigt ein Getriebe gemäß einer zweiundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 95 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 93 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 95 entspricht dabei wie immer beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des zweiten Schaltelementes S2 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 93. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 95 ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 90. Dementsprechend gelten die Ausführungen zum Getriebe 1 gemäß 90 bzw. 93 analog für das Getriebe 1 gemäß 95. Mittels des Getriebes 1 gemäß 95 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Das zweite Schaltelement S2 ist also als Einzelschaltelement ausgebildet und das sevhste und siebte Schaltelement S6, S7 sind in der fünften Schalteinrichtung SE5 gemeinsam angeordnet.
96 zeigt ein Getriebe gemäß einer dreiundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 96 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 89 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 89 ist beim Getriebe 1 gemäß 96 ein waagerechter Doppelpfeil und ein senkrechter Doppelpfeil in Bezug auf das sechste Schaltelement S6 bzw. die vierte Schalteinrichtung SE4 gezeigt. Die Doppelpfeile zeigen an, dass die vierte Schalteinrichtung SE4 sowohl – wie in 89 – auf der Abtriebsseite der vierten Radebene IV angeordnet sein kann, als auch auf der Antriebsseite, d.h. zwischen der dritten Radebene III und der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4. Alternativ oder zusätzlich kann die vierte Schalteinrichtung SE4 anstelle auf der Eingangswellenachse 4 auch auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet sein. Das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4 ist dann im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet, wohingegen das Übertragungselement auf der Vorgelegewellenachse 5 im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet ist.
97 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 97 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 91 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 91 ist beim Getriebe 1 gemäß 97 ein waagerechter Doppelpfeil und ein senkrechter Doppelpfeil in Bezug auf das sechste Schaltelement S6 bzw. die vierte Schalteinrichtung SE4 gezeigt. Die Doppelpfeile zeigen an, dass die vierte Schalteinrichtung SE4 sowohl – wie in 91 – auf der Abtriebsseite der vierten Radebene IV angeordnet sein kann, als auch auf der Antriebsseite, d.h. zwischen der dritten Radebene III und der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4. Alternativ oder zusätzlich kann die vierte Schalteinrichtung SE4 anstelle auf der Eingangswellenachse 4 auch auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet sein. Das Übertragungselement der vierten Radebene IV auf der Eingangswellenachse 4 ist dann im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW ausgebildet, wohingegen das Übertragungselement auf der Vorgelegewellenachse 5 im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet ist.
98 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 98 ist ein Getriebe 1 gemäß 93 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 93 ist ein vertikaler Doppelpfeil in Bezug auf die vierte Schalteinrichtung SE4 gezeigt. Dieser Doppelpfeil deutet an, dass die vierte Schalteinrichtung SE4 anstelle auf der Eingangswellenachse 4 auch auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet werden kann. Die Übertragungselemente der Rückwärtsgangstufe R und der vierten Radebene IV wären dann jeweils auf der Eingangswellenachse 4 im Sinne von Festrädern für die Abtriebswelle AW ausgebildet, wohingegen sie auf der Vorgelegewellenachse 5 nun im Sinne von Losrädern für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet wären.
99 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechsundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 99 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 93 gezeigt. Weiterhin gezeigt ist ein horizontaler Doppelpfeil in Bezug auf die Rückwärtsgangstufe R und die vierte Radebene IV. Dieser deutet an, dass die beiden Radebenen hinsichtlich ihrer axialen Position auf der Eingangswellenachse 4 und Vorgelegewellenachse 5 vertauscht angeordnet werden können. Anstelle der Abfolge wie in 93 von Rückwärtsgangstufe R, zweites Schaltelement S2, sechstes Schaltelement S6 und vierte Radebene IV kann die Abfolge dementsprechend auch vierte Radebene IV, sechstes Schaltelement S6, zweites Schaltelement S2 und Rückwärtsgangstufe R sein.
100 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebenundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 100 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 95 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 95 sind im Getriebe 1 gemäß 100 ein horizontaler und ein vertikaler Doppelpfeil in Bezug auf die vierte Schalteinrichtung SE4, umfassend das zweite Schaltelement S2 zeigt. Der horizontale Doppelpfeil deutet an, dass die vierte Schalteinrichtung SE4 auf der Abtriebsseite der Rückwärtsgangstufe R wie in 95 gezeigt auch auf der Antriebsseite der Rückwärtsgangstufe R angeordnet sein kann. Der vertikale Pfeil in Bezug auf die Schalteinrichtung SE4 deutet an, dass die vierte Schalteinrichtung SE4 alternativ oder zusätzlich auch anstelle auf der Eingangswellenachse 4 auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet sein kann. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Eingangswellenachse 4 ist dann im Sinne eines Festrades für die Sonnenwelle SW ausgebildet und das Übertragungselement auf der Vorgelegewellenachse 5 ist dann im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet.
101 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 89 und 91. 102 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 90 und 92. 103 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 93. 104 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 94 und 95.
105 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 105 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 91 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 91 ist beim Getriebe 1 gemäß 105 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft- und Drehmomente auf das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 und weiter über die zweite Radebene II auf das Vorgelege 6 oder mittels des ersten Schaltelements S1 auf die Abtriebswelle AW übertragen und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 letztendlich über die Abtriebswelle AW bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankopplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch an entsprechende Übertragungselemente auf der Vorgelegewellenachse 5 erfolgen.
106 zeigt ein Getriebe gemäß einer neunundsechzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 106 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 91 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 91 ist beim Getriebe 1 gemäß 106 ein zusätzliches Schaltelement SH auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet, welches mit dem ersten Schaltelement S1 in der ersten Schalteinrichtung SE1 angeordnet ist. Dies verbessert die Hybridfunktionalität erheblich, da somit die zweite Radebene II sowohl vom Antrieb als auch vom Abtrieb ent- bzw. abkoppelbar ist. Dies ermöglicht schleppmomentfreien rein elektrischen Antrieb, insbesondere keine Reibungsverluste in der Doppelkupplung sowie eine Standladefunktionalität. In 106 ist das zusätzliche Schaltelement SH zusammen mit dem ersten Schaltelement S1 gemeinsam in der zweiten Schalteinrichtung SE2 angeordnet, was den Schaltelementpaktierungsgrad erhöht, jedoch nicht der Anzahl an Aktuatoren zur Betätigung der Schaltelemente.
107 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 107 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine zweite Radebene II zugeordnet, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter die zweite Radebene II, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, eine Rückwärtsgangstufe R, eine dritte Radebene III und eine vierte Radebene IV.
Jede der genannten Radebenen I bis IV und R weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1 und eine fünfte Vorgelegewelle VW5, die als Vollwellen ausgebildet sind und eine zweite Vorgelegewelle VW2, eine dritte Vorgelegewelle VW3 sowie eine vierte Vorgelegewelle VW4, die jeweils als Hohlwellen ausgebildet sind. Die vierte Vorgelegewelle VW4 ist wie auch die zweite Vorgelegewelle VW2 koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf deren radialer Außenseite angeordnet. Auf der radialen Außenseite der zweiten Vorgelegewelle VW2 ist die dritte Vorgelegewelle VW3 angeordnet. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist im Bereich der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R angeordnet, ebenso wie die dritte Vorgelegewelle VW3. Die vierte Vorgelegewelle VW4 ist im Bereich der dritten Radebene III angeordnet. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsganges durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die zweite Radebene II, die Rückwärtsgangstufe R, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6, die dritte Radebene III, ein siebtes Schaltelement S7, ein achtes Schaltelement S8 sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die acht Schaltelemente S1 bis S8 und die fünf Radebenen I bis IV und R beschrieben.
Die erste Radebene I ist als Antriebskonstante ausgebildet und weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches mit der als Vollwelle ausgebildeten ersten Vorgelegewelle VW1 fest verbunden ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches im Sinne eines Festrades für die erste Eingangswelle EW1 ausgebildet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der dritten Vorgelegewelle VW3 angeordnet ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der dritten Vorgelegewelle VW3 angeordnet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der vierten Vorgelegewelle VW4 angeordnet ist. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die fünfte Vorgelegewelle VW5.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und zweiter Vorgelegewelle VW2. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und dritter Vorgelegewelle VW3. Das dritte Schaltelement S3 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Eingangswelle EW1 und Abtriebswelle AW. Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung der Rückwärtsgangstufe R an die Abtriebswelle AW. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und dritter Vorgelegewelle VW3. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von zweiter Vorgelegewelle VW2 und vierter Vorgelegewelle VW4. Das siebte Schaltelement S7 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von vierter Vorgelegewelle VW4 und erster Vorgelegewelle VW1. Das achte Schaltelement S8 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und fünfter Vorgelegewelle VW5.
Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 sind gemeinsam mit einer ersten Schalteinrichtung SE1, das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 sind gemeinsam mit einer zweiten Schalteinrichtung SE2, das fünfte und sechste Schaltelement S5, S6 sind gemeinsam in einer dritten Schalteinrichtung SE3 und das siebte und achte Schaltelement S7, S8 sind gemeinsam in einer vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung, und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 107 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 107 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 107 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf, die – wie auch alle anderen Abtriebswellen in den 1–138 – als Vollwelle ausgebildet, sowie eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1 und fünfte Vorgelegewelle VW5, die jeweils als Vollwellen ausgebildet sind. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 gemäß 107 eine zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2 und dritte Vorgelegewelle VW3 sowie vierte Vorgelegewelle VW4. Die zweite Vorgelegewelle VW2 und die vierte Vorgelegewelle VW4 sind auf der radialen Außenseite der ersten Vorgelegewelle VW1 angeordnet, wohingegen die dritte Vorgelegewelle VW3 auf der radialen Außenseite der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Das Getriebe 1 gemäß 107 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, sowie vier Doppelschaltelemente S1, S2; S3, S4; S5, S6 und S7, S8 in vier Schalteinrichtungen SE1 bis SE4. Mittels des Getriebes 1 gemäß 107 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 107 eine Rückwärtsgangstufe R welche mittels des vierten Schaltelements S4 an die Abtriebswelle AW koppelbar ist. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des dritten Schaltelementes S3 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der ersten Radebene I sind sowohl auf der zweiten Eingangswelle EW2 als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert; die erste Radebene I ist somit als Antriebskonstante ausgebildet. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 sind auf der dritten Vorgelegewelle VW3 verdrehfest fixiert. Die dritte Vorgelegewelle VW3 ist jeweils mittels des zweiten Schaltelements S2 und des fünften Schaltelements S5 an die zweite Vorgelegewelle VW2 koppelbar. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist mittels des sechsten Schaltelements S6 an die vierte Vorgelegewelle VW4 respektive die dritte Radebene III und mittels des ersten Schaltelements S1 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die dritte Radebene III und die vierte Radebene IV sind mittels des siebten Schaltelements S7 bzw. des achten Schaltelements S8 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar.
108 zeigt ein Getriebe gemäß einer einundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 108 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 107 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 108 entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 107 jeweils beginnend von der Antriebsseite AN bis zum achten Schaltelement S8. Ab der vierten Radebene IV in Richtung der Abtriebsseite AB entspricht der Aufbau des Getriebes 1 der 108 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 58. Entsprechende Ausführungen zur lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe gemäß 58 und allgemein zur 107 geltend entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 108. Die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 107 ist dabei als Sonnenwelle SW des Getriebes 1 gemäß 108 ausgebildet. Mittels des Getriebes 1 gemäß 108 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
109 zeigt ein Getriebe gemäß einer zweiundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 109 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 107 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG. Der Aufbau des Getriebes 1 beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich des achten Schaltelements S8 entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 107. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht dann dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 59. Entsprechende Ausführungen zur lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe der 59 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 109.
110 zeigt ein Getriebe gemäß einer dreiundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 110 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 109 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 109 ist beim Getriebe 1 gemäß 110 das achte Schaltelement S8 anstelle in der vierten Schalteinrichtung SE4 nun in der fünften Schalteinrichtung SE5 zusammen mit dem neunten Schaltelement S9 angeordnet. Das achte Schaltelement S8 ist somit nun im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 109 beim Getriebe 1 gemäß 110 auf der Abtriebsseite der vierten Radebene IV angeordnet. Entsprechende Ausführungen zur lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe der 109 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 110.
Mittels der Getriebe 1 gemäß der 109 und 110 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
111 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 107. 112 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 108. 113 eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 109 und 110.
114 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 114 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 107 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 107 ist beim Getriebe 1 gemäß 114 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der ersten Radebene I auf der Vorgelegewellenachse 5 und weiter mittels eines weiteren Schaltelementes und/oder einer Radebene auf die erste Vorgelegewelle VW1 und schließlich auf die Abtriebswelle AW übertragen und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankupplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch an weiteren Übertragungselementen auf der Vorgelegewellenachse 5 erfolgen.
115 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 115 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von zwei Kupplungen K1, K2 auf. Mittels der Doppelkupplung K1, K2 kann damit die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft- und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung K2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet.
Weiterhin umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 gekoppelt bzw. verbindbar, das zweite Teilgetriebe 3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 koppelbar bzw. verbunden. Dem ersten Teilgetriebe 2 ist dabei zumindest eine zweite Radebene II zugeordnet, wohingegen dem zweiten Teilgetriebe 3 zumindest eine erste Radebene I zugeordnet ist. Beginnend von der Antriebsseite AN und ausgehend von den beiden Kupplungen K1 und K2 umfasst das Getriebe 1 auf der Eingangswellenachse 4 zunächst die erste Radebene I und weiter ein erstes Schaltelement S1, ein zweites Schaltelement S2, die zweite Radebene II, ein drittes Schaltelement S3, ein viertes Schaltelement S4, eine dritte Radebene III, eine Rückwärtsgangstufe R, ein siebtes Schaltelement S7 sowie eine vierte Radebene IV.
Jede der genannten Radebenen I, II, III, IV und R weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, auf.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst dabei eine erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist und eine zweite Vorgelegewelle VW2, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist dabei koaxial und parallel zur ersten Vorgelegewelle VW1 auf deren radialer Außenseite im Bereich der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III angeordnet. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5 weist die Rückwärtsgangstufe R ein Umkehrelement in Form eines Zwischenrades ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1, EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs durch das Getriebe 1 ermöglicht wird.
Beginnend von der Antriebsseite AN weist die Vorgelegewellenachse 5 zunächst die erste Radebene I auf und weiter die zweite Radebene II, die dritte Radebene III, ein fünftes Schaltelement S5, ein sechstes Schaltelement S6, die Rückwärtsgangstufe R sowie die vierte Radebene IV.
Im Folgenden werden nun die sieben Schaltelement S1 bis S7 sowie die fünf Radebenen I bis IV und R beschrieben.
Die erste Radebene I ist als Antriebskonstante ausgebildet und weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches fest mit der zweiten Eingangswelle EW2 verbunden ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches mit der als Vollwelle ausgebildeten ersten Vorgelegewelle VW1 fest verbunden ist. Die zweite Radebene II weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement auf, welches auf einer Hohlwelle HW fest angeordnet ist und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Die dritte Radebene III weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement, welches fest auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Die Rückwärtsgangstufe R weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1. Die vierte Radebene IV weist auf der Eingangswellenachse 4 ein Übertragungselement im Sinne eines Losrades für die Abtriebswelle AW auf und auf der Vorgelegewellenachse 5 ein Übertragungselement im Sinne eines Festrades für die erste Vorgelegewelle VW1.
Das erste Schaltelement S1 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Eingangswelle EW1 und Abtriebswelle AW. Das zweite Schaltelement S2 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung der Hohlwelle HW, welche parallel und koaxial zur Abtriebswelle AW angeordnet ist und der ersten Eingangswelle EW1. Das dritte Schaltelement S3 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von Hohlwelle HW und Abtriebswelle AW. Das vierte Schaltelement S4 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von dritter Radebene III mit der Abtriebswelle AW. Das fünfte Schaltelement S5 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und zweiter Vorgelegewelle VW2. Das sechste Schaltelement S6 ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von Rückwärtsgangstufe R an die erste Vorgelegewelle VW1. Das siebte Schaltelement S7 ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung der vierten Radebene IV an die Abtriebswelle AW.
Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 sind gemeinsam in der ersten Schalteinrichtung SE1, das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 sind gemeinsam in der zweiten Schalteinrichtung SE2, das fünfte Schaltelement S5 und das sechste Schaltelement S6 sind gemeinsam in der dritten Schalteinrichtung SE3 und das siebte Schaltelement S7 ist in der vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet.
Zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtungen können entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen vorgesehen sein. Weist die Schalteinrichtung zwei Schaltelemente auf, können diese als Doppelsynchronisierung, und falls die Schalteinrichtung ein Schaltelement aufweist, als Einfachsynchronisierung ausgebildet sein.
Das Getriebe 1 gemäß 115 umfasst fünf Radebenen I, II, III, IV und R. Sämtliche Radebenen I–IV und R sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I, II, III, IV und R sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe R umfasst dabei ein zusätzliches Übertragungselement in Form eines Zwischenrades ZR zwischen der Eingangswellenachse 4 und der Vorgelegewellenachse 5. Insgesamt sind somit elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, angeordnet.
Insgesamt weist das Getriebe 1 gemäß 115 zwei Eingangswellen EW1, EW2 auf der Eingangswellenachse 4 auf, wobei eine als Vollwelle und die andere als Hohlwelle ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Getriebe 1 gemäß 115 eine zur Eingangswellenachse 4 koaxial gelagerte Abtriebswelle AW auf und eine zur Abtriebswelle AW koaxial und parallel gelagerte und auf der radialen Außenseite der Abtriebswelle AW angeordnete Hohlwelle HW im Bereich der zweiten Radebene II auf. Darüber hinaus weist das Getriebe 1 gemäß 115 eine zur Eingangswellenachse 4 parallel gelagerte erste Vorgelegewelle VW1, welche als Vollwelle ausgebildet ist auf. Weiter umfasst das Getriebe 1 gemäß 115 eine zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete zweite Vorgelegewelle VW2 auf, welche im Bereich der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III angeordnet ist. Das Getriebe 1 gemäß 115 umfasst fünf Radebenen I bis IV, R, insbesondere in Form von Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen, elf Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern sowie drei Doppelschaltelemente S1, S2; S3, S4 sowie S5 und S6 und Schalteinrichtungen SE1 bis SE3 und ein Einzelschaltelement S7 in der vierten Schalteinrichtung SE4. Mittels des Getriebes 1 gemäß 115 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens ein Rückwärtsgang darstellbar.
Darüber hinaus zeigt das Getriebe 1 gemäß 115 eine Rückwärtsgangstufe R, welche mittels des sechsten Schaltelements S6 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar ist. Die erste Eingangswelle EW1, welche als Vollwelle ausgeführt ist, ist mittels des ersten Schaltelements S1 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die Übertragungselemente der ersten Radebene I sind sowohl auf der zweiten Eingangswelle EW2 als auch auf der ersten Vorgelegewelle VW1 verdrehfest fixiert; die erste Radebene I ist somit als Antriebskonstante ausgebildet. Die Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III sind auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 verdrehfest fixiert. Die zur ersten Vorgelegewelle VW1 koaxial gelagerte zweite Vorgelegewelle VW2 ist mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die dritte Radebene III und die vierte Radebene IV sind mittels des vierten Schaltelements S4 bzw. des siebten Schaltelements S7 an die Abtriebswelle AW koppelbar. Die zweite Radebene II ist mittels des zweiten Schaltelements S2 an die erste Eingangswelle EW1 und mittels des dritten Schaltelements S3 an die Abtriebswelle AW koppelbar.
116 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechsundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 116 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 115 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 115 ist beim Getriebe 1 gemäß 116 das sechste Schaltelement S6 anstelle auf der Vorgelegewellenachse 5 in der dritten Schalteinrichtung SE3 nun auf der Eingangswellenachse 4 in der vierten Schalteinrichtung SE4 zusammen mit dem siebten Schaltelement S7 angeordnet. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R ist somit im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 115 auf der Eingangswellenachse 4 im Sinne eines Losrades ausgebildet, wohingegen das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Vorgelegewellenachse 5 nun im Sinne eines Festrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet ist. Entsprechende Ausführungen zum Getriebe 1 gemäß 115 gelten entsprechend für das Getriebe gemäß 116. Mittels des Getriebes 1 gemäß 116 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
117 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebenundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 117 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 115 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 115 ist beim Getriebe 1 gemäß 116 nun die dritte Schalteinrichtung SE3 anstelle auf der Abtriebsseite der dritten Radebene III auf der Antriebsseite der zweiten Radebene II angeordnet. Dementsprechend ist die Rückwärtsgangstufe R nun auf der Antriebsseite der zweiten Radebene II angeordnet. Ebenso ist das sechste Schaltelement S6 und das fünfte Schaltelement nun innerhalb der dritten Schalteinrichtung SE3 hinsichtlich der axialen Position vertauscht angeordnet. Die Abfolge von Radebenen und Schaltelementen ist nun auf der Eingangswellenachse 4 ausschnittsweise zweites Schaltelement S2, Rückwärtsgangstufe R, zweite Radebene II, drittes Schaltelement S3, viertes Schaltelement S4 und dritte Radebene III, siebtes Schaltelement S7 und auf der Vorgelegewellenachse 5 erste Radebene I, Rückwärtsgangstufe R, sechstes Schaltelement S6, fünftes Schaltelement S5, zweite Radebene II, dritte Radebene III sowie vierte Radebene IV. Die zweite Vorgelegewelle VW2 ist dabei mittels des fünften Schaltelements S5 an die erste Vorgelegewelle VW5 koppelbar und die Rückwärtsgangstufe R ist mittels des sechsten Schaltelements S6 an die erste Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Eingangswellenachse 4 ist auf der Hohlwelle HW fest angeordnet. Der weitere Aufbau des Getriebes 1 gemäß 117 entspricht dem des Getriebes gemäß 115. Mittels des Getriebes 1 gemäß 117 sind mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens drei Rückwärtsgänge darstellbar.
118 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 118 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 115 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der Rückwärtsgangstufe R entspricht dabei dem Getriebe 1 gemäß 115, wobei die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 115 nun als Sonnenwelle SW für das Planetengetriebe GP der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG ausgebildet ist. Ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht dabei der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 118 im Wesentlichen dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 53 ebenfalls ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB. Die Ausführungen hinsichtlich der lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe LPRG zu 53 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 118.
In 118 sind sämtliche Schaltelemente als Doppelschaltelemente ausgebildet und mittels des Getriebes 1 gemäß 118 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
119 zeigt ein Getriebe gemäß einer neunundsiebzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 119 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 116 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 119 entspricht dabei bis einschließlich des siebten Schaltelements S7 beginnend von der Antriebsseite AN dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 116. Ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 119 dem Aufbau des Getriebes gemäß 94 ab der vierten Radebene IV, wobei die in 94 bezeichnete Hohlwelle HW nun als zweite Hohlwelle HW2 bezeichnet ist. Die Schaltelemente S6 bis S9 der 94 entsprechen dabei den Schaltelementen S7 bis S10 der 119.
Entsprechende Ausführungen zur lastschaltbaren Rangegruppe LPRG gemäß 94 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 119. Mittels des Getriebes 1 gemäß 119 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar. Die vierte Radebene IV ist sowohl an die erste Planetenträgerwelle PTW1 als auch an die Sonnenwelle SW des Planetengetriebes GP koppelbar.
120 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 120 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 117 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Planeten-Rangegruppe LPRG. Der Aufbau des Getriebes 1 beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der dritten Radebene III entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 117. Der Aufbau des Getriebes 1 ab der vierten Radebene IV in Richtung der Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 118. Entsprechende Ausführungen zum Getriebe 1 gemäß 117 bzw. 118 gelten entsprechend für das Getriebe 1 gemäß 120. Es sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens sechs Rückwärtsgänge darstellbar.
121 zeigt ein Getriebe gemäß einer einundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 121 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 115 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 121 entspricht dabei bis einschließlich der Rückwärtsgangstufe R dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 115. Der Aufbau des Getriebes 1 beginnend ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 60, wobei die Abtriebswelle AW des Getriebes 1 gemäß 115 nun als Zwischenwelle ZW der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe LRRG ausgebildet ist. Die Hohlwelle HW des Getriebes 1 gemäß 60 entspricht der zweiten Hohlwelle H2 des Getriebes 1 gemäß 121. Die Schaltelemente S8 bis S11 und die Vorgelegewellen VW2, VW5, VW5a der 60 entsprechen den Schaltelementen S7 bis S10 bzw. den Vorgelegewellen VW1, VW3, VW3a des Getriebes 1 gemäß 121. Entsprechende Ausführungen zum Getriebe 1 gemäß 60 gelten entsprechend analog für das Getriebe 1 gemäß 121.
Mittels des Getriebes 1 gemäß 121 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge darstellbar.
122 zeigt ein Getriebe gemäß einer zweiundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 122 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 116 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 116 ist die vierte Schalteinrichtung SE4 nun auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und umfasst lediglich das sechste Schaltelement S6. Das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Eingangswellenachse 4 ist nun im Sinne eines Festrades für die Zwischenwelle ZW und auf der Vorgelegewellenachse 5 im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 122 bis einschließlich der Rückwärtsgangstufe R mit der vorgenannten Änderung entspricht dabei dem Getriebe 1 gemäß 116. Ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB entspricht das Getriebe 1 gemäß 122 dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 121.
123 zeigt ein Getriebe gemäß einer dreiundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 123 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 122 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 122 ist beim Getriebe 1 gemäß 123 das siebte Schaltelement S7 anstelle in der fünften Schalteinrichtung SE5 nun zusammen mit dem sechsten Schaltelement S6 in vierten Schalteinrichtung SE4 angeordnet. Dementsprechend ist das siebte Schaltelement S7 nun auf der Antriebsseite der vierten Radebene IV angeordnet.
Mittels des Getriebes 1 gemäß 123 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge darstellbar.
124 zeigt ein Getriebe gemäß einer vierundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 124 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 117 gezeigt, erweitert um eine lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 124 entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 117 jeweils beginnend von der Antriebsseite AN bis einschließlich der dritten Radebene III. Der Aufbau des Getriebes 1 gemäß 124 ab der vierten Radebene IV entspricht dabei dem Aufbau des Getriebes 1 gemäß 122 ebenfalls beginnend ab der vierten Radebene IV in Richtung auf die Abtriebsseite AB. Wie bei allen lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppen in sämtlichen Figuren ist auch die hier Abtriebswelle AW des ursprünglichen Getriebes 1 gemäß 117 nun als Zwischenwelle ZW für die lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe LRRG ausgebildet.
125 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 115. 126 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 116. 127 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 117. 128 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 118. 129 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 119. 130 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 120. 131 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 121. 132 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 122 und 123. 133 zeigt eine Schaltmatrize für ein Getriebe gemäß 124.
134 zeigt ein Getriebe gemäß einer fünfundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 134 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 115 gezeigt. Beim Getriebe 1 gemäß 134 ein vertikaler Doppelpfeil in Bezug auf die vierte Schalteinrichtung SE4 zu sehen. Dieser deutet an, dass die vierte Schalteinrichtung SE4 anstelle auf der Eingangswellenachse 4 auch auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet sein kann. Gleiches gilt entsprechend für das siebte Schaltelement S7. Ist das siebte Schaltelement S7 bzw. die vierte Schalteinrichtung SE4 auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet, ist das Übertragungselement der vierten Radebene IV im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW und auf der Vorgelegewellenachse 5 im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet.
135 zeigt ein Getriebe gemäß einer sechsundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 135 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 116 gezeigt. Weiterhin sind ein horizontaler Doppelpfeil in Bezug auf die dritte Schalteinrichtung SE3 und ein vertikaler Doppelpfeil in Bezug auf die vierte Schalteinrichtung SE4 gezeigt. Der vertikale Doppelpfeil deutet an, dass die vierte Schalteinrichtung SE4 anstelle auf der Eingangswellenachse 4 auch auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet sein kann. Die Übertragungselemente der mittels der vierten Schalteinrichtung SE4 betätigbaren Radebenen R, IV sind dann auf der Eingangswellenachse 4 anstelle von Losrädern für die Abtriebswelle AW nun als Festräder für diese ausgebildet, wohingegen sie für die erste Vorgelegewelle VW1 nun im Sinne von Losrädern anstelle von Festrädern ausgebildet sind. Der horizontale Doppelpfeil in Bezug auf die dritte Schalteinrichtung SE3 bzw. das fünfte Schaltelement S5 deutet an, dass diese/s anstelle auf der Abtriebsseite der dritten Radebene III auch auf der Antriebsseite der zweiten Radebene II angeordnet sein kann. Das fünfte Schaltelement S5 verbindet weiterhin bei Betätigung die erste Vorgelegewelle VW1 mit der zweiten Vorgelegewelle VW2.
136 zeigt ein Getriebe gemäß einer siebenundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 136 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 116 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 116 ist ein horizontaler Doppelpfeil in Bezug auf die Rückwärtsgangstufe R und die vierte Radebene IV dargestellt. Dieser deutet an, dass die beiden Radebenen R und IV hinsichtlich ihrer axialen Position auf Eingangswellenachse 4 und Vorgelegewellenachse 5 vertauscht angeordnet werden können. Dementsprechend werden auch die sie betätigenden Schaltelemente S6 und S7 hinsichtlich ihrer axialen Position innerhalb der vierten Schalteinrichtung SE4 vertauscht.
137 zeigt ein Getriebe gemäß einer achtundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 137 ist ein Getriebe 1 gemäß 117 gezeigt. Weiterhin ist ein vertikaler Doppelpfeil in Bezug auf die vierte Schalteinrichtung SE4 bzw. das siebte Schaltelement S7 gezeigt. Dieser deutet an, dass die vierte Schalteinrichtung SE4 bzw. das siebte Schaltelement S7 anstelle auf der Eingangswellenachse 4 auch auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet sein kann. In diesem Fall ist das Übertragungselement der vierten Radebene IV nun im Sinne eines Festrades für die Abtriebswelle AW und auf der Vorgelegewellenachse 5 nun im Sinne eines Losrades für die erste Vorgelegewelle VW1 ausgebildet.
138 zeigt ein Getriebe gemäß einer neunundachtzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 138 ist im Wesentlichen ein Getriebe 1 gemäß 115 gezeigt. Im Unterschied zum Getriebe 1 gemäß 115 ist beim Getriebe 1 gemäß 138 eine elektrische Maschine EM zur Hybridisierung des Getriebes 1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über eine Welle und einem mit der Welle verbundenen Übertragungselement mit dem Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 verbunden. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine EM Kraft und Drehmomente auf das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 und weiter über die zweite Radebene II auf das Vorgelege 6 oder mittels des dritten Schaltelements S3 auf die Abtriebswelle AW übertragen und so eine Hybridisierung des Getriebes 1 letztendlich über die Abtriebswelle AW bereitstellen. Die Anbindung bzw. Ankupplung der elektrischen Maschine EM an das Getriebe 1 kann dabei ebenfalls auch an entsprechende Übertragungselemente auf der Vorgelegewellenachse 5 erfolgen.
Insgesamt können sämtliche Schaltelemente beim Getriebe 1 gemäß den 1 bis 138 auch als Koppeleinrichtungen bezeichnet werden und insbesondere als Synchronisierungen ausgebildet sein. Sämtliche Schalteinrichtungen bzw. entsprechende Schaltelementbetätigungseinrichtungen für diese können als Doppelsynchronisierungen im Fall von zwei Schaltelementen in der jeweiligen Schalteinrichtung ausgebildet sein und im Fall von einem Schaltelement als Einfachsynchronisierung. Die Übertragungselemente können insbesondere beim Getriebe 1 gemäß der 1 bis 138 sowohl im Sinne eines Festrades als auch im Sinne eines Losrades ausgebildet sein. So ist beispielsweise beim Getriebe 1 gemäß 107 das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 im Sinne eines Festrades ausgebildet, da dieses fest mit der ersten Eingangswelle EW1 verbunden ist, wohingegen das Übertragungselement der Rückwärtsgangstufe R auf der Eingangswellenachse 4 im Sinne eines Losrades ausgebildet ist, da dieses mittels des vierten Schaltelements S4 an die Abtriebswelle AW koppelbar ist.
Die Übertragungselemente können dabei insbesondere in Form von Zahnrädern, vorzugsweise als Stirnräder, ausgebildet sein, so dass die Radebenen I, II, III, IV, R, V und VI Stirnradstufen darstellen. Zur Bereitstellung verschiedener Vorwärts- und Rückwärtsgänge, also verschiedener Übersetzungen, können die Stirnradstufen, insbesondere deren Zahnräder, dementsprechend unterschiedliche Übersetzungen umfassen.
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass sehr kompakte Getriebe mit lediglich fünf Radebenen für eine hohe Anzahl von mindestens sechs Vorwärtsgängen und mindestens einem Rückwärtsgang ermöglicht werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass wenig Schaltelemente zur Darstellung der verschiedenen Gänge benötigt werden und zudem ein hoher Schaltelementpaktierungsgrad erreicht wird bzw. eine möglichst geringe Anzahl von Schalteinrichtungen erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung eine sehr gute Lastschaltfähigkeit und eine gute Hybridisierfähigkeit aufweist. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Getriebe einfach erweiterbar ist. So sind beispielsweise mit einer lastschaltbaren Planeten-Rangegruppe oder einer lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens vier Rückwärtsgänge, insbesondere mindestens sechs Rückwärtsgänge, vorzugsweise acht Rückwärtsgänge möglich. Darüber hinaus ist das erweiterte Getriebe ebenfalls sehr kompakt. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Direktgang ermöglicht wird und somit relativ kleine Stufensprünge zwischen den Gängen, insbesondere eine relativ kurze erste Gang-Übersetzung ermöglicht wird.
Weitere Vorteile des um eine Planeten-Rangegruppe erweiterten Getriebes sind, dass ein lastschaltfähiger Gruppenwechsel von einer langsamen Gruppe G1 und einer schnellen Gruppe G2 ermöglicht werden. Darüber hinaus ist ein Vorteil, dass das Getriebe wenig und/oder in der Mehrzahl Schaltelemente mit konventionellem Aufbau aufweist. Die Getriebe der 14 bis 36b sowie 45 bis 51 und 107 bis 114 weisen darüber hinaus ausschließlich konventionelle Schaltelemente auf. Beim Getriebe 1 gemäß der 52 bis 56 ist ein weiterer Vorteil, dass der erste Gang einen virtuellen Windungsgang darstellt, so dass die mechanische Spreizung reduziert werden kann und der Achsabstand reduziert werden kann. Darüber hinaus können Verluste durch geringe Drehzahldifferenzen reduziert werden. Gleiches gilt auch für das Getriebe 1 gemäß der 26 bis 36b. Beim Getriebe 1 gemäß der 45 bis 51 sowie 107 bis 114 ist ein weiterer Vorteil, dass wie auch in den vorstehend genannten Figuren der erste Gang als virtueller Gang (Windungsgang) ausgeführt werden kann. Dies ermöglicht eine Verringerung des Achsabstandes aufgrund der geringeren mechanischen Spreizung sowie eine Verringerung von Drehzahldifferenzen.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: erstes Teilgetriebe
3: zweites Teilgetriebe
4: Eingangswellenachse
5, 5a: Vorgelegewellenachse
6: Vorgelege
I, II, II, IV, V, VI, R: Radebene
SR: Sonnenrad
PR: Planetenrad
PT: Planeten(rad)träger
HR: Hohlrad
EW1, EW2: Eingangswelle
ZW: Zwischenwelle
SW: Sonnen(rad)welle
PTW1, PTW2: Planeten(rad)trägerwelle
HRW: Hohlradwelle
AW: Abtriebswelle
HW, HW2: Hohlwelle
K1, K2: erstes/zweites Lastschaltelement
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, SH: Schaltelement
SE1, SE2, SE3, SE4, SE5, SE6: Schalteinrichtung
VW1, VW2, VW3, VW3a, VW4, VW4a, VW5, VW5a: Vorgelegewelle
ZR: Zwischenrad
AN: Antriebsseite
AB: Abtriebsseite
EM: elektrische Maschine
G: Gehäuse
GP: Planetengetriebe
V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, V10: Vorwärtsgang
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8: Rückwärtsgang
LRRG: lastschaltbare Radebene-Rangegruppe
LPRG: lastschaltbare Planeten-Rangegruppe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006054281 A1 [0005]
DE 102010030569 A1 [0036]

Claims

Getriebe (1), insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe (2, 3), wobei jedes der Teilgetriebe (2, 3) zumindest eine Eingangswelle (EW1, EW2) auf einer Antriebsseite (AN) des Getriebes (1), welche auf einer Eingangswellenachse (4) angeordnet sind, aufweist, eine Ausgangswelle als Abtriebswelle (AW) der zumindest zwei Teilgetriebe (2, 3) auf einer Abtriebsseite (AB) des Getriebes (1), wobei die Abtriebswelle (AW) auf der Eingangswellenachse (4) oder auf zumindest einer, insbesondere zur Eingangswellenachse (4) parallelen, Vorgelegewellenachse (5, 5a) angeordnet ist, ein Vorgelege (6), wobei das Vorgelege (6) zumindest eine Vorgelegewelle (VW1, VW2, VW3, VW4, VW5, VW6, VW3a, VW4a, VW5a, VW6a) umfasst, und wobei die zumindest Vorgelegewelle (VW1, VW2, VW3, VW4, VW5, VW6, VW3a, VW4a, VW5a, VW6a) auf der zumindest einen Vorgelegewellenachse (5) angeordnet ist, wobei zumindest eine der Eingangswellen (EW1, EW2) über zumindest eine Radebene (I, II, III, IV, V, VI, R) und/oder zumindest ein Schaltelement (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12) sowie mit der Abtriebswelle (AW) verbindbar ist, wobei M Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, R) und N Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE3, SE4, SE5, SE6) angeordnet sind, wobei M eine natürliche Zahl größer oder gleich Zwei und N eine natürliche Zahl größer oder gleich Drei ist und zumindest zwei der Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE4) jeweils zwei Schaltelemente (S1, S2; S3, S4; S6, S7) aufweisen und wobei mindestens zwei Schaltelemente (S4, S6) unterschiedlicher Schalteinrichtungen (SE1, SE2) über eine Hohlwelle (HW) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine (SE2, SE4) der N Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE3, SE4, SE5, SE6) auf der Eingangswellenachse (4) angeordnet ist, und dass zumindest eine (SE1) der N Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE3, SE4, SE5, SE6) auf der Vorgelegewellenachse (5) angeordnet ist und dass die Hälfte oder mehr als die Hälfte der Anzahl der Schaltelemente (S1, S2, S5) und/oder Schalteinrichtungen (SE1, SE3) auf der Vorgelegewellenachse (5) angeordnet sind oder dass weniger als die Hälfte der Anzahl der Schaltelemente (S1, S2, S5) und/oder Schalteinrichtungen (SE1, SE3) auf der Vorgelegewellenachse (5) angeordnet sind, wobei zumindest eine der Schalteinrichtungen (SE2) zwei Schaltelemente (S3, S4) umfasst, mit welcher eine Vollwelle (EW1) auf einer Achse (4) auf der Antriebsseite (AN) oder Abtriebsseite (AB) der Schalteinrichtung (SE2) mit einer Hohlwelle (HW) auf der gleichen Achse (4) verbindbar ist.
Getriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N gleich Drei oder Vier ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl M gleich Fünf ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Eingangswellen (EW1, EW2) koaxial zueinander und/oder zumindest zwei der Vorgelegewellen (VW1, VW2; VW1, VW3) koaxial zueinander angeordnet sind und/oder zumindest eine (EW1; VW1) der Wellen des Getriebes (1) als Vollwelle und eine weitere Welle (EW2; VW2, VW3) auf der gleichen Achse (4, 5) des Getriebes (1) als Hohlwelle ausgebildet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Radebene (R) als Rückwärtsgangstufe ausgebildet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwärtsgangstufe (R) mittels zumindest einer (SE2, SE3) der N Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE3, SE4, SE5, SE6), insbesondere mittels zwei Schalteinrichtungen (SE2, SE3) auf verschiedenen Achsen (4, 5), betätigbar ist, wobei die zumindest eine Schalteinrichtung (SE3) auf der Vorgelegewellenachse (5), angeordnet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 5–6, dadurch gekennzeichnet, dass drehmomentauf- und -abwärts der Rückwärtsgangstufe (R) zumindest eine weitere Radebene (I, II) angeordnet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Schalteinrichtung (SE3) zur Betätigung der Rückwärtsgangstufe (R) und zumindest einer weiteren Schalteinrichtung (SE4), zumindest eine Radebene (II), insbesondere zumindest drei Radebenen (II, R, III), vollständig lastfrei stellbar sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Getriebes (1) mehr Vorwärtsgänge (V1, V2, V3, V4, V5, V6) als Rückwärtsgänge (R1, R2, R3) darstellbar sind, insbesondere wobei die Anzahl der mittels des Getriebes (1) darstellbaren Vorwärtsgänge (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, V10) mindestens Sechs, insbesondere Zehn ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Maschine (EM) an zumindest einem Übertragungselement einer Radebene (I, II, III, IV, R) und/oder an zumindest einer Vorgelegewelle (VW1, VW2, VW3, VW4, VW5, VW6, VW3a, VW4a, VW5a, VW6a) und/oder an zumindest einer der Wellen (EW1, EW2, SW, ZW) auf der Eingangswellenachse (4) zur Hybridisierung des Getriebes (1), insbesondere mittels einem zusätzlichen Schaltelement (SH) und/oder einem damit verbundenen Übertragungselement angeordnet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (EM) an einem Übertragungselement zumindest einer der Radebenen (II, III) angeordnet ist, welche mit einer Vorgelegewelle (VW3), ausgebildet als Hohlwelle, verbunden ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE3, SE4, SE5, SE6) auf der Abtriebsseite der zweiten Radebene (II) angeordnet sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite als Hohlwelle ausgebildete Vorgelegewelle (VW2, VW3) parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (VW1) angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zumindest zweier Radebenen (II, III, R), insbesondere umfassend die Rückwärtsgangstufe (R), fest angeordnet und/oder mit dieser über eine Schalteinrichtung (SE3) koppelbar sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Radebene (I, IV) als Antriebskonstante und/oder zumindest eine Radebene als Abtriebskonstante ausgebildet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rangegruppe (LPRG, LRRG) drehmomentabwärts der Abtriebswelle (AW) angeordnet ist und mit der nun als Verbindungswelle (ZW, SW) ausgebildeten Abtriebswelle verbunden ist, wobei insbesondere die Rangegruppe (LPRG, LRRG) als lastschaltbare Planenten-Rangegruppe (LPRG) und/oder in Form einer lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe (LRRG) ausgebildet ist, insbesondere wobei die lastschaltbare Planeten-Rangegruppe (LPRG) ein Planetengetriebe (GP) aufweist, wobei die Zwischenwelle (ZW) als Sonnenwelle (SW) des Planetengetriebes (GP) und eine Planetenträgerwelle (PTW2) als Abtriebswelle (AW) des Getriebes (1) ausgebildet ist.
Getriebe gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere zwei Schalteinrichtungen (SE5, SE6), wobei zumindest eine Schalteinrichtung (SE6) zwei Schaltelemente (S10, S11) umfasst, zur Betätigung der Rangegruppe (LPRG, LRRG) angeordnet ist, um zumindest zwei unterschiedliche Übersetzungen (i₁, i₂) bereitzustellen.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 15–16, dadurch gekennzeichnet, dass mittels jeweils einem Schaltelement (S8, S9) zumindest eine Radebene (IV) sowohl an die Sonnenwelle (SW) als auch an die Abtriebswelle (AW) koppelbar ist und/oder die Hohlradwelle (HRW) des Planetenradsatzes (GP) sowohl an das Gehäuse (G) als auch an die Planetenträgerwelle (PTW2) in Form der Abtriebswelle (AW) koppelbar ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 15–17, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE4, SE5, SE6) mit jeweils zwei Schaltelementen (S1, S2; S3, S4; S6, S7; S8, S9; S10, S11) angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Mehrheit dieser Schalteinrichtungen (SE2, SE4, SE5, SE6), insbesondere alle, auf der Eingangswellenachse (4) angeordnet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass die N Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE3, SE4) und die zumindest zwei Radebenen (I, II, III, IV, R), insbesondere fünf Radebenen (I, II, III, IV, R), so angeordnet sind, dass mindestens sechs Vorwärtsgänge (V1, V2, V3, V4, V5, V6) und mindestens ein Rückwärtsgang (R1) durch das Getriebe (1) darstellbar sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 15–19, dadurch gekennzeichnet, dass die N Schalteinrichtungen (SE1, SE2, SE3, SE4, SE5, SE6), die zumindest zwei Radebenen (I, II, III, IV, R), insbesondere fünf Radebenen (I, II, III, IV, R), und die Rangegruppe (LPRG, LRRG) so angeordnet sind, dass mindestens zehn Vorwärtsgänge (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, V10) und mindestens zwei Rückwärtsgänge (R1, R2), insbesondere mindestens vier Rückwärtsgänge (R1, R2, R3, R4), vorzugsweise mindestens sechs Rückwärtsgänge (R1, R2, R3, R4, R5, R6), insbesondere acht Rückwärtsgänge (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8) durch das Getriebe (1) darstellbar sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 15–16, dadurch gekennzeichnet, dass die lastschaltbare Radebenen-Rangegruppe (LRRG) zumindest zwei weitere Radebenen (V, VI) umfasst, wobei eine (VI) der zumindest zwei Radebenen (V, VI) der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe (LRRG) eine gleiche Übersetzung bereitstellt wie eine Radebene (IV), welche nicht der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe (LRRG) zugeordnet und wobei eine weitere Vorgelegewellenachse (5a) parallel zur Vorgelegewellenachse (5) angeordnet sein kann und zumindest eine Vorgelegewelle (VW4a) ausgebildet als Vollwelle umfassen kann.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 15–16 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Übertragungselemente zumindest einer der Radebenen (V, VI), welche der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe (LRRG) zugeordnet sind und welche nicht der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe (LRRG) zugeordnet sind, mittels einer einzigen Schalteinrichtung (SE6) an die Verbindungswelle (ZW) koppelbar sind und/oder wobei die nächstbenachbarte Radebene (IV), welche nicht der lastschaltbaren Radebenen-Rangegruppe (LRRG) zugeordnet ist, mittels einer Schalteinrichtung (SE5), insbesondere umfassend zwei Schaltelemente (S8, S9), an die Vorgelegewelle (VW1) und/oder an die Abtriebswelle (AW) koppelbar ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 15–22, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorgelegewellen (VW1, VW4) auf einer Vorgelegewellenachse (5) angeordnet sind, die jeweils als Vollwelle (VW1, VW4) oder als Hohlwelle (VW2, VW3) ausgebildet sind und mittels einer Schalteinrichtung (SE5; SE3) auf der Vorgelegewellenachse (5) koppelbar sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–23, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Radebenen (II, III, IV), welche mit der Abtriebswelle (AW) koppelbar und/oder verbunden sind, größer ist als die Anzahl der Radebenen (I, R), welche mit den Eingangswellen (EW1, EW2) verbunden und/oder verbindbar sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schalteinrichtung (SE3) angeordnet ist, mit der jeweils Hohlwellen (VW2, VW3) auf unterschiedlichen Seiten, ausgehend von der axialen Position der Schalteinrichtung (SE3) im Getriebe (1), koppelbar sind und/oder dass zumindest eine Schalteinrichtung (SE2) angeordnet ist, mit der jeweils eine Vollwelle (EW1) und eine Hohlwelle (HW) auf unterschiedlichen Seiten, ausgehend von der axialen Position der Schalteinrichtung im Getriebe (1), koppelbar sind und/oder dass jeweils eine Schalteinrichtung (SE2, SE3) zwischen zwei benachbarten Radebenen (I, II) auf der Vorgelegewellenachse (5) und auf der Eingangswellenachse (4) angeordnet ist, wobei insbesondere jede der zumindest zwei Schalteinrichtungen (SE2, SE3) lediglich ein Schaltelement (S2, S4) umfasst.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–25, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schalteinrichtungen (SE2, SE4), insbesondere auf der Vorgelegewellenachse (5), angeordnet sind, welche über zwei Hohlwellen (VW2, VW3) miteinander verbunden sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–26, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinrichtung (SE1, SE4) drehmomentabwärts der Antriebsseite (AN) vor der ersten Radebene (I) und/oder drehmomentaufwärts der Abtriebsseite (AB) nach der letzten Radebene (IV) angeordnet ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–27, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtungen (SE1, SE4; SE2, SE3) symmetrisch und/oder periodisch abwechselnd in axialer Richtung auf Eingangswellenachse (4) und Vorgelegewellenachse (5) angeordnet sind.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–28, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den ersten drei Radebenen (R, I, II) ausgehend von der Antriebsseite (AN) jeweils eine Schalteinrichtung (SE1, SE2) mit zwei Schaltelementen (S1, S2; S3, S4) angeordnet ist, wobei insbesondere eine, vorzugsweise die erste Schalteinrichtung (SE1), ein Schaltelement (S2) umfasst, wobei mittels diesem eine Vollwelle (EW1) mit einer Hohlwelle (HW), die auf verschiedenen Seiten der Schalteinrichtung (SE1) angeordnet sind, koppelbar ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1–29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hohlwelle (VW2) angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zumindest zweier unterschiedlicher Radebenen (II, R) angeordnet sind, wobei insbesondere die Hohlwelle (VW2) mit Schaltelementen (S1, S4) zweier unterschiedlicher Schalteinrichtungen (SE1, SE3) verbunden ist und/oder dass zwei Vorgelegewellen gleicher Ausbildung (VW1, VW4) auf der Vorgelegewellenachse (5) angeordnet sind, die mittels einer Schalteinrichtung (SE4) koppelbar sind.
Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personen- oder ein Lastkraftwagen, mit einem Getriebe (1) gemäß einem der Ansprüche 1–30.