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Die vorliegende Offenbarung betrifft Getriebe und insbesondere ein kompaktes Doppelkupplungs-Mehrganggetriebe, das Gegenwellen und Hohlwellen aufweist, um sechs oder mehr Gänge herzustellen.
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Ein typisches Mehrganggetriebe mit Gegenwellen und koplanaren Zahnradsätzen verwendet Gegenwellenzahnräder mit einem unterschiedlichen, dedizierten Zahnradpaar oder -satz, um jedes Vorwärtsdrehzahlverhältnis zu erreichen. Dementsprechend beträgt die bei dieser typischen Konstruktion erforderliche Gesamtzahl von Zahnrädern das Zweifache der Zahl von Vorwärtsgängen plus drei für Rückwärts. Dies benötigt eine große Zahl von erforderlichen Zahnradpaaren, insbesondere in Getrieben, die eine relativ große Zahl von Vorwärtsdrehzahlverhältnissen aufweisen.
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Aus der US 2010 / 0 294 059 A1 ist ein 7-Gang-Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxialen Eingangswellen, drei Gegenwellen, fünf Zahnradsätzen und einem Übertragungszahnradsatz bekannt. Die den Gegenwellen zugeordneten Zahnräder sind entweder fest mit ihrer zugehörigen Gegenwelle verbunden oder über vier Synchroneinrichtungs-Baugruppen verbindbar. Die dritte Gegenwelle gehört zu einem Zahnradsatz für einen Rückwärtsgang.
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Die US 2010 / 0 269 612 A1 offenbart 5-Gang-Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxialen Eingangswellen, zwei Gegenwellen, fünf Zahnradsätzen und einem Übertragungszahnradsatz. Die den Gegenwellen zugeordneten Zahnräder sind entweder fest mit ihrer zugehörigen Gegenwelle verbunden oder über vier Synchroneinrichtungs-Baugruppen verbindbar.
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Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und der Geschmeidigkeit aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe zur Verfügung zu stellen, das einen verbesserten Bauraum aufweist, während es wünschenswerte Übersetzungsverhältnisse und Drehmomentbereiche bereitstellt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben.
- 1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Sechsganggetriebes, das eine Doppelkupplung, zwei Getriebeeingangswellen, zwei Gegenwellen, zwei Hohlwellen, eine Mehrzahl von Zahnradsätzen und eine Mehrzahl von Synchroneinrichtungen aufweist, gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Kupplungstabelle, die den Einrückungszustand der Doppelkupplung und jeder von der Mehrzahl von Synchroneinrichtungen für jedes der sechs Vorwärtsübersetzungsverhältnisse und das eine Rückwärtsübersetzungsverhältnis gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 3 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Achtganggetriebes, das eine Doppelkupplung, zwei Getriebeeingangswellen, zwei Gegenwellen, zwei Hohlwellen, eine Mehrzahl von Zahnradsätzen und eine Mehrzahl von Synchroneinrichtungen aufweist, gemäß der vorliegenden Erfindung; und
- 4 ist eine Kupplungstabelle, die den Einrückungszustand der Doppelkupplung und jeder von der Mehrzahl von Synchroneinrichtungen für jedes der acht Vorwärtsübersetzungsverhältnisse und das eine Rückwärtsübersetzungsverhältnis gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Mehrganggetriebe allgemein durch Bezugszeichen 10 angegeben. Das Getriebe 10 ist mit einem Eingangselement 12 verbindbar und weist ein Ausgangselement oder Ausgangszahnrad 14 auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Eingangselement 12 eine Welle und das Ausgangselement 14 ist ein Zahnrad, jedoch werden Fachleute feststellen, dass das Eingangselement 12 andere Komponenten als Wellen sein kann und das Ausgangselement 14 ein anderes Bauteil als ein Zahnrad sein kann, wie etwa eine Welle.
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Das Eingangselement 12 ist ständig mit einer Kraftmaschine 16 oder einem anderen Drehmoment erzeugenden Aggregat verbunden, um ein Antriebsdrehmoment an das Eingangselement 12 zu liefern. Das Ausgangselement oder Ausgangszahnrad 14 treibt eine Differenzial-Baugruppe 15 drehbar an. Die Differenzial-Baugruppe überträgt Drehmoment, das von Ausgangselement 14 abgegeben wird, schließlich auf Straßenräder (nicht gezeigt).
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Das Getriebe 10 umfasst ein Gehäuse 19, das eine Zahnradanordnung 20 zumindest teilweise umschließt. Die Zahnradanordnung 20 umfasst verschiedene Wellen oder Wellenelemente, koplanare kämmende Zahnradsätze, eine Doppelkupplungs-Baugruppe und selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen, wie es hierin beschrieben wird. Zum Beispiel umfasst die Zahnradanordnung 20 eine erste Getriebeeingangswelle oder ein erstes Getriebeeingangswellenelement 22, eine zweite Getriebeeingangswelle oder ein zweites Getriebeeingangswellenelement 24, eine erste Gegenwelle 26, eine zweite Gegenwelle 28 und eine dritte Gegenwelle 30. Zusätzlich ist eine erste Hohlwelle 29 konzentrisch mit der ersten Gegenwelle 26 und liegt über dieser, und eine zweite Hohlwelle 31 ist konzentrisch mit der ersten Hohlwelle 29 und liegt über dieser. Die zweite Getriebeeingangswelle oder das zweite Getriebeeingangswellenelement 24 ist eine Hohlwelle, die konzentrisch mit der ersten Getriebeeingangswelle oder dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 ist und über dieser bzw. diesem liegt. Die erste Gegenwelle 26, die zweite Gegenwelle 28 und die dritte Gegenwelle 30 sind jeweils von dem ersten und zweiten Getriebeeingangswellenelement 22, 24 beabstandet und liegen parallel zu diesen. Die erste und zweite Getriebeeingangswelle 22, 24 definieren eine erste Drehachse, die erste Gegenwelle 26 definiert eine zweite Drehachse, und die zweite und dritte Gegenwelle 28, 30 definieren eine dritte Drehachse. Die Position und Lage der Gegenwellen 26, 28 und 30 relativ zu der ersten und zweiten Getriebeeingangswelle 22, 24 sind austauschbar.
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Eine Doppelkupplungs-Baugruppe 32 ist zwischen das Eingangselement 12 und das erste und zweite Getriebeeingangswellenelement 22, 24 schaltbar. Die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 umfasst ein Kupplungsgehäuse 34, das zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 12 verbindbar ist. Ferner weist die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 ein erstes und zweites Kupplungsbauteil oder Naben 36 und 38 auf. Die Kupplungsbauteile 36 und 38 sind zusammen mit dem Kupplungsgehäuse 34 ausgestaltet, um eine Reibkupplung zu bilden, wie sie in der Technik als eine Doppelkupplung bekannt ist. Genauer sind an den Kupplungsbauteilen 36, 38 und dem Kupplungsgehäuse 34 Reibplatten montiert oder auf andere Weise damit gekoppelt, die wechselwirken, um eine Reibkupplung zu bilden. Das Kupplungsbauteil 36 ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Getriebeeingangswelle oder dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 verbunden, und das Kupplungsbauteil 38 ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Getriebeeingangswelle oder dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24 verbunden. Somit verbindet die selektive Einrückung des Kupplungsbauteils 36 mit dem Kupplungsgehäuse 34 das Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22. Die selektive Einrückung des Kupplungsbauteils 38 mit dem Kupplungsgehäuse 34 verbindet das Eingangselement 12 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Es ist festzustellen, dass die überall in den Figuren gezeigte Doppelkupplungs-Baugruppe 32 eine nasse oder trockene Kupplungsbaugruppe sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die Zahnradanordnung 20 umfasst auch eine Mehrzahl von koplanaren, kämmenden Zahnradsätzen 40, 50, 60, 70 und 80. Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass die Mehrzahl von koplanaren, kämmenden Zahnradsätzen 40, 50, 60, 70 und 80 axial entlang der Getriebeeingangswellen 22, 24 in einer anderen Reihenfolge angeordnet sein können als die, die in 1 gezeigt ist, und dennoch im Umfang der Erfindung liegen werden. Der koplanare Zahnradsatz 40 umfasst ein erstes Ritzelrad 42 und ein zweites Ritzelrad 44. Das erste Ritzelrad 42 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Gegenwelle 26 verbunden. Das zweite Ritzelrad 44 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Gegenwelle 28 verbunden und kämmt mit dem ersten Ritzelrad 42. Es ist festzustellen, dass das erste Ritzelrad 42 eine separate Zahnradstruktur sein kann, die an der ersten Gegenwelle 26 befestigt ist, oder Zahnradzähne/Kerbverzahnungen, die an einer Außenfläche der ersten Gegenwelle 26 gebildet sind, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist gleichermaßen festzustellen, dass das zweite Ritzelrad 44 eine separate Zahnradstruktur sein kann, die an der zweiten Gegenwelle 28 befestigt ist, oder Zahnradzähne/Kerbverzahnungen, die an einer Außenfläche der zweiten Gegenwelle 28 gebildet sind, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zahnradsatz 40 ist benachbart zu einer Wand 51 des Getriebegehäuses 19 auf der entgegengesetzten Seite des Getriebes relativ zu der Doppelkupplungs-Baugruppe 32 angeordnet.
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Der koplanare Zahnradsatz 50 umfasst ein erstes Ritzelrad 52, ein zweites Ritzelrad 54 und ein drittes Ritzelrad 56. Das erste Ritzelrad 52 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22 verbunden und kämmt mit dem dritten Ritzelrad 56. Das zweite Ritzelrad 54 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Hohlwelle 29 verbunden. Das dritte Ritzelrad 56 ist frei drehbar um die zweite Gegenwelle 28 und kämmt mit dem zweiten Ritzelrad 54. Zahnradsatz 50 ist axial benachbart zu Zahnradsatz 40 angeordnet.
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Der koplanare Zahnradsatz 60 umfasst ein erstes Ritzelrad 62, ein zweites Ritzelrad 64 und ein drittes Ritzelrad 66. Das erste Ritzelrad 62 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24 verbunden und kämmt mit dem dritten Ritzelrad 66. Das zweite Ritzelrad 64 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Hohlwelle 31 verbunden. Das dritte Ritzelrad 66 ist frei drehbar um die zweite Gegenwelle 28 und kämmt mit dem zweiten Ritzelrad 64. Zahnradsatz 60 ist benachbart zu Zahnradsatz 50 angeordnet.
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Der koplanare Zahnradsatz 70 umfasst ein erstes Ritzelrad 72, ein zweites Ritzelrad 74 und ein drittes Ritzelrad 76. Das erste Ritzelrad 72 ist frei drehbar um das zweite Getriebeeingangswellenelement 24 und kämmt mit dem zweiten Ritzelrad 74 und dem dritten Ritzelrad 76. Das zweite Ritzelrad 74 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Hohlwelle 31 verbunden. Das dritte Ritzelrad 76 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Gegenwelle 28 verbunden. Zahnradsatz 70 ist benachbart zu Zahnradsatz 60 angeordnet.
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Der koplanare Zahnradsatz 80 umfasst ein erstes Ritzelrad 82 und ein zweites Ritzelrad 84. Das erste Ritzelrad 82 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Hohlwelle 29 verbunden und kämmt mit dem zweiten Ritzelrad 84. Das zweite Ritzelrad 84 ist drehfest und zur gemeinsamen Rotation mit dem dritten Gegenwellenelement 30 verbunden. Zahnradsatz 80 ist benachbart zu Zahnradsatz 70 angeordnet.
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Ferner ist ein erstes Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Gegenwellenelement 26 verbunden. Ein zweites Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit dem dritten Gegenwellenelement 30 verbindbar. Das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement 14 zu kämmen, und das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 ist ausgestaltet, um mit Ausgangselement 14 zu kämmen. Jedoch kämmen das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 und das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 nicht miteinander.
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Es kann ein Parkzahnrad (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um das Getriebe 10 in einen Parkmodus zu versetzen, der eine Rotation des Ausgangselements 14 verhindert. Das Parkzahnrad kann drehfest mit dem ersten, zweiten oder dritten Gegenwellenelement 26, 28 und 30 sein. Jedoch kann die axiale Lage des Parkzahnrads längs des ersten, zweiten oder dritten Gegenwellenelements 26, 28 oder 30 gemäß dem verfügbaren Bauraum abgeändert sein.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 umfasst das Getriebe 10 ferner eine Mehrzahl von selektiv einrückbaren Synchroneinrichtungs-Baugruppen 150, 152, 154, 156 und 158. Die Synchroneinrichtungen 150, 152, 154, 156 und 158 sind einseitige Synchroneinrichtungen und umfassen im Allgemeinen eine Schaltgabel (nicht gezeigt), die von einem Aktor (nicht gezeigt) bidirektional in zumindest eine eingerückte Position und eine neutrale oder ausgerückte Position umgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist Synchroneinrichtung 150 selektiv betätigbar, um das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Gegenwellenelement 26 zu verbinden. Synchroneinrichtung 152 ist selektiv betätigbar, um das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 zur gemeinsamen Rotation mit dem dritten Gegenwellenelement 30 zu verbinden. Synchroneinrichtung 154 ist selektiv betätigbar, um die erste Hohlwelle 29 zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Hohlwelle 31 zu verbinden. Synchroneinrichtung 156 ist selektiv betätigbar, um das dritte Ritzel 56 des Zahnradsatzes 50 zur gemeinsamen Rotation mit dem dritten Ritzel 66 des Zahnradsatzes 60 zu verbinden. Synchroneinrichtung 158 ist selektiv betätigbar, um das dritte Ritzel 56 des Zahnradsatzes 50 zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Gegenwellenelement 28 zu verbinden.
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Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Eingangswelle 12 auf das Ausgangszahnradelement 14 in zumindest sechs Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu übertragen. Ein jedes von den Vorwärtsdrehmomentverhältnissen und dem Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch selektive Einrückung der Doppelkupplungs-Baugruppe 32 und einer oder mehrerer der Synchroneinrichtungs-Baugruppen 150, 152, 154, 156 und 158 erzielt. Fachleute werden leicht verstehen, dass jedem Drehmomentverhältnis ein unterschiedliches Drehzahlverhältnis zugeordnet ist.
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Es ist auch festzustellen, dass jeder einzelne Zahnradsatz oder Kombinationen von Zahnradsätzen 40, 50, 60, 70 und 80 bei selektiver Einrückung der Synchroneinrichtungs-Baugruppen 150, 152, 154, 156 und 158 ein oder mehrere Vorwärts- und/oder Rückwärtsübersetzungsverhältnisse bereitstellt. Es ist außerdem festzustellen, dass ein besonderer Vorwärts- oder Rückwärtsgang durch unterschiedliche Kombinationen von Synchroneinrichtungen und zugehörigen Zahnradsätzen erreicht werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Nun unter Bezugnahme auf 2 veranschaulicht eine Schalttabelle oder ein Kuppeldiagramm den Einrückungszustand für die Doppelkupplung 32 und die Synchroneinrichtungen 150, 152, 154, 156 und 158. Ein „X“ in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Synchroneinrichtung eingerückt ist, um den Soll-Gangzustand zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 anzupassen. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
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Um zum Beispiel das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, wird Kupplungsbauteil 36 eingerückt und Synchroneinrichtungen 150 und 158 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22. Synchroneinrichtung 150 verbindet das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 mit dem ersten Gegenwellenelement 26. Synchroneinrichtung 158 verbindet das dritte Ritzel 56 des Zahnradsatzes 50 mit dem zweiten Gegenwellenelement 28. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22, von Getriebeeingangswellenelement 22 auf Zahnrad 52, von Zahnrad 52 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf Synchroneinrichtung 158, von Synchroneinrichtung 158 auf das zweite Gegenwellenelement 28, von dem zweiten Gegenwellenelement 28 auf Zahnrad 44, von Zahnrad 44 auf Zahnrad 42, von Zahnrad 42 auf das erste Gegenwellenelement 26, von dem ersten Gegenwellenelement 26 auf Synchroneinrichtung 150, von Synchroneinrichtung 150 auf das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 und von dem ersten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein erstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 1. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 36 eingerückt und Synchroneinrichtungen 150 und 156 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22. Synchroneinrichtung 150 verbindet das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 mit dem ersten Gegenwellenelement 26. Synchroneinrichtung 156 verbindet das dritte Ritzel 56 des zweiten Zahnradsatzes 50 mit dem dritten Ritzel 66 des dritten Zahnradsatzes 60. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22, von Getriebeeingangswellenelement 22 auf Zahnrad 52, von Zahnrad 52 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf Synchroneinrichtung 156, von Synchroneinrichtung 156 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf Zahnrad 64, von Zahnrad 64 auf die zweite Hohlwelle 31, von der zweiten Hohlwelle 31 auf Zahnrad 74, von Zahnrad 74 auf Zahnrad 72, von Zahnrad 72 auf Zahnrad 76, von Zahnrad 76 auf Zahnrad 44, von Zahnrad 44 auf Zahnrad 42, von Zahnrad 42 auf das erste Gegenwellenelement 26, von dem ersten Gegenwellenelement 26 auf Synchroneinrichtung 150, von Synchroneinrichtung 150 auf das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 und von dem ersten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein zweites Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 2. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 38 eingerückt und Synchroneinrichtungen 150 und 154 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Synchroneinrichtung 150 [verbindet] das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 mit dem ersten Gegenwellenelement 26. Synchroneinrichtung 154 verbindet das zweite Zahnrad 54 des Zahnradsatzes 50 mit dem zweiten Zahnrad 64 des Zahnradsatzes 60. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24, auf Zahnrad 62, von Zahnrad 62 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf Zahnrad 64, von Zahnrad 64 auf Synchroneinrichtung 154 und die zweite Hohlwelle 31, von der zweiten Hohlwelle 31 auf Zahnrad 74, von Zahnrad 74 auf Zahnrad 72, von Zahnrad 72 auf Zahnrad 76, von Zahnrad 76 auf das zweite Gegenwellenelement 28, von dem zweiten Gegenwellenelement 28 auf Zahnrad 44, von Zahnrad 44 auf Zahnrad 42, von Zahnrad 42 auf die erste Gegenwelle 26, von der ersten Gegenwelle 26 auf Synchroneinrichtung 150, von Synchroneinrichtung 150 auf das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 und von dem ersten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein drittes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 3. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 36 eingerückt und Synchroneinrichtungen 150 und 154 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22, das Ritzel 52 rotiert. Synchroneinrichtung 150 verbindet das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 mit dem ersten Gegenwellenelement 26. Synchroneinrichtung 154 verbindet das zweite Zahnrad 54 des Zahnradsatzes 50 mit dem zweiten Zahnrad 64 des Zahnradsatzes 60. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22, auf Zahnrad 52, von Zahnrad 52 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf Zahnrad 54, von Zahnrad 54 auf Synchroneinrichtung 154, von Synchroneinrichtung 154 auf Zahnrad 64, von Zahnrad 64 auf die zweite Hohlwelle 31, von der zweiten Hohlwelle 31 auf Zahnrad 74, von Zahnrad 74 auf Zahnrad 72, von Zahnrad 72 auf Zahnrad 76, von Zahnrad 76 auf das zweite Gegenwellenelement 28, von dem zweiten Gegenwellenelement 28 auf Zahnrad 44, von Zahnrad 44 auf Zahnrad 42, von Zahnrad 42 auf die erste Gegenwelle 26, von der ersten Gegenwelle 26 auf Synchroneinrichtung 150, von Synchroneinrichtung 150 auf das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 und von dem ersten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 4. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 38 eingerückt und Synchroneinrichtungen 152 und 154 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Synchroneinrichtung 152 verbindet das zweite Gegenwellen-Übertragungswellenzahnrad 110 mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Synchroneinrichtung 154 verbindet das zweite Zahnrad 54 des Zahnradsatzes 50 mit dem zweiten Zahnrad 64 des Zahnradsatzes 60. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24, auf Zahnrad 62, von Zahnrad 62 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf Zahnrad 64, von Zahnrad 64 auf Synchroneinrichtung 154, von Synchroneinrichtung 154 auf Zahnrad 54, von Zahnrad 54 auf die erste Hohlwelle 29, von der ersten Hohlwelle 29 auf Zahnrad 82, von Zahnrad 82 auf Zahnrad 84, von Zahnrad 84 auf das dritte Gegenwellenelement 30, von dem dritten Gegenwellenelement 30 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 und von dem zweiten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein fünftes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 36 eingerückt und Synchroneinrichtungen 152 und 156 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22. Synchroneinrichtung 152 verbindet das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Synchroneinrichtung 156 verbindet das dritte Ritzel 56 des zweiten Zahnradsatzes 50 mit dem dritten Ritzel 66 des dritten Zahnradsatzes 60. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22 und auf Zahnrad 52, von Zahnrad 52 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf 54, von Zahnrad 54 auf die erste Hohlwelle 29, von der ersten Hohlwelle 29 auf Zahnrad 82, von Zahnrad 82 auf Zahnrad 84, von Zahnrad 84 auf das dritte Gegenwellenelement 30, von dem dritten Gegenwellenelement 30 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 und von dem zweiten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein sechstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 6. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 38 eingerückt und Synchroneinrichtungen 152 und 156 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Synchroneinrichtung 152 verbindet das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Synchroneinrichtung 156 verbindet das dritte Ritzel 56 des zweiten Zahnradsatzes 50 mit dem dritten Ritzel 66 des dritten Zahnradsatzes 60. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24 und auf Zahnrad 62, von Zahnrad 62 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf Synchroneinrichtung 156, von Synchroneinrichtung 156 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf Zahnrad 54, von Zahnrad 54 auf die erste Hohlwelle 29, von der ersten Hohlwelle 29 auf Zahnrad 82, von Zahnrad 82 auf Zahnrad 84, von Zahnrad 84 auf das dritte Gegenwellenelement 30, von dem dritten Gegenwellenelement 30 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110, von Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Wieder ist festzustellen, dass die Größe und Zähnezahl oder Zahnradteilung von jedem der Zahnradsätze der Zahnradsätze 40, 50, 60, 70 und 80 geändert werden kann, um ein bestimmtes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis zu erzeugen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass eine Vielfalt von Drehmomentverhältnissen (d.h. das Verhältnis von Drehmoment des Ausgangselements 14 zu dem des Eingangselements 12) und Übersetzungsverhältnisstufen durch die Auswahl von Zähnezahlen der Zahnräder des Getriebes 10 erreichbar ist. Die vorliegende Erfindung hat viele Vorteile und Vorzüge gegenüber dem Stand der Technik. Zum Beispiel können ein zusätzlicher Zahnradsatz 90 und eine zusätzliche Synchroneinrichtung 160 dem Sechsganggetriebe 10 von 1 hinzugefügt werden, um ein Getriebe 200 zu erzeugen, das acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweist, wie in 3 dargestellt ist.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 3 ist ein Achtgang-Doppelkupplungsgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Achtganggetriebe 200 weist die gleichen Komponenten auf, wie sie oben beschrieben und mit ähnlichem Bezugszeichen angegeben sind, die ähnliche Komponenten bezeichnen, wie in 1 gezeigt ist. Jedoch weist das Getriebe 200 einen zusätzlichen Zahnradsatz 90 und zwei zusätzliche Synchroneinrichtungen 160 und 162 auf. Synchroneinrichtung 158 ist in Getriebe 200 von 3 nicht vorhanden. Zahnradsatz 90 umfasst ein erstes Zahnrad 92 in Kämmung mit einem zweiten Zahnrad 94. Zahnrad 92 ist drehbar um das zweite Getriebeeingangswellenelement 24 und zur gemeinsamen Rotation mit Zahnrad 72 verbunden. Zahnrad 94 ist selektiv zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Hohlwelle 29 verbindbar. Synchroneinrichtung 160 ist selektiv betätigbar, um das zweite Ritzel 94 des Zahnradsatzes 90 zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Hohlwelle 29 zu verbinden. Synchroneinrichtung 162 ist selektiv betätigbar, um das zweite Gegenwellen-Element 28 zur gemeinsamen Rotation mit dem dritten Gegenwellenelement 30 zu verbinden.
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Nun unter Bezugnahme auf 4 veranschaulicht eine Schalttabelle oder ein Kuppeldiagramm den Einrückungszustand für die Doppelkupplung 32 und die Synchroneinrichtungen 150, 152, 154, 156, 160 und 162. Ein „X“ in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Synchroneinrichtung eingerückt ist, um den Soll-Gangzustand zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 200 anzupassen. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
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Um zum Beispiel das Rückwärtsdrehmomentverhältnis herzustellen, wird Kupplungsbauteil 38 eingerückt und Synchroneinrichtungen 152 und 162 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Synchroneinrichtung 152 verbindet das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 zur gemeinsamen Rotation mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Synchroneinrichtung 162 verbindet das zweite Gegenwellenelement 28 zur gemeinsamen Rotation mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24, von dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24 auf Zahnrad 62, von Zahnrad 62 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf Zahnrad 64, von Zahnrad 64 auf Zahnrad 74, von Zahnrad 74 auf Zahnrad 72, von Zahnrad 72 auf Zahnrad 76, von Zahnrad 76 auf das zweite Gegenwellenelement 28, von dem zweiten Gegenwellenelement 28 auf Synchroneinrichtung 162, von Synchroneinrichtung 162 auf das dritte Gegenwellenelement 30, von dem dritten Gegenwellenelement 30 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 und von dem zweiten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 4 werden das erste, zweite und dritte Übersetzungsverhältnis wie oben mit Bezug auf das Getriebe 10 und die Schalttabelle von 2 beschrieben hergestellt. Außerdem ist die Drehmomentübertragung durch das Getriebe 200 ebenfalls wie oben unter Bezugnahme auf Getriebe 10 und die Schalttabelle von 2 beschrieben.
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Um ein viertes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 4. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 38 eingerückt und Synchroneinrichtungen 152 und 160 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Synchroneinrichtung 152 verbindet das zweite Gegenwellen-Übertragungswellenzahnrad 110 mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Synchroneinrichtung 160 verbindet das zweite Zahnrad 94 des Zahnradsatzes 90 mit Welle 29. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24, auf Zahnrad 62, von Zahnrad 62 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf Zahnrad 64, von Zahnrad 64 auf Zahnrad 74, von Zahnrad 74 auf Zahnrad 72, von Zahnrad 72 auf Zahnrad 92, von Zahnrad 92 auf Zahnrad 94, von Zahnrad 94 auf Synchroneinrichtung 160, von Synchroneinrichtung 160 auf die erste Hohlwelle 29, von der ersten Hohlwelle 29 auf Zahnrad 82, von Zahnrad 82 auf Zahnrad 84, von Zahnrad 84 auf das dritte Gegenwellenelement 30, von dem dritten Gegenwellenelement 30 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 und von dem zweiten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein fünftes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 5. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 36 eingerückt und Synchroneinrichtungen 150 und 160 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22. Synchroneinrichtung 150 verbindet das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 mit dem ersten Gegenwellenelement 26. Synchroneinrichtung 160 verbindet das zweite Zahnrad 94 des Zahnradsatzes 90 mit Welle 29. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22 und auf Zahnrad 52, von Zahnrad 52 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf Zahnrad 54, von Zahnrad 54 auf die erste Hohlwelle 29, von der ersten Hohlwelle 29 auf Synchroneinrichtung 160, von Synchroneinrichtung 160 auf Zahnrad 94, von Zahnrad 94 auf Zahnrad 92, von Zahnrad 92 auf Zahnrad 72, von Zahnrad 72 auf Zahnrad 76, von Zahnrad 76 auf die zweite Gegenwelle 28, von der zweiten Gegenwelle 28 auf Zahnrad 44, von Zahnrad 44 auf Zahnrad 42, von Zahnrad 42 auf das erste Gegenwellenelement 26, von dem ersten Gegenwellenelement 26 auf Synchroneinrichtung 150, von Synchroneinrichtung 150 auf das erste Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 und von dem ersten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 100 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein sechstes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 6. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 38 eingerückt und Synchroneinrichtungen 152 und 154 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Synchroneinrichtung 152 verbindet das zweite Gegenwellen-Übertragungswellenzahnrad 110 mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Synchroneinrichtung 154 verbindet das zweite Zahnrad 54 des Zahnradsatzes 50 mit dem zweiten Zahnrad 64 des Zahnradsatzes 60. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24, auf Zahnrad 62, von Zahnrad 62 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf Zahnrad 64, von Zahnrad 64 auf Synchroneinrichtung 154, von Synchroneinrichtung 154 auf die erste Hohlwelle 29, von der ersten Hohlwelle 29 auf Zahnrad 82, von Zahnrad 82 auf Zahnrad 84, von Zahnrad 84 auf das dritte Gegenwellenelement 30, von dem dritten Gegenwellenelement 30 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 und von dem zweiten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein siebtes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 7. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 36 eingerückt und Synchroneinrichtungen 152 und 160 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 36 koppelt das Eingangselement 12 mit dem ersten Getriebeeingangswellenelement 22. Synchroneinrichtung 152 verbindet das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Synchroneinrichtung 160 verbindet das zweite Zahnrad 94 des Zahnradsatzes 90 mit der ersten Hohlwelle 29. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das erste Getriebeeingangswellenelement 22 und auf Zahnrad 52, von Zahnrad 52 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf Zahnrad 54, von Zahnrad 54 auf die erste Hohlwelle 29, von der ersten Hohlwelle 29 auf Zahnrad 82, von Zahnrad 82 auf Zahnrad 84, von Zahnrad 84 auf das dritte Gegenwellenelement 30, von dem dritten Gegenwellenelement 30 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 und von dem zweiten Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
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Um ein achtes Vorwärtsdrehmomentverhältnis (d.h. einen 8. Gang) herzustellen, wird Kupplungsbauteil 38 eingerückt und Synchroneinrichtungen 152 und 156 werden aktiviert. Kupplungsbauteil 38 koppelt das Eingangselement 12 mit dem zweiten Getriebeeingangswellenelement 24. Synchroneinrichtung 152 verbindet das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110 mit dem dritten Gegenwellenelement 30. Synchroneinrichtung 156 verbindet das dritte Ritzel 56 des zweiten Zahnradsatzes 50 mit dem dritten Ritzel 66 des dritten Zahnradsatzes 60. Genauer wird Eingangsdrehmoment von der Eingangswelle 12 durch die Doppelkupplungs-Baugruppe 32 auf das zweite Getriebeeingangswellenelement 24 und auf Zahnrad 62, von Zahnrad 62 auf Zahnrad 66, von Zahnrad 66 auf Synchroneinrichtung 156, von Synchroneinrichtung 156 auf Zahnrad 56, von Zahnrad 56 auf Zahnrad 54, von Zahnrad 54 auf die erste Hohlwelle 29, von der ersten Hohlwelle 29 auf Zahnrad 82, von Zahnrad 82 auf Zahnrad 84, von Zahnrad 84 auf das dritte Gegenwellenelement 30, von dem dritten Gegenwellenelement 30 auf Synchroneinrichtung 152, von Synchroneinrichtung 152 auf das zweite Gegenwellen-Übertragungszahnrad 110, von Übertragungszahnrad 110 auf das Ausgangselement 14 übertragen.
