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Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine erste und zweite Eingangswelle sowie eine erste und zweite Ausgangswelle umfasst.
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Aus der
DE 10 2014 213 459 A1 ist ein derartiges Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Die Eingangswellen sind koaxial zueinander angeordnet. Mehrere Festräder und Losräder dienen dazu, ein von einem Motor in die Eingangswellen eingeleitetes Drehmoment auf eine der Ausgangswellen zu übertragen. Die erste Ausgangswelle ist dabei drehfest mit einem ersten Ritzel verbunden, während die zweite Ausgangswelle drehfest mit einem zweiten Ritzel verbunden ist, wobei die Ritzel mit einem Ringrad kämmen. Das Doppelkupplungsgetriebe weist dabei mehrere Gänge auf, wobei bei einem eingelegten Gang Drehmoment von einer Eingangswelle über ein dem Gang zugeordneter Zahnradverbund, umfassend ein Festrad und wenigstens ein schaltbares Losrad, auf eine der Ausgangswellen übertragen wird, die das Drehmoment über das Ringrad an ein Abtrieb abgibt, um das Kraftfahrzeug beispielsweise zu beschleunigen oder auf konstanter Geschwindigkeit zu halten.
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Zudem weist das Doppelkupplungsgetriebe der
DE 10 2014 213 459 A1 eine Zusatz- oder Brückenwelle auf, durch die sich ein Drehmoment von einer der Eingangswellen auf die andere Eingangswelle übertragen lässt. Auf der zu der ersten Ausgangswelle und zu der zweiten Ausgangswelle beabstandeten Brückenwelle sitzt ein Brückenfestrad, das drehfest mit der Brückenwelle verbunden ist. Zudem sind auf der Brückenwelle ein Brückenlosrad und ein zweites Brückenlosrad angeordnet, die sich drehfest mit der Brückenwelle verbinden lassen. In einem geschalteten Zustand entweder des ersten Brückenlosrads oder des zweiten Brückenlosrads fungiert die Brückenwelle als Drehmomentbrücke zwischen der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle, wobei das erste Brückenlosrad mit einem Festrad auf einer der Eingangswellen und das zweite Brückenlosrad mit einem Losrad auf einer der Ausgangswellen in kämmenden Eingriff steht. Das Losrad wiederum kämmt mit einem Festrad auf der anderen Eingangswelle.
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Ein weiteres Doppelkupplungsgetriebe mit einer Brückenwelle ist in der
EP 2 128 487 B1 offenbart, wobei das Getriebe eine vergleichsweise kurze axiale Baulänge aufweist und sich daher zur Unterbringung in einem Kraftfahrzeug mit Frontabtrieb quer zur Fahrtrichtung eignet. Der Bauraum ist bei einem Kraftfahrzeug mit quer eingebautem Motor und Getriebe insbesondere in Axialrichtung stark eingeschränkt und führt deswegen zu hohen Packaging-Anforderungen. Andererseits steigen die Anforderungen an ein Kraftfahrzeug hinsichtlich Fahrkomfort und Effizienz ständig, was zu Getrieben mit einer größeren Anzahl von Gängen und damit im Allgemeinen zu mehr Platzbedarf für das Getriebe führt. Bei der Gestaltung des Getriebes ist weiterhin zu beachten, dass die Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Gänge zwecks Fahrkomfort aufeinander abgestimmt sein müssen, was Einfluss auf Zahnraddurchmesser und Achsabstände hat. Auch sollte der Aufbau des Getriebes möglichst einfach sein, um die Herstellkosten niedrig zu halten. Somit ist die Auslegung eines Getriebes oder insbesondere seines Radsatzes eine komplexe Aufgabe, die von sehr unterschiedlichen und zum Teil gegensätzlichen Anforderungen gekennzeichnet ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit Front-Querantrieb, bereit zu stellen, das die oben beschriebenen unterschiedlichen Anforderungen möglichst gut erfüllt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können den Unteransprüchen entnommen werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auf der ersten Eingangswelle ein erstes Transferrad und auf der zweiten Eingangswelle ein zweites Transferrad vorgesehen sind, wobei das erste Transferrad mit dem Brückenfestrad in kämmenden Eingriff steht und das zweite Transferrad mit dem ersten Brückenlosrad in kämmenden Eingriff steht. Das erste Transferrad hat dabei lediglich die Funktion, eine Verbindung zwischen der ersten Eingangswelle und der Brückenwelle herzustellen. Dies bedeutet, dass außer dem Brückenfestrad kein weiteres Zahnrad in der Ebene des ersten Transferrads liegt und mit diesem kämmt. Somit ist das erste Transferrad frei von einem kämmenden Eingriff weiterer Zahnräder. Unter Berücksichtigung eines Achsabstands zwischen der ersten Eingangswelle und der Brückenwelle können somit die Durchmesser des ersten Transferrads und des Brückenfestrads vergleichsweise frei festgelegt werden. Auch das zweite Transferrad, das mit dem ersten Brückenlosrad in kämmenden Eingriff steht, ist frei von einem kämmenden Eingriff weiterer Zahnräder und dient lediglich der Drehmoment übertragenden Verbindung der zweiten Eingangswelle mit der Brückenwelle, wobei es aber hier dem Brückenlosrad im geschalteten Zustand bedarf. Auch hier ist es lediglich nur ein Zahnrad (erstes Brückenlosrad), welches mit dem zweiten Transferrad kämmt. Hinsichtlich der Festlegung der Durchmesser der Transferräder und den damit kämmenden Zahnräder bestehen somit vergleichsweise viele Freiheitsgrade.
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Das zweite Brückenlosrad, das auf der zweiten Ausgangswelle angeordnete Losrad sowie das Festrad auf der ersten oder zweiten Eingangswellen sind Teile eines Zahnradverbunds, die einem Rückwärtsgang des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet sind. Das erste Brückenlosrad und das zweite Transferrad auf der zweiten Eingangswelle sind Teile eines Zahnradverbunds, die einem Vorwärtsgang zugeordnet sind. Der Zahnradverbund stellt dabei die Kette der Zahnräder dar, über die bei eingelegtem Gang Drehmoment durch das Getriebe geleitet wird.
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Wird beispielsweise von einem Motor des Kraftfahrzeugs Drehmoment in die zweite Eingangswelle eingeleitet, so lässt sich dieses Drehmoment über das zweite Transferrad, welches vorzugsweise als Festrad ausgebildet ist und drehfest auf der zweiten Eingangswellen sitzt, auf das erste Brückenlosrad übertragen. Wenn dabei das erste Brückenlosrad sich in einem geschalteten Zustand befindet, d. h. das Brückenlosrad ist drehfest mit der Brückenwelle verbunden, lässt sich das Drehmoment über die Brückenwelle und über das Brückenfestrad auf das erste Transferrad übertragen, das ebenfalls wie das zweite Transferrad vorzugsweise als Festrad ausgebildet ist und drehfest auf der ersten Eingangswellen sitzt. Von der ersten Eingangswelle kann dann über weitere Zahnradeingriffe das Drehmoment auf die erste Ausgangswelle oder die zweite Ausgangswelle weitergeleitet werden, um das Fahrzeug zu beschleunigen oder auf konstanter Geschwindigkeit zu halten.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kämmt das zweite Brückenlosrad mit einem auf der zweiten Ausgangswelle angeordneten Losrad, das mit einem Festrad auf der ersten oder zweiten Eingangswellen kämmt, wobei das Festrad frei von einem kämmenden Eingriff anderer Zahnräder ist. Bei eingelegtem Rückwärtsgang muss dieses Losrad nicht drehfest mit der Ausgangswelle verbunden sein, gleichwohl diese Losrad als Teil des Zahnradverbunds gesehen werden, der dem Rückwärtsgang zugeordnet werden kann. Dadurch, dass das Festrad lediglich mit dem Losrad kämmt, was wiederum mit dem zweiten Brückenlosrad in kämmenden Eingriff steht, lässt sich das Verhältnis der Durchmesser des zweiten Brückenlosrads, des Losrads sowie des Festrads vergleichsweise frei festlegen, was die Festlegung des Übersetzungsverhältnisses des Rückwärtsgangs vereinfacht.
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Die erste Eingangswelle kann als Innenwelle oder Kernwelle ausgebildet sein, wobei die zweite Eingangswelle eine Hohlwelle sein kann. Umgekehrt können auch die zweite Eingangswelle als Innenwelle und die erste Eingangswelle als Hohlwelle ausgebildet sein.
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In einem Ausführungsbeispiel ist eine Brücken-Doppelgangschaltkupplung auf der Brückenwelle vorgesehen, durch die in einer ersten Schaltstellung eine drehfeste Verbindung zwischen der Brückenwelle und dem zweiten Brückenlosrad und in einer zweiten Schaltstellung eine drehfeste Verbindung zwischen der Brückenwelle und dem ersten Brückenlosrad herstellbar sind. Die Brücken-Doppelgangschaltkupplung ist dabei in axialer Richtung der Brückenwelle gesehen zwischen dem ersten Brückenlosrad und dem zweiten Brückenlosrad angeordnet. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass zwei Einzelgangschaltkupplungen auf der Brückenwelle vorgesehen sind, um das erste Brückenlosrad und das zweite Brückenlosrad zu schalten.
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Das Brückenfestrad und das erste Brückenlosrad können äußere Zahnräder auf der Brückenwelle darstellen. Dies bedeutet, dass die Brückenwelle nur zwischen dem Brückenfestrad und dem ersten Brückenlosrad weitere Zahnräder wie beispielsweise das zweite Brückenlosrad trägt. In einem Ausführungsbeispiel trägt die Brückenwelle exakt drei Zahnräder, nämlich das Brückenfestrad sowie die beiden Brückenlosräder. Darüber hinaus sind keine weiteren Zahnräder auf der Brückenwelle angeordnet, durch die Drehmoment übertragen werden kann.
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Auch können das Brückenfestrad und das zweite Brückenlosrad äußere Zahnräder auf der Brückenwelle darstellen, wobei auch hier in einer besonderen Ausführung die Anzahl der auf der Brückenwelle angeordneten Zahnräder exakt drei ist.
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Der Zahnradverbund, der das erste Brückenlosrad umfasst, ist vorzugsweise einem ersten Vorwärtsgang des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet. Der erste Vorwärtsgang weist dabei von den Vorwärtsgängen des Doppelkupplungsgetriebes das größte Übersetzungsverhältnis zwischen den Eingangswellen und dem Ringrad auf. Der dem ersten Vorwärtsgang zugeordnete Zahnradverbund kann zudem ein Losrad umfassen, das auch ein Teil eines einem zweiten Vorwärtsgang zugeordneten Zahnradverbunds sein kann. Dies bedeutet, dass bei eingelegtem ersten Vorwärtsgang und eingelegten zweiten Vorwärtsgang ein gleiches Losrad jeweils drehfest mit der dieses Losrad tragenden Welle verbunden ist. Dieses Losrad kämmt dabei vorzugsweise mit einem als Festrad ausgebildeten Zahnrad auf der ersten Eingangswelle. Der Unterschied zwischen dem ersten eingelegten Vorwärtsgang und dem zweiten eingelegten Vorwärtsgang besteht darin, dass bei dem ersten Vorwärtsgang das an der ersten Eingangswelle anliegende Drehmoment nicht direkt von dem Motor abgenommen wird, sondern über den Umweg der zweiten Eingangswellen und der Brückenwelle auf die erste Eingangswellen geleitet wird.
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Ein Durchmesser des zweiten Ritzels der zweiten Ausgangswelle kann verschieden zu einem Durchmesser des ersten Ritzels der ersten Ausgangswelle sein. Der Durchmesser des zweiten Ritzels kann dabei größer oder kleiner sein als der Durchmesser des ersten Ritzels.
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In einem Ausführungsbeispiel sind auf der ersten Eingangswelle nur Festräder angeordnet. Dabei können auch auf der zweiten Eingangswelle nur Festräder angeordnet sein. Alle Losräder des Doppelkupplungsgetriebes können dabei auf der ersten Ausgangswelle, der zweiten Ausgangswelle oder der Brückenwelle angeordnet sein.
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Vorzugsweise kämmen jedes Festrad von der ersten Eingangswelle und jedes Festrad von der zweiten Eingangswelle jeweils nur mit einem Losrad. Das Doppelkupplungsgetriebe ist somit frei von Festrädern auf den Eingangswellen, die mit zwei Losrädern gleichzeitig in Eingriff stehen. Dies erhöht zwar die Anzahl der einzelnen Zahnräder im Getriebe, doch kann dadurch eine sehr gute Abstufung zwischen den Übersetzungsverhältnissen der einzelnen Gänge erzielt werden.
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Eine erste Doppelgangschaltkupplung und eine erste Einfachgangschaltkupplung können auf der ersten Ausgangswelle angeordnet sein. Mit der ersten Doppelgangschaltkupplung lassen sich zwei Losräder auf der ersten Ausgangswelle, die bevorzugt jeweils einem Vorwärtsgang zugeordnet sind, drehfest mit der ersten Ausgangswelle verbinden. Ein weiteres Losrad auf der ersten Ausgangswelle, was bevorzugt einem weiteren Vorwärtsgang zugeordnet ist, lässt sich dabei über die Einfachgangschaltkupplung drehfest mit der ersten Ausgangswelle verbinden.
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Auf der zweiten Ausgangswelle können eine zweite Doppelgangschaltkupplung und eine dritte Doppelgangschaltkupplung angeordnet sein. Die dritte Doppelgangschaltkupplung kann dabei das Losrad, das im kämmenden Eingriff mit dem zweiten Brückenlosrad steht, drehfest mit der zweiten Ausgangswelle verbinden. Die zweite Doppelgangschaltkupplung kann in einer zweiten Schaltstellung eine drehfeste Verbindung zwischen der zweiten Ausgangswelle und dem Losrad herstellen, das Teil des Zahnradverbunds des ersten Vorwärtsgangs bzw. des zweiten Vorwärtsgangs ist.
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Ein Achsabstand zwischen der ersten Eingangswelle (bzw. der zweiten Eingangswelle) und der ersten Ausgangswelle ist in einem Ausführungsbeispiel größer als ein Achsabstand zwischen der ersten Eingangswelle und der zweiter Ausgangswelle. Ein Achsabstand zwischen der Brückenwelle und der ersten Eingangswelle kann jeweils kleiner sein als die Achsabstände der ersten Eingangswelle zu den beiden Ausgangswellen.
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Anhand dem in der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Weise:
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1 einen Radsatz eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes, wobei ein Drehmomentpfad bei einem eingelegten ersten Vorwärtsgang durch das Getriebe dargestellt ist;
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2 die räumliche Anordnung der Achsen der einzelnen Wellen des Radsatzes der 1;
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3 den Radsatz gemäß der 1 mit dargestelltem Drehmomentpfad bei einem eingelegten Rückwärtsgang; und
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4 den Radsatz gemäß der 1 mit dargestelltem Drehmomentpfad bei einem eingelegten zweiten Vorwärtsgang; und
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1 zeigt schematisch einen Radsatz eines Doppelkupplungsgetriebes, das in Einsatzlage mit einem Motor M (zum Beispiel Verbrennungsmotor) eines Kraftfahrzeugs zusammenwirkt. Das Doppelkupplungsgetriebe weist eine erste, mit 10 gekennzeichnete Eingangswelle und eine zweite Eingangswelle 30 auf. Die erste Eingangswelle 10 und die zweite Eingangswelle 30 sind zueinander koaxial angeordnet, wobei die erste Eingangswelle 10 als Innenwelle und die zweite Ausgangswelle 30 als Hohlwelle ausgebildet sind. Über eine Kupplung K1 lässt sich die erste Eingangswelle 10 drehfest mit dem Motor M des Kraftfahrzeugs verbinden. Eine zweite Kupplung K2 dient zur drehfesten Verbindung des Motors M mit der zweiten Eingangswelle 30.
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Parallel zu den Eingangswellen 10, 30 erstreckt sich eine erste Ausgangswelle 50, die an einem motorseitigen Ende ein erstes Ritzel 51 trägt. Das erste Ritzel 51 steht in Einsatzlage des Doppelkupplungsgetriebes in Eingriff mit einem in 1 nicht dargestellten Ringrad eines Differenzials. Das Differenzial bzw. dem Differenzial nachgeschaltete Räder-Antriebswellen können als Abtrieb des Kraftfahrzeugs bezeichnet werden.
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Zudem weist das Doppelkupplungsgetriebe eine zweite Ausgangswelle 70 auf, die sich parallel zu den Eingangswellen 10, 30 bzw. zu der ersten Ausgangswelle 50 erstreckt. An einem motorseitigen Ende weist die zweite Ausgangswelle 70 ein zweites Ritzel 71 auf. Das Ringrad steht somit im kämmenden Eingriff sowohl mit dem ersten Ritzel 51 als auch mit dem zweiten Ritzel 71.
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Des Weiteren ist einer Brückenwelle 90 vorgesehen, die sich parallel zu den übrigen Wellen 10 bis 70 erstreckt. Wie später noch näher ausgeführt wird, dient die Brückenwelle 90 dazu, ein Drehmoment von der zweiten Eingangswelle 30 auf die erste Eingangswelle 10 zu übertragen. Die Brückenwelle 90 weist dabei die Funktion einer Drehmomentbrücke zwischen den Eingangswellen 10, 30 auf. Auf der Brückenwelle 90 ist an einem dem Motor M abgewandten Ende ein Brückenfestrad 91 angeordnet. An dem gegenüberliegenden axialen Ende der Brückenwelle 90 ist ein erstes Brückenlosrad 92 vorgesehen. Dazwischen ist ein zweites Brückenlosrad 93 angeordnet. Das erste Brückenlosrad 92 und das zweite Brückenlosrad 93 lassen sich über eine Brücken-Doppelgangschaltkupplung E oder 94 drehfest mit der Brückenwelle 90 verbinden. In einer ersten Schaltstellung der Brücken-Doppelgangschaltkupplung 94 ist dabei das zweite Brückenlosrad 93 mit der Brückenwelle 90 verbunden. In einer zweiten Schaltstellung der Brücken-Doppelgangschaltkupplung 94 ist das erste Brückenlosrad 92 drehfest mit der Brückenwelle 90 verbunden. Über die Zahnräder 91, 92, 93 und die Brücken-Doppelgangschaltkupplung 94 hinaus sind auf der Brückenwelle 90 keine weiteren Bauteile vorgesehen, durch die Drehmoment aufgenommen, abgegeben oder weitergeleitet werden kann.
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Die erste Eingangswelle 10 trägt ein erstes Transferrad 11, das mit dem Brückenfestrad 91 in kämmenden Eingriff steht. Das erste Transferrad 11 ist als Festrad ausgebildet. Des Weiteren befinden sich vier weitere Festräder 12, 13, 14 und 15 auf der ersten Eingangswelle 10. Auch auf der zweiten Eingangswellen 30 sind lediglich Festräder angeordnet. Es handelt sich dabei um ein zweites Transferrad 31 sowie um drei weitere Festräder 32, 33 und 34. Das zweite Transferrad 31 steht dabei in kämmenden Eingriff mit dem ersten Brückenlosrad 92.
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Auf der ersten Ausgangswelle 50 sind mehrere Losräder angeordnet, die jeweils einem Vorwärtsgang des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet werden können. Beispielsweise ist an einem dem Motor M abgewandten Ende der ersten Ausgangswelle 50 ein Losrad 56 angeordnet, das in 1 auch durch die Zahl 4 gekennzeichnet ist. Die Zahl 4 steht hier für einen vierten Vorwärtsgang, der sich mit Hilfe des Losrads 56 realisieren lässt. Weitere Losräder auf der ersten Ausgangswelle 50 sind mit 52 und 53 bezeichnet. Das Losrad 52 kann dabei einem achten Vorwärtsgang und das weiter in Richtung Motor M angeordnete Losrad 53 einem fünften Vorwärtsgang zugeordnet werden. Zwischen dem Losrad 53 und dem ersten Ritzel 51 kann ein Parkrad P angeordnet sein.
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Zur drehfesten Verbindung des Losrads 56 bzw. des Losrads 52 mit der ersten Ausgangswelle 50 ist eine erste Doppelgangschaltkupplung A oder 54 vorgesehen. Die erste Doppelgangschaltkupplung 54 kann dabei eine erste Schaltstellung zur drehfesten Verbindung des Losrads 56 und eine zweite Schaltstellung zur drehfesten Verbindung des Losrad 52 einnehmen. Zur drehfesten Verbindung des Losrads 53 mit der ersten Ausgangswelle 30 ist eine Einfachgangschaltkupplung 55 vorgesehen.
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Die zweite Ausgangswelle 70 trägt vier Losräder 77, 72, 73 und 74. Das Losrad 77, das einem sechsten Vorwärtsgang zugeordnet werden kann, ist dabei an einem Motor M abgewandten Ende der zweiten Ausgangswelle 70 angeordnet. Am gegenüberliegenden Ende, also an dem dem Motor M zugewandten Ende, befindet sich das Losrad 74 für den siebten Vorwärtsgang. Dazwischen befinden sich das Losrad 72 und das Losrad 73, wobei das Losrad 73 mit dem zweiten Brückenlosrad 93 in kämmenden Eingriff steht.
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Zur drehfesten Verbindung der Losräder 77, 72, 73 und 74 sind eine zweite Doppelgangschaltkupplung 75 und eine dritte Doppelgangschaltkupplung 76 vorgesehen. Durch Betätigung der zweiten Doppelgangschaltkupplung 75, die in axialer Richtung weiter entfernt vom Motor angeordnet ist als die dritte Doppelgangschaltkupplung 76, lassen sich der sechste Vorwärtsgang und ein zweiter Vorwärtsgang (siehe Losrad 72) einlegen. Das Losrad 72 muss auch, wie weiter unten noch näher ausgeführt, auch bei eingelegtem ersten Vorwärtsgang drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 70 verbunden sein. Die dritte Doppelgangschaltkupplung 76 liegt in etwa in der gleichen Ebene wie die Brücken-Doppelgangschaltkupplung 94.
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Das zweite Brückenlosrad 93, das zusätzlich mit R gekennzeichnet ist, dient zur Realisierung eines Rückwärtsgangs des Doppelkupplungsgetriebes. Die einzelnen Festräder auf den Eingangswellen 10, 30 stehen jeweils nur mit einem Losrad des Doppelkupplungsgetriebes in kämmenden Eingriff. Bereits oben wurde der kämmende Eingriff zwischen dem ersten Transferrad 11 und dem Brückenfestrad 91 beschrieben. Über diesen kämmenden Eingriff hinaus gibt es kein weiteres Zahnrad, was in kämmenden Eingriff mit dem Festrad 11 ist. Dies gilt sinngemäß für alle weiteren Festräder auf den Eingangswellen 10, 30. Somit ist das Doppelkupplungsgetriebe frei von Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Gängen, die sich durch einen gleichzeitigen Eingriff von zwei in einer gleichen Ebene befindlichen Lösrädern mit einem Festrad der Eingangswellen ergeben.
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In 1 ist ein Drehmomentpfad D1 dargestellt, entlang dessen Drehmoment durch das Doppelkupplungsgetriebe übertragen wird, wenn der erste Vorwärtsgang eingelegt ist. Ein von dem Motor M erzeugtes Drehmoment wird über die geschlossene Kupplung K2 auf die zweite Eingangswellen 30 übertragen. Über das fest auf der zweiten Eingangswellen sitzende zweite Transferrad 31 wird das Drehmoment auf das erste Brückenlosrad 92 übertragen, das bei eingelegtem ersten Vorwärtsgang über die Brücken-Doppelgangschaltkupplung 94 drehfest mit der Brückenwelle 90 verbunden ist. Entsprechend läuft der Drehmomentpfad D1 von dem ersten Brückenlosrad 92 über die Brücken-Doppelgangschaltkupplung 94 auf die Brückenwelle 90.
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Von dem Brückenfestrad 91 gelang dann das Drehmoment auf das erste Transferrad 11 und wird von dem unmittelbar daneben sitzenden Festrad 14 auf das Losrad 72 übertragen. Zur Übertragung des Drehmoments auf die zweite Ausgangswelle 70 muss sich die zweite Doppelgangschaltkupplung 75 in einer zweiten Schaltstellung befinden (eine Schaltmuffe der Doppelgangschaltkupplung 75 ist dabei in Richtung Motor verschoben). Somit kann über die zweite Ausgangswelle 70 und dem zweiten Ritzel 71 das Differenzial bzw. der Abtrieb angetrieben werden. Zur Realisierung des ersten Vorwärtsgangs müssen somit gleichzeitig zwei Gangschaltkupplungen geschaltet sein, nämlich die Brücken-Doppelgangschaltkupplung 94 und die zweite Doppelgangschaltkupplung 75 auf der zweiten Ausgangswelle 70. Da das zweite Transferrad 31 einen kleineren Durchmesser aufweist als das erste Transferrad 11, ist die Drehmomentübertragung von der zweiten Eingangswelle 30 auf die erste Eingangswelle 10 basierend auf dem ersten Transferrad 31 mit einer gewissen Transfer-Übersetzung verbunden.
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2 zeigt die räumliche Anordnung der Achsen der einzelnen Wellen 10 bis 90. Zudem zeigt 2 abschnittsweise das Ringrad, das mit 100 bezeichnet wird. Die einzelnen Pfeile in 2 verdeutlichen den Drehmomentfluss durch das Doppelkupplungsgetriebe bei eingelegtem ersten Vorwärtsgang. Gemäß Pfeil D1a wird das Drehmoment zunächst von der Eingangswelle 30 zur Brückenwelle 90 übertragen, von der aus das Drehmoment wieder zurück zu der Eingangswelle 10 übertragen wird (siehe Pfeil D2b). Von dort aus fließt das Drehmoment zur zweiten Ausgangswelle 70 (siehe Pfeil D2c), um dann schließlich zum Ringrad 100 zu gelangen (siehe Pfeil die D2d). Aus der 2 wird zudem deutlich, dass ein Achsabstand zwischen der Brückenwelle 90 und den Eingangswellen 10, 30 und ein Achsabstand zwischen der Brückenwelle 90 und der zweiten Ausgangswelle 70 jeweils kleiner sind als ein Achsabstand zwischen den Eingangswellen 10, 30 und der zweiten Ausgangswelle 70.
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3 zeigt den Radsatz der 1 und einen Drehmomentpfad DR, der sich bei eingelegtem Rückwärtsgang R ergibt. Die 1, 3 und 4 zeigen jeweils den gleichen Radsatz, sodass auf die Beschreibungen zu 1 verwiesen werden kann. Im Gegensatz bei eingelegtem ersten Vorwärtsgang verläuft das Drehmoment durch das Doppelkupplungsgetriebe nicht über die Zahnradpaarung der Zahnräder 31, 92, sondern über das Festrad 32, das Losrad 73 und das zweite Brückenlosrad 93. Das Losrad 73, was bei eingelegtem Rückwärtsgang nicht drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 70 verbunden ist, sorgt für die notwendige Drehrichtungsumkehr im Getriebe. Der Drehmomentfluss ausgehend von der Brückenwelle 90 bis zum zweiten Ritzel 71 entspricht dem entsprechenden Teil des Drehmomentflusses D1 bei eingelegtem ersten Vorwärtsgang. Das Losrad 73 kann als gestuftes Zahnrad ausgebildet sein.
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4 zeigt den Radsatz der 1 und einen Drehmomentfluss D2 bei eingelegtem zweiten Vorwärtsgang. Hier befindet sich die Brücken-Doppelgangschaltkupplung 94 in Neutralstellung, so dass die Brückenwelle 90 von der zweiten Eingangswellen 30 entkoppelt ist. Es findet keine Drehmonentübertragung zwischen den Eingangswellen 10, 30 statt. Dies gilt auch für alle höheren Vorwärtsgänge des Getriebes, wobei die höheren Vorwärtsgänge allesamt ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet werden können (das Schalten ohne Zugkraftunterbrechung bezieht sich dabei immer auch benachbarte Vorwärtsgänge, zum Beispiel von 3 auf 4, von 4 auf 5 oder von 8 auf 7). Das Erfordernis des Schaltens ohne Zugkraftunterbrechung bestimmt zudem die Zählweise der Vorwärtsgänge. Möglicherweise lassen sich noch weitere Vorwärtsgänge realisieren, die aber aufgrund der fehlenden Lastschaltfähigkeit (Schalten ohne Zugkraftunterbrechnung zwischen Gängen mit benachbarten Übersetzungsverhältnissen) nicht mitgezählt werden.
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Das Drehmoment des Motors M wird über die geschlossene Kupplung K1 auf die erste Eingangswelle 10 übertragen, wo es über das Festrad 14, über das drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 70 verbundene Losrad 72 schließlich auf das zweite Ritzel 71 übertragen wird. Über den kämmenden Eingriff der Zahnräder 11, 91 dreht zwar die Brückenwelle mit, doch ist diese, wie oben bereits schon ausgeführt, von der zweiten Eingangswellen 30 entkoppelt. Die Abstufung zwischen dem Übersetzungsverhältnis des ersten Vorwärtsgangs und dem Übersetzungsverhältnis des zweiten Übersetzungsverhältnis lässt sich durch das Verhältnis der unterschiedlichen Durchmesser der Transferräder 11, 31 einstellen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- erste Eingangswelle
- 11
- erstes Tranferrad
- 12
- Festrad
- 13
- Festrad
- 14
- Festrad
- 15
- Festrad
- 30
- zweite Eingangswelle
- 31
- zweites Transferrad
- 32
- Festrad
- 33
- Festrad
- 34
- Festrad
- 50
- erste Ausgangswelle
- 51
- erstes Ritzel
- 52
- Losrad
- 53
- Losrad
- 54
- erste Doppelgangschaltkupplung
- 55
- Einzelgangschaltkupplung
- 56
- Losrad
- 70
- zweite Ausgangswelle
- 71
- Ritzel
- 72
- Losrad
- 73
- Losrad
- 74
- Losrad
- 75
- zweite Doppelgangschaltkupplung
- 76
- dritte Doppelgangschaltkupplung
- 77
- Losrad
- 90
- Brückenwelle
- 91
- Brückenfestrad
- 92
- erstes Brückenlosrad
- 93
- zweites Brückenlosrad
- 100
- Ringrad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014213459 A1 [0002, 0003]
- EP 2128487 B1 [0004]
