DE102016115179B4 - Manuell schaltbares Getriebe in Vorgelegebauweise - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung stellt ein erfindungsgemäß vorteilhaftes, manuell schaltbares Getriebe in Vorgelegebauweise bereit. Zur Realisierung von sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang weist das Getriebe eine Eingangswelle mit drei Festrädern, einem Losrad und einem Schaltelement, eine erste Vorgelegewelle mit drei Losrädern, ein ein erstes Rad und ein zweites Rad umfassendes Doppellosrad und vier Schaltelemente, und eine zweite Vorgelegewelle mit drei Losrädern, einem Festrad und drei Schaltelementen auf. Ein Vorwärtsgang und der Rückwärtsgang sind als Windungsgang ausgeführt. Weiter ist eine Ausgangswelle mit einem Festrad vorgesehen, welches jeweils mit einem Festrad der ersten Vorgelegewelle und einem Festrad der zweiten Vorgelegewelle in Zahneingriff steht.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein manuell schaltbares Getriebe in Vorgelegebauweise gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Fahrzeuge mit quer eingebauter Brennkraftmaschine benötigen kompakte Getriebe mit geringer axialer Länge. Aus dem Stand der Technik sind bereits kompakte Getriebe für quer eingebaute Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchen sich die mehreren Vorwärtsgänge auf mehrere Vorgelegewellen verteilen. Durch die Verteilung der Vorwärtsgänge auf mehrere Vorgelegewellen kann die axiale Länge reduziert werden, wobei die Eingangswelle vorzugsweise Festräder und die Vorgelegewellen vorzugweise mit einem jeweiligen Festrad der Eingangswelle in Eingriff stehende Losräder, sowie Schaltelemente zur drehfesten Verbindung der Losräder mit der jeweiligen Vorgelegewelle aufweisen. Die Anordnung und Ausführung des Rückwärtsgangs, sowie die Anordnung der Schaltelemente haben dabei einen bedeutenden Einfluss auf die axiale Länge des Getriebes.
  • Aus der Patentschrift DE 101 24 401 B4 ist ein manuell schaltbares Getriebe mit einer Eingangswelle, zwei parallel zur Eingangswelle angeordneten Zwischenwellen und einer Rückwärtsgangstufe bekannt. Für eine Reduktion der Gesamtlänge des manuellen Getriebes wird vorgeschlagen, die Anzahl der für den Rückwärtsgang zusätzlich notwendigen Zahnräder zu verringern. Bei dem beschriebenen manuellen Getriebe dient dazu ein Zahnrad aus den niedrigen und mittleren Gängen als ein Zahnrad für den Rückwärtsgang. Der Rückwärtsgang ist dazu als Windungsgang ausgeführt, wobei mittels eines Schaltelementes zwei auf einer Zwischenwelle angeordnete Losräder miteinander verbunden werden, wobei eines der beiden Losräder mit einem Festrad auf der Eingangswelle und das andere Losrad mit einem Festrad der anderen Zwischenwelle im Eingriff stehen. Zur Realisierung von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang weist das manuelle Getriebe sechs Zahnradebenen und vier doppeltwirkende Schaltelemente in zwei zusätzlichen Schaltelementebenen auf, wobei ein doppeltwirkendes Schaltelement auf der Eingangswelle angeordnet ist.
  • Aus der Veröffentlichung der internationalen Patentanmeldung WO 2015/079838 A1 ist ein manuell schaltbares Getriebe mit einer Eingangswelle, zwei parallel zur Eingangswelle angeordneten Zwischenwellen und einer Rückwärtsgangstufe bekannt. Die Rückwärtsgangstufe ist als Windungsgang ausgeführt, wobei ein Doppellosrad einer Zwischenwelle einerseits mit einem Festrad der Eingangswelle und andererseits mit einem weiteren Losrad der anderen Zwischenwelle im Eingriff steht. Mittels eines Schaltelementes ist das weitere Losrad mit der anderen Zwischenwelle drehfest verbindbar. Zur Realisierung von sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang weist das manuelle Getriebe sechs Zahnradebenen und vier doppeltwirkende Schaltelemente in zwei zusätzlichen Schaltelementebenen auf.
  • Aus der Veröffentlichung der internationalen Patentanmeldung WO 2015/158554 A1 ist ein manuell schaltbares Getriebe mit einer Eingangswelle, zwei parallel zur Eingangswelle angeordneten Zwischenwellen und einer Rückwärtsgangstufe bekannt. Die Rückwärtsgangstufe ist als Windungsgang ausgeführt, wobei ein Losrad einer Zwischenwelle einerseits mit einem Festrad der Eingangswelle und andererseits mit einem weiteren Losrad der anderen Zwischenwelle im Eingriff steht. Mittels eines ersten Schaltelementes ist das Losrad für einen ersten Vorwärtsgang und mittels eines weiteren Schaltelementes das weitere Losrad mit der anderen Zwischenwelle drehfest verbindbar. Zur Realisierung von sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang weist das manuelle Getriebe vier Zahnradebenen und vier doppeltwirkende Schaltelemente in zwei zusätzlichen Schaltelementebenen auf.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2012 100 536 A1 ist ein Schaltgetriebe mit mehreren Gängen für Fahrzeuge bekannt, welches eine Eingangswelle, eine erste Ausgangswelle und eine zweite Ausgangswelle, Festräder, Losräder sowie schaltbare Mittel zur drehfesten Verbindung der Losräder mit der Eingangswelle, der ersten Ausgangswelle oder der zweiten Ausgangswelle umfasst. Jedem Gang ist eines der Losräder zugeordnet, das drehfest mit der das Losrad tragenden Welle verbunden ist, wenn der entsprechende Gang eingelegt ist. Das Schaltgetriebe umfasst weiter einen Zusatzgang, dem ein Losrad zugeordnet ist, das mit einem Losrad des Rückwärtsgangs kämmt, wobei bei eingelegtem Zusatzgang ein an der Eingangswelle anliegendes Drehmoment über das Losrad des Rückwärtsgangs zum Losrad des Zusatzgangs übertragen wird.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes, manuell schaltbares Getriebe in Vorgelegebauweise bereitzustellen.
  • Lösung der Aufgabe
  • Die Aufgabe wird durch ein manuell schaltbares Getriebe in Vorgelegebauweise nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein erfindungsgemäß vorteilhaftes, manuell schaltbares Getriebe in Vorgelegebauweise bereit. Zur Realisierung von sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang weist das Getriebe eine Eingangswelle mit drei Festrädern, einem Losrad und einem Schaltelement, eine erste Vorgelegewelle mit drei Losrädern, einem ein erstes Rad und ein zweites Rad umfassendes Doppellosrad und vier Schaltelementen, und eine zweite Vorgelegewelle mit drei Losrädern, einem Festrad und drei Schaltelementen auf. Das erste Rad und das zweite Rad des Doppellosrades sind miteinander drehfest verbunden und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle gelagert. Ein Vorwärtsgang und der Rückwärtsgang sind als Windungsgang ausgeführt. Die mit der jeweils zugeordneten Welle drehfest verbundenen Festräder und die auf der jeweils zugeordneten Welle drehbar gelagerten Losräder sind zur Drehmomentübertragung als Zahnräder ausgeführt. Mittels eines Schaltelementes ist ein auf einer Welle drehbar gelagertes Losrad mit der zugeordneten Welle schaltbar drehfest verbunden oder nicht drehfest verbunden. Für den als Windungsgang ausgeführten Vorwärtsgang ist mittels eines Schaltelementes ein Losrad mit einem weiteren Losrad derselben Vorgelegewelle schaltbar drehfest verbunden oder nicht drehfest verbunden.
  • Die Festräder, die Losräder und die Schaltelemente sind in verschiedenen Ebenen, insbesondere in Radebenen oder Schaltelementebenen angeordnet. Für wenigstens einen Vorwärtsgang steht ein Losrad der ersten Vorgelegewelle oder der zweiten Vorgelegewelle mit einem Festrad der Eingangswelle in Zahneingriff und ist mittels eines zugeordneten Schaltelementes mit der ersten Vorgelegewelle oder zweiten Vorgelegewelle drehfest verbunden.
  • Für den als Windungsgang ausgeführten Vorwärtsgang steht ein Losrad der Eingangswelle mit einem Festrad der zweiten Vorgelegewelle und mit einem weiteren Losrad der ersten Vorgelegewelle in Zahneingriff, wobei das weitere Losrad mittels eines zugeordneten Schaltelementes mit einem noch weiteren Losrad der ersten Vorgelegewelle drehfest verbunden ist und das noch weitere Losrad wiederum mit einem Festrad der Eingangswelle in Zahneingriff steht.
  • Für den als Windungsgang ausgeführten Rückwärtsgang steht ein Rad des Doppellosrades der ersten Vorgelegewelle mit einem Festrad der Eingangswelle und ein weiteres Rad des Doppellosrades mit einem weiteren Losrad der zweiten Vorgelegewelle in Zahneingriff, wobei das weitere Losrad mittels eines zugeordneten Schaltelementes mit der zweiten Vorgelegewelle drehfest verbunden ist.
  • Weiter ist eine Ausgangswelle mit einem Festrad vorgesehen, welches jeweils mit einem Festrad der ersten Vorgelegewelle und einem Festrad der zweiten Vorgelegewelle in Zahneingriff steht.
  • In einer ersten Radebene steht ein erstes Festrad der Eingangswelle mit einem ersten Losrad der ersten Vorgelegewelle in Zahneingriff. In einer zweiten Radebene steht ein zweites Losrad der Eingangswelle mit einem dritten Losrad der ersten Vorgelegewelle und mit einem zweiten Festrad der zweiten Vorgelegewelle in Zahneingriff. In einer dritten Radebene steht ein drittes Festrad der Eingangswelle mit einem vierten Losrad der ersten Vorgelegewelle und einem fünften Losrad der zweiten Vorgelegewelle in Zahneingriff. In einer vierten Radebene steht ein viertes Festrad der Eingangswelle mit einem ersten Rad des Doppellosrades der ersten Vorgelegewelle und einem sechsten Losrad der zweiten Vorgelegewelle in Zahneingriff. In einer fünften Radebene steht ein zweites Rad des Doppellosrades der ersten Vorgelegewelle mit einem Rückwärtsganglosrad der zweiten Vorgelegewelle in Zahneingriff. In einer Ausgangsradebene steht das Festrad der Ausgangswelle mit dem Festrad der ersten Vorgelegewelle und dem Festrad der zweiten Vorgelegewelle in Zahneingriff.
  • Für jeweils einen Vorwärtsgang oder einen Rückwärtsgang ist stets nur ein Schaltelement für eine drehfeste Verbindung geschlossen, wobei die restlichen Schaltelemente geöffnet bleiben. Jedes Schaltelement ist für eine besonders komfortable Betätigung mit einer Synchronisierung ausgestattet. Für einen ersten Vorwärtsgang ist das erste Losrad mittels eines ersten Schaltelementes mit dem dritten Losrad drehfest verbunden. Der erste Vorwärtsgang ist demnach als Windungsgang ausgeführt, wobei die Drehmomentübertragung vom ersten Festrad der Eingangswelle auf das zweite Festrad der zweiten Vorgelegewelle und demnach auf die Ausgangswelle über das mittels des ersten Schaltelementes drehfest verbundene erste Losrad und dritte Losrad und weiter über das zweite Losrad erfolgt. Für einen zweiten Vorwärtsgang ist das erste Losrad mittels eines zweiten Schaltelementes mit der ersten Vorgelegewelle drehfest verbunden. Für einen dritten Vorwärtsgang ist das fünfte Losrad mittels eines dritten Schaltelementes mit der zweiten Vorgelegewelle drehfest verbunden. Für einen vierten Vorwärtsgang ist das sechste Losrad mittels eines vierten Schaltelementes mit der zweiten Vorgelegewelle drehfest verbunden. Für einen fünften Vorwärtsgang ist das vierte Losrad mittels eines fünften Schaltelementes mit der ersten Vorgelegewelle drehfest verbunden. Für einen sechsten Vorwärtsgang ist das erste Rad des Doppellosrades mit der ersten Vorgelegewelle drehfest verbunden. Für einen siebenten Vorwärtsgang ist das zweite Losrad mittels eines siebenten Schaltelementes mit der Eingangswelle drehfest verbunden. Für den Rückwärtsgang ist das Rückwärtsganglosrad mittels eines Rückwärtsgangschaltelementes mit der zweiten Vorgelegewelle drehfest verbunden. Der Rückwärtsgang ist demnach als Windungsgang ausgeführt, wobei die Drehmomentübertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle über das vierte Festrad und weiter über das Doppellosrad mit dem ersten Rad und dem zweiten Rad auf das mittels des Rückwärtsgangschaltelementes mit der zweiten Vorgelegewelle drehfest verbundene Rückwärtsganglosrad erfolgt.
  • In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sind jeweils zwei Schaltelemente aufeinanderfolgender Vorwärtsgänge zu einem doppeltwirkenden Schaltelement zusammengefasst. Das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement sind zu einem doppeltwirkenden Schaltelement zusammengefasst und zwischen der zweiten Radebene und fünften Radebene oder zwischen der ersten Radebene und zweiten Radebene angeordnet. Das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement sind zu einem doppeltwirkenden Schaltelement zusammengefasst und zwischen der dritten Radebene und der vierten Radebene angeordnet. Das fünfte Schaltelement und das sechste Schaltelement sind zu einem doppeltwirkenden Schaltelement zusammengefasst und zwischen der dritten Radebene und der vierten Radebene angeordnet. Das siebente Schaltelement ist zwischen der ersten Radebene und zweiten Radebene oder zwischen der zweiten Radebene und fünften Radebene angeordnet. Das Rückwärtsgangschaltelement ist zwischen der zweiten Radebene und der fünften Radebene oder zwischen der vierten Radebene und fünften Radebene angeordnet. In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sind das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement, das siebente Schaltelement und das Rückwärtsgangschaltelement in einer gemeinsamen Schaltelementebene zwischen erster Radebene und zweiter Radebene oder zwischen zweiter Radebene und fünfter Radebene angeordnet.
  • Ausführungsbeispiel
  • Beispielhaft wird hier eine Ausführung eines erfindungsgemäßen, manuell schaltbaren Getriebes 1 in Vorgelegebauweise dargestellt. In der dazugehörigen Figur zeigt:
  • 1: eine schematische Darstellung des manuell schaltbaren Getriebes 1 in Vorgelegebauweise.
  • Das manuell schaltbare Getriebe (1) umfasst eine Eingangswelle (2), eine parallel zur Eingangswelle (2) beabstandete erste Vorgelegewelle (3), eine parallel zur Eingangswelle (2) beabstandete zweite Vorgelegewelle (4) und eine parallel zur Eingangswelle (2) beabstandete Ausgangswelle (5).
  • In einer ersten Radebene (6) steht ein erstes Festrad (7) der Eingangswelle (2) mit einem ersten Losrad (8) der ersten Vorgelegewelle (3) in Zahneingriff. In einer zweiten Radebene (9) steht ein zweites Losrad (10) der Eingangswelle (2) mit einem dritten Losrad (11) der ersten Vorgelegewelle (3) und mit einem zweiten Festrad (12) der zweiten Vorgelegewelle (4) in Zahneingriff. In einer dritten Radebene (13) steht ein drittes Festrad (14) der Eingangswelle (2) mit einem vierten Losrad (15) der ersten Vorgelegewelle (3) und einem fünften Losrad (16) der zweiten Vorgelegewelle (4) in Zahneingriff. In einer vierten Radebene (17) steht ein viertes Festrad (18) der Eingangswelle (2) mit einem ersten Rad (19) des Doppellosrades der ersten Vorgelegewelle (3) und einem sechsten Losrad (20) der zweiten Vorgelegewelle (4) in Zahneingriff. In einer fünften Radebene (21) steht ein zweites Rad (22) des Doppellosrades der ersten Vorgelegewelle (3) mit einem Rückwärtsganglosrad (23) der zweiten Vorgelegewelle (4) in Zahneingriff. In einer Ausgangsradebene (24) steht ein fünftes Festrad (25) der Ausgangswelle (5) mit einem sechsten Festrad (26) der ersten Vorgelegewelle (3) und einem siebenten Festrad (27) der zweiten Vorgelegewelle (4) in Zahneingriff.
  • Für einen ersten Vorwärtsgang ist das erste Losrad (8) mittels eines ersten Schaltelementes (28) mit dem dritten Losrad (11) drehfest verbunden. Für einen zweiten Vorwärtsgang ist das erste Losrad (8) mittels eines zweiten Schaltelementes (29) mit der ersten Vorgelegewelle (3) drehfest verbunden. Für einen dritten Vorwärtsgang ist das fünfte Losrad (16) mittels eines dritten Schaltelementes (30) mit der zweiten Vorgelegewelle (4) drehfest verbunden. Für einen vierten Vorwärtsgang ist das sechste Losrad (20) mittels eines vierten Schaltelementes (31) mit der zweiten Vorgelegewelle (4) drehfest verbunden. Für einen fünften Vorwärtsgang ist das vierte Losrad (15) mittels eines fünften Schaltelementes (32) mit der ersten Vorgelegewelle (3) drehfest verbunden. Für einen sechsten Vorwärtsgang ist das erste Rad (19) des Doppellosrades mittels eines sechsten Schaltelementes (33) mit der ersten Vorgelegewelle (3) drehfest verbunden. Für einen siebenten Vorwärtsgang ist das zweite Losrad (10) mittels eines siebenten Schaltelementes (34) mit der Eingangswelle (2) drehfest verbunden. Für den Rückwärtsgang ist das Rückwärtsganglosrad (23) mittels eines Rückwärtsgangschaltelementes (35) mit der zweiten Vorgelegewelle (4) drehfest verbunden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    manuell schaltbares Getriebe
    2
    Eingangswelle
    3
    erste Vorgelegewelle
    4
    zweite Vorgelegewelle
    5
    Ausgangswelle
    6
    erste Radebene
    7
    erstes Festrad
    8
    erstes Losrad
    9
    zweite Radebene
    10
    zweites Losrad
    11
    drittes Losrad
    12
    zweites Festrad
    13
    dritte Radebene
    14
    drittes Festrad
    15
    viertes Losrad
    16
    fünftes Losrad
    17
    vierte Radebene
    18
    viertes Festrad
    19
    erstes Rad des Doppellosrades
    20
    sechstes Losrad
    21
    fünfte Radebene
    22
    zweites Rad des Doppellosrades
    23
    Rückwärtsganglosrad
    24
    Ausgangsradebene
    25
    fünftes Festrad
    26
    sechstes Festrad
    27
    siebentes Festrad
    28
    erstes Schaltelement
    29
    zweites Schaltelement
    30
    drittes Schaltelement
    31
    viertes Schaltelement
    32
    fünftes Schaltelement
    33
    sechstes Schaltelement
    34
    siebentes Schaltelement
    35
    Rückwärtsgangschaltelement

Claims (4)

  1. Manuell schaltbares Getriebe (1) in Vorgelegebauweise mit einer Eingangswelle (2), einer parallel zur Eingangswelle (2) beabstandeten ersten Vorgelegewelle (3), einer parallel zur Eingangswelle (2) beabstandeten zweiten Vorgelegewelle (4) und einer parallel zur Eingangswelle (2) beabstandeten Ausgangswelle (5), wobei: in einer ersten Radebene (6) ein erstes Festrad (7) der Eingangswelle (2) mit einem ersten Losrad (8) der ersten Vorgelegewelle (3), in einer zweiten Radebene (9) ein zweites Losrad (10) der Eingangswelle (2) mit einem dritten Losrad (11) der ersten Vorgelegewelle (3) und mit einem zweiten Festrad (12) der zweiten Vorgelegewelle (4), in einer dritten Radebene (13) ein drittes Festrad (14) der Eingangswelle (2) mit einem vierten Losrad (15) der ersten Vorgelegewelle (3) und einem fünften Losrad (16) der zweiten Vorgelegewelle (4), in einer vierten Radebene (17) ein viertes Festrad (18) der Eingangswelle (2) mit einem ersten Rad (19) des Doppellosrades der ersten Vorgelegewelle (3) und einem sechsten Losrad (20) der zweiten Vorgelegewelle (4), in einer fünften Radebene (21) ein zweites Rad (22) des Doppellosrades der ersten Vorgelegewelle (3) mit einem Rückwärtsganglosrad (23) der zweiten Vorgelegewelle (4) in Zahneingriff steht, und für einen ersten Vorwärtsgang das erste Losrad (8) mittels eines ersten Schaltelementes (28) mit dem dritten Losrad (11), für einen zweiten Vorwärtsgang das erste Losrad (8) mittels eines zweiten Schaltelementes (29) mit der ersten Vorgelegewelle (3), für einen dritten Vorwärtsgang das fünfte Losrad (16) mittels eines dritten Schaltelementes (30) mit der zweiten Vorgelegewelle (4), für einen vierten Vorwärtsgang das sechste Losrad (20) mittels eines vierten Schaltelementes (31) mit der zweiten Vorgelegewelle (4), für einen fünften Vorwärtsgang das vierte Losrad (15) mittels eines fünften Schaltelementes (32) mit der ersten Vorgelegewelle (3) für einen sechsten Vorwärtsgang das erste Rad (19) des Doppellosrades mittels eines sechsten Schaltelementes (33) mit der ersten Vorgelegewelle (3), für einen siebenten Vorwärtsgang das zweite Losrad (10) mittels eines siebenten Schaltelementes (34) mit der Eingangswelle (2), für den Rückwärtsgang das Rückwärtsganglosrad (23) mittels eines Rückwärtsgangschaltelementes (35) mit der zweiten Vorgelegewelle (4) drehfest verbunden ist.
  2. Manuell schaltbares Getriebe (1) in Vorgelegebauweise nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (28) und das zweite Schaltelement (29) zu einem doppeltwirkenden Schaltelement zusammengefasst und zwischen der zweiten Radebene (9) und fünften Radebene (21) oder zwischen der ersten Radebene (6) und zweiten Radebene (9) angeordnet sind.
  3. Manuell schaltbares Getriebe (1) in Vorgelegebauweise nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Schaltelement (30) und das vierte Schaltelement (31) zu einem doppeltwirkenden Schaltelement zusammengefasst und zwischen der dritten Radebene (13) und der vierten Radebene (17) angeordnet sind.
  4. Manuell schaltbares Getriebe (1) in Vorgelegebauweise nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Schaltelement (32) und das sechste Schaltelement (33) zu einem doppeltwirkenden Schaltelement zusammengefasst und zwischen der dritten Radebene (13) und der vierten Radebene (17) angeordnet sind.
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