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Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe mit mehreren schaltbaren Gängen für ein Kraftfahrzeug, wobei das Schaltgetriebe eine Eingangswelle, eine koaxial zur Eingangswelle angeordnete Ausgangswelle sowie eine erste Zwischenwelle und eine zweite Zwischenwelle umfasst, die parallel und beabstandet zu der Eingangswelle angeordnet sind.
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Ein derartiges Getriebe, das auch als Inline-Getriebe bezeichnet wird, ist beispielsweise aus der
DE 10 2011 052 440 A1 bekannt. Das dort offenbarte Inline-Getriebe umfasst eine antriebsseitige Zahnradpaarung, welche ein Antriebszahnrad und ein erstes Zwischenrad aufweist. Das Antriebszahnrad ist auf der Eingangswelle drehfest angeordnet und kämmt mit dem ersten Zwischenrad, das auf der ersten Zwischenwelle drehfest angeordnet ist. Über die antriebsseitige Zahnradpaarung wird ein Antriebsdrehmoment, welches von einem Motor erzeugt wird und über eine Kupplung in die Eingangswelle geleitet wird, auf die erste Zwischenwelle weitergeleitet. Von der ersten Zwischenwelle lässt sich das Antriebsdrehmonent über mehrere Zahnradpaarungen auf die Ausgangswelle schalten. Die Zahnradpaarungen weisen dabei jeweils ein Festrad und ein schaltbares Losrad ein, wobei jedes Losrad sich über eine Gangschaltkupplung drehfest mit einer der Getriebewellen verbinden lässt. Jedem Gang des Schaltgetriebes kann somit eine Gangschaltkupplung zugeordnet werden. Ist die Gangschaltkupplung geschlossen bzw. befindet sie sich in einer Schaltposition, ist der betreffende Gang eingelegt.
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Durch die antriebsseitige Zahnradpaarung ist eine konstante Übersetzung zwischen Eingangswelle und erster Zwischenwelle vorgegeben, die die Gesamtübersetzung eines jeden Gangs mitbestimmt. Diese konstante Übersetzung wird im Folgenden Antriebskonstante genannt. Die Antriebskonstante bei einem Wert deutlich größer 1 hat einen positiven Effekt auf die wirkenden Verzahnungskräfte im Getriebe und den Wirkungsgrad des Schaltgetriebes, weil sich die Zwischenwelle langsam dreht. Eine große Antriebskonstante ist grundsätzlich für die Realisierung der unteren Gänge mit großen Gesamtübersetzungen hilfreich.
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Weist die antriebsseitige Zahnradpaarung jedoch eine zu große Antriebskonstante auf, kann insbesondere die Realisierung der Gesamtübersetzung eines höchsten Gangs (also der Gang mit dem kleinsten Verhältnis von Drehzahl der Eingangswelle zu Drehzahl der Ausgangswelle) schwierig werden. Möglicherweise lässt sich die erforderliche Gesamtübersetzung des höchsten Gangs des Schaltgetriebes bei gegebenen Randbedingungen (Achsabstände, Packaging) nicht mehr erreichen, weil die Antriebskonstante einfach zu groß ist. Wird ein kleinerer Wert für die Antriebskonstante gewählt, so ergeben sich mehr Freiheitsräume bei der Auslegung der höheren Gänge, jedoch zu Lasten der unteren Gänge. Im Schaltgetriebe der
DE 10 2011 052 440 wird diese Problematik mit einer zweite Zwischenwelle gelöst. Dadurch ist es möglich, trotz einer vergleichsweise kleinen Antriebskonstanten, welche die einzelnen Gesamtübersetzungen aller Gänge des Schaltgetriebes mitbestimmt, genügend große Übersetzungen für einen Rückwärtsgang und einen Kriechgang zu realisieren.
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Zudem sind aus dem Stand der Technik auch Schaltgetriebe mit einer Abtriebskonstanten bekannt. Dabei weist das jeweilige Schaltgetriebe eine abtriebsseitige Zahnradpaarung mit einem auf der Ausgangswelle drehfest angeordneten Abtriebszahnrad auf. Große Abtriebskonstanten führen zu einer vergleichsweise schnell drehenden Zwischenwelle mit einer besseren Schaltbarkeit der Gänge. Die Gesamtübersetzungen der einzelnen Gänge hängen nun jeweils von der Abtriebskonstanten ab, so dass sich auch hier grundsätzlich die Schwierigkeit ergibt, ein einfach aufgebautes Schaltgetriebe mit mehreren Gängen bereit zu stellen, das eine möglichst großen Bereich von unterschiedlichen Gesamtübersetzungen abdeckt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug bereit zu stellen, das einfach und kompakt aufgebaut ist und einen großen Bereich an unterschiedlichen Gangübersetzungen aufweist.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit dem Schaltgetriebe gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung können den Unteransprüchen zu Anspruch 1 entnommen werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schaltgetriebe sowohl eine antriebsseitige Zahnradpaarung als auch eine abtriebsseitige Zahnradpaarung aufweist. Die antriebsseitige Zahnradpaarung weist dabei das auf der Eingangswelle drehfest angeordnete Antriebszahnrad und das auf der ersten Zwischenwelle drehfest angeordnete erste Zwischenrad auf, während die abtriebsseitige Zahnradpaarung ein auf der zweiten Zwischenwelle drehfest angeordnetes zweites Zwischenrad und das auf der Ausgangswelle drehfest angeordnete Antriebszahnrad aufweist. Im Zugbetrieb des Getriebes, wenn also Antriebsdrehmoment von dem Motor über die Eingangswelle in das Schaltgetriebe zum Antrieb des Kraftfahrzeugs eingeleitet wird, wird im eingelegten Zustand wenigstens eines der schaltbaren Gänge das Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle zur Ausgangswelle über die antriebsseitige Zahnradpaarung übertragen, während über die abtriebsseitige Zahnradpaarung dabei kein Antriebsdrehmoment übertragen wird. Zudem wird im eingelegten Zustand wenigstens eines anderen der schaltbaren Gänge Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle zur Ausgangswelle über die abtriebsseitige Zahnradpaarung übertragen, während dabei über die antriebsseitige Zahnradpaarung kein Antriebsdrehmoment übertragen wird. Somit weist das erfindungsgemäße Schaltgetriebe wenigstens einen Gang auf, dessen Gesamtübersetzung (Verhältnis der Drehzahl der Eingangswelle zu Drehzahl der Ausgangswelle bei eingelegtem Gang) von den Antriebskonstanten unabhängig ist. Gleichzeitig gibt es einen weiteren Gang, dessen Gesamtübersetzung von der Abtriebskonstante unabhängig ist. Durch diese Unabhängigkeiten des einen schaltbaren Gangs und des anderen schaltbaren Gangs lässt sich ein einfach aufgebautes Schaltgetriebe bereitstellen, dass eine große Übersetzungsspreizung (Bereich zwischen der größten Gesamtübersetzung und der kleinsten Gesamtübersetzung) aufweist.
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In einem Ausführungsbeispiel wird im eingelegten Zustand eines Kriechgangs das Antriebsdrehmoment über die antriebsseitige Zahnradpaarung übertragen. Der Kriechgang stellt dabei im Schaltgetriebe den Vorwärtsgang dar, durch den Zwischeneingangswelle und Ausgangswelle die größte Übersetzung realisiert werden kann. Bei eingelegtem ersten Vorwärtsgang ist die abtriebsseitige Zahnradpaarung vorzugsweise lastfrei geschaltet.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Kriechgang kann im eingelegten Zustand eines Rückwärtsgangs Antriebsdrehmoment über die antriebsseitige Zahnradpaarung übertragen. Die abtriebsseitige Zahnradpaarung kann hier ebenfalls lastfrei geschaltet sein.
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Im eingelegten Zustand eines zweiten Vorwärtsgangs, dessen Übersetzung kleiner ist als das Übersetzungsverhältnis des Kriechgangs kann das Antriebsdrehmoment über die abtriebsseitige Zahnradpaarung übertragen werden, während dann erfindungsgemäß die antriebsseitige Zahnradpaarung kein Antriebsmoment überträgt. Somit ist ein Schaltgetriebe offenbart, bei dem in Abhängigkeit des eingelegten Gangs das Antriebsdrehmoment entweder über die antriebsseitige Zahnradpaarung oder die abtriebsseitige Zahnradpaarung geleitet wird, ohne dass dabei die jeweils andere Zahnradpaarung Antriebsdrehmoment überträgt.
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Die Eingangswelle und die Ausgangswelle können durch eine Gangschaltkupplung eines Direktgangs miteinander koppelbar sein, sodass sie im eingelegten Zustand des Direktgangs mit gleicher Drehzahl umlaufen. Ist der Direktgang (direkter Vorwärtsgang) eingelegt, so wird weder über die antriebsseitige Zahnradpaarung noch über die abtriebsseitige Zahnradpaarung Antriebsdrehmoment übertragen. Das Vorsehen des Direktgangs macht deutlich, dass das Schaltgetriebe wenigstens einen schaltbaren Gang aufweisen kann, dessen Übersetzung sowohl von der Antriebskonstanten als auch von der Abtriebskonstanten unabhängig ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es aber lediglich nur ein einziger schaltbarer Gang, der diese besagte Unabhängigkeit aufweist.
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Im eingelegten Zustand eines weiteren Gangs des Schaltgetriebes kann die erste Zwischenwelle mit der zweiten Zwischenwelle drehfest verbunden sein. Dabei kann das Antriebsdrehmoment sowohl über die antriebsseitige Zahnradpaarung als auch über die abtriebsseitige Zahnradpaarung geleitet werden. Vorzugsweise stellt sich die gleichzeitige Nutzung der antriebseitigen Zahnradpaarung und der abtriebsseitigen Zahnradpaarung zur Übertragung von Antriebsdrehmoment nur in einem einzigen Gang des Schaltgetriebes dar. Dadurch lässt sich ein besonders einfach aufgebautes Schaltgetriebe realisieren. Für diesen weiteren Gang, der vorzugsweise einen ersten Vorwärtsgang des Schaltgetriebes darstellt, entspricht die Gesamtübersetzung dem Produkt aus Antriebskonstante und Abtriebskonstante. Alternativ kann dieser weitere Gang auch ein weiterer Rückwärtsgang sein.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel lässt sich anhand folgender Tabelle beschreiben. Ein x bedeutet, dass die Übersetzung eines Gangs (Vorwärtsgang/Rückwärtsgang) von der entsprechenden Konstanten abhängt. Beispielsweise hängt die Übersetzung des vierten Vorwärtsgangs hier weder von der Antriebskonstanten noch von der Abtriebskonstanten ab. Vorzugsweise sind zwei weitere Vorwärtsgänge vorgesehen (fünfter und sechster Vorwärtsgang). Die Antriebskonstante nimmt vorzugsweise Werte zwischen 2 und 4 an. Die Antriebskonstante kann dem Zwei- bis Dreifachen der Abtriebskonstanten entsprechen.
Tabelle: Abhängigkeit von An-/Abtriebskonstante für ein Ausführungsbeispiel:
| | Antriebskonstante | Abtriebskonstante |
| Rückwärtsgang | X | - |
| Kriechgang | X | - |
| Erster Vorwärtsgang | X | X |
| Zweiter Vorwärtsgang | - | X |
| Dritter Vorwärtsgang | - | X |
| Vierter Vorwärtsgang | - | - |
| Weitere Vorwärtsgänge | - | X |
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In einem Ausführungsbeispiel weist das Schaltgetriebe keine weitere Eingangswelle auf. Es handelt sich somit nicht um ein Doppelkupplungsgetriebe, das zwei Eingangswellen aufweist. Bei dieser Ausführung würde das Schaltgetriebe nur eine einzige Eingangswelle aufweisen. Auch handelt es sich vorzugsweise nicht um ein das Antriebsdrehmoment verzweigendes Getriebe, bei dem gleichzeitig in axialer Richtung der ersten Zwischenwelle und in axialer Richtung der zweiten Zwischenwelle (teilweise) Antriebsdrehmoment übertragen wird.
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Die erste Zwischenwelle und die zweite Zwischenwelle können koaxial angeordnet sein. In einem Ausführungsbeispiel sind die erste Zwischenwelle als Innenwelle und die zweite Zwischenwelle als Hohlwelle ausgebildet.
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An einem Ende der ersten Zwischenwelle kann das erste Zwischenrad angeordnet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Ende um ein antriebsseitiges Ende der ersten Zwischenwelle, das dem Antrieb bzw. dem Motor des Kraftfahrzeugs zugewandt ist.
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An einem anderen Ende der ersten Zwischenwelle kann ein Losrad oder Festrad für den Kriechgang angeordnet sein. An dem anderen Ende der ersten Zwischenwelle kann alternativ ein Festrad bzw. ein Losrad für den Rückwärtsgang angeordnet sein. Die Anordnung eines Zahnrads wie beispielsweise Festrad oder Losrad an einem der beiden Enden der ersten Zwischenwelle bedeutet, dass es an diesem Ende kein weiteres Zahnrad des Schaltgetriebes befindet, das zur Übertragung von Antriebsdrehmoment dient und axial weniger beabstandet von dem betreffenden stirnseitigen Ende der Zwischenwelle angeordnet ist.
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Auf der zweiten Zwischenwelle kann eine Doppelgangschaltkupplung angeordnet sein, durch die in einer ersten Schaltstellung/Schaltposition sich das erste Zwischenrad und in einer zweiten Schaltstellung sich ein auf der zweiten Zwischenwelle angeordnetes Losrad drehfest mit der zweiten Zwischenwelle drehfest verbinden lässt.
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Vorzugsweise soll in der ersten Schaltstellung der Doppelgangschaltkupplung der erste Vorwärtsgang des Schaltgetriebes eingelegt sein. Das auf der zweiten Zwischenwelle angeordnete Losrad, welches sich mit besagter Doppelgangschaltkupplung drehfest mit der zweiten Zwischenwelle verbinden lässt, kann dem zweiten Vorwärtsgang des Schaltgetriebes zugeordnet sein.
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Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 schematisch den Radsatz eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
- 2 schematisch den Radsatz eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
- 3 schematisch den Radsatz eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug. Das Schaltgetriebe weist eine Eingangswelle 10 und eine Ausgangswelle 30 auf, die koaxial zur Eingangswelle 10 angeordnet ist. Die beiden Eingangswellen 10, 30 sind um eine Drehachse 2 drehbar gelagert. Des Weiteren weist das Schaltgetriebe eine erste Zwischenwelle oder Vorgelegewelle 50 und eine zweite Zwischenwelle 70 auf, wobei die erste Zwischenwelle 50 als Innenwelle und die zweite Zwischenwelle 70 als dazu koaxial angeordnete Hohlwelle angeordnet ist. Der Achsabstand zwischen der Achse 2 und einer Achse 3, um die die Zwischenwellen 50, 70 drehbar gelagert sind, kann beispielsweise 80 bis 100 mm betragen. Das Schaltgetriebe kann vorzugsweise längs zu Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs eingebaut sein. In diesem Fall sind die Fahrtrichtung und die Achsen 2, 3 parallel zueinander.
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Auf der Eingangswelle 10 ist ein Antriebszahnrad 11 drehfest angeordnet. Das Antriebszahnrad 11 steht im kämmenden Eingriff mit einem ersten Zwischenrad 51, welches drehfest auf der ersten Zwischenwelle 50 sitzt. Die Zahnräder 11, 51 bilden eine antriebsseitige Zahnradpaarung, durch die eine konstante Übersetzung (Antriebskonstante) zwischen der Eingangswelle 10 und der ersten Zwischenwelle 50 vorgegeben ist. Der Durchmesser des ersten Zwischenrads 51 ist in etwa 3 bis 3,5 mal so groß wie der Durchmesser des Antriebszahnrads 11. Dadurch ergibt sich für die Antriebskonstante ein entsprechender Wert von 3 bis 3,5. Zu bemerken ist, dass das Antriebszahnrad 11 ausschließlich mit dem ersten Zwischenrad 11 im kämmenden Eingriff steht. Weitere Zahnräder in der Ebene der Zahnräder 11, 51 existieren nicht. Durch den kämmenden Eingriff ist das erste Zwischenrad drehfest mit der Eingangswelle verbunden. Eine drehfeste Verbindung mit zwei Bauteilen erfordert daher nicht, dass sich die Bauteile mit gleicher Drehzahl um eine gleiche Achse drehen.
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Das erste Zwischenrad 51 ist an einem antriebsseitigen Ende der ersten Zwischenwelle 50 angeordnet. An dem gegenüberliegenden Ende der ersten Zwischenwelle 50 ist ein Festrad 52 angeordnet, das mit einem auf der Ausgangswelle 30 sitzenden Losrad 31 kämmt. Über eine koaxial zur Ausgangswelle 30 angeordnete Doppelgangschaltkupplung 32 lässt sich das Losrad 31 drehfest mit der Ausgangswelle 30 verbinden. Eine mit 33 bezeichnete Schiebemuffe der Doppelgangschaltkupplung 32 muss dabei eine in der Darstellung der 1 rechte Schaltposition einnehmen. In dieser Schaltposition befindet sich ein Kriechgang Cr des Schaltgetriebes im eingelegten Zustand. Ein in die Eingangswelle 2 eingespeistes Antriebsdrehmoment verläuft in einem Zugbetrieb des Kraftfahrzeugs bei eingelegtem Kriechgang Cr somit über das Antriebszahnrad 11 und das damit kämmende erste Zwischenrad 51 auf die erste Zwischenwelle 50, durch die das Drehmoment über die Zahnräder 52, 31 zur Ausgangswelle 30 gelangt. Eine Übersetzung des Kriechgangs Cr setzt sich dabei aus der Antriebskonstante der antriebsseitigen Zahnradpaarung und der Übersetzung zusammen, die sich aus dem Eingriff des Festrads 52 auf der ersten Zwischenwelle 50 und dem Losrad 31 auf der Ausgangswelle 30 ergibt. Da der Durchmesser des Losrads 31 in etwa 1,5 bis 2 mal so groß ist wie der Durchmesser des Festrads 52, ergibt sich für den Kriechgang eine (Gesamt-) Übersetzung von 4,5 bis 7.
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Durch eine Doppelgangschaltkupplung 71 auf der zweiten Zwischenwelle 70 lässt sich das erste Zwischenrad 51 drehfest mit der zweiten Zwischenwelle 70 verbinden. Der Aufbau der Doppelgangschaltkupplung 71 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau der Doppelgangschaltkupplung 32 mit der Schiebemuffe 33. Vereinfacht wird im Folgenden von einer ersten/zweiten oder rechten/linken Schaltposition einer der Doppelgangschaltkupplungen ausgegangen, gleichwohl sich die Schaltposition eigentlich auf die betreffende Schiebemuffe bezieht.
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Bei einer ersten oder linken Schaltposition der Doppelgangschaltkupplung 71, also bei einer drehfesten Verbindung zwischen Zwischenrad 51 und der zweiten Zwischenwelle 70, ist ein erster Vorwärtsgang I des Schaltgetriebes eingelegt. Das Antriebsdrehmoment wird bei eingelegtem ersten Vorwärtsgang I von der Eingangswelle 10 somit auf die zweite Zwischenwelle 70 übertragen. Über ein als Festrad ausgebildetes zweites Zwischenrad 72 auf der zweiten Zwischenwelle 70 und ein damit kämmendes, als Festrad ausgebildeten Abtriebsrad 34 auf der Ausgangswelle 30 gelangt das Antriebsdrehmoment von der Zwischenwelle 70 auf die Ausgangswelle 30. Die von den Festrädern 72, 34 gebildete Zahnradpaarung kann als abtriebsseitige Zahnradpaarung bezeichnet werden, die wie die antriebsseitige Zahnradpaarung mit den Festrädern 11, 51 eine konstante Übersetzung (abtriebsseitige Konstante) aufweist. Die abtriebsseitige Konstante beträgt hier 1,2 bis 1,4. Die (Gesamt-) Übersetzung des ersten Vorwärtsgangs I entspricht somit dem Produkt der Antriebskonstante und der Abtriebskonstanten. Es ergibt sich somit eine Übersetzung des zweiten Vorwärtsgangs II von 3,6 bis 4,9.
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Zur Realisierung eines Rückwärtsgangs R ist ein Umkehrrad 90 vorgesehen, das mit einem Festrad 53 auf der ersten Zwischenwelle 50 kämmt. Das Umkehrrad 90 wiederum kämmt mit einem Losrad 35 auf der Ausgangswelle 30. Ähnlich wie beim Kriechgang Cr verläuft bei eingelegtem Rückwärtsgang R der Drehmomentfluss von der Eingangswelle 10 über die die erste Zwischenwelle 50 auf die Ausgangswelle 30. Die zweite Zwischenwelle 70 ist dabei lastfrei geschaltet. Dies bedeutet, dass bei eingelegtem Kriechgang Cr und bei eingelegtem Rückwärtsgang R jeweils kein Antriebsdrehmoment über die zweite Zwischenwelle 70 geleitet wird, gleichwohl sie sich aufgrund der abtriebsseitigen Zahnradpaarung mitdreht.
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In axialer Richtung ist die zweite Zwischenwelle 70 von dem ersten Zwischenrad 51 und dem Festrad 53 des Rückwärtsgang R eingeschlossen. Die zweite Zwischenwelle 70 ist daher kürzer als die erste Zwischenwelle 50
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Ein vierter Vorwärtsgang IV ist eingelegt, wenn mittels einer auf der Eingangswelle 10 sitzender Doppelgangschaltkupplung 12 die Eingangswelle 10 drehfest mit dem Abtriebsrad 34 bzw. mit der Ausgangswelle 30 verbunden ist. Die Übersetzung bei eingelegtem vierten Vorwärtsgang IV beträgt dabei 1. Die Doppelgangschaltkupplung 12 befindet sich dann in einer rechten oder ersten Schaltposition. Der vierte Vorwärtsgang IV kann auch als Direktgang bezeichnet werden.
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Auf der Eingangswelle 10 sind des Weiteren ein Festrad 13 und drei Losräder 14, 15, 16 angeordnet. Die Losräder 14, 15 lassen sich mit einer dazwischen angeordneten Doppelgangschaltkupplung 17 drehfest mit der Eingangswelle 10 verbinden. Die Doppelgangschaltkupplung 12 dient neben der drehfesten Verbindung des Abtriebsrad 34 mit der Eingangswelle 10 auch zur drehfesten Verbindung des Losrads 16 mit der Eingangswelle 10. Die Doppelgangschaltkupplung 12 wird dazu in eine linke Schaltposition bewegt.
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Das Festrad 13 kämmt mit einem Losrad 73 auf der zweiten Zwischenwelle 70. Befindet sich die Doppelgangschaltkupplung 71 in einer rechten Schaltposition, ist das Losrad 73 drehfest mit der Zwischenwelle verbunden. Dadurch lässt sich ein zweiter Vorwärtsgang II realisieren. Das Antriebsdrehmoment verläuft somit über die Eingangswelle und die Zahnräder 13, 73 auf die zweite Zwischenwelle. Schließlich gelangt das Antriebsdrehmoment über die abtriebsseitige Zahnradpaarung mit den Zahnrädern 72, 34 auf die Ausgangswelle 30.
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Die Losräder 14, 15, 16 der Eingangswelle 10 kämmen mit Festrädern 74, 75 und 76, welche auf der zweiten Zwischenwelle 70 sitzen. Durch entsprechende Schaltpositionen der Doppelgangschaltkupplungen 17, 12 lassen sich ein dritter Vorwärtsgang III, ein fünfter Vorwärtsgang V und ein sechster Vorwärtsgang VI realisieren. Der Drehmomentfluss dieser Gänge III, V und VI erfolgt dabei wie beim zweiten Vorwärtsgang II über die abtriebsseitige Zahnradpaarung. Die (Gesamt-) Übersetzung des sechsten Vorwärtsgangs VI hängt von der Abtriebskonstanten ab und liegt hier in einem Bereich zwischen 0,6 und 0,7. Ein bestimmungsgemäßer Fluss des Antriebsmoments von Eingangswelle 10 zu Ausgangswelle 30 zum Antrieb des Fahrzeugs ohne Verspannung des Getriebes ist immer nur dann möglich, wenn nur ein einziger Gang eingelegt ist.
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Abgesehen von der zusätzlichen Welle für das Umkehrrad 90 zur Richtungsumkehr beim Rückwärtsgang R weist das Schaltgetriebe keine weiteren Wellen auf. Das Schaltgetriebe umfasst lediglich die zueinander koaxialen Wellen 10, 30 und die Zwischenwellen 50, 70, wobei Letztgenannte ebenfalls zueinander koaxial angeordnet sind. Dadurch lässt sich ein besonders einfach aufgebautes und kompaktes Inline-Getriebe mit sechs Vorwärtsgängen mit einem zusätzlichen Kriechgang realisieren. Das Inline-Getriebe kann auch als 7-Gang-Getriebe bezeichnet werden, wobei dann der Kriechgang als erster Vorwärtsgang gilt. Durch das Weglassen des Kriechgangs Cr lässt sich das vorliegende Getriebe in ein gewöhnliches 6-Gang-Getriebe ohne Kriechgang umwandeln, um beispielsweise axiale Baulänge zu reduzieren.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche oder ähnliche Bauteile zu den Bauteilen des Ausführungsbeispiels der 1 werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Eingangswelle 10 trägt auch hier ein Antriebszahnrad 11, das mit dem ersten Zwischenrad 51 der ersten Zwischenwelle 50 im kämmenden Eingriff steht und die Antriebskonstante vorgibt. Wenn der Kriechgang Cr bzw. der Rückwärtsgang R eingelegt ist, verläuft das Antriebsmoment verläuft von der Eingangswelle 10 über die nicht schaltbaren Zahnräder auf die erste Zwischenwelle 50. Von dort aus gelangt bei entsprechender Schaltposition der Gangschaltkupplung 32 das Antriebsdrehmoment auf die Ausgangswelle 30.
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Ein wesentlicher Unterschied zu 1 besteht in der Anordnung der Zwischenwellen 50, 70, die hier nicht mehr koaxial, sondern zueinander beabstandet angeordnet sind. Die zweite Zwischenwelle 70 dreht sich um eine zusätzliche Achse 4. Antriebsdrehmoment, welche zur zweiten Zwischenwelle 70 gelangt, wird über die abtriebsseitige Zahnradpaarung mit den Festrädern 72, 34 auf die Ausgangswelle 30 geleitet. Das Schaltgetriebe der 2 weist ebenfalls sechs Vorwärtsgänge I bis VI sowie den Kriechgang Cr auf. Der vierte Vorwärtsgang IV ist auch hier als Direktgang mit einer Übersetzung gleich 1 ausgeführt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass zur Ausbildung des ersten Vorwärtsgangs I ein gesondertes Losrad 77 vorgesehen ist, dass wie das erste Zwischenrad 51 mit dem Antriebszahnrad 11 kämmt und somit in der gleichen Ebene wie das erste Zwischenrad 51 liegt. Jedoch handelt es sich hier um zwei verschiedene Zahnräder, während im Ausführungsbeispiel der 1 das erste Zwischenrad gleichzeitig die Funktion des Losrads des ersten Vorwärtsgangs I übernimmt.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bezüglich der Wellen 10, 30, 50 und 70 ähnelt es dem Ausführungsbeispiel der 2. Es unterscheidet sich insbesondere in der axialen Anordnung der Gänge. Beispielsweise liegt nun der Rückwärtsgang R und nicht der Kriechgang Cr am axialen Ende der ersten Zwischenwelle 50. Jedoch hängen die Übersetzungen der Gänge Cr, R weiterhin von der Antriebskonstanten ab (siehe Zahnräder 11, 51). Die Übersetzungen der übrigen Gänge mit Ausnahme des vierten Vorwärtsgang IV (Direktgang) hängen wiederum von der Abtriebskonstanten ab (siehe Zahnräder 72, 34). Ein Unterschied zu 2 besteht darin, dass das Antriebszahnrad 11 auf der Eingangswelle 10 nur mit dem ersten Zwischenrad 51 im kämmenden Eingriff steht. Das Losrad 77 des ersten Vorwärtsgangs I liegt in einer anderen Ebene wie das erste Zwischenrad 51, was ein zusätzliches Festrad 18 auf der Eingangswelle 10 notwendig macht.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Achse
- 3
- Achse
- 4
- Achse
- 10
- Eingangswelle
- 11
- Antriebszahnrad
- 12
- Doppelgangschaltkupplung
- 13
- Festrad
- 14
- Losrad
- 15
- Losrad
- 16
- Losrad
- 17
- Doppelgangschaltkupplung
- 18
- Festrad
- 30
- Ausgangswelle
- 31
- Losrad
- 32
- Doppelgangschaltkupplung
- 33
- Schiebemuffe
- 34
- Festrad
- 50
- Erste Zwischenwelle
- 51
- Erstes Zwischenrad
- 52
- Festrad
- 53
- Festrad
- 70
- Zweite Zwischenwelle
- 71
- Doppelgangschaltkupplung
- 72
- Zweites Zwischenrad
- 73
- Losrad
- 74
- Festrad
- 75
- Festrad
- 76
- Festrad
- 77
- Losrad
- 90
- Umkehrrad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011052440 A1 [0002]
- DE 102011052440 [0004]
