DE102018220050A1

DE102018220050A1 - Getriebeanordnung

Info

Publication number: DE102018220050A1
Application number: DE102018220050.5A
Authority: DE
Inventors: Onur Erkose; Mehmet Sedat Cevirgen
Original assignee: Ford Otomotiv Sanayi AS
Current assignee: Ford Otomotiv Sanayi AS
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2019-05-23

Abstract

Diese Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung (1), die das in dem Leistungserzeugungsmotor erzeugte Drehmoment schrittweise auf die Räder überträgt, um die Fahrzeuge zu bewegen.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung, die das in dem Leistungserzeugungsmotor erzeugte Drehmoment schrittweise auf die Räder überträgt, um die Fahrzeuge zu bewegen.
Stand der Technik
Um die in den Motoren gegenwärtig genutzter Fahrzeuge erzeugte Leistung zu verteilen, werden Elemente wie Kupplungsdruckplatte (Kupplung), Getriebe, Verteilergetriebe, Antriebswelle, Differentialgetriebe, Vorder- und Hinterachse und Verzögerungsausgleichsgetriebe (Endantrieb) verwendet. Die von dem Getriebe erzeugte Leistung wird in der Regel zunächst auf die Antriebswelle oder die Differentialgetriebegruppe übertragen. Das Differentialgetriebe ist für Fahrzeuge von entscheidender Bedeutung. Während der Fahrt der Radfahrzeuge kann es unter verschiedenen Bedingungen zu einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem linken und rechten Rad kommen. Insbesondere beim Lenken nach rechts oder links muss sich das Rad im inneren Kurvenabschnitt langsamer drehen als das Rad im äußeren Kurvenabschnitt. Die Welle ist daher in zwei Teilen ausgeführt, wobei die Verbindungen dazwischen durch das Differentialgetriebe bereitgestellt wird, das genau genommen eine Art Planetengetriebemechanismus ist.
Dieses ist erforderlich, um die Radfahrzeuge bei unterschiedlichen Straßenzuständen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anzutreiben. In Fällen, in denen sich die Raddrehgeschwindigkeit der Fahrzeuge reduziert, ist es erforderlich, um die Antriebskraft zu vergrößern. Wenn versucht wird, eine derartige variable Dreh- und Antriebskraft direkt mit der Motorgeschwindigkeit anzupassen, muss der Motor mit einer sehr hohen oder sehr niedrigen Geschwindigkeit betrieben werden und kann daher viele Probleme, beispielsweise ineffizienten Betrieb, hohen Kraftstoffverbrauch, starke Vibrationen und Geräusche, schnell verschleißende Bauelemente, hohe Betriebskosten, sehr geringe Motorlebensdauer, verursachen. Um alle diese Nachteile zu eliminieren, um den Zusammenhang zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl zu optimieren, wird das Getriebe (die Gangschaltung) als ein Übertragungsorgan verwendet. Die Aufgabe, die Motorausgangsleistung bei geringem Verlust beizubehalten und auf eine erforderliche Drehzahl zu verringern, kann durch Erzeugen unterschiedlicher Leistungsflusskombinationen durch die im Getriebe angeordneten Leistungsübertragungselemente ermöglicht werden. Gegenwärtig werden Getriebe in drei Klassen eingeteilt, als manuell, halbautomatisch oder automatisch. Die manuellen Getriebe sind die Systeme, bei denen der Gang durch indirekte Handbewegungskraft und durch ein Synchrongetriebe, welches ein mechanisches Kupplungselement ist, verstellt wird. Die halbautomatischen Getriebe sind auf einer ähnlichen mechanischen Unterkonstruktion aufgebaut wie manuelle Getriebe, sind jedoch die Systeme, die anstelle von Handbewegungskraft mittels hydraulischer oder pneumatischer Systeme gesteuert werden und elektronisch gesteuert werden. Bei Automatikgetrieben gibt es viele unterschiedliche Arten, doch im Allgemeinen handelt es sich bei diesen um vollautomatische und intelligente Systeme, bei denen die hydraulischen Kupplungen anstelle der mechanischen Kupplungen verwendet werden und die seriellen Planetengetriebegruppen anstelle der Zahnräder verwendet werden. Stufenlose Getriebe mit variablem Regelbereich (CVT), die in der Klasse der Automatikgetriebe beinhaltet sind, ermöglichen einen kontinuierlichen Betrieb des Motors in einem sehr effizienten Bereich. Doppelkupplungsgetriebe (DCT), welche in jüngster Zeit häufig eingesetzt werden, sind ebenfalls in der Klasse der Automatikgetriebe beinhaltet und bieten Vorteile hinsichtlich Schaltzeiten und Komfort. Obwohl der Marktanteil von halbautomatischen und automatischen Getrieben allmählich zunimmt, wird davon ausgegangen, dass manuelle Getriebe aufgrund ihres großen Einsatzbereichs sowie niedriger Ersatzteilpreise und Betriebskosten weiterhin bevorzugt werden.
Im Stand der Technik, in US-Patentschrift Nr. US2011306456 (A1 ), ist ein Getriebe mit einer Doppelkupplungsübertragung beschrieben. In dieser Studie sind die Getriebewellen in unterschiedlichen Positionen angeordnet, und eine Übertragung zwischen ihnen wird mittels Zahnradkontakt bereitgestellt. Gleichzeitig ist eine Pumpe, die von den zwei Kupplungen angesteuert wird, mit einer Welle verbunden und versorgt die Teile, die eine Schmierung erfordern, einschließlich der Getriebeschmierung, mit unter Druck stehendem Schmiermittel. In der vorliegenden Erfindung gibt es jedoch drei unterschiedliche Kupplungen. Die Kupplungen sind mit drei unterschiedlichen Wellen verbunden. Die Mittelachsen dieser Wellen fallen zusammen, und eine Welle und eine Kupplung sind miteinander integriert.
Im Stand der Technik, in der japanischen Patentanmeldungsschrift Nr. JP2013185613 (A ), sind ein Doppelkupplungsgetriebe und ein Schmiersystem beschrieben. In dieser Studie sind die Welle, die die Schmierpumpe betreibt, und zwei Getriebewellen separat verbunden. Das System, das mit einer für den Betätigungsgetriebesatz und die Kupplung zweckmäßigen Schaltung und Umdrehung betrieben wird, ermöglicht auch die bestmögliche Schmierung. Eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, mittels Deaktivierung der mit der Hilfsgetriebegruppe verbundenen Schmierpumpe durch Deaktivieren der Hilfsgetriebegruppe, eine Kraftstoffeinsparung bereitzustellen.
Im Stand der Technik, in US-Patentschrift Nr. US2016116062 (A1), ist ein Doppelkupplungsgetriebe beschrieben. Außerdem wird eine Schmierpumpe in Verbindung mit dem Doppelkupplungssatz betrieben. Ein Steuersystem ermittelt den Betriebszustand der Pumpe und des Wellensatzes durch Ermitteln der Stellen in dem Zahnradsatz (durch einen Datenempfänger wie einen Sensor), die eine Schmierung erfordern. Eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, wie vorstehend erwähnt, mittels Deaktivierung der mit der Hilfsgetriebegruppe verbundenen Schmierpumpe durch Deaktivieren der Hilfsgetriebegruppe, eine Kraftstoffeinsparung bereitzustellen.
Mithilfe der vorliegenden Erfindung lässt sich eine Getriebeanordnung erzeugen, bei der nur die erste Welle des Getriebes aktiv ist und die Hilfsgetriebegruppe inaktiv (nicht in Eingriff) ist. Dadurch kann die Schmierpumpe, die durch die Hilfsgetriebegruppe direkt angetrieben wird, in Betriebszuständen, in denen die Zahnräder und Zahnradlager keine Schmierung erfordern, deaktiviert werden. In diesem Fall, wenn die Schmierpumpe nicht erforderlich ist, kann Energie, welche die Schmierpumpe verwendet, eingespart werden. Zusätzlich kann jede von der ersten, der zweiten und der dritten Welle des Getriebes mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kupplungsmechanismus aktiviert werden; bestimmte Schaltvorgänge können somit ohne Leistungsunterbrechung durchgeführt werden.
Aufgaben der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Getriebeanordnung bereitzustellen, die drei Kupplungen aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Getriebeanordnung, die drei Kupplungen aufweist, umzusetzen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Getriebeanordnung bereitzustellen, bei der eine Kupplung Leistung direkt, ohne Aktivieren der gegenüberliegenden oder der Hilfsgetriebegruppe, zur Verfügung stellt.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Getriebeanordnung bereitzustellen, bei der die Reibungsverluste mithilfe einer Deaktivierung der Schmierpumpe, die mit der deaktivierten (gegenüberliegenden) Hilfsgetriebegruppe verbunden ist, in der oberen Getriebeeinheit reduziert werden, wobei die direkte Leistungsübertragung erfolgt, ohne eine Schmierung zu erfordern.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Eine im ersten Anspruch und den anderen Ansprüchen mit Bezug zu diesem Anspruch beschriebene und zur Umsetzung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Getriebeanordnung umfasst im Allgemeinen eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, eine Hauptgetriebegruppe, eine Hilfsgetriebegruppe, ein Sonnenrad, eine Wellengruppe und eine Kupplungsgruppe. Bei dieser Getriebeanordnung wird das von der Eingangswelle zugeführte Drehmoment nur mittels einer der Kupplungen, die in der Kupplungsgruppe beinhaltet sind, zugeführt. Im Fall, dass das Drehmoment mittels der ersten Kupplung zugeführt wird, werden die erste Welle und das erste Zahnrad aktiviert, und das von der Eingangswelle zugeführte Drehmoment wird mittels der Hilfsgetriebegruppe der Ausgangswelle zugeführt. Im Fall, dass das Drehmoment mittels der zweiten Kupplung zugeführt wird, werden die zweite Welle und das zweite Zahnrad aktiviert, und in diesem Fall wird das von der Eingangswelle zugeführte Drehmoment mittels der Hilfsgetriebegruppe der Ausgangswelle zugeführt. Im Fall, dass das Drehmoment mittels der dritten Kupplung zugeführt wird, wird jedoch nur die dritte Welle aktiviert, und das Drehmoment wird in diesem Fall von der dritten Welle zugeführt. Im Fall, dass das Drehmoment mittels der dritten Welle zugeführt wird, ist die Hilfsgetriebegruppe nicht erforderlich, und in diesem Fall werden die mit der Hilfsgetriebegruppe verbundene Schmierpumpe und die Hilfsgetriebegruppe nicht verwendet. In diesem Fall kann das Drehmoment, das der dritten Welle von der Eingangswelle zugeführt wird, ohne Verlust direkt der Ausgangswelle zugeführt werden.
Figurenliste
Die zur Umsetzung der Aufgabe der Erfindung bereitgestellte Getriebeanordnung ist in den Figuren gezeigt, wobei:

1 eine schematische Ansicht der Getriebeanordnung ist.
2 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im ersten Getriebezustand befindet.
3 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im zweiten Getriebezustand befindet.
4 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im dritten Getriebezustand befindet.
5 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im vierten Getriebezustand befindet.
6 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im fünften Getriebezustand befindet.
7 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im sechsten Getriebezustand befindet.
8 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im siebten Getriebezustand befindet.
9 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im achten Getriebezustand befindet.
10 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im neunten Getriebezustand befindet.
11 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im zehnten Getriebezustand befindet.
12 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im elften Getriebezustand befindet.
13 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im zwölften Getriebezustand befindet.
14 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im dreizehnten Getriebezustand befindet.
15 eine schematische Ansicht der Leistungsübertragungsleitung ist, wobei sich die Getriebeanordnung im vierzehnten Getriebezustand befindet.

Die Elemente in den Figuren sind jeweils nummeriert und ihre Bezüge sind nachstehend angegeben:

1.: Getriebeanordnung
2.: Eingangswelle
3.: Ausgangswelle
4.: Hauptgetriebegruppe
4.1.: Schaltzahnräder
4.2.: Synchrongetriebe
4.3.: Erstes Zahnrad
4.4.: Zweites Zahnrad
5.: Hilfsgetriebegruppe
5.1.: Bewegungsübertragungszahnräder
5.2.: Hilfswelle
6.: Sonnenrad
7.: Wellengruppe
7.1.: Erste Welle
7.2.: Zweite Welle
7.3.: Dritte Welle
8.: Kupplungsgruppe
8.1.: Erste Kupplung
8.2.: Zweite Kupplung
8.3.: Dritte Kupplung

Die Getriebeanordnung (1), die das in dem leistungserzeugenden Motor erzeugte Drehmoment schrittweise überträgt, um die Fahrzeuge zu bewegen, umfasst im Wesentlichen Folgendes:

- mindestens eine Eingangswelle (2), die das in dem Motor erzeugte Drehmoment überträgt,
- mindestens eine Ausgangswelle (3), die es ermöglicht, das in dem Motor erzeugte Drehmoment mit erforderlichem Drehmoment und Drehzahl auf die Räder zu übertragen,
- mindestens eine Hauptgetriebegruppe (4), die zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (3) angeordnet ist und es ermöglicht, das von der Eingangswelle (2) übertragene Drehmoment mit erforderlichem Drehmoment und Drehzahl zu korrelieren, und die zudem aus den Schaltzahnrädern (4.1), dem Synchrongetriebe (4.2), dem ersten Zahnrad (4.3) und dem zweiten Zahnrad (4.4) besteht,
- mindestens eine Hilfsgetriebegruppe (5), die synchron mit der Hauptgetriebegruppe (4) betrieben werden kann und die in unterschiedlichen Schaltstufen erzeugten Drehmoment- und Drehzahlwerte überträgt und aus den Bewegungsübertragungszahnrädern (5.1) und der Hilfswelle (5.2) besteht,
- mindestens eine Wellengruppe (7), bei der die Mittelachsen zusammenfallen und die aus der ersten Welle (7.1), einer zweiten Welle (7.2) und einer dritten Welle (7.3) besteht und deren erste Welle (7.1) in dem Schaltzahnrad (4.1) angeordnet ist, wobei das erste Zahnrad (4.3) und die zweite Welle (7.2) mit dem zweiten Zahnrad (4.4) verbunden sind und die dritte Welle (7.3) die Antriebskraft von der Eingangswelle (2) direkt auf die Ausgangswelle (3) überträgt,
- mindestens eine Kupplungsgruppe (8), die zum Übertragen der durch den Motor zugeführten Antriebskraft auf die Wellengruppe (7) ausgebildet ist, und deren erste Kupplung (8.1) mit der ersten Welle (7.1) verbunden ist und die zweite Kupplung (8.2) mit der zweiten Welle (7.2) verbunden ist, wobei die dritte Kupplung (8.3) mit der dritten Welle (7.3) verbunden ist, welche die Motorantriebskraft direkt auf die Ausgangswelle (3) übertragen kann.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Getriebeanordnung (1) mindestens eine Eingangswelle (2). Die Eingangswelle (2) ist die Welle, mit der das in dem Motor des Fahrzeugs mittels chemischer, elektrischer oder beliebiger anderer Energie erzeugte Drehmoment auf die Getriebeanordnung (1) übertragen wird. Die Eingangswelle (2) ist mit der Kurbel verbunden und kann einstückig mit der Kurbelwelle ausgebildet sein. Die Eingangswelle (2) ist der erste Abschnitt, in dem die Getriebeanordnung (1) die Antriebskraft aufnimmt.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Getriebeanordnung (1) vorzugsweise eine Ausgangswelle (3). Die Ausgangswelle (3) ist die Welle, mit der das von der Eingangswelle (2) auf die Getriebeanordnung (1) übertragene Drehmoment kaskadiert und mit den erforderlichen Drehmoment- und Geschwindigkeitswerten auf das Rad übertragen wird. Die Ausgangswelle (3) dieser Ausführungsform ist die Fortsetzung der dritten Welle (7.3) und kann entweder eine unterschiedliche Struktur abseits der dritten Welle (7.3) aufweisen oder der dritten Welle (7.3) entsprechen.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Getriebeanordnung (1) mindestens eine Hauptgetriebegruppe (4), die zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (3) angeordnet und an der Wellengruppe (7) befestigt ist, um das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment zu kaskadieren.
In der Hauptgetriebegruppe (4) gibt es mehrere Schaltzahnräder (4.1), mindestens ein Synchrongetriebe (4.2), das in den Schaltzahnrädern (4.1) beinhaltet und mit dem einen der Schaltzahnräder (4.1), das gedreht werden soll, verbunden ist, ein erstes Zahnrad (4.3), das eine Antriebskraft von der ersten Welle (7.1) aufnimmt, und ein zweites Zahnrad (4.4), das eine Antriebskraft von der zweiten Welle (7.2) aufnimmt. Die Schaltzahnräder (4.1) sind, abgesehen von dem ersten Zahnrad (4.3) und dem zweiten Zahnrad (4.4), welche in der Hauptgetriebegruppe (4) dieser Ausführungsform beinhaltet sind, mit der dritten Welle (7.3) verbunden. Die Schaltzahnräder (4.1) können sich synchron mit der dritten Welle (7.3) drehen. Die Hilfsgetriebegruppe (5) dieser Ausführungsform kann synchron mit dem ersten Zahnrad (4.3), dem zweiten Zahnrad (4.4) und den Schaltzahnrädern (4.1) betrieben werden und ermöglicht es, indem es sich an unterschiedlichen Positionen in unterschiedlichen Schaltstufen befindet, das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment mit dem erforderlichen Drehmomentwert zu übertragen. Bei der Hilfsgetriebegruppe (5) dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt es mehrere Bewegungsübertragungszahnräder (5.1) sowie eine Hilfswelle (5.2), die zum Halten der Bewegungsübertragungszahnräder (5.1) auf einer Achse ausgebildet ist. Bei den Bewegungsübertragungszahnrädern (5.1) dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hauptgetriebegruppe (4) im kontinuierlichen Kontakt mit dem ersten Zahnrad (4.3) und dem zweiten Zahnrad (4.4) und schaltet sich vorzugsweise synchron ab. Die Schmierung der Schaltzahnräder (4.1), des ersten Zahnrads (4.3), des zweiten Zahnrads (4.4) und der Bewegungsübertragungszahnräder (5.1) in der Hauptgetriebegruppe (4) und der Hilfsgetriebegruppe (5) dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt durch den Antrieb der Hilfsgetriebegruppe (5) über die Hauptgetriebegruppe (4). Mit anderen Worten erfolgt die Schmierung der Hauptgetriebegruppe (4) und der Hilfsgetriebegruppe mittels Antreiben der Hilfsgetriebegruppe (5).
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Getriebeanordnung (1) außerdem ein Sonnenrad (6). Das Sonnenrad (6) von dieser Ausführungsform der Erfindung ist mit der dritten Welle (7.3) verbunden und ermöglicht die zusätzliche Kaskadierung des Drehmoments, das mittels der Hauptgetriebegruppe (4) und der Hilfsgetriebegruppe (5) auf die dritte Welle (7.3) übertragen wird, und stellt somit den erforderlichen Drehmomentwert und Drehzahl bereit und kaskadiert auf diese Weise daher die Drehzahl und das Drehmoment.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Getriebeanordnung (1) eine Wellengruppe (7), die zum Zuführen des Drehmoments von der Eingangswelle (2) zu der Ausgangswelle (3) ausgebildet ist.
Die Wellengruppe (7) besteht vorzugsweise aus einer ersten Welle (7.1) einer zweiten Welle (7.2) und einer dritten Welle (7.3). Die Mittelachsen von der ersten Welle (7.1), der zweiten Welle (7.2) und der dritten Welle (7.3) dieser Ausführungsform der Erfindung stimmen überein, unterscheiden sich jedoch jeweils hinsichtlich ihres Durchmessers voneinander. Von der ersten Welle (7.1), der zweiten Welle (7.2) und der dritten Welle (7.3) in der Wellengruppe (7) dieser Ausführungsform der Erfindung nimmt nur eine dieser das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf, wobei die anderen beiden das zugeführte Drehmoment zu diesem Zeitpunkt nicht aufnehmen. Wenn beispielsweise die erste Welle (7.1) das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment überträgt, können die zweite Welle (7.2) und die dritte Welle (7.3) das Drehmoment von der Eingangswelle (2) nicht aufnehmen. Die erste Welle (7.1) dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich in dem äußersten Abschnitt, die zweite Welle (7.2) befindet sich in dem mittleren Abschnitt. Außerdem sind die inneren Abschnitte der ersten Welle (7.1) und der zweiten Welle (7.2) leer. Somit sind die erste Welle (7.1) und die zweite Welle (7.2) miteinander in Eingriff und ihre Mittelachsen können zusammenfallen. Die dritte Welle (7.3) dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der ersten Welle (7.1) und der zweiten Welle (7.2) beinhaltet und ist vorzugsweise eine Welle. Die dritte Welle (7.3) dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Welle sein, kann aber auch hohl sein.
Die erste Welle (7.1) von einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit dem ersten Zahnrad (4.3) verbunden. Aufgrund der Verbindung von der ersten Welle (7.1) in der Wellengruppe (7) mit dem ersten Zahnrad (4.3) wird, im Fall, dass bevorzugt wird, mittels der ersten Welle (7.1) in eine Schaltstufe zu schalten, das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment mittels der ersten Welle (7.1) auf das erste Zahnrad (4.3) übertragen und mittels des ersten Zahnrads (4.3) vorrangig auf die Bewegungsübertragungszahnräder (5.1), die in der Hilfsgruppe (5) beinhaltet sind, übertragen, und wird davon ausgehend gemäß der bevorzugten Schaltstufe erneut auf die Schaltzahnräder (4.1) in der Hauptzahnradgruppe (4) übertragen und mittels der dritten Welle (7.3) der Ausgangswelle (3) zugeführt.
Die zweite Welle (7.2) von einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit dem zweiten Zahnrad (4.4) verbunden. Aufgrund der Verbindung von der zweiten Welle (7.2) in der Wellengruppe (7) mit dem zweiten Zahnrad (4.4) wird, im Fall, dass bevorzugt wird, mittels der zweiten Welle (7.2) in eine Schaltstufe zu schalten, das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment mittels der zweiten Welle (7.2) auf das zweite Zahnrad (4.4) übertragen und mittels des zweiten Zahnrads (4.4) vorrangig auf die Bewegungsübertragungszahnräder (5.1), die in der Hilfsgruppe (5) beinhaltet sind, übertragen, und wird davon ausgehend gemäß der bevorzugten Schaltstufe erneut auf die Schaltzahnräder (4.1) in der Hauptzahnradgruppe (4) übertragen und mittels der dritten Welle (7.3) der Ausgangswelle (3) zugeführt.
Die dritte Welle (7.3) bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der wichtigste technische Aspekt der Erfindung und erstreckt sich durchgehend zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (3). Die Schaltzahnräder (4.1) auf der dritten Welle (7.3) befinden sich in der verbundenen Stellung, und die Schaltzahnräder (4.1) drehen sich in synchroner Weise mit der dritten Welle (7.3). Die dritte Welle (7.3) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist keine Verbindung mit dem ersten Zahnrad (4.3) und dem zweiten Zahnrad (4.4) auf und weist keinerlei Verbindung mit der Hilfsgetriebegruppe (5) auf. Im Fall, dass das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment mittels der dritten Welle (7.3) in der Wellengruppe (7) übertragen wird, findet bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung keine Drehmomentübertragung in dem ersten Zahnrad (4.3) und dem zweiten Zahnrad (4.4) statt und die Übertragung des Drehmoments kann zudem nicht mittels der Hilfsgetriebegruppe (5) erfolgen, weshalb es mittels der dritten Welle (7.3) direkt und ununterbrochen auf die Ausgangswelle (3) übertragen. Dieser Abschnitt stellt den wichtigsten und neuartigsten Teil der Erfindung dar. Mit anderen Worten wird, im Fall, dass bevorzugt wird, dass das Drehmoment mittels der dritten Welle (7.3) zugeführt wird, das Drehmoment von der Eingangswelle (2) auf die dritte Welle (7.3) übertragen, wobei die dritte Welle (7.3) das Drehmoment direkt und ohne Verlust (ohne Verwendung der Hauptgetriebegruppe (4) oder der Hilfsgetriebegruppe (5)) auf die Ausgangswelle (3) überträgt. Das in der Eingangswelle (2) erzeugte Drehmoment kann daher direkt auf die Ausgangswelle (3) übertragen werden, ohne Reibung oder schädlichen Kräften ausgesetzt zu werden, welche zu Verlusten führen.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Getriebeanordnung (1) eine Kupplungsgruppe (8). Die Kupplungsgruppe (8) besteht aus einer ersten Kupplung (8.1), einer zweiten Kupplung (8.2) und einer dritten Kupplung (8.3). Die erste Kupplung (8.1) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit der ersten Welle (7.1) verbunden und überträgt das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf die erste Welle (7.1). Die zweite Kupplung (8.2) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überträgt das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf die zweite Welle (7.2). Zusätzlich dazu ist die dritte Kupplung (8.3) in der Kupplungsgruppe (8) mit der dritten Welle (7.3) verbunden und überträgt das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf die dritte Welle (7.3). Die erste Kupplung (8.1), die zweite Kupplung (8.2) und die dritte Kupplung (8.3), die in der Kupplungsgruppe (8) beinhaltet sind, funktionieren in einer derartigen Weise, dass nur eine von ihnen als die in der Wellengruppe (7) aktiv ist. Mit anderen Worten wird das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment nur durch eine der Kupplungen von der ersten Kupplung (8.1), der zweiten Kupplung (8.2) oder der dritten Kupplung (8.3) in der Kupplungsgruppe (8) übertragen, während sich die anderen in einem deaktivierten Zustand befinden.
Der Betrieb der Getriebeanordnung (1) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird wie folgt ausgeführt: Die Getriebeanordnung (1) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient dazu, den Geschwindigkeits- und Drehmomentwert des von der Eingangswelle (2) zugeführten Drehmoments zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (3) schrittweise zu erhöhen oder zu reduzieren. Im Fall, dass bei der Getriebeanordnung (1) einige Schaltwerte bevorzugt werden, wird die erste Kupplung (8.1) aktiviert, wodurch auch die erste Welle (7.1) und das erste Zahnrad (4.3) indirekt aktiviert werden. Im Fall, dass das erste Zahnrad (4.3) aktiviert ist, ist auch die Hilfsgetriebegruppe (5) aktiviert, und die Kraft wird mit dem, gemäß den durch das Synchrongetriebe (4.2) ausgewählten Bewegungsübertragungszahnrädern (5.1), bevorzugten Geschwindigkeits- und Drehzahlwert auf die Ausgangswelle (3) übertragen. Bei der Getriebeanordnung (1) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden, im Fall, dass die zweite Kupplung (8.2) anstelle der ersten Kupplung (8.1) ausgewählt wird, die zweite Welle (7.2) und damit das zweite Zahnrad (4.4) aktiviert; die erste Kupplung (8.1), die erste Welle (7.1) und das erste Zahnrad (4.3) werden deaktiviert. Das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment wird somit mittels der zweiten Kupplung (8.2) auf die zweite Welle (7.2) übertragen und mit der zweiten Welle (7.2) mittels des zweiten Zahnrads (4.4) auf die Hilfsgetriebegruppe (5) übertragen. In der Hilfsgetriebegruppe (5) wird die Kraft mit dem, gemäß den durch das Synchrongetriebe (4.2) ausgewählten Bewegungsübertragungszahnrädern (5.1), bevorzugten Geschwindigkeits- und Drehzahlwert auf die Ausgangswelle (3) übertragen. Bei der Getriebeanordnung (1) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird diesmal, im Fall, dass die dritte Kupplung (8.3) anstelle der ersten Kupplung (8.1) oder der zweiten Kupplung (8.2) ausgewählt wird, die dritte Welle (7.3) aktiviert, wobei die erste Welle (7.1) und die zweite Welle (7.2) deaktiviert werden. Die dritte Welle (7.3) überträgt das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment daher direkt auf die Ausgangswelle (3), ohne die Schaltzahnräder (4.1), das erste Zahnrad (4.3), das zweite Zahnrad (4.4) oder die Bewegungsübertragungszahnräder (5.1) in der Hauptgetriebegruppe (4) oder der Hilfsgetriebegruppe (5) zu verwenden (siehe 8 und 15). Durch direktes Übertragen des von der Eingangswelle (2) zugeführten Drehmoments mittels der dritten Kupplung (8.3) und der dritten Welle (7.3) auf die Ausgangswelle (3) wird die Hilfsgetriebegruppe (5) nicht verwendet, und somit ist es nicht nötig, die Schaltzahnräder (4.1), das erste Zahnrad (4.3), das zweite Zahnrad (4.4) oder das Bewegungsübertragungszahnrad (5.1), welche in der Hauptgetriebegruppe (4) und der Hilfsgetriebegruppe (5) beinhaltet sind, zu verwenden und zu schmieren. Im Fall, dass die Hilfsgetriebegruppe (5) nicht in Betrieb ist, ist auch die Schmierpumpe, die durch die Hilfsgetriebegruppe (5) angetrieben wird, nicht in Betrieb, und somit wird die zum Betrieb dieser Schmierpumpe erforderliche Energie eingespart. Mit anderen Worten wird, im Fall, dass die dritte Kupplung (8.3) und die dritte Welle (7.3) aktiviert werden, die Hilfsgetriebegruppe (5) deaktiviert, und die Schmierpumpe, die mit der Hilfsgetriebegruppe (5) verbunden ist, ist somit nicht in Betrieb. In diesem Fall wird ein Teil des von der Eingangswelle (2) zugeführten Drehmoments nicht zum Betreiben der Schmierpumpe verwendet und wird ohne Verlust direkt auf die Ausgangswelle (3) übertragen. In diesem Fall wird eine Kraftstoffeinsparung ermöglicht.
Die Getriebeanordnung (1) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist 14 Gänge auf, wobei die Drehmomentübertragungsschemata der Gänge in den entsprechenden Figuren im Detail gezeigt sind. Die Drehmomentübertragungsschemata der Gänge der Getriebeanordnung (1) in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können so sein, wie in den Figuren gezeigt, wobei bei der Getriebeanordnung (1) in unterschiedlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine beliebige Art von Schaltkombinationsschemata angewendet werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2011306456 A1 [0004]
JP 2013185613 A [0005]
US 2016116062 [0006]

Claims

Getriebeanordnung (1), die das in dem Leistungserzeugungsmotor erzeugte Drehmoment schrittweise auf die Räder überträgt, um die Fahrzeuge zu bewegen, und die im Wesentlichen Folgendes umfasst: - mindestens eine Eingangswelle (2), die das in dem Motor erzeugte Drehmoment überträgt, - mindestens eine Ausgangswelle (3), die es ermöglicht, das in dem Motor erzeugte Drehmoment mit erforderlichem Drehmoment und Drehzahl auf die Räder zu übertragen, - mindestens eine Hauptgetriebegruppe (4), die zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (3) angeordnet ist und es ermöglicht, das von der Eingangswelle (2) übertragene Drehmoment mit erforderlichem Drehmoment und Drehzahl zu korrelieren, und die zudem aus den Schaltzahnrädern (4.1), dem Synchrongetriebe (4.2), dem ersten Zahnrad (4.3) und dem zweiten Zahnrad (4.4) besteht, - mindestens eine Hilfsgetriebegruppe (5), die synchron mit der Hauptgetriebegruppe (4) betrieben werden kann und die in unterschiedlichen Schaltstufen erzeugten Drehmoment- und Drehzahlwerte überträgt und aus den Bewegungsübertragungszahnrädern (5.1) und der Hilfswelle (5.2) besteht, und dadurch gekennzeichnet, dass - mindestens eine Wellengruppe (7) aus der ersten Welle (7.1), einer zweiten Welle (7.2) und einer dritten Welle (7.3), welche zusammenfallende Mittelachsen aufweisen, besteht und deren erste Welle (7.1) in dem Schaltzahnrad (4.1) angeordnet ist, wobei das erste Zahnrad (4.3) und die zweite Welle (7.2) mit dem zweiten Zahnrad (4.4) verbunden sind und die dritte Welle (7.3) die Antriebskraft von der Eingangswelle (2) direkt auf die Ausgangswelle (3) überträgt, - mindestens eine Kupplungsgruppe (8), die zum Übertragen der durch den Motor zugeführten Antriebskraft auf die Wellengruppe (7) ausgebildet ist, und deren erste Kupplung (8.1) mit der ersten Welle (7.1) verbunden ist und die zweite Kupplung (8.2) mit der zweiten Welle (7.2) verbunden ist, wobei die dritte Kupplung (8.3) mit der dritten Welle (7.3) verbunden ist, welche die Motorantriebskraft direkt auf die Ausgangswelle (3) übertragen kann.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (6) mit der dritten Welle (7.3) verbunden ist und ermöglicht, dass das Antriebsmoment, das der dritten Welle (7.3) mittels der Hauptgetriebegruppe (4) und der Hilfsgruppe (5) zugeführt wird, zusätzlich kaskadiert wird, um den erforderlichen Drehmomentwert und die Drehzahl zu erhalten.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Wellengruppe (7) aufweist, bei der die Mittelachsen der ersten Welle (7.1), der zweiten Welle (7.2) und der dritten Welle (7.3) miteinander zusammenfallen, und nur eine der Wellen von der ersten Welle (7.1), der zweiten Welle (7.2) und der dritten Welle (7.3) das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment aufnimmt, während die übrigen zwei das zugeführte Drehmoment nicht aufnehmen.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Wellengruppe (7) aufweist, die vorzugsweise eine Welle ist, deren erste Welle (7.1) sich an dem äußersten Abschnitt befindet und deren zweite Welle (7.2) sich in dem mittleren Abschnitt befindet, wobei ihre erste Welle (7.1) und zweite Welle (7.2) ebenfalls in Eingriff sind und deren Mittelachsen zusammenfallen, wobei sich ihre dritte Welle (7.3) in der ersten Welle (7.1) und der zweiten Welle (7.2) befindet.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellengruppe (7) eine erste Welle (7.1) aufweist, die mit dem ersten Zahnrad (4.3) verbunden ist, und die, wenn sie in eine bevorzugte Schaltstufe geschaltet wird, das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf das erste Zahnrad (4.3) überträgt und dieses mittels des ersten Zahnrads (4.3) dann vorrangig auf die Bewegungsübertragungszahnräder (5.1), die in der Hilfsgetriebegruppe (5) beinhaltet sind, überträgt, und es von dort gemäß der bevorzugten Schaltstufe erneut auf die Schaltzahnräder (4.1) in der Hauptgetriebegruppe (4) überträgt und mittels der dritten Welle (7.3) auf die Ausgangswelle (3) überträgt.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellengruppe (7) eine zweite Welle (7.2) aufweist, die mit dem zweiten Zahnrad (4.4) verbunden ist, und die, wenn sie in eine bevorzugte Schaltstufe geschaltet wird, das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf das zweite Zahnrad (4.4) überträgt und dieses mittels des zweiten Zahnrads (4.4) dann vorrangig auf die Bewegungsübertragungszahnräder (5.1), die in der Hilfsgetriebegruppe (5) beinhaltet sind, überträgt, und es von dort gemäß der bevorzugten Schaltstufe erneut auf die Schaltzahnräder (4.1) in der Hauptgetriebegruppe (4) überträgt und mittels des zweiten Zahnrads (4.4) und der dritten Welle (7.3) auf die Ausgangswelle (3) überträgt.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellengruppe (7) eine dritte Welle (7.3) aufweist, die vollständig zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (3) liegt und mit den Schaltzahnrädern (4.1) auf dieser verbunden ist und die Schaltzahnräder (4.1) in synchroner Weise dreht.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellengruppe (7) eine dritte Welle (7.3) aufweist, die während der Auswahl der dritten Kupplung (8.3) aktiviert ist und das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment direkt auf die Ausgangswelle (3) überträgt, ohne die Schaltzahnräder (4.1), das erste Zahnrad (4.3), das zweite Zahnrad (4.4) oder die Bewegungsübertragungszahnräder (5.1), die in der Hauptgetriebegruppe (4) oder der Hilfsgetriebegruppe (5) beinhaltet sind, zu verwenden.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellengruppe (7) eine dritte Welle (7.3) aufweist, die die Hilfsgetriebegruppe (5) deaktiviert, wenn sie aktiviert ist, und die bewirkt, dass die Schmierpumpe, die mit der Hilfsgetriebegruppe (5) verbunden ist, nicht betrieben wird und keinen Kraftstoff verbraucht.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsgruppe (8) eine mit der ersten Welle (7.1) verbundene erste Kupplung (8.1), die das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf die erste Welle (7.1) überträgt, eine zweite Kupplung (8.2), die das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf die zweite Welle (7.2) überträgt, und eine mit der dritten Welle (7.3) verbundene dritte Kupplung (8.3), die das von der Eingangswelle (2) zugeführte Drehmoment auf die dritte Welle (7.3) überträgt, beinhaltet.