DE19807374A1

DE19807374A1 - Automotive double clutch transmission unit

Info

Publication number: DE19807374A1
Application number: DE19807374A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Grob; Klaus-Peter Dr Schnelle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-02-21
Filing date: 1998-02-21
Publication date: 1999-04-29

Abstract

A double clutch gear (10, 10a to 10d) has cogs (RE, RZ, RA,1E to 7E, 1A to 7A) arranged in groups (24, 24a to 24d, 26, 26a to 26d) and which are linked to gear selectors (38, 38a, 40, 40a, 64, 66). One gear selector (38, 38a, 40, 40a, 64, 66) is so formed that it may extend through the groups of cogs (24, 24a to 24d, 26, 26a to 26d), thus acting upon one group of cogs (RA, 1A to 7A).

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Getriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus dem Fachbuch "Automatische Fahrzeuggetriebe" von Hans Joachim Förster, erschienen 1990 im Springerverlag, ist schon ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Das Prinzip beruht auf zwei getrennt manipulierbaren Kupplungen an der Eingangsseite des Getriebes, von denen die eine Kupplung mit den Klauenkupplungen beispielsweise der ungeraden Gänge 1 und 3, die andere Kupplung mit denen der geraden Gänge 2 und 4 verbunden ist. Die Zahl der zugeordneten Schaltelemente und damit die der Gänge ist beliebig. Da die Schaltelemente der unmittelbar benachbarten Gänge immer auf dem Strang der geöffneten Kupplungen liegen, können sie, weil unbelastet, leicht betätigt werden. Die eigentliche Gangschaltung erfolgt unter Aufrechterhaltung der Zugkraft erst, wenn der neue Gang durch Wechseln der Hauptkupplungen in den Kraftschluß gebracht wird. Als Schaltelemente werden neben Klauenkupplungen auch Synchronisiereinheiten, wie zum Beispiel Schiebemuffen verwendet. Da diese Schaltelemente zwischen zwei Zahnrädern angeordnet sind, ist es nur möglich, maximal zwei Gänge mit jeweils einem Schaltelement zu schalten. Insbesondere Getriebe mit vielen Gängen benötigen dadurch einen großen axialen Bauraum. Außerdem ist die mechanische Vorrichtung zum Ansteuern der einzelnen Schaltelemente recht aufwendig. Als Schaltvorrichtungen sind noch Ziehkeile mit Kugeln bekannt. Diese sind jedoch einerseits aufwendig, da sehr viele Teile benötigt werden. Andererseits ist die sich ergebende drehfeste Verbindung nur kraftschlüssig, was mit einem relativ hohen Verschleiß verbunden ist.The invention is based on a transmission, in particular a double clutch transmission, according to the type of Main claim. From the specialist book "Automatic Vehicle Transmission "by Hans Joachim Förster, published in 1990 in Springerverlag, is already a double clutch transmission known. The principle is based on two separately manipulable couplings on the input side of the Transmission, of which a clutch with the Claw clutches, for example, of odd gears 1 and 3, the other clutch with those of even gears 2 and 4 connected is. The number of assigned switching elements and so that the course is arbitrary. Since the switching elements of the immediately adjacent aisles always on the strand of open clutches, they can because they are unloaded, can be easily operated. The actual gear shift takes place while maintaining the traction only when the new gear by changing the main clutches in the Force is brought. As switching elements are next to Claw clutches also synchronization units, such as Example sliding sleeves used. Because these switching elements are arranged between two gears, it is only possible, a maximum of two gears with one shift element each to switch. Especially gearboxes with many gears therefore require a large axial installation space. Besides, is the mechanical device for controlling the individual Switching elements quite complex. As switching devices are still drawing wedges with balls known. However, these are on the one hand, complex, since a large number of parts are required. On the other hand, the resulting non-rotatable connection is only non-positive, what with a relatively high wear connected is.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Getriebe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der mechanische Aufbau vereinfacht und auch für ein automatisiertes Schaltgetriebe mit vielen Gängen wirtschaftlich nutzbar wird. Trotz zusätzlich benötigter Steller und Sensoren kann eine Kostenersparnis erreicht werden. Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Getriebes ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.The transmission according to the invention with the characteristic In contrast, features of the main claim have the advantage that the mechanical structure is simplified and also for a automated manual transmission with many gears becomes economically viable. Despite additional needs Actuators and sensors can save money become. Further advantages and advantageous further training of the transmission according to the invention result from the Subclaims and the description.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht eines Getriebes, Fig. 2 ein Schema für eine Lagerung von Zahnrädern, Fig. 3 einen Schaltablauf der einzelnen Gänge des Getriebes nach Fig. 1, Fig. 4 verschiedene Drehzahlen gemäß dem Schaltablauf nach Fig. 3, Fig. 5 eine erste Abwandlung des Getriebes, Fig. 6 eine zweite Abwandlung des Getriebes, Fig. 7 eine dritte Abwandlung des Getriebes und Fig. 8 eine vierte Abwandlung des Getriebes. An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 is a simplified view of a transmission, Fig. 2 is a diagram for storage of gears, Fig. 3 a switching sequence of the individual gears of the transmission of Fig. 1, Fig. 4 different speeds in accordance with the switching sequence of FIG. 3, Fig. 5 shows a first modification of the transmission, Fig. 6 shows a second modification of the transmission, Fig. 7 shows a third modification of the transmission and Fig. 8 shows a fourth modification of the transmission.

Description of the embodiment

In Fig. 1 ist mit 10 ein Getriebe für ein Fahrzeug bezeichnet, das als Doppelkupplungsgetriebe dargestellt ist. Es weist eine Eingangswelle 12 und parallel zu dieser eine Ausgangswelle 14 auf. Auf der Eingangswelle 12 sind eine erste Kupplung 16 und eine zweite Kupplung 18 angeordnet. Zum Betätigen der ersten Kupplung 16 ist ein erster Kupplungssteller 20 und zum Betätigen der zweiten Kupplung 18 ist ein zweiter Kupplungssteller 22 vorgesehen. Die beiden Kupplungssteller 20, 22 können beispielsweise elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt sein. Zwischen den Kupplungen 16, 18 sind zwei Zahnradgruppen 24, 26 angeordnet. Mit der ersten Kupplung 16 wirkt eine erste Zahnradgruppe 24 zusammen und mit der zweiten Kupplung 18 eine zweite Zahnradgruppe 26. Die erste Zahnradgruppe 24 ist fest auf einer ersten Hohlwelle 28 angeordnet, auf der nebeneinander mit zunehmendem Durchmesser die einzelnen Zahnräder RE, 1E, 3E, 5E und 7E drehfest vorgesehen sind. Die zweite Zahnradgruppe 26 ist ebenfalls drehfest auf einer zweiten Hohlwelle 30 angeordnet. Nebeneinander mit aufsteigendem Durchmesser befinden sich die einzelnen Zahnräder 2E, 4E und 6E der zweiten Zahnradgruppe 26. Die Hohlwellen 28, 30 sind beispielsweise auf der Eingangswelle 12 drehbar gelagert.In Fig. 1, 10 denotes a transmission for a vehicle, which is shown as a double clutch transmission. It has an input shaft 12 and an output shaft 14 parallel to it. A first clutch 16 and a second clutch 18 are arranged on the input shaft 12 . A first clutch actuator 20 is provided for actuating the first clutch 16 and a second clutch actuator 22 is provided for actuating the second clutch 18 . The two clutch actuators 20 , 22 can be actuated, for example, by an electric motor, hydraulically or pneumatically. Two gear groups 24 , 26 are arranged between the clutches 16 , 18 . A first gear group 24 interacts with the first clutch 16 and a second gear group 26 with the second clutch 18 . The first gear train 24 is fixedly arranged on a first hollow shaft 28, the individual gears RE, 1 E, 3 E, 5 E and E 7 are rotatably provided on the side by side with increasing diameter. The second gear group 26 is also arranged in a rotationally fixed manner on a second hollow shaft 30 . The individual gears 2 E, 4 E and 6 E of the second gear group 26 are located next to one another with an increasing diameter. The hollow shafts 28 , 30 are rotatably mounted, for example, on the input shaft 12 .

Auf der Ausgangswelle 14 sind eine dritte Zahnradgruppe 32 und eine vierte Zahnradgruppe 34 angeordnet, wobei die dritte Zahnradgruppe 32 mit der ersten Zahnradgruppe 24 und die vierte Zahnradgruppe 34 mit der zweiten Zahnradgruppe 26 zusammenwirkt. Die Zahnradgruppen 32, 34 sind lose gelagert, das heißt, daß ohne zusätzliche Maßnahmen kein Drehmoment über sie übertragbar ist. Ein Zahnrad RA der Zahnradgruppe 32 ist über ein Zwischenritzel RZ mit dem Zahnrad RE in Wirkverbindung, wodurch bei diesem Getriebe der Rückwärtsgang R realisiert ist. Weiterhin befindet sich ein Zahnrad 1A der Zahnradgruppe 32 mit dem Zahnrad 1E der ersten Zahnradgruppe 24 in Eingriff. Darüber hinaus kämmen miteinander ein Zahnrad 3A mit dem Zahnrad 3E, 5A mit 5E sowie 7A mit 7E. Ein Zahnrad 2A der Zahnradgruppe 34 ist mit dem Zahnrad 2E der zweiten Zahnradgruppe im Eingriff, sowie ein Zahnrad 4A mit 4E und 6A mit 6E. Durch diese Zahnradpaarungen sind sieben Vorwärtsgänge G1 bis G7 an diesem Getriebe 10 für ein Fahrzeug realisiert.A third gear group 32 and a fourth gear group 34 are arranged on the output shaft 14 , the third gear group 32 interacting with the first gear group 24 and the fourth gear group 34 with the second gear group 26 . The gear groups 32 , 34 are loosely mounted, which means that no torque can be transmitted via them without additional measures. A gear RA of the gear group 32 is operatively connected to the gear RE via an intermediate pinion RZ, as a result of which the reverse gear R is realized in this gear. Furthermore, a gear 1 A of the gear group 32 is in engagement with the gear 1 E of the first gear group 24 . In addition, a gear 3 A mesh with the gear 3 E, 5 A with 5 E and 7 A with 7 E. A gear 2 A of the gear group 34 is in mesh with the gear 2 E of the second gear group, and a gear 4 A with 4 I and 6 A with 6 E. By means of these gear pairs, seven forward gears G1 to G7 are realized on this transmission 10 for a vehicle.

Zwischen den beiden Zahnradgruppen 32, 34 ist ein Gangsteller 36 angeordnet, der beispielsweise aus einem oder zwei elektromotorischen, hydraulischen oder pneumatischen Stellern besteht. Zur axialen Verstellung werden zwei als Hohlwellen 38 und 40 ausgebildete Schaltelemente durch den Gangsteller 36 betätigt. Die Hohlwellen 38, 40 sind drehfest auf der Ausgangswelle 14 angebracht und durch den Gangsteller 36 achsparallel zur Ausgangswelle 14 beweglich. Die Hohlwellen 38, 40 weisen am Außenumfang Fortsätze 42 auf, mit denen zur Erzeugung einer drehfesten Verbindung, ein Formschluß zwischen den einzelnen Zahnrädern und den Hohlwellen 38, 40, somit also auch mit der Ausgangswelle 14, erzeugbar ist. Diese Fortsätze 42 können im Querschnitt zum Beispiel einer Keilwelle entsprechen, die in korrespondierende Ausnehmungen der einzelnen Zahnräder RA, 1A bis 7A greifen. Wichtig ist, daß die Hohlwellen 38, 40, die Fortsätze 42 sowie die Zahnradgruppen 32, 34 so ausgebildet sind, daß die Hohlwellen 38, 40 und Fortsätze 42 durch die Zahnräder RA, 1A bis 7A beziehungsweise die Zahnradgruppen 32, 34 hindurch führbar sind. Durch die axiale Beweglichkeit entlang der Ausgangswelle 14 kann die Hohlwelle 38 somit mit allen fünf Zahnrädern RA, 1A, 3A, 5A, 7A der Zahnradgruppe 32 und die Hohlwelle 40 mit den drei Zahnrädern 2A, 4A, 6A der Zahnradgruppe 34 in Wirkverbindung gebracht werden. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß mit einem Schaltelement drei oder mehr Zahnräder einer Zahnradgruppe schaltbar sind. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß sie insgesamt auf einem einfachen und kompakten Bauprinzip beruht, da mit einem Schaltelement viele Gänge schaltbar sind.A gear actuator 36 is arranged between the two gear wheel groups 32 , 34 and consists, for example, of one or two electromotive, hydraulic or pneumatic actuators. For the axial adjustment, two switching elements designed as hollow shafts 38 and 40 are actuated by the gear actuator 36 . The hollow shafts 38 , 40 are mounted on the output shaft 14 in a rotationally fixed manner and can be moved axially parallel to the output shaft 14 by the gear actuator 36 . The hollow shafts 38 , 40 have extensions 42 on the outer circumference, with which a positive connection between the individual gears and the hollow shafts 38 , 40 , and thus also with the output shaft 14 , can be produced to produce a rotationally fixed connection. These projections 42 may correspond to, for example, a spline shaft in cross-section, which engage in corresponding recesses of the individual gears RA, A 1 to A 7. It is important that the hollow shafts 38 , 40 , the extensions 42 and the gear groups 32 , 34 are designed such that the hollow shafts 38 , 40 and extensions 42 can be guided through the gear wheels RA, 1 A to 7 A or the gear groups 32 , 34 are. Due to the axial mobility along the output shaft 14 , the hollow shaft 38 with all five gears RA, 1 A, 3 A, 5 A, 7 A of the gear group 32 and the hollow shaft 40 with the three gears 2 A, 4 A, 6 A Gear group 34 are brought into operative connection. The advantage of this arrangement is that three or more gears of a gear group can be switched with one switching element. Another advantage of this arrangement is that overall it is based on a simple and compact construction principle, since many gears can be shifted with one shift element.

In der Fig. 2 ist ein Ausbruch in geschnittener Darstellung der Fig. 1 im Bereich der Zahnradgruppe 32 dargestellt, aus der eine mögliche Form der Lagerung für Zahnräder, die nicht drehfest mit einer zugeordneten Welle verbunden sind, also lose gelagert sind, hervorgeht. Jedes der Zahnräder RA, 1A, 3A, 5A und 7A weist einen abgesetzten Innendurchmesser auf, wobei an dem größeren Innendurchmesser ein Sitz 44 für ein Wälzlager 46 ausgebildet ist. Ein Wälzlager 46 ist jeweils auf einen bundförmigen Fortsatz 48 einer Aufnahme 50 gesteckt. Eine Aufnahme 50 ist beispielsweise direkt an Gehäuseteile des Getriebes 10 angeformt oder an diesen befestigt. FIG. 2 shows an outbreak in a sectional view of FIG. 1 in the area of gear group 32 , from which a possible form of bearing for gear wheels that are not connected to an associated shaft in a rotationally fixed manner, that is to say are loosely mounted, emerges. Each of the gearwheels RA, 1 A, 3 A, 5 A and 7 A has a stepped inner diameter, a seat 44 for a roller bearing 46 being formed on the larger inner diameter. A roller bearing 46 is in each case placed on a collar-shaped extension 48 of a receptacle 50 . A receptacle 50 is, for example, molded directly onto housing parts of the transmission 10 or fastened to it.

Im Gegensatz zur Ausgangswelle 14 der Fig. 1 ist in diesem Fall eine abgewandelte Ausgangswelle 52 vorgesehen. In dieser Ausgangswelle 52 ist zumindest eine Längsnut 54 zur Aufnahme eines durch den Gangsteller 36 axial beweglichen Ziehkeiles 56 ausgebildet. Am vom Gangsteller 36 entfernten Ende des Ziehkeiles 56 ist ein Fortsatz 58 zum Eingriff in eine korrespondierende Ausnehmung 60 der Zahnräder RA, 1A, 3A, 5A und 7A vorgesehen, wodurch ein Formschluß beziehungsweise eine drehfeste Verbindung mit der Ausgangswelle 52 möglich wird. Weiterhin sind der Ziehkeil 56, der Fortsatz 58 und die Zahnräder RA, 1A 3A, 5A, 7A so ausgebildet, daß der Ziehkeil 56 und der Fortsatz 58 durch die Zahnräder RA, 1A 3A, 5A, 7A hindurch führbar sind. Durch die axiale Beweglichkeit entlang der Ausgangswelle 52 kann der Ziehkeil 56 somit mit allen fünf Zahnrädern RA, 1A, 3A, 5A, 7A der Zahnradgruppe 32 in Wirkverbindung gebracht werden. Die Ausgangswelle 52 ist mit zwei Wälzlagern 62 gelagert, die in Bohrungen der Aufnahmen 50 angeordnet sind.In contrast to the output shaft 14 of FIG. 1, a modified output shaft 52 is provided in this case. At least one longitudinal groove 54 is formed in this output shaft 52 for receiving a pulling wedge 56 which is axially movable by the gear actuator 36 . At the remote from the gear plate 36 end of the pull wedge 56 is an extension 58 for engagement in a corresponding recess 60 provided the gears RA, 1 A, 3 A, 5 A and 7 A, whereby a form-locking or a rotationally fixed connection to the output shaft 52 is possible . Furthermore, the pull wedge 56 , the extension 58 and the gears RA, 1 A 3 A, 5 A, 7 A are designed such that the pull wedge 56 and the extension 58 through the gears RA, 1 A 3 A, 5 A, 7 A are feasible. Through the axial movement along the output shaft 52 of the draw key 56 can thus be brought into operative connection 32 with all five gears RA, 1 A, 3 A, 5 A, 7 A of the gear group. The output shaft 52 is supported by two roller bearings 62 which are arranged in bores in the receptacles 50 .

In der Fig. 3 sind in einem Diagramm Schaltabläufe bei Gangwechseln vom Gang G1 bis zum Gang G6 und zurück des Getriebes 10 dargestellt. Auf der horizontalen Achse sind dazu korrespondierende Zeitpunkte 0 bis 26 eingetragen. Eine Linie g_a stellt den zeitlichen Verlauf des jeweils aktiven Ganges G1 bis G6 dar, d. h. die Zahnradpaarung, mit der ein Drehmoment von der Eingangswelle 12 auf die Ausgangswelle 14 übertragen wird. Eine Linie g₃₂ zeigt den jeweiligen Gang G1, G3, G5 der Zahnradgruppe 32, mit denen sich die Fortsätze 42 der Hohlwelle 38 gerade im Eingriff befinden. Eine Linie g₃₄ zeigt, mit welchen Zahnrädern G2, G4, G6 der Zahnradgruppe 34 die Fortsätze 42 der Hohlwelle 40 gerade im Eingriff sind.In Fig. 3, shift sequences for gear changes from gear G1 to gear G6 and back of the transmission 10 are shown in a diagram. Corresponding times 0 to 26 are entered on the horizontal axis. A line g _a represents the course over time of the respectively active gear G1 to G6, ie the gearwheel pairing with which a torque is transmitted from the input shaft 12 to the output shaft 14 . A line g ₃₂ shows the respective gear G1, G3, G5 of the gearwheel group 32 , with which the extensions 42 of the hollow shaft 38 are currently in engagement. A line g ₃₄ shows the gears G2, G4, G6 of the gear group 34 with which the extensions 42 of the hollow shaft 40 are currently engaged.

In der Fig. 4 sind in einem Diagramm zu den Schaltverläufen der Fig. 3 korrespondierende Drehzahlverläufe dargestellt. Eine Linie n₁₂ zeigt Drehzahlen der Eingangswelle 12 zu verschiedenen Zeitpunkten 0 bis 26. Eine Linie n₂₈ zeigt den zeitlichen Verlauf von Drehzahlen der Hohlwelle 28 und eine Linie n₃₀ den zeitlichen Verlauf von Drehzahlen der Hohlwelle 30. Eine Linie n₁₄ stellt den Verlauf der Drehzahlen der Ausgangswelle 14 dar. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß die Drehzahl n₁₄ der Ausgangswelle 14 konstant bleibt. Alle Drehzahlen n₁₂, n₁₄, n₂₈, n₃₀ werden von nicht dargestellten Sensoren überwacht und in einer ebenfalls nicht dargestellten Steuerung verarbeitet, von der unter anderem der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs, die Kupplungssteller 20, 22 und der Gangsteller 36 steuerbar sind. FIG. 4 shows a diagram corresponding to the speed curves corresponding to the switching curves of FIG. 3. A line n ₁₂ shows speeds of the input shaft 12 at different times 0 to 26. A line n ₂₈ shows the time course of speeds of the hollow shaft 28 and a line n _{30 shows} the time course of speeds of the hollow shaft 30 . A line n ₁₄ represents the course of the rotational speeds of the output shaft 14. For the sake of simplicity, it is assumed that the rotational speed n _{14 of} the output shaft 14 remains constant. All speeds n ₁₂ , n ₁₄ , n ₂₈ , n ₃₀ are monitored by sensors, not shown, and processed in a control, also not shown, from which, inter alia, the internal combustion engine of the vehicle, the clutch actuators 20 , 22 and the gear actuator 36 can be controlled.

Für die Beschreibung der Schaltvorgänge während des Hochschaltens wird vom Zeitpunkt 4 ausgegangen. Die Fortsätze 42 der Hohlwelle 38 befinden sich hierbei im Eingriff mit dem Zahnrad 3A und die Fortsätze 42 der Hohlwelle 40 befinden sich im Eingriff mit dem Zahnrad 2A. Die erste Kupplung 16 ist geöffnet und die zweite Kupplung 18 geschlossen, das heißt, daß der Gang G2 eingelegt ist. Es wird also ein Drehmoment von der Eingangswelle 12 über die Kupplung 18 an die Hohlwelle 30 übertragen. Von dieser wird das Drehmoment über das Zahnrad 2E an das Zahnrad 2A und von diesem über die Fortsätze 42 und die Hohlwelle 40 an die Ausgangswelle 14 übertragen.Time 4 is used to describe the switching operations during the upshift. The extensions 42 of the hollow shaft 38 are in engagement with the gear 3 A and the extensions 42 of the hollow shaft 40 are in engagement with the gear 2 A. The first clutch 16 is open and the second clutch 18 is closed, that is gear G2 is engaged. A torque is thus transmitted from the input shaft 12 to the hollow shaft 30 via the clutch 18 . From this the torque is transmitted via the gear 2 E to the gear 2 A and from this via the extensions 42 and the hollow shaft 40 to the output shaft 14 .

Zum Zeitpunkt 5 wird vom Gang G2 in den Gang G3 geschaltet. Hierzu wird von der Steuerung die zweite Kupplung 18 ausgekuppelt und die erste Kupplung 16 eingekuppelt. Somit erfolgt keine Zugkraftunterbrechung während des Schaltvorgangs. Direkt nach diesem Schaltvorgang wird die Hohlwelle 40 über den Gangsteller 36 axial verschoben, so daß der Gang G2 herausgenommen ist. Die Hohlwelle 30 verzögert nun, gegebenenfalls durch eine nicht dargestellte Bremse am Gangsteller 36 unterstützt. Dieser Vorgang läuft zwischen den Zeitpunkten 6 und 7 ab. Beim Erreichen des Zeitpunkts 7 hat das Zahnrad 4A die gleiche Drehzahl wie die Ausgangswelle 14, was von einem zugeordneten Sensor erfaßt wird. Nun wird die Hohlwelle 40 nochmals weiterverschoben, so daß die Fortsätze 42 in Eingriff mit dem Zahnrad 4A kommen. Beim Erreichen des Zeitpunktes 8 wird die erste Kupplung 16 ausgekuppelt und die zweite Kupplung 18 eingekuppelt, der Gang G4 ist eingelegt. Nun wird die Hohlwelle 38 über den Gangsteller 36 axial verschoben, so daß die Fortsätze 42 nicht mehr im Eingriff mit dem Zahnrad 3A sind. Hat nun das Zahnrad 3A die Synchrondrehzahl, d. h. die gleiche Drehzahl n₁₄ wie die Ausgangswelle 14 erreicht, was durch einen Sensor an die Steuerung signalisiert wird, so wird die Hohlwelle 38 weiterverschoben, bis die Fortsätze 42 mit dem Zahnrad 5A im Eingriff sind. Auf diese Weise verlaufen alle Gangwechsel beim Hochschalten.At time 5 , gear G2 shifts to gear G3. For this purpose, the control disengages the second clutch 18 and engages the first clutch 16 . This means that there is no interruption in the tractive force during the switching process. Immediately after this switching operation, the hollow shaft 40 is axially displaced via the gear actuator 36 , so that the gear G2 is removed. The hollow shaft 30 now decelerates, optionally supported by a brake (not shown) on the gear actuator 36 . This process takes place between times 6 and 7 . When the time 7 is reached , the gear 4 A has the same speed as the output shaft 14 , which is detected by an associated sensor. Now the hollow shaft 40 is moved again so that the extensions 42 come into engagement with the gear 4 A. When time 8 is reached, the first clutch 16 is disengaged and the second clutch 18 is engaged, the gear G4 is engaged. Now the hollow shaft 38 is axially displaced via the gear actuator 36 , so that the extensions 42 are no longer in engagement with the gear 3 A. Now that the gear 3 A has reached the synchronous speed, ie the same speed n ₁₄ as the output shaft 14 , which is signaled to the control system by a sensor, the hollow shaft 38 is shifted further until the extensions 42 are in engagement with the gear 5 A . In this way, all gear changes occur when shifting up.

Für die Beschreibung der Schaltvorgänge während des Herunterschaltens wird mit dem Zeitpunkt 15 begonnen. In diesem Fall befinden sich die Fortsätze 42 der Hohlwelle 40 mit dem Zahnrad 6A im Eingriff und die Fortsätze 42 der Hohlwelle 38 mit dem Zahnrad 5A. Der Vorwärtsgang G6 ist wirksam. Zum Zeitpunkt 16 öffnet die Steuerung die geschlossene Kupplung 18 und schließt die bislang geöffnete Kupplung 16. Beim Erreichen des Zeitpunktes 17 ist der Gang G5 eingelegt. Da nun eine niedrigere Übersetzung vorliegt, ist zwischen den Zeitpunkten 16 und 17 die Drehzahl n₁₂, durch die Steuerung kontrolliert, angestiegen, da vorausgesetzt wurde, daß die Drehzahl n₁₄ der Ausgangswelle 14 konstant bleibt. Zum Zeitpunkt 18 wird der Gang G6 herausgenommen, d. h. daß die Hohlwelle 40 so verschoben wird, daß die Fortsätze 42 sich nicht mehr im Eingriff mit dem Zahnrad 6A befinden. Nun wird die in diesem Fall aktive Kupplung 16 von der Steuerung leicht gelöst, so daß sie schleift. Die Steuerung beschleunigt den nicht dargestellten Verbrennungsmotor und dieser erhöht die Drehzahl n₁₂ der Eingangswelle 12 derart, daß die daran gekoppelte Drehzahl n₁₄ der Ausgangswelle 14 nicht unstetig verläuft, das heißt, daß das Fahrzeug nicht ruckt. Weiterhin wird durch leichtes Schleifenlassen der Kupplung 18 das Zahnrad 4E und somit das Zahnrad 4A beschleunigt, bis die Synchrondrehzahl mit der Ausgangswelle 14 erreicht ist. Dann wird die Hohlwelle 40 über den Gangsteller 36 weiterverschoben, bis die Fortsätze 42 der Hohlwelle 40 in Eingriff mit dem Zahnrad 4A sind. Nun wird die erste Kupplung 16 vollständig gelöst und die zweite Kupplung 18 vollständig geschlossen, was beim Zeitpunkt 19 erreicht ist. Die anderen Schaltvorgänge beim Herunterschalten verlaufen genauso. For the description of the switching operations during the downshift, the time 15 begins. In this case, the extensions 42 of the hollow shaft 40 are in engagement with the gear 6 A and the extensions 42 of the hollow shaft 38 with the gear 5 A. The forward gear G6 is effective. At time 16 , the controller opens the closed clutch 18 and closes the previously opened clutch 16 . When time 17 is reached, gear G5 is engaged. Since there is now a lower gear ratio, the speed n ₁₂ , controlled by the control, increased between times 16 and 17 , since it was assumed that the speed n _{14 of} the output shaft 14 remains constant. At time 18 the gear G6 is removed, ie the hollow shaft 40 is displaced so that the extensions 42 are no longer in engagement with the gear 6 A. Now the clutch 16 , which is active in this case, is easily released by the control so that it slips. The control accelerates the internal combustion engine, not shown, and this increases the speed n _{12 of} the input shaft 12 such that the speed n _{14 of} the output shaft 14 coupled thereto does not run discontinuously, that is to say that the vehicle does not jerk. Furthermore, the gear 4 E and thus the gear 4 A are accelerated by slightly letting the clutch 18 slip until the synchronous speed with the output shaft 14 is reached. Then the hollow shaft 40 is moved over the gear actuator 36 until the extensions 42 of the hollow shaft 40 are in engagement with the gear 4 A. Now the first clutch 16 is completely released and the second clutch 18 is completely closed, which is reached at time 19 . The other downshift operations are the same.

In der Fig. 5 ist ein abgewandeltes Getriebe 10a dargestellt. Auf einer Eingangswelle 12a sind zwei Kupplungen 16a, 18a angeordnet, die mit einer Kupplungsseite jeweils drehfest mit der Eingangswelle 12a verbunden sind. Mit der anderen Kupplungsseite wirkt die Kupplung 16a mit einer als Schaltelement ausgebildeten Hohlwelle 38a zusammen und die andere Kupplungsseite der Kupplung 18a wirkt mit einer ebenfalls als Schaltelement ausgebildeten Hohlwelle 40a zusammen. Beide Hohlwellen 38a, 40a sind drehfest aber achsparallel beweglich auf der Eingangswelle 12a angeordnet. Die achsparallele Bewegung bewirkt ein Gangsteller 36a. Durch an der Hohlwelle 38a am Außenumfang ausgebildete Fortsätze 42 kann eine drehfeste Verbindung zwischen der Kupplung 16a und den einzelnen Zahnrädern einer Zahnradgruppe 24a, die nur drei Zahnräder aufweist, hergestellt werden. Durch am Außenumfang der Hohlwelle 40a ausgebildete Fortsätze 42 kann eine drehfeste Verbindung zwischen der Kupplung 18a und den einzelnen Zahnrädern einer Zahnradgruppe 26a erzeugt werden. Die einzelnen Zahnräder der Zahnradgruppe 24a sind mit Zahnrädern einer Zahnradgruppe 32a, die drehfest auf der Ausgangswelle 14a angeordnet sind, im Eingriff. Die einzelnen Zahnräder der Zahnradgruppe 26a sind mit den Zahnrädern einer Zahnradgruppe 34a im Eingriff, die ebenfalls drehfest auf der Ausgangswelle 14a angeordnet sind. Das abgewandelte Getriebe 10a hat den Vorteil, daß alle Steller an der Eingangswelle angeordnet sind, das heißt die nicht dargestellten Kupplungssteller der Kupplungen 16a, 18a und der Gangsteller 36a. Außerdem ist die Ausgangswelle 14a sehr einfach aufgebaut. Es wirken weiterhin geringe Drehmomente an den Hohlwellen 38a, 40a und die Drehzahlen der Hohlwellen 38a, 40a sind durch die Kupplungen 16a, 18a beeinflußbar.In Fig. 5 a modified gear 10 a is shown. On an input shaft 12 a, two clutches 16 a, 18 a are arranged, each of which is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 12 a with a coupling side. With the other clutch side, the clutch 16 a cooperates with a hollow shaft 38 a designed as a switching element and the other clutch side of the clutch 18 a cooperates with a hollow shaft 40 a also designed as a switching element. Both hollow shafts 38 a, 40 a are arranged on the input shaft 12 a in a rotationally fixed but axially parallel manner. The axially parallel movement causes a gear actuator 36 a. By extensions 42 formed on the hollow shaft 38 a on the outer circumference, a rotationally fixed connection between the coupling 16 a and the individual gears of a gear group 24 a, which has only three gears, can be produced. By extensions 42 formed on the outer circumference of the hollow shaft 40 a, a rotationally fixed connection between the clutch 18 a and the individual gears of a gear group 26 a can be generated. The individual gears of the gear group 24 a are with gears of a gear group 32 a, which are non-rotatably arranged on the output shaft 14 a, in engagement. The individual gears of the gear group 26 a are in engagement with the gears of a gear group 34 a, which are also arranged rotatably on the output shaft 14 a. The modified transmission 10 a has the advantage that all the actuators are arranged on the input shaft, that is, the clutch actuator (not shown) of the clutches 16 a, 18 a and the gear actuator 36 a. In addition, the output shaft 14 a is very simple. Small torques continue to act on the hollow shafts 38 a, 40 a and the speeds of the hollow shafts 38 a, 40 a can be influenced by the clutches 16 a, 18 a.

Das in der Fig. 6 dargestellte abgewandelte Getriebe 10b ist ausgangsseitig so ausgebildet, wie das Getriebe 10 nach der Fig. 1. Das heißt die Zahnradgruppen 32, 34, die Hohlwellen 38, 40, der Gangsteller 36 und die Ausgangswelle 14 sind gleich. Eine Kupplung 18b ist im Gegensatz zum Getriebe 10 nach der Fig. 1 zwischen einer ersten Zahnradgruppe 24b und einer zweiten Zahnradgruppe 26b angeordnet. Die Zahnradgruppe 24b und die ihr zugeordnete Kupplung 16a sind so angeordnet, wie in der Fig. 1. Die zweite Zahnradgruppe 26b ist hingegen nicht auf einer Hohlwelle angeordnet, sondern auf einer massiven Welle. Der Vorteil des abgewandelten Getriebes 10b ist, daß auf der Eingangswelle 12b nur eine Hohlwelle vorgesehen werden muß. Außerdem kann dieses Getriebe 10b kompakter bauen.The modified in the Fig. 6 illustrated transmission 10 is formed on the output side as the transmission 10 of FIG b. 1. That is, the gear groups 32, 34, the hollow shafts 38, 40, the gear plate 36 and the output shaft 14 are equal. In contrast to the transmission 10 according to FIG. 1, a clutch 18 b is arranged between a first gear group 24 b and a second gear group 26 b. The gear group 24 b and the clutch 16 a assigned to it are arranged as in FIG. 1. The second gear group 26 b, however, is not arranged on a hollow shaft, but on a solid shaft. The advantage of the modified transmission 10 b is that only a hollow shaft has to be provided on the input shaft 12 b. In addition, this transmission can build 10 b more compact.

Ein dem Getriebe 10b aus der Fig. 6 ähnelndes Getriebe 10c ist in der Fig. 7 abgebildet. Der Unterschied zum Getriebe aus der Fig. 6 ist, daß nun beide Kupplungen 16c, 18c, zwischen den beiden Zahnradgruppen 24c und 26c angeordnet sind. Diese Variante hat den Vorteil, daß unter Umständen ein kombinierter Kupplungssteller für beide Kupplungen 16c, 18c verwendet werden kann, wodurch ein weiteres Bauteil eingespart wird.A gear 10 c similar to the gear 10 b from FIG. 6 is shown in FIG. 7. The difference to the transmission from Fig. 6 is that now both clutches 16 c, 18 c, between the two gear groups 24 c and 26 c are arranged. This variant has the advantage that under certain circumstances a combined clutch actuator can be used for both clutches 16 c, 18 c, which saves a further component.

In der Fig. 8 ist ein weiteres abgewandeltes Getriebe 10d dargestellt. Zwischen zwei Zahnradgruppen 24d, 26d, deren Lagerung jener aus Fig. 2 entspricht, sind zwei Kupplungen 16d, 18d angeordnet. Die Kupplungen 16d, 18d werden von außen durch ein Zahnrad 62, das auf einer Eingangswelle 12d angeordnet ist, angetrieben. Die Kupplung 16d wirkt mit einer als Schaltelement ausgebildeten Welle 64 zusammen. Die Welle 64 ist drehfest in der Kupplung 16d angeordnet, jedoch über einen Gangsteller 36d axial beweglich. Somit können Fortsätze 42 in Eingriff mit den einzelnen Zahnrädern einer Zahnradgruppe 24d gebracht werden. Die Kupplung 18d wirkt ebenfalls mit einer als Schaltelement ausgebildeten Welle 66 zusammen, die ebenfalls drehfest aber axial beweglich in der Kupplung 18d angeordnet ist. Hierzu wird die Welle 66 durch einen separaten Gangsteller 36d betätigt. Die Welle 66 weist ebenfalls Fortsätze 42 auf, mit denen eine drehfeste Verbindung zwischen der Kupplung 18d und den einzelnen Zahnrädern der Zahnradgruppe 26d erzeugbar ist. Die Wellen 64, 66, die Fortsätze 42 sowie die Zahnradgruppen 24d, 26d sind hierzu so ausgebildet, daß die Wellen 64, 66 und die Fortsätze 42 durch die Zahnräder der Zahnradgruppen 24d, 26d hindurch führbar sind. Dies ist beispielsweise möglich, in dem die Außenkontur der Fortsätze 42 die Form einer Außenverzahnung und die Innenkontur der Zahnräder der Zahnradgruppen 24d, 26d einer korrespondierenden Innenverzahnung entspricht. Durch die axiale Beweglichkeit können die Wellen mit allen Zahnrädern der Zahnradgruppe 24d, 26d in Wirkverbindung gebracht werden. Abtriebsseitig ist das Getriebe 10d so aufgebaut wie das Getriebe 10a aus der Fig. 5. Der Vorteil dieser Ausbildung ist, daß keine Hohlwellen benötigt werden.In the Fig. 8 shows a further modified transmission 10 is presented d. Two clutches 16 d, 18 d are arranged between two gear groups 24 d, 26 d, the bearing of which corresponds to that from FIG. 2. The clutches 16 d, 18 d are driven from the outside by a gear 62 which is arranged on an input shaft 12 d. The clutch 16 d interacts with a shaft 64 designed as a switching element. The shaft 64 is rotatably arranged in the clutch 16 d, but axially movable via a gear actuator 36 d. Thus, extensions 42 can be brought into engagement with the individual gears of a gear group 24 d. The clutch 18 d also interacts with a shaft 66 designed as a switching element, which is also arranged in a rotationally fixed but axially movable manner in the clutch 18 d. For this purpose, the shaft 66 is actuated by a separate gear actuator 36 d. The shaft 66 also has extensions 42 with which a rotationally fixed connection between the clutch 18 d and the individual gears of the gear group 26 d can be generated. For this purpose, the shafts 64 , 66 , the extensions 42 and the gear groups 24 d, 26 d are designed such that the shafts 64 , 66 and the extensions 42 can be guided through the gear wheels of the gear groups 24 d, 26 d. This is possible, for example, in which the outer contour of the projections 42 d in the form of external teeth and the inner contour of the gears of the gear groups 24, 26 d a corresponding inner toothing corresponds. Due to the axial mobility, the shafts can be operatively connected to all gear wheels of the gear group 24 d, 26 d. On the output side, the gear 10 d is constructed like the gear 10 a from FIG. 5. The advantage of this design is that no hollow shafts are required.

Das beschriebene Bauprinzip ist nicht nur auf Doppelkupplungsgetriebe beschränkt. Es kann auch in Getrieben mit nur einer Kupplung eingesetzt werden. Da auch hier das Einwirken eines einzigen Schaltelementes auf sämtliche Zahnräder einer Zahnradgruppe denkbar ist. Dies führt dann ebenfalls zu einem sehr kompakten Getriebe.The construction principle described is not only based on Dual clutch transmission limited. It can also be in Gear units can be used with only one clutch. There too here the action of a single switching element all gears of a gear group is conceivable. This then also leads to a very compact transmission.

Claims

1. Transmission ( 10 , 10 a to 10 d), in particular a double clutch transmission, with at least one transmission input shaft ( 12 , 12 a to 12 d) and transmission output shaft ( 14 , 14 a, 52 ), with at least one clutch actuator ( 20 , 22 ) clutch ( 16 , 16 a to 16 d, 18 , 18 a to 18 d), with at least one gear group ( 24 , 16 , 16 a to 16 d, 18 , 18 a to 18 d) associated with the at least one clutch ( 16 , 16 a to 16 d, 18 , 18 a to 18 d) 24 a to 24 d, 26 , 26 a to 26 d), which cooperates with at least one additional gear group ( 32 , 32 a, 34 , 34 a), with at least one of at least one gear actuator ( 36 , 36 a, 36 d) actuated switching element ( 38 , 38 a, 40 , 40 a, 64 , 66 ) for generating a rotationally fixed connection with at least one of the gear groups ( 24 a, 24 d, 26 a, 26 d, 32 , 34 ), characterized in that the at least one switching element ( 38 , 38 a, 40 , 40 a, 64 , 66 ) and at least one gear group ( 24 , 24 a to 24 d, 26 , 26 a to 26 d, 32 , 32 a, 3 4 , 34 a) are designed so that the at least one switching element ( 38 , 38 a, 40 , 40 a, 64 , 66 ) by the at least one gear group ( 24 , 24 a to 24 d, 26 , 26 a to 26 d , 32 , 32 a, 34 , 34 a) can be passed through.

2. Transmission ( 10 , 10 a to 10 d) according to claim 1, characterized in that two clutches ( 16 , 16 a to 16 d, 18 , 18 a to 18 d), a first gear group ( 16 , 16 a to 16 d) and a second gear group ( 18 , 18 a to 18 d), a third gear group ( 32 , 32 a) corresponding to the first gear group ( 16 , 16 a to 16 d) and a fourth gear group ( 34 , 34 a) and two switching elements ( 38 , 38 a, 40 , 40 a, 64 , 66 ) are provided.

3. Transmission ( 10 , 10 a to 10 d) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one gear group ( 24 , 24 a to 24 d, 26 , 26 a to 26 d, 32 , 32 a, 34 , 34 a) has at least three gear wheels (RA, 1 A to 7 A), on which the at least one switching element ( 38 , 38 a, 40 , 40 a, 64 , 66 ) acts.

4. Transmission ( 10 , 10 a to 10 d) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the gear groups ( 24 a, 24 d, 26 a, 26 d, 32 , 34 ) is mounted loosely.

5. Transmission ( 10 , 10 a to 10 d) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one switching element ( 38 , 38 a, 40 , 40 a, 64 , 66 ) between at least one loosely mounted gear group ( 24 a, 24 d, 26 a, 26 d, 32 , 34 ) and the respectively assigned transmission input shaft ( 12 a) or transmission output shaft ( 14 ) is arranged and has extensions ( 42 ) which in corresponding recesses of the gears (RA, 1 A up to 7 A) of the at least one loosely mounted gear group ( 24 a, 24 d, 26 a, 26 d, 32 , 34 ).

6. Transmission ( 10 , 10 a, 10 b, 10 c) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one switching element is a pull wedge ( 56 ) which in a longitudinal recess ( 54 ) of the transmission input shaft ( 12 a ) or transmission output shaft ( 14 ) is arranged and the extensions ( 58 ), which in recesses ( 60 ) of the gears (RA, 1 A to 7

A) from at least one loose gear group ( 24 a, 24 d, 26 a, 26 d, 32 , 34 ).

7. Transmission ( 10 , 10 a, 10 b, 10 c) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one switching element is a hollow shaft ( 38 , 38 a, 40 , 40 a) which is around the transmission input shaft ( 12 a) or transmission output shaft ( 14 ) is arranged.

8. Transmission ( 10 a) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one switching element ( 38 a, 40 a) between the transmission input shaft ( 12 a) and at least one loosely mounted assigned gear group ( 24 a, 26 a ) is provided and that the at least one gear group ( 32 a, 34 a), which cooperates with the transmission output shaft ( 14 a), is arranged firmly on the latter.

9. Transmission ( 10 , 10 b, 10 c) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one switching element ( 38 , 40 ) between the transmission output shaft ( 14 ) and at least one loosely mounted gear group ( 32 , 34 ) it is provided that the at least one gear group ( 24 , 24 b, 24 c, 26 ), which cooperates with the transmission input shaft ( 12 , 12 b, 12 c), is firmly connected to a hollow shaft ( 28 , 30 ) and that the hollow shaft ( 28 , 30 ) on the transmission input shaft ( 12 , 12 b, 12 c) is arranged.

10. Transmission ( 10 b to 10 d) according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one clutch ( 16 c, 16 d, 18 b, 18 c, 18 d) between two gear groups ( 24 b, 24 c , 24 d, 26 b, 26 c, 26 d) is arranged.

11. Transmission ( 10 d) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one switching element ( 64 , 66 ), the gear groups ( 24 d, 26 d) and at least one clutch ( 16 d, 18 d) between the transmission input shaft ( 12 d) and the transmission output shaft are arranged.