EP1740848A1 - Gearbox with countershaft construction - Google Patents

Gearbox with countershaft construction

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Publication number
EP1740848A1
EP1740848A1 EP05730892A EP05730892A EP1740848A1 EP 1740848 A1 EP1740848 A1 EP 1740848A1 EP 05730892 A EP05730892 A EP 05730892A EP 05730892 A EP05730892 A EP 05730892A EP 1740848 A1 EP1740848 A1 EP 1740848A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
countershaft
manual transmission
transmission according
ring gear
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05730892A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Ziemer
Gerhard Gumpoltsberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP1740848A1 publication Critical patent/EP1740848A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
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    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02086—Measures for reducing size of gearbox, e.g. for creating a more compact transmission casing

Definitions

  • the invention relates to a manual transmission in countershaft design with a drive and an output shaft, at least one powershift clutch and at least one first countershaft and at least one first partial transmission.
  • a sub-transmission is a gear assembly with spur gear pairs, which are designed as idler or fixed gears and rotatably or non-rotatably mounted on shafts and can be connected to each other for switching gear stages by means of switching devices for transmitting a torque, regardless of whether the manual transmission is one, two or has several gear units.
  • EP 1 141 580 B1 describes a gear change transmission in which an input and an output shaft are connected by at least a first and a second partial transmission.
  • the partial transmissions are arranged parallel to each other in the power flow and each have a frictional powershift clutch and an intermediate shaft.
  • an automatic change gear for motor vehicles is known, with an input and an output shaft as well as two gear units, which form two parallel branches, one branch of which has a step transmission and the other a summing gear with a friction clutch.
  • the friction clutch consists of a first and a second friction element, whereby at least a first and a second power management area is set up.
  • DE 19821 164 A1 relates to a double clutch transmission with two concentrically arranged, connected to a drive shaft and optionally with input shafts that can be connected, and a first and a second auxiliary shaft.
  • a gear change transmission is known from DE 19923 185 A1, in which an input shaft is connected to a differential gear by a first and a second partial gear.
  • the partial transmissions arranged parallel to one another in the power flow each have a frictional powershift clutch and an intermediate shaft, which are arranged concentrically and coaxially with respect to the input shaft.
  • gear-shift-free switching In addition to the stepped automatic transmissions in planetary design, it is known to use manual transmissions, in particular double clutch transmissions, in countershaft construction which, like the stepped automatic transmissions, are characterized by gear-shift-free switching. Gear units in countershaft design are characterized by a lower power density compared to planetary gear units. In addition, the gearing efficiency is in a gearbox in countershaft design for standard application, i. H. Rear-longitudinal arrangement, in a motor vehicle at the level of a manual transmission. Furthermore, it is known in the case of the gearboxes known from the prior art, in particular double clutch gearboxes, that the double spur gear engagement usually present in the individual gears results in an unfavorable gear efficiency for each gear.
  • the meshing efficiency of a spur gear to a ring gear is about 1% better than the meshing of a spur gear to another spur gear, as has been customary in the prior art.
  • the existing reversal of the direction of rotation from the drive shaft to the output shaft in the transmission is compensated for by an adapted rear axle differential.
  • the ring gear is arranged, depending on the requirements of the installation space in a motor vehicle, either coaxially or not coaxially with the drive shaft.
  • the ring gear is advantageously provided coaxially with the output shaft of the gearbox.
  • the transmission input shaft is advantageously mounted directly in the ring gear.
  • it is proposed to connect the ring gear to a spur gear of the first countershaft for transmitting a torque.
  • the spur gear of the gear stage which is arranged adjacent to the ring gear on the transmission output side, is advantageously used. This improves the gear efficiency in the proposed spur gear-ring gear pairing compared to a spur gear-spur gear engagement.
  • the ring gear is advantageously connected to one spur gear of each countershaft for transmitting a torque.
  • the axes of the countershafts are advantageously arranged on a pitch circle concentric with the ring gear. This results in a symmetrical power distribution within the transmission.
  • the axes of the input or output and countershafts can also form a common plane. This is particularly advantageous when using two countershafts, which are arranged on opposite sides of the input and output or transmission input shafts.
  • the axes of the input and / or output shafts can form a first plane with a first countershaft and a second plane with a second countershaft.
  • the ring gear can be arranged offset to the drive shaft, 1 but the axes of the ring gear and output shaft are preferably arranged concentrically. This advantageously enables a smaller ring gear diameter with an expanded transmission range.
  • the manual transmission be designed as a double clutch transmission with a first and with a second partial transmission and a first and a second powershift clutch.
  • the first and the second powershift clutch are advantageously connected to two concentrically arranged transmission input shafts.
  • the shaft of the first clutch is designed as a hollow shaft and this surrounds the transmission input shaft of the second clutch, at least in sections.
  • the gears of a first group for example the odd gears, are usually arranged in a first sub-transmission and the gears of a second group, for example the even gears, are arranged in a second sub-transmission.
  • Both synchronized and unsynchronized shifting devices for example shifting claws, can be used to pre-synchronize the gears in a double clutch transmission or to shift the gears in a manual transmission with only one shift clutch.
  • the axial order of the gears can be changed as required.
  • a synchronized shifting device In a dual clutch transmission with a plurality of countershafts for the pre-synchronization of a gear stage, advantageously only one synchronized shifting device is provided on only one first countershaft. Unsynchronized switching devices are provided on the second or the further countershafts.
  • a synchronized shifting device on a first countershaft and unsynchronized shifting devices on the second or the further countershafts can also be provided in a manual transmission with only one clutch and several countershafts for shifting a gear stage.
  • the proposed manual transmission can be provided particularly advantageously for a standard drive, for example for a rear-longitudinal arrangement, in a motor vehicle.
  • the drive machine is located in the area of the vehicle front and the drive wheels in the rear of the vehicle, so that the transmission is arranged parallel to the longitudinal axis of the vehicle between the machine and the drive wheels.
  • the manual transmission according to the invention can also be provided for a front-longitudinal or a front-transverse arrangement in a motor vehicle.
  • Fig. 1 shows a manual transmission according to the invention with three countershaft and 2 shafts in a coaxial design
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of a manual transmission with one and four countershafts in a non-coaxial design
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment of a Doppelkupplungsgeund 6 gearbox with three countershafts in a coaxial design
  • Fig. 9 shows an alternative embodiment of a Doppelkupplungsgeund 10 gear with a countershaft in. Non-coaxial design
  • Fig. 11 shows an alternative embodiment of a dual clutch and 12 gear with two countershafts in a non-coaxial design. 1 and 2, the essential assemblies or components of the manual transmission according to the invention are exemplified. The same components in the remaining figures are provided with the same reference symbols.
  • a manual transmission 1 (FIGS. 1, 2) essentially consists of an input shaft 2 and an output shaft 3, the shaft 2 being connectable to a transmission input shaft 9 via a powershift clutch K1.
  • the shaft 9 is connected to a countershaft 4 via spur gear pairs.
  • the pairs of spur gears are arranged in a partial transmission 7.
  • the spur gears are Losg. Fixed wheels designed and rotatably or rotatably mounted on the shafts 9, 4.
  • switching devices 11 can be arranged both on the transmission input shaft 9 and on the countershaft 4.
  • a gearshift takes place manually or in an automated process.
  • a ring gear 12 is connected to the output shaft 3 and meshes, for example, with the spur gear 13 of the fourth gear stage.
  • the partial transmission 7 and the ring gear 12 are arranged within a transmission housing 19.
  • a section through the manual transmission 1 along the section line JJ results in a section illustration, as shown in FIG. 2.
  • the drive shaft 2, the output shaft 3 and the transmission input shaft 9 are arranged centrally in the middle of the transmission.
  • the driven spur gear 20 of the fourth gear stage is concentric around the transmission input shaft 9 and meshes with the spur gears 13, 14, 15 of the countershafts 4, 5, 6.
  • the axes of the countershafts 4, 5, 6 are located on a pitch circle concentric with the transmission input shaft 9 16.
  • the spur gears 13, 14, 15 are symmetrical arranged to the transmission input shaft 9 and simultaneously mesh with the ring gear 12 which is connected to the output shaft 3.
  • a manual transmission 1 (FIGS. 3, 4) with only one countershaft 4, the output-side ring gear 12 is not arranged coaxially with the drive shaft 2 or with the transmission input shaft 9.
  • the ring gear 12, which surrounds the two output spur gears 20 and 13, can thus be made smaller in diameter.
  • the switching devices 11 are arranged both on the transmission input shaft 9 and on the countershaft 4 and can be switched both manually and automatically.
  • the clutch K2 is rotatably connected to a transmission input shaft 9. This is, at least in sections, surrounded by a second transmission input shaft 10 designed as a hollow shaft, which is connected to the clutch K1.
  • the odd gear stages are provided in a first sub-transmission 7 and the even gear stages and the reverse gear are provided in a second sub-transmission 8.
  • the two transmission input parts 9, 10 are surrounded by three countershafts 4, 5, 6, which are mounted symmetrically about the main transmission axis on a pitch circle 16.
  • the spur gears 13, 14, 15 of the countershafts 4, 5, 6 on the transmission output side are connected to the ring gear 12.
  • the ring gear 12 is mounted concentrically to the drive shaft 2 and to the transmission input shaft 9, 10 and to the output shaft 3.
  • two countershafts 4, 5 are provided in a double clutch transmission.
  • the remaining inner structure of the manual transmission 1 with partial transmissions 7, 8 essentially corresponds to the previous figures.
  • Synchronized switching devices 11 and unsynchronized switching devices 21 are partially arranged on the transmission input parts 9, 10 and on the countershafts 4, 5.
  • a double clutch transmission with a countershaft 4 is shown.
  • the output-side spur gear 13 of the countershaft 4 meshes with the ring gear 12, which is arranged coaxially to the output shaft 3.
  • the axes of rotation of the drive shaft 2, the transmission input shafts 9, 10 and the output shaft 3 and the countershaft 4 are arranged in a plane 17.
  • a double clutch transmission (FIGS. 11, 12) is shown, which has two countershafts 4, 5.
  • the structure of the sub-transmissions 7, 8 is essentially the same as the above-described transmissions, the shifting devices 11 all being based on the transmission input shafts 9, 10 are arranged.
  • the axes of rotation of the countershafts 4 and 5 lie with the drive shaft 2 and the transmission input shafts 9, 10 in a plane 17 and 18, respectively.
  • the ring gear 12 coaxially connected to the output shaft 3 meshes with the two spur gears 13 and 14, the axis of rotation of the ring gear 12 or the output shaft 13 is arranged offset to the drive shaft 2 or to the transmission input parts 9, 10. This in particular enables a space-saving arrangement of the ring gear 12 in the manual transmission 1.

Landscapes

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Abstract

A gearbox (1) with a countershaft construction has a driving shaft and a driven shaft (2, 3), at least one powershift clutch (K1) and at least one first countershaft (4), as well as at least one first gearbox part (7) with pairs of spur wheels, an internal gear (12) being provided for connecting at least one spur wheel (13) of a gearbox part (7) to the driven shaft (3).

Description

Schaltgetriebe in Voraeleαewellenbauweise Manual transmission in Voraeleαewellenbauweise
Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe in Vorgelegewellenbauweise mit einer Antriebs- und einer Abtriebsweile, mindestens einer Lastschaltkupplung sowie mindestens einer ersten Vorgelegewelle und mindestens einem ersten Teilgetriebe. Als Teilgetriebe wird hier eine Getriebebaugruppe mit Stirnradpaaren bezeichnet, welche als Los- bzw. Festräder ausgebildet und auf Wellen drehbar oder drehfest gelagert und zur Schaltung von Gangstufen mittels Schaltvorrichtungen zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbindbar sind, unabhängig davon, ob das Schaltgetriebe ein, zwei oder mehrere Teiigetriebe aufweist.The invention relates to a manual transmission in countershaft design with a drive and an output shaft, at least one powershift clutch and at least one first countershaft and at least one first partial transmission. A sub-transmission is a gear assembly with spur gear pairs, which are designed as idler or fixed gears and rotatably or non-rotatably mounted on shafts and can be connected to each other for switching gear stages by means of switching devices for transmitting a torque, regardless of whether the manual transmission is one, two or has several gear units.
Derartige Schaltgetriebe sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. So beschreibt beispielsweise die EP 1 141 580 B1 ein Zahnräder- Wechselgetriebe, bei dem eine Eingangs- und eine Ausgangswelle durch zumindest ein erstes und ein zweites Teilgetriebe verbunden sind. Die Teilgetriebe sind dabei im Kraftfluß parallel zueinander angeordnet und weisen je eine reibschlüssige Lastschaltkupplung sowie je eine Zwischenwelle auf.Such manual transmissions are widely known from the prior art. For example, EP 1 141 580 B1 describes a gear change transmission in which an input and an output shaft are connected by at least a first and a second partial transmission. The partial transmissions are arranged parallel to each other in the power flow and each have a frictional powershift clutch and an intermediate shaft.
Aus der DE 10228501 A1 ist ein automatisches Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einer Eingangs- und einer Ausgangswelle sowie zwei Getriebeeinheiten, die zwei parallele Zweige ausbilden, von denen ein Zweig ein Stufengetriebe und der andere ein Summiergetriebe mit einer Reibkupplung aufweisen. Die Reibkupplung besteht dabei aus einem ersten und einem zweiten Reibelement, wodurch mindestens ein erster und ein zweiter Leistungsführungsbereich eingerichtet wird.From DE 10228501 A1 an automatic change gear for motor vehicles is known, with an input and an output shaft as well as two gear units, which form two parallel branches, one branch of which has a step transmission and the other a summing gear with a friction clutch. The friction clutch consists of a first and a second friction element, whereby at least a first and a second power management area is set up.
Die DE 19821 164 A1 betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten, mit einer Antriebswelle verbundenen und wahlweise mit je einer Kupplung verbindbaren Eingangswellen, und einer ersten und einer zweiten Nebenwelle.DE 19821 164 A1 relates to a double clutch transmission with two concentrically arranged, connected to a drive shaft and optionally with input shafts that can be connected, and a first and a second auxiliary shaft.
Schließlich ist aus der DE 19923 185 A1 ein Zahnräder-Wechselgetriebe bekannt, bei dem eine Eingangswelle mit einem Differentialgetriebe durch ein erstes und ein zweites Teilgetriebe verbunden ist. Die im Kraftfluß parallel zueinander angeordneten Teilgetriebe weisen je eine reibschlüssige Lastschaltkupplung und eine Zwischenwelle auf, die zueinander konzentrisch und koaxial zur Eingangswelle angeordnet sind.Finally, a gear change transmission is known from DE 19923 185 A1, in which an input shaft is connected to a differential gear by a first and a second partial gear. The partial transmissions arranged parallel to one another in the power flow each have a frictional powershift clutch and an intermediate shaft, which are arranged concentrically and coaxially with respect to the input shaft.
Neben den Stufenautomatgetrieben in Planetenbauweise ist es bekannt, Schaltgetriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, in Vorgelegebauweise zu verwenden, welche sich wie die Stufenautomatgetriebe durch zugkraft- unterbrechungsfreies Schalten auszeichnen. Getriebe in Vorgelegebauweise sind jedoch im Vergleich zu Planetengetrieben gekennzeichnet durch eine niedrigere Leistungsdichte. Außerdem liegt der Verzahnungswirkungsgrad bei einem Getriebe in Vorgelegebauweise für Standard-Anwendung, d. h. Heck- Längs-Anordnung, in einem Kraftfahrzeug auf dem Niveau eines Handschaltgetriebes. Ferner ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Getrieben, insbesondere Doppelkupplungsgetrieben, bekannt, dass der in den einzelnen Gängen üblicherweise vorhandene zweifache Stirnradeingriff einen ungünstigen Verzahnungswirkungsgrad für jeden Gang bedingt.In addition to the stepped automatic transmissions in planetary design, it is known to use manual transmissions, in particular double clutch transmissions, in countershaft construction which, like the stepped automatic transmissions, are characterized by gear-shift-free switching. Gear units in countershaft design are characterized by a lower power density compared to planetary gear units. In addition, the gearing efficiency is in a gearbox in countershaft design for standard application, i. H. Rear-longitudinal arrangement, in a motor vehicle at the level of a manual transmission. Furthermore, it is known in the case of the gearboxes known from the prior art, in particular double clutch gearboxes, that the double spur gear engagement usually present in the individual gears results in an unfavorable gear efficiency for each gear.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schaltgetriebe in Vorgelegewellenbauweise, insbesondere für eine Standard-Antriebsbauweise, anzugeben, welches einen verbesserten Verzahnungswirkungsgrad sowie eine kompaktere Bauform und eine erhöhte Leistungsdichte ermöglicht.The object of the present invention is therefore to provide a manual transmission in countershaft design, in particular for a standard drive design, which enables improved gear efficiency as well as a more compact design and an increased power density.
Diese Aufgabe wird durch ein Schaltgetriebe der eingangs beschriebenen Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es wird demnach vorgeschlagen, ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise derart auszubilden, dass ein Hohlrad zur Verbindung mindestens eines Stirnrads eines Teilgetriebes mit der Abtriebswelle vorgesehen ist. Damit wird der bei Schaltgetrieben in Vorgelegebauweise üblicherweise verwendete zweite Stirntrieb vermieden, welcher die Leistung von der mindestens einen Vorgelegewelle auf die Abtriebswelle leitet. Durch die Verwendung eines Hohlrads wird der Verzahnungswirkungsgrad vorteilhafterweise verbessert und eine kompaktere Bauweise erzielt. Das Hohlrad kämmt hierbei mit mindestens einem auf einer Vorgelegewelle angeordneten Stirnrad des Teilgetriebes. Es kann hier das Stirnrad jedes beliebigen Vorwärtsgangs verwendet werden; eine feste Zuordnung einer bestimmten Gangstufe zu dem Hohlrad ist nicht erforderlich. Der Eingriff eines Stirnrads zu einem Hohlrad ist im Verzahnungswirkungsgrad um ca. 1 % besser als der Eingriff eines Stirnrads zu einem anderen Stirnrad, wie im Stand der Technik bislang üblich. Die vorhandene Umkehr der Drehrichtung von der Antriebs- zur Abtriebswelle im Getriebe wird durch ein angepaßtes Hinterachsdifferential ausgeglichen.This object is achieved by a manual transmission of the type described in the opening paragraph with the features of claim 1. It is accordingly proposed to design a gearbox in countershaft design such that a ring gear is provided for connecting at least one spur gear of a partial transmission to the output shaft. This avoids the second spur gear commonly used in countershaft transmissions, which directs the power from the at least one countershaft to the output shaft. By using a ring gear, the gear efficiency is advantageously improved and a more compact design is achieved. The ring gear meshes with at least one spur gear of the partial transmission arranged on a countershaft. The spur gear of any forward gear can be used here; a fixed assignment of a certain gear stage to the ring gear is not necessary. The meshing efficiency of a spur gear to a ring gear is about 1% better than the meshing of a spur gear to another spur gear, as has been customary in the prior art. The existing reversal of the direction of rotation from the drive shaft to the output shaft in the transmission is compensated for by an adapted rear axle differential.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Hohlrad, je nach Anforderung durch den Bauraum in einem Kraftfahrzeug, entweder koaxial oder nicht koaxial zur Antriebswelle angeordnet. Bei der zweiten Variante ist vorteilhafterweise das Hohlrad koaxial zur Abtriebswelle des Schaltgetriebes vorgesehen.In a development of the invention, the ring gear is arranged, depending on the requirements of the installation space in a motor vehicle, either coaxially or not coaxially with the drive shaft. In the second variant, the ring gear is advantageously provided coaxially with the output shaft of the gearbox.
In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, das Hohlrad einstückig mit der Abtriebswelie zu verbinden.In a further development it is proposed to connect the ring gear in one piece with the output shaft.
Die Getriebeeingangswelle ist vorteilhafterweise direkt in dem Hohlrad gelagert. In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Hohlrad mit einem Stirnrad der ersten Vorgelegeweile zur Übertragung eines Drehmoments zu verbinden. Vorteilhafterweise wird das Stirnrad der Gangstufe verwendet, welche getriebeausgangsseitig dem Hohlrad benachbart angeordnet ist. Damit wird der Verzahnungswirkungsgrad bei der vorgeschlagenen Stirnrad-Hohlrad-Paarung verbessert gegenüber einem Eingriff Stirnrad- Stirnrad.The transmission input shaft is advantageously mounted directly in the ring gear. In a special development of the invention, it is proposed to connect the ring gear to a spur gear of the first countershaft for transmitting a torque. The spur gear of the gear stage, which is arranged adjacent to the ring gear on the transmission output side, is advantageously used. This improves the gear efficiency in the proposed spur gear-ring gear pairing compared to a spur gear-spur gear engagement.
Zur Erhöhung der Leistungsdichte in dem erfindungsgemäßen Schaltgetriebe wird vorgeschlagen, zwei oder mehr Vorgelegewellen zur Leistungsverzweigung vorzusehen. Diese zwei oder mehr Vorgelegewellen sind ähnlich Stufenplaneten in einem festgesetzten Steg um die Getriebeeingangswelle angeordnet, wodurch vorteilhafterweise eine Leistungsverzweigung erreicht wird.To increase the power density in the manual transmission according to the invention, it is proposed to provide two or more countershafts for power split. Similar to step planets, these two or more countershafts are arranged in a fixed web around the transmission input shaft, as a result of which a power split is advantageously achieved.
Bei der vorgenannten Weiterbildung der Erfindung mit zwei oder mehr Vorgelegewellen ist vorteilhafterweise das Hohlrad mit jeweils einem Stirnrad jeder Vorgelegewelle zur Übertragung eines Drehmoments verbunden.In the aforementioned development of the invention with two or more countershafts, the ring gear is advantageously connected to one spur gear of each countershaft for transmitting a torque.
Die Achsen der Vorgelegewellen sind vorteilhafterweise auf einem zum Hohlrad konzentrischen Teilkreis angeordnet. Damit ergibt sich eine symmetrische Leistungsverteilung innerhalb des Getriebes.The axes of the countershafts are advantageously arranged on a pitch circle concentric with the ring gear. This results in a symmetrical power distribution within the transmission.
Alternativ zu der vorgenannten symmetrischen Anordnung der Wellen können die Achsen der Antriebs- bzw. Abtriebs- und Vorgelegewellen auch eine gemeinsame Ebene bilden. Dies ist besonders vorteilhaft bei Verwendung von zwei Vorgelegewellen, welche auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebs- und Abtriebs- bzw. Getriebeeingangswellen angeordnet sind. Als weitere Alternative bezüglich der Anordnung der Wellen können die Achsen der Antriebs- und/oder der Abtriebswellen mit einer ersten Vorgelegewelle eine erste Ebene und mit einer zweiten Vorgelegewelle eine zweite Ebene bilden. Dadurch kann bei Bedarf das Hohlrad versetzt zur Antriebswelle angeordnet sein,1 wobei jedoch die Achsen von Hohlrad und Abtriebswelle vorzugsweise konzentrisch angeordnet sind. Dadurch wird vorteilhafterweise ein geringerer Hohlraddurchmesser bei einem erweiterten Übersetzungsspektrum ermöglicht.As an alternative to the aforementioned symmetrical arrangement of the shafts, the axes of the input or output and countershafts can also form a common plane. This is particularly advantageous when using two countershafts, which are arranged on opposite sides of the input and output or transmission input shafts. As a further alternative with regard to the arrangement of the shafts, the axes of the input and / or output shafts can form a first plane with a first countershaft and a second plane with a second countershaft. As a result, if necessary, the ring gear can be arranged offset to the drive shaft, 1 but the axes of the ring gear and output shaft are preferably arranged concentrically. This advantageously enables a smaller ring gear diameter with an expanded transmission range.
In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle und der ersten Vorgelegewelle verschieden auszubilden gegenüber der Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle und einer mindestens zweiten Vorgelegewelle. Damit wird auch die Übersetzung zwischen der ersten Vorgelegewelle und dem Hohlrad verschieden zur Übersetzung zwischen der zweiten Vorgelegewelle und dem Hohlrad. Dadurch kann weitere Baulänge und Bauaufwand eingespart werden.In an alternative development of the invention, it is proposed to design the transmission ratio between the transmission input shaft and the first countershaft differently than the translation ratio between the transmission input shaft and an at least second countershaft. The ratio between the first countershaft and the ring gear thus also differs from the ratio between the second countershaft and the ring gear. As a result, further overall lengths and construction costs can be saved.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Schaltgetriebe als Doppelkupplungsgetriebe mit einem ersten und mit einem zweiten Teilgetriebe und einer ersten und einer zweiten Lastschaltkuppiung ausgebildet ist. Damit werden vorteilhafterweise die mit einem Doppelkupplungsgetriebe erzielbaren Vorteile des zugkraft-unter- brechungsfreien Schaltens mit den Vorteilen der vorliegenden Erfindung kombiniert, nämlich einen verbesserten Verzahnungswirkungsgrad sowie eine kompaktere Bauform mit einer erhöhten Leistungsdichte zu ermöglichen.In a particularly advantageous development of the invention, it is proposed that the manual transmission be designed as a double clutch transmission with a first and with a second partial transmission and a first and a second powershift clutch. This advantageously combines the advantages of interruption-free gear shifting that can be achieved with a dual clutch transmission with the advantages of the present invention, namely to enable improved gear efficiency and a more compact design with an increased power density.
Für eine Ausbildung des Schaltgetriebes als Doppelkupplungsgetriebe ist vorteilhafterweise die erste und die zweite Lastschaltkupplung mit zwei konzentrisch zueiannder angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden, wobei die Welle der ersten Kupplung als Hohlwelle ausgebildet ist und diese die Getriebeeingangswelle der zweiten Kupplung, wenigstens abschnittsweise, umgibt. Dabei sind üblicherweise die Gangstufen einer ersten Gruppe, beispielsweise die ungeraden Gänge, in einem ersten Teilgetriebe und die Gangstufen einer zweiten Gruppe, beispielsweise die geraden Gänge, in einem zweiten Teilgetriebe angeordnet. Zum Vorsynchronisieren der Gänge in einem Doppelkupplungsgetriebe bzw. zum Schalten der Gänge in einem Schaltgetriebe mit nur einer Schaltkupplung können dabei sowohl synchronisierte als auch unsynchronisierte Schaltvorrichtungen, beispielsweise Schaltklauen, verwendet werden. Auch hier kann die axiale Reihenfolge der Gänge nach Bedarf verändert werden.To design the manual transmission as a double clutch transmission, the first and the second powershift clutch are advantageously connected to two concentrically arranged transmission input shafts. wherein the shaft of the first clutch is designed as a hollow shaft and this surrounds the transmission input shaft of the second clutch, at least in sections. The gears of a first group, for example the odd gears, are usually arranged in a first sub-transmission and the gears of a second group, for example the even gears, are arranged in a second sub-transmission. Both synchronized and unsynchronized shifting devices, for example shifting claws, can be used to pre-synchronize the gears in a double clutch transmission or to shift the gears in a manual transmission with only one shift clutch. Here too the axial order of the gears can be changed as required.
Vorteilhafterweise ist bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit mehreren Vorgelegewellen zur Vorsynchronisierung einer Gangstufe nur eine synchronisierte Schaltvorrichtung auf nur einer ersten Vorgelegewelle vorgesehen. Auf der zweiten bzw. den weiteren Vorgelegewellen sind unsynchronisierte Schaltvorrichtungen vorgesehen. Selbstverständlich können auch bei einem Schaltgetriebe mit nur einer Schaltkupplung und mehreren Vorgelegewellen zum Schalten einer Gangstufe nur eine synchronisierte Schaltvorrichtung auf einer ersten Vorgelegewelle und unsynchronisierte Schaltvorrichtungen auf der zweiten bzw. den weiteren Vorgelegewellen vorgesehen sein.In a dual clutch transmission with a plurality of countershafts for the pre-synchronization of a gear stage, advantageously only one synchronized shifting device is provided on only one first countershaft. Unsynchronized switching devices are provided on the second or the further countershafts. Of course, only a synchronized shifting device on a first countershaft and unsynchronized shifting devices on the second or the further countershafts can also be provided in a manual transmission with only one clutch and several countershafts for shifting a gear stage.
Das vorgeschlagene Schaltgetriebe kann besonders vorteilhaft für einen Standard-Antrieb, beispielsweise für eine Heck-Längs-Anordnung, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen werden. Dabei befindet sich die Antriebsmaschine im Bereich der Fahrzeugfront und die Antriebsräder im Fahrzeugheck, so dass das Getriebe parallel zur Fahrzeuglängsachse zwischen Maschine und Antriebsräder angeordnet ist. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Schaltgetriebe auch für eine Front-Längs- oder eine Front-Quer-Anordnung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Weitere Merkmale, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in den Figuren dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Kennzeichen für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung. Es zeigen jeweils abwechselnd im Längs- und Querschnitt:The proposed manual transmission can be provided particularly advantageously for a standard drive, for example for a rear-longitudinal arrangement, in a motor vehicle. The drive machine is located in the area of the vehicle front and the drive wheels in the rear of the vehicle, so that the transmission is arranged parallel to the longitudinal axis of the vehicle between the machine and the drive wheels. Of course, the manual transmission according to the invention can also be provided for a front-longitudinal or a front-transverse arrangement in a motor vehicle. Further features, advantages and refinements of the invention result from the following description of the exemplary embodiments which are shown in the figures. All of the characteristics described and / or illustrated represent the subject matter of the invention, independently or in any meaningful combination, regardless of their summary in the claims and their relationship. Each shows alternately in longitudinal and cross-section:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe mit drei Vorgelegeund 2 wellen in koaxialer Bauweise;Fig. 1 shows a manual transmission according to the invention with three countershaft and 2 shafts in a coaxial design;
Fig. 3 eine alternative Ausbildung eines Schaltgetriebe mit einer und 4 Vorgelegewelle in nicht koaxialer Bauweise;3 shows an alternative embodiment of a manual transmission with one and four countershafts in a non-coaxial design;
Fig. 5 eine alternative Ausbildung eines Doppelkupplungsgeund 6 triebes mit drei Vorgelegewellen in koaxialer Bauweise;Fig. 5 shows an alternative embodiment of a Doppelkupplungsgeund 6 gearbox with three countershafts in a coaxial design;
Fig. 7 eine alternative Ausbildung eines Doppelkupplungsgeund 8 triebes mit zwei Vorgelegewellen in koaxialer Bauweise;7 shows an alternative embodiment of a dual clutch gear 8 with two countershafts in a coaxial design;
Fig. 9 eine alternative Ausbildung eines Doppelkupplungsgeund 10 triebes mit einer Vorgelegewelle in. nicht koaxialer Bauweise sowieFig. 9 shows an alternative embodiment of a Doppelkupplungsgeund 10 gear with a countershaft in. Non-coaxial design and
Fig. 11 eine alternative Ausbildung eines Doppelkupplungsge- und 12 triebes mit zwei Vorgelegewellen in nicht koaxialer Bauweise. In den Fig. 1 und 2 sind die wesentlichen Baugruppen bzw. Bauteile der erfindungsgemäßen Schaltgetriebe beispielhaft erläutert. Gleiche Bauteile in den übrigen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Fig. 11 shows an alternative embodiment of a dual clutch and 12 gear with two countershafts in a non-coaxial design. 1 and 2, the essential assemblies or components of the manual transmission according to the invention are exemplified. The same components in the remaining figures are provided with the same reference symbols.
Ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe 1 (Fig. 1 , 2) besteht im wesentlichen aus einer Antriebswelle 2 und einer Abtriebswelle 3, wobei die Welle 2 über eine Lastschaltkupplung K1 mit einer Getriebeeingangswelle 9 verbindbar ist. Die Welle 9 ist, je nach Anzahl der erforderlichen Gangstufen, über Stirnradpaare mit einer Vorgelegewelle 4 in Verbindung. Dabei sind die Stirnradpaare in einem Teilgetriebe 7 angeordnet. Die Stirnräder sind dabei als Losbzw. Festräder ausgebildet und auf den Wellen 9, 4 drehbar oder drehfest gelagert. Zur Schaltung von Gangstufen sind diese Stirnräder mittels Schaltvorrichtungen 11 , beispielsweise synchronisierter Schaltklauen, zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbindbar. Die Schaltvorrichtungen 11 können dabei sowohl auf der Getriebeeingangswelle 9 als auch auf der Vorgelegewelle 4 angeordnet sein. Ein Schaltvorgang erfolgt bei einem derartigen Getriebe manuell oder auch in einem automatisierten Verfahren. Mit der Abtriebswelle 3 ist ein Hohlrad 12 verbunden, welches beispielsweise mit dem Stirnrad 13 der Gangstufe des vierten Gangs kämmt. Das Teilgetriebe 7 sowie das Hohlrad 12 sind innerhalb eines Getriebegehäuses 19 angeordnet.A manual transmission 1 (FIGS. 1, 2) essentially consists of an input shaft 2 and an output shaft 3, the shaft 2 being connectable to a transmission input shaft 9 via a powershift clutch K1. Depending on the number of required gear stages, the shaft 9 is connected to a countershaft 4 via spur gear pairs. The pairs of spur gears are arranged in a partial transmission 7. The spur gears are Losbzw. Fixed wheels designed and rotatably or rotatably mounted on the shafts 9, 4. To switch gear stages, these spur gears can be connected to one another by means of switching devices 11, for example synchronized switching claws, for transmitting a torque. The switching devices 11 can be arranged both on the transmission input shaft 9 and on the countershaft 4. In such a transmission, a gearshift takes place manually or in an automated process. A ring gear 12 is connected to the output shaft 3 and meshes, for example, with the spur gear 13 of the fourth gear stage. The partial transmission 7 and the ring gear 12 are arranged within a transmission housing 19.
Bei einem Schnitt durch das Schaltgetriebe 1 entlang der Schnittlinie J-J ergibt sich eine Schnitt-Darstellung, wie in Fig. 2 gezeigt. Dabei sind die Antriebswelle 2, die Abtriebswelle 3 und die Getriebeeingangswelle 9 zentrisch in der Getriebemitte angeordnet. Das angetriebene Stirnrad 20 der vierten Gangstufe befindet sich konzentrisch um die Getriebeeingangswelle 9 und kämmt mit den Stirnrädern 13, 14, 15 der Vorgelegewellen 4, 5, 6. Die Achsen der Vorgelegewellen 4, 5, 6 befinden sich auf einem zur Getriebeeingangswelle 9 konzentrischen Teilkreis 16. Die Stirnräder 13, 14, 15 sind dabei symmetrisch zur Getriebeeingangswelle 9 angeordnet und kämmen gleichzeitig mit dem Hohlrad 12, welches mit der Abtriebswelle 3 verbunden ist.A section through the manual transmission 1 along the section line JJ results in a section illustration, as shown in FIG. 2. The drive shaft 2, the output shaft 3 and the transmission input shaft 9 are arranged centrally in the middle of the transmission. The driven spur gear 20 of the fourth gear stage is concentric around the transmission input shaft 9 and meshes with the spur gears 13, 14, 15 of the countershafts 4, 5, 6. The axes of the countershafts 4, 5, 6 are located on a pitch circle concentric with the transmission input shaft 9 16. The spur gears 13, 14, 15 are symmetrical arranged to the transmission input shaft 9 and simultaneously mesh with the ring gear 12 which is connected to the output shaft 3.
Bei einem Schaltgetriebe 1 (Fig. 3, 4) mit nur einer Vorgelegewelle 4 ist das abtriebsseitige Hohlrad 12 nicht koaxial zur Antriebswelle 2 bzw. zur Getriebeeingangswelle 9 angeordnet. Hierdurch wird ein Achsversatz zwischen der Antriebswelle 2 und der zum Hohlrad 12 koaxialen Abtriebswelle 3 erreicht. Das Hohlrad 12, welches die beiden abtriebsseitigen Stirnräder 20 und 13 umgibt, kann somit im Durchmesser kleiner ausgebildet sein kann. Die Schaltvorrichtungen 11 sind dabei sowohl auf der Getriebeeingangswelle 9 als auch auf der Vorgelegewelle 4 angeordnet und können sowohl manuell als auch automatisiert geschaltet werden.In a manual transmission 1 (FIGS. 3, 4) with only one countershaft 4, the output-side ring gear 12 is not arranged coaxially with the drive shaft 2 or with the transmission input shaft 9. As a result, an axial offset between the drive shaft 2 and the output shaft 3 coaxial with the ring gear 12 is achieved. The ring gear 12, which surrounds the two output spur gears 20 and 13, can thus be made smaller in diameter. The switching devices 11 are arranged both on the transmission input shaft 9 and on the countershaft 4 and can be switched both manually and automatically.
Bei einer Ausbildung des Schaltgetriebes 1 als Doppelkupplungsgetriebe (Fig. 5, 6) sind getriebeeingangsseitig zwei Lastschaltkupplungen K1 , K2 vorgesehen. Die Kupplung K2 ist mit einer Getriebeeingangswelle 9 drehfest verbunden. Diese ist, zumindest abschnittsweise, von einer als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Getriebeeingangswelle 10 umgeben, welche mit der Kupplung K1 verbunden ist. Die ungeraden Gangstufen sind in einem ersten Teilgetriebe 7 und die geraden Gangstufen sowie der Rückwärtsgang sind in einem zweiten Teilgetriebe 8 vorgesehen. Die beiden Getriebeeingangsweilen 9, 10 sind von drei Vorgelegewellen 4, 5, 6 umgeben, welche symmetrisch um die Getriebehauptachse auf einem Teilkreis 16 gelagert sind. Die getriebeaus- gangsseitigen Stirnräder 13, 14, 15 der Vorgelegewellen 4, 5, 6 sind mit dem Hohlrad 12 in Verbindung. Das Hohlrad 12 ist konzentrisch zur Antriebswelle 2 sowie zur Getriebeeingangswelle 9, 10 und zur Abtriebswelle 3 gelagert.When the manual transmission 1 is designed as a double clutch transmission (FIGS. 5, 6), two powershift clutches K1, K2 are provided on the transmission input side. The clutch K2 is rotatably connected to a transmission input shaft 9. This is, at least in sections, surrounded by a second transmission input shaft 10 designed as a hollow shaft, which is connected to the clutch K1. The odd gear stages are provided in a first sub-transmission 7 and the even gear stages and the reverse gear are provided in a second sub-transmission 8. The two transmission input parts 9, 10 are surrounded by three countershafts 4, 5, 6, which are mounted symmetrically about the main transmission axis on a pitch circle 16. The spur gears 13, 14, 15 of the countershafts 4, 5, 6 on the transmission output side are connected to the ring gear 12. The ring gear 12 is mounted concentrically to the drive shaft 2 and to the transmission input shaft 9, 10 and to the output shaft 3.
In einer alternativen Ausbildung (Fig. 7, 8) sind in einem Doppelkupplungsgetriebe zwei Vorgelegewellen 4, 5 vorgesehen. Die Achsen der Wellen 4 und 5 bilden zusammen mit der Antriebswelle 2 sowie den Getriebeeingangs- wellen 9, 10 eine Ebene 17, wobei die Achsen der Vorgelegewellen 4, 5 auf einem Teilkreisdurchmesser 16 gleich weit beabstandet von der Antriebswelle 2 angeordnet sind. Der übrige innere Aufbau des Schaltgetriebes 1 mit Teilgetrieben 7, 8 entspricht im wesentlichen den vorhergehenden Figuren. Synchronisierte Schaltvorrichtungen 11 sowie unsynchronisierte Schaltvorrichtungen 21 sind dabei zum Teil auf den Getriebeeingangsweilen 9, 10 und auf den Vorgelegewellen 4, 5 angeordnet. Für die auf den Vorgelegewellen 4 und 5 plazierten Schaltvorrichtungen 11, 21 ist es im Fall einer notwendigen Vorsynchronisierung ausreichend, dass nur auf einer Vorgelegewelle, beispielsweise Vorgelegeweile 4, eine Vorsynchronisierung durch die Schaltvorrichtung 11 stattfindet, weil die Losräder auf der anderen Vorgelegewelle, beispielsweise Vorgelegewelle 5, über die mit den mit der Vorsynchronisierung ausgestatteten Losräder kämmenden Festräder auf der Getriebeeingangswelle 9 bzw. Hohlwelle 10 angetrieben werden und somit stets dieselbe Drehzahl wie die Losräder mit den vorsynchronisierten Schaltklauen 11 aufweisen, und deshalb ebenfalls vorsynchronisiert in der für Doppelkupplungsgetriebe bzw. Schaltgetriebe mit nur einer Schaltkupplung üblichen Weise zur Gangwechselvorbereitung lastlos geschaltet werden.In an alternative embodiment (FIGS. 7, 8) two countershafts 4, 5 are provided in a double clutch transmission. The axes of the shafts 4 and 5 together with the drive shaft 2 and the transmission input shafts 9, 10 a plane 17, the axes of the countershafts 4, 5 being arranged on a pitch circle diameter 16 equidistant from the drive shaft 2. The remaining inner structure of the manual transmission 1 with partial transmissions 7, 8 essentially corresponds to the previous figures. Synchronized switching devices 11 and unsynchronized switching devices 21 are partially arranged on the transmission input parts 9, 10 and on the countershafts 4, 5. For the shifting devices 11, 21 placed on the countershafts 4 and 5, in the case of a necessary pre-synchronization, it is sufficient that only on one countershaft, for example countershaft 4, a pre-synchronization by the shifting device 11 takes place because the idler gears on the other countershaft, for example countershaft 5, via which the fixed gears meshing with the pre-synchronization on the transmission input shaft 9 or hollow shaft 10 are meshed and thus always have the same speed as the idler wheels with the pre-synchronized shifting claws 11, and therefore also pre-synchronized in the for dual clutch transmissions or manual transmissions only one clutch is normally switched to prepare for gear change without load.
In den Fig. 9, 10 ist ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Vorgelegewelle 4 gezeigt. Das abtriebsseitige Stirnrad 13 der Vorgelegewelle 4 kämmt mit dem Hohlrad 12, welches koaxial zur Abtriebswelle 3 angeordnet ist. Die Drehachsen der Antriebswelle 2, der Getriebeeingangswellen 9, 10 sowie der Abtriebswelle 3 und der Vorgelegewelle 4 sind dabei in einer Ebene 17 angeordnet.9, 10, a double clutch transmission with a countershaft 4 is shown. The output-side spur gear 13 of the countershaft 4 meshes with the ring gear 12, which is arranged coaxially to the output shaft 3. The axes of rotation of the drive shaft 2, the transmission input shafts 9, 10 and the output shaft 3 and the countershaft 4 are arranged in a plane 17.
Schließlich ist in einerweiteren Ausbildung ein Doppelkupplungsgetriebe (Fig. 11, 12) gezeigt, welches zwei Vorgelegewellen 4, 5 aufweist. Der Aufbau der Teilgetriebe 7, 8 ist dabei im wesentlichen gleich zu den vorbeschriebenen Getrieben, wobei die Schaltvorrichtungen 11 sämtlich auf den Getriebe- eingangswellen 9, 10 angeordnet sind. Die Drehachsen der Vorgelegewellen 4 und 5 liegen dabei mit der Antriebswelle 2 bzw. den Getriebeeingangswellen 9, 10 jeweils in einer Ebene 17 bzw. 18. Das mit der Abtriebswelle 3 koaxial verbundene Hohlrad 12 kämmt mit den beiden Stirnrädern 13 und 14, wobei die Drehachse des Hohlrads 12 bzw. der Abtriebswelle 13 versetzt angeordnet ist zur Antriebswelle 2 bzw. zu den Getriebeeingangsweilen 9, 10. Damit wird insbesondere eine raumsparende Anordnung des Hohlrads 12 in dem Schaltgetriebe 1 ermöglicht. Finally, in a further embodiment, a double clutch transmission (FIGS. 11, 12) is shown, which has two countershafts 4, 5. The structure of the sub-transmissions 7, 8 is essentially the same as the above-described transmissions, the shifting devices 11 all being based on the transmission input shafts 9, 10 are arranged. The axes of rotation of the countershafts 4 and 5 lie with the drive shaft 2 and the transmission input shafts 9, 10 in a plane 17 and 18, respectively. The ring gear 12 coaxially connected to the output shaft 3 meshes with the two spur gears 13 and 14, the axis of rotation of the ring gear 12 or the output shaft 13 is arranged offset to the drive shaft 2 or to the transmission input parts 9, 10. This in particular enables a space-saving arrangement of the ring gear 12 in the manual transmission 1.
Bezugszeichenreference numeral
1 Schaltgetriebe 2 Antriebswelle 3 Abtriebswelle 4 Vorgelegewelle 5 Vorgelegewelle 6 Vorgelegewelle 7 erstes Teiigetriebe 8 zweites Teilgetriebe 9 Getriebeeingangswelle1 manual transmission 2 drive shaft 3 output shaft 4 countershaft 5 countershaft 6 countershaft 7 first part transmission 8 second partial transmission 9 transmission input shaft
10 Hohlwelle10 hollow shaft
11 Schaltvorrichtungen, synchronisiert11 switching devices, synchronized
12 Hohlrad12 ring gear
13 Stirnrad13 spur gear
14 Stirnrad14 spur gear
15 Stirnrad15 spur gear
16 Teilkreis16 pitch circle
17 erste Ebene17 first level
18 zweite Ebene18 second level
19 Gehäuse19 housing
20 Stirnrad20 spur gear
21 Schaltvorrichtungen, unsynchronisiert21 switching devices, unsynchronized
K1 LastschaltkupplungK1 powershift clutch
K2 Lastschaltkupplung K2 power shift clutch

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltgetriebe (1) in Vorgelegewellenbauweise mit einer Antriebswelle (2) und einer Abtriebswelle (3), mindestens einer Lastschaltkupplung (K1 , K2) mindestens einer ersten Vorgelegewelle (4, 5, 6), mindestens einem ersten Teilgetriebe (7) mit Stirnradpaaren, welche als Los- bzw. Festräder ausgebildet und auf Wellen (4, 5, 6, 9, 10) drehbar oder drehfest gelagert und zur Schaltung von Gangstufen mittels Schaltvorrichtungen (11) zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichne t, dass ein Hohlrad (12) zur Verbindung mindestens eines Stirnrads (13) eines Teilgetriebes (7, 8) mit der Abtriebswelle (3) vorgesehen ist.1. manual gearbox (1) in countershaft design with an input shaft (2) and an output shaft (3), at least one powershift clutch (K1, K2) at least one first countershaft (4, 5, 6), at least one first partial transmission (7) with spur gear pairs , which are designed as loose or fixed wheels and are rotatably or non-rotatably mounted on shafts (4, 5, 6, 9, 10) and can be connected to each other for switching gear stages by means of switching devices (11) for transmitting a torque, characterized in that a ring gear (12) for connecting at least one spur gear (13) of a partial transmission (7, 8) to the output shaft (3) is provided.
2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) koaxial zur Antriebswelle (2) angeordnet ist.2. Manual transmission according to claim 1, characterized in that the ring gear (12) is arranged coaxially to the drive shaft (2).
3. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) nicht koaxial zur Antriebswelle (2) angeordnet ist.3. Manual transmission according to claim 1, characterized in that the ring gear (12) is not arranged coaxially to the drive shaft (2).
4. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch geken zeichnet, dass das Hohlrad (12) koaxial zur Abtriebswelle (3) angeordnet ist.4. Manual transmission according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the ring gear (12) is arranged coaxially to the output shaft (3).
5. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) einstückig mit der Abtriebswelle (3) verbunden ist. 5. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the ring gear (12) is integrally connected to the output shaft (3).
6. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Getriebeeingangswelle (9) in dem Hohlrad (12) gelagert ist.6. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a transmission input shaft (9) in the ring gear (12) is mounted.
7. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) mit einem Stirnrad (13) der ersten Vorgelegewelle (4) zur Übertragung eines Drehmoments wirkverbunden ist.7. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the ring gear (12) with a spur gear (13) of the first countershaft (4) is operatively connected to transmit a torque.
8. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Vorgelegeweilen (4, 5, 6) zur Leistungsverzweigung vorgesehen sind.8. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that two or more countershaft (4, 5, 6) are provided for power split.
9. Schaltgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (12) jeweils mit einem Stirnrad (13, 14, 15) jeder Vorgelegewelle (4, 5, 6) zur Übertragung eines Drehmoments verbunden ist.9. Manual transmission according to claim 8, characterized in that the ring gear (12) is each connected to a spur gear (13, 14, 15) of each countershaft (4, 5, 6) for transmitting a torque.
10. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Vorgelegewellen (4, 5, 6) auf einem zum Hohlrad (12) konzentrischen Teilkreis (16) angeordnet sind.10. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the axes of the countershafts (4, 5, 6) are arranged on a pitch circle (16) concentric with the ring gear (12).
11. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Antriebs-, Abtriebsund Vorgelegewellen (2, 3, 4, 5, 9) eine Ebene (17) bilden.11. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the axes of the input, output and countershafts (2, 3, 4, 5, 9) form a plane (17).
12. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Antriebs- und/oder Abtriebswellen (2, 3) mit einer ersten Vorgelegewelle (4) eine erste Ebene (17) und mit einer zweiten Vorgelegewelle (5) eine zweite Ebene (18) bilden. 12. Manual transmission according to claim 1 to 9, characterized in that the axes of the drive and / or output shafts (2, 3) with a first countershaft (4) a first plane (17) and with a second countershaft (5) a second Form level (18).
13. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle (9) und der ersten Vorgelegewelle (4) verschieden ist zu der Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle (9) und der mindestens zweiten Vorgelegewelle (5, 6).13. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the translation between the transmission input shaft (9) and the first countershaft (4) is different from the translation between the transmission input shaft (9) and the at least second countershaft (5, 6).
14. Schaltgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung zwischen der ersten Vorgelegewelle (4) und dem Hohlrad (12) verschieden ist zu der Übersetzung zwischen der zweiten Vorgelegewelle (5) und dem Hohirad (12).14. Manual transmission according to claim 13, characterized in that the translation between the first countershaft (4) and the ring gear (12) is different from the translation between the second countershaft (5) and the ring gear (12).
15. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Doppelkupplungsgetriebe mit einem ersten und einem zweiten Teilgetriebe (7, 8) und mit einer ersten und einer zweiten Lastschaltkupplung (K1 , K2) ausgebildet ist.15. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a double clutch transmission with a first and a second partial transmission (7, 8) and with a first and a second power shift clutch (K1, K2).
16. Schaltgetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Lastschaltkupplung (Kl , K2) mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind, wobei die Welle der ersten Kupplung (K1) als Hohlwelle (10) ausgebildet ist und die Hohlwelle (10) die Getriebeeingangswelle (9) der zweiten Kupplung (K2) wenigstens abschnittsweise umgibt.16. Manual transmission according to claim 15, characterized in that the first and the second powershift clutch (Kl, K2) are connected to two concentrically arranged transmission input shafts, the shaft of the first clutch (K1) being designed as a hollow shaft (10) and the hollow shaft (10) surrounds the transmission input shaft (9) of the second clutch (K2) at least in sections.
17. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten bzw. Vorsynchronisieren einer Gangstufe eine synchronisierte Schaltvorrichtung (11) auf einer ersten Vorgelegewelle (4) und auf der zweiten bzw. weiteren Vorgelegewelle (5, 6) unsynchronisierte Schaltvorrichtungen (21) vorgesehen sind. 17. Manual transmission according to one of claims 8 to 16, characterized in that for switching or pre-synchronizing a gear stage, a synchronized switching device (11) on a first countershaft (4) and on the second or further countershaft (5, 6) unsynchronized switching devices (21) are provided.
18. Schaltgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für einen Standardantrieb, beispielsweise für eine Heck-Längs-Anordnung, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. 18. Manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided for a standard drive, for example for a rear longitudinal arrangement, in a motor vehicle.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006007120A1 (en) * 2006-02-16 2007-10-11 Zf Friedrichshafen Ag Gear transmission assembly with a countershaft
DE102008005930B4 (en) * 2007-01-29 2016-03-10 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Multi-speed transmission with countershaft transmission arrangement
US8011261B2 (en) 2007-01-29 2011-09-06 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission with countershaft gearing arrangement
DE102007004487A1 (en) * 2007-01-30 2008-08-07 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Manual transmission with double clutch
DE102007004291A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Gearbox for motor vehicle, has dual clutch switchable between conditions, in which gearwheels are torque-proofly coupled at input shafts, and third condition, in which gearwheel are coupled to each other at input shafts and gearwheels
GB2451681B (en) * 2007-08-09 2012-06-20 John Gordon Madge An Integrated plural power speed changing gear box
US8534150B2 (en) * 2011-04-27 2013-09-17 GM Global Technology Operations LLC Dual clutch multi-speed transmission
CN102345710A (en) * 2011-09-21 2012-02-08 罗元月 Device for simultaneously ensuring uniform load of transmission with double intermediate shafts and left and right concentricity of synchronizer
DE102012209999B4 (en) * 2012-06-14 2016-03-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Dual clutch transmission and method for shifting a dual clutch transmission
DE102012020884A1 (en) * 2012-10-24 2014-04-24 Audi Ag Speed change gearbox for motor vehicles
CN103335073A (en) * 2013-05-02 2013-10-02 袁辉 Gear type transmission
CN103438194A (en) * 2013-09-05 2013-12-11 韶关飞翔自动变速箱有限公司 Method for applying single-intermediate-shaft speed changer structure to double-intermediate-shaft speed changer structure
DE102014209970B4 (en) 2014-05-26 2022-06-30 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
DE102015120356B4 (en) * 2015-11-25 2021-04-29 Magna Pt B.V. & Co. Kg Multi-step transmission for a motor vehicle
DE102016204858B3 (en) * 2016-03-23 2017-06-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Motor vehicle transmission
DE102016204857B3 (en) * 2016-03-23 2017-06-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Motor vehicle transmission
DE102017223416A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-27 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for an outboard drive

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB280868A (en) * 1926-11-18 1928-03-08 Warner Gear Co Improvements in variable-speed gearing
US1948723A (en) * 1929-01-19 1934-02-27 Clark Equipment Co Transmission
US4122731A (en) * 1977-03-18 1978-10-31 Gardner-Denver Company Multispeed gear transmission with plural inputs to internal gear
FR2468039A1 (en) * 1979-10-25 1981-04-30 France Etat RANGE MULTIPLIER FOR ROTATIONAL DRIVE OF A POWER TRANSMITTER SHAFT AND APPLICATION TO MOTOR VEHICLES
DE3011133C2 (en) * 1980-03-22 1983-03-24 Frömag Fröndenberger Maschinen-u.Apparatebau-Gesellschaft mbH, 5758 Fröndenberg Device for actuating current switches, in particular control current limit switches
DE3828508C1 (en) * 1988-08-23 1989-12-07 Maschinenfabrik Stromag Gmbh, 4750 Unna, De
DE10165096B3 (en) * 2000-07-18 2015-08-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG transmission

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005108822A1 *

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