WO2007036320A1 - Getriebe mit doppelkupplung und synchronisationseinrichtung - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a transmission for a drive train of a motor vehicle, in particular a road vehicle.
- a transmission of this type is used, for example, in a road vehicle, the drive power of a drive unit of the vehicle with different gear ratios, which are also referred to as gears to transfer to drive wheels of the vehicle.
- a transmission has at least one input shaft which rotatably carries at least one input gear.
- a clutch serves to connect the drive shaft of the drive unit as needed with the input shaft of the transmission.
- the transmission comprises an output shaft rotatably supporting an output gear for each input gear of the input shaft, the respective output gear meshing with the associated input gear thereby forming a gear (gear stage) of the transmission.
- a transmission also includes at least one synchronization device associated with two adjacent output gears.
- the synchronization device can be designed, for example, so that it can be switched between three switching positions. In a first switching position, it connects neither the one nor the other drive gear rotatably connected to the drive shaft. In the second switching position, it connects only one drive gear rotatably connected to the drive shaft, while in the third switching position, only the other drive gear rotatably connected to the drive shaft.
- a synchronization device with a rotatably mounted on the input shaft body and two sliding sleeves is equipped. Both sliding sleeves are rotatably and axially displaceably arranged on the base body and are each adjustable between a first position and a second position.
- first gear When first gear is activated, both sliding sleeves are in their first position. Both sliding sleeves are rotatably coupled via Mit réellekonturen with the first input gear.
- a load interruption-free shifting from first gear to second gear is possible. For this purpose, initially only in the train operation relieved sliding sleeve is transferred to the second position in which it comes into engagement with the second input gear.
- Both sliding sleeves have both for the first input gear and for the second input gear on Mit supportivekonturen, but are oriented in the opposite direction in the circumferential direction. In this way, only the driver contours of a sliding sleeve are loaded during a pulling operation, while the other sliding sleeve is relieved. In a pushing operation then only the Mitauerkonturen the other sliding sleeve are loaded, while the one sliding sleeve is then relieved.
- the present invention is concerned with the problem of providing a transmission of the type mentioned an improved embodiment, which is characterized in particular by an increased shift comfort.
- the invention is based on the general idea, in a transmission having two input shafts and equipped with a double clutch for selectively connecting the drive shaft with at least one of the input shafts, a synchronization device associated with two adjacent output gears, one of which is connected to an input gear the first input shaft and the other meshes with an input gear of the second input shaft, to be designed so that it can be switched between four switching positions.
- the synchronization device connects neither the one nor the other output gear rotatably connected to the output shaft.
- In the second switching position it connects only one output gear rotatably connected to the output shaft.
- In the third switching position it connects both the one and the other output gear rotatably connected to the output shaft.
- the fourth switching position it connects only the other output gear rotatably connected to the output shaft.
- the synchronization device is equipped with a non-rotatably mounted on the output shaft body and with two sliding sleeves, which are each arranged rotationally fixed and axially displaceable on the base body.
- the two sliding sleeves are each between an active position in which the respective sliding sleeve between the body and exclusively the associated output gear establishes a rotationally fixed connection, and a
- Passiv ein adjustable in the associated output gear relative to the body is rotatable.
- one sliding sleeve exclusively serves to activate one output gear, while the other sliding sleeve exclusively serves to activate the other output gear.
- each sliding sleeve is able to produce the respective rotationally fixed connection between the associated output gearwheel and the output shaft, both in traction mode and in overrun mode.
- Fig. 2a to 2d each have a much simplified section of the transmission, in the marked in Fig. 1 with II area and
- Fig. 3 is an exploded view of a synchronization device of the transmission.
- a transmission I 1 for installation in a drive train, not shown, of a motor vehicle, preferably a road vehicle is provided, a first input shaft 2, a second input shaft 3, an output shaft 4 and a double clutch 5.
- the first input shaft In the present case, the first input shaft 2 carries four input gears 6, which are associated with different gears of the transmission 1, namely a first gear, a third gear, a fifth gear and a reverse gear. Accordingly, the individual input gears 6 are also designated 6i, 6 3 , 6 5 and 6R.
- the second input shaft 3 also carries at least one input gear 6 in a rotationally fixed manner.
- three input gears 6 are provided, which are associated with a second gear, a fourth gear and a sixth gear and are therefore also referred to below with 62, 64, 60.
- the output shaft 4 has for each input gear 6 a rotatably arranged on the output shaft 4 output gear 7.
- Each output gear 7 meshes permanently one of the input gears 6 and forms together a gear of the transmission 1.
- 7i, li, In,! & ,, 7s, $ 1 and 7 R denotes ,
- the dual clutch 5 is designed so that it can connect a drive shaft 8 of a not shown drive unit of the vehicle optionally with the first input shaft 2 or with the second input shaft 3 or with both input shafts 2, 3.
- a equipped with such a dual clutch 5 transmission 1 can also be referred to as a dual-clutch transmission.
- the transmission 1 is also equipped with a synchronization device 9 which cooperates with two output gears 7 different input shafts 2, 3.
- this synchronization device 9 is associated with two adjacent output gears 7, here the output gears 7 6 and 7 third
- the other output gear is assigned to 1% of the second input shaft 3, since it meshes with an input gear 6 e, which is associated with the second input shaft 3.
- the transmission 1 may also be equipped with other synchronization units 10, 11 and 12.
- the synchronization unit 10 is associated with two output gears 7 2 and 7 4 that mesh two input gears 62 and 64, both of which are associated with the second input shaft 3.
- the synchronization unit 11 is associated with two output gears 7i, 7s, which mesh two input gears 6 1 , 6 5 , which are both associated with the first input shaft 2.
- the synchronization unit 12 is assigned exclusively to the reverse gear R.
- the synchronization device 9 which is associated with two gears (third gear and sixth gear) of different input shafts 2, 3, is switchable between four shift positions.
- the synchronization device 9 is shown greatly simplified in FIGS. 2a to 2d; In particular, only a radially outer region is shown in longitudinal section.
- the synchronization device 9 connects neither one output gear 7 $ nor the other output gear 7 3 rotatably connected to the drive shaft 4, which is indicated in each case only by a broken line.
- the associated input gears 6 3 and 6 are omitted.
- the synchronization device 9 In the second switching position II shown in FIG. 2b, the synchronization device 9 exclusively connects the one output gear 7e to the output shaft 4 in a rotationally fixed manner. A corresponding torque transmission is indicated by an arrow 13. In the third shift position III shown in FIG. 2 c, the synchronization device 9 connects both output gears 7 6 and 7 3 in a rotationally fixed manner to the drive shaft 4.
- the synchronization device 9 connects only the other output gear 7 3 in a torque-proof manner to the output shaft 4.
- the synchronization device 9 In order to achieve a rotationally fixed coupling between the respective output gear 7 and the output shaft 4, the synchronization device 9 according to FIGS. 2 a to 2 d and 3 is equipped with at least one coupling device 14.
- the synchronization device 9 has two such coupling devices 14, wherein each coupling device 14 is assigned to one of the output gears 7.
- the coupling means 15 14 work with traction or frictional engagement. This allows a low-wear synchronization.
- the synchronization device 9 is equipped with a main body 15, which is non-rotatably connected to the output shaft 4. For example, about a no closer
- the synchronization device 9 has two sliding sleeves 16 which are each arranged in a rotationally fixed but axially displaceable manner on the base body 15.
- the two sliding sleeves 16 are each adjustable between an active position and a passive position.
- FIGS. 2b and 2c show the sliding sleeve 16 shown on the left in its active position. The one on the right
- sliding sleeve 16 is reproduced in Figs. 2c and 2d in their active position.
- the left Schiebemuffel 16 is in the in Figs. 2a and 2d in its passive position, while the right sliding sleeve 16 in Figs. 2a and 2b is in its passive position.
- the respective sliding sleeve 16 is exclusively between her to parent output gear 7 and the main body 15 and above this with the
- the coupling means 14 are provided and arranged for this purpose in each case between the respective sliding sleeve 16 and the associated output gear 7.
- the coupling devices 14 can be actuated by an adjustment of the respectively associated sliding sleeve 16 in its active position.
- the actuated clutch device 14 then connects the respective sliding sleeve 16 rotatably with the associated output gear 7.
- This rotationally fixed connection is preferably made by means of frictional connection or frictional engagement.
- actuating tongs are provided here, which engage in the usual manner on the respective sliding sleeve 16.
- actuating pliers engage in a circumferential annular groove 17, which is formed on the respective sliding sleeve 16.
- Such actuating tongs are designed in the transmission 1 according to the invention so that they can activate and deactivate the two sliding sleeves 16 independently of one another in order to realize the four switching position of the synchronization device 9 in this way.
- each sliding sleeve 16 can be assigned a presynchronization device 18.
- Each Vorsynchronisations worn 18 includes, for example, several, here three stones 19 and spring means, not shown. With the help of such Vorsynchronisations Huawei 18 can be effected during adjustment of the respective sliding sleeve 16 on or pre-synchronization between the respective sliding sleeve 16 and the associated output gear 7.
- presynchronizing is in the Clutch device 4 degraded by friction, the speed difference between the sliding sleeve 16 and the respective output gear 7.
- the base body 15 is preferably equipped with an external axial toothing 20. This does not have to circulate closed in the circumferential direction, but can be constructed like a segment here, wherein between adjacent
- the two sliding sleeves 16 each have a complementary internal toothing 21.
- a plurality of tabs 22 are provided here on the sliding sleeves 16 radially inward on the inner sides of the sliding sleeves 16, each projecting axially beyond the respective sliding sleeve 16.
- three tabs 22 are arranged on each sliding sleeve 16, which are circumferentially evenly distributed.
- the tabs 22 of a sliding sleeve 16 are arranged offset in the circumferential direction to the tabs 22 of the other sliding sleeve 16.
- the tabs 22 are arranged in alignment with the gaps between adjacent segments of the external toothing 20 of the main body 15.
- the tabs 22 of a sliding sleeve 16 can extend into an unspecified space, which is formed radially between the respective other sliding sleeve 16 and the base body 15. Said space is located in the gaps between the segments of the external toothing 20 of the base body 15.
- On the inner sides of the tabs 22 run the stones 19, which engage in a central groove.
- the stones 19 are pressed against the outer synchronizer ring 26, whereby they transmit a force or a moment on the outer synchronizer ring 26.
- the respective coupling device 14 comprises in detail a so-called coupling body 23 which is rotatably coupled to the respective output gear 7, an inner synchronizer ring 24 which is rotatably connected to an outer synchronizer ring 26, a friction ring 25 which is rotatably connected to the coupling body 23 and the outer synchronizer ring 26 which is rotatably connected to the respective sliding sleeve 16.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Straßenfahrzeugs, mit zwei Eingangswellen, einer Ausgangswelle (4) und einer Doppelkupplung. Außerdem ist eine Synchronisationseinrichtung (9) vorgesehen, die zwei benachbarten Ausgangszahnrädern (7) zugeordnet ist, von denen das eine mit einem Eingangszahnrad der ersten Eingangswelle und das andere mit einem Eingangszahnrad der zweiten Eingangswelle kämmt. Um den Schaltkomfort des Getriebes zu verbessern, ist die Synchronisationseinrichtung (9) so ausgestaltet, dass sie zwischen vier Schaltstellungen umschaltbar ist. In einer ersten Schaltstellung verbindet sie weder das eine noch das andere Ausgangszahnrad (7) drehfest mit der Ausgangswelle (4). In einer zweiten Schaltstellung verbindet sie nur das eine Ausgangszahnrad (7) drehfest mit der Ausgangswelle (4). In einer dritten Schaltstellung (III) verbindet sie sowohl das eine als auch das andere Ausgangszahnrad (7) drehfest mit der Ausgangswelle (4). In einer vierten Schaltstellung verbindet sie nur das andere Ausgangszahnrad (7) drehfest mit der Ausgangswelle (4).
Description
GETRIEBE MIT DOPPELKUPPLUNG UND SYNCHRONISATIONSEINRICHTUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Straßenfahrzeugs.
Ein Getriebe dieser Art dient dazu, beispielsweise bei einem Straßenfahrzeug die Antriebsleistung eines Antriebsaggregats des Fahrzeugs mit verschiedenen Übersetzungsstufen, die auch als Gänge bezeichnet werden, auf Antriebsräder des Fahrzeugs zu übertragen. Hierzu besitzt ein derartiges Getriebe zumindest eine Eingangswelle, die wenigstens ein Eingangsrad drehfest trägt. Eine Kupplung dient dazu, die Antriebswelle des Antriebsaggregats bedarfsabhängig mit der Eingangswelle des Getriebes zu verbinden. Des weiteren umfasst das Getriebe eine Ausgangswelle, die für jedes Eingangszahnrad der Eingangswelle jeweils ein Ausgangszahnrad drehbar trägt, wobei das jeweilige Ausgangszahnrad mit dem zugeordneten Eingangszahnrad kämt und dadurch einen Gang (Übersetzungsstufe) des Getriebes bildet.
Üblicherweise umfasst ein Getriebe außerdem wenigstens eine Synchronisationseinrichtung, die zwei benachbarten Ausgangszahnrädern zugeordneten ist. Die Synchronisationseinrichtung kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass sie zwischen drei Schaltstellungen umschaltbar ist. In einer ersten Schaltstellung verbindet sie weder das eine noch das andere Antriebszahnrad drehfest mit der Antriebswelle. In der zweiten Schaltstellung verbindet sie nur das eine Antriebszahnrad drehfest mit der Antriebswelle, während sie in der dritten Schaltstellung nur das andere Antriebszahnrad drehfest mit der Antriebswelle verbindet.
Aus der WO 01/29440 Al ist ein anderes Getriebe bekannt, das auf einer Eingangswelle zwei Eingangszahnräder drehbar trägt. Auf einer Ausgangswelle sind zwei Ausgangszahnräder drehfest angeordnet. Auch hier kämmt jeweils ein Eingangszahnrad eines der Ausgangszahnräder und bildet dabei einen Gang des Getriebes. Den beiden Eingangszahnrädern ist eine Synchronisationseinrichtung zugeordnet, die so ausgestaltet ist, dass sie zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbar ist. In der ersten Schaltstellung
verbindet die Synchronisationseinrichtung nur das eine Eingangszahnrad drehfest mit der Eingangswelle. In der zweiten Schaltstellung verbindet sie nur das andere Eingangszahnrad drehfest mit der Eingangswelle.
Beim bekannten Getriebe ist eine Synchronisationseinrichtung mit einem drehfest an der Eingangswelle angeordneten Grundkörper und mit zwei Schiebemuffen ausgestattet. Beide Schiebemuffen sind drehfest und axial verschiebbar am Grundkörper angeordnet und sind jeweils zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar. Bei aktiviertem ersten Gang befinden sich beide Schiebemuffen in ihrer ersten Stellung. Beide Schiebemuffen sind über Mitnehmerkonturen mit dem ersten Eingangszahnrad drehfest gekoppelt. Bei einem Zugbetrieb, also bei einer Antriebsmomentübertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle, ist ein lastunterbrechungsfreies Schalten vom ersten Gang in den zweiten Gang möglich. Hierzu wird zunächst nur die im Zugbetrieb entlastete Schiebemuffe in die zweite Stellung überführt, in der sie mit dem zweiten Eingangszahnrad in Eingriff kommt. Sobald dieser Eingriff wirksam wird, ist der zweite Gang aktiviert und die am ersten Eingangszahnrad angreifende Schiebemuffe wird entlastet. Durch Federkraft angetrieben wird nun auch diese Schiebemuffe in ihre zweite Stellung überführt und kommt mit dem zweiten Eingangszahnrad in Eingriff. Im Schubbetrieb, also bei einer Bremsmomentübertragung von der Ausgangswelle auf die Eingangswelle, ist ebenfalls ein lastunterbrechungsfreies Schalten vom zweiten Gang in den ersten Gang möglich, das analog zum zuvor beschriebenen Schaltvorgang erfolgt.
Beide Schiebemuffen weisen sowohl für das erste Eingangszahnrad als auch für das zweite Eingangszahnrad Mitnehmerkonturen auf, die jedoch in Umfangsrichtung entgegengesetzt orientiert sind. Auf diese Weise sind bei einem Zugbetrieb nur die Mitnehmerkonturen der einen Schiebemuffe belastet, während die andere Schiebemuffe entlastet ist. In einem Schubbetrieb sind dann nur die Mitnehmerkonturen der anderen Schiebemuffe belastet, während die eine Schiebemuffe dann entlastet ist.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Getriebe der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen erhöhten Schaltkomfort auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Getriebe, das zwei Eingangswellen aufweist und mit einer Doppelkupplung zum wahlweise Verbinden der Antriebswelle mit wenigstens einer der Eingangswellen ausgestattet ist, eine Synchronisationseinrichtung, die zwei benachbarten Ausgangszahnrädern zugeordnet ist, von denen das eine mit einem Eingangszahnrad der ersten Eingangswelle und das andere mit einem Einganszahnrad der zweiten Eingangswelle kämmt, so auszugestalten, dass sie zwischen vier Schaltstellungen umschaltbar ist. In einer ersten Schaltstellung verbindet die Synchronisationseinrichtung weder das eine noch das andere Ausgangszahnrad drehfest mit der Ausgangswelle. In der zweiten Schaltstellung verbindet sie nur das eine Ausgangszahnrad drehfest mit der Ausgangswelle. In der dritten Schaltstellung verbindet sie sowohl das eine als auch das andere Ausgangszahnrad drehfest mit der Ausgangswelle. In der vierten Schaltstellung verbindet sie nur das andere Ausgangszahnrad drehfest mit der Ausgangswelle. Durch diese Bauweise ist es möglich, die den beiden Ausgangszahnrädern zugeordneten Gänge des Getriebes lastunterbrechungsfrei zu Schalten. Dies erhöht den Komfort des Getriebes.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die Synchronisationseinrichtung mit einem drehfest an der Ausgangswelle angeordneten Grundkörper und mit zwei Schiebemuffen ausgestattet, die jeweils drehfest und axial verschiebbar am Grundkörper angeordnet sind. Die beiden Schiebemuffen sind jeweils zwischen einer Aktivstellung, in der die jeweilige Schiebemuffe zwischen dem Grundkörper und ausschließlich dem zugeordneten Ausgangszahnrad eine drehfeste Verbindung herstellt, und einer
Passivstellung verstellbar, in das zugeordnete Ausgangszahnrad relativ zum Grundkörper
drehbar ist. Durch diese Ausgestaltung der Synchronisationseinrichtung dient die eine Schiebemuffe ausschließlich zum Aktivieren des einen Ausgangszahnrads, während die andere Schiebemuffe ausschließlich zum Aktivieren des anderen Ausgangszahnrads dient.
Vorzugsweise erfolgt die drehfeste Kopplung zwischen der Ausgangswelle und dem jeweiligen Ausgangszahnrad mittels Kraftschluss oder mittels Reibschluss, der durch die jeweilige Schiebemuffe aktivierbar und deaktivierbar ist. Hierdurch ist grundsätzlich jede Schiebemuffe sowohl im Zugbetrieb als auch im Schubbetrieb dazu in der Lage, die jeweilige drehfeste Verbindung zwischen dem zugeordneten Ausgangszahnrad und der Ausgangswelle herzustellen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. leine stark vereinfachte Prinzipdarstellung eines
Getriebes, Fig. 2a bis 2d jeweils einen stark vereinfachten Ausschnitt des Getriebes, in dem in Fig. 1 mit II gekennzeichneten Bereich und
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer Synchronisationseinrichtung des Getriebes.
Entsprechend Fig. 1 umfasst ein erfindungsgemäßes Getriebe I1 das zum Einbau in einen nicht näher dargestellten Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Straßenfahrzeugs, vorgesehen ist, eine erste Eingangswelle 2, eine zweite Eingangswelle 3, eine Ausgangswelle 4 und eine Doppelkupplung 5. Die erste Eingangswelle 2 trägt drehfest wenigstens ein Eingangszahnrad 6. Im vorliegenden Fall trägt die erste Eingangswelle 2 vier Eingangszahnräder 6, die unterschiedlichen Gängen des Getriebes 1 zugeordnet sind, nämlich einem ersten Gang, einem dritten Gang, einem fünften Gang und einem Rückwärtsgang. Dementsprechend sind die einzelnen Eingangszahnräder 6 auch mit 6i, 63, 65 und 6R bezeichnet. In entsprechender Weise trägt auch die zweite Eingangswelle 3 zumindest ein Eingangszahnrad 6 drehfest. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Eingangszahnräder 6 vorgesehen, die einem zweiten Gang, einem vierten Gang und einem sechsten Gang zugeordnet sind und im folgenden daher auch mit 62, 64, 60 bezeichnet werden.
Die Ausgangswelle 4 weist für jedes Eingangszahnrad 6 ein drehbar an der Ausgangswelle 4 angeordnetes Ausgangszahnrad 7 auf. Jedes Ausgangszahnrad 7 kämmt permanent eines der Eingangszahnräder 6 und bildet mit diesem zusammen einen Gang des Getriebes 1. Entsprechend dem jeweils zugeordneten Gang sind auch die Ausgangszahnräder im folgenden mit 7i, li, In, !&,, 7s, 1$ und 7R bezeichnet.
Die Doppelkupplung 5 ist so ausgestaltet, dass sie eine Antriebswelle 8 eines nicht gezeigten Antriebsaggregats des Fahrzeugs wahlweise mit der ersten Eingangswelle 2 oder mit der zweiten Eingangswelle 3 oder mit beiden Eingangswellen 2, 3 verbinden kann. Ein mit einer derartigen Doppelkupplung 5 ausgestattetes Getriebe 1 kann auch als Doppelkupplungsgetriebe bezeichnet werden.
Das Getriebe 1 ist außerdem mit einer Synchronisationseinrichtung 9 ausgestattet, die mit zwei Ausgangszahnrädern 7 unterschiedlicher Eingangswellen 2, 3 zusammenwirkt. Hierzu ist diese Synchronisationseinrichtung 9 zwei benachbarten Ausgangszahnrädern 7 zugeordnet, hier den Ausgangszahnrädern 76 und 73. Dabei ist das eine
Ausgangszahnrad !$■ der ersten Eingangswelle 2 zugeordnet, da es mit einem Eingangszahnrad 63 der ersten Eingangswelle 2 kämmt. Im Unterschied dazu ist das andere Ausgangszahnrad 1% der zweiten Eingangswelle 3 zugeordnet, da es mit einem Eingangszahnrad 6e kämmt, das der zweiten Eingangswelle 3 zugeordnet ist.
Das Getriebe 1 kann außerdem mit anderen Synchronisationseinheiten 10, 11 und 12 ausgestattet sein. Die Synchronisationseinheit 10 ist zwei Ausgangszahnräder 72 und 74 zugeordnet, die zwei Eingangszahnräder 62 und 64 kämmen, die beide der zweiten Eingangswelle 3 zugeordnet sind. Die Synchronisationseinheit 11 ist zwei Ausgangszahnrädern 7i, 7s zugeordnet, die zwei Eingangszahnräder 61, 65 kämmen, die beide der ersten Eingangswelle 2 zugeordnet sind. Schließlich ist die Synchronisationseinheit 12 ausschließlich dem Rückwärtsgang R zugeordnet.
Entsprechend den Fig. 2a bis 2d ist die Synchronisationseinrichtung 9, die zwei Gängen (dritter Gang und sechster Gang) verschiedener Eingangswellen 2, 3 zugeordnet ist, zwischen vier Schaltstellungen umschaltbar. Die Synchronisationseinrichtung 9 ist in den Fig. 2a bis 2d stark vereinfacht wiedergegeben; insbesondere ist nur ein radial außenliegender Bereich im Längsschnitt gezeigt.
In ihrer ersten Schaltstellung I1 die in Fig. 2a wiedergegeben ist, verbindet die Synchronisationseinrichtung 9 weder das eine Ausgangszahnrad 7$ noch das andere Ausgangszahnrad 73 drehfest mit der Antriebswelle 4, die jeweils nur durch eine unterbrochene Linie angedeutet ist. Zur Vereinfachung der Darstellung sind beispielsweise die zugehörigen Eingangszahnräder 63 und 6β weggelassen.
In der in Fig. 2b gezeigten zweiten Schaltstellung Il verbindet die Synchronisationseinrichtung 9 ausschließlich das eine Ausgangszahnrad 7e drehfest mit der Ausgangswelle 4. Eine entsprechende Momentübertragung ist durch einen Pfeil 13 angedeutet.
In der in Fig. 2c gezeigten dritten Schaltstellung III verbindet die Synchronisationseinrichtung 9 beide Ausgangszahnräder 76 und 73 drehfest mit der Antriebswelle 4.
5 In der vierten Schaltstellung IV, die in Fig. 2d gezeigt ist, verbindet die Synchronisationseinrichtung 9 nur das andere Ausgangszahnrad 73 drehfest mit der Ausgangswelle 4.
Um eine drehfeste Kopplung zwischen dem jeweiligen Ausgangszahnrad 7 und der 10 Ausgangswelle 4 zu erzielen, ist die Synchronisationseinrichtung 9 entsprechend den Fig. 2a bis 2d und 3 mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung 14 ausgestattet. Im vorliegenden Fall weist die Synchronisationseinrichtung 9 zwei derartige Kupplungseinrichtungen 14 auf, wobei jede Kupplungseinrichtung 14 einem der Ausgangszahnräder 7 zugeordnet ist. Vorzugsweise arbeiten die Kupplungseinrichtungen 15 14 mit Kraftschluss oder Reibschluss. Dies ermöglicht eine verschleißarme Synchronisation.
Die Synchronisationseinrichtung 9 ist mit einem Grundkörper 15 ausgestattet, der drehfest mit der Ausgangswelle 4 verbunden ist. Beispielsweise über eine nicht näher
20 bezeichnete axiale Innenverzahnung. Des weiteren weist die Synchronisationseinrichtung 9 zwei Schiebemuffen 16 auf, die jeweils drehfest, jedoch axial verschiebbar am Grundkörper 15 angeordnet sind. Die beiden Schiebemuffen 16 sind jeweils zwischen einer Aktivstellung und einer Passivstellung verstellbar. Die Fig. 2b und 2c zeigen die links dargestellte Schiebemuffe 16 in ihrer Aktivstellung. Die rechts dargestellte
25 Schiebemuffe 16 ist in den Fig. 2c und 2d in ihrer Aktivstellung wiedergegebenen. Die linke Schiebemuffel 16 ist in den in Fig. 2a und 2d in ihrer Passivstellung, während die rechte Schiebemuffe 16 in den Fig. 2a und 2b in ihrer Passivstellung ist. In ihrer Aktivstellung stellt die jeweilige Schiebemuffe 16 ausschließlich zwischen dem ihr zu geordneten Ausgangszahnrad 7 und dem Grundkörper 15 und über diesen mit der
30 Ausgangswelle 4 eine drehfeste Verbindung her. In der Passivstellung gibt die jeweilige
Schiebemuffe 16 das ihr zugeordnete Ausgangszahnrad 7 frei, so dass dieses relativ zum Grundkörper 15 und somit relativ zur Ausgangswelle 4 frei drehbar ist.
Zur drehfesten Verbindung des Grundkörpers 15 mit dem jeweiligen Ausgangszahnrad 7 sind die Kupplungseinrichtungen 14 vorgesehen und hierzu jeweils zwischen der jeweiligen Schiebemuffe 16 und dem zugeordneten Ausgangszahnrad 7 angeordnet. Die Kupplungseinrichtungen 14 sind durch eine Verstellung der jeweils zugeordneten Schiebemuffe 16 in deren Aktivstellung betätigbar. Die betätigte Kupplungseinrichtung 14 verbindet dann die jeweilige Schiebemuffe 16 drehfest mit dem zugeordneten Ausgangszahnrad 7. Diese drehfeste Verbindung wird vorzugsweise mittels Kraftschluss oder Reibschluss hergestellt. Durch Verstellen der jeweiligen Schiebemuffe 16 in deren Passivstellung wird die jeweils zugeordnete Kupplungseinrichtung 14 unbetätigt, wodurch die jeweilige Verbindung zwischen Schiebemuffe 16 und zugehörigem Ausgangszahnrad 7 gelöst wird.
Um die Schiebemuffen 16 relativ zum Grundkörper 15 axial verschieben zu können, sind hier nicht gezeigte Betätigungszangen vorgesehen, die in üblicher Weise an der jeweiligen Schiebemuffe 16 angreifen. Beispielsweise greift eine derartige Betätigungszange in eine umfangsmäßige Ringnut 17 ein, die an der jeweiligen Schiebemuffe 16 ausgebildet ist. Derartige Betätigungszangen sind beim erfindungsgemäßen Getriebe 1 so ausgestaltet, dass sie die beiden Schiebemuffen 16 unabhängig voneinander aktivieren und deaktivieren können, um auf diese Weise die vier Schaltstellung der Synchronisationseinrichtung 9 zu realisieren.
Entsprechend Fig. 3 kann jeder Schiebemuffe 16 eine Vorsynchronisationseinrichtung 18 zugeordnet sein. Jede Vorsynchronisationseinrichtung 18 umfasst beispielsweise mehrere, hier drei Steine 19 sowie nicht gezeigte Federmittel. Mit Hilfe einer derartigen Vorsynchronisationseinrichtung 18 kann beim Verstellen der jeweiligen Schiebemuffe 16 eine An- oder Vorsynchronisation zwischen der jeweiligen Schiebemuffe 16 und dem zugeordneten Ausgangszahnrad 7 bewirkt werden. Beim Vorsynchronisieren wird in der
Kupplungseinrichtung 4 durch Reibung die Drehzahldifferenz zwischen der Schiebemuffe 16 und dem jeweiligen Ausgangszahnrad 7 abgebaut.
Für die drehfeste Kopplung zwischen Grundkörper 15 und den Schiebemuffen 16 ist der Grundkörper 15 vorzugsweise mit einer axialen Außenverzahnung 20 ausgestattet. Diese muss in Umfangsrichtung ersichtlich nicht geschlossen umlaufen, sondern kann wie hier segmentartig aufgebaut sein, wobei zwischen benachbarten
Außenverzahnungssegmenten Lücken vorhanden sein können. Die beiden Schiebemuffen 16 weisen hierzu jeweils eine komplementäre Innenverzahnung 21 auf.
Desweiteren sind hier an den Schiebemuffen 16 radial innen an den Innenseiten der Schiebemuffen 16 jeweils mehrere Laschen 22 vorgesehen, die jeweils axial über die jeweilige Schiebemuffe 16 vorstehen. Z.B. sind jeweils drei Laschen 22 an jeder Schiebemuffe 16 angeordnet, die umfangsmäßig gleichmäßig verteilt sind. Dabei sind die Laschen 22 der einen Schiebemuffe 16 in Umfangsrichtung versetzt zu den Laschen 22 der anderen Schiebemuffe 16 angeordnet. Die Laschen 22 sind dabei fluchtend zu den Lücken zwischen benachbarten Segmenten der Außenverzahnung 20 des Grundkörpers 15 angeordnet. Auf diese Weise können sich die Laschen 22 der einen Schiebemuffe 16 bis in einen nicht näher bezeichneten Raum erstrecken, der radial zwischen der jeweils anderen Schiebemuffe 16 und dem Grundkörper 15 ausgebildet ist. Besagter Raum befindet sich in den Lücken zwischen den Segmenten der Außenverzahnung 20 des Grundkörpers 15. Auf den Innenseiten der Laschen 22 laufen die Steine 19, die in einer mittigen Nut verrasten. Bei der Vorsynchronisation werden die Steine 19 gegen den äußeren Synchronring 26 gedrückt, wodurch sie eine Kraft bzw. ein Moment auf den äußeren Synchronring 26 übertragen. In der Folge kommt es zu einem Reibschluss zwischen den Synchronringen 25 und 26, der die Drehzahldifferenz abbaut. Bei Drehzahlgleichheit gleitet die Schiebemuffe 16 über den äußeren Synchronring 26 auf den Kupplungskörper 23, wodurch dann Formschluss vorliegt. Dabei werden die Steine 19 entrastet und relativ zur Schiebemuffe 16 zurückgedrückt.
Die jeweilige Kupplungseinrichtung 14 umfasst im Einzelnen einen sogenannten Kupplungskörper 23, der drehfest mit dem jeweiligen Ausgangszahnrad 7 gekoppelt ist, einen inneren Synchronring 24, der drehfest mit einem äußeren Synchronring 26 verbunden ist, einen Reibring 25, der drehfest mit dem Kupplungskörper 23 verbunden ist und den äußeren Synchronring 26, der drehfest mit der jeweiligen Schiebemuffe 16 verbunden ist.
Claims
1. Getriebe für einen Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Straßenfahrzeugs, - mit einer ersten Eingangswelle (2), die wenigstens ein Eingangszahnrad (6) drehfest trägt,
- mit einer zweiten Eingangswelle (3), die wenigstens ein Eingangszahnrad (6) drehfest trägt,
- mit einer Doppelkupplung (5) zum wahlweisen Verbinden einer Antriebswelle (8) eines Antriebsaggregats des Fahrzeugs mit der ersten Eingangswelle (2) und/oder mit der zweiten Eingangswelle (3),
- mit einer Ausgangswelle (4), die für jedes Eingangszahnrad (6) der ersten Eingangswelle (2) und für jedes Eingangszahnrad (6) der zweiten Eingangswelle (3) jeweils ein Ausgangszahnrad (7) drehbar trägt, das mit dem zugeordneten Eingangszahnrad (6) kämmt und einen Gang des Getriebes (1) bildet,
- mit einer Synchronisationseinrichtung (9), die zwei benachbarten Ausgangszahnrädern (7) zugeordnet ist, von denen das eine mit einem Eingangszahnrad (6) der ersten Eingangswelle (2) und das andere mit einem Eingangszahnrad (6) der zweiten Eingangswelle (3) kämmt, - wobei die Synchronisationseinrichtung (9) so ausgestaltet ist, dass sie zwischen vier Schaltstellungen umschaltbar ist,
- wobei die Synchronisationseinrichtung (9) in einer ersten Schaltstellung (I) weder das eine noch das andere Ausgangszahnrad (7) drehfest mit der Ausgangswelle (4) verbindet, - wobei die Synchronisationseinrichtung (9) in einer zweiten Schaltstellung (II) nur das eine Ausgangszahnrad (7) drehfest mit der Ausgangswelle (4) verbindet,
- wobei die Synchronisationseinrichtung (9) in einer dritten Schaltstellung (III) sowohl das eine als auch das andere Ausgangszahnrad (7) drehfest mit der Ausgangswelle (4) verbindet, - wobei die Synchronisationseinrichtung (9) in einer vierten Schaltstellung (IV) nur das andere Ausgangszahnrad (7) drehfest mit der Ausgangswelle (4) verbindet.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinrichtung (9) zur drehfesten Verbindung der Ausgangswelle (4) mit dem jeweiligen Ausgangszahnrad (7) wenigstens eine mit Kraftschluss oder Reibschluss arbeitende Kupplungseinrichtung (14) aufweist.
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Synchronisationseinrichtung (9) einen drehfest an der Ausgangswelle (4) angeordneten Grundkörper (15) und zwei Schiebemuffen (16) aufweist, - dass die Schiebemuffen (16) jeweils drehfest und axial verschiebbar am Grundkörper (15) angeordnet sind,
- dass die beiden Schiebemuffen (16) jeweils zwischen einer Aktivstellung, in der die jeweilige Schiebemuffe (16) eine drehfeste Verbindung zwischen dem Grundkörper (15) und nur dem zugeordneten Ausgangszahnrad (7) herstellt, und einer Passivstellung verstellbar sind, in der das zugeordnete Ausgangszahnrad (7) relativ zum Grundkörper (15) drehbar ist.
4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
- dass zwischen der jeweiligen Schiebemuffe (16) und dem zugeordneten Ausgangszahnrad (7) jeweils eine Kupplungseinrichtung (14) angeordneten ist, und/oder
- dass die jeweilige Kupplungseinrichtung (14) durch Verstellen der zugeordneten Schiebemuffe (16) in deren Aktivstellung betätigbar ist, und/oder
- dass die jeweilige Kupplungseinrichtung (14) in betätigtem Zustand die zugeordnete Schiebemuffe (16) mit dem zugeordneten Ausgangszahnrad (7) drehfest verbindet, und/oder
- dass die jeweilige Kupplungseinrichtung (14) zum drehfesten Verbinden der zugeordneten Schiebemuffe (16) mit dem zugeordneten Ausgangszahnrad (7) mit Kraftschluss oder Reibschluss arbeitet.
5. Getriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schiebemuffe (16) eine Vorsynchronisationseinrichtung (18) zugeordnet ist, die beim Verstellen der jeweiligen Schiebemuffe (16) eine Vorsynchronisation zwischen der Schiebemuffe (16) und dem zugeordneten Ausgangszahnrad (7) bewirkt.
6. Getriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
- dass der Grundkörper (15) eine axiale Außenverzahnung (20) aufweist und die Schiebenmuffen (16) jeweils eine dazu komplementäre Innenverzahnung (21) aufweisen, und/oder - dass die jeweilige Schiebemuffe (16) an ihrer Innenseite Laschen (22) aufweist, die axial über die jeweilige Schiebemuffe (16) vorstehen, und/oder
- dass die Laschen (22) der einen Schiebemuffe (16) in der Umfangsrichtung versetzt zu den Laschen (22) der anderen Schiebemuffe (16) angeordneten sind, und/oder
- dass sich die Laschen (22) der einen Schiebemuffe (16) bis in einen Raum erstrecken, der radial zwischen der anderen Schiebemuffe (16) und dem Grundkörper (15) ausgebildet ist.
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