WO2009050078A2 - Doppelkupplungsgetriebe - Google Patents

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WO2009050078A2
WO2009050078A2 PCT/EP2008/063430 EP2008063430W WO2009050078A2 WO 2009050078 A2 WO2009050078 A2 WO 2009050078A2 EP 2008063430 W EP2008063430 W EP 2008063430W WO 2009050078 A2 WO2009050078 A2 WO 2009050078A2
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Definitions

  • the present invention relates to a dual-clutch transmission for a vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • the dual-clutch transmission comprises two clutches, which are each connected with their input sides to the drive shaft and with their output sides, each with one of the two transmission input shafts.
  • the two transmission input shafts are arranged coaxially with each other.
  • two countershafts are arranged axially parallel to the two transmission input shafts whose idler gears mesh with fixed gears of the transmission input shafts.
  • coupling devices are axially displaceable rotatably held on the countershaft in order to switch the respective gear wheels can.
  • the selected gear is transmitted via the output gears to a differential gear.
  • a plurality of wheel planes are required, so that a considerable space is required for installation.
  • the Stirnrad fondgetriebe includes a switchable under load dual clutch, one part of which is connected to a drive shaft and the other part with a rotatably mounted on the drive shaft drive hollow shaft.
  • the drive shaft can be coupled to the hollow drive shaft via a switching element.
  • a power shift transmission with two clutches is known, which are each assigned to a partial transmission.
  • the transmission input shafts of the two partial transmissions are coaxial with each other arranged and are on fixed wheels with idler gears of the associated countershafts in engagement.
  • the respective idler gears of the countershafts can be rotatably connected by means of associated switching elements with the respective countershaft.
  • a dual-clutch transmission is known, which necessarily requires at least six wheel planes in the two partial transmissions.
  • the space required in the axial direction space requirement is increased in this transmission, so that the installation options are significantly limited in the known transmission.
  • the present invention has for its object to propose a dual-clutch transmission of the type described above, in which on the one hand the powershift transmission stages are realized with the smallest possible space requirements, on the other hand, the transmission should contain as few components, thus low the manufacturing costs for the transmission hold.
  • a dual-clutch transmission is realized with only four wheel planes in the partial transmissions, wherein the two partial transmissions via the at least one additional switching element for enabling Windungs Spotifyn be coupled.
  • a maximum number of translations can be realized in the proposed dual-clutch transmission with as few gear planes, preferably all forward gears and reverse gears in sequential execution can be power shiftable.
  • the switching element used in each case serves for coupling two idler gears and thereby brings the transmission input shafts in dependence on each other.
  • the arrangement of the switching element for coupling two specific idler gears can be varied, so that the switching element does not necessarily have to be arranged between the idler gears to be coupled.
  • so-called double gear planes and / or single gear planes can be provided as gear planes.
  • one idler gear of the countershafts is assigned to one fixed gear of one of the transmission input shafts.
  • only one idler gear of a countershaft is assigned to a fixed gear one of the transmission input shafts. Due to the fact that at least one idler gear can be used for at least two gears at each double gear plane, a certain number of gear ratios with fewer gear planes can be realized due to the possible multiple uses of idler gears. Thus, the overall length of the transmission is reduced. It is possible for a dual wheel plane to be replaced by two single gear planes.
  • the winding turns can be realized over several pairs of wheels or wheel planes, so that further gears can be switched over the individual wheel pairs or wheel planes of the winding gears.
  • the proposed transmission has a large degree of freedom with regard to the achievable transmission spreads and Gethebestufonne.
  • the proposed wheel planes result in a wheel assembly in the dual-clutch transmission according to the invention to at least eight forward ratios and multiple reverse ratios, wherein at least one winding course in the first gear stage and in a reverse gear can be realized.
  • more Windungs » can be switched as second to eighth gear or as reverse gear, the eighth gear in response to the seventh gear is power shiftable. All forward gears and reverse gears should be power shiftable in sequential execution.
  • Non-power shift Windungs Vietnamese are as intermediate gears, in which the translation is between the translations of two main gears, as overdrives or overdrives, where the translation is smaller than the smallest translation of the main gear (6th gear), as off-road or creeper gears where the translation is greater than the translation of the first gear and / or represented as further reverse gears.
  • the load-shiftable reverse gears are realized by only one additional tooth engagement or by only one additional gear, whereby a reverse gear as a winding and another reverse gear can be realized directly via this wheel, at least via the additional wheel speed reversing wheel.
  • the translations of the reverse gears can be varied, for example via an additional step wheel or the like.
  • the four wheel planes are realized by, for example, a maximum of two fixed wheels on each transmission input shaft, with z. B. a maximum of four loose wheels of the two countershaft engaged.
  • z. B a maximum of four loose wheels of the two countershaft engaged.
  • the four wheel planes are realized by, for example, a maximum of two fixed wheels on each transmission input shaft, with z. B. a maximum of four loose wheels of the two countershaft engaged.
  • the four wheel planes are realized by, for example, a maximum of two fixed wheels on each transmission input shaft, with z. B. a maximum of four loose wheels of the two countershaft engaged.
  • the coupling devices can be arranged in each case between the first gear plane and the second gear plane and between the third gear plane and the fourth gear plane on each of the countershafts.
  • unidirectional coupling device can be used.
  • coupling devices z.
  • As hydraulically actuated clutches or positive jaw clutches and any type of synchronization can be used.
  • the additional switching element for coupling the partial transmission can, for. Example, be arranged on the second countershaft, for example, between the second and the third wheel plane. There are also other possible arrangements and other switching elements used.
  • At least eight powershift forward gears and at least two reverse gears are thus realized, wherein at least the first gear as Windungsgang and the second reverse gear as Windungsgang be executed.
  • the arrangement options given are varied and also the number of gear wheels and the number of coupling devices are changed to realize even more powershiftable or not power-shift gears, space and component savings in the proposed dual-clutch transmission.
  • the respective arrangement position of the coupling devices can be varied at the wheel plane.
  • the direction of action of the coupling devices can also be changed or expanded.
  • the drive shaft and the output shaft can preferably not be arranged coaxially with each other, which realizes a particularly space-saving arrangement.
  • the waves arranged spatially one behind the other can also be slightly offset from each other.
  • a direct gear with translation one can be realized via meshing and can be placed relatively freely in the sixth, seventh or eighth gear in an advantageous manner.
  • the drive shaft and the output shaft conceivable.
  • the proposed dual-clutch transmission is equipped with integrated output stage.
  • the output stage may include a fixed gear on the output shaft as a driven gear, which is in engagement with both a fixed gear of the first countershaft and a fixed gear of the second countershaft.
  • the lower forward gears and the reverse gears can be actuated via a starting or shifting clutch, so as to concentrate higher loads on this clutch and thus to perform the second clutch space and cheaper.
  • the wheel planes in the proposed dual clutch transmission can be arranged so that both via the inner transmission input shaft or the outer transmission input shaft and thus can be approached via the respectively better suitable coupling, which is also possible with a concentrically arranged, radially nested construction of the double clutch ,
  • the wheel planes can be arranged or exchanged in accordance with mirror symmetry. It is also possible that the countershafts are arranged reversed or mirrored.
  • the eight-speed dual-clutch transmission comprises two clutches K1, K2 whose input sides are connected to a drive shaft w_an.
  • a torsional vibration damper 16 can be arranged on the drive shaft w_an.
  • the output sides of the clutches K1, K2 are each connected to one of two coaxially arranged transmission input shafts w_K1, w_K2.
  • the first transmission input shaft w_K1 is designed as a solid shaft and the second transmission input shaft w_K2 is designed as a hollow shaft.
  • two countershafts w_vorgelege1, w_vorgelege2 are provided, which are arranged axially parallel to each other.
  • the coupling of the two transmission input shafts w_k1 and w_k2 takes place with a switching element I via tooth engagement, so that the transmission input shafts w_k1 and w_k2 are brought into dependence.
  • the eight-speed dual clutch transmission only four wheel planes 01 -05, 02-06, 03-07, 04-08 are provided to realize the eight forward ratios and the two reverse ratios.
  • the four wheel planes 01 -05, 02- 06, 03-07, 04-08 by two fixed wheels 12, 13; 14, 15 of the two transmission input shafts w_K1, w_K2 and realized by four idler gears 01, 02, 03, 04 on the first countershaft w_vorgelege1 and by four idler gears 05, 06, 07, 08 on the second countershaft w_vorgelege2.
  • wheel planes 01 -05, 02-06, 03-07 and 04-08 are designed as so-called double-wheel planes in the embodiment of the dual-clutch transmission shown.
  • the fixed gear 12 of the second transmission input shaft w_K2 meshes both with the idler gear 01 of the first countershaft. Ie w_vorgelege1 and with the idler gear 05 of the second countershaft w_vorge privilege2.
  • the second gear plane 02-06 includes the fixed gear 13 of the second transmission input shaft w_K2, which meshes with the idler gear 06 of the second countershaft w_vorgelege2. Furthermore, a idler gear 17 meshes with an intermediate shaft w_zw both with the fixed gear 13 of the second transmission input shaft w_K2 and with the idler gear 02 of the first countershaft w_vorgelege1. In this way, a speed reversal for realizing the reverse gears R1 and R2 may be provided. It is also possible that the idler gear 17 is designed as a stepped wheel. For speed reversal, the idler gear 06 of the second countershaft w_vorgelege2 comb with the idler gear 02 of the first countershaft w_vorgelege1, so then can be dispensed with the idler gear 17.
  • the third gear plane 03-07 comprises the fixed gear 14 of the first transmission input shaft w_K1, which meshes with the idler gear 03 of the first countershaft w_vorgelege1 and also with the idler gear 07 of the second countershaft w_vorgelege2.
  • the fixed gear 15 of the first transmission input shaft w_K1 meshes both with the idler gear 04 of the first countershaft w_vorgelege1 and with the idler gear 08 of the second countershaft w_vorgelege2.
  • double-acting coupling devices AB, EF are provided on each of the countershafts w_vorgelege1, w_vorgelege2 between the first wheel plane 01 -05 and the second wheel plane 02-06 respectively. Furthermore, each of the countershafts w_vorgelege1, w_vorgelege2 between the third gear plane 03-07 and the fourth gear plane 04-08 respectively double-acting coupling devices C- D, GH are arranged. In order to realize Windungserie, ie to be able to couple the two partial transmissions together, the additional switching element I is provided on the second countershaft w_vorgelege2 between the second gear plane 02-06 and the third gear plane 03-07.
  • the table shown in the figure indicates an exemplary circuit diagram for the possible variant of the eight-speed dual-clutch transmission.
  • the first forward gear 1 is switched via the second clutch K2 and via the coupling device C-D displaced in the direction C and via the activated shift element I as a winding gear.
  • the second forward gear 2 is realized via the first clutch K1 and via the coupling device C-D displaced in the direction C, the third forward gear 3 being switched via the second clutch K2 and via the coupling device E-F displaced in the direction F.
  • the fourth forward gear 4 is again connected via the first clutch K1 and via the coupling device G-H displaced in the direction G, the fifth forward gear 5 being realized via the second clutch K2 and via the coupling device A-B displaced in the direction A.
  • the sixth forward gear 6 is switched via the first clutch K1 and via the coupling device C-D displaced in the direction D, wherein the seventh forward gear 7 is again connected via the second clutch K2 and via the coupling device E-F displaced in the direction E.
  • the eighth forward speed 8 is switched via the first clutch K1 and via the coupling device G-H displaced in the direction H.
  • the first reverse gear R1 is realized via the second clutch K2 and via the coupling device AB displaced in the direction B, wherein the second reverse gear R2 is connected as a winding path via the first clutch K1 and via the coupling device AB displaced in the direction B and via the activated shifting element I.
  • the first forward gear 1 as a winding passage, the gear wheels 13, 06, 07, 14, 03 and 09 use.
  • the gear wheels 14, 03 and 09 are used, wherein for realizing the third forward gear 3, the gear wheels 13, 06 and 10 are used.
  • the gear wheels 14, 07 and 10 are used, wherein the fifth forward gear 5, the gear wheels 12, 01 and 09 are used, the sixth forward gear 6, the gear wheels 15, 04 and 09 used.
  • the seventh forward speed 7 uses the speed gears 12, 05 and 10.
  • the eighth forward speed 8 is shifted via the speed gears 15, 08 and 10.
  • the gear wheels 13, 17, 02 and 09 are used, wherein the second reverse gear R2 used as a winding gear, the gear wheels 14, 07, 06, 13, 17, 02 and 09.

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Abstract

Es wird ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen (K1, K2) vorgeschlagen, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle (w_an) und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen (w_K1, w_K2) verbunden sind, mit zumindest zwei Vorgelegewellen (w_vorgelege1, w_vorgelege2), auf denen als Losräder (01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08) ausgebildete Gangzahnräder drehbar gelagert sind, mit auf den beiden Getriebeeingangswellen (w_K1, w_K2) drehfest angeordneten und als Festräder (12, 13, 14, 15) ausgebildeten Gangzahnrädern, die wenigstens zum Teil mit den Losrädern (01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08) in Eingriff stehen, mit mehreren Koppelvorrichtungen (A-B, C-D; E-F, G-H) zur drehfesten Verbindung von einem Losrad (01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08) mit einer Vorgelegewelle (w_vorgelege1, w_vorgelege2), mit jeweils einem an den beiden Vorgelegewellen (w_vorgelege1, w_vorgelege2) befestigten Abtriebszahnradpaar (09, 10), welches jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle (w_ab) in Verbindung steht, und mit zumindest einem Schaltelement (I) zum Koppeln der beiden Getriebeeingangswellen (w_K1, w_K2), wobei zumindest acht lastschaltbare Vorwärtsgänge (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) und zumindest ein Rückwärtsgang (R1, R2) schaltbar sind, und wobei vier Radebenen (01-05, 02-06, 03-07, 04-08) derart angeordnet sind, dass zumindest ein lastschaltbarer Windungsgang über das Schaltelement (I) schaltbar ist.

Description

Doppelkupplunαsαetriebe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Druckschrift DE 103 05 241 A1 ist ein sechs- oder siebengängiges Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Kupplungen, die jeweils mit ihren Eingangsseiten mit der Antriebswelle und mit ihren Ausgangsseiten mit jeweils einer der beiden Getriebeeingangswellen verbunden sind. Die beiden Getriebeeingangswellen sind koaxial zueinander angeordnet. Ferner sind zwei Vorgelegewellen achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet, deren Losräder mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen. Darüber hinaus sind Koppelvorrichtungen axial verschiebbar an den Vorgelegewellen drehfest gehalten, um die jeweiligen Gangzahnräder schalten zu können. Die jeweils gewählte Übersetzung wird über die Abtriebszahnräder auf ein Differentialgetriebe übertragen. Um die gewünschten Übersetzungsstufen bei dem bekannten Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren, sind eine Vielzahl von Radebenen erforderlichen, so dass ein nicht unerheblicher Bauraum beim Einbau benötigt wird.
Ferner ist aus der Druckschrift DE 38 22 330 A1 ein Stirnradwechselgetriebe bekannt. Das Stirnradwechselgetriebe umfasst eine unter Last schaltbare Doppelkupplung, deren einer Teil mit einer Antriebswelle und deren anderer Teil mit einer drehbar auf der Antriebswelle gelagerten Antriebshohlwelle verbunden ist. Für bestimmte Übersetzungen kann die Antriebswelle mit der Antriebshohlwelle über ein Schaltelement gekoppelt werden.
Aus der Druckschrift DE 10 2004 001 961 A1 ist ein Lastschaltgetriebe mit zwei Kupplungen bekannt, die jeweils einem Teilgetriebe zugeordnet sind. Die Getriebeeingangswellen der beiden Teilgetriebe sind koaxial zueinander angeordnet und stehen über Festräder mit Losrädern der zugeordneten Vorgelegewellen in Eingriff. Die jeweiligen Losräder der Vorgelegewellen können mittels zugeordneten Schaltelementen drehfest mit der jeweiligen Vorgelegewelle verbunden werden. Aus dieser Druckschrift ist ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, welches zumindest sechs Radebenen in den beiden Teilgetrieben unbedingt erfordert. Somit wird der in axialer Richtung benötigte Bauraumbedarf bei diesem Getriebe erhöht, so dass die Einbaumöglichkeiten bei dem bekannten Getriebe erheblich eingeschränkt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei dem zum einen die lastschaltbaren Übersetzungsstufen bei einem möglichst geringen Bauraumbedarf realisiert werden, zum anderen soll das Getriebe möglichst wenig Bauteile enthalten, um somit die Herstellkosten für das Getriebe niedrig zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.
Somit wird ein Doppelkupplungsgetriebe mit nur vier Radebenen in den Teilgetrieben realisiert, wobei die beiden Teilgetriebe über das zumindest eine zusätzliche Schaltelement zum Ermöglichen von Windungsgängen koppelbar sind. Auf diese Weise kann bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe mit möglichst wenigen Radebenen eine maximale Anzahl von Übersetzungen realisiert werden, wobei vorzugsweise sämtliche Vorwärtsgänge und Rückwärtsgänge bei sequenzieller Ausführung lastschaltbar sein können.
Bei einem Windungsgang werden Gangzahnräder beider Teilgetriebe miteinander gekoppelt, um dadurch einen Kraftfluss durch beide Teilgetriebe zu realisieren. Das jeweils verwendete Schaltelement dient dabei zum Koppeln zweier Losräder und bringt dadurch die Getriebeeingangswellen in Abhängigkeit zueinander. Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes kann die Anordnung des Schaltelements zum Koppeln zweier bestimmter Losräder variiert werden, so dass das Schaltelement nicht zwingend zwischen den zu koppelnden Losrädern angeordnet sein muss.
Durch die geringe Anzahl an erforderlichen Radebenen ergibt sich eine kurze axiale Baulänge des vorgeschlagenen Getriebes, wodurch auch ein Front-Quereinbau bei Fahrzeugen ermöglicht wird. Dadurch, dass das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe auch Windungsgänge realisiert und auch aufgrund der Dreiwellen-Bauweise werden Mehrfachnutzungen einzelner Radpaare bzw. Räder ermöglicht, welches zur Bauteileinsparung bei dem Getriebe führt.
Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe können als Radebenen so genannte Doppel-Radebenen und/oder Einfach- Radebenen vorgesehen sein. Bei einer Doppel-Radebene ist jeweils ein Losrad der Vorgelegewellen einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen zugeordnet. Dagegen ist bei einer Einfach-Radebene nur ein Losrad einer Vorgelegewelle einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen zugeordnet. Dadurch, dass bei jeder Doppel-Radebene zumindest ein Losrad für zumindest zwei Gänge benutzbar ist, können aufgrund der möglichen Mehrfachnutzungen von Losrädern eine bestimmte Anzahl von Übersetzungen mit weniger Radebenen realisiert werden. Somit wird die Baulänge des Getriebes reduziert. Es ist möglich, dass eine Doppelradebene durch zwei Einfach-Radebenen ersetzt wird.
Die Windungsgänge können über mehrere Radpaare bzw. Radebenen realisiert werden, sodass weitere Gänge über die einzelnen Radpaare bzw. Radebenen der Windungsgänge schaltbar sind. Zudem besitzt das vorgeschlagene Getriebe einen großen Freiheitsgrad hinsichtlich der realisierbaren Getriebespreizungen und Gethebestufungen. Die vorgeschlagenen Radebenen ergeben eine Radsatzanordnung bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe, um zumindest acht Vorwärtsübersetzungen und mehrere Rückwärtsübersetzungen, wobei zumindest ein Windungsgang in der ersten Gangstufe und in einem Rückwärtsgang realisiert werden kann. Zudem können weitere Windungsgänge als zweiter bis achter Gang oder auch als Rückwärtsgang geschaltet werden, wobei der achte Gang in Abhängigkeit des siebenten Ganges lastschaltbar ist. Sämtliche Vorwärtsgänge und Rückwärtsgänge sollen bei sequentieller Ausführung lastschaltbar sein. Nicht lastschaltbare Windungsgänge sind als Zwischengänge, bei denen die Übersetzung jeweils zwischen den Übersetzungen zweier Hauptfahrgänge liegt, als Overdrives beziehungsweise Schnellgänge, bei denen die Übersetzung jeweils kleiner als die kleinste Übersetzung des Hauptfahrganges (6. Gang) ist, als Geländegänge beziehungsweise Kriechgänge, bei denen die Übersetzung jeweils größer als die Übersetzung des ersten Ganges ist und/oder als weitere Rückwärtsgänge darstellbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe werden die last- schaltbaren Rückwärtsgänge durch nur einen zusätzlichen Zahneingriff bzw. durch nur ein zusätzliches Zahnrad realisiert, wobei zumindest über die zusätzliche, die Drehzahl umkehrende Radstufe ein Rückwärtsgang als Windungsgang und ein anderer Rückwärtsgang direkt über diese Radstufe realisiert werden können. Die Übersetzungen der Rückwärtsgänge können beispielsweise über ein zusätzliches Stufenrad oder dergleichen variiert werden.
Im Rahmen einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die vier Radebenen durch beispielsweise maximal zwei Festräder an jeder Getriebeeingangswelle realisiert werden, die mit z. B. maximal vier Losrädern der beiden Vorgelegewelle in Eingriff stehen. Es sind auch andere konstruktive Ausgestaltungen denkbar, um die vier Radebenen zu realisieren. Um für die einzelnen Übersetzungsstufen die Losräder der Vorgelegewellen drehfest mit der jeweiligen Vorgelegewelle zu verbinden, sind mehrere beispielsweise doppelseitig wirkende Koppeleinrichtungen vorgesehen. Vorzugsweise können die Koppelvorrichtungen jeweils zwischen der ersten Radebene und der zweiten Radebene sowie zwischen der dritten Radebene und der vierten Radebene an jeder der Vorgelegewellen angeordnet sein. Beispielsweise können auch einseitig wirkende Koppelvorrichtung verwendet werden. Als Koppelvorrichtungen können z. B. hydraulisch betätigte Kupplungen oder auch formschlüssige Klauenkupplungen sowie jede Art von Synchronisierungen eingesetzt werden.
Das zusätzliche Schaltelement zum Koppeln der Teilgetriebe kann z. B. an der zweiten Vorgelegewelle beispielsweise zwischen der zweiten und der dritten Radebene angeordnet sein. Es sind auch andere Anordnungsmöglichkeiten denkbar und weitere Schaltelemente einsetzbar.
Bei dieser Ausführungsvariante werden somit zumindest acht lastschalt- bare Vorwärtsgänge und zumindest zwei Rückwärtsgänge realisiert, wobei zumindest der erste Gang als Windungsgang und der zweite Rückwärtsgang als Windungsgang ausführbar sind.
Es ist denkbar, dass die angegebenen Anordnungsmöglichkeiten variiert werden und auch die Anzahl der Gangzahnräder sowie die Anzahl der Koppelvorrichtungen verändert werden, um noch weitere lastschaltbare bzw. nicht lastschaltbare Gänge, Bauraum- und Bauteileinsparungen bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren. Zudem kann die jeweilige Anordnungsposition der Koppelvorrichtungen, an der Radebene variiert werden. Ferner kann auch die Wirkungsrichtung der Koppelvorrichtungen verändert bzw. erweitert werden. Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten des Doppelkupplungsgetriebes können die Antriebswelle und die Abtriebswelle vorzugsweise nicht koaxial zueinander angeordnet werden, welches eine besonders bauraumsparende Anordnung realisiert. Beispielsweise können die somit räumlich hintereinander angeordneten Wellen auch geringfügig zueinander versetzt sein. Bei dieser Anordnung ist ein direkter Gang mit Übersetzung eins über Zahneingriffe realisierbar und kann in vorteilhafter Weise relativ frei auf den sechsten, siebenten oder achten Gang gelegt werden. Es sind auch andere Anordnungsmöglichkeiten der Antriebswelle und der Abtriebswelle denkbar.
Vorzugsweise wird das vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter Abtriebsstufe ausgerüstet. Die Abtriebsstufe kann als Abtriebsrad ein Festrad an der Abtriebswelle umfassen, welches sowohl mit einem Festrad der ersten Vorgelegewelle als auch mit einem Festrad der zweiten Vorgelegewelle in Eingriff steht.
In vorteilhafter Weise können die unteren Vorwärtsgänge und die Rückwärtsgänge über eine Anfahr- bzw. Schaltkupplung betätigt werden, um somit höhere Belastungen auf diese Kupplung zu konzentrieren und damit die zweite Kupplung bauraum- und kostengünstiger ausführen zu können. Insbesondere können die Radebenen bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe so angeordnet werden, dass sowohl über die innere Getriebeeingangswelle oder auch die äußere Getriebeeingangswelle und somit über die jeweils besser geeignete Kupplung angefahren werden kann, welches auch bei einer konzentrisch angeordneten, radial ineinander geschachtelten Bauweise der Doppelkupplung ermöglicht wird. Dazu können die Radebenen entsprechend spiegelsymmetrisch angeordnet bzw. getauscht werden. Es ist auch möglich, dass die Vorgelegewellen vertauscht beziehungsweise gespiegelt angeordnet werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die einzige Figur der Erfindung zeigt eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes mit einem beispielhaften Schaltschema.
Das erfindungsgemäße Achtgang-Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Kupplungen K1 , K2, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle w_an verbunden sind. Zudem kann an der Antriebswelle w_an ein Torsionsschwin- gungsdämpfer 16 angeordnet sein. Die Ausgangsseiten der Kupplungen K1 , K2 sind mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen w_K1 , w_K2 verbunden. Die erste Getriebeeingangswelle w_K1 ist als Vollwelle und die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 ist als Hohlwelle ausgebildet. Ferner sind zwei Vorgelegewellen w_vorgelege1 , w_vorgelege2 vorgesehen, welche achsparallel zueinander angeordnet sind. Das Koppeln der beiden Getriebeeingangswellen w_k1 und w_k2 erfolgt mit einem Schaltelement I über Zahneingriffe, sodass die Getriebeeingangswellen w_k1 und w_k2 in Abhängigkeit gebracht werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Achtgang-Doppelkupplungsgethebe sind nur vier Radebenen 01 -05, 02-06, 03-07, 04-08 vorgesehen, um die acht Vorwärtsübersetzungen und die zwei Rückwärtsübersetzungen zu realisieren. Bei der beispielhaften Ausführungsvariante werden die vier Radebenen 01 -05, 02- 06, 03-07, 04-08 durch jeweils zwei Festräder 12, 13; 14, 15 der beiden Getriebeeingangswellen w_K1 , w_K2 und durch vier Losräder 01 , 02, 03, 04 an der ersten Vorgelegewelle w_vorgelege1 sowie durch vier Losräder 05, 06, 07, 08 an der zweiten Vorgelegewelle w_vorgelege2 realisiert.
Somit sind bei der gezeigten Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes sämtliche Radebenen 01 -05, 02-06, 03-07 und 04-08 als so genannte Doppel-Radebenen ausgebildet.
Bei der ersten Radebene 01 -05 kämmt das Festrad 12 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2 sowohl mit dem Losrad 01 der ersten Vorgelegewel- Ie w_vorgelege1 als auch mit dem Losrad 05 der zweiten Vorgelegewelle w_vorgelege2.
Die zweite Radebene 02-06 umfasst das Festrad 13 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2, welches mit dem Losrad 06 der zweiten Vorgelegewelle w_vorgelege2 in Eingriff steht. Ferner kämmt ein Losrad 17 auf einer Zwischenwelle w_zw sowohl mit dem Festrad 13 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2 als auch mit dem Losrad 02 der ersten Vorgelegewelle w_vorgelege1. Auf diese Weise kann eine Drehzahlumkehr zum Realisieren der Rückwärtsgänge R1 und R2 vorgesehen werden. Es ist auch möglich, dass das Losrad 17 als Stufenrad ausgeführt ist. Zur Drehzahlumkehr kann auch das Losrad 06 der zweiten Vorgelegewelle w_vorgelege2 mit dem Losrad 02 der ersten Vorgelegewelle w_vorgelege1 kämmen, sodass dann auf das Losrad 17 verzichtet werden kann.
Die dritte Radebene 03-07 umfasst das Festrad 14 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 , welches sowohl mit dem Losrad 03 der ersten Vorgelegewelle w_vorgelege1 und auch mit dem Losrad 07 der zweiten Vorgelegewelle w_vorgelege2 kämmt. Schließlich kämmt bei der vierten Radebene 04-08 das Festrad 15 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 sowohl mit dem Losrad 04 der ersten Vorgelegewelle w_vorgelege1 als auch mit dem Losrad 08 der zweiten Vorgelegewelle w_vorgelege2.
Bei dieser vorgeschlagenen Radsatzanordnung sind an jeder der Vorgelegewellen w_vorgelege1 , w_vorgelege2 zwischen der ersten Radebene 01 -05 und der zweiten Radebene 02-06 jeweils doppelseitig wirkende Koppelvorrichtungen A-B, E-F vorgesehen. Ferner sind an jeder der Vorgelegewellen w_vorgelege1 , w_vorgelege2 zwischen der dritten Radebene 03-07 und der vierten Radebene 04-08 jeweils doppelseitig wirkende Koppelvorrichtungen C- D, G-H angeordnet. Um auch Windungsgänge zu realisieren, d. h. die beiden Teilgetriebe miteinander koppeln zu können, ist das zusätzliche Schaltelement I an der zweiten Vorgelegewelle w_vorgelege2 zwischen der zweiten Radebene 02-06 und der dritten Radebene 03-07 vorgesehen.
Die in der Figur dargestellte Tabelle gibt ein beispielhaftes Schaltschema für die mögliche Ausführungsvariante des Achtgang-Doppelkupplungsgetriebes an.
Gemäß des in der Tabelle angegebenen Schaltschemas wird der erste Vorwärtsgang 1 über die zweite Kupplung K2 und über die in Richtung C verschobene Koppelvorrichtung C-D sowie über das aktivierte Schaltelement I als Windungsgang geschaltet. Der zweite Vorwärtsgang 2 wird über die erste Kupplung K1 und über die in Richtung C verschobene Koppelvorrichtung C-D realisiert, wobei der dritte Vorwärtsgang 3 über die zweite Kupplung K2 und über die in Richtung F verschobene Koppelvorrichtung E-F geschaltet wird. Der vierte Vorwärtsgang 4 wird wieder über die erste Kupplung K1 und über die in Richtung G verschobene Koppelvorrichtung G-H geschaltet, wobei der fünfte Vorwärtsgang 5 über die zweite Kupplung K2 und über die in Richtung A verschobene Koppelvorrichtung A-B realisiert wird. Der sechste Vorwärtsgang 6 wird über die erste Kupplung K1 und über die in Richtung D verschobene Koppelvorrichtung C-D geschaltet, wobei der siebente Vorwärtsgang 7 wieder über die zweite Kupplung K2 und über die in Richtung E verschobene Koppelvorrichtung E-F geschaltet ist. Der achte Vorwärtsgang 8 wird über die erste Kupplung K1 und über die in Richtung H verschobene Koppelvorrichtung G-H geschaltet.
Der erste Rückwärtsgang R1 wird über die zweite Kupplung K2 und über die in Richtung B verschobene Koppelvorrichtung A-B realisiert, wobei der zweite Rückwärtsgang R2 als Windungsgang über die erste Kupplung K1 und über die in Richtung B verschobene Koppelvorrichtung A-B sowie über das aktivierte Schaltelement I geschaltet wird. Demnach wird der erste Vorwärtsgang 1 als Windungsgang die Gangzahnräder 13, 06, 07, 14, 03 und 09 einsetzen. Bei dem zweiten Vorwärtsgang 2 werden die Gangzahnräder 14, 03 und 09 verwendet, wobei zum Realisieren des dritten Vorwärtsganges 3 die Gangzahnräder 13, 06 und 10 eingesetzt werden. Beim vierten Vorwärtsgang 4 werden die Gangzahnräder 14, 07 und 10 eingesetzt, wobei beim fünften Vorwärtsgang 5 die Gangzahnräder 12, 01 und 09 verwendet werden, wobei der sechste Vorwärtsgang 6 die Gangzahnräder 15, 04 und 09 einsetzt. Der siebente Vorwärtsgang 7 verwendet die Gangzahnräder 12, 05 und 10. Schließlich wird der achte Vorwärtsgang 8 über die Gangzahnräder 15, 08 und 10 geschaltet.
Bei dem ersten Rückwärtsgang R1 werden die Gangzahnräder 13, 17, 02 und 09 verwendet, wobei der zweite Rückwärtsgang R2 als Windungsgang die Gangzahnräder 14, 07, 06, 13, 17, 02 und 09 einsetzt.
Es sind bei dieser Ausführungsvariante aber auch andere Zuordnungen der einzelnen Gangstufen in Bezug auf die Kupplungen möglich. Insbesondere kann z. B. durch eine Spiegelung eine umgekehrte Zuordnung auf einfachste Weise realisiert werden.
Bei der vorbeschriebenen Ausführungsvariante ist die jeweils angegebene Richtung, in die die Koppelvorrichtungen verschoben werden, um ein gewünschtes Losrad mit der jeweiligen Vorgelegewelle zu verbinden, veränderbar, in dem die Koppelvorrichtungen z.B. durch entsprechende Umlenkelemente modifiziert werden. Bezuqszeichen
01 Losrad der ersten Vorgelegewelle
02 Losrad der ersten Vorgelegewelle
03 Losrad der ersten Vorgelegewelle
04 Losrad der ersten Vorgelegewelle
05 Losrad der zweiten Vorgelegewelle
06 Losrad der zweiten Vorgelegewelle
07 Losrad der zweiten Vorgelegewelle
08 Losrad der zweiten Vorgelegewelle
09 Festrad der ersten Vorgelegewelle als Abtriebsstufe
10 Festrad der zweiten Vorgelegewelle als Abtriebsstufe
1 1 Festrad der Abtriebswelle
12 Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle
13 Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle
14 Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
15 Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
16 Torsionsschwingungsdämpfer
K1 erste Kupplung
K2 zweite Kupplung w_an Antriebswelle w_ab Abtriebswelle w_vorgelege1 erste Vorgelegewelle w_vorgelege2 zweite Vorgelegewelle
A-B doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung
C-D doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung
E-F doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung
G-H doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung
I zusätzliches Schaltelement
Übersetzungsverhältnis phi Getriebespreizung
1 erster Vorwärtsgang
2 zweiter Vorwärtsgang
3 dritter Vorwärtsgang
4 vierter Vorwärtsgang
5 fünfter Vorwärtsgang
6 sechster Vorwärtsgang
7 siebenter Vorwärtsgang
8 achter Vorwärtsgang R1 erster Rückwärtsgang R2 zweiter Rückwärtsgang w_zw Zwischenwelle
17 Losrad

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen (K1 , K2), deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle (w_an) und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen (w_K1 , w_K2) verbunden sind, mit zumindest zwei Vorgelegewellen (w_vorgelege1 , w_vorgelege2), auf denen als Losräder (01 , 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08) ausgebildete Gangzahnräder drehbar gelagert sind, mit auf den beiden Getriebeeingangswellen (w_K1 , w_K2) drehfest angeordneten und als Festräder (12, 13, 14, 15) ausgebildeten Gangzahnrädern, die wenigstens zum Teil mit den Losrädern (01 , 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08) in Eingriff stehen, mit mehreren Koppelvorrichtungen (A-B, C-D; E-F, G-H) zur drehfesten Verbindung von einem Losrad (01 , 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08) mit einer Vorgelegewelle (w_vorgelege1 , w_vorgelege2), mit jeweils einem an den beiden Vorgelegewellen (w_vorgelege1 , w_vorgelege2) befestigten Abtriebszahnradpaar (09, 10), welches jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle (w_ab) in Verbindung steht, und mit zumindest einem Schaltelement (I) zum Koppeln der beiden Getriebeeingangswellen (w_K1 , w_K2), wobei zumindest acht lastschaltbare Vorwärtsgänge (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) und zumindest ein Rückwärtsgang (R1 , R2) schaltbar sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass vier Radebenen (01 -05, 02-06, 03-07, 04-08) derart angeordnet sind, dass zumindest ein last- schaltbarer Windungsgang über das Schaltelement (I) schaltbar ist.
2. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass lastschaltbare und/oder nicht lastschaltbare Windungsgänge als Overdrives, als Geländegänge, als Zwischengänge und/oder als weitere Rückwärtsgänge ausführbar sind.
3. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als lastschaltbare Windungsgänge zumindest ein erster Vorwärtsgang (1) und zumindest der zweite Rückwärtsgang (R2) schaltbar sind.
4. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g eken n ze i c h n et, dass die vier Radebenen (01-05, 02-06, 03-07, 04-08) durch zwei Festräder (12, 13, 14, 15) an jeder Eingangswelle (w_K1, w_K2) und durch vier Losräder (01, 02, 03, 04) an der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) sowie durch vier Losräder (05, 06, 07, 08) an der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) realisierbar sind.
5. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e ke n n z e i c h n e t, dass bei der ersten Radebene (01-05) das Festrad (12) der zweiten Getriebeeingangswelle (w_K2) sowohl mit dem Losrad
(01) der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) als auch mit dem Losrad (05) der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) kämmt.
6. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass bei der zweiten Radebene (02-06) das Festrad (13) der zweiten Getriebeeingangswelle (w_K2) mit dem Losrad (06) der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) als auch ein Losrad (17) sowohl mit dem Festrad (13) der zweiten Getriebeeingangswelle als auch mit dem Losrad
(02) der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) kämmt.
7. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch ge ken n zei c h n e t, dass das mit dem Losrad (02) der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) kämmende Losrad (17) auf einer Zwischenwelle (w_zw) angeordnet ist.
8. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Losrad (02) der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) mit dem Losrad (06) der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) kämmt.
9. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e ke n n z e i c h n et, dass das mit dem Losrad (02) der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) kämmende Losrad (06, 17) als Stufenrad ausgeführt ist.
10. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass bei der dritten Radebene (03-07) das Festrad (14) der ersten Getriebeeingangswelle (w_K1) sowohl mit dem Losrad (03) der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1 ) als auch mit dem Losrad
(07) der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) kämmt.
11. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass bei der vierten Radebene (04-08) das Festrad (15) der ersten Getriebeeingangswelle (w_K1) sowohl mit dem Losrad (04) der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1 ) als auch mit dem Losrad
(08) der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) kämmt.
12. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass an der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) zwischen der ersten Radebene (01-05) und der zweiten Radebene (02-06) eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung (A-B) angeordnet ist.
13. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass an der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) zwischen der dritten Radebene (03-07) und der vierten Radebene (04-08) eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung (C-D) angeordnet ist.
14. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass an der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) zwischen der ersten Radebene (01-05) und der zweiten Radebene (02-06) eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung (E-F) angeordnet ist.
15. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass an der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) zwischen der dritten Radebene (03-07) und der vierten Radebene (04-08) eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung (G-H) angeordnet ist.
16. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass das Schaltelement (I) an der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) zwischen der zweiten Radebene (02-06) und der dritten Radebene (03-07) angeordnet ist.
17. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass der erste Vorwärtsgang (1 ) über die zweite Kupplung (K2) und über die in Richtung (C) verschobene Koppelvorrichtung (C-D) sowie über das aktivierte Schaltelement (I) als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang (2) über die erste Kupplung (K1) und über die in Richtung (C) verschobene Koppelvorrichtung (C-D) schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang (3) über die zweite Kupplung (K2) und über die in Richtung (F) verschobene Koppelvorrichtung (E-F) schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang (4) über die erste Kupplung (K1 ) und über die in Richtung (G) verschobene Koppelvorrichtungen (G-H) schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang (5) über die zweite Kupplung (K2) und über die in Richtung (A) verschobene Koppelvorrichtung (A-B) schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang (6) über die erste Kupplung (K1) und über die in Richtung (D) verschobene Koppelvorrichtung (C-D) schaltbar ist, dass der siebente Vorwärtsgang (7) über die zweite Kupplung (K2) und über die in Richtung (E) verschobene Koppelvorrichtung (E-F) schaltbar ist, dass der achte Vorwärtsgang (8) über die erste Kupplung (K1) und über die in Richtung (H) verschobene Koppelvorrichtung (G-H) schaltbar ist, dass der erste Rückwärtsgang (R1) über die zweite Kupplung (K2) und über die in Richtung (B) verschobene Koppelvorrichtung (A- B) schaltbar ist, und dass der zweite Rückwärtsgang (R2) über die erste Kupplung (K1) und über die in Richtung (B) verschobene Koppelvorrichtung (A-B) sowie über das aktivierte Schaltelement (I) als Windungsgang schaltbar ist.
18. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass die Antriebswelle (w_an) und die Abtriebswelle (w_ab) nicht koaxial zueinander angeordnet sind.
19. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass eine integrierte Abtriebsstufe vorgesehen ist, welche ein Festrad (11) der Abtriebswelle (w_ab) umfasst, das sowohl mit einem Festrad (09) der ersten Vorgelegewelle (w_vorgelege1) und einem Festrad (10) der zweiten Vorgelegewelle (w_vorgelege2) kämmt.
20. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass die unteren Vorwärtsgänge und die Rückwärtsgänge über eine der beiden Kupplungen (K1 , K2) schaltbar sind, welche als Anfahr- oder Schaltkupplung ausgebildet ist.
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