WO2009112339A2 - Doppelkupplungsgetriebe in vorgelegebauweise für ein fahrzeug mit einer zentralsynchronisierung - Google Patents

Doppelkupplungsgetriebe in vorgelegebauweise für ein fahrzeug mit einer zentralsynchronisierung Download PDF

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WO2009112339A2
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Gerhard Gumpoltsberger
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Definitions

  • the present invention relates to a dual-clutch transmission in countershaft design for a vehicle with a central synchronization 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.
  • the gears are basically switched on or laid out in the partial transmission, which is not in the power flow.
  • the gears are engaged by means of synchronizations which are assigned to each idler gear to be shifted.
  • the device consists essentially of a braking device with two Gethebeeingangswellenbremsen.
  • the two partial transmissions are also assigned adjustable synchronous elements for speed synchronization.
  • the synchronizing elements are designed as friction rings, which come into contact with the respective shift sleeve during the axial displacement of the shift rod. This slows down the faster shaft compared to the slower shaft during a shift.
  • the transmission input shaft brakes are assigned.
  • the shaft brakes can be controlled via a control device and can generate the friction power required for synchronization, that is, the deceleration of the respective shaft.
  • the envisaged transmission input shaft brakes and the synchronizer elements require an additional not inconsiderable space.
  • the present invention is based on the object to propose a dual-clutch transmission of the type described above, which is equipped with cost-effective and the smallest possible space required transmission brakes.
  • Band brakes as braking devices are particularly cost-effective, since it is essentially a bent strip of sheet metal or the like, on which a suitable friction lining, for example made of a special resin-impregnated paper or the like, is applied or applied. se is glued on.
  • a suitable friction lining for example made of a special resin-impregnated paper or the like
  • se is glued on.
  • other types of band brakes are also usable.
  • simply wrap-around or multi-wrap band brakes can be used, in which the ends are fastened, for example, with riveted strap locks or the like.
  • the wrap angle may preferably be about 300 ° for single wrap and about 700 ° for double wrap. Other wrap angles are possible.
  • band brakes have a significantly lower weight than the synchronizers otherwise used.
  • the band brake generates almost no additional moment of inertia on the associated gear. This results in a significantly lower mass moment of inertia in the entire system by eliminating the otherwise required synchronization.
  • the band brakes can be accommodated in the dual-clutch gearbox neutral in terms of construction length.
  • the band brakes can be arranged on one of the countershafts and / or on one of the transmission input shafts. It is also possible that a band brake on a countershaft and the other band brake are arranged on a transmission input shaft.
  • the band brakes can be associated with at least one idler gear of the countershafts and / or at least one fixed gear of the transmission input shafts.
  • the band brakes may be arranged coaxially with the associated shafts.
  • the band brakes can also be provided axially adjacent to each other.
  • other arrangement options are conceivable.
  • a first band brake the idler gear for the sixth gear of the first sub-transmission and a second band brake be assigned to the idler gear for the fifth or seventh gear of the second sub-transmission.
  • each partial transmission is associated with a band brake.
  • the band brakes can also be assigned to other idler gears.
  • the band brakes can be actuated by means of at least one electrical, electro-mechanical, hydraulic, electro-hydraulic and / or pneumatic actuator. It is possible that a common actuating device is provided for both band brakes, which makes it possible to control the band brakes independently of each other. However, it is also conceivable that separate actuators be used for the band brakes.
  • actuator can be provided according to a possible embodiment, a piston-cylinder unit.
  • the brake band of the respective band brake can be tensioned or relieved by the piston movement, so that the braking effect can be changed in the desired manner.
  • the actuating device may also comprise an electromotive unit, so that the braking effect can be changed electrically.
  • actuation and manner of the actuator or the brake band of the band brake may be associated with a return element to ensure a clearance on the brake band.
  • a restoring element for example, a return spring or the like can be used.
  • adjustment elements used.
  • a possible embodiment of the invention may provide that for actuating the respective band brake, a lever element or the like is articulated to the actuatable end of the brake band of the band brake.
  • the actuating device which is designed for example as a piston-cylinder unit, are in operative connection with the lever element in order to move the lever element for tensioning or relaxing the brake band.
  • the fixed end of the brake band of the band brake can be connected fixed to the housing in any manner.
  • a first eccentric shaft is provided with at least one eccentric portion or the like, to which an operable end of the brake band of the band brake is articulated.
  • the fixed end of the band brake may e.g. be kept fixed to the housing via a bearing pin or the like.
  • the fixed end is connected to a further eccentric shaft with an eccentric portion.
  • the fixed end of the second band brake is held on a non-eccentrically shaped shaft portion of the first eccentric shaft.
  • an operation over eccentric shafts is cost-effective, since they can be produced, for example, by deformed wires in the simplest way.
  • the band brakes are actuated by appropriate rotational movement of the eccentric shafts.
  • the rotational movement of the eccentric shaft can be realized by a corresponding mechanism of piston-cylinder units as actuators.
  • a central bearing unit to be used for holding the ends of the brake bands of the band brakes.
  • a central bearing unit at least one carrier or the like can be provided with receiving sockets for receiving the associated ends of the eccentric shafts and the bearing pin.
  • the ends of the brake bands of the band brakes may e.g. each have a suspension lug, which is designed such that the eccentric shaft or the bearing pin is feasible. In this way, each end of a brake band can be easily connected to the associated shaft. There are also other types of connection between the end of the brake band and the associated shaft conceivable.
  • the proposed centrally synchronized dual-clutch transmission can be configured as desired in terms of the number of gears and also with regard to the structural arrangement of the individual components.
  • a claw-connected dual-clutch transmission is used, which also realizes Windungs réelle in addition to the powershift gears, which are switchable both by an internal circuits and by an external circuit.
  • other transmission systems with the central synchronization according to the invention provided by means of band brakes are also possible.
  • Figure 1 is a schematic, sectional view of an exemplary illustrated dual-clutch transmission with central synchronization. 2 shows a schematic, three-dimensional detailed view of band brakes according to a first embodiment variant of the dual-clutch transmission according to the invention;
  • FIG. 3 shows a schematic, three-dimensional detailed view of band brakes according to a second embodiment variant of the dual-clutch transmission according to the invention
  • FIG. 4 shows a further schematic, three-dimensional detail view of band brakes according to the second embodiment variant of the dual-clutch transmission according to the invention
  • Fig. 6 is a schematic, three-dimensional view of an eccentric shaft of the band brake of the second embodiment of the dual clutch transmission.
  • a multi-speed dual clutch transmission is shown in section by way of example.
  • the dual-clutch transmission is designed as a centrally synchronized, claw-connected transmission and comprises two clutches whose input sides are connected to a drive shaft.
  • a torsional vibration damper is arranged on the drive shaft.
  • the output sides of the clutches are connected to one of two coaxial 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_v1, w_v2 are provided, which are arranged axially parallel to each other.
  • each countershaft w_v1, w_v2 a plurality of idler gears are arranged, which are in engagement with fixed gears on the transmission input shafts w_K1, w_K2.
  • several internally operated switching devices are provided on each countershaft w_v1, w_v2.
  • the transmission input shafts w_k1 and w_k2 can also be made dependent in order to realize winding turns in the dual-clutch transmission.
  • the dual-clutch transmission for braking each partial transmission to a braking device, wherein according to the invention a first band brake 1 the first partial transmission and a second band brake 2 are assigned to the second partial transmission.
  • the band brakes 1, 2 can be connected so that the band brakes 1, 2 are each assigned directly or indirectly to a transmission input shaft w_k1, w_k2, that is, in each case a band brake 1, 2 can brake one of the partial transmission.
  • the respective sub-transmission which is not located in the power flow, can be braked by means of the associated band brake 1, 2 in order to be able to carry out the respective shifting operation centrally synchronized.
  • the first band brake 1, which is assigned to the first partial transmission, can be provided on a loose wheel 3 of the sixth gear of the first countershaft w_v1.
  • the idler gear 3 has an axially provided next to the toothing 4 cylindrical portion 5, at the peripheral region of the brake band 6 of the first band brake 1 at least partially applied.
  • the second band brake 2 which is assigned to the second partial transmission, is provided on a loose wheel 7 of the fifth or seventh gear of the second countershaft w_v2.
  • the idler gear 7 has a radial step 8 axially adjacent to the toothing 9 of the idler gear 7.
  • the gradation 8 is the brake band 10 of the second band brake 2 at least partially.
  • FIG. 2 shows a first possible variant embodiment of the dual-clutch transmission with band brakes 1, 2 actuated in each case via a lever element 11, 12.
  • each band brake 1, 2 comprises a brake band 6, 10, on which a suitable friction lining is applied.
  • Each brake band 6, 10 has a fixed end, which is fixed to the housing, and an actuatable end, which is in operative connection with an actuating device, not shown, to tension the brake band 6, 10 or to relax, to a corresponding braking effect on the associated idler gear 3, 7 cause.
  • the respective end of the brake band 6, 10 has a suspension lug, which has a correspondingly shaped recess for fastening.
  • the lever element 1 1, 12 is in each case connected to a, e.g. As a piston-cylinder unit formed actuator coupled so that by appropriate movement of the lever member 1 1, 12 and the operable end, a tension or relaxation of the brake band 6, 10 of the band brake 1, 2 takes place.
  • a piston-cylinder unit formed actuator coupled so that by appropriate movement of the lever member 1 1, 12 and the operable end, a tension or relaxation of the brake band 6, 10 of the band brake 1, 2 takes place.
  • FIGS. 3 to 6 show various views of a second variant of the dual-clutch transmission with eccentric shafts 14,
  • a first eccentric shaft 14 is provided with at least one eccentric portion 16 for actuating the first band brake 1, to which an operable end of the brake band 6 of the first band brake 1 is articulated.
  • the fixed end of the brake band 6 of the first band brake 1 is fixed to the housing via the bearing pin 13.
  • the fixed end of the brake band 10 of the second band brake 2 is attached to a non-concentric shaft portion 17 of the first eccentric shaft 14.
  • the operable end of the brake band 10 of the second band brake 2 is articulated to an eccentric portion 18 of the second eccentric shaft 15, wherein the eccentric portion 18 of the second eccentric shaft 15 offset in the axial direction to the approximately centrally located eccentric portion
  • the brake band 6 of the first band brake 1 can be tensioned or relaxed.
  • the brake band 10 of the second band brake 2 can be stretched or relaxed.
  • FIG. 4 shows a possible mounting of the two eccentric shafts 14, 15 and of the bearing pin 13.
  • a central bearing unit consisting of two mutually parallel carriers 19, 20 is provided with corresponding receiving bushes for receiving the associated ends of the eccentric shafts 14,15 and the bearing pin 13.
  • a plurality of axial stop disks 21 are preferably arranged on both sides on the side of the carriers 19, 20 facing away from the respective ends of the shafts.
  • the shown storage unit allows a space-saving, compact arrangement. But there are also separate storage conceivable.
  • FIG. 5 shows an individual part illustration of the brake band 10 with the exemplarily designed suspension lugs.
  • the suspension straps of the brake band 10 are designed differently in contrast to the brake band 6.
  • substantially circular recess 23 is provided on the suspension lug.
  • the diameter of the recess 23 is slightly larger than the diameter of the bearing pin 13.
  • an elongated in the direction of the brake band 10 magnifying recess 24 is provided on the suspension lug.
  • the widening region of the recess 24 is dimensioned such that an axial passage of the eccentric shaft 14, 15 is made possible.
  • both suspension lugs are provided with an approximately circular recess 23.
  • FIG. 6 shows an example of an individual part of the first eccentric shaft 14 by way of example.
  • the eccentric shaft 14 and 15 can be produced at least in part as a shaped part.
  • the first eccentric shaft 14 has a centrally disposed eccentric portion 16 and two non-eccentrically shaped shaft portions 17, 22.
  • the eccentric portion 18 is not arranged centrally on the second eccentric shaft 15.
  • the band brake 1, 2 coefficient of friction is more sensitive. If the operation takes place on the outgoing side of the brake band 6, 10, no self-amplification occurs, then that higher braking forces are required, the band brake 1, 2 then friction coefficient is less sensitive. This may possibly be done a better dosage of the braking force.

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Abstract

Es wird ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug mit einer Zentralsynchronisierung vorgeschlagen, bei der zum Abbremsen jedes Teilgetriebes eine Bremseinrichtung vorgesehen ist, wobei als Bremseinrichtung eine Bandbremse (1, 2) vorgesehen ist.

Description

Doppelkupplunαsαetriebe in Vorαeleαebauweise für ein Fahrzeug mit einer
Zentralsynchronisierunq
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug mit einer Zentralsynchronisierung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Fahrzeugtechnik sind mehrgängige Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Üblicherweise umfasst das Doppelkupplungsgetriebe 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. Bei dem Doppelkupplungsgetriebe werden die Gänge grundsätzlich in dem Teilgetriebe ein- beziehungsweise ausgelegt, welches sich nicht im Kraftfluss befindet. Das Einlegen der Gänge erfolgt dabei mittels Synchronisierungen, die jedem zu schaltenden Losrad zugeordnet sind.
Aus der Druckschrift DE 102 43 278 A1 ist eine Vorrichtung zur Synchronisierung eines Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Bremseinrichtung mit zwei Gethebeeingangswellenbremsen. Den beiden Teilgetrieben sind zudem verstellbare Synchronelemente zur Drehzahlsynchronisierung zugeordnet. Die Synchronelemente sind als Reibringe ausgebildet, die bei der axialen Verschiebung der Schaltstange mit der jeweiligen Schaltmuffe in Kontakt kommen. Dadurch wird bei einem Schaltvorgang die schnellere Welle gegenüber der langsameren Welle abgebremst. Zur Unterstützung der Synchronisierungen sind jedem Teilgetriebe die Getriebeeingangswellenbremsen zugeordnet. Die Wellenbremsen sind über eine Steuereinrichtung ansteuerbar und können die zur Synchronisierung erforderliche Reibleistung, das heißt, das Abbremsen der jeweiligen Welle, erzeugen. Die vorgesehenen Getriebeein- gangswellenbremsen und die Synchronelemente erfordern jedoch einen zusätzlichen nicht unerheblichen Bauraum.
Ferner ist aus der Druckschrift DE 102 25 331 A1 ein Lastschaltgetriebe mit Zentralsynchronisierung in Vorgelegebauweise bekannt. Bei dem Lastschaltgetriebe erfolgt die Synchronisierung zentral, so dass in der Regel die anderen Schalteinrichtungen unsynchronisiert ausgeführt werden können. Dazu werden zwei Schaltelemente als leistungsfähige Synchronelemente ausgeführt, welches kostenintensiv und bauraumaufwändig ist.
Der vorliegenden Erfindungen liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Doppelkupplungsgetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches mit kostengünstigen und einen möglichst geringen Bauraum benötigenden Getriebebremsen ausgestattet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Es wird demnach ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug mit einer Zentralsynchronisierung vorgeschlagen, bei der zum Abbremsen jedes Teilgetriebes eine Bremseinrichtung vorgesehen ist, wobei als Bremseinrichtung jeweils eine Bandbremse oder dergleichen verwendet wird.
Bandbremsen als Bremseinrichtungen sind besonders kostengünstig, da es sich im Wesentlichen um einen gebogenen Streifen aus Blech oder dergleichen handelt, auf dem ein geeigneter Reibbelag zum Beispiel aus einem speziellen in Harz getränkten Papier oder dergleichen aufgebracht beziehungswei- se aufgeklebt ist. Es sind jedoch auch andere Ausführungen von Bandbremsen einsetzbar. Beispielsweise können einfach umschlingende oder auch mehrfach umschlingende Bandbremsen zum Einsatz kommen, bei denen die Enden zum Beispiel mit angenieteten Bandschlössern oder dergleichen befestigt sind. Der Umschlingungswinkel kann vorzugsweise etwa 300° bei Einfachumschlingung und etwa 700° bei Doppelumschlingung liegen. Es sind auch andere Umschlingungswinkel möglich.
Ein wesentlicher Vorteil beim Einsatz von Bandbremsen als Getriebebremsen ergibt sich daraus, dass Bandbremsen ein deutlich geringeres Gewicht als die sonst verwendeten Synchronisierungen haben. Somit erzeugt die Bandbremse nahezu kein zusätzliches Massenträgheitsmoment an dem zugeordneten Zahnrad. Dadurch ergibt sich ein deutlich geringeres Massenträgheitsmoment im gesamten System durch den Entfall der sonst erforderlichen Synchronisierungen. Insbesondere bei der Verwendung von so genannten Innenschaltungen bei dem Doppelkupplungsgetriebe können die Bandbremsen baulängenneutral in dem Doppelkupplungsgetriebe untergebracht werden.
Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe können je nach Anwendung die Bandbremsen auf einer der Vorgelegewellen und/oder auch auf einer der Getriebeeingangswellen aneordnet sein. Es ist auch möglich, dass eine Bandbremse auf einer Vorgelegewelle und die andere Bandbremse auf einer Getriebeeingangswelle angeordnet sind. Vorzugsweise können die Bandbremsen zumindest einem Losrad der Vorgelegewellen und/oder zumindest einem Festrad der Getriebeeingangswellen zugeordnet sein. Je nach Ausführung können die Bandbremsen koaxial zu den zugeordneten Wellen angeordnet sein. Bevorzugt können die Bandbremsen auch axial nebeneinander vorgesehen sein. Es sind jedoch auch andere Anordnungsmöglichkeiten denkbar. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsvariante kann beispielsweise eine erste Bandbremse dem Losrad für den sechsten Gang des ersten Teilgetriebes und eine zweite Bandbremse dem Losrad für den fünften beziehungsweise siebenten Gang des zweiten Teilgetriebes zugeordnet sein. Somit ist jedem Teilgetriebe eine Bandbremse zugeordnet. Bei einer anderen konstruktiven Ausgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes können die Bandbremsen auch anderen Losrädern zugeordnet sein.
Vorzugsweise können die Bandbremsen mittels zumindest einer elektrischen, elektromechanischen, hydraulischen, elektrohydraulischen und/oder pneumatischen Betätigungseinrichtung betätigt werden. Es ist möglich, dass für beide Bandbremsen eine gemeinsame Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, die es ermöglicht die Bandbremsen unabhängig voneinander anzusteuern. Denkbar ist jedoch auch, dass separate Betätigungseinrichtungen für die Bandbremsen eingesetzt werden.
Als Betätigungseinrichtung kann gemäß einer möglichen Ausgestaltung eine Kolben-Zylindereinheit vorgesehen sein. Somit kann das Bremsband der jeweiligen Bandbremse durch die Kolbenbewegung gespannt oder entlastet werden, so dass die Bremswirkung in gewünschter Weise verändert werden kann. Vorteilhafterweise kann die Betätigungseinrichtung auch eine elektromotorische Einheit umfassen, so dass die Bremswirkung elektrisch verändert werden kann.
Unabhängig von der Betätigungsart und -weise kann der Betätigungseinrichtung oder dem Bremsband der Bandbremse ein Rückstellelement zum Sicherstellen eines Lüftspiels am Bremsband zugeordnet sein. Als Rückstellelement kann z.B. eine Rückstellfeder oder dergleichen eingesetzt werden. Es sind auch andere Einstellelemente verwendbar. Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass zur Betätigung der jeweiligen Bandbremse ein Hebelelement oder dergleichen an dem betätigbaren Ende des Bremsbandes der Bandbremse angelenkt ist. Auf diese Weise kann die Betätigungseinrichtung, welche zum Beispiel als Kolben- Zylindereinheit ausgebildet ist, mit dem Hebelelement in Wirkverbindung stehen, um das Hebelelement zum Spannen oder Entspannen des Bremsbandes zu bewegen. Das feste Ende des Bremsbandes der Bandbremse kann auf beliebige Weise gehäusefest verbunden sein.
Eine andere Möglichkeit die Bandbremse in Wirkverbindung mit der Betätigungseinrichtung zu bringen, kann dadurch realisiert werden, dass zur Betätigung einer Bandbremse eine erste Exzenterwelle mit zumindest einem Exzenterabschnitt oder dergleichen vorgesehen ist, an dem ein betätigbares Ende des Bremsbandes der Bandbremse angelenkt ist. Das feste Ende der Bandbremse kann z.B. über einen Lagerbolzen oder dergleichen gehäusefest gehalten werden. Ferner ist zur Betätigung einer weiteren beziehungsweise zweiten Bandbremse das feste Ende mit einer weiteren Exzenterwelle mit einem exzentrischen Abschnitt verbunden. Das feste Ende der zweiten Bandbremse ist dagegen an einem nicht exzentrisch ausgebildeten Wellenabschnitt der ersten Exzenterwelle gehalten. Dadurch können Bauteile durch die gemeinsame Befestigung eingespart werden. Zudem ist eine Betätigung über Exzenterwellen kostengünstig, da diese beispielsweise durch umgeformte Drähte auf einfachste Weise herstellbar sind.
Bei der Verwendung von Exzenterwelle werden die Bandbremsen durch entsprechende Drehbewegung der Exzenterwellen betätigt. Die Drehbewegung der Exzenterwelle können durch eine entsprechende Mechanik auch von Kolben-Zylindereinheiten als Betätigungseinrichtungen realisiert werden. Es sind aber auch andere Betätigungsarten denkbar. Bei der Betätigung der Bandbremsen mittels Exzenterwellen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zum Halten der Enden der Bremsbänder der Bandbremsen eine zentrale Lagereinheit verwendet wird. Es sind aber auch separate Lagerungen denkbar. Als zentrale Lagereinheit kann zumindest ein Träger oder dergleichen mit Aufnahmebuchsen zum Aufnehmen der zugeordneten Enden der Exzenterwellen und des Lagerbolzens vorgesehen sein.
Die Enden der Bremsbänder der Bandbremsen können z.B. jeweils eine Anhängelasche aufweisen, welche derart ausgeführt ist, das die Exzenterwelle oder der Lagerbolzens durchführbar ist. Auf diese Weise kann jedes Ende eines Bremsbandes einfach mit der zugeordneten Welle verbunden werden. Es sind auch andere Verbindungsarten zwischen dem Ende des Bremsbandes und der zugeordneten Welle denkbar.
Das vorgeschlagene zentralsynchronisierte Doppelkupplungsgetriebe kann bezüglich der Gangzahl und auch hinsichtlich der konstruktiven Anordnung der einzelnen Bauteile beliebig ausgestaltet sein. Vorzugsweise wird ein klauengeschaltetes Doppelkupplungsgetriebe verwendet, welches neben den lastschaltbaren Gängen auch Windungsgänge realisiert, welche sowohl durch eine Innenschaltungen als auch durch eine Außenschaltung schaltbar sind. Es sind jedoch auch andere Getriebesysteme mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Zentralsynchronisierung mittels Bandbremsen realisierbar.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei für gleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen in den Figuren verwendet werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, geschnittene Ansicht eines beispielhaft dargestellten Doppelkupplungsgetriebes mit Zentralsynchronisierung; Fig. 2 eine schematische, dreidimensionale Detailansicht von Bandbremsen gemäß einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes;
Fig. 3 eine schematische, dreidimensionale Detailansicht von Bandbremsen gemäß einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes;
Fig. 4 eine weitere schematische, dreidimensionale Detailansicht von Bandbremsen gemäß der zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes;
Fig. 5 eine schematische, dreidimensionale Ansicht eines Bremsbandes der Bandbremse; und
Fig. 6 eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer Exzenterwelle der Bandbremse der zweiten Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes.
In Figur 1 ist beispielhaft ein mehrgängiges Doppelkupplungsgetriebe im Schnitt dargestellt. Das Doppelkupplungsgetriebe ist als zentralsynchronisiertes, klauengeschaltetes Getriebe ausgestaltet und umfasst zwei Kupplungen, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle verbunden sind. Zudem ist an der Antriebswelle ein Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet. Die Ausgangsseiten der Kupplungen 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_v1 , w_v2 vorgesehen, welche achsparallel zueinander angeordnet sind. An jeder Vorgelegewelle w_v1 , w_v2 sind mehrere Losräder angeordnet, welche mit Festrädern an den Getriebeeingangswellen w_K1 , w_K2 in Eingriff stehen. Um die Losräder der jeweiligen Vorgelegewelle w_v1 , w_v2 schalten zu können, sind mehrere von Innen betätigte Schaltvorrichtungen an jeder Vorgelegewelle w_v1 , w_v2 vorgesehen. Neben dem Schalten der lastschaltbaren Gänge können auch die Getriebeeingangswellen w_k1 und w_k2 in Abhängigkeit gebracht werden, um Windungsgänge bei dem Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante weist das Doppelkupplungsgetriebe zum Abbremsen jedes Teilgetriebes eine Bremseinrichtung auf, wobei erfindungsgemäß eine erste Bandbremse 1 dem ersten Teilgetriebe und eine zweite Bandbremse 2 dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet sind. Die Bandbremsen 1 , 2 können dabei so angebunden sein, dass die Bandbremsen 1 , 2 jeweils direkt oder indirekt einer Getriebeeingangswelle w_k1 , w_k2 zugeordnet sind, das heißt, jeweils eine Bandbremse 1 , 2 kann eines der Teilgetriebe abbremsen. Auf diese Weise kann das jeweils sich nicht im Kraftfluss befindliche Teilgetriebe mittels der zugeordneten Bandbremse 1 , 2 abgebremst werden, um den jeweiligen Schaltvorgang zentralsynchronisiert durchführen zu können.
Wie Figur 1 zu entnehmen ist, kann die erste Bandbremse 1 , welche dem ersten Teilgetriebe zugeordnet ist, an einem Losrad 3 des sechsten Ganges der ersten Vorgelegewelle w_v1 vorgesehen sein. Dazu weist das Losrad 3 einen axial neben der Verzahnung 4 vorgesehenen zylindrischen Abschnitt 5 auf, an dessen Umfangsbereich das Bremsband 6 der ersten Bandbremse 1 zumindest teilweise anliegt.
Die zweite Bandbremse 2, welche dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet ist, ist an einem Losrad 7 des fünften bzw. siebenten Ganges der zweiten Vorgelegewelle w_v2 vorgesehen. Dazu weist das Losrad 7 eine radiale Abstufung 8 axial neben der Verzahnung 9 des Losrades 7 auf. An dem Umfangsbereich der Abstufung 8 liegt das Bremsband 10 der zweiten Bandbremse 2 zumindest teilweise an. Somit kann je nach Bedarf das Losrad 3 und somit das erste Teilgetriebe sowie das Losrad 7 und somit das zweite Teilgetriebe abgebremst werden.
In Figur 2 ist eine erste mögliche Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes mit jeweils über ein Hebelelement 1 1 ,12 betätigten Bandbremsen 1 , 2 gezeigt. Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante umfasst jede Bandbremse 1 , 2 ein Bremsband 6, 10, auf dem ein geeigneter Reibbelag aufgebracht ist. Jedes Bremsband 6, 10 weist ein festes Ende, welches gehäusefest angeordnet ist, und ein betätigbares Ende auf, welches mit einer nicht weiter dargestellten Betätigungseinrichtung in Wirkverbindung steht, um das Bremsband 6, 10 zu spannen oder zu entspannen, um eine entsprechende Bremswirkung an dem zugeordneten Losrad 3, 7 zu bewirken. Das jeweilige Ende des Bremsbandes 6, 10 weist eine Anhängelasche auf, die eine entsprechend gestaltete Ausnehmung zum Befestigen aufweist.
Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß Figur 2 ist das Hebelelement 1 1 , 12 jeweils mit einer z.B. als Kolben-Zylindereinheit ausgebildeten Betätigungseinrichtung gekoppelt, so dass durch entsprechendes Bewegen des Hebelelements 1 1 , 12 beziehungsweise des betätigbaren Endes eine Spannung oder eine Lockerung des Bremsbandes 6, 10 der Bandbremse 1 , 2 erfolgt.
Da die Ansteuerung der beiden Bandbremsen 1 , 2 unabhängig voneinander erfolgt, also nicht gleichzeitig, könnte eine gemeinsame Ansteuerung erfolgen. Es sind aber auch separate Ansteuerungen möglich. Die festen Enden der beiden Bandbremsen 1 , 2 sind über ihre jeweiligen Anhängelaschen an einem gehäusefesten Lagerbolzen 13 befestigt. In den Figuren 3 bis 6 sind verschiedene Ansichten einer zweiten Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes mit über Exzenterwellen 14,
15 betätigten Bandbremsen 1 , 2 dargestellt. Bei der zweiten Ausführungsvariante ist zur Betätigung der ersten Bandbremse 1 eine erste Exzenterwelle 14 mit zumindest einem Exzenterabschnitt 16 vorgesehen, an dem ein betätigbares Ende des Bremsbandes 6 der ersten Bandbremse 1 angelenkt ist. Das feste Ende des Bremsbandes 6 der ersten Bandbremse 1 ist gehäusefest über den Lagerbolzen 13 befestigt. Ferner ist zur Betätigung der zweiten Bandbremse 2 das feste Ende des Bremsbandes 10 der zweiten Bandbremse 2 an einem nicht konzentrisch ausgeführten Wellenabschnitt 17 der ersten Exzenterwelle 14 befestigt. Das betätigbare Ende des Bremsbandes 10 der zweiten Bandbremse 2 ist an einem Exzenterabschnitt 18 der zweiten Exzenterwelle 15 angelenkt, wobei der Exzenterabschnitt 18 der zweiten Exzenterwelle 15 in axialer Richtung versetzt zu dem etwa mittig angeordneten Exzenterabschnitt
16 der ersten Exzenterwelle 14 angeordnet ist.
Wenn die erste Exzenterwelle 14 über eine nicht weiter dargestellte Betätigungseinrichtung gedreht wird, kann das Bremsband 6 der ersten Bandbremse 1 gespannt oder entspannt werden. Wenn dagegen die zweite Exzenterwelle 15 über eine nicht weiter dargestellte Betätigungseinrichtung gedreht wird, kann das Bremsband 10 der zweiten Bandbremse 2 gespannt oder entspannt werden.
In Figur 4 ist eine mögliche Lagerung der beiden Exzenterwellen 14,15 und des Lagerbolzens 13 gezeigt. Als Lagerung ist eine zentrale Lagereinheit bestehend aus zwei parallel zueinander angeordneten Trägern 19, 20 mit entsprechenden Aufnahmebuchsen zum Aufnehmen der zugeordneten Enden der Exzenterwellen 14,15 und des Lagerbolzens 13 vorgesehen. Des Weiteren sind an der den jeweiligen Enden der Wellen abgewandten Seite der Träger 19, 20 mehrere axiale Anlaufscheiben 21 vorzugsweise beidseitig angeordnet. Die gezeigte Lagereinheit ermöglicht eine bauraumsparende, kompakte Anordnung. Es sind aber auch separate Lagerungen denkbar.
Figur 5 zeigt eine Einzelteildarstellung des Bremsbandes 10 mit den beispielhaft ausgeführten Anhängelaschen. Die Anhängelaschen des Bremsbandes 10 sind im Gegensatz zum Bremsband 6 unterschiedlich ausgestaltet. An dem festen Ende des Bremsbandes 10 ist eine an den Lagerbolzen 13 angepasste, im Wesentlichen kreisförmige Ausnehmung 23 an der Anhängelasche vorgesehen. Der Durchmesser der Ausnehmung 23 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Lagerbolzens 13. An dem betätigbaren Ende des Bremsbandes 10 ist dagegen eine längliche sich in Richtung des Bremsbandes 10 vergrößernde Ausnehmung 24 an der Anhängelasche vorgesehen. Der sich erweiternde Bereich der Ausnehmung 24 ist so bemessen, dass ein axiales Durchführen der Exzenterwelle 14, 15 ermöglicht wird. Bei dem Bremsband 6 der ersten Bandbremse 1 sind beide Anhängelaschen mit einer etwa kreisförmigen Ausnehmung 23 versehen.
Schließlich stellt Fig. 6 eine Einzelteildarstellung der ersten Exzenterwelle 14 beispielhaft dar. Die Exzenterwelle 14 und 15 sind zumindest zum Teil als Umformteil herstellbar. Die erste Exzenterwelle 14 weist einen mittig angeordneten Exzenterabschnitt 16 sowie zwei nicht exzentrisch ausgebildete Wellenabschnitte 17, 22 auf. Bei der zweiten Exzenterwelle 15 ist im Unterschied zur ersten Exzenterwelle 14 der Exzenterabschnitt 18 nicht mittig an der zweiten Exzenterwelle 15 angeordnet.
Unabhängig davon, ob die Bandbremsen 1 , 2 mittels eines Hebelelements 1 1 ,12 oder mittels Exzenterwellen 14,15 betätigt werden, ist bei einer Betätigung an der auflaufenden Seite des Bremsbandes 6, 10 eine Selbstverstärkung und somit eine geringere Bremskraft erforderlich, wobei die Bandbremse 1 , 2 Reibwert empfindlicher ist. Wenn die Betätigung an der ablaufenden Seite des Bremsbandes 6, 10 erfolgt, tritt keine Selbstverstärkung auf, so dass höhere Bremskräfte erforderlich sind, wobei die Bandbremse 1 , 2 dann Reibwert unempfindlicher ist. Dadurch kann eventuell eine bessere Dosierung der Bremskraft erfolgen.
Bezuqszeichen
1 erste Bandbremse
2 zweite Bandbremse
3 Losrad des sechsten Ganges
4 Verzahnung
5 zylindrischen Abschnitt
6 Bremsband der ersten Bandbremse
7 Losrad des fünften Ganges
8 Abstufung
9 Verzahnung
10 Bremsband der zweiten Bandbremse
11 Hebelelement
12 Hebelelement
13 Lagerbolzens
14 erste Exzenterwelle
15 zweite Exzenterwelle
16 Exzenterabschnitt der ersten Exzenterwelle
17 nicht exzentrischer Wellenabschnitt
18 Exzenterabschnitt der zweiten Exzenterwelle
19 Träger
20 Träger
21 axiale Anlaufscheiben
22 nicht exzentrischer Wellenabschnitt
23 im Wesentlichen kreisförmige Ausnehmung
24 im Wesentlichen längliche Ausnehmung w_K1 erste Getriebeeingangswelle w_K2 zweite Getriebeeingangswelle w_v1 erste Vorgelegewelle w_v1 zweite Vorgelegewelle

Claims

Patentan sprü ch e
1. Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug, mit einer Zentralsynchronisierung, wobei zum Abbremsen jedes Teilgetriebes eine Bremseinrichtung vorgesehen ist, dadurch geken n zei ch n et, dass als Bremseinrichtung eine Bandbremse (1 , 2) vorgesehen ist.
2. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch geken n zei ch n et, dass zumindest eine Bandbremse (1 , 2) auf einer der Vorgelegewellen (w_v1 , w_v2) angeordnet ist.
3. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest eine Bandbremse (1, 2) auf einer der Getriebeeingangswellen (w_k1 , w_k2) angeordnet ist.
4. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest eine Bandbremse (1 , 2) einem Losrad (3, 7) und/oder einem Festrad zugeordnet ist.
5. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 4, dadurch ge ken n zei c h n e t, dass eine erste Bandbremse (1) dem Losrad (3) für den sechsten Gang des ersten Teilgetriebes und dass eine zweite Bandbremse (2) dem Losrad (7) für den fünften Gang des zweiten Teilgetriebes zugeordnet ist.
6. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e ke n n z e i c h n et, dass die Bandbremsen (1 , 2) mittels zumindest einer elektrischen, elektromechanischen, hydraulischen, elektrohydrauli- schen und/oder pneumatischen Betätigungseinrichtung betätigbar sind.
7. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch ge ken n zei c h n e t, dass die Betätigungseinrichtung eine Kolben-Zylindereinheit umfasst.
8. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch ge ken n zei c h n e t, dass die Betätigungseinrichtung eine elektromotorische Einheit umfasst.
9. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 6 bis 8, dadurch g e k e n n zei ch n et, dass der Betätigungseinrichtung oder dem Bremsband (6, 10) der jeweiligen Bandbremse (1, 2) ein Rückstellelement zugeordnet ist.
10. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch g e ke n n z e i c h n e t, dass zur Betätigung jeder Bandbremse (1 , 2) ein an dem betätigbaren Ende des Bremsbandes (6, 10) jeder Bandbremse (1, 2) ein Hebelelement (11, 12) angelenkt ist, wobei das feste Ende des Bremsbandes (6, 10) jeder Bandbremse (1 , 2) gehäusefest ist.
11. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch ge ke n n ze i c h n et, dass zur Betätigung der ersten Bandbremse (1) eine erste Exzenterwelle (14) mit zumindest einem Exzenterabschnitt (16) vorgesehen ist, an dem ein betätigbares Ende des Bremsbandes (6) der ersten Bandbremse (1) angelenkt ist, wobei das feste Ende des Bremsbandes (6) der ersten Bandbremse (1 ) gehäusefest befestigt ist.
12. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 11 , dadurch g e ke n n ze i c h n e t, dass zur Betätigung der zweiten Bandbremse (2) das feste Ende des Bremsbandes (10) der zweiten Bandbremse (2) an einem Wellenabschnitt (17) der ersten Exzenterwelle (14) befestigt ist, und dass das betätigbare Ende des Bremsbandes (10) der zweiten Bandbremse (2) an einem Exzenterabschnitt (18) einer zweiten Exzenterwelle (15) angelenkt ist.
13. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch g e ke n n z e i c h n e t, dass das feste Ende des Bremsbandes (6, 10) der jeweiligen Bandbremse (1, 2) an einem gehäusefesten Lagerbolzen (13) befestigt ist.
14. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch g e ke n n z e i c h n e t, dass eine Lagereinheit zum Halten der Enden der Bremsbänder (6, 10) der Bandbremsen (1 , 2) vorgesehen ist.
15. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 14, dadurch g e ke n n ze i c h n e t, dass die Lagereinheit zumindest einen Träger (19, 20) mit Aufnahmebuchsen zum Aufnehmen der zugeordneten Enden der Exzenterwellen (14, 15) und des Lagerbolzens (13) aufweist.
16. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Ende des Bremsbandes (6) eine Anhängelasche mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Ausnehmung (23) aufweist, welche derart ausgeführt ist, dass der Lagerbolzen (13) durchführbar ist.
17. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e ke n n z e i c h n et, dass die Enden des Bremsbandes (10) unterschiedliche Anhängelaschen aufweisen, wobei das feste Ende eine Anhängelasche mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Ausnehmung (23) und das betätigbare Ende eine Anhängelasche mit einer im Wesentlichen länglichen sich erweiternden Ausnehmung (24) aufweisen, welche derart ausgeführt sind, dass die Exzenterwellen (14, 15) oder der Lagerbolzen (13) durchführbar sind.
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