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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einer Leistungsquelle,
einem Drehmomentwandler und einem kompakten Siebenganggetriebe mit zwei
Reibungsschaltkupplungen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Doppelkupplungsgetriebe
(DCT von dual clutch transmissions) sind mit Reibungsanfahrkupplungen
konstruiert worden, die eine Fahrzeugleistungsquelle, wie etwa einen
Motor, mit einem Vorgelegewellengetriebe verbinden. Doppelkupplungsgetriebe
sind für
ihre sportlichen, leistungsorientierten Eigenschaften bekannt. Doppelkupplungsgetriebe zeigen
typischerweise aufgrund eines guten Zahnradkämmungswirkungsgrades und einer
Flexibilität der
Verhältnisauswahl
eine gute Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Synchroneinrichtungen werden
typischerweise verwendet, um Zahnräder mit den Vorgelegewellen
in Eingriff zu bringen und somit den Leistungsfluss von der eingerückten Eingangskupplung
zu einer Abtriebswelle abzuschließen. Die Synchroneinrichtungen
haben geringe Durchrutschverluste, wodurch der Gesamtbetriebswirkungsgrad
verbessert wird. Jedoch haben Doppelkupplungsgetriebe gewisse spezifische
Konstruktionserwägungen.
Aufgrund der starken Wärme,
die während
des Durchrutschens oder Schlupfens erzeugt wird, müssen beispielsweise
die Schaltkupplungen eine relativ große Größe aufweisen und man muss sich
mit Flattern und der Haltbarkeit des Öls befassen. Zusätzlich werden für die Reibungsschaltkupplungen
aufgrund der Wärmedissipationsanforderungen
dieser großen
Kupplungen typischerweise Kühlkreise
relativ komplex. Da Nebenwellen- (layschaft) oder Vorgelegewellengetriebe
typischerweise viele Sätze
von axial ausgerichteten, kämmenden
Zahnrädern
aufweisen, kann schließlich
die axiale Gesamtlänge
von Vorgelegewellengetrieben deren Gebrauch bei manchen Fahrzeugkonstruktionen
begrenzen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Antriebsstrang mit einem Drehmomentwandler und Doppelschaltreibungskupplungen,
die mit einer ersten und zweiten konzentrischen Zwischenwelle verbindbar
sind, kombiniert die Glätte und
die Verhältnisverstärkungseffekte
eines Drehmomentwandlers mit den niedrigen Durchrutschverlusten,
die zu Synchroneinrichtungen gehören,
die bei Doppelkupplungskonstruktionen verwendet werden, deren vorzugsweise
sieben feste Vorwärtsdrehzahlverhältnisse
in einer axial kompakten Konstruktion bereitgestellt werden. Mehrere
Aspekte des Antriebsstrangs tragen zu der Minimierung der axialen
Länge bei.
Beispielsweise kämmen
antreibende Zahnräder, die
zur gemeinsamen Rotation mit den Zwischenwellen verbunden sind,
mit angetriebenen Eingangszahnrädern,
die zur Rotation mit jeder der jeweiligen Vorgelegewellen verbindbar
sind, wodurch sie als mehrfach genutzte antreibende Zahnräder fungieren. Vorzugsweise
sind Rückseite
an Rückseite
gelegene Synchroneinrichtungspaare auf den Vorgelegewellen zwischen
benachbarten, kämmenden,
ausgerichteten Zahnradsätzen
gelagert, so dass nur vier Rückseite
an Rückseite
gelegene Synchroneinrichtungspaare notwendig sind und nur vier Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtungen
erforderlich sind, um die Einrückung
der vier Paare zu steuern. Zusätzlich
ist ein Parkzahnrad vorzugsweise zur gemeinsamen Rotation mit einer
der Vorgelegewellen derart verbunden, dass es radial mit einem kämmenden
Ausgangszahnradsatz ausgerichtet ist. (Eine radiale Ebene liegt
in einer Ebene, die Radien der antreibenden oder angetriebenen Zahnräder umfasst,
senkrecht zur Drehachse des Eingangselements, des Ausgangselements,
der Zwischenwellen und Vorgelegewellen in dem Getriebe. So wie dies
hierin verwendet wird, sind dementsprechend Komponenten, die "radial ausgerichtet" sind, in einer radialen
Ebene ausgerichtet.) Darüber
hinaus erlaubt ein Positionieren einer Getriebeölpumpe zwischen dem Drehmomentwandler
und der ersten und zweiten Reibungsschaltkupplungen, dass eine Kupplungsnabe,
die die Reibungsschaltkupplungen lagert, derart konfiguriert sein
kann, dass die Kupplungsnabendurchgänge Öl, das von der Pumpe abgegeben
wird, zu den Reibungsschaltkupplungen führt.
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Der
Antriebsstrang innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung umfasst
im Besonderen eine Leistungsquelle und einen Drehmomentwandler,
der die Leistungsquelle funktional mit einem Getriebeeingangselement
verbindet. Eine erste und eine zweite Reibungsschaltkupplung sind
abwechselnd selektiv einrückbar,
um das Getriebeeingangselement funktional mit einer ersten bzw.
zweiten konzentrischen Zwischenwelle zu verbinden. Ein erstes antreibendes Eingangszahnrad
ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Zwischenwelle verbunden
und kämmt
mit einem ersten Paar angetriebenen Eingangszahnrädern, die
jeweils zur gemeinsamen Rotation mit einer jeweils unterschiedlichen
der Vorgelegewellen verbunden sind, um selektiv Drehmoment auf die
jeweilige Vorgelegewelle zu übertragen,
wenn die erste Reibungseingangskupplung eingerückt ist. Darüber hinaus
ist ein zweites antreibendes Eingangszahnrad zur gemeinsamen Rotation
mit der zweiten Zwischenwelle verbunden und kämmt mit einem zweiten Paar
Eingangszahnrädern,
die jeweils zur gemeinsamen Rotation mit einer jeweils unterschiedlichen
der Vorgelegewellen verbindbar sind, um selektiv Drehmoment auf
die jeweilige Vorgelegewelle zu übertragen,
wenn die zweite Reibungseingangskupplung eingerückt ist. Wenn somit Drehmo ment
durch eine der Reibungskupplungen an die Vorgelegewellen geliefert
wird, übertragen
mehrfach genutzte antreibende Zahnräder auf jeder der Vorgelegewellen
das Drehmoment auf eine der Vorgelegewellen abhängig von den Einrückungen
der Synchroneinrichtung. Die erste Vorgelegewelle umfasst vorzugsweise
zwei antreibende Eingangszahnräder,
und die zweite Vorgelegewelle besitzt zwei weitere antreibende Eingangszahnräder, so
dass vier kämmende,
ausgerichtete Zahnradsätze
für den
Eingang von Drehmoment von der ersten und zweiten Reibungsschaltkupplung
verwendet werden. Es werden vorzugsweise zwei Ausgangszahnradsätze benutzt,
die einen ersten Ausgangszahnradsatz umfassen, der ein erstes antreibendes
Ausgangszahnrad aufweist, das zur gemeinsamen Rotation mit der ersten
Vorgelegewelle verbunden ist, und ein erstes angetriebenes Ausgangszahnrad
aufweist, das zur gemeinsamen Rotation mit dem Ausgangselement verbunden
ist, das ständig mit
dem ersten antreibenden Ausgangszahnrad kämmt. Ähnlich weist der zweite Ausgangszahnradsatz
ein zweites antreibendes Ausgangszahnrad, das zur gemeinsamen Rotation
mit einer zweiten Vorgelegewelle verbunden ist, und ein zweites
angetriebenes Ausgangszahnrad auf, das zur gemeinsamen Rotation
mit dem Ausgangselement verbunden ist und ständig mit dem zweiten antreibenden
Ausgangszahnrad kämmt.
Dementsprechend bilden die antreibenden Eingangs- und Ausgangszahnräder und
die angetriebenen Eingangs- und Ausgangszahnräder dadurch sechs Sätze von
kämmenden, ausgerichteten
Zahnrädern.
Durch die Benutzung der vier Rückseite
an Rückseite
gelegenen Synchroneinrichtungen und durch selektives Einrücken der Reibungsschaltkupplungen
werden sieben Vorwärtsdrehzahlverhältnisse
und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis erreicht.
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Die
einzigartige Packung der Getriebeölpumpe erlaubt ein vereinfachtes
Führen
von Kupplungs- und Schmieröl
und ein kompaktes Einleiten einer Kupplungsnabe, die die Doppelreibungsschaltkupplungen
lagert. Genauer ist die Kupplungsnabe mit Kupplungsnabendurchgängen zum
Führen
von Öl,
das von der Getriebeölpumpe
abgegeben wird, zu der ersten und zweiten Reibungsschaltkupplung
konfiguriert. Ein feststehendes Kupplungsnaben-Lagerelement lagert
vorzugsweise die Kupplungsnabe zumindest teilweise und ist mit Kupplungsnaben-Lagerelementdurchgängen konfiguriert,
die in Fluidverbindung mit den Kupplungsnabendurchgängen stehen, so
dass Öl
von der Getriebeölpumpe
zu den Reibungsschaltkupplungen durch das feststehende Kupplungsnaben-Lagerelement
geführt
werden kann. Die Getriebeölpumpe
befindet sich vorzugsweise radial innen von dem feststehenden Kupplungsnaben-Lagerelement
und ist von diesem teilweise umgeben. Eine Statorlagerwelle verbindet
vorzugsweise einen Statorabschnitt des Drehmomentwandlers mit dem
Kupplungsnaben-Lagerelement. Die Ölpumpe ist
radial außen
von der Statorlagerwelle positioniert. Die Statorlagerwelle ist
vorzugsweise mit Statorlagerwellendurchgängen konfiguriert, die mit
der Ölpumpe
in Fluidverbindung stehen, um Öl, das
von der Ölpumpe
abgegeben wird, zu dem Drehmomentwandler zu führen.
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Die
obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der besten Ausführungsart
der Erfindung leicht deutlich werden, wenn diese in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen genommen wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Antriebsstrangs mit
einem Motor, einem Drehmomentwandler, einem Getriebe mit Doppelreibungsschaltkupplungen
und einer Ölpumpe,
die zwischen dem Drehmomentwandler und den Reibungsschaltkupplungen
angeordnet ist;
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2 ist
eine Tabelle, die einen Einrückplan der
Reibungsschaltkupplungen und Synchroneinrichtungen in dem Antriebsstrang
von 1 zeigt, um sieben Vorwärtsdrehzahlverhältnisse
und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zu
erreichen; und
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3 ist
eine partielle schematische fragmentarische Darstellung des Drehmomentwandlers, der Ölpumpe und
der Reibungsschaltkupplungen des Antriebsstrangs von 1,
die eine Kupplungsnabe, ein Kupplungsnaben-Lagerelement und ein Statorwellenlagerelement
zeigt, die ein Führen
von Öl
von der Ölpumpe
zu dem Drehmomentwandler und zu den Reibungsschaltkupplungen ermöglichen.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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In
den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder
entsprechende Teile in all den verschiedenen Ansichten darstellen,
ist in 1 ein Antriebsstrang 10 für ein Fahrzeug
(das nicht gezeigt ist) gezeigt. Der Antriebsstrang 10 umfasst
eine Leistungsquelle oder einen Motor 14, einen Drehmomentwandler 16 und
ein Getriebe 18. Der Drehmomentwandler 16 umfasst
einen Turbinenradabschnitt 20, einen Pumpenradabschnitt 22 und einen
Statorabschnitt 24. Eine Motorabtriebswelle 23 ist
zur Rotation mit einem Nabenelement 25 verbunden, das mit
dem Pumpenradabschnitt 22 verbunden ist. Der Turbinenradabschnitt 20 ist
mit einem Getriebeeingangselement 26 verbunden. Eine Fluidkupplung
zwi schen dem Pumpenradabschnitt 22 und dem Turbinenradabschnitt 20 verbindet
somit den Motor 14 funktional mit dem Getriebeeingangselement 26. Das
Getriebeeingangselement 26 liegt vorzugsweise in der Natur
einer Welle vor. Eine selektive Einrückung einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 28 lässt zu,
dass der Motor 14 direkt mit dem Eingangselement 26 verbunden
werden kann, wobei der Drehmomentwandler 16 umgangen wird. Die
Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 28 ist
vorzugsweise elektronisch gesteuert und kann mit der Mehrzahl von
Kupplungsplatten verstärkt sein,
um eine große
Kupplungsdrehmomentkapazität bereitzustellen,
wodurch die Wandler-Überrückungskupplung 28 in
die Lage versetzt wird, einen großen Drehmomentbetrag zu übertragen.
Der Statorabschnitt 24 ist an einem feststehenden Element,
wie etwa dem Getriebegehäuse 30,
typischerweise durch eine Freilaufkupplung 32 festgelegt.
Ein Dämpfer 34 ist
funktional mit der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 28 zum
Absorbieren von Vibration verbunden. Eine Getriebeölpumpe 36 ist
funktional zur Rotation mit dem Pumpenradabschnitt 22 verbunden.
Ein Lager für
die Pumpe 36 und eine Fluidverbindung von der Pumpe 36 zu
dem Getriebe 18 und zu dem Drehmomentwandler 16 wird
nachstehend besprochen. Knapp gesagt lagert eine Statorlagerwelle 38 den
Stator und ist radial innen von der Pumpe 36 angeordnet.
Die Statorlagerwelle 38 lagert funktional den Statorabschnitt 24 und
ist mit einem feststehenden Kupplungsnaben-Lagerelement 40 verbunden,
das an dem Getriebegehäuse 30 festgelegt
ist. Eine Kupplungsnabe 42 verbindet das Eingangselement 26 funktional
mit einer ersten und zweiten konzentrischen Zwischenwelle 44, 46 durch selektive
Einrückung
der ersten bzw. zweiten Reibungsschaltkupplung CO und CE.
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Das
Getriebe 18 umfasst darüber
hinaus Vorgelegewellen 50 und 52, die axial von
den Zwischenwellen 44 und 46 beabstandet sind
und im Allgemeinen parallel zu diesen liegen.
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Sechs
ausgerichtete, kämmende
Zahnradsätze
werden dazu benutzt, Drehmoment von den Zwischenwellen 44, 46 über die
Vorgelegewellen 50, 52 auf ein Ausgangselement 56 (das
vorzugsweise in der Form einer Welle vorliegt) zu übertragen,
um mehrere Drehzahlverhältnisse
zwischen dem Eingangselement 26 und dem Ausgangselement 56 herzustellen.
Das Ausgangselement 56 ist mit einem Achsantriebsmechanismus 58 verbunden,
der mit Fahrzeugrädern
(die nicht gezeigt sind) verbunden sein kann.
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Ein
erster kämmender
Zahnradsatz umfasst Zahnräder 60, 62 und 64.
Das Zahnrad 60 ist ein mehrfach genutztes antreibendes
Eingangszahnrad, das zur gemeinsamen Rotation mit der Zwischenwelle 44 verbunden
ist und ständig
mit beiden Zahnrädern 62 und 64 kämmt. Das
Zahnrad 62 ist um die Vorgelegewelle 50 drehbar
und selektiv damit verbindbar. Das Zahnrad 64 ist um die
Vorgelegewelle 52 drehbar und selektiv damit verbindbar.
Ein zweiter kämmender
Zahnradsatz umfasst Zahnräder 66, 68 und 70.
Das Zahnrad 66 ist zur gemeinsamen Rotation mit der Zwischenwelle 44 verbunden
und kämmt ständig mit
beiden Zahnrädern 68 und 70.
Das Zahnrad 68 ist um die Vorgelegewelle 50 drehbar
und selektiv mit dieser verbindbar. Das Zahnrad 70 ist
um die Vorgelegewelle 52 drehbar und selektiv mit dieser verbindbar.
Ein dritter kämmender
Zahnradsatz umfasst Zahnräder 72, 74 und 76.
Das Zahnrad 72 ist zur gemeinsamen Rotation mit der Zwischenwelle 46 verbunden
und kämmt
ständig
mit beiden Zahnrädern 74 und 76.
Das Zahnrad 74 ist um die Vorgelegewelle 50 drehbar
und selektiv zur Rotation mit dieser verbindbar. Das Zahnrad 76 ist
um die Vorgelegewelle 52 drehbar und selektiv mit dieser
verbindbar. Ein vierter kämmender
Zahnradsatz umfasst Zahnrad 78, Zahnrad 80, Zahnrad 82 und
Zahnrad 84. Das Zahnrad 78 ist zur gemeinsamen
Rotation mit der Zwischenwelle 46 verbunden. Das Zahnrad 78 kämmt ständig sowohl
mit Zahnrad 80 als auch mit Zahnrad 82. Das Zahnrad 82 kämmt ständig mit Zahnrad 84.
Das Zahnrad 80 ist um die Vorgelegewelle 50 drehbar
und selektiv mit dieser zur gemeinsamen Rotation verbindbar. Das
Zahnrad 82 ist ein Zwischenrad, das auf einer separaten
Achse I gelagert ist. Das Zahnrad 84 ist um die Vorgelegewelle 52 drehbar
und selektiv mit dieser verbindbar. Die Zahnräder 60, 66, 72 und 78 werden
hierin als antreibende Eingangszahnräder bezeichnet. Die Zahnräder 62, 64, 68, 70, 74, 76, 80 und 84 werden
hierin als angetriebene Eingangszahnräder bezeichnet.
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Das
Getriebe umfasst einen fünften
kämmenden,
ausgerichteten Zahnradsatz, der ein Zahnrad 86 und ein
Zahnrad 88 umfasst. Das Zahnrad 86 ist zur gemeinsamen
Rotation mit der Vorgelegewelle 52 verbunden und kämmt ständig mit
Zahnrad 88, das zur gemeinsamen Rotation mit dem Ausgangselement 56 verbunden
ist. Ein sechster kämmender, ausgerichteter
Zahnradsatz umfasst ein Zahnrad 90, das zur gemeinsamen
Rotation mit der Vorgelegewelle 50 verbunden ist, und ein
Zahnrad 92, das zur gemeinsamen Rotation mit dem Ausgangselement 56 verbunden
ist und ständig
mit Zahnrad 90 kämmt. Die
Zahnräder 86 und 90 werden
hierin als antreibende Ausgangszahnräder bezeichnet und die Zahnräder 88 und 92 werden
hierin als angetriebene Ausgangszahnräder bezeichnet. Der kämmende,
ausgerichtete Zahnradsatz, der die Zahnräder 60, 62, 64 umfasst,
kann als ein erster Eingangszahnradsatz bezeichnet werden. Der kämmende,
ausgerichtete Zahnradsatz, der die Zahnräder 66, 68 und 70 umfasst,
kann als ein zweiter Eingangszahnradsatz bezeichnet werden. Der
kämmende,
ausgerichtete Zahnradsatz, der die Zahnräder 72, 74 und 76 umfasst,
kann als ein dritter Eingangszahnradsatz bezeichnet werden. Der
kämmende,
ausgerichtete Zahnradsatz 78, 80, 82 und 84 kann
hierin als vierter kämmender
Zahnradsatz bezeichnet sein. Der Zahnradsatz, der die Zahnräder 90, 92 umfasst,
kann als ein erster Ausgangszahnradsatz bezeichnet werden, und der
Zahnradsatz, der die Zahnräder 88 und 86 umfasst,
kann als ein zweiter Ausgangszahnradsatz bezeichnet werden. Die
vier Eingangszahnradsätze benutzen
mehrfach genutzte antreibende Eingangszahnräder: Zahnrad 60, Zahnrad 66,
Zahnrad 72 und Zahnrad 78. Jedes der antreibenden
Eingangszahnräder 60, 66, 72 und 78 kämmt mit
Zahnrädern,
die zur Rotation mit jeder der Vorgelegewellen 50, 52 verbindbar
sind. Somit sind die mehrfach genutzten antreibenden Eingangszahnräder jeweils
in der Lage, Drehmoment auf beide Vorgelegewellen zu übertragen,
wobei die Vorgelegewelle, auf die Drehmoment übertragen wird, von der Einrückung von
Synchroneinrichtungen abhängt,
wie es hierin beschrieben wird.
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Ein
Parkzahnrad 94 ist radial mit dem Ausgangszahnradsatz 90, 92 ausgerichtet.
Somit ist das Parkzahnrad 94 in einem ansonsten unbenutzten Leerraum
gelegen und erfordert keinerlei Erhöhung der axialen Länge des
Getriebes 18.
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Das
Getriebe 18 umfasst vier Paare von Rückseite an Rückseite
gelegenen Synchroneinrichtungen A, B, C und D. Das Rückseite
an Rückseite gelegene
Synchroneinrichtungspaar A umfasst eine Synchroneinrichtung A1 und
eine Synchroneinrichtung A3. Die Synchroneinrichtung A1 ist selektiv
einrückbar,
um das Zahnrad 64 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 52 zu
verbinden. Die Synchroneinrichtung A3 ist selektiv einrückbar, um
das Zahnrad 70 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 52 zu
verbinden. Eine einzelne Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtung 96 ist
betreibbar, um entweder die Synchroneinrichtung A1 oder die Synchroneinrichtung
A3 einzurücken.
Genauer ist die Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtung 96 nach
links verschiebbar, um die Synchroneinrichtung A1 einzurücken, und
nach rechts verschiebbar, um die Synchroneinrichtung A3 einzurücken.
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Das
Rückseite
an Rückseite
gelegene Synchroneinrichtungspaar B umfasst Synchroneinrichtungen
B2 und BR. Die Synchroneinrichtung B2 ist selektiv einrückbar, um
das Zahnrad 76 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 52 zu
verbinden. Die Synchroneinrichtung BR ist selektiv einrückbar, um
das Zahnrad 84 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 52 zu
verbinden. Eine einzelne Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtung 98 ist betreibbar,
um die Einrückung
sowohl der Synchroneinrichtung B2 als auch der Synchroneinrichtung
BR zu steuern. Genauer ist die Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtung 98 nach
links verschiebbar, um die Synchroneinrichtung B2 einzurücken, und
nach rechts verschiebbar, um die Synchroneinrichtung BR einzurücken.
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Das
Rückseite
an Rückseite
gelegene Synchroneinrichtungspaar C umfasst eine Synchroneinrichtung
C5 und eine Synchroneinrichtung C7. Die Synchroneinrichtung C5 ist
selektiv einrückbar,
um das Zahnrad 62 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 50 zu
verbinden. Die Synchroneinrichtung C7 ist selektiv einrückbar, um
das Zahnrad 68 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 50 zu
verbinden. Eine einzelne Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtung 100 ist
betreibbar, um die Einrückung
der beiden Synchroneinrichtungen C5 und C7 zu steuern. Genauer ist
die Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtung 100 nach links
verschiebbar, um die Synchroneinrichtung C5 einzurücken, und
nach rechts verschiebbar, um die Synchroneinrichtung C7 einzurücken.
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Das
Rückseite
an Rückseite
gelegene Synchroneinrichtungspaar D umfasst eine Synchroneinrichtung
D6 und eine Synchroneinrichtung D4. Die Synchroneinrichtung D6 ist
selektiv einrückbar,
um das Zahnrad 74 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 50 zu
verbinden. Die Synchroneinrichtung D4 ist selektiv einrückbar, um
das Zahnrad 80 zur gemeinsamen Rotation mit der Vorgelegewelle 50 zu
verbinden. Eine einzelne Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtung 102 ist
betreibbar, um die Einrückung
der beiden Synchroneinrichtungen D6 und D4 zu steuern. Genauer ist
die Synchroneinrichtungsauswahlvorrichtung 102 nach links
verschiebbar, um die Synchroneinrichtung D6 einzurücken, und
nach rechts verschiebbar, um die Synchroneinrichtung D4 einzurücken.
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In 2 ist
der Einrückplan
der Schaltreibungskupplungen CO und CE sowie der Synchroneinrichtungen
gezeigt. Wie es in 2 angegeben ist, werden sieben
Vorwärtsgänge (d.h.
Drehzahlverhältnisse)
und ein Rückwärtsgang
(d.h. Drehzahlverhältnis)
erreicht. Fachleute werden erkennen, dass die in 1 gezeigten
Zahnräder
mit verschiedenen Zähnezahlen
konstruiert sein können,
die, wenn die Kupplungen und Synchroneinrichtungen gemäß der Wahrheitstabelle
von 2 eingerückt
sind, zu sieben Vorwärtsdrehzahlverhältnissen
und zu einem Rückwärtsdrehzahlverhältnis entsprechend
den sieben Vorwärtsgängen und
dem Rückwärtsgang
führen
werden. Beispielsweise können
die folgenden Zähneverhältnisse
unterschiedliche Zahlenwerte aufweisen: Zähnezahl Zahnrad 62/Zähnezahl
Zahnrad 60; Zähnezahl
Zahnrad 64/Zähnezahl
Zahnrad 60; Zähnezahl
Zahnrad 68/Zähnezahl
Zahnrad 66; Zähnezahl
Zahnrad 70/Zähnezahl
Zahnrad 66; Zähnezahl
Zahnrad 74/Zähnezahl
Zahnrad 72; Zähnezahl Zahnrad 76/Zähnezahl
Zahnrad 72; Zähnezahl
Zahnrad 80/Zähnezahl
Zahnrad 78; Zähnezahl
Zahnrad 84/Zähnezahl
Zahnrad 78; Zähnezahl
Zahnrad 86/Zähnezahl
Zahnrad 88; und Zähnezahl
Zahnrad 90/Zähnezahl
Zahnrad 92. Diese Zähnezahlen
werden derart ausgewählt,
dass gewünschte
Drehzahlverhältnisse, Übersetzungsverhältnisstufen
und ein Gesamtdrehzahlverhältnis
erreicht werden.
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Um
das Rückwartsdrehzahlverhältnis herzustellen,
werden die Kupplung CE und die Synchroneinrichtung BR eingerückt. Durch
Einrückung
der Kupplung CE wird Drehmoment von dem Eingangselement 26 auf
die Zwischenwelle 46 übertragen. Durch
Einrückung
der Synchroneinrichtung BR wird Drehmoment von der Zwischenwelle 44 auf
die Vorgelegewelle 52 über
die kämmenden
Zahnräder 78, 82 und 84 übertragen,
wobei das Zahnrad 82 als ein Zwischenrad wirkt, so dass
das Zahnrad 84 in der gleichen Richtung wie das Zahnrad 78 rotiert.
Drehmoment wird von der Vorgelegewelle 52 auf das Ausgangselement 56 über die
kämmenden
Zahnräder 86 und 88 übertragen.
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Um
das erste Vorwärtsdrehzahlverhältnis herzustellen,
werden die Eingangsreibungskupplung CO und die Synchroneinrichtung
A1 eingerückt. Drehmoment
wird von dem Eingangselement 26 auf die Zwischenwelle 44 über Einrückung der
Eingangsschaltreibungskupplung CO übertragen. Drehmoment wird
von der Zwischenwelle 44 auf die Vorgelegewelle 52 durch
Einrückung
der Synchroneinrichtung A1 durch die kämmenden Zahnräder 60 und 62 übertragen.
Drehmoment wird von der Vorgelegewelle 52 auf das Ausgangselement 56 über die
kämmenden
Zahnräder 86 und 88 übertragen.
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Um
das zweite Vorwärtsdrehzahlverhältnis herzustellen,
werden die Eingangsreibungsschaltkupplung CE und die Synchroneinrichtung
B2 eingerückt.
Drehmoment wird von dem Eingangselement 26 auf die Zwischenwelle 46 über Einrückung der Kupplung
CE übertragen.
Drehmoment wird dann von der Zwischenwelle 46 auf die Vorgelegewelle 52 über Einrückung der
Synchroneinrichtung B2 durch die kämmenden Zahnräder 72 und 76 übertragen. Drehmoment
wird von der Vorgelegewelle 52 auf das Ausgangselement 56 über die
kämmenden
Zahnräder 86 und 88 übertragen.
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Um
das dritte Vorwärtsdrehzahlverhältnis herzustellen,
werden die Eingangsreibungsschaltkupplung CO und die Synchroneinrichtung
A3 einge rückt.
Drehmoment wird von dem Eingangselement 26 auf die Zwischenwelle 44 über die
Einrückung
der Kupplung CO übertragen.
Drehmoment wird von der Zwischenwelle 44 auf die Vorgelegewelle 52 über Einrückung der
Synchroneinrichtung A3 durch die kämmenden Zahnräder 66 und 70 übertragen.
Drehmoment wird von der Vorgelegewelle 52 auf das Ausgangselement 56 über die
kämmenden
Zahnräder 86 und 88 übertragen.
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Um
das vierte Vorwärtsdrehzahlverhältnis herzustellen,
werden die Eingangsreibungsschaltkupplung CE und die Synchroneinrichtung
D4 eingerückt.
Drehmoment wird von dem Eingangselement 26 auf die Zwischenwelle 46 über Einrückung der Kupplung
CE übertragen.
Drehmoment wird von der Zwischenwelle 46 auf die Vorgelegewelle 50 über Einrückung der
Synchroneinrichtung D4 durch die kämmenden Zahnräder 78 und 80 übertragen.
Drehmoment wird von der Vorgelegewelle 50 auf das Ausgangselement 56 durch
die kämmenden
Zahnräder 90 und 92 übertragen.
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Ein
fünftes
Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch
die Einrückung
der Eingangsreibungsschaltkupplung CO und der Synchroneinrichtung
C5 hergestellt. Drehmoment wird von dem Eingangselement 26 auf
die Zwischenwelle 44 über
die Einrückung
der Kupplung CO übertragen.
Drehmoment wird von der Zwischenwelle 44 auf die Vorgelegewelle 50 über die Einrückung der
Synchroneinrichtung C5 durch die kämmenden Zahnräder 60 und 62 übertragen.
Drehmoment wird von der Vorgelegewelle 50 auf das Ausgangselement 56 durch
die kämmenden
Zahnräder 90 und 92 übertragen.
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Ein
sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird
durch die Einrückung
der Eingangsreibungsschaltkupplung CE und der Synchroneinrichtung
D6 hergestellt. Drehmoment wird von dem Eingangselement 26 auf
die Zwischenwelle 46 über
die Einrückung
der Kupplung CE übertragen.
Dreh moment wird von der Zwischenwelle 46 auf die Vorgelegewelle 50 über die
Einrückung
der Synchroneinrichtung D6 durch die kämmenden Zahnräder 72 und 74 übertragen.
Drehmoment wird von der Vorgelegewelle 50 auf das Ausgangselement 56 durch
die kämmenden Zahnräder 90 und 92 übertragen.
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Ein
siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird über die
Einrückung
der Eingangsreibungsschaltkupplung CO und der Synchroneinrichtung
C7 hergestellt. Drehmoment wird von dem Eingangselement 26 auf
die Zwischenwelle 44 über
die Einrückung
der Eingangsreibungsschaltkupplung CO übertragen. Drehmoment wird
von der Zwischenwelle 44 auf die Vorgelegewelle 50 über die
Einrückung
der Synchroneinrichtung C7 durch die kämmenden Zahnräder 66 und 68 übertragen.
Drehmoment wird von der Vorgelegewelle 52 auf das Ausgangselement 56 durch
die kämmenden
Zahnräder 90 und 92 übertragen.
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In 3 sind
der Drehmomentwandler 16, die Pumpe 36, das feststehende
Kupplungsnaben-Lagerelement 40, die Kupplungsnabe 42 und
die Statorlagerwelle 38 detaillierter gezeigt. Die Getriebeölpumpe 36 ist
funktional mit dem Pumpenradabschnitt 22 des Drehmomentwandlers 16 und mit
dem Motorausgangselement 23 über das Pumpenradabschnittsnabenelement 25 verbunden.
Der Statorabschnitt 24 ist funktional mit der Statorlagerwelle 38 verbunden,
die mit dem feststehenden Kupplungsnaben-Lagerelement 40 verbunden
ist. Das Getriebegehäuse 30 ist
mit dem feststehenden Kupplungsnaben-Lagerelement 40 verschraubt
oder auf andere Weise verbunden. Somit befindet sich die Pumpe 36 radial
außen
von der Statorlagerwelle 38 und radial innen von dem feststehenden
Kupplungsnaben-Lagerelement 40 und wird von diesem gelagert.
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Der
Turbinenradabschnitt 20 ist funktional zur Rotation mit
dem Eingangselement 26 verbunden. Das Eingangselement 26 ist
wiederum funktional zur Rotation mit der Kupplungsnabe 42 verbunden.
Die Kupplungsnabe 42 lagert einen Abschnitt der Reibungseingangsschaltkupplungen
CO und CE. Die Reibungseingangsschaltkupplung CO weist einen weiteren
Abschnitt auf, der funktional zur Rotation mit der Zwischenwelle 44 verbunden
ist. Die Reibungseingangsschaltkupplung CE weist einen weiteren
Abschnitt auf, der funktional zur Rotation mit der Zwischenwelle 46 verbunden
ist. Die Einrückung
der Kupplung CO verbindet das Eingangselement 26 und die
Kupplungsnabe 42 zur Rotation mit der Zwischenwelle 44.
Die Einrückung
der Kupplung CE verbindet das Eingangselement 26 und die
Kupplungsnabe 42 zur Rotation mit der Zwischenwelle 46.
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Getriebeöl von der
Pumpe 36 wird zu dem Drehmomentwandler 16 und
zu den Reibungsschaltkupplungen CO und CE geführt. Einrückol für die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung
wird von der Pumpe 36 zu dem Drehmomentwandler 16 über einen
Hohlwellendurchgang 101 geführt, der ein kreisringförmiger Durchgang
zwischen der Hohlwelle 103 des Pumpenradabschnitts und
der Statorlagerwelle 38 ist. Die Hohlwelle 103 des
Pumpenradabschnitts verbindet den Pumpenradabschnitt 22 funktional
mit der Pumpe 36. Löseöl für die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung
wird zu dem Drehmomentwandler 16 ebenfalls durch den Statorlagerwellendurchgang 104 in
der Statorlagerwelle 38 geführt. Das Öl durchläuft einen Weg von der Pumpe 36 zu
dem Statorlagerwellendurchgang 104 durch den horizontal
verlaufenden Spalt 108 zwischen dem feststehenden Kupplungsnaben-Lagerelement 40 und
der Statorlagerwelle 38. Schmieröl für die Zahnräder, die auf den Zwischenwellen 44 und 46 gelagert sind,
wird über
Schmierdurchgang 106 abgegeben.
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Das
feststehende Kupplungsnaben-Lagerelement 40 weist auch
Kupplungsnaben-Lagerelementdurchgänge 110 und 112 auf,
die darin ausgebildet sind, um Kupplungseinrücköl von der Pumpe 36 über den
horizontalen Spalt 108 zu Kupplungsnabendurchgängen 114 und 116 zu
lenken. Die Kupplungsnabe 42 weist auch zusätzliche
Durchgänge
(die nicht gezeigt sind) in Fluidverbindung miteinander auf, um
Dammöl
an die Kupplungen CO und CE abzugeben. Diese zusätzlichen Dammöldurchgänge sind
in einer unterschiedlichen radialen Ebene als die Durchgänge 114 und 116 angeordnet.
Der Kupplungsnabendurchgang 114 lenkt Öl zu der Eingangsreibungskupplung
CE, und der Kupplungsnabendurchgang 116 lenkt Öl zu der
Eingangsreibungskupplung CO.
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Der
Durchgang 118 ist eine Ölversorgung
für die
Pumpe 36 in dem Gehäuse 30 und
kann in Fluidverbindung mit einem Filter (der nicht gezeigt ist)
gebracht werden, durch den Öl
der Pumpe 36 zugeführt wird.
Mehrere Ventile, die durch Ventil 120 dargestellt sind,
steuern die Ölströmung durch
die Durchgänge 101, 104, 106, 108, 110, 112, 114 und 116 und
kommunizieren mit einem oder mehreren Ventilkörpern (die nicht gezeigt sind).
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Somit
ermöglicht
die einzigartige Packung der Ölpumpe 36 benachbart
zu der Kupplungsnabe 42 einen relativ einfachen Kühlkreis
für die
Reibungsschaltkupplungen CO und CE durch die Durchgänge 110, 112 des
feststehenden Kupplungsnaben-Lagerelements und die Kupplungsnabendurchgänge 114, 116.
Während
der Montage des Getriebes 18 wird die Kupplungsnabe 42 über das
feststehende Naben-Lagerelement 40 geleitet, das dazu dient,
sowohl die Kupplungsnabe 42 als auch die Pumpe 36 teilweise zu
lagern.
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Obgleich
die besten Ausführungsarten
der Erfindung ausführlich
beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese
Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen
zur praktischen Ausführung
der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.