DE10232835A1

DE10232835A1 - Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE10232835A1
Application number: DE2002132835
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Herlitzek; Wolfgang Dipl.-Ing. Rebholz; Bernd Dipl.-Ing. Schulze
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-20
Also published as: DE10232835B4

Abstract

Das Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug enthält mindestens zwei Getriebegruppen (G1, G2) mit Wellen (3, 5, 9, 12, 19, 22), Schaltelementen (SAI, SAII, SA1, SA2, SA3, SBI, SBII, SB1, SB2, SB3) und Rädern (7, 8, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29), wobei die Getriebegruppen (G1, G2) mit einer gemeinsamen Antriebswelle (1) über den Getriebegruppen (G1, G2) zugeordnete Lastschaltkupplungen (A, B) in Kraftfluss bringbar sind, wobei jede Getriebegruppe (G1, G2) derart aufgebaut ist, dass sie mindestens zwei Hauptzweige aufweist, wobei den Hauptzweigen jeder Getriebegruppe Radsätze (14, 17, 18, 23, 25, 26, 16, 20, 21, 24, 27, 28) nachgeschaltet sind, über die mittels Schaltelementen (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3) eine Verbindung zu einem gemeinsamen Abtriebsrad (29) einer Abtriebswelle (30) herstellbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Doppelkupplungsgetriebe sind aus der Fahrzeugtechnik bekannt. Üblicherweise umfassen derartige Getriebe im wesentlichen zwei Teilgetriebe mit verschiedenen Zahnradpaaren, eine Doppelkupplung mit zwei Lastschaltkupplungen, üblicherweise Reibungskupplungen, eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle sowie je nach Gangzahl formschlüssige, unsynchronisierte Schaltkupplungen. Mit einem Doppelkupplungsgetriebe können die Gänge lastfrei und ohne Zugkraftunterbrechung sowie ohne Verspannung der schaltbaren Gänge geschaltet werden, da der nächste zu schaltende Gang in dem nicht gekoppelten Teilgetriebe bereits eingelegt ist. Zum Schalten wird die eine Reibungskupplung geöffnet und die zweite entsprechend geschlossen.
Bekannt sind Doppelkupplungsgetriebe mit koaxial angeordneten Lastschaltkupplungen für die beiden Teilgetriebe. Des weiteren sind Doppelkupplungsgetriebe bekannt, bei denen die Lastschaltkupplungen nicht koaxial angeordnet sind. Im allgemeinen jedoch sind Doppelkupplungsgetriebe bezüglich An- und Abtrieb koaxial aufgebaut.

Die EP 0 969 225 beschreibt ein Doppelkupplungsgetriebe mit koaxial angeordneten Kupplungen, wobei das Getriebe als Doppelvorgelegewellengetriebe ausgeführt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe anzugeben, welches einen, ins besondere für Baumaschinen relevanten, gewünschten Achsabstand zwischen An- und Abtrieb gewährleistet.

Zudem soll das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe aus einer geringen Anzahl einfacher Bauteile herstellbar sein, und eine breite Palette realisierbarer Übersetzungen anbieten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird ein Doppelkupplungsgetriebe vorgeschlagen, welches mindestens zwei Getriebegruppen enthält, die mit einer gemeinsamen Antriebswelle über zugeordnete Lastschaltkupplungen in Kraftfluss gebracht werden können, wobei jede Getriebegruppe derart aufgebaut ist, dass sie mindestens zwei Hauptzweige aufweist. Den Hauptzweigen jeder Getriebegruppe sind kuppelbare Radsätze nachgeschaltet, über die mittels weiterer Schaltelemente eine Verbindung zu einem gemeinsamen Abtriebsrad einer Abtriebswelle herstellbar ist. Hierbei kann die Abtriebswelle nicht koaxial zu der Antriebswelle angeordnet sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes gemäß der Erfindung;

2 eine schematische Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes;

3 eine schematische Darstellung einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes;

4 eine schematische Darstellung einer vierten bevorzugten Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes gemäß der Erfindung;

5 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes gemäß 1, wobei Rückwärtsgänge vorgesehen sind;

6 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes mit mehreren Rückwärtsgangübersetzungen;

7 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes mit mehreren Rückwärtsgangübersetzungen und

8 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes mit mehreren Rückwärtsgangübersetzungen.

Gemäß 1 enthält das Doppelkupplungsgetriebe zwei Getriebegruppen G1 und G2, die über ein Antriebsrad 2 mit einer gemeinsamen Antriebswelle 1 über zugeordnete Lastschaltkupplungen A bzw. B in Kraftfluss gebracht werden. Zu diesem Zweck sind bei jeder Getriebegruppe G1 und G2 Räder 4 bzw. 6 vorgesehen, die mit dem Antriebsrad 2 kämmen. Wie aus der Figur ersichtlich, enthält jede Getriebegruppe A, B drei mit Rädern 7, 8, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 versehenen Wellen 3, 9, 19 bzw. 5, 12, 22, die parallel zueinander angeordnet sind.

Jede Getriebegruppe ist erfindungsgemäß derart aufgebaut, dass sie zwei Hauptzweige aufweist. In der ersten Getriebegruppe G1 wird der Kraftfluss über einen ersten Hauptzweig mit den Rädern 7, 8 und geschalteter Kupplung SAI oder über einen zweiten Hauptzweig mit den Rädern 13, 14 und geschalteter Kupplung SAII geführt. Analog dazu wird in der zweiten Getriebegruppe G2 der Kraftfluss über einen ersten Hauptzweig mit den Rädern 10, 11 und geschalteter Kupplung SBI oder über einen zweiten Hauptzweig mit den Rädern 15, 16 und geschalteter Kupplung SBII geführt.

Diesen beiden Hauptzweigen jeder Getriebegruppe G1, G2 ist eine beliebige Anzahl von Radsätzen nachgeschaltet; gemäß 1 sind jedem Hauptzweig drei Radsätze nachgeschaltet, wobei für die erste Getriebegruppe G1 die Räder 14, 17, 18, 23, 25, 26, und für die zweite Getriebegruppe G2 die Räder 16, 20, 21, 24, 27, 28 vorgesehen sind, über die mit geeignet angeordneten weiteren Schaltelementen SA1, SA2, SA3 in der ersten Getriebegruppe G1 bzw. SB1, SB2, SB3 in der zweiten Getriebegruppe G2 eine Verbindung zu einem gemeinsamen Abtriebsrad 29 auf einer gemeinsamen Abtriebswelle 30 hergestellt wird. Hierbei können ein oder mehrere Räder, 14, 16, 26, 28 in unterschiedlichen Gängen genutzt werden.

In 2 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes gezeigt. Es unterscheidet sich vom Getriebe gemäß 1 dadurch, dass die Räder 23, 24 und die Kupplungen SA2, SB2 entfallen.

Eine weitere Variante des Getriebes gemäß 1 ist in 3 gezeigt, wobei durch eine andere Anordnung der Wellen und Räder das Rad 26 und Welle 19 entfallen. Insbesondere sind die Räder 18 und 23 sowie die Kupplungen SA1 und SA2 der ersten Getriebegruppe G1 auf der Welle 22 der zweiten Getriebegruppe G2 angeordnet.

Es ist erfindungsgemäß möglich, die Funktionalität des Getriebes gemäß 1 ohne die Wellen 9 und 19 sowie ohne das Rad 26 zu erreichen. Eine entsprechende Ausführungsform ist Gegenstand der 4. Hierbei sind die Kupplungen SA1 und SA2 sowie das Rad 18 auf der Welle 12 der zweiten Getriebegruppe G2 angeordnet; des weiteren sind die Kupplungen SAI und SA3 sowie die Räder 8, 14, 17 und 25 auf der Welle 12 der zweiten Getriebegruppe G2 angeordnet. Hierbei sind die Räder 8, 25 über die Schaltelemente SAI bzw. SA3 mit der Welle 12 verdrehfest verbindbar.

Gegenstand der 5 ist ein Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit dem Unterschied, dass die erste Getriebegruppe G1 Rückwärtsgänge aufweist. Zu diesem Zweck ist eine Zwischenwelle 31 vorgesehen, auf der eine Kupplung SR zum Verbinden eines mit dem Rad 14 der Welle 9 in Eingriff stehenden Rades 33 mit der Welle 31 vorgesehen ist. Hierbei steht das weitere auf der Welle 31 angeordnete Rad 32 mit dem Rad 7 der Welle 3 in Eingriff. Die einzelnen Rückwärtsgänge werden über das Schalten einer der Gangkupplungen SA1, SA2 oder SA3 realisiert.

In 6 ist eine weitere Rückwärtsganglösung in der ersten Getriebegruppe G1 mit einem über eine Kupplung SR mit der Welle 9 verbindbaren Rad 35 gezeigt. Hierbei steht das Rad 35 über ein Zwischenrad 34 mit dem Rad 7, das gleichzeitig mit dem Rad 8 kämmen kann, in Eingriff. Unterschiedliche Rückwärtsübersetzungen werden über die Gangkupplungen SAl, SA2 oder SA3 erzielt.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Rückwärtsganglösungen gemäß den 5 und 6 auch in die zweite Getriebegruppe G2 zu integrieren. Durch eine derartige Konzeption kann wie bei den Vorwärtsgängen eine Schaltung der Rückwärtsgänge ohne Zugkraftunterbrechung realisiert werden.

Bei einer Ausführung der Rückwärtsgänge gemäß 7 wird ein Rad 36 über die Kupplung SR mit der Welle 12 verbunden, wobei das Rad 36 mit dem Rad 37 in Eingriff steht. Dabei wird der Kraftfluss über eine der Kupplungen SA1, SA2 oder SA3 und jeweils über einen der beiden Hauptzweige mit den Kupplungen SBI und SBII geführt. Folglich stehen damit 2 × 3 Rückwärtsgänge zur Verfügung, wobei auch eine spiegelbildliche Ausführung möglich ist. Im Rahmen einer nicht dargestellten Variante kann das Rad 36 mit dem Rad 11 eine Zwischenwelle bilden.

In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für Rückwärtsgänge gezeigt, die in gleicher Art wie die Vorwärtsgänge lastschaltbar sind und die gleichen Überset zungsstufen aufweisen können. Erfindungsgemäß werden neben den Vorwärtskupplungen A und B weitere Lastschaltkupplungen KRA und KRB auf den Wellen 3 und 5 angeordnet, welche die Räder 40 bzw. 42 mit diesen verbinden. Die Räder 40 und 42 werden von einem zusätzlich vorgesehenen, auf der Antriebswelle 1 angeordneten Antriebsrad 38 über Zwischenräder 39, 41 angetrieben.

1: Antriebswelle
2: Antriebsrad
3: Welle
4: Zahnrad
5: Welle
6: Zahnrad
7: Zahnrad
8: Zahnrad
9: Welle
10: Zahnrad
11: Zahnrad
12: Welle
13: Zahnrad
14: Zahnrad
15: Zahnrad
16: Zahnrad
17: Zahnrad
18: Zahnrad
19: Welle
20: Zahnrad
21: Zahnrad
22: Welle
23: Zahnrad
24: Zahnrad
25: Zahnrad
26: Zahnrad
27: Zahnrad
28: Zahnrad
29: Abtriebsrad
30: Abtriebswelle
31: Zwischenwelle für Rückwärtsgänge
32: Zahnrad
33: Zahnrad
34: Zahnrad
35: Zahnrad
36: Zahnrad
37: Zahnrad
38: Antriebsrad für Rückwärtsgänge
39: Zahnrad
40: Zahnrad
41: Zahnrad
42: Zahnrad
A: Lastschaltkupplung
B: Lastschaltkupplung
KRA: Lastschaltkupplung für Rückwärtsgänge
KRB: Lastschaltkupplung für Rückwärtsgänge
SAI: Kupplung
SAII: Kupplung
SAl: Kupplung
SA2: Kupplung
SA3: Kupplung
SBI: Kupplung
SBII: Kupplung
SB1: Kupplung
SB2: Kupplung
SB3: Kupplung
G1: Getriebegruppe
G2: Getriebegruppe

Claims

Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, enthaltend mindestens zwei Getriebegruppen (G1, G2) mit Wellen (3, 5, 9, 12, 19, 22), Schaltelementen (SAI, SAII, SA1, SA2, SA3, SBI, SBII, SB1, SB2, SB3) und Rädern (4, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29), wobei die Getriebegruppen (G1, G2) mit einer gemeinsamen Antriebswelle (1) über den Getriebegruppen (G1, G2) zugeordnete Lastschaltkupplungen (A, B) in Kraftfluss bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Getriebegruppe (G1, G2) derart aufgebaut ist, dass sie mindestens zwei Hauptzweige aufweist, wobei den Hauptzweigen jeder Getriebegruppe Radsätze (14, 17, 18, 23, 25, 26, 16, 20, 21, 24, 27, 28) nachgeschaltet sind, über die mittels Schaltelementen (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3) eine Verbindung zu einem gemeinsamen Abtriebsrad (29) einer Abtriebswelle (30) herstellbar ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Räder (14, 16, 26, 28) in unterschiedlichen Gängen einsetzbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einer Getriebegruppe (G1, G2) zugeordneten Räder und/oder Schaltelemente ganz oder teilweise auf einer oder mehreren Wellen der anderen Getriebegruppe angeordnet sind, wobei die Räder über Schaltelemente mit den Wellen verdrehfest verbindbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Getriebegruppe (G1) Rückwärtsgänge aufweist, wobei eine Zwischenwelle (31) vorgesehen ist, auf der eine Kupplung (SR) zum Verbinden eines mit dem Rad (14) der Welle (9) der Getriebegruppe (G1) in Eingriff stehenden Rades (33) mit der Welle (31) vorgesehen ist und wobei das weitere auf der Welle (31) angeordnete Rad (32) mit dem Rad (7) der Welle (3) in Eingriff steht, derart, dass die einzelnen Rückwärtsgänge über das Schalten einer der Gangkupplungen (SA1, SR2, SA3) schaltbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Getriebegruppe (G1) Rückwärtsgänge aufweist, wobei eine auf einer Welle (9) der Getriebegruppe (G1) angeordnete Kupplung (SR) vorgesehen ist, über die ein Rad (35) mit der Welle (9) verbindbar ist, wobei das Rad (35) über ein Zwischenrad (34) mit dem Rad (7) der Welle (3), das gleichzeitig mit dem Rad (8) kämmt, in Eingriff steht, derart, dass die einzelnen Rückwärtsgänge über das Schalten einer der Gangkupplungen (SA1, SA2, SA3) schaltbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass zumindest zwei Getriebegruppen (G1, G2) Rückwärtsgänge aufweisen, diese ohne Zugkraftunterbrechung schaltbar sind, wobei sich der nächste zu schaltende Rückwärtsgang in der nicht im Kraftfluss liegenden Getriebegruppe bereits eingelegt ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Realisieren von Rückwärtsgängen ein Rad (36) über eine Kupplung (SR) mit der Welle (12) einer Getriebegruppe (G2) verbindbar ist, wobei das Rad (36) mit einem auf einer Welle (9) einer weiteren Getriebegruppe (G1) angeordneten Rad (37) in Eingriff steht, wobei der Kraftfluss über eine der Kupplungen (SA1), (SA2) oder (SA3) und jeweils über einen der beiden Hauptzweige der Getriebegruppe (G2) mit den Kupplungen (SBI) und (SBII) geführt wird, so dass 2 × 3 Rückwärtsgänge zur Verfügung stehen.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Lastschaltkupplungen (A) und (B) weitere Lastschaltkupplungen für Rückwärtsgänge (KRA) und (KRB) auf den Wellen (3, 5) der Getriebegruppen (G1, G2) angeordnet sind, welche Räder (40, 42) mit den Wellen (3, 5) verbinden, wobei die Räder (40, 42) von einem zusätzlich vorgesehenen, auf der Antriebswelle (1) angeordneten Antriebsrad (38) über Zwischenräder (39, 41) angetrieben werden.