DE10343994B4

DE10343994B4 - Rückwärtsganganordnung bei einem Vorgelegegetriebe

Info

Publication number: DE10343994B4
Application number: DE10343994.3A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Gumpoltsberger Gerhard
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-09-23
Filing date: 2003-09-23
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2023-09-24
Also published as: DE10343994A1; US7313981B2; US20050103140A1

Abstract

Vorgelegegetriebe (1, 40, 44) mit wenigstens einem Anfahrelement (2, 41), wenigstens einer Getriebeeingangswelle (4, 5, 42), einer Vorgelegewelle (22), mit an den Wellen befestigten oder drehbar gelagerten Fest- beziehungsweise Loszahnrädern, mit den Losrädern zugeordneten Schaltpaketen (20, 21, 37, 38) sowie mit einer Rückwärtsgangwelle (30, 31), auf der ein antreibbares Zahnrad (29) und ein antreibendes Zahnrad (28) befestigt sind, wobei das antreibbare Zahnrad (29) des Rückwärtsgangs (RG) mit einem Festrad (12, 14) eines anderen Getriebeganges im Zahneingriff steht, welches auf der wenigstens einen Getriebeeingangswelle (4, 5, 42) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Festrad (12, 14) mit einem diesem zugeordneten Losrad (33, 45) auf der Vorgelegewelle (22) kämmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorgelegegetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 41 37 143 A1 ist ein mehrstufiges synchronisiertes Vorgelegegetriebe bekannt, bei dem die Gangpositionen von zwei Gängen jeweils einem von mehreren Schaltpaketen zugeordnet sind. Diese Schaltpakete bestehen in der Regel aus axial verschiebbar, aber drehfest auf einer Getriebewelle angeordneten Schiebemuffen, die bei einem Schaltvorgang im Zusammenwirken mit benachbart zu diesen Schiebemuffen angeordneten Synchronringen Loszahnräder abbremsen und drehfest mit dieser Getriebewelle verbinden können.
Bei diesem bekannten Getriebe sind die einem Schaltpaket zugeordneten zwei Gänge (erster Gang und dritter Gang beziehungsweise zweiter Gang und vierter Gang) zwei nicht aufeinander folgende Getriebegänge. Dieser Getriebeaufbau ist mit dem Vorteil verbunden, dass dadurch ein Getriebeschaltsystem geschaffen wird, mit dem eine überschneidende Schaltbetätigung und damit reduzierte Schaltzeiten möglich sind. Nachteilig ist jedoch, dass ein derartiges Getriebe nicht über eine Schaltvorrichtung mit einer H-Schaltkulisse schaltbar ist, da mit einer solchen üblicherweise in der gleichen Schaltgasse nur unmittelbar aufeinander folgende Getriebegänge schaltbar sind.
Zur Überwindung dieser Problematik wurde durch die nicht vorveröffentlichte DE 102 53 259 A1 ein universell gestaltbares Doppelkupplungsgetriebe vorgeschlagen, welches im wesentlichen aus einer Anfahrbaugruppe, einem Kerngetriebe und einer Abtriebsbaugruppe besteht, wobei die Anfahrbaugruppe eine Einfachkupplung, eine Doppelkupplung oder einen Drehmomentwandler umfasst, und die Abtriebsbaugruppe Getriebebauteile für einen Front-Quer-Antrieb, für einen Front-Längs-Antrieb, für einen Heck-Längs-Antrieb oder für einen Allradantrieb eines Fahrzeuges enthält. Das Kerngetriebe ist als Vorgelegegetriebe aufgebaut, das über wenigstens eine Eingangswelle, eine Vorgelegewelle sowie über einen Getriebeabtrieb verfügt, der nicht koaxial zu der wenigstens einen Getriebeeingangswelle ausgerichtet ist.
Die Gangfolge bei diesem Getriebe ist derart, dass ausgehend von dem Anfahrelement (Kupplung) dem vierten Gang zunächst der sechste Gang, der zweite Gang, der Rückwärtsgang, der siebte, der fünfte, der dritte und der erste Gang folgt. Dabei sind die Festräder des vierten, sechsten, zweiten und des Rückwärtsganges drehfest auf einer Hohlwelle befestigt, die mit der Ausgangsseite einer der beiden Kupplungen einer Doppelkupplung verbunden ist, während die Festräder des siebten, des fünften, des dritten und des ersten Ganges auf einer zweiten Getriebeeingangswelle befestigt sind, die koaxial in der genannten Hohlwelle gelagert und mit der Ausgangsseite der zweiten Kupplung der Doppelkupplung verbunden ist.
Schließlich offenbart die DE 198 21 164 A1 ein sechsgängiges Doppelkupplungsgetriebe, bei dem zwei Festräder auf einer als Hohlwelle ausgebildeten ersten Getriebeeingangswelle angeordnet sind. Während das erste Festrad mit einem Losrad für den Rückwärtsgang und einem zweiten Losrad für den zweiten Gang im Zahneingriff steht, kämmt das zweite Festrad mit einem Losrad für den sechsten Gang sowie mit einem Losrad für den vierten Gang. Zudem sind bei diesem Getriebe die genannten Losräder für den Rückwärtsgang und den sechsten Gang auf einer ersten Vorgelegewelle gelagert, während die Losräder für den zweiten Gang und den vierten Gang auf einer zweiten Vorgelegewelle angeordnet sind. Dieses Doppelkupplungsgetriebe baut vergleichsweise kurz, so dass es sich für den Front-Quer-Einbau in Kraftfahrzeuge nutzen lässt. Nachteilig ist jedoch deren vergleichsweise großer Durchmesser, welcher durch insgesamt sechs zueinander achsparallelen Getriebewellen bedingt ist, von denen die Abtriebswelle für die Vorwärtsgänge des Getriebes nicht dargestellt ist.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe an die Erfindung, ein Vorgelegegetriebe vorzustellen, welches aufgrund seiner konstruktiven Merkmale einen geringeren Durchmesser aufweist als das Getriebe gemäß der DE 198 21 164 A1 , vergleichsweise kurz baut und als Doppelkupplungsautomatgetriebe, als manuell betätigbares Doppelkupplungsgetriebe oder als Handschaltgetriebe mit nur einer Anfahr- und Schaltkupplung ausgebildet sein kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Demgemäss ist das erfindungsgemäße Vorgelegegetriebe mit wenigstens einem Anfahrelement, wenigstens einer Getriebeeingangswelle, einer Vorgelegewelle, mit an den genannten Wellen befestigten oder drehbar gelagerten Fest- beziehungsweise Loszahnrädern, mit den genannten Losrädern zugeordneten Schaltpaketen sowie mit einer Rückwärtsgangwelle ausgestattet, auf der ein antreibbares Zahnrad und ein antreibendes Zahnrad befestigt sind. Zudem steht bei diesem Getriebe das antreibbare Zahnrad des Rückwärtsgangs mit einem Festrad eines anderen Getriebeganges im Zahneingriff, welches auf der wenigstens einen Getriebeeingangswelle befestigt ist.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der andere Getriebegang vorzugsweise der erste oder der zweite Gang. Zudem wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Festrad dieses anderen Getriebeganges und das antreibende Zahnrad des Rückwärtsganges axial nebeneinander angeordnet sind.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Rückwärtsgangwelle nicht in der durch die Getriebeeingangswelle und die Vorgelegewelle aufgespannten Ebene, sondern versetzt dazu angeordnet ist.
Zudem steht das Rückwärtsganglosrad des Vorgelegegetriebes mit dem antreibenden Zahnrad auf der Rückwärtsgangswelle im Zahneingriff.
Nach einer anderen Variante der Erfindung weisen das antreibbare Zahnrad und das anzutreibende Zahnrad auf der Rückwärtsgangwelle unterschiedliche Zähnezahlen auf.
Ein mit diesem Rückwärtsgangaufbau ausgestattetes Getriebe kann ein Anfahrelement aufweisen, welches als Doppelkupplung, als Einfachkupplung oder als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist.
Darüber hinaus kann zum kompakten Aufbau des Getriebes vorgesehen sein, dass ausgehend von einer Mittenlagerebene „D“ die Gangzahl auf der wenigstens einen Getriebeeingangswelle und der Vorgelegewelle in Richtung zum Anfahrelement beziehungsweise in Gegenrichtung jeweils ansteigt.
Dabei sind bevorzugt ausgehend von der Mittenlagerebene D in Richtung zum Anfahrelement die Zahnräder des Rückwärtsgangs RG und der geradezahligen Gänge G2, G4, G6 sowie in Gegenrichtung die Zahnräder der ungeradzahligen Gänge G1, G3, G5, G7 angeordnet.
Ein besonders durchmesserkleines und kurzes Siebenganggetriebe wird in Kombination mit einem oder mehreren der vorherigen Merkmale dadurch geschaffen, dass die Gangfolge ausgehend von dem Anfahrelement wie folgt lautet: Sechster Gang, vierter Gang, zweiter Gang, Rückwärtsgang, erster Gang, dritter Gang, fünfter Gang und siebter Gang.
Sofern mit dem vorgenannten Kerngetriebekonzept ein Doppelkupplungsgetriebe geschaffen werden soll, so werden zwei Getriebeeingangswellen genutzt, von denen die erste als Hohlwelle ausgebildet ist, in der die zweite Eingangswelle gelagert ist.
Bei diesem Doppelkupplungsgetriebe sind hinter dem freien Ende der Hohlwelle auf der zweiten Getriebeeingangswelle in Richtung zu deren freien Ende bevorzugt zuerst die Festräder von kleinen Gängen befestigt sowie anschließend die Losräder von großen Gängen gelagert.
Ausgehend von der Mittenlagerebene D ist auf der Hohlwelle in Richtung zu dem Anfahrelement zuerst das Festrad eines kleinen Ganges G2 befestigt und anschließend die Losräder von großen Gängen G4, G6 gelagert.
Eine andere Variante der Erfindung sieht bei einem Einfachkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise vor, dass auf der einzigen Getriebeeingangswelle ausgehend von der Mittenlagerebene D in Richtung zum dem einzigen Anfahrelement zuerst ein Festrad sowie anschließend zwei Losräder sowie in Gegenrichtung zuerst zwei Festräder und anschließend zwei Losräder hintereinander angeordnet sind.
Unabhängig davon, ob es sich bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Getriebe um ein Doppelkupplungsgetriebe oder um ein Getriebe mit nur einem Anfahrelement handelt, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Losrad für den höchsten Getriebegang G7 am freien Ende der zweiten Getriebeeingangswelle beziehungsweise an dem freien Ende der einzigen Getriebeeingangswelle angeordnet ist.
Darüber hinaus wird die Baulänge des Getriebes dadurch verkürzt, indem den Losrädern für den sechsten Gang und den vierten Gang, für den fünften Gang und den siebten Gang, für den zweiten Gang und den sowie für den ersten Gang und den dritten Gang jeweils gruppenweise ein gemeinsames Schaltpaket zugeordnet ist.
Zudem kann aber auch vorgesehen sein, dass den Losräder des ersten Gangs und des dritten Gangs, des zweiten Gangs und des Rückwärtsgangs sowie des vierten Gangs und des sechsten Gangs jeweils ein gemeinsames Schaltpaket zugeordnet ist, während die Losräder des fünften Gangs und des siebten Gangs jeweils mittels eines einfachwirkenden Schaltpaketes mit der jeweils zugeordneten Getriebewelle verbindbar sind.
Eine zweite Variante sieht dagegen vor, dass den Losräder des ersten Gangs und des Rückwärtsgangs, des dritten Gangs und des fünften Gangs sowie des zweiten Gangs und des vierten Gangs jeweils ein gemeinsames Schaltpaket zugeordnet ist, während die Losräder des sechsten und des siebten Gangs jeweils mittels einfachwirkender Schaltpakete mit der zugeordneten Getriebewelle verbindbar sind.
In einer diesbezüglich letzten Variante ist vorgesehen, dass den Losräder des ersten Gangs und des Rückwärtsgangs, des dritten Gangs und des fünften Gangs sowie des vierten Gangs und des sechsten Gangs jeweils ein gemeinsames Schaltpaket zugeordnet ist, während den Losräder des zweiten und des siebten Gangs jeweils ein eigenes einfachwirkendes Schaltpaket zugeordnet ist.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorgelegewelle mit einer zu wenigstens einem Differentialgetriebe führenden Welle koaxial verbunden ist oder eine solche über eine Antriebsverzahnung antreibt. Diese Welle kann eine sogenannte Kardanwelle sein, die zu einem Hinterachsdifferentialgetriebe und/oder zu einem Vorderachsdifferentialgetriebe im Bereich des Anfahrelementes eines Fahrzeuges führt.
Schließlich sei hier nur kurz angemerkt, dass das erfindungsgemäß ausgebildete Getriebe ein automatisches Doppelkupplungsgetriebe, ein automatisiert betätigbares Schaltgetriebe oder ein manuell betätigbares Schaltgetriebe sein kann.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sowie von konkreten Ausführungsformen derselben ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigen:
1 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäß ausgebildeten Doppelkupplungsgetriebes,
2 ein Doppelkupplungsgetriebe wie in 1, jedoch mit einem anderen Antrieb für die Rückwärtsgangwelle und
3 ein Vorgelegegetriebe mit nur einer Anfahr- und Schaltkupplung.
Demnach veranschaulichen die 1 bis 3, dass die erfindungsgemäße Auslegung eines Vorgelegegetriebes sowohl bei Doppelkupplungsgetrieben als auch bei Vorgelegegetrieben mit nur einer Anfahr- und Schaltkupplung genutzt werden kann. Demnach verfügt das Doppelkupplungsgetriebe 1 gemäß 1 über eine Doppelkupplung 2, bei der die Eingangsseiten der beiden Kupplungen mit der Kurbelwelle 3 einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden sind. Die beiden Kupplungen sind in an sich bekannter Weise koaxial zueinander angeordnet, wobei sich die Eingangsseiten beider Kupplungen über Wälzlager 6, 8 an einem nicht dargestellten Getriebegehäuse abstützen.
Die Ausgangsseite der radial inneren Kupplung ist mit einer als Hohlwelle ausgebildeten ersten Getriebeeingangswelle 4 drehfest verbunden, während die Ausgangsseite der radial äußeren Kupplung mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 5 in Verbindung steht, die in der Hohlwelle 4 gelagert ist. Dazu ist im Bereich der Doppelkupplung 2 ein Wälzlager 7 und am freien Ende der Hohlwelle 4 ein Wälzlager 43 vorgesehen, welches in diese Hohlwelle 4 eingesetzt ist und die zweite Getriebeeingangswelle 5 drehbar lagert.
1 zeigt außerdem, dass in diesem Vorgelegegetriebe 1 eine Vorgelegewelle 22 achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen 4, 5 angeordnet ist, die hier als Getriebeabtriebswelle für einen Fahrzeugheckantrieb fungiert.
Wie 1 verdeutlicht, handelt es sich bei dem hier dargestellten Doppelkupplungsgetriebe 1 um ein solches mit sieben Vorwärtsgängen G1 bis G7 und einem Rückwärtsgang RG. Die die Getriebegänge bildenden Übersetzungsstufen werden durch Zahnradpaare realisiert, die durch in einer Mittenlagerebene D angeordnete Wälzlager 18, 24 für die zweite Getriebeeingangswelle 5 beziehungsweise für die Vorgelegewelle 22 in zwei gleich große Gruppen von Getriebegängen getrennt sind.
Diese Getriebeganggruppen sind so zusammengesetzt, dass zwischen der Doppelkupplung 2 und der Mittenlagerebene D die Gangzahnräder von geradezahligen Gängen, und in der anderen Ganggruppe Gangzahnräder von ungeradezahlige Getriebegängen angeordnet sind. Dabei besteht die Besonderheit, dass in beiden Ganggruppen das Übersetzungsverhältnis von der Mittenlagerebene D wegweisend sinkt beziehungsweise die Gangzahl ansteigt. Demzufolge befinden sich zwischen der Mittenlagerebene D und der Doppelkupplung 2 in dieser Reihenfolge die Gangzahnräder für den Rückwärtsgang RG, den zweiten Gang G2, den vierten Gang G4 und den sechsten Gang G6. Dagegen sind in der anderen Ganggruppe ausgehend von der Mittellagerebene D in dieser Reihenfolge die Gangzahnräder für den ersten Getriebegang G1, den dritten Gang G3, den fünften Gang G5 und für den siebten Gang G7 angeordnet.
Zwar ergibt sich folgendes bereits aus der geschilderten Gangfolge, es soll aber zur Verdeutlichung dennoch darauf hingewiesen werden, dass unmittelbar rechts- und linksseitig der beiden Mittenlager 18 und 24 die Gangzahnräder 28, 39 für den Rückwärtsgang RG beziehungsweise 14, 33 für den ersten Gang G1 angeordnet sind. Durch diesen Aufbau lassen sich die durch Verzahnungskräfte entstehenden Wellendurchbiegungen besser als bei Getrieben nach dem Stand der Technik abfangen. Dabei unterstützen selbstverständlich auch die Wälzlager 9, 19, 23, 25, 43 an der ersten Getriebeeingangswelle (Hohlwelle 4), an dem freien Ende der zweiten Getriebeeingangswelle 5 sowie an der Vorgelegewelle 22.
1 zeigt auch, dass ausgehend von den Wälzlagern 18, 24 in der Mittenlagerebene D in Richtung zu der Doppelkupplung 2 auf der Hohlwelle 4 zuerst ein Festrad 12 für den zweiten Gang G2 angeordnet ist, während in Gegenrichtung zuerst Festräder 14, 15 für den ersten Gang G1 und den dritten Gang G3 positioniert sind. Die genannten Festräder 12, 14, 15 kämmen dabei mit diesen zugeordneten Losrädern 33, 34, 45 auf der Vorgelegewelle 22.
Hinsichtlich der Zahnradpaarungen für die übrigen Getriebegänge verhält es sich umgekehrt. So befinden sich zwischen der Doppelkupplung 2 und der Mittenlagerebene D auf der ersten Getriebeeingangswelle 4 die Losräder 10, 11 für den sechsten Gang G6 und den vierten Gang G4, die mit zugeordneten Festrädern 26, 27 auf der Vorgelegewelle 22 kämmen. Außerdem sind auf der zweiten Getriebeeingangswelle 5 im Bereich deren freien Endes die Losräder 16, 17 für den fünften Gang G5 und für den siebten Gang G7 angeordnet, die mit zugeordneten Festrädern 35 beziehungsweise 36 auf der Vorgelegewelle 22 im Zahneingriff stehen.
Von besonderer Bedeutung hinsichtlich der Erfindung ist die Anordnung und Ausbildung des Rückwärtsganges in diesem Getriebe. Wie 1 zeigt, befinden sich die antreibenden und die abtreibenden Zahnräder des Rückwärtsganges RG unmittelbar rechts- und linksseitig neben den Lagern 18, 24 der Mittenlagerebene D, die von einer Rückwärtsgangwelle 30 überspannt wird.
Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das drehfest mit dieser Rückwärtsgangwelle 30 verbundene antreibbare Festrad 29 des Rückwärtsgangs RG mit dem Festrad 14 des ersten Getriebegangs G1 im Zahneingriff steht. Zudem trägt die Rückwärtsgangwelle 30 ein weiteres Festrad 28, welches als abtreibendes Rückwärtsgangzahnrad fungiert und ein Rückwärtsganglosrad 39 auf der Vorgelegewelle 22 antreibt.
Sofern dieses Rückwärtsganglosrad 39 durch die Synchronisations- und Koppelmittel des Schaltpaketes 37 mit der Vorgelegewelle 22 verbunden ist, wird diese aufgrund der oben beschriebenen Drehrichtungsumkehr in entgegengesetzte Richtung zu der Drehrichtung bewegt, wie dies bei eingelegten Vorwärtsgängen G1 bis G7 der Fall ist. Auf den Aufbau und die Wirkungsweise der an sich bekannten Schaltpakete wird später eingegangen.
Von Bedeutung für die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile ist zudem, dass die Rückwärtsgangwelle 30 nicht in der durch die Getriebeeingangswellen 4, 5 und die Vorgelegewelle 22 aufgespannten Ebene angeordnet ist. Dass das antreibbare Zahnrad 28 auf der Rückwärtsgangwelle 30 mit dem Rückwärtsganglosrad 39 auf der Vorgelegewelle 22 im Zahneingriff steht, wird in an sich üblicher Weise durch die Klammer 13 symbolisiert.
Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen wird erreicht, dass die beiden Zahnräder 28, 29 auf der Rückwärtsgangwelle 30 unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen können, wodurch die zur Verfügung stehende Rückwärtsgangübersetzung auf einen sehr vorteilhaften, im wesentlichen der Übersetzung des ersten Ganges G1 entsprechenden Wert einstellbar ist.
Ein anderes Resultat des genannten Aufbaus ist, dass der Durchmesser des anzutreibenden Rückwärtsganglosrades 39 gegenüber vergleichbar anderen Getriebekonstruktionen deutlich größer sein kann, da dieses Losrad 39 in seinem Kopfkreisdurchmesser nicht mehr im Hinblick auf den Kopfkreisdurchmesser eines Antriebszahnrades auf einer der beiden Getriebeeingangswellen 4, 5 ausgelegt werden muss. Diese Durchmesser dürfen sich nämlich wegen der Gegenläufigkeit der Drehbewegung des Rückwärtsgangantriebs nicht schneiden.
Wie die Darstellung der Getriebestruktur gemäß 1 außerdem zeigt, verfügt dieses Doppelkupplungsgetriebe 1 über die bereits genannten bekannten Synchronisations- und Koppelmittel für die Losräder, mit deren Hilfe zum Einlegen und Schalten eines gewählten Getriebeganges eine Drehzahlgleichheit zwischen dem jeweiligen Losrad und der jeweiligen Getriebewelle 4, 5, 22 eingestellt wird. Ein solches Synchronisationsmittel kann ein Synchronring sein, der von einer Schiebemuffe axial auf eine Bremsfläche eines Losrades herangeschoben wird. Bei Drehzahlgleichheit wird durch axiales Verschieben der Schiebemuffe eine drehfeste Verbindung zwischen der Getriebewelle und dem Losrad geschaffen. Derartige Synchronisations- und Koppelmittel sind in an sich bekannter Weise zu sogenannten Schaltpaketen zusammengefasst, mit denen beispielsweise jeweils zwei benachbarte Losräder geschaltet werden können.
Von besonderem Interesse bei dieser Getriebestruktur ist nun, dass ein solches Schaltpaket 20 zwischen den Losrädern für den sechsten Gang G6 und dem vierten Gang G4 auf der Hohlwelle 4, ein Schaltpaket 21 auf der zweiten Getriebeeingangswelle 5 zwischen dem fünften Gang G5 und dem siebten Gang G7, ein Schaltpaket 37 auf der Vorgelegewelle 22 zwischen dem zweiten Gang G2 und dem Rückwärtsgang RG sowie ein viertes Schaltpaket 38 auf der Vorgelegewelle 22 zwischen dem ersten Gang G1 und dem dritten Gang G3 angeordnet ist.
Darüber hinaus kann das Getriebe 1 auch mit der eingangs der kurzen Erfindungsbeschreibung genannten alternativen Zuordnungen von Schaltpaketen zu den Getriebelosrädern aufgebaut sein, wobei bei diesen Ausgestaltungsformen der Erfindung jeweils zwei Gangradpaare eigene und nur auf ein Losrad wirkende Synchronisations- und Koppelmittel aufweisen. Die ist zwar aus Kosten- und Bauraumgründen nicht immer vorteilhaft, aufgrund anderer Getriebeaufbauparameter aber manchmal nicht zu umgehen.
Dadurch wird deutlich, dass unabhängig von der Anordnung der Schaltpakete dennoch von der Grundidee Gebrauch gemacht wird, wonach das antreibbare Zahnrad des Rückwärtsgangs RG mit einem Festrad eines anderen Getriebeganges im Zahneingriff steht, welches auf der wenigstens einen Getriebeeingangswelle befestigt ist.
Hinsichtlich des Abtriebs von der Vorgelegewelle 22 zu den Antriebsrädern eines Kraftfahrzeuges kann diese mit einer hier nicht gesondert dargestellten Kardanwelle verbunden sein, die ein Hinterachs- und/oder ein Vorderachsdifferentialgetriebe in an sich bekannter Weise antreibt.
Wie 2 entnehmbar ist, kann in einer Variante der Erfindung bei einem Doppelkupplungsgetriebe 40 der Antrieb des Rückwärtsganglosrades 39 auch in der Weise erfolgen, dass das auf der Hohlwelle 4 befestigte Festrad 12 des zweiten Getriebeganges G2 ein Rückwärtsgangszahnrad 29 auf einer Rückwärtsgangwelle 31 antreibt, die ein zweites Festrad 28 trägt. Letzteres treibt, wie die Verzahnungsklammer 13 andeutet, dann das Rückwärtsganglosrad 39 an. Wie die Darstellung zeigt, befindet sich auch diese Rückwärtsgangwelle 31 nicht in der Ebene, die durch die beiden Getriebeeingangswellen 4, 5 und der Vorgelegewelle 22 aufgespannt wird. Vielmehr ist diese Rückwärtsgangwelle 31 im wesentlichen zwischen den Eingangswellen 4, 5 und der Vorgelegewelle 22 positioniert, so dass sich im Ergebnis eine hinsichtlich des Getriebedurchmessers sehr kompakte Bauform ergibt.
Sofern andere Randbedingungen bei der Getriebekonstruktion dies zulassen, ist der Aufbau des Doppelkupplungsgetriebes 40 gemäß 2 zu bevorzugen, da der erste Getriebegang G1 und der Rückwärtsgang RG von zwei unterschiedlichen Getriebeeingangswellen 4, 5 angetrieben werden, die ja bekanntermaßen von den beiden Kupplungen der Doppelkupplung 2 alternativ zueinander mit der antreibenden Kurbelwelle 3 verbindbar sind. Dadurch wird insbesondere ein schnelles Schalten zwischen den beiden genannten Gängen G1, RG möglich, was vorteilhaft beispielsweise für ein sogenanntes Herausschaukeln eines Fahrzeugs aus einem kurzen aber tiefen Fahrbahnloch oder beim Festsitzen in einem Schneehindernis ist.
Schließlich zeigt 3, dass der in 1 und insbesondere in 2 gezeigte Getriebeaufbau ohne große technische Schwierigkeiten im wesentlichen auch für ein Vorgelegegetriebe 44 mit nur einer Anfahr- und Schaltkupplung 41 genutzt werden kann. Diese Kupplung 41 ist an ihrer Ausgangsseite mit einer Getriebeeingangswelle 42 verbunden, die über die bereits vom Doppelkupplungsgetriebe 40 bekannten Wälzlager 9, 18, 19 im Getriebegehäuse gelagert ist. Achsparallel zu dieser einzigen Getriebeeingangswelle 42 angeordnet wird in diesem Getriebe 44 auch die Vorgelegewelle 22 des Doppelkupplungsgetriebes 40 genutzt.
Bei dieser 3 sind zur besseren Übersichtlichkeit eine Reihe von Bezugszeichen weggelassen worden. Der Fachmann erkennt aber auch so, dass die Gangfolge G6, G4, G4, RG, G1, G3, G5 und G7 im Vorgelegegetriebe 44 gemäß 3 identisch ist zu der in den Doppelkupplungsgetrieben 1 und 40 gemäß 1 beziehungsweise 2.
Gleiches trifft auch für die Anordnung der Mittenlager 18, 24 in der Mittellagerebenen D und die Verteilung der Schaltpakete 20, 21, 37, 38 zu. Ebenso kann die Rückwärtsgangwelle 31 mit ihren beiden Festrädern 28 und 29 für die Herstellung dieses Vorgelegegetriebe verwendet werden, welche hier ebenfalls mit dem Antriebszahnrad 12 für den zweiten Gang G2 und dem Rückwärtsganglosrad 39 kämmen. Wie der Abbildung dieses Vorgelegegetriebes 44 leicht entnehmbar ist, kann dieses mit Vorteil als normales Handschaltgetriebe oder als automatisiert wähl- und schaltbares Vorgelegegetriebe genutzt werden. Vorteilhafterweise ist dabei trotz des axialen Nebeneinanders von nicht aufeinander folgenden Getriebegängen sogar ein H-Schaltbild nutzbar, welches durch Getriebewähl- und Schaltvorrichtungen realisierbar ist, die der Gegenstand anderer Patentanmeldungen der Schutzrechtsinhaberin sind.
Leicht nachvollziehbar für einen Fachmann ist nun, dass durch die gewählte Getriebestruktur ohne große Veränderungen die meisten der Getriebebauteile sowohl für ein Doppelkupplungsgetriebe 1, 40 als auch für manuell und/oder automatisiert schaltbare Vorgelegegetriebe 44 nutzbar sind. Dies bedeutet einen großen Kostenvorteil bei der Herstellung derartiger Getriebe sowie bei der Lagerhaltung von diesbezüglichen Ersatzteilen.
Bezugszeichenliste

1: Doppelkupplungsgetriebe
2: Doppelkupplung; Anfahrelement
3: Kurbelwelle
4: Hohlwelle; Antriebswelle
5: Antriebswelle
6: Wälzlager
7: Wälzlager
8: Wälzlager
9: Wälzlager
10: Losrad
11: Losrad
12: Festrad
13: Verzahnungshinweis; Klammer
14: Festrad
15: Festrad
16: Losrad
17: Losrad
18: Wälzlager
19: Wälzlager
20: Schaltpaket
21: Schaltpaket
22: Vorgelegewelle
23: Wälzlager
24: Wälzlager
25: Wälzlager
26: Festrad
27: Festrad
28: antreibendes Rückwärtsgangzahnrad
29: antreibbares Rückwärtsgangzahnrad
30: Rückwärtsgangwelle
31: Rückwärtsgangwelle
32: antreibbares Rückwärtsgangzahnrad
33: antreibendes Rückwärtsgangzahnrad
34: Losrad
35: Festrad
36: Festrad
37: Schaltpaket
38: Schaltpaket
39: Rückwärtsganglosrad
40: Doppelkupplungsgetriebe
41: Anfahr- und Schaltkupplung; Anfahrelement
42: Getriebeeingangswelle
43: Wälzlager in der Hohlwelle
44: Vorgelegegetriebe mit einer Anfahr- und Schaltkupplung
45: Losrad

Claims

Vorgelegegetriebe (1, 40, 44) mit wenigstens einem Anfahrelement (2, 41), wenigstens einer Getriebeeingangswelle (4, 5, 42), einer Vorgelegewelle (22), mit an den Wellen befestigten oder drehbar gelagerten Fest- beziehungsweise Loszahnrädern, mit den Losrädern zugeordneten Schaltpaketen (20, 21, 37, 38) sowie mit einer Rückwärtsgangwelle (30, 31), auf der ein antreibbares Zahnrad (29) und ein antreibendes Zahnrad (28) befestigt sind, wobei das antreibbare Zahnrad (29) des Rückwärtsgangs (RG) mit einem Festrad (12, 14) eines anderen Getriebeganges im Zahneingriff steht, welches auf der wenigstens einen Getriebeeingangswelle (4, 5, 42) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Festrad (12, 14) mit einem diesem zugeordneten Losrad (33, 45) auf der Vorgelegewelle (22) kämmt.
Vorgelegegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Getriebegang der erste Gang (G1) oder der zweite Gang (G2) ist.
Vorgelegegetriebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Festrad (12, 14) des anderen Getriebegangs (G1, G2) und das antreibende Zahnrad (28, 32) des Rückwärtsgangs (RG) axial nebeneinander angeordnet sind.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwärtsgangwelle (30, 31) nicht in der durch die Getriebeeingangswelle (4, 5, 42) und die Vorgelegewelle (22) aufgespannten Ebene angeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das antreibbare Zahnrad (29, 33) und das anzutreibende Zahnrad (28, 32) auf der Rückwärtsgangwelle (30, 31) unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgelegewelle (22) mit einer zu wenigstens einem Differentialgetriebe führenden Welle verbunden oder eine solche über eine Antriebsverzahnung antreibt.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement als Doppelkupplung (2), als Einfachkupplung (41) oder als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Mittenlagerebene (D) die Gangzahl auf der wenigstens einen Getriebeeingangswelle (4, 5, 42) und der Vorgelegewelle (22) in Richtung zum Anfahrelement (2, 41) beziehungsweise in Gegenrichtung jeweils ansteigt.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Mittenlagerebene (D) in Richtung zum Anfahrelement (2, 41) die Zahnräder des Rückwärtsgangs (RG) und der geradezahligen Gänge (G2, G4, G6) sowie in Gegenrichtung die Zahnräder der ungeradzahligen Gänge (G1, G3, G5, G7) angeordnet sind.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangfolge ausgehend von dem Anfahrelement (2, 41) wie folgt lautet: Sechster Gang (G6), vierter Gang (G4), zweiter Gang (G2) Rückwärtsgang (RG), erster Gang (G1), dritter Gang (G3), fünfter Gang (G5) und siebter Gang (G7).
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Eingangswellen (4, 5) vorhanden sind, von denen die erste als Hohlwelle (4) ausgebildet ist, in der die zweite Eingangswelle (5) gelagert ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem freien Ende der Hohlwelle (4) auf der zweiten Getriebeeingangswelle (5) in Richtung zu deren freien Ende zuerst die Festräder (14, 15) von kleinen Gängen (G1, G3) befestigt sowie anschließend die Losräder (16, 17) von großen Gängen (G5, G7) gelagert sind.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Hohlwelle (4) ausgehend von der Mittenlagerebene (D) in Richtung zu dem Anfahrelement (2) zuerst das Festrad (12) eines kleinen Ganges (G2) befestigt und anschließend die Losräder (11, 10) von großen Gängen (G4, G6) gelagert sind.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einzigen Getriebeeingangswelle (42) ausgehend von der Mittenlagerebene (D) in Richtung zum Anfahrelement (41) zuerst ein Festrad (12) und anschließend zwei Losräder 10, 11) sowie in Gegenrichtung zuerst zwei Festräder (14, 15) und anschließend zwei Losräder (16, 17) hintereinander angeordnet sind.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Losrad (17) für den höchsten Getriebegang (G7) am freien Ende der zweiten Getriebeeingangswelle (5) beziehungsweise an dem freien Ende der einzigen Getriebeeingangswelle (42) angeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Losrädern (10, 11) für den sechsten Gang (G6) und den vierten Gang (G4) ein gemeinsames Schaltpaket (20) zugeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Losrädern (16, 17) für den fünften Gang (G5) und den siebten Gang (G7) ein gemeinsames Schaltpaket (21) zugeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Losrädern (29, 39) für den zweiten Gang (G2) und den Rückwärtsgang (RG) auf der Vorgelegewelle (22) ein gemeinsames Schaltpaket (37) zugeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Losrädern (33, 34) für den ersten Gang (G1) und den dritten Gang (G3) auf der Vorgelegewelle (22) ein gemeinsames Schaltpaket (38) zugeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Losräder des ersten Gangs (G1) und des dritten Gangs (G3), des zweiten Gangs (G2) und des Rückwärtsgangs (RG) sowie des vierten Gangs (G4) und des sechsten Gangs (G6) jeweils ein gemeinsames Schaltpaket zugeordnet ist, während den Losräder des fünften Gangs (G5) und des siebten Gangs (G7) jeweils ein eigenes einfachwirkendes Schaltpaket zugeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Losräder des ersten Gangs (G1) und des Rückwärtsgangs (RG), des dritten Gangs (G3) und des fünften Gangs (G5) sowie des zweiten Gangs (G2) und des vierten Gangs (G4) jeweils ein gemeinsames Schaltpaket zugeordnet ist, während den Losräder des sechsten Gangs (G6) und des siebten Gangs (G7) jeweils ein eigenes einfachwirkendes Schaltpaket zugeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Losräder des ersten Gangs (G1) und des Rückwärtsgangs (RG), des dritten Gangs (G3) und des fünften Gangs (G5) sowie des vierten Gangs (G4) und des sechsten Gangs (G6) jeweils ein gemeinsames Schaltpaket zugeordnet ist, während den Losräder des zweiten Gangs (G2) und des siebten Gangs (G7) jeweils ein eigenes einfachwirkendes Schaltpaket zugeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückwärtsganglosrad (39) mit dem antreibenden Zahnrad (29, 33) auf der Rückwärtsgangswelle (30, 31) im Zahneingriff steht.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Differentialgetriebe im Bereich des Anfahrelementes (2, 41) und/oder im Bereich einer Fahrzeughinterachse angeordnet ist.
Vorgelegegetriebe nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als automatisches Doppelkupplungsgetriebe (1, 40), als automatisiert betätigbares Schaltgetriebe (44) oder als manuell betätigbares Schaltgetriebe ausgebildet ist.