Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2007 037 568 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe mit sieben oder acht Vorwärtsgängen und zwei Rückwärtsgängen bekannt. Bei dem Doppelkupplungsgetriebe ist eine Eingangswelle mit einer Hauptwelle durch ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe verbunden, die im Kraftfluss parallel zueinander angeordnet sind. Jedem Teilgetriebe sind eine reibschlüssige Lastschaltkupplung und jeweils eine Zwischenwelle zugeordnet, wobei die Zwischenwellen konzentrisch zueinander angeordnet sind. Ferner sind vier doppelseitig wirkende Schaltelemente mit jeweils einer Schiebemuffe vorgesehen, um die verschiedenen Gangstufen schalten zu können. Um die lastschaltbaren Gänge realisieren zu können, umfasst das Doppelkupplungsgetriebe zwingend sechs Radebenen und zusätzlich eine Rückwärtsgang-Radebene. Dadurch ergeben sich ein hoher Bauaufwand und entsprechend große Abmessungen bei dem bekannten Doppelkupplungsgetriebe.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Doppelkupplungsgetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches volllast- schaltbar ausgeführt ist und dabei einen möglichst geringen Bauaufwand aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen ergeben.

Somit wird ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten einem ersten Teilgetriebe zugeordneten Kupplung und einer zweiten einem zweiten Teilgetriebe zugeordneten Kupplung vorgeschlagen, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind, wobei vorzugsweise die eine Getriebeeingangswelle als Hohlwelle und die andere als Vollwelle ausgebildet sind. Ferner um- fasst das Doppelkupplungsgetriebe zwei koaxial zueinander angeordnete Vorgelegewellen und eine zur Antriebswelle koaxial angeordnete Abtriebswelle, wobei mehrere Radebenen und zumindest eine Rückwärtsgang-Radebene realisiert werden, denen mehrere Schaltelemente zum Schalten von Losrädern und/oder zum Schalten von Wellenverbindungen zugeordnet sind, so dass mehrere Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang schaltbar sind. Erfindungsgemäß sind bei dem Doppelkupplungsgetriebe nur fünf Radebenen derart angeordnet, dass zumindest sieben Vorwärtsgänge lastschaltbar ausgeführt werden können.

Auf diese Weise wird ein sequenziell vollständig lastschaltbares Doppelkupplungsgetriebe mit möglichst geringem Bauaufwand und minimalen Abmessungen geschaffen, bei dem zudem auch Rückwärtsgänge zueinander lastschaltbar sind.

Im Rahmen einer ersten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in der ersten Radebene ein Festrad der zweiten zum Beispiel als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle mit einem Festrad der zweiten beziehungsweise inneren Vorgelegewelle in Eingriff steht. Somit ist die erste Radebene als treibene Radebene für Übersetzungen des zweiten Teilgetriebes nutzbar.

Vorzugsweise kann in der zweiten Radebene ein Losrad der ersten Getriebeeingangswelle, welche als innere Welle beziehungsweise Vollwelle ausgebildet ist, mit einem Festrad der ersten, zum Beispiel äußeren, als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle in Eingriff stehen. Somit ist die zweite Radebene als treibende Radebene für Übersetzungen des ersten Teilgetriebes nutzbar. Auch die dritte Radebene steht für Übersetzungen des ersten Teilgetriebes jedoch sowohl treibend als auch getrieben zur Verfügung, da dort ein Losrad der ersten Getriebeeingangswelle mit einem Festrad der ersten Vorgelegewelle in Eingriff steht. Schließlich steht in der vierten Radebene ein Losrad der Abtriebswelle mit einem Festrad der äußeren ersten Vorgelegewelle in Eingriff, so dass die vierte Radebene ebenfalls für Übersetzungen des ersten Teilgetriebes einsetzbar ist.

Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die fünfte Radebene dem zweiten Teilgetriebe für Übersetzungen zur Verfügung steht, wobei in der fünf- ten Radebene ein Festrad der Abtriebswelle mit einem Losrad der inneren beziehungsweise zweiten Vorgelegewelle in Eingriff steht.

Zur Realisierung von Rückwärtsgangübersetzungen ist eine Drehzahlumkehr erforderlich. Dazu steht in einer Rückwärtsgang-Radebene ein Losrad der Abtriebswelle mit einem Zwischenrad einer Zwischenwelle in Eingriff, wobei das Zwischenrad mit einem Festrad der zweiten Vorgelegewelle kämmt. Um das Losrad mit der Abtriebswelle verbinden zu können, ist der Rückwärtsgang-Radebene z. B. ein einfach wirkendes Schaltelement zugeordnet.

Zum Schalten von Losrädern, um ein vorbestimmtes Losrad mit einer zugeordneten Welle zu verbinden, und auch zum Realisieren von Wellenverbindungen, um zwei Wellen miteinander zu verbinden, sind mehrere Schaltelemente bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen. Beispielsweise sind zum Schalten der Vorwärtsgänge vorzugsweise drei doppelseitig wirkende Schaltelemente vorgesehen. Dabei können zwei der drei Schaltelemente ausschließlich zum Schalten beziehungsweise zum drehfesten Verbinden von Losrädern vorgesehen sein, wobei ein Schaltelement sowohl ein Losrad schaltet als auch eine Verbindung zweier Wellen realisiert. Hierbei können jedoch auch andere Konstellationen der Schaltelemente vorgesehen werden, ohne dabei jedoch die Anzahl der erforderlichen Schaltelemente zu erhöhen.

Es ist auch möglich, dass anstelle der doppelseitig wirkenden Schaltelemente auch eine entsprechende Anzahl von einseitig wirkenden Schaltelementen oder dergleichen eingesetzt werden. Als Schaltelemente könne können zum Beispiel hydraulisch, elektrisch, pneumatisch, mechanisch betätigte Kupplungen oder auch formschlüssige Klauenkupplungen sowie jede Art von Synchronisierung ein eingesetzt werden, die auch bei Bedarf eine Innenbetätigung aufweisen können.

Beispielsweise kann ein erstes doppelseitig wirkendes Schaltelement der zweiten und der dritten Radebene zugeordnet sein, wobei die zugeordneten Losräder jeweils mit der ersten Getriebeeingangswelle im geschalteten Zustand des Schaltelements verbunden werden. Auf diese Weise kann je nach Schaltrichtung die zweite Radebene oder die dritte Radebene treibend für eine Übersetzung des ersten Teilgetriebes eingesetzt werden.

Eine nächste Ausgestaltung sieht vor, dass ein zweites doppelseitig wirkendes Schaltelement der dritten Radebene und der vierten Radebene derart zugeordnet sind, dass die jeweils zugeordneten Losräder drehfest mit der Abtriebswelle verbunden werden können. Somit kann je nach Schaltrichtung die dritte Radebene und die vierte Radebene für Übersetzungen des ersten Teilgetriebes eingesetzt werden.

Eine nächste Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass ein drittes doppelseitig wirkendes Schaltelement der vierten Radebene und der fünften Radebene im Bereich der Vorgelegewellen zugeordnet ist. Einerseits kann das der fünften Radebene zugeordnete Losrad mit der inneren, zweiten Vorgelegewelle und andererseits die zweite Vorgelegewelle mit der äußeren, ersten Vorgelegewelle drehfest verbunden werden. Somit werden die beiden Teilgetriebe miteinander gekoppelt, wenn das der vierten Radebene zugeordnete Schaltelement aktiviert wird. Bei aktiviertem Schaltelement der fünften Radebene wird die fünfte Radebene als getriebene Radebene für Übersetzungen des zweiten Teilgetriebes verwendet.

Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe sind über die fünf Radebenen sieben lastschaltbare Vorwärtsgänge realisierbar, wobei der siebente Vorwärtsgang vorzugsweise als Direktgang insbesondere bei einem Nutzfahrzeug im Rahmen einer Fernverkehrsbetrachtung ausgeführt ist. Bei den möglichen Rückwärtsgangübersetzungen sind ebenfalls lastschaltbare Rückwärtsgänge möglich. Durch das Hinzufügen weiterer Radebenen und Synchronisierungen beziehungsweise Schaltelemente an entsprechenden Positionen können weitere zusätzliche Gänge erzeugt werden. Ebenfalls ist es auch möglich, dass ohne mechanische Änderungen mit dem vorhandenen Radsatz ein Fünf- oder auch ein Sechs- Ganggetriebe realisierbar ist, die volllastschaltbar sind.

Es ist möglich, dass das vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe bei beliebigen Fahrzeugen eingesetzt werden kann. Vorzugsweise kann es auch bei Nutzfahrzeugen verwendet werden, bei denen es vorteilhaft ist, wenn zum Beispiel eine oder mehrere Bereichsgruppengetriebe vor- oder nachgeschaltet werden, um die Anzahl der verfügbaren Gänge des Hauptgetriebes zu vervielfachen.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Figuren weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes; und

Fig. 2 ein mögliches Schaltschema des in Figur 1 dargestellten Doppelkupplungsgetriebes.

In den Figuren ist eine mögliche Ausführungsvariante eines Doppelkupplungsgetriebes anhand eines Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gezeigt. Das beispielhaft angegebene Schaltschema zu der Ausführungsvariante ist in Figur 2 tabellarisch dargestellt.

Der in Figur 1 dargestellte Radsatz für das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe kann ohne mechanische Veränderungen auch für ein Sechsgang- oder auch Fünfgang-Doppelkupplungsgetriebe eingesetzt werden, wenn z. B. Gänge aus dem Schaltschema gemäß Figur 2 weggelassen werden.

Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Kupplungen K1 , K2 , deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle w_an und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen w_k1 , w_k2 verbunden sind, wobei die erste Getriebeeingangswelle w_k1 dem ersten Teilgetriebe und die zweite Getriebeeingangswelle w_k2 dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet sind. Koaxial zu der Antriebswelle w_an ist eine Abtriebswelle w_ab angeordnet. Die erste Getriebeeingangswelle w_k1 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Vollwelle und die zweite Getriebeeingangswelle w_k2 als Hohlwelle ausgebildet. Ferner umfasst das Doppelkupplungsgetriebe zwei ebenfalls zueinander koaxial angeordnete Vorgelegewellen w_v1 und w_v2, wobei die erste Vorgelegewelle w_v1 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Hohlwelle und die zweite Vorgelegewelle w_v2 als Vollwelle ausgebildet sind.

An der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 ist als Gangzahnrad bzw. Zahnradstufe ein drehfest mit der Getriebeeingangswelle w_k1 verbundenes Festrad 1 vorgesehen. Der zweiten Getriebeeingangswelle w_k2 sind zwei schaltbare Losräder 3, 5 zugeordnet. Mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 sind drei Festräder 4, 6, 8 drehfest verbunden. Mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 sind zwei Festräder 2,12 verbunden, wobei der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zusätzlich ein schaltbares Losrad 10 zugeordnet ist. Schließlich sind der Abtriebswelle w_ab zwei schaltbare Losräder 7, 1 1 zugeordnet, wobei zusätzlich ein Festrad 9 drehfest mit der Abtriebswelle w_ab verbunden ist.

Erfindungsgemäß sind bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe lediglich fünf Radebenen I, II, III, IV, V und eine Rückwärtsgang- Radebene R vorgesehen und derart angeordnet, dass zumindest sieben lastschaltbare Vorwärtsgänge V1 , V2, V3, V4, V5, V6, V7 ausführbar sind, wobei vorzugsweise der siebente Vorwärtsgang V7 als direkter Gang realisiert ist.

In der ersten Radebene I kämmt das Festrad 1 der zweiten Getriebeeingangswelle w_k2 mit dem Festrad 2 der zweiten Vorgelegewelle w_v2, wobei in der zweiten Radebene II das Losrad 3 der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 mit dem Festrad 4 der ersten Vorgelegewelle w_v1 kämmt. In der dritten Radebene III steht das Losrad 5 der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 mit dem Festrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_v1 in Eingriff. Bei der vierten Radebene IV kämmt das Losrad 7 der Abtriebswelle w_ab mit dem Festrad 8 der ersten Vorgelegewelle w_v1 . Schließlich steht in der fünften Radebene V das Festrad 9 der Abtriebswelle w_ab mit dem Losrad 10 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff.

In der Rückwärtsgang-Radebene R kämmt das Losrad 1 1 der Abtriebswelle w_ab mit einem Zwischenrad zw einer Zwischenwelle w_zw zur Drehzahlumkehr für die Rückwärtsgangübersetzungen, wobei das Zwischenrad zw wiederum mit dem Festrad 12 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff steht. Somit wird die erste Radebene I über die als Hohlwelle ausgebildete zweite Getriebeeingangswelle w_k2 realisiert, wobei über die erste Vorgelegewelle w_v1 , welche ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet ist, die zweite Radebene II, die dritte Radebene III und vierte Radebene IV gebildet werden.

Zum Schalten der Losräder 3, 5, 7, 10, 1 1 und zum Verbinden der beiden Vorgelegewellen w_v1 und w_v2 sind drei Synchronisierungen beziehungsweise doppelseitig wirkende Schaltelemente A-B, C-D, E-F und ein einfach wirkendes Schaltelement H vorgesehen.

In der in Figur 2 dargestellten Tabelle ist beispielhaft für den in Figur 1 dargestellten Radsatz ein Schaltschema angegeben, in dem mit u die jeweilige Übersetzung und mit φ der jeweilige Stufensprung angegeben sind, wobei die Werte nur beispielhaft genannt sind.

Im Einzelnen ergibt sich bei dem beispielhaft beschriebenen Siebengang- Doppelkupplungsgetriebe aus dem Schaltschema, dass der erste Vorwärtsgang V1 über die erste Kupplung K1 und über das aktivierte Schaltelement A sowie über das aktivierte Schaltelement D schaltbar ist. Der zweite Vorwärtsgang V2 wird über die zweite Kupplung K2 und über das aktivierte Schaltelement D sowie über das aktivierte Schaltelement E geschaltet, wobei der dritte Vorwärtsgang V3 über die erste Kupplung K1 und über das aktivierte Schaltelement B sowie über das aktivierte Schaltelement D schaltbar ist. Der vierte Vorwärtsgang V4 wird über die zweite Kupplung K2 und über das aktivierte Schaltelement F geschaltet, wobei der fünfte Vorwärtsgang V5 über die erste Kupplung K1 und über das aktivierte Schaltelement A sowie über das aktivierte Schaltelement C geschaltet wird. Der sechste Vorwärtsgang V6 wird über die zweite Kupplung K2 und über das aktivierte Schaltelement C sowie über das aktivierte Schaltelement E geschaltet. Der siebente Vorwärtsgang V7 wird über die erste Kupplung K1 und über das aktivierte Schaltelement B sowie über das aktivierte Schaltelement C als Direktgang geschaltet.

Als Rückwärtsgangübersetzungen wird ein Rückwärtsgang R1 über die zweite Kupplung K2 und über das aktivierte Schaltelement H geschaltet. Ein weiterer Rück- wärtsgang R2 wird über die erste Kupplung K1 und über das aktivierte Schaltelement A und über das aktivierte Schaltelement E sowie über das aktivierte Schaltelement H geschaltet. Zudem wird ein nächster Rückwärtsgang R3 über die erste Kupplung K1 und über das aktivierte Schaltelement B und über das aktivierte Schaltelement E sowie über das aktivierte Schaltelement H geschaltet, wobei eine Schaltung von dem Rückwärtsgang R1 in den Rückwärtsgang R2 lastschaltbar ist.

Aus dem Schaltschema gemäß Figur 2 ergibt sich ferner, dass zum Schalten des ersten Vorwärtsganges V1 die Zahnradstufen beziehungsweise Gangstufenräder der zweiten Radebene II und der vierten Radebene IV eingesetzt werden, wobei die zweite Radebene treibend und die vierte Radebene IV getrieben genutzt werden.

Zum Schalten des zweiten Vorwärtsganges V2 werden die Zahnradstufen der der ersten Radebene I und der vierten Radebene IV eingesetzt, wobei die erste Radebene I treibend und vierte Radebene IV getrieben genutzt werden.

Im Rahmen der Schaltung des dritten Vorwärtsganges V3 werden die Zahnradstufen der dritten Radebene III und der vierten Radebene IV eingesetzt, wobei die Radebene III treibend und die Radebene IV getrieben genutzt werden.

Zum Schalten des vierten Vorwärtsganges V4 werden die Zahnradstufen der ersten Radebene I und der fünften Radebene V eingesetzt, wobei die erste Radebene I treibend und die fünfte Radebene V getrieben genutzt werden.

Beim Schalten des fünften Vorwärtsganges V5 werden die Zahnradstufen der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III eingesetzt, wobei die zweite Radebene II treibend und die dritte Radebene III getrieben benutzt werden.

Im Rahmen der Schaltung des sechsten Vorwärtsganges V6 werden die Zahnradstufen der ersten Radebene I und der dritten Radebene III eingesetzt, wobei die erste Radebene I treibend und die dritte Radebene III getrieben benutzt werden. Schließlich wird der siebente Vorwärtsgang V7 als direkter Gang ausgeführt, indem die erste Getriebeeingangswelle w_k1 über die aktivierten Schaltelemente B und C mit der Abtriebswelle w_ab verbunden wird.

Zum Schalten des Rückwärtsganges R1 werden die Zahnradstufen der ersten Radebene I und der Rückwärtsgang-Radebene R eingesetzt, wobei die erste Radebene I treibend und die Rückwärtsgang-Radebene R getrieben benutzt werden. Zum Schalten des Rückwärtsganges R2 werden die Zahnradstufen der zweiten Radebene II und der Rückwärtsgang-Radebene R eingesetzt, wobei die zweite Radebene II treibend und die Rückwärtsgang-Radebene R getrieben benutzt werden.

Schließlich werden zum Schalten des Rückwärtsganges R3 die dritte Radebene III und die Rückwärtsgang-Radebene R eingesetzt, wobei die dritte Radebene III treibend und die Rückwärtsgang-Radebene R getrieben benutzt werden.

Bezuqszeichen

1 Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle

2 Festrad der zweiten Vorgelegewelle

3 Losrad der ersten Getriebeeingangswelle

4 Festrad der ersten Vorgelegewelle

5 Losrad der ersten Getriebeeingangswelle

6 Festrad der ersten Vorgelegewelle

7 Losrad der Abtriebswelle

8 Festrad der ersten Vorgelegewelle

9 Festrad der Abtriebswelle

10 Losrad der zweiten Vorgelegewelle

1 1 Losrad der Abtriebswelle

12 Festrad der zweiten Vorgelegewelle

I erste Radebene

II zweite Radebene

III dritte Radebene

IV vierte Radebene

V fünfte Radebene

R Rückwärtsgang-Radebene

K1 erste Kupplung

K2 zweite Kupplung

w_an Antriebswelle

w_ab Abtriebswelle

w_k1 erste Getriebeeingangswelle

w_k2 zweite Getriebeeingangswelle

w_v1 erste Vorgelegewelle

w_v2 zweite Vorgelegewelle

w_zw Zwischenwelle

zw Zwischenrad

VI erster Vorwärtsgang

V2 zweiter Vorwärtsgang V3 dritter Vorwärtsgang

V4 vierter Vorwärtsgang

V5 fünfter Vorwärtsgang

V6 sechster Vorwärtsgang

V7 siebenter Vorwärtsgang

R1 Rückwärtsgang

R2 Rückwärtsgang

R3 Rückwärtsgang

A Schaltelement

B Schaltelement

C Schaltelement

D Schaltelement

E Schaltelement

F Schaltelement

H Schaltelement u Übersetzung φ Stufensprung