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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für ein Doppelkupplungsgetriebe, ein Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit dem Schaltmechanismus, ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit dem Doppelkupplungsgetriebe sowie ein Verfahren zum Schalten des Doppelkupplungsgetriebes mittels des Schaltmechanismus.
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Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, die Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch einen Schaltmechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 10 -12 stellen ein Doppelkupplungsgetriebe mit einem hier beschriebenen Schaltmechanismus, ein Kraftfahrzeug mit einem hier beschriebenen Doppelkupplungsgetriebe sowie ein Verfahren zum Schalten eines hier beschriebenen Doppelkupplungsgetriebes mittels eines hier beschriebenen Schaltmechanismus unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe für ein bzw. eines Kraftfahrzeug(s), insbesondere Personenkraftwagen(s), eine Reihe abwechselnd gerader und ungerader Gänge bzw. Gangstufen derselben Fahrrichtung, insbesondere Vorwärtsfahrgänge, mit sukzessive sinkendem Übersetzungsverhältnis, in einer Ausführung einen kürzesten bzw. niedrigsten bzw. kleinsten bzw. langsamsten ersten Gang (ungerade), einen längeren bzw. höheren bzw. größeren bzw. schnelleren zweiten Gang (gerade), einen noch längeren bzw. höheren bzw. größeren bzw. schnelleren dritten Gang (ungerade), einen noch längeren bzw. höheren bzw. größeren bzw. schnelleren vierten Gang (gerade), einen noch längeren bzw. höheren bzw. größeren bzw. schnelleren fünften Gang (ungerade) und einen noch längeren bzw. höheren bzw. größeren bzw. schnelleren sechsten Gang (gerade) auf. In einer Ausführung kann das Doppelkupplungsgetriebe noch einen oder mehrere weitere, jeweils noch längere bzw. höhere bzw. größere bzw. schnellere Gänge bzw. Gangstufen derselben Fahrrichtung und/oder einen oder mehrere Gänge der entgegengesetzten Fahrrichtung (Rückwärts) aufweisen.
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In einer Ausführung weist das Doppelkupplungsgetriebe hierzu eine erste Welle, eine zweite Welle und eine dritte Welle sowie mehrere Zahnradstufen auf, wobei in einer Ausführung zwei oder mehr, vorzugsweise alle, der ungeraden Gänge durch Zahnradstufen, die die erste und dritte Welle koppeln, und zwei oder mehr, vorzugsweise alle, der geraden Gänge durch Zahnradstufen, die die zweite und dritte Welle koppeln, realisiert sind bzw. werden, indem jeweils ein Zahnrad einer der Zahnradstufen durch eine Synchronisiervorrichtung mit der entsprechenden Welle drehfest verbunden bzw. drehfestgelegt wird bzw. ist.
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In einer Ausführung weist das Doppelkupplungsgetriebe somit
- - eine erste Synchronisiervorrichtung zum drehfesten Verbinden eines Zahnrads einer der Zahnradstufen mit der entsprechenden Welle zum Einlegen eines ungeraden Ganges oder eines geraden Ganges durch Bewegen, in einer Ausführung (axiales) Verschieben, der ersten Synchronisiervorrichtung,
in einer Ausführung eine erste Doppel-Synchronisiervorrichtung zum alternativen drehfesten Verbinden eines Zahnrads einer der Zahnradstufen oder eines Zahnrads einer anderen, vorzugsweise benachbarten, der Zahnradstufen mit der entsprechend Welle zum alternativen Einlegen von zwei ungeraden Gängen oder zum alternativen Einlegen von zwei geraden Gängen, durch gegensinniges bzw. -läufiges Bewegen, in einer Ausführung (axiales) Verschieben, der ersten Synchronisiervorrichtung;
- - eine zweite Synchronisiervorrichtung zum drehfesten Verbinden eines Zahnrads einer der Zahnradstufen mit der entsprechend Welle zum Einlegen eines geraden Ganges oder eines ungeraden Ganges durch Bewegen, in einer Ausführung (axiales) Verschieben, der zweiten Synchronisiervorrichtung,
in einer Ausführung eine zweite Doppel-Synchronisiervorrichtung zum alternativen drehfesten Verbinden eines Zahnrads einer der Zahnradstufen oder eines Zahnrads einer anderen, vorzugsweise benachbarten, der Zahnradstufen mit der entsprechend Welle zum alternativen Einlegen von zwei geraden Gängen oder zum alternativen Einlegen von zwei ungeraden Gängen, durch gegensinniges bzw. -läufiges Bewegen, in einer Ausführung (axiales) Verschieben, der zweiten Synchronisiervorrichtung;
und in einer Weiterbildung
- - eine dritte Synchronisiervorrichtung zum drehfesten Verbinden eines Zahnrads einer der Zahnradstufen mit der entsprechend Welle zum Einlegen eines geraden Ganges oder eines ungeraden Ganges, durch Bewegen, in einer Ausführung (axiales) Verschieben, der dritten Synchronisiervorrichtung,
in einer Ausführung eine dritte Doppel-Synchronisiervorrichtung zum alternativen drehfesten Verbinden eines Zahnrads einer der Zahnradstufen oder eines Zahnrads einer anderen, vorzugsweise benachbarten, der Zahnradstufen mit der entsprechend Welle zum alternativen Einlegen von einem geraden und einem ungeraden Gang, in einer Ausführung durch Bewegen, in einer Ausführung (axiales)
Verschieben, der dritten Synchronisiervorrichtung;
auf.
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In einer Ausführung sind die beiden durch die dritte Doppel-Synchronisiervorrichtung festlegbaren Zahnräder bzw. Zahnradstufen axial (bezogen auf die entsprechende(n) Welle(n)) zwischen dem durch die erste Doppel-Synchronisiervorrichtung festlegbaren Zahnrad(stufen)paar und dem durch die zweite Doppel-Synchronisiervorrichtung festlegbaren Zahnrad(stufen)paar angeordnet.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein besonders kompaktes Doppelkupplungsgetriebe realisiert werden.
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Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist der Schaltmechanismus für das Doppelkupplungsgetriebe
- - ein erstes ein- oder mehrteiliges Stellelement, das eine bzw. die erste Synchronisiervorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes durch, insbesondere reversibles, Verstellen, in einer Ausführung Drehen, des - in einer Ausführung axial verschiebbaren - ersten Stellelements, das sich (dabei) in einer ersten, insbesondere axialen, Position befindet, von einer Auslege-Stellung, insbesondere Auslege-Winkelstellung, des ersten Stellelements in eine erste Einlege-Stellung, insbesondere erste Einlege-Winkelstellung, des ersten Stellelements, insbesondere durch einen, in einer Ausführung elektrischen und/oder über ein Zahnradgetriebe mit dem ersten Stellelement gekoppelten, ersten Verstell-Aktuator bewegt, um einen Gang des Doppelkupplungsgetriebes einzulegen, bzw. hierzu eingerichtet ist bzw. verwendet wird; und
- - ein zweites ein- oder mehrteiliges Stellelement auf, das eine bzw. die zweite Synchronisiervorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes durch, insbesondere reversibles, Verstellen, in einer Ausführung Drehen, des - in einer Ausführung axial verschiebbaren - zweiten Stellelements, das sich (dabei) in einer ersten, insbesondere axialen, Position befindet, von einer Auslege-Stellung, insbesondere Auslege-Winkelstellung, des zweiten Stellelements in eine erste Einlege-Stellung, insbesondere erste Einlege-Winkelstellung, des zweiten Stellelements, insbesondere durch einen, in einer Ausführung elektrischen und/oder über ein Zahnradgetriebe mit dem zweiten Stellelement gekoppelten, zweiten Verstell-Aktuator bewegt, um einen Gang des Doppelkupplungsgetriebes einzulegen, bzw. hierzu eingerichtet ist bzw. verwendet wird.
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Eine Position eines Stellelements ist somit in einer Ausführung eine axiale Position des Stellelements (bezogen auf eine Verschiebeachse, längs der es axial bewegbar ist), eine Stellung eines Stellelements in einer Ausführung eine Winkelstellung bzw. -lage des Stellelements (bezogen auf eine Drehachse, um die es verstell- bzw. -drehbar ist).
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Eine Position einer Synchronisiervorrichtung kann insbesondere eine axiale Position der Synchronisiervorrichtung (bezogen auf eine Verschiebeachse, längs der sie axial bewegbar ist) und/oder eine Winkelstellung bzw. -lage der Synchronisiervorrichtung (bezogen auf eine Drehachse, um die sie verstell- bzw. -drehbar ist) umfassen, insbesondere sein. Ein Bewegen umfasst in einer Ausführung ein axiales Verschieben, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Ein Verstellen umfasst in einer Ausführung ein (Ver)Drehen, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Entsprechend kann ein Bewegen auch ein (Ver)Drehen bzw. ein Verstellen auch ein axiales Verschieben umfassen.
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Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung bewegt das erste Stellelement eine bzw. die dritte Synchronisiervorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes durch, insbesondere reversibles, Verstellen, in einer Ausführung Drehen, des ersten Stellelements in einer zweiten, insbesondere axialen, Position des ersten Stellelements von einer Auslege-Stellung, insbesondere Auslege-Winkelstellung, des ersten Stellelements in eine (erste) Einlege-Stellung, insbesondere (erste) Einlege-Winkelstellung, des ersten Stellelements, insbesondere durch den ersten Verstell-Aktuator, um einen (anderen) Gang des Doppelkupplungsgetriebes einzulegen, bzw. ist hierzu eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet.
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Einer Ausführung liegt die Idee zugrunde, durch, insbesondere reversibles, Bewegen, insbesondere (axiales) Verschieben, des ersten Stellelement zwischen seiner ersten und zweiten Position mit demselben Stellelement alternativ die erste oder dritte Synchronisiervorrichtung durch Verstellen dieses Stellelements zu bewegen, um dadurch verschiedene Gänge des Doppelkupplungsgetriebes, vorzugsweise verschiedene ungerade Gänge oder verschiedene gerade Gänge, einzulegen.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein kompakter(er) Schaltmechanismus realisiert werden.
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Entsprechend bewegt in einer Ausführung das zweite Stellelement die dritte Synchronisiervorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes durch, insbesondere reversibles, Verstellen, in einer Ausführung Drehen, des zweiten Stellelements in einer zweiten, insbesondere axialen, Position des zweiten Stellelements von einer Auslege-Stellung, insbesondere Auslege-Winkelstellung, des zweiten Stellelements in eine (erste) Einlege-Stellung, insbesondere (erste) Einlege-Winkelstellung, des zweiten Stellelements, insbesondere durch den zweiten Verstell-Aktuator, um einen Gang des Doppelkupplungsgetriebes einzulegen, bzw. ist hierzu eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet.
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Eine Auslege-(Winkel)Stellung des ersten Stellelements in seiner ersten Position und eine Auslege-(Winkel)Stellung des ersten Stellelements in seiner zweiten Position können übereinstimmen oder voneinander verschieden sein. Eine Auslege-(Winkel)Stellung des zweiten Stellelements in seiner ersten Position und eine Auslege-(Winkel)Stellung des zweiten Stellelements in seiner zweiten Position können ebenfalls übereinstimmen oder voneinander verschieden sein. Auch eine Einlege-(Winkel)Stellung des ersten Stellelements, insbesondere eine erste Einlege-(Winkel)Stellung des ersten Stellelements, in seiner ersten Position und eine Einlege-(Winkel)Stellung des ersten Stellelements, insbesondere eine erste Einlege-(Winkel)Stellung des ersten Stellelements, in seiner zweiten Position können übereinstimmen oder voneinander verschieden sein. Auch eine Einlege-(Winkel)Stellung des zweiten Stellelements, insbesondere eine erste Einlege-(Winkel)Stellung des zweiten Stellelements, in seiner ersten Position und eine Einlege-(Winkel)Stellung des zweiten Stellelements, insbesondere eine erste Einlege-(Winkel)Stellung des zweiten Stellelements, in seiner zweiten Position können übereinstimmen oder voneinander verschieden sein.
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Vorzugsweise werden durch das erste Stellelement, in einer Ausführung in alternativem Zusammenwirken mit der ersten und dritten Synchronisiervorrichtung, verschiedene ungerade Gänge und durch das zweite Stellelement, in einer Ausführung in alternativem Zusammenwirken mit der ersten und dritten Synchronisiervorrichtung, verschiedene gerade Gänge eingelegt oder durch das erste Stellelement, in einer Ausführung in alternativem Zusammenwirken mit der ersten und dritten Synchronisiervorrichtung, verschiedene gerade Gänge und durch das zweite Stellelement, in einer Ausführung in alternativem Zusammenwirken mit der ersten und dritten Synchronisiervorrichtung, verschiedene ungerade Gänge eingelegt.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein besonders kompakter Schaltmechanismus realisiert werden.
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Alternativ oder vorzugsweise zusätzlich zu diesem Aspekt betätigt, in einer Ausführung schließt, nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das erste Stellelement, in einer Ausführung reversibel und/oder hydraulisch und/oder mechanisch, eine erste Kupplung des Doppelkupplungsgetriebes durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements in der ersten Position des ersten Stellelements von der ersten Einlege-Stellung des ersten Stellelements in eine Betätigungs-Stellung, insbesondere Betätigungs-Winkelstellung, des ersten Stellelements, insbesondere durch den ersten Verstell-Aktuator, bzw. ist hierzu eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein (noch) kompakter(er) Schaltmechanismus realisiert werden.
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Entsprechend betätigt, in einer Ausführung schließt, das zweite Stellelement in einer Ausführung, insbesondere reversibel und/oder hydraulisch und/oder mechanisch, eine zweite Kupplung des Doppelkupplungsgetriebes durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements in der ersten Position des zweiten Stellelements von der ersten Einlege-Stellung des zweiten Stellelements in eine Betätigungs-Stellung, insbesondere Betätigungs-Winkelstellung, des zweiten Stellelements, insbesondere durch den zweiten Verstell-Aktuator, bzw. ist hierzu eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein besonders kompakter Schaltmechanismus realisiert werden.
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In einer Ausführung weist das erste Stellelement eine, insbesondere axial, verschiebbar geführte und/oder drehbar gelagerte, in einer Ausführung auf einer drehbar( gelagerten Welle drehfeste und/oder (axial) verschiebbar geführte, ein- oder mehrteilige erste Hülse mit einer ersten Kulissenführung auf, die
- - wenigstens einen Verstellabschnitt zum Verstellen bzw. Bewegen der ersten Synchronisiervorrichtung,
in einer Ausführung
einen ersten Verstellabschnitt zum Verstellen bzw. Bewegen, insbesondere (axialen) Verschieben, der ersten Synchronisiervorrichtung in eine erste Position, in der diese ein(en) Zahnrad drehfest- bzw. Gang einlegt, und
einen zweiten Verstellabschnitt zum, insbesondere gegensinnigen bzw. -läufigen, Verstellen bzw. Bewegen, insbesondere (axialen) Verschieben, der ersten Synchronisiervorrichtung in eine zweite Position, in der diese ein anderes, insbesondere benachbartes, Zahnrad drehfestlegt bzw. einen anderen Gang einlegt;
und/oder
- - wenigstens einen Betätigungsabschnitt zum Betätigen der ersten Kupplung in einer Ausführung einen ersten Betätigungsabschnitt hinter dem ersten Verstellabschnitt zum Betätigen, in einer Ausführung Schließen, der ersten Kupplung, und
einen zweiten Betätigungsabschnitt hinter dem zweiten Verstellabschnitt zum Betätigungsabschnitt zum Betätigen, in einer Ausführung Schließen, der ersten Kupplung;
aufweist.
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Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung das zweite Stellelement eine, insbesondere axial, verschiebbar geführte und/oder drehbar gelagerte, in einer Ausführung auf einer, vorzugsweise zur Welle des ersten Stellelements konzentrischen, drehbar(gelagerten Welle drehfeste und/oder (axial) verschiebbar geführte, ein- oder mehrteilige zweite Hülse mit einer ersten Kulissenführung auf, die
- - wenigstens einen Verstellabschnitt zum Verstellen bzw. Bewegen der zweiten Synchronisiervorrichtung,
in einer Ausführung
einen ersten Verstellabschnitt zum Verstellen bzw. Bewegen, insbesondere (axialen) Verschieben, der zweiten Synchronisiervorrichtung in eine erste Position, in der diese ein(en) Zahnrad drehfest- bzw. Gang einlegt, und
einen zweiten Verstellabschnitt zum, insbesondere gegensinnigen bzw. -läufigen, Verstellen bzw. Bewegen, insbesondere (axialen) Verschieben der zweiten Synchronisiervorrichtung in eine zweite Position, in der diese ein anderes,
insbesondere benachbartes, Zahnrad drehfestlegt bzw. einen anderen Gang einlegt; und/oder
- - wenigstens einen Betätigungsabschnitt zum Betätigen der zweiten Kupplung in einer Ausführung einen ersten Betätigungsabschnitt hinter dem ersten Verstellabschnitt zum Betätigen, in einer Ausführung Schließen, der zweiten Kupplung, und
einen zweiten Betätigungsabschnitt hinter dem zweiten Verstellabschnitt zum
Betätigen, in einer Ausführung Schließen, der zweiten Kupplung;
aufweist.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein besonders kompakter Schaltmechanismus realisiert werden.
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In einer Ausführung weist die erste Hülse eine zweite Kulissenführung mit wenigstens einem Verstellabschnitt zum Verstellen bzw. Bewegen der dritten Synchronisiervorrichtung und/oder wenigstens einen Betätigungsabschnitt zum Betätigen der ersten Kupplung auf.
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Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung die zweite Hülse eine zweite Kulissenführung mit einem Verstellabschnitt zum Verstellen bzw. Bewegen der dritten Synchronisiervorrichtung und/oder einen Betätigungsabschnitt zum Betätigen der zweiten Kupplung auf.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein noch kompakterer Schaltmechanismus realisiert werden.
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In einer Ausführung ist das erste Stellelement in seiner zweiten Position mit der dritten Synchronisiervorrichtung, insbesondere mechanisch, gekoppelt, in einer Ausführung über (s)eine (zweite) Kulissenführung.
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Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das zweite Stellelement in seiner zweiten Position mit der dritten Synchronisiervorrichtung, insbesondere mechanisch, gekoppelt, in einer Ausführung über (s)eine (zweite) Kulissenführung.
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Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das erste Stellelement in seiner ersten Position von der dritten Synchronisiervorrichtung, insbesondere mechanisch, entkoppelt.
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Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das zweite Stellelement in seiner ersten Position von der dritten Synchronisiervorrichtung, insbesondere mechanisch, entkoppelt.
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Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das erste Stellelement in seiner ersten und/oder zweiten Position mit der ersten Synchronisiervorrichtung, insbesondere mechanisch, gekoppelt ist, insbesondere über (s)eine (erste) Kulissenführung.
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Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das zweite Stellelement in seiner ersten und/oder zweiten Position mit der zweiten Synchronisiervorrichtung, insbesondere mechanisch, gekoppelt ist, insbesondere über (s)eine (erste) Kulissenführung.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein besonders kompakter Schaltmechanismus realisiert werden.
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In einer Ausführung weist der Schaltmechanismus einen, in einer Ausführung elektrisch(betätigbar)en, Wahl-Aktuator, in einer Ausführung einen Linear-Aktuator, auf, der
- - das erste Stellelement, insbesondere reversibel, von seiner ersten in seine zweite Position bewegt, in einer Ausführung axial verschiebt, und/oder über eine Kulissenführung bewegt, insbesondere axial verschiebt; und/oder
- - das zweite Stellelement, insbesondere reversibel, von seiner ersten in seine zweite Position bewegt, in einer Ausführung axial verschiebt, und/oder über eine Kulissenführung bewegt, insbesondere axial verschiebt; und/oder
- - das erste und zweite Stellelement aneinander fesselt und/oder relativ zueinander bewegt, insbesondere axial verschiebt;
bzw. hierzu eingerichtet ist bzw. verwendet wird. In einer Ausführung ist der Aktuator ein Aktuator, der durch, insbesondere elektrische, Aktivieren in eine Richtung verkürzt wird und dabei vorzugsweise ein Spannmittel spannt und sich bei Wegfall dieser Aktivierung, insbesondere durch das Spannmittel, selbsttätig wieder verlängert oder umgekehrt durch, insbesondere elektrische, Aktivieren in eine Richtung verlängert wird und dabei vorzugsweise ein Spannmittel spannt und sich bei Wegfall dieser Aktivierung, insbesondere durch das Spannmittel, selbsttätig wieder verkürzt.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein (noch) kompakter(er) Schaltmechanismus realisiert werden.
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In einer Ausführung weist der Schaltmechanismus eine ein- oder vorzugsweise mehrteilige Fixiervorrichtung, in einer Ausführung wenigstens zwei Stifte, auf, die
- - , in einer Ausführung durch einen ersten Stift, das erste Stellelement bei wenigstens einer Stellung, insbesondere Winkelstellung, des ersten Stellelements in seiner ersten Position, insbesondere mechanisch, axial festlegen, insbesondere über eine Kulissenführung, und
- - , in einer Ausführung durch einen zweiten Stift, das zweite Stellelement bei wenigstens einer Stellung, insbesondere Winkelstellung, des zweiten Stellelements in seiner ersten Position, insbesondere mechanisch, axial festlegen, insbesondere über eine Kulissenführung,
wobei
- - das erste Stellelement, insbesondere über eine Kulissenführung, bei wenigstens einer anderen Stellung, insbesondere Winkelstellung, des ersten Stellelements von seiner ersten in seine zweite Position und/oder
- - das zweite Stellelement, insbesondere über eine Kulissenführung, bei wenigstens einer anderen Stellung, insbesondere Winkelstellung, des zweiten Stellelements von seiner ersten in seine zweite Position bewegbar ist,
bzw. hierzu eingerichtet ist bzw. verwendet wird.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein besonders kompakter Schaltmechanismus realisiert werden.
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In einer Ausführung ist das erste Stellelement in seiner ersten und/oder zweiten Position mit einem ersten Nockengetriebe gekoppelt, das die erste Kupplung betätigt, in einer Ausführung schließt, bzw. hierzu eingerichtet ist bzw. verwendet wird. Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das zweite Stellelement in seiner ersten und/oder zweiten Position mit einem zweiten, in einer Ausführung zu dem ersten Nockengetriebe konzentrischen, Nockengetriebe gekoppelt, das die zweite Kupplung betätigt, in einer Ausführung schließt, bzw. hierzu eingerichtet ist bzw. verwendet wird.
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Hierdurch kann in einer Ausführung ein besonders kompakter Schaltmechanismus realisiert werden.
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Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung bewegt nach einem Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes mittels eines hier beschriebenen Schaltmechanismus das erste Stellelement die erste Synchronisiervorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements in der ersten, insbesondere axialen, Position des ersten Stellelements von einer Auslege-Stellung, insbesondere Auslege-Winkelstellung, des ersten Stellelements in eine erste Einlege-Stellung, insbesondere erste Einlege-Winkelstellung, des ersten Stellelements, insbesondere durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements durch den ersten Verstell-Aktuator und/oder zum Einlegen eines Ganges.
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Zusätzlich oder alternativ bewegt nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das zweite Stellelement, in einer Ausführung nachfolgend oder zuvor, die zweite Synchronisiervorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements in der ersten Position des zweiten Stellelements von einer Auslege-Stellung, insbesondere Auslege-Winkelstellung, des zweiten Stellelements in eine erste Einlege-Stellung, insbesondere erste Einlege-Winkelstellung, des zweiten Stellelements, insbesondere durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements durch den zweiten Verstell-Aktuator und/oder zum Einlegen eines anderen Ganges.
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Zusätzlich oder alternativ bewegt nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das erste Stellelement, in einer Ausführung nachfolgend oder zuvor, die dritte Synchronisiervorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements in der zweiten, insbesondere axialen, Position des ersten Stellelements von einer Auslege-Stellung, insbesondere Auslege-Winkelstellung, des ersten Stellelements in eine (erste) Einlege-Stellung, insbesondere (erste) Einlege-Winkelstellung, des ersten Stellelements, insbesondere durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements durch den ersten Verstell-Aktuator und/oder zum Einlegen eines anderen Ganges.
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Zusätzlich oder alternativ bewegt nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das zweite Stellelement, in einer Ausführung nachfolgend oder zuvor, die dritte Synchronisiervorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements in der zweiten, insbesondere axialen, Position des zweiten Stellelements von einer Auslege-Stellung, insbesondere Auslege-Winkelstellung, des zweiten Stellelements in eine (erste) Einlege-Stellung, insbesondere (erste) Einlege-Winkelstellung, des zweiten Stellelements, insbesondere durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements durch den zweiten Verstell-Aktuator und/oder zum Einlegen eines anderen Ganges.
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Zusätzlich oder alternativ betätigt, insbesondere schließt, nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das erste Stellelement, insbesondere hydraulisch und/oder mechanisch, in einer Ausführung nach Verstellen bzw. Bewegen der ersten Synchronisiervorrichtung zum Einlegen eines Ganges, insbesondere sowohl nach Verstellen bzw. Bewegen der ersten Doppel-Synchronisiervorrichtung zum Einlegen eines Ganges als auch nach, insbesondere gegensinnigem bzw. -läufigen, Verstellen bzw. Bewegen der ersten Doppel-Synchronisiervorrichtung zum Einlegen eines anderen Ganges (jeweils), die erste Kupplung durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements in der ersten Position des ersten Stellelements von der ersten bzw. einer zweiten Einlege-Stellung des ersten Stellelements in eine Betätigungs-Stellung, insbesondere Betätigungs-Winkelstellung, des ersten Stellelements, insbesondere durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements durch den ersten Verstell-Aktuator.
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Zusätzlich oder alternativ betätigt, insbesondere schließt, nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das zweite Stellelement, insbesondere hydraulisch und/oder mechanisch, in einer Ausführung nach Verstellen bzw. Bewegen der zweiten Synchronisiervorrichtung zum Einlegen eines Ganges, insbesondere sowohl nach Verstellen bzw. Bewegen der zweiten Doppel-Synchronisiervorrichtung zum Einlegen eines Ganges als auch nach, insbesondere gegensinnigem bzw. -läufigen, Verstellen bzw. Bewegen der zweiten Doppel-Synchronisiervorrichtung zum Einlegen eines anderen Ganges (jeweils), die zweite Kupplung durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements in der ersten Position des zweiten Stellelements von der ersten bzw. einer zweiten Einlege-Stellung des zweiten Stellelements in eine Betätigungs-Stellung, insbesondere Betätigungs-Winkelstellung, des zweiten Stellelements, insbesondere durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements durch den zweiten Verstell-Aktuator.
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Zusätzlich oder alternativ betätigt, insbesondere schließt, nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das erste Stellelement, insbesondere hydraulisch und/oder mechanisch, in einer Ausführung nach Verstellen bzw. Bewegen der dritten Synchronisiervorrichtung zum Einlegen eines Ganges, die erste Kupplung durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements in der zweiten Position des ersten Stellelements von der ersten bzw. einer zweiten Einlege-Stellung des ersten Stellelements in eine Betätigungs-Stellung, insbesondere Betätigungs-Winkelstellung, des ersten Stellelements, insbesondere durch Verstellen, insbesondere Drehen, des ersten Stellelements durch den ersten Verstell-Aktuator.
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Zusätzlich oder alternativ betätigt, insbesondere schließt, nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das zweite Stellelement, insbesondere hydraulisch und/oder mechanisch, in einer Ausführung nach Verstellen bzw. Bewegen der dritten Synchronisiervorrichtung zum Einlegen eines Ganges, die zweite Kupplung durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements in der zweiten Position des zweiten Stellelements von der ersten bzw. einer zweiten Einlege-Stellung des zweiten Stellelements in eine Betätigungs-Stellung, insbesondere Betätigungs-Winkelstellung, des zweiten Stellelements, insbesondere durch Verstellen, insbesondere Drehen, des zweiten Stellelements durch den zweiten Verstell-Aktuator.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
- 1 ein Doppelkupplungsgetriebe mit einem Schaltmechanismus nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
- 2 den Schaltmechanismus mit einer ersten Hülse in einer ersten axialen Position in einer Auslege-Stellung und einer zweiten Hülse in einer ersten axialen Position in einer Auslege-Stellung;
- 3 den Schaltmechanismus mit der ersten Hülse in der ersten axialen Position beim Drehen in eine erste Einlege-Stellung;
- 4 den Schaltmechanismus mit der ersten Hülse in der ersten axialen Position in einer Betätigungs-Stellung;
- 5 den Schaltmechanismus mit der ersten Hülse in einer zweiten axialen Position in einer Auslege-Stellung; und
- 6 den Schaltmechanismus mit der zweiten Hülse in einer zweiten axialen Position in einer Auslege-Stellung.
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1 zeigt ein Sechs-Gang-Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten (Eingangs-) Welle 1, einer konzentrischen zweiten (Eingangs-) Welle 2, einer dritten bzw. (Ausgangs-) Welle 3 sowie einer ersten Kupplung 4 zum Koppeln bzw. Entkoppeln bzw. Trennen der ersten Welle und einer zweiten Kupplung 5 zum Koppeln bzw. Entkoppeln bzw. Trennen der zweiten Welle.
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Auf der Welle 1 sind drei Fest-(Zahn)Räder angeordnet, die jeweils mit einem Los-(Zahn)Rad (auf) der Welle 3 kämmen, auf der Welle 2 ebenfalls drei Fest-(Zahn)Räder, die jeweils mit einem Los-(Zahn)Rad (auf) der Welle 3 kämmen.
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Eine erste Doppel-Synchronisiervorrichtung weist eine erste Schiebehülse 10 auf, die drehfest und axial verschiebbar auf einer Achse 6 gelagert ist (in 1 zur Verdeutlichung in die Zeichenebene hineingedreht) und eine Schaltgabel 11 aufweist, welche in der in 1 gezeigten Neutralstellung die beiden linken Los-(Zahn)Räder von der Welle 3 drehentkoppelt, bei Verschiebung nach links in 1 das linke dieser beiden benachbarten Los-(Zahn)Räder mit der Welle 3 drehfest verbindet und bei gegensinniger bzw. -läufiger Verschiebung aus der Neutralstellung nach rechts in 1 das rechte dieser beiden benachbarten Los-(Zahn)Räder mit der Welle 3 drehfest verbindet. Hierdurch kann ein erster bzw. dritter Gang eingelegt werden, wie in 1 durch „①“ bzw. „②“ angedeutet.
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Eine zweite Doppel-Synchronisiervorrichtung weist eine zweite Schiebehülse 20 auf, die drehfest und axial verschiebbar auf der Achse 6 gelagert ist und eine Schaltgabel 21 aufweist, welche in der in 1 gezeigten Neutralstellung die beiden rechten Los-(Zahn)Räder von der Welle 3 drehentkoppelt, bei Verschiebung nach links in 1 das linke dieser beiden benachbarten Los-(Zahn)Räder mit der Welle 3 drehfest verbindet und bei gegensinniger bzw. -läufiger Verschiebung aus der Neutralstellung nach rechts in 1 das rechte dieser beiden benachbarten Los-(Zahn)Räder mit der Welle 3 drehfest verbindet. Hierdurch kann ein vierter bzw. sechster Gang eingelegt werden, wie in 1 durch „④“ bzw. „⑥“ angedeutet.
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Axial zwischen diesen beiden Doppel-Synchronisiervorrichtungen bzw. Zahnradpaaren ist eine dritte Schiebehülse 30 einer dritten Doppel-Synchronisiervorrichtung drehfest und axial verschiebbar auf der Achse 6 gelagert, die eine Schaltgabel 31 aufweist, welche in der in 1 gezeigten Neutralstellung die beiden mittleren Los-(Zahn)Räder von der Welle 3 drehentkoppelt, bei Verschiebung nach links in 1 das linke dieser beiden benachbarten Los-(Zahn)Räder mit der Welle 3 drehfest verbindet und bei gegensinniger bzw. -läufiger Verschiebung aus der Neutralstellung nach rechts in 1 das rechte dieser beiden benachbarten Los-(Zahn)Räder mit der Welle 3 drehfest verbindet. Hierdurch kann ein fünfter bzw. zweiter Gang eingelegt werden, wie in 1 durch „⑤“ bzw. „②“ angedeutet.
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2 - 6 zeigen jeweils in einem unteren Teilbild die Achse 6 mit erster, zweiter und dritter Schiebehülse 10, 20 und 30 bzw. deren Schaltgabeln 11, 21 bzw. 31 und in einem oberen Teilbild eine erste Hülse 100 eines ersten Stellelements und eine zweite Hülse 200 eines zweiten Stellelements.
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Die erste Hülse 100 ist drehfest und axial verschiebbar auf einer Welle 180 gelagert, die an ihrem in 2 rechten Ende über ein Zahnradgetriebe mit einem ersten Verstell-Aktuator in Form eines Elektromotors 185 und einem Nockengetriebe zum Schließen der ersten Kupplung 4 gekoppelt ist, das einen Nocken 190 zum Betätigen eines Stößels eines Hydraulikzylinders 195 aufweist (vgl. 4).
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Die zweite Hülse 200 ist drehfest und axial verschiebbar auf einer zur Welle 180 konzentrischen Welle 280 (vgl. 6) gelagert, die an ihrem in 2 rechten Ende über ein Zahnradgetriebe mit einem zweiten Verstell-Aktuator in Form eines Elektromotors 285 und einem Nockengetriebe zum Schließen der zweiten Kupplung 5 gekoppelt ist, das einen Nocken 290 zum Betätigen eines Stößels eines Hydraulikzylinders 295 aufweist.
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Die erste und zweite Hülse 100, 200 sind in den 2-6 jeweils abgewickelt dargestellt.
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Wie hieraus erkennbar, weist die erste Hülse 100 eine erste Kulisse mit einem in 2 schraffiert angedeuteten Betätigungsabschnitt 111, einem ersten Verstellabschnitt 112 (vgl. 3), einem Neutralabschnitt 113 (vgl. 4), einem zweiten Verstellabschnitt 114 (vgl. 3) und einem schraffiert angedeuteten Betätigungsabschnitt 115 (vgl. 4) auf. Der Neutralabschnitt 113 ist mit einem Leerlaufabschnitt 116 (vgl. 5) verbunden. In dieser ersten Kulisse ist ein Stift 12 der ersten Schiebehülse 10 der ersten Doppel-Synchronisiervorrichtung geführt (vgl. 2).
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Die erste Hülse 100 weist eine zweite Kulisse mit einem in 2 schraffiert angedeuteten Betätigungsabschnitt 121, einem Verstellabschnitt 122 und einem Neutralabschnitt 123 auf, der zur in 2 rechten Stirnseite der ersten Hülse 100 offen ist, so dass ein Stift 32 der dritten Schiebehülse 30 der dritten Doppel-Synchronisiervorrichtung in diese weitere Kulisse einfahren und dann durch diese geführt bzw. aus dieser (wieder) ausfahren kann (vgl. 5).
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Die erste Hülse 100 weist noch zwei weitere Kulissen 131, 132 auf, wobei in die weitere Kulisse 131 ein federvorgespannter Linearaktuator 300 eingreift und ein getriebegehäusefester Stift 133 in einer der beiden weiteren Kulissen 131, 132 geführt ist und von einer in die andere fahren kann.
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In analoger Weise weist die zweite Hülse 200 eine erste Kulisse mit einem in 2 schraffiert angedeuteten Betätigungsabschnitt 211, einem ersten Verstellabschnitt 212, einem Neutralabschnitt 213, einem zweiten Verstellabschnitt 214 und einem schraffiert angedeuteten Betätigungsabschnitt 215 auf. Der Neutralabschnitt 213 ist mit einem Leerlaufabschnitt 216 verbunden. In der Kulisse ist ein Stift 22 der zweiten Schiebehülse 20 der zweiten Doppel-Synchronisiervorrichtung geführt.
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Die zweite Hülse 200 weist eine zweite Kulisse mit einem in 2 schraffiert angedeuteten Betätigungsabschnitt 221, einem Verstellabschnitt 222 und einem Neutralabschnitt 223 auf, der zur in 2 linken Stirnseite der zweiten Hülse 200 offen ist, so dass der Stift 32 der dritten Schiebehülse 30 der dritten Doppel-Synchronisiervorrichtung in diese weitere Kulisse einfahren und dann durch diese geführt bzw. aus dieser (wieder) ausfahren kann (vgl. 3).
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Die zweite Hülse 200 weist noch zwei weitere Kulissen 231, 232 auf, wobei in die weitere Kulisse 231 der Linearaktuator 300 eingreift und ein getriebegehäusefester Stift 233 in einer der beiden weiteren Kulissen 231, 232 geführt ist und von einer in die andere fahren kann.
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Zum Schalten in den ersten Gang ① dreht der Elektromotor 185 die erste Hülse 100 in ihrer in 2 gezeigten ersten axialen Position aus ihrer in 2 gezeigten Auslege-(Winkel)Stellung, wie in 2 durch einen Bewegungspfeil angedeutet.
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Dadurch wandert der Stift 12 zunächst aus dem Neutralabschnitt 113 in den ersten Verstellabschnitt 112, wie aus der Figurenfolge 2 → 3 erkennbar. Dieser verschiebt die erste Schiebehülse 10 nach links in 1, 2, so dass das in 1 linke Zahnrad mit der Welle 3 drehfest verbunden wird.
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Bei Weiterdrehen wandert der Stift 12 aus dem ersten Verstellabschnitt 112 in den Betätigungsabschnitt 111, wie aus der Figurenfolge 3 → 4 erkennbar. In dieser Drehstellung betätigt der Nocken 190 den Stößel des Hydraulikzylinders 195 und schließt dadurch die erste Kupplung 4.
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Durch eine gegensinnige Drehung wird zunächst die Betätigung des Hydraulikzylinders 195 beendet, so dass sich die erste Kupplung 4 öffnet („normally open clutch“). Anschließend wird der erste Gang ausgelegt. Durch Weiterdrehen kann analog zunächst der dritte Gang ③ eingelegt und anschließend die erste Kupplung 4 geschlossen bzw. anschließend durch gegensinnige Drehung die erste Kupplung 4 geöffnet und der dritte Gang ausgelegt werden.
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In analoger Weise kann durch gegensinniges Drehen der zweiten Hülse 200 durch den Elektromotor 285 in ihrer in 2 gezeigten ersten axialen Position aus ihrer in 2 gezeigten Auslege-(Winkel)Stellung alternativ in den vierten oder sechsten Gang geschaltet werden.
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Zum Schalten in den fünften Gang ⑤ werden die erste und zweite Hülse 100, 200 in ihre in 2, 3 gezeigten Winkelstellungen gedreht. In diesen legt der getriebegehäusefeste Stift 233 die zweite Hülse 200 axial fest, während die erste Hülse 100 axial verschiebbar ist.
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Nun zieht der Linearaktuator 300 die erste und zweite Hülse 100, 200 axial zueinander hin bzw. aufeinander zu. Dadurch wird die erste Hülse 100 axial aus ihrer ersten axialen Position (2) zu der zweiten, axial durch den getriebegehäusefesten Stift 233 festgelegten, Hülse 200 hin in ihre zweite axiale Position (5) gezogen, wie in 2 durch einen Bewegungspfeil angedeutet.
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Dadurch fährt, wie aus der Figurenfolge 2 → 5 erkennbar, der Stift 32 der dritten Schiebehülse 30 der dritten Doppel-Synchronisiervorrichtung in den Neutralabschnitt 123 ein und wird bei einer anschließenden Verdrehung der ersten Hülse 100 dann durch diese geführt.
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Der Elektromotor 185 dreht nun die erste Hülse 100, wie in 5 durch einen Bewegungspfeil angedeutet.
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Wie vorstehend mit Bezug auf den ersten Gang bereits erläutert, wandert dadurch der Stift 32 zunächst aus dem Neutralabschnitt 123 in den Verstellabschnitt 122. Dieser verschiebt die dritte Schiebehülse 30 nach links in 1, 5, so dass das Zahnrad, das in 1 das dritte von links ist, mit der Welle 3 drehfest verbunden wird. Bei Weiterdrehen wandert der Stift 32 aus dem Verstellabschnitt 122 in den Betätigungsabschnitt 121. In dieser Drehstellung betätigt der Nocken 190 den Stößel des Hydraulikzylinders 195 und schließt dadurch die erste Kupplung 4.
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Während dieser Drehung wird der der Stift 12 der ersten Schiebehülse 10 der ersten Doppel-Synchronisiervorrichtung in dem Leerlaufabschnitt 116 geführt.
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Durch Umkehrung dieser Abfolge wird die erste Kupplung 4 wieder geöffnet, der fünfte Gang ausgelegt und bei Deaktivieren des Linearaktuators 300 aufgrund der Federvorspannung die erste Hülse 100 von ihrer zweiten Position (5) wieder in ihre erste Position (2) zurückgeschoben.
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Zum Schalten in den zweiten Gang ② werden die erste und zweite Hülse 100, 200 in ihre in 6 gezeigten Winkelstellungen gedreht. In diesen legt umgekehrt der getriebegehäusefeste Stift 133 die erste Hülse 100 axial fest, während die zweite Hülse 200 axial verschiebbar ist.
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Zieht nun der Linearaktuator 300 die erste und zweite Hülse 100, 200 axial zueinander hin bzw. aufeinander zu, wird die zweite Hülse 200 axial aus ihrer ersten axialen Position (2) zu der, axial durch den getriebegehäusefesten Stift 133 festgelegten, ersten Hülse 100 hin in ihre zweite axiale Position (6) gezogen.
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Dadurch fährt, wie aus der Figurenfolge 2 → 6 erkennbar, der Stift 32 der dritten Schiebehülse 30 der dritten Doppel-Synchronisiervorrichtung in den Neutralabschnitt 223 ein und wird bei einer anschließenden Verdrehung der zweiten Hülse 200 dann durch diese geführt.
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Wie vorstehend erläutert, kann dadurch der Stift 32 die dritten Schiebehülse 30 nach rechts in 1, 6 verschieben, so dass das Zahnrad, das in 1 das dritte von rechts ist, mit der Welle 3 drehfest verbunden wird, und bei Weiterdrehen der Nocken 290 den Stößel des Hydraulikzylinders 295 betätigt und dadurch die zweite Kupplung 5 schließen („normally open clutch“).
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In analoger Weise kann auch in einen Rückwärtsgang geschaltet werden, wie durch eine gestrichelte Kulisse der ersten Hülse 100 angedeutet. Wie vorstehend beschrieben, kann durch diese ein Stift zum Verschieben einer Schaltgabel zum Einlegen des Rückwärtsgangs verschoben werden (nicht dargestellt).
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2 zeigt somit eine Auslege-Winkelstellung des ersten Stellelements und zweiten Stellelements in deren ersten axialen Positionen, 3 das Drehen in eine erste Einlege-Winkelstellung des ersten Stellelements in seiner ersten axialen Position, 4 eine Betätigungs-Winkelstellung des ersten Stellelements in seiner ersten axialen Position, 5 eine Auslege-Winkelstellung des ersten Stellelements in seiner zweiten axialen Position und 6 eine Auslege-Winkelstellung des zweiten Stellelements in seiner zweiten axialen Position.
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Bezugszeichenliste
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- 1/2/3
- erste/zweite/dritte Welle
- 4/5
- erste/zweite Kupplung
- 6
- Achse
- 10/20/30
- erste/zweite/dritte Schiebehülse
- 11, 21, 31
- Schaltgabel
- 12, 22, 32
- Stift
- 100/200
- erste/zweite Hülse
- 111, 115,
- Betätigungsabschnitt
- 211, 215
- Betätigungsabschnitt
- 112, 212
- erster Verstellabschnitt
- 113, 213
- Neutralabschnitt
- 114, 214
- zweiter Verstellabschnitt
- 116, 216
- Leerlaufabschnitt
- 121, 221
- Betätigungsabschnitt
- 122, 222
- Verstellabschnitt
- 123, 223
- Neutralabschnitt
- 131, 132,
- weitere Kulisse
- 231, 232
- weitere Kulisse
- 133, 233
- getriebegehäusefester Stift
- 180, 280
- Welle
- 185
- Elektromotor (erster Verstell-Aktuator)
- 190, 290
- Nocken
- 195, 295
- Hydraulikzylinder
- 285
- Elektromotor (zweiter Verstell-Aktuator)
- 300
- Linearaktuator
- ①/②/③/④/⑤/⑥
- erster/zweiter/dritter/vierter/fünfter/sechster Gang