AT525268A4

AT525268A4 - GEAR ARRANGEMENT WITH 5 FREE GEARS IN THE POWER-SHIFT TRANSMISSION

Info

Publication number: AT525268A4
Application number: ATA50772/2021A
Authority: AT
Inventors: Stöckl Ing Dieter; Pilat Dipl -Ing Günter
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2023-02-15
Also published as: AT525268B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit einem Power- Shift-Getriebe (2) und einem Schaltgetriebe (4) mit zumindest zwei verschiedenen Übersetzungsstufen, wobei das Power-Shift-Getriebe (2) und das Schaltgetriebe (4) in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Power-Shift-Getriebe (2) eine Eingangswelle (EW), eine Zwischenwelle (ZW) und eine Ausgangswelle (AW) aufweist, dass die Zwischenwelle (ZW) über eine erste Zahnradstufe (Z1) mit der Eingangswelle (EW) drehverbunden oder drehverbindbar ist, dass zumindest ein erstes Losrad (L1) auf der Eingangswelle (EW) angeordnet ist und mit der Eingangswelle (EW) über zumindest eine erste Kupplungseinrichtung (CF) mit ihr drehverbindbar ist, dass das erste Losrad (L1) über Zahnradstufen (Z2, Z3) mit zumindest zwei Losrädern (L2, L3) der Zwischenwelle (ZW), welche über Kupplungseinrichtungen (CR, CF2) mit der Zwischenwelle (ZW) drehverbindbar sind, drehverbunden ist und dass das erste Losrad (L1) über Zahnradstufen (Z4, Z5) mit zumindest zwei Losrädern (L4, L5) der Ausgangswelle (AW), welche über Kupplungseinrichtungen (CL, CM) mit der Ausgangswelle (AW) drehverbindbar sind, drehverbunden ist.The invention relates to a transmission arrangement for a vehicle with a power shift transmission (2) and a manual transmission (4) with at least two different gear ratios, the power shift transmission (2) and the manual transmission (4) being connected in series , characterized in that the power shift transmission (2) has an input shaft (EW), an intermediate shaft (ZW) and an output shaft (AW), that the intermediate shaft (ZW) via a first gear stage (Z1) with the input shaft ( EW) is rotatably connected or rotatably connectable, that at least one first loose wheel (L1) is arranged on the input shaft (EW) and can be connected to the input shaft (EW) via at least one first clutch device (CF) so that it can rotate, that the first loose wheel (L1) via gear stages (Z2, Z3) with at least two idler gears (L2, L3) of the intermediate shaft (ZW), which can be rotatably connected to the intermediate shaft (ZW) via clutch devices (CR, CF2), and that the first idler gear (L1) via Tough nradstufen (Z4, Z5) with at least two loose wheels (L4, L5) of the output shaft (AW), which via clutch devices (CL, CM) with the output shaft (AW) are rotatably connected, rotatably connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit einem PowerShift-Getriebe und einem Schaltgetriebe mit zumindest zwei verschiedenen Übersetzungsstufen, wobei das Power-Shift-Getriebe und das Schaltgetriebe in Serie geschaltet sind. The invention relates to a transmission arrangement for a vehicle with a power shift transmission and a manual transmission with at least two different gear ratios, the power shift transmission and the manual transmission being connected in series.

Durch einen solchen Aufbau sind durch solche Getriebeanordnungen besonders viele gut verteilte Schaltstufen möglich. Dafür sind jedoch eine Vielzahl an Kupplungseinrichtungen notwendig, was platzintensiv ist. Dies führt zu komplexen, With such a structure, a particularly large number of well-distributed shift stages are possible with such transmission arrangements. However, this requires a large number of coupling devices, which is space-consuming. This leads to complex

voluminösen Ausführungen. voluminous designs.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Getriebeanordnung der genannten Art bereitzustellen, die ein sinnvolles Schalten in möglichst vielen verschiedenen The object of the invention is therefore to provide a transmission arrangement of the type mentioned, which makes it possible to switch in as many different ways as possible

Schaltstufen ermöglichen, und gleichzeitig möglichst einfach und platzsparend ist. Enable switching stages, and at the same time is as simple and space-saving as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Power-ShiftGetriebe eine Eingangswelle, eine Zwischenwelle und eine Ausgangswelle aufweist, dass die Zwischenwelle über eine erste Zahnradstufe mit der Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist, This object is achieved according to the invention in that the power shift transmission has an input shaft, an intermediate shaft and an output shaft, that the intermediate shaft is rotatably connected or can be rotatably connected to the input shaft via a first gear stage,

dass zumindest ein erstes Losrad auf der Eingangswelle angeordnet ist und mit der Eingangswelle über zumindest eine erste Kupplungseinrichtung mit ihr drehverbindbar ist, that at least one first loose wheel is arranged on the input shaft and can be connected in rotation to the input shaft via at least one first coupling device,

dass das erste Losrad über Zahnradstufen mit zumindest zwei Losrädern der Zwischenwelle, welche über Kupplungseinrichtungen mit der Zwischenwelle drehverbindbar sind, drehverbunden ist und that the first idler gear is rotationally connected via gearwheel stages to at least two idler gears of the intermediate shaft, which can be connected in rotation to the intermediate shaft via coupling devices, and

dass das erste Losrad über Zahnradstufen mit zumindest zwei Losrädern der Ausgangswelle, welche über Kupplungseinrichtungen mit der Ausgangswelle drehverbindbar sind, drehverbunden ist. that the first idler wheel is rotationally connected via gear wheel stages to at least two idler wheels of the output shaft, which can be connected in rotation to the output shaft via coupling devices.

Durch eine derartige Ausführungsform können insgesamt 6 verschiedene sinnvolle Schaltstufen durch das Power-Shift-Getriebe allein erreicht werden, wobei nur fünf Kupplungselemente notwendig sind. Durch das Schaltgetriebe wird die Zahl an Schaltstufen mindestens verdoppelt, also weiter erhöht. Dies ermöglicht eine besonders einfache und platzsparende Ausführung trotz einer Vielzahl an Schaltmöglichkeiten. Dabei können auch die Drehzahlabstufungen zwischen den Gängen besonders gleichmäßig gestaltet werden, womit die With such an embodiment, a total of 6 different sensible switching stages can be achieved by the power shift transmission alone, with only five clutch elements being necessary. The manual transmission at least doubles the number of gears, i.e. further increases it. This enables a particularly simple and space-saving design despite a large number of switching options. The speed gradations between the gears can be designed particularly evenly, so that the

drehmomentbereitstellende Antriebseinrichtung, in der Regel eine Brennkraftmaschine und/oder ein Elektromotor, stets bei optimalen Drehzahlen torque-providing drive device, usually an internal combustion engine and / or an electric motor, always at optimal speeds

betrieben werden kann. can be operated.

Eine Zahnradstufe kann dabei in einem einfachen Fall aus dem ersten Losrad und einem weiteren Losrad bestehen, welche miteinander kämmen. Alternativ können auch zwischen diesen Losrädern ein oder mehrere weitere Zahnräder angeordnet In a simple case, a gear wheel stage can consist of the first idler wheel and a further idler wheel, which mesh with one another. Alternatively, one or more other gears can also be arranged between these loose wheels

sein. be.

In Serie geschaltet bedeutet, dass zwischen der Haupteingangswelle und der Hauptausgangswelle der Getriebeanordnung das Power-Shift-Getriebe als auch das Schaltgetriebe geschalten sind und dass diese zwei Getriebe entlang des Connected in series means that the power shift transmission and the manual transmission are connected between the main input shaft and the main output shaft of the transmission arrangement and that these two transmissions are connected along the

Antriebsstrangs hintereinander geschaltet sind. Drive train are connected in series.

Im Sinne der Erfindung wird unter drehverbunden oder drehfest verbunden eine drehfeste Verbindung zweier Elemente oder Komponenten verstanden. Es wird also zwischen den Elementen stets eine Drehbewegung und Drehmoment übertragen, sofern sich eine der beiden Elemente dreht oder ein Drehmoment auf dieses ausgeübt wird. Unter einer drehverbindbaren Verbindung wird im Sinne der Erfindung hingegen eine Verbindung zweier Komponenten verstanden, die sowohl drehfest als auch lösbar sein kann, beispielsweise eine Verbindung mittels einer Kupplungseinrichtung wie einer Trennkupplung, wobei bei geschlossener Kupplungseinrichtung eine drehfeste Verbindung vorliegt und bei geöffneter Kupplungseinrichtung eine gelöste Drehverbindung, das heißt bei geöffneter Kupplungseinrichtung sind die mittels der Kupplungseinrichtung verbundenen Komponenten drehbeweglich gegeneinander, können jedoch durch Schließen der Kupplungseinrichtung miteinander drehverbunden werden und sind daher miteinander drehverbindbar. Within the meaning of the invention, rotationally connected or rotationally fixedly connected means a rotationally fixed connection of two elements or components. A rotational movement and torque is therefore always transmitted between the elements if one of the two elements rotates or a torque is exerted on it. In the context of the invention, a rotatably connectable connection, on the other hand, is a connection between two components that can be both non-rotatable and detachable, for example a connection by means of a coupling device such as a separating clutch, with a closed coupling device being a non-rotatable connection and with an open coupling device a released rotary connection That is, when the clutch device is open, the components connected by means of the clutch device can rotate relative to one another, but can be rotationally connected to one another by closing the clutch device and can therefore be rotationally connected to one another.

Eine Kupplungseinrichtung im Sinne der Erfindung ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, welche in mindestens zwei Schaltzuständen betrieben werden kann, vorzugsweise in einem geschlossenen Schaltzustand, in welchem ein Drehmoment über die Kupplungseinrichtung übertragen werden kann, und in einem geöffneten Zustand, in welchem ein Leistungsfluss zwischen zwei jeweils mit der Kupplungseinrichtung, insbesondere mechanisch verbundenen Komponenten getrennt ist und somit kein Drehmoment über die A clutch device within the meaning of the invention is a torque transmission device which can be operated in at least two switching states, preferably in a closed switching state in which torque can be transmitted via the clutch device, and in an open state in which a power flow between two respectively with the clutch device, in particular mechanically connected components is separated and therefore no torque on the

Kupplungseinrichtung übertragen werden kann. Dazu weist eine Coupling device can be transferred. One points to this

Kupplungseinrichtung vorzugsweise wenigstens zwei Kupplungsteile auf, wobei die beiden Kupplungsteile in einem Schließzustand der Kupplungseinrichtung miteinander mechanisch vorzugsweise drehverbunden sind, insbesondere reibschlüssig oder formschlüssig, und in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander insbesondere drehbeweglich gegeneinander sind. Coupling device preferably has at least two coupling parts, the two coupling parts being mechanically connected to one another, preferably rotationally, in a closed state of the coupling device, in particular frictionally or positively, and being independent of one another, in particular rotatably movable in relation to one another, in an open state.

Power-Shift-Getriebe im Sinne der Erfindung sind lastschaltbare Getriebe, also Getriebe, die während der Drehmomentübertragung geschalten werden können, Power shift transmissions within the meaning of the invention are power shift transmissions, i.e. transmissions that can be switched during torque transmission,

ohne die Drehmomentübertragung vollständig zu unterbrechen. without completely interrupting the torque transmission.

Schaltgetriebe im Sinne der Erfindung sind nicht lastschaltbare Getriebe, bei denen es während Schaltvorgängen zu Drehmomentunterbrechungen kommt. Es wird also bei einem Gangwechsel zunächst ein erster Gang ausgelegt und der Leistungsfluss Manual transmissions within the meaning of the invention are non-power shiftable transmissions in which there are torque interruptions during shifting operations. When changing gears, a first gear is initially designed and the power flow

unterbrochen bevor ein zweiter Gang eingelegt wird. interrupted before a second gear is engaged.

Vorzugsweise weisen die Kupplungseinrichtungen des Power-Shift-Getriebes Preferably, the clutch devices of the power shift transmission

zumindest teilweise Lamellenkupplungen auf. at least partially multi-plate clutches.

Unter einer Eingangswelle eines Getriebes, insbesondere unter der Eingangswelle des Power-Shift-Getriebes, wird eine Welle des zugehörigen Getriebes verstanden, über welche eine Leistung, insbesondere eine Antriebsleistung auf das jeweils zugehörige Getriebe aufgebracht werden kann. An input shaft of a transmission, in particular the input shaft of the power-shift transmission, is understood to mean a shaft of the associated transmission, via which power, in particular drive power, can be applied to the respectively associated transmission.

Unter einer Ausgangswelle eines Getriebes, insbesondere unter der Ausgangswelle des Power-Shift-Getriebes, ist im Sinne der Erfindung jeweils eine Welle zu verstehen, über welche eine auf das jeweils zugehörige Getriebe aufgebrachte Leistung abgeführt werden kann. Die Begriffe Eingangswelle und Ausgangswelle sind dabei nicht räumlich einschränkend zu verstehen, d.h. die Eingangswelle und die Ausgangswelle müssen sich nicht zwangsläufig auf unterschiedlichen Seiten eines Getriebes befinden, sondern können durchaus auf einer Seite dicht nebeneinander angeordnet sein. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass in bestimmten Arbeitszuständen die Richtung des Leistungsflusses vorübergehend An output shaft of a transmission, in particular the output shaft of the power-shift transmission, is to be understood within the meaning of the invention as a shaft via which power applied to the respective associated transmission can be dissipated. The terms input shaft and output shaft are not to be understood as being spatially restrictive, i.e. the input shaft and the output shaft do not necessarily have to be on different sides of a transmission, but can be arranged close together on one side. Provision can also be made for the direction of the power flow to be temporarily changed in certain working states

umgekehrt werden kann. can be reversed.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest ein zweites Losrad auf der Zwischenwelle angeordnet ist und über zumindest eine zweite Kupplungseinrichtung Provision is preferably made for at least one second idler wheel to be arranged on the intermediate shaft and via at least one second clutch device

mit ihr drehverbindbar ist, dass das erste Losrad über eine zweite Zahnradstufe mit is rotatably connected to it, that the first loose wheel has a second gear wheel stage

dem zweiten Losrad drehverbunden ist, dass zumindest ein drittes Losrad auf der Zwischenwelle angeordnet ist und über zumindest eine dritte Kupplungseinrichtung mit ihr drehverbindbar ist, dass das erste Losrad über eine dritte Zahnradstufe mit dem dritten Losrad drehverbunden ist, dass zumindest ein viertes Losrad auf der Ausgangswelle angeordnet ist und über zumindest eine vierte Kupplungseinrichtung mit ihr drehverbindbar ist, dass zumindest ein fünftes Losrad auf der Ausgangswelle angeordnet ist und über zumindest eine fünfte Kupplungseinrichtung mit ihr drehverbindbar ist, dass das vierte Losrad über eine vierte Zahnradstufe mit dem ersten Losrad drehverbunden ist, dass das fünfte Losrad über eine fünfte Zahnradstufe mit dem ersten Losrad drehverbunden ist. Damit wird eine einfache Schaltung mit wenigen Schaltelementen erreicht, welche dennoch eine hohe Zahl is rotatably connected to the second idler gear, that at least a third idler gear is arranged on the intermediate shaft and can be rotationally connected to it via at least one third clutch device, that the first idler gear is rotationally connected to the third idler gear via a third gear stage, that at least a fourth idler gear is on the output shaft is arranged and can be connected to it in rotation via at least one fourth clutch device, that at least one fifth idler gear is arranged on the output shaft and can be connected in rotation to it via at least one fifth clutch device, that the fourth idler gear is rotationally connected to the first idler gear via a fourth gear stage, that the fifth loose wheel is rotatably connected to the first loose wheel via a fifth gear stage. This achieves a simple circuit with few switching elements, which nevertheless has a high number

an sinnvollen Gängen ermöglicht. in sensible aisles.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Power-ShiftGetriebe dem Schaltgetriebe vorgeschaltet ist. Dies bedingt eine platzsparende Ausführung. Mit vorgeschaltet ist damit gemeint, dass das Power-Shift-Getriebe entlang des Antriebsstrangs näher an der Antriebseinrichtung ist, als das In a preferred embodiment, it is provided that the power shift transmission is connected upstream of the manual transmission. This requires a space-saving design. By upstream is meant that the power shift is closer to the drive assembly along the driveline than the

Schaltgetriebe. manual transmission.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest eine Zahnradstufe, welche das erste Losrad mit einem anderen Losrad, vorzugsweise einem Losrad der Zwischenwelle, drehverbindet, besonders vorzugsweise die zweite Zahnradstufe, als Drehumkehrstufe ausgeführt ist. Durch eine solche Drehumkehrstufe wird erreicht, dass das Ausgangszahnrad der Zahnradstufe in eine andere Richtung dreht als die Ausgangszahnräder der Zahnradstufen der anderen Losräder, die auf der gleichen Welle angeordnet sind - sofern diese Zahnradstufen aktiv geschaltet sind. Mit anderen Worten ist mit Drehumkehrstufe eine Zahnradstufe gemeint, welche die Drehrichtung an der Ausgangswelle umkehrt, wenn über diese Zahnradstufe Drehmoment übertragen wird. Damit wird also ermöglicht, Rückwärtsgänge zu schalten. Durch eine Anordnung an der Zwischenwelle wird so erreicht, dass über die Schaltung eines Losrades verschiedene Vorwärtsgänge und über die Schaltung des anderen Losrades verschiedene Rückwärtsgänge geschaltet werden können. Zusätzlich sind noch weitere Vorwärtsgänge durch Schaltung der ersten Kupplungseinrichtung schaltbar. In a preferred embodiment it is provided that at least one gear wheel stage, which rotationally connects the first idler wheel with another idler wheel, preferably an idler wheel of the intermediate shaft, particularly preferably the second gear wheel stage, is designed as a reverse rotation stage. Such a reverse rotation stage ensures that the output gear wheel of the gear wheel stage rotates in a different direction than the output gear wheels of the gear wheel stages of the other idler gears that are arranged on the same shaft - provided these gear wheel stages are actively switched. In other words, reverse rotation stage means a gear stage that reverses the direction of rotation on the output shaft when torque is transmitted via this gear stage. This makes it possible to switch reverse gears. By arranging it on the intermediate shaft, different forward gears can be shifted by shifting one idler wheel and different reverse gears can be shifted by shifting the other idler wheel. In addition, further forward gears can be shifted by shifting the first clutch device.

Dies ermöglicht ein ausgewogenes Angebot aus Vorwärts- und Rückwärtsgängen. This enables a balanced range of forward and reverse gears.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Zahnradstufen, welche das erste Losrad und die Losräder der Zwischenwelle drehverbinden, unterschiedliche Übersetzungen aufweisen und/oder dass die Zahnradstufen, welche das erste Losrad mit den Losrädern der Ausgangswelle drehverbinden, unterschiedliche Übersetzungen aufweisen, und dass vorzugsweise die Zahradstufen, die das erste Losrad mit anderen Losrädern drehverbindet, unterschiedliche Übersetzungen aufweist. So kann die Zahl an verschiedenen schaltbaren Gängen möglichst erweitert werden, ohne die Vorrichtung zu In a preferred embodiment it is provided that the gearwheel stages, which rotationally connect the first idler wheel and the idler wheels of the intermediate shaft, have different transmission ratios and/or that the gearwheel stages, which rotationally connect the first idler wheel with the idler wheels of the output shaft, have different transmission ratios, and that preferably the Zahradstufen, which connects the first loose wheel to other loose wheels in rotation, has different translations. In this way, the number of different shiftable gears can be expanded as far as possible without closing the device

verkomplizieren. complicate.

Weiters kann vorgesehen sein, dass das erste Losrad mehrere Stirnräder mit zumindest teilweise unterschiedlichen Durchmessern aufweist und vorzugsweise zumindest ein Stirnrad des ersten Losrades sowohl mit einem Zahnrad einer Zahnradstufe eines Losrades der Zwischenwelle als auch mit einem Zahnrad einer Zahnradstufe eines Losrades der Ausgangswelle kämmt. Damit können einerseits unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse erreicht werden, trotzdem aber Platz gespart werden, indem die Stirnräder zumindest teilweise mit mehreren anderen Furthermore, it can be provided that the first idler gear has several spur gears with at least partially different diameters and preferably at least one spur gear of the first idler gear meshes both with a gearwheel of a gearwheel stage of a idler wheel of the intermediate shaft and with a gearwheel of a gearwheel stage of an idler wheel of the output shaft. In this way, on the one hand, different transmission ratios can be achieved, but space can still be saved by the spur gears being at least partially connected to several other

Rädern kämmen. comb wheels.

Vorteilhaft ist, wenn ein erstes Stirnrad des ersten Losrades mit einem Zahnrad der zweiten Zahnradstufe, vorzugsweise dem zweiten Losrad, und mit einem Zahnrad der vierten Zahnradstufe, vorzugsweise dem vierten Losrad, kämmt und/oder dass ein zweites Stirnrad des ersten Losrades mit einem Zahnrad der dritten Zahnradstufe, vorzugsweise dem dritten Losrad, und mit einem Zahnrad der fünften Zahnradstufe, vorzugsweise dem fünften Losrad, kämmt. Damit wird besonders viel Platz gespart und die Stirnräder des ersten Losrades optimal It is advantageous if a first spur gear of the first idler wheel meshes with a gearwheel of the second gearwheel stage, preferably the second idler wheel, and with a gearwheel of the fourth gearwheel stage, preferably the fourth idler wheel, and/or that a second spur gear of the first idler wheel meshes with a gearwheel of the third gear stage, preferably the third idler gear, and with a gear wheel of the fifth gear stage, preferably the fifth idler gear, meshes. This saves a lot of space and the spur gears of the first idler gear are optimal

ausgenützt. exploited.

Wenn vorgesehen ist, dass die Getriebeanordnung ein Kriechganggetriebe aufweist, welches vorzugsweise zwischen dem Power-Shift-Getriebe und dem Schaltgetriebe geschaltet ist, so können bei Bedarf auch besonders hohe Übersetzungsverhältnisse erreicht werden. Mit Kriechganggetriebe ist dabei ein Getriebe gemeint, das die Schaltung von zumindest einem Kriechgang ermöglicht, bei dem das Übersetzungsverhältnis sehr hoch ist, also eine Übersetzung ins stark langsamere erreicht wird, beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis von 5 bis 10. If it is provided that the transmission arrangement has a creeper gear, which is preferably connected between the power shift transmission and the manual transmission, particularly high transmission ratios can also be achieved if required. Creeper gear means a gear that enables at least one creep gear to be shifted, in which the gear ratio is very high, i.e. a gear ratio to a much slower one is achieved, for example a gear ratio of 5 to 10.

Um eine besonders gleichmäßige Verteilung der Übersetzungen zwischen den verschiedenen Gängen zu erreichen kann vorgesehen sein, dass das Gesamtübersetzungsverhältnis der ersten Zahnradstufe und zumindest einer Zahnradstufe eines Losrades der Zwischenwelle und des ersten Losrades, vorzugsweise das Gesamtübersetzungsverhältnis der ersten Zahnradstufe und der dritten Zahnradstufe, kleiner 1 ist. Damit ist gemeint, dass eine Übersetzung ins schnelle erfolgt. Wird also über das Losrad der Zwischenwelle das Drehmoment übertragen, so dreht das erste Losrad schneller, als wenn das Drehmoment von der Eingangswelle direkt auf das erste Losrad über die erste Kupplungseinrichtung In order to achieve a particularly even distribution of the gear ratios between the various gears, it can be provided that the total gear ratio of the first gear stage and at least one gear stage of a loose wheel of the intermediate shaft and the first loose gear, preferably the total gear ratio of the first gear stage and the third gear stage, is less than 1 . This means that a translation into fast takes place. So if the torque is transmitted via the idler gear of the intermediate shaft, the first idler gear rotates faster than when the torque is transmitted from the input shaft directly to the first idler gear via the first clutch device

übertragen wird. is transferred.

Damit ein besonders angenehmes Fahren und ein Betreiben der Antriebseinrichtung im optimalen Arbeitspunkt ermöglicht wird, kann vorgesehen sein, dass die Vorwärtsgänge des Power-Shift-Getriebes im Wesentlichen die gleichen Drehzahlabstufungen aufweisen. Mit Vorwärtsgängen sind dabei sämtliche So that particularly comfortable driving and operation of the drive device at the optimum working point is made possible, it can be provided that the forward gears of the power-shift transmission essentially have the same speed gradations. With forward gears are all

Schaltgänge gemeint, die eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs ermöglichen. Shift gears meant that allow the vehicle to move forward.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der nicht einschränkenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to the non-limiting figures. Show it:

Fig. 1a eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung in einer schematischen Darstellung in einer ersten Ausführungsvariante; 1a shows a transmission arrangement according to the invention in a schematic representation in a first embodiment;

Fig. 1b eine Schaltsequenz des _Power-Shift-Getriebes der ersten Ausführungsform. Fig. 1b shows a switching sequence of the _Power-Shift transmission of the first embodiment.

Die in den Figs. 1a und 1b beschriebene Ausführungsform ist eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung mit einer Haupteingangswelle 1, welche mit einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung drehverbunden ist. Eine Hauptausgangswelle 2 führt zu den angetriebenen Achsen des Fahrzeugs, angedeutet durch eine Vorderachse 2a und eine Verbindung zu einem teilweise gezeigten Differenzial 2b einer Hinterachse. The ones shown in Figs. 1a and 1b is a transmission arrangement according to the invention with a main input shaft 1, which is rotatably connected to a drive device, not shown. A main output shaft 2 leads to the driven axles of the vehicle, indicated by a front axle 2a and a connection to a partially shown differential 2b of a rear axle.

Die Getriebeanordnung weist ein Power-Shift-Getriebe 2, ein stromabwärts entlang des Antriebsstrangs geschaltetes, optionales Kriechganggetriebe 3 und ein stromabwärts des Kriechganggetriebes 3 geschaltetes Schaltgetriebe 4 auf. Dabei sind diese drei Elemente in Serie geschaltet. Das Schaltgetriebe 4 weist insgesamt The transmission arrangement comprises a power shift transmission 2 , an optional creeper 3 shifted downstream along the drive train and a manual transmission 4 shifted downstream of the creeper 3 . These three elements are connected in series. The transmission 4 has a total

fünf unterschiedliche Schaltstufen auf und ist als Stirnradgetriebe ausgeführt. five different switching stages and is designed as a spur gear.

Das Kriechganggetriebe 3 weist nur eine direkte, unübersetzte Schaltung und eine The creeper 3 has only a direct, untranslated circuit and one

Übersetzung ins stark langsamere auf. translation into much slower.

Das Power-Shift-Getriebe 2 weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit der Haupteingangswelle drehverbunden ist und auf der ein erstes Losrad L1 mit zwei Stirnrädern 6, 7 angeordnet ist. Die Stirnräder 6, 7 sind allesamt fest mit dem ersten Losrad L1 drehverbunden, sodass eine Drehmomentbeaufschlagung auf ein Stirnrad 6, 7 eine Übertragung dieses Drehmoments auf das andere ergibt. Das erste Losrad L1 ist über eine erste Kupplungseinrichtung CF mit der Eingangswelle EW drehverbindbar. The power shift transmission 2 has an input shaft EW, which is rotationally connected to the main input shaft and on which a first idler gear L1 with two spur gears 6, 7 is arranged. The spur gears 6, 7 are all firmly connected to the first idler gear L1 so that torque is applied to one spur gear 6, 7 and this torque is transmitted to the other. The first loose wheel L1 can be connected in rotation to the input shaft EW via a first clutch device CF.

Eine Zwischenwelle ZW ist im Wesentlichen parallel zur Eingangswelle EW angeordnet. Sie ist über eine erste Zahnradstufe Z1 mit der Eingangswelle EW drehverbunden. Die erste Zahnradstufe Z1 weist dazu ein Stirnrad an der An intermediate shaft ZW is arranged essentially parallel to the input shaft EW. It is rotationally connected to the input shaft EW via a first gear stage Z1. The first gear stage Z1 has a spur gear on the

Eingangswelle EW auf, welches mit einem Stirnrad der Zwischenwelle ZW kämmt. Input shaft EW, which meshes with a spur gear of the intermediate shaft ZW.

An der Zwischenwelle ZW sind zwei Losräder, ein zweites Losrad L2 und ein drittes Losrad L3 angeordnet, welche über eine zweite bzw. eine dritte Kupplungseinrichtung CR, CF2, mit der Zwischenwelle ZW drehverbindbar sind. Dabei kämmt das dritte Losrad L3 mit dem zweiten Stirnrad 7 des ersten Losrades L1. Somit stellt das dritte Losrad L3 und das zweite Stirnrad 7 gemeinsam eine dritte Zahnradstufe Z3 dar. Ein zweites Losrad L2 kämmt mit einem Zwischenstirnrad 9, welches wiederum mit dem ersten Stirnrad 6 des ersten Losrades L1 kämmt. Somit ist diese zweite Zahnradstufe Z2, welche aus dem zweiten Losrad L2, dem Zwischenstirnrad 9 und dem ersten Stirnrad 6 des ersten Losrades L1 besteht, als Drehumkehrstufe ausgeführt, da eine aktive Schaltung der zweiten Kupplungseinrichtung CR das erste Losrad L1 in eine andere Richtung drehen lässt, als bei aktiver Schaltung der ersten Kupplungseinrichtung CF oder der Two idler gears, a second idler gear L2 and a third idler gear L3, are arranged on the intermediate shaft ZW, which can be connected in rotation to the intermediate shaft ZW via a second or third clutch device CR, CF2. The third idler gear L3 meshes with the second spur gear 7 of the first idler gear L1. Thus, the third idler gear L3 and the second spur gear 7 together represent a third gear stage Z3. A second idler gear L2 meshes with an intermediate spur gear 9, which in turn meshes with the first spur gear 6 of the first idler gear L1. Thus, this second gear stage Z2, which consists of the second idler gear L2, the intermediate spur gear 9 and the first spur gear 6 of the first idler gear L1, is designed as a reversing stage, since an active switching of the second clutch device CR allows the first idler gear L1 to rotate in a different direction , As with active circuit of the first clutch device CF or the

dritten Kupplungseinrichtung CF2. third clutch device CF2.

Eine Ausgangswelle AW des Power-Shift-Getriebes 2 ist ebenso parallel zur Eingangswelle EW angeordnet. Dabei ist die Eingangswelle EW zwischen der Ausgangswelle AW und der Zwischenwelle ZW angeordnet. An der Ausgangswelle AW sind ein viertes Losrad L4 und ein fünftes Losrad L5 angeordnet, welche über eine vierte Kupplungseinrichtung CL, oder eine fünfte Kupplungseinrichtung CM mit der Ausgangswelle AW drehverbindbar sind. Dabei kämmt das vierte Losrad L4 mit An output shaft AW of the power shift transmission 2 is also arranged parallel to the input shaft EW. The input shaft EW is arranged between the output shaft AW and the intermediate shaft ZW. A fourth loose wheel L4 and a fifth loose wheel L5 are arranged on the output shaft AW and can be connected in rotation to the output shaft AW via a fourth clutch device CL or a fifth clutch device CM. The fourth loose wheel L4 meshes with it

dem ersten Stirnrad 6 und das fünfte Losrad L5 mit dem zweiten Stirnrad 7. Damit the first spur gear 6 and the fifth idler gear L5 with the second spur gear 7. With that

stellt das erste Stirnrad 6 und das vierte Losrad L4 eine vierte Zahnradstufe Z4 und provides the first spur gear 6 and the fourth idler gear L4 a fourth gear stage Z4 and

das zweite Stirnrad 7 und das fünfte Losrad L5 eine fünfte Zahnradstufe Z5 dar. the second spur gear 7 and the fifth idler gear L5 represent a fifth gear stage Z5.

In Fig. 1b sind in einem Diagramm die Schaltsequenzen des Power-Shift-Getriebes 2 dargestellt. Dabei ist sichtbar, dass das erste Losrad L1 über drei verschiedene Wege mit Drehmoment versorgt werden kann: durch Schließung der erste Kupplungseinrichtung CF, der dritten Kupplungseinrichtung CF2 oder der zweiten Kupplungseinrichtung CR, wobei durch letztere eine Richtungsumkehr erfolgt und damit Rückwärtsgänge schaltbar sind. Durch Schließen je einer der vierten oder fünften Kupplungseinrichtung CL, CM, können jeweils unterschiedliche In Fig. 1b, the switching sequences of the power shift transmission 2 are shown in a diagram. It can be seen that the first loose wheel L1 can be supplied with torque in three different ways: by closing the first clutch device CF, the third clutch device CF2 or the second clutch device CR, with the latter reversing the direction and thus reverse gears being shiftable. By closing one of the fourth or fifth clutch device CL, CM, each different

Gesamtübersetzungen erreicht werden. Total translations can be achieved.

Alle Kupplungseinrichtungen CR, CF, CF2, CL, CM des Power-Shift-Getriebes sind als Lamellenkupplungen ausgeführt. All clutch devices CR, CF, CF2, CL, CM of the Power Shift transmission are designed as multi-plate clutches.

Vorzugsweise ist die dritte Kupplungseinrichtung CF2 nicht anfahrtauglich ausgelegt. Damit ist gemeint, dass sie nicht zum Einkuppeln und Anfahren des Fahrzeugs bei im Wesentlichen stehendem Fahrzeug geeignet ist. Da dies über die Einkuppelung der ersten Kupplungseinrichtung CF erfolgt, kann die dritte Kupplungseinrichtung CF2 als reine Power-Shift-Kupplung ausgeführt werden und so Kosten und Platz gespart werden. The third clutch device CF2 is preferably not designed to be suitable for starting off. By this is meant that it is not suitable for engaging and launching the vehicle when the vehicle is essentially stationary. Since this takes place via the engagement of the first clutch device CF, the third clutch device CF2 can be designed purely as a power-shift clutch, thus saving costs and space.

In der ersten Ausführungsform ist das Losrad L2, das als Drehumkehrstufe ausgeführt ist, auf der, dem Schaltgetriebe 4 zugewandten Seite des Power-ShiftGetriebes 2 angeordnet. In the first embodiment, the idler wheel L2, which is designed as a reversing stage, is arranged on the side of the power-shift transmission 2 that faces the manual transmission 4 .

In einer alternativen Ausführungsform ist das Losrad, das als Drehumkehrstufe ausgeführt ist, auf der, dem Schaltgetriebe 4 abgewandten Seite des Power-Shift-In an alternative embodiment, the loose wheel, which is designed as a reversing stage, is on the side of the power-shift

Getriebes 2. Dies kann in bestimmten Ausführungen platzsparender sein. Transmission 2. This can save space in certain designs.

Mit einer derartigen Ausführungsform können damit insgesamt 20 verschiedene Vorwärtsgänge und 10 verschiedene Rückwärtsgänge geschalten werden, wenn man von den Möglichkeiten durch das Kriechganggetriebe 3 absieht. With such an embodiment, a total of 20 different forward gears and 10 different reverse gears can be shifted if one disregards the possibilities provided by the creeper gear 3 .

Claims

PATENT CLAIMS

Transmission arrangement for a vehicle with a power shift transmission (2) and a manual transmission (4) with at least two different gear ratios, the power shift transmission (2) and the manual transmission (4) being connected in series, characterized in that

that the power shift transmission (2) has an input shaft (EW), an intermediate shaft (ZW) and an output shaft (AW),

that the intermediate shaft (ZW) is rotatably connected or rotatably connectable to the input shaft (EW) via a first gear stage (Z1),

that at least one first loose wheel (L1) is arranged on the input shaft (EW) and can be connected to the input shaft (EW) in rotation via at least one first clutch device (CF),

that the first idler gear (L1) is rotationally connected via gear stages (Z2, Z3) to at least two idler gears (L2, L3) of the intermediate shaft (ZW), which can be connected in rotation to the intermediate shaft (ZW) via clutch devices (CR, CF2) and

that the first idler gear (L1) via gear stages (Z4, Z5) with at least two idler gears (L4, L5) of the output shaft (AW), which via clutch devices (CL, CM) with the output shaft (AW) rotatably connectable

are torsionally connected.

Transmission arrangement according to Claim 1, characterized in that at least one second loose wheel (L2) is arranged on the intermediate shaft (ZW) and can be connected in rotation to it via at least one second clutch device (CR),

that the first idler wheel (L1) is rotationally connected to the second idler wheel (L2) via a second gear stage (Z2),

that at least one third loose wheel (L3) is arranged on the intermediate shaft (ZW) and can be connected to it in rotation via at least one third clutch device (CF2),

that the first idler wheel (L1) is rotationally connected to the third idler wheel (L3) via a third gear stage (Z3),

that at least one fourth loose wheel (L4) is arranged on the output shaft (AW) and can be connected in rotation to it via at least one fourth clutch device (CL),

that the fourth idler wheel (L4) is rotationally connected to the first idler wheel (L1) via a fourth gear stage (Z4),

that at least one fifth loose wheel (L5) is arranged on the output shaft (AW) and can be connected to it in rotation via at least one fifth clutch device (CM),

that the fifth idler gear (L5) is rotationally connected to the first idler gear (L1) via a fifth gear stage (Z5).

Transmission arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the power-shift transmission (2) is connected upstream of the manual transmission (4).

Transmission arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that at least one gear stage (Z2-Z5) which connects the first idler wheel (L1) with another idler wheel (L2-Z5), preferably an idler wheel (L2, L3) of the intermediate shaft ( ZW), rotationally connects, particularly preferably the second gear wheel stage (Z2), designed as a reverse rotation stage

is.

Transmission arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the gearwheel stages (Z2, Z3), which rotationally connect the first idler gear (L1) and the idler gears (L2, L3) of the intermediate shaft (ZW), have different transmission ratios and/or that the gear stages (Z4, Z5), which rotate the first idler gear (L1) with the idler gears (L4, L5) of the output shaft (AW), have different translations, and that preferably the gear stages (Z2-Z5), which the first idler gear ( L1) rotates with other loose wheels (L2-L5), different

have translations.

Transmission arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the first idler wheel (L1) has a plurality of spur gears (6,7,8) with at least partially different diameters and preferably at least one spur gear (6,7) of the first idler wheel (L1) both with a gear of a gear stage (Z2, Z3) of a loose wheel (L2, L3) of the intermediate shaft (ZW) and with a gear of a gear stage (Z4, Z5)

a loose wheel (L4, Z5) meshes with the output shaft (AW).

7. Transmission arrangement according to Claim 6, characterized in that a first spur gear (6) of the first idler gear (L1) is connected to a gearwheel of the second gearwheel stage (Z2), preferably the second idler wheel (L2), and to a gearwheel of the fourth gearwheel stage (Z4 ), preferably the fourth idler gear (L4), and/or that a second spur gear (7) of the first idler gear (L1) meshes with a gear of the third gear stage (Z3), preferably the third idler gear (L3), and with a gear of fifth gear stage (Z5),

preferably the fifth loose wheel (L5), meshes.

8. Transmission arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmission arrangement has a creeper gear (3), which is preferably connected between the power-shift transmission (2) and the manual transmission (4).

9. Transmission arrangement according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the overall transmission ratio of the first gear stage (Z1) and at least one gear stage (Z2, Z3) of a loose wheel (L2, L3) of the intermediate shaft (ZW) and of the first loose wheel (L1 ), preferably the total transmission ratio of the first gear stage (Z1) and the third gear stage (Z3), is less than 1.

10. Transmission arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the forward gears of the power-shift transmission (2) have essentially the same speed gradations.

09/29/2021 MT