DE10120222A1

DE10120222A1 - Kupplungsanordnung für ein zweistufiges leistungsverzweigtes Stufenlosgetriebe

Info

Publication number: DE10120222A1
Application number: DE2001120222
Authority: DE
Inventors: Bernd Vahlensieck
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2003-01-02

Abstract

Im Rahmen der vorgeschlagenen Kupplungsanordnung für ein zweistufiges leistungsverzweigtes Stufenlosgetriebe mit einem Leistungszweig mit stufenlos regelbarer Drehzahl in Form eines Variators (1) und mit einem mechanischen Leistungszweig, der im ersten Fahrbereich über eine Kupplung L mit einem als Summierungsgetriebe wirkenden Planetengetriebe (11) trieblich verbunden wird und mit einer weiteren Kupplung H, die im zweiten Fahrbereich bei geöffneter Kupplung L den Ausgang des Variators (1) mit dem Ausgang des Planetengetriebes (9) verbindet, wird der Steg (10) des Planetengetriebes (9) sowohl als Innenlamellenträger der Kupplung H als auch als Außenlamellenträger der Kupplung L ausgebildet, wobei der Außenlamellenträger der Kupplung H fest mit dem Hohlrad (11) des Planetengetriebes (9) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsanordnung für ein zweistufiges leistungsverzweigtes Stufenlosgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein bekanntes zweistufiges leistungsverzweigtes Stufenlosgetriebe beschreibt die DE 197 28 611 A1 der Anmelderin. Hierbei handelt es sich um ein stufenloses Getriebe mit zwei Fahrbereichen, welches als Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Leistungszweig mit stufenlos regelbarer Drehzahl in Form eines Variators und mit einem mechanischen Leistungszweig ausgebildet ist. Im ersten Fahrbereich werden der mechanische Leistungszweig und der Variator mit einem als Planetengetriebe ausgebildetem Summierungsgetriebe gekoppelt, im zweiten Fahrbereich ist der mechanische Leistungszweig offen und der Variator überträgt die gesamte Leistung direkt.

Hierbei ist die Antriebswelle des Getriebes einerseits über Stirnräder mit einer Vorgelegewelle trieblich verbunden.

Das Primärkegelscheibenpaar des Variators ist auf der Vorgelegewelle verdrehfest montiert; das Sekundärkegelscheibenpaar ist auf einer ersten Zwischenwelle montiert.

Die Antriebswelle des Getriebes ist andererseits über Stirnräder mit der Primärseite einer ersten Schaltkupplung L verbunden. Die Sekundärseite ist mit dem Steg des eingesetzten Planetengetriebes verbunden. Das Hohlrad des Planetengetriebes ist über die Sekundärseite einer Schaltkupplung H mit einer zweiten Zwischenwelle verbunden, während dessen Sonnenrad fest auf der ersten Zwischenwelle angebracht ist, wobei die Primärseite der Kupplung H auf der zweiten Zwischenwelle angebracht ist.

Die Fahrbereiche sind über die Schaltkupplungen L und H schaltbar und können wahlweise über eine weitere Kupplung V für Vorwärtsfahrt und über eine weitere Kupplung R für die Rückwärtsfahrt über die zweite Zwischenwelle mit der Getriebeantriebswelle verbunden werden. Das Anfahren erfolgt über die Kupplung V oder die Kupplung R.

Beim Anfahren ist die Kupplung L geschlossen und die Kupplung H geöffnet, wodurch eine sehr geringe Übersetzung erreicht wird: Bei dieser Situation entsteht eine hohe Differenzdrehzahl zwischen Primär- und Sekundärseite der Schaltkupplung.

Wenn die Kupplung H geschlossen und die Kupplung L geöffnet wird, werden Sonnenrad des Planetengetriebes und Hohlrad miteinander verblockt.

Die beiden Schaltkupplungen, über die der Fahrbereich geschaltet wird, sind gemäß dieser Konstruktion in axialer Richtung hintereinander angeordnet und beanspruchen relativ viel Bauraum.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zweier Schaltkupplungen eines leistungsverzweigten Stufenlosgetriebes der eingangs genannten Art anzugeben, die wenig Bauraum beansprucht.

Des weiteren soll im Rahmen der Erfindung die Differenzdrehzahl in der Kupplung H bei geschlossener Kupplung L vermindert werden.

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

Demnach wird vorgeschlagen, den Steg des Planetengetriebes sowohl als Innenlamellenträger der Kupplung H als auch als Außenlamellenträger der Kupplung L einzusetzen.

Der Innenlamellenträger der Kupplung L ist gemäß der Erfindung mit einem Zahnrad über eine Hohlwelle verbunden, wobei der Außenlamellenträger der Kupplung H fest mit einem Hohlrad verbunden ist.

Des weiteren wird zum Verblocken des Planetenradsatzes der Steg über die Kupplung H mit dem Hohlrad verbunden.

Die hier vorgeschlagene Lösung weist den Vorteil auf, dass axial wesentlich kürzer gebaut wird. Der radiale Bauraum ist aufgrund einer großen Standgetriebeübersetzung des Planetensatzes und somit einem großen Hohlrad ohnehin erforderlich.

Durch das Verblocken der Planetenradsatzelemente Steg und Hohlrad ergeben sich bei geschlossener Kupplung L weitaus geringere Differenzdrehzahlen in der Kupplung H. Typische Größenordnungen für die Differenzdrehzahlen sind 1 700/min gemäß der erfindungsgemäßen Konstruktion statt 9 000/min nach dem Stand der Technik.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung am Beispiel eines zweistufigen leistungsverzweigten Stufenlosgetriebes der eingangs genannten Art näher erläutert.
In dieser stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schaltkupplungsanordnung eines zweistufigen leistungsverzweigten Stufenlosgetriebes nach dem Stand der Technik und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schaltkupplungsanordnung eines zweistufigen leistungsverzweigten Stufenlosgetriebes gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 wird ein Umschlingungsgetriebe 1 mit einem Primärkegelscheibenpaar 2 und einem Sekundärkegelscheibenpaar 3 sowie einem Umschlingungsmittel 4 gezeigt. Das Umschlingungsgetriebe 1 bildet den stufenlos regelbaren Leistungszweig des Getriebes und wird von einer Vorgelegewelle 5, die über Stirnräder mit der Antriebswelle 6 verbunden ist, getrieben.
Der mechanische Leistungszweig des Getriebes wird durch die Zahnräder 7 und 8 gebildet, wobei die beiden Leistungszweige in einem als Planetengetriebe 9 ausgebildeten Summierungsgetriebe zusammengeführt werden.
Der Steg 10 des eingesetzten Planetengetriebes ist über eine erste Schaltkupplung L mit dem Losrad 8 verbunden, welches über das Stirnrad 7 mit der Antriebswelle verbunden ist. Das Hohlrad 11 des Planetengetriebes 9 ist über die Sekundärseite einer Schaltkupplung H mit einer Zwischenwelle 12 verbunden, wobei das Sonnenrad 13 fest auf einer Zwischenwelle 14 angebracht ist und wobei die Primärseite der Kupplung H auf der Zwischenwelle 12 angebracht ist.
Wie aus der Figur ersichtlich, sind die beiden Schaltkupplungen L und H in axialer Richtung hintereinander angeordnet; für die Fahrstufe H werden das Sonnenrad 13 und das Hohlrad 11 des Planetengetriebes 9 miteinander verblockt.
Dies weist den Nachteil auf, dass der axiale beanspruchte Bauraum groß ist, wohingegen aufgrund des für die notwendige große Standgetriebeübersetzung erforderlichen großen Hohlrades ausreichend radialer Bauraum zur Verfügung steht.
Zudem entstehen durch das Verblocken des Sonnenrades 13 mit dem Hohlrad 11 große Differenzdrehzahlen in der Kupplung H bei geschlossener Kupplung L.
Diese Probleme werden durch die erfindungsgemäße Anordnung gemäß Fig. 2 gelöst, wobei insbesondere auf die Anordnung der Schaltkupplungen L und H eingegangen wird.
Wie aus der Fig. 2 zu entnehmen, ist der Steg 10 des Planetengetriebes 9 sowohl als Innenlamellenträger der Kupplung H als auch als Außenlamellenträger der Kupplung L ausgebildet. Der Innenlamellenträger der Kupplung L ist gemäß der Erfindung über eine Hohlwelle mit dem Zahnrad 8 verbunden, wobei der Außenlamellenträger der Kupplung H fest mit dem Hohlrad 11 verbunden ist. Mittels dieser Anordnung wird axialer Bauraum gewonnen und der ohnehin vorhandene radiale Bauraum genutzt.
Des weiteren wird zum Verblocken des Planetenradsatzes der Steg 10 mit dem Hohlrad 11 verbunden, wobei dies über die Kupplung H erfolgt. Dadurch ergeben sich in der Kupplung H geringere Differenzdrehzahlen bei geschlossener Kupplung L. Bezugszeichen 1 Umschlingungsgetriebe
2 Primärkegelscheibenpaar
3 Sekundärkegelscheibenpaar
4 Umschlingungsmittel
5 Vorgelegewelle
6 Antriebswelle
7 Zahnrad
8 Zahnrad
9 Planetengetriebe
10 Steg
11 Hohlrad
12 Zwischenwelle
13 Sonnenrad
14 Zwischenwelle
H Schaltkupplung
L Schaltkupplung

Claims

1. Kupplungsanordnung für ein zweistufiges leistungsverzweigtes Stufenlosgetriebe mit einem Leistungszweig mit stufenlos regelbarer Drehzahl in Form eines Variators (1) und mit einem mechanischen Leistungszweig, der im ersten Fahrbereich über eine Kupplung L mit einem als Summierungsgetriebe wirkenden Planetengetriebe (11) trieblich verbunden wird und mit einer weiteren Kupplung H, die im zweiten Fahrbereich bei geöffneter Kupplung L den Ausgang des Variators (1) mit dem Ausgang des Planetengetriebes (9) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (10) des Planetengetriebes (9) sowohl als Innenlamellenträger der Kupplung H als auch als Außenlamellenträger der Kupplung L ausgebildet ist, wobei der Außenlamellenträger der Kupplung H fest mit dem Hohlrad (11) des Planetengetriebes (9) verbunden ist.

2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verblocken des Planetenradsatzes der Steg (10) mit dem Hohlrad (11) des Planetengetriebes (9) über die Kupplung H verbindbar ist.