DE10125817A1 - Gear change box arrangement for an internal combustion engine comprises a third gear element of a pick-off gear brought in the driving region for reverse travel by a switch element - Google Patents
Gear change box arrangement for an internal combustion engine comprises a third gear element of a pick-off gear brought in the driving region for reverse travel by a switch elementInfo
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Abstract
Description
Die vorliegenden beiden Erfindungen betreffen jeweils eine Wechselgetriebe-Anordnung nach dem übereinstimmenden Gattungsbegriff der Patentansprüche 1 und 6.The present two inventions each relate to one Gearbox arrangement according to the matching Generic term of claims 1 and 6.
Bei einer bekannten Wechselgetriebe-Anordnung (US 6,059,685) gemäß diesem Gattungsbegriff ist an dem über die zentrale Zwischenwelle drehfest zur Eingangswelle angeordneten doppelstegigen Planetenträger des Summengetriebes wenigstens ein Doppelplanet gelagert, welcher aus einem mit einem Nebenplaneten kämmenden Hauptplaneten besteht. Das nach dem Zwei-Kammer-Prinzip gestaltete Toroidgetriebe ist durch seine eine zentrale Antriebsscheibe mit der Eingangswelle, durch seine andere zentrale Antriebsscheibe mit dem Planetenträger und durch seine mittleren zentralen Abtriebsscheiben mit der konzentrischen Zwischenwelle verbunden, welch letztere wiederum mit dem einen von zwei mit dem Hauptplaneten kämmenden inneren Zentralrädern des Summengetriebes drehfest verbunden ist. Der Nebenplanet kämmt mit einem äußeren Zentralrad, welches durch eine Schaltkupplung für den unteren Fahrbereich bei niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten mit der Ausgangswelle in Antriebsverbindung bringbar ist. Das andere mit dem Hauptplaneten kämmende innere Zentralrad kann durch eine Schaltkupplung für den oberen Fahrbereich bei höheren Fahrgeschwindigkeiten mit der Ausgangswelle in Antriebsverbindung gebracht werden.In a known change gear arrangement (US 6,059,685) according to this generic term is on the central Intermediate shaft arranged fixed to the input shaft double-rack planet carrier of the sum gear at least a double planet, which consists of one with one Subplanets intermeshing main planet exists. That after Toroidal gearbox is designed by its two-chamber principle a central drive pulley with the input shaft, through its other central drive pulley with the planet carrier and with its central central driven pulleys with the concentric intermediate shaft connected, the latter again with the one of two with the main planet intermeshing inner central wheels of the summation gear rotatably connected is. The minor planet meshes with an outer one Central wheel, which by a clutch for the lower Driving range at lower speeds with the Output shaft can be brought into drive connection. The other inner central wheel meshing with the main planet can pass through a clutch for the upper driving range at higher Travel speeds with the output shaft in Drive connection are brought.
Diese bekannte Wechselgetriebe-Anordnung ist in ihrer Übersetzung bereits mit einer sogenannten Geared-Neutral- Funktion ausgelegt, durch welche im eingerückten Zustand der Schaltkupplung für den unteren Fahrbereich die Drehzahl der drehfest angebundenen Getriebeglieder (äußeres Zentralrad des Summengetriebes und Ausgangswelle) gleich Null ist, wenn die Teilübersetzung des Toroidgetriebes auf einen von den jeweiligen Zähnezahlen des Summengetriebes abhängigen negativen Absolutwert kleiner 1 eingestellt ist. Auf diese Weise ist für den Anfahrvorgang ein besonderes Antriebsaggregat, wie bspw. Anfahrwandler oder -kupplung, nicht erforderlich.This known change gear arrangement is in their Translation already with a so-called geared neutral Function designed by which in the engaged state Clutch for the lower driving range the speed of the non-rotatably connected transmission links (outer central gear of the Sum gear and output shaft) is zero if the Partial translation of the toroidal gear to one of the depending on the number of teeth of the total gear negative absolute value is set to less than 1. To this Manner is a special one for the starting process Drive unit, such as a starting converter or clutch, not mandatory.
Bei dieser bekannten Wechselgetriebe-Anordnung ist weiterhin eine als sogenannter Synchron-Punkt bezeichnete Übersetzung einsteuerbar, bei welcher die mit den Schaltkupplungen verbundenen Getriebeglieder jeweils gleiche Drehzahl aufweisen, so daß ein Wechsel des Drehmomentpfades von der einen auf die andere Kupplung - mithin der Übergang von dem einen auf den anderen Fahrbereich - ruckfrei, d. h. für den Fahrer nicht spürbar, vollzogen werden kann.In this known change gear arrangement is still a translation called a so-called synchronous point controllable, in which the with the clutches connected transmission links each have the same speed have, so that a change in the torque path from the one to the other clutch - hence the transition from that one on the other driving range - jerk-free, d. H. for the Driver not noticeable, can be performed.
Aufgrund der beschriebenen Getriebekonfiguration der bekannten Wechselgetriebe-Anordnung weist bei letzterer das mit der Schaltkupplung für den unteren Fahrbereich verbundene äußere Zentralrad des Summengetriebes zwangsläufig einen gegenüber dem Drehsinn der Eingangswelle entgegengesetzten Drehsinn auf, so daß ein Rückwärtsfahrbereich mit einem geeigneten Übersetzungsverhältnis möglich ist, wenn diese Schaltkupplung eingerückt und im Toroidgetriebe eine von den jeweiligen Zähnezahlen im Summengetriebe abhängige negative Teilübersetzung mit einem Absolutwert kleiner 1 eingestellt wird.Because of the described transmission configuration of the known Gearbox arrangement has the latter with the Clutch for the lower driving area connected outer Central wheel of the sum gearbox inevitably opposite one opposite direction of rotation of the input shaft, so that a reverse range with an appropriate one Gear ratio is possible if this clutch indented and one of the respective in the toroidal gear Number of teeth in the total transmission dependent negative Partial translation set with an absolute value less than 1 becomes.
Bei dieser bekannten Wechselgetriebe-Anordnung ist die spezielle Art der Bildung der Übersetzung des Fahrbereiches für Rückwärtsfahrt nicht sehr günstig. Dies einerseits deswegen, weil letzterer zusammen mit dem unteren Fahrbereich auf denselben Verstellweg des Toroidgetriebes gelegt ist - dem unteren Fahrbereich für Vorwärtsfahrt mithin nicht der gesamte Verstellbereich des Toroidgetriebes zur Verfügung steht. Ungünstig andererseits auch deswegen, weil im Fahrbereich für Rückwärtsfahrt zwangsläufig die Getriebeeingangsleistung und zusätzlich eine Umlaufleistung durch das Toroidgetriebe fließt, so daß der Leistungsfluß im Toroidgetriebe bei Rückwärtsfahrt stets größer als die Getriebeeingangsleistung ist. Infolgedessen muß die Motorleistung insbesondere bei leistungsstarken Verbrennungsmotoren angesichts der beschränkten Leistungskapazität des Toroidgetriebes begrenzt werden, um eine Schädigung des Toroidgetriebes zu vermeiden.In this known change gear arrangement special way of forming the translation of the driving range not very cheap for reversing. On the one hand because the latter together with the lower driving range is placed on the same adjustment path of the toroidal gear - the lower driving range for forward driving therefore not the whole Adjustment range of the toroidal gear is available. On the other hand, unfavorable because in the driving range for Reverse drive necessarily the transmission input power and in addition, a circulating output through the toroidal gear flows, so that the power flow in the toroidal gear Reverse travel always greater than the transmission input power is. As a result, the engine power must be especially at powerful internal combustion engines given the limited capacity of the toroidal gearbox to avoid damage to the toroidal gear.
Die den vorliegenden Erfindungen gemeinsam zugrunde liegende Aufgabe ist angesichts dessen im wesentlichen darin zu sehen, eine Wechselgetriebe-Anordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die zum einen eine unendliche; Drehzahlübersetzung besitzt und deswegen ohne ein konventionelles Anfahrwandler- Aggregat auskommt und darüberhinaus bei Rückwärtsfahrt eine Drehmomentwandlung ermöglicht, die den Werten für Vorwärtsfahrt zumindest gleichkommt.The underlying underlying the present inventions In view of this, the main task is to see a change gear arrangement of the generic type create, on the one hand, an infinite; Speed translation owns and therefore without a conventional start-up converter Unit gets along and also one when reversing Torque conversion enables the values for Forward driving at least equals.
Die erläuterte gemeinsame Aufgabe ist gemäß der ersten Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.The common task explained is according to the first Invention with the characterizing features of claim 1 solved in an advantageous manner.
Bei der Wechselgetriebe-Anordnung nach der ersten Erfindung wird das dritte Getriebeglied des Summengetriebes, über das die Drehmomentübertragung im unteren Fahrbereich zur Ausgangswelle geführt ist, in dem Fahrbereich für Rückwärtsfahrt mittels des zusätzlichen Schaltelementes mit dem zweiten Getriebeglied des Umkehrgetriebes verbunden, welches im oberen Fahrbereich in die Drehmomentübertragung zwischen dem vierten Getriebeglied des Summengetriebes und der Ausgangswelle eingebunden ist.In the change gear arrangement according to the first invention becomes the third transmission link of the total transmission via which the torque transmission in the lower driving range Output shaft is guided in the driving range for Reverse travel with the additional switching element connected to the second gear member of the reversing gear, which in the upper driving range in the torque transmission between the fourth transmission link of the total transmission and the Output shaft is involved.
Die erläuterte gemeinsame Aufgabe ist gemäß der zweiten Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 6 ebenfalls in vorteilhafter Weise gelöst.The common task explained is according to the second Invention with the characterizing features of claim 6 also solved in an advantageous manner.
Bei der Wechselgetriebe-Anordnung nach der zweiten Erfindung wird ebenso wie bei der Wechselgetriebe-Anordnung nach der ersten Erfindung der Umstand genutzt, daß im Summengetriebe zwangsläufig gegenläufiger Drehsinn zwischen dem dritten Getriebeglied für den unteren Fahrbereich und dem vierten Getriebeglied für den oberen Fahrbereich gegeben ist und das Umkehrgetriebe quasi als Gleichrichter für das in seinem Drehsinn nicht dem für Vorwärtsfahrt festgelegten Drehsinn entsprechende dritte oder vierte Getriebeglied eingesetzt ist.In the change gear arrangement according to the second invention is just like the change gear arrangement according to the first invention used the fact that in the summation gear inevitably opposite direction of rotation between the third Transmission link for the lower driving range and the fourth Transmission link is given for the upper driving range and that Reverse gear quasi as a rectifier for that in his Direction of rotation not the direction of rotation set for forward travel corresponding third or fourth gear link is used.
Während also bei der Wechselgetriebe-Anordnung nach der ersten Erfindung der Drehsinn des dritten Getriebegliedes des Summengetriebes der Vorwärtsfahrt zugeordnet und mithin der Drehsinn des vierten Getriebegliedes im oberen Fahrbereich durch das Umkehrgetriebe gleichgerichtet ist, wird bei der Wechselgetriebe-Anordnung nach der zweiten Erfindung der Drehsinn des dritten Getriebegliedes im unteren Fahrbereich durch das Umkehrgetriebe dem in diesem Falle für Vorwärtsfahrt festgelegten Drehsinn des vierten Getriebegliedes gleichgerichtet.So while with the change gear arrangement after the first Invention of the direction of rotation of the third gear member of the Sum gear assigned to the forward drive and therefore the Direction of rotation of the fourth gear link in the upper driving range is rectified by the reverse gear, is at the Change gear arrangement according to the second invention of Direction of rotation of the third gear link in the lower driving range through the reversing gear in this case for forward travel fixed direction of rotation of the fourth gear link rectified.
In beiden Fällen, d. h., bei den Wechselgetrieben nach der ersten und nach der zweiten Erfindung, ist der Fahrbereich für Rückwärtsfahrt separat zum unteren Fahrbereich für Vorwärtsfahrt konzipiert, d. h., für beide Fahrbereiche ist jeweils der gesamte Verstellbereich des Toroidgetriebes für sich nutzbar. Dadurch steht ein größerer Verstellbereich des Toroidgetriebes für Vorwärtsfahrt zur Verfügung. Im Vergleich zu der bekannten gattungsgemäßen Wechselgetriebe-Anordnung läßt sich bei den Wechselgetriebe-Anordnungen nach den beiden hier vorliegenden Erfindungen die Spreizung des jeweiligen Toroidgetriebes deutlich verringern.In both cases, i.e. that is, with the change gearboxes after the first and after the second invention, the driving range is for Reverse travel separately to the lower driving range for Designed for forward travel, d. that is, for both driving ranges the entire adjustment range of the toroidal gear for usable. This means that there is a larger adjustment range for the Toroidal gear available for forward travel. Compared to the known generic change gear arrangement can be in the change gear arrangements according to the two present inventions the spread of each Significantly reduce the toroidal gear.
Bei den Wechselgetriebe-Anordnungen nach den beiden Erfindungen tritt im Fahrbereich für Rückwärtsfahrt am Toroidgetriebe der an sich bei der bekannten gattungsgemäßen Wechselgetriebe-Anordnung für Vorwärtsfahrt charakteristische Leistungsfluß auf, bei welchem die Getriebeeingangsleistung zunächst über die zentrale Zwischenwelle zum Planetenträger des Summengetriebes fließt, an welchem eine Aufteilung so erfolgt, daß ein erster Leistungsanteil über das dritte Getriebeglied zur Ausgangswelle fließt, während ein zweiter Leistungsanteil als Reaktion über das zweite Getriebeglied des Summengetriebes zum Toroidgetriebe und damit zur Eingangswelle bzw. zum Planetenträger des Summengetriebes im Umlauf zurückfließt. Demzufolge ist die Belastung des Toroidgetriebes bei den Wechselgetriebe-Anordnungen nach den beiden Erfindungen im Fahrbereich für Rückwärtsfahrt gegenüber der entsprechenden Belastung bei der bekannten gattungsgemäßen Wechselgetriebe-Anordnung verringert, weil die Getriebeeingangsleistung erfindungsgemäß nicht über das Toroidgetriebe fließt und der Leistungsanteil im Toroidgetriebe daher stets kleiner als die Getriebeeingangsleistung ist. Aufgrund der geringeren Belastung des Toroidgetriebes ist die Lebensdauer der Wechselgetriebe-Anordnungen nach den beiden Erfindungen erhöht.With the change gear arrangements according to the two Inventions occur in the driving range for reverse travel Toroidal gearbox of the generic type known per se Gearbox arrangement characteristic for forward driving Power flow at which the transmission input power initially via the central intermediate shaft to the planet carrier of the total transmission flows, on which a division so there is a first share of performance over the third Transmission link to the output shaft flows while a second Share of power in response via the second gear link of the Sum gear to the toroidal gear and thus to the input shaft or to the planet carrier of the sum gear in circulation flowing back. As a result, the load on the toroidal gear with the gearbox arrangements according to the two Inventions in the driving range for reverse driving compared to the corresponding load in the known generic Gearbox arrangement decreased because of that Transmission input power according to the invention does not have that Toroidal gear flows and the power share in the Toroidal gears are therefore always smaller than that Transmission input power is. Because of the lesser The load on the toroidal gear is the life of the Change gear arrangements according to the two inventions elevated.
Darüber hinaus sind durch die beiden Erfindungen infolge der geringeren Spreizung und der geringeren Belastung des Toroidgetriebes jeweils weitere Vorteile in Bezug auf eine kleinere Baugröße und einen höheren Wirkungsgrad erzielt. Die geringere Spreizung führt zu einem kleineren Durchmesser der Torusscheiben, die geringere Belastung des Toroidgetriebes erlaubt eine Reduzierung der Baugröße insgesamt.In addition, the two inventions as a result of less spread and less stress on the Toroidal transmission each have further advantages in relation to a smaller size and higher efficiency achieved. The less spread leads to a smaller diameter of the Torus disks, the lower load on the toroidal gear allows a reduction in overall size.
Die Wechselgetriebe-Anordnungen nach den beiden Erfindungen können so ausgelegt werden, daß die Werte für das Getriebeabtriebsmoment im Fahrbereich für Rückwärtsfahrt über den Werten heutiger Stufenautomatgetriebe liegen.The change gear arrangements according to the two inventions can be designed so that the values for the Transmission output torque in the driving range for reverse travel via the values of today's automatic transmission.
Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Wechselgetriebe-Anordnung nach der ersten Erfindung gemäß Patentanspruch 2 ist für das erste Getriebeglied des Umkehrgetriebes ein Doppelplaneten lagernder zweistegiger Planetenträger vorgesehen, der direkt, also auch baulich in einfacher Weise, mit dem dritten Getriebeglied des Summengetriebes im unteren Fahrbereich in Antriebsverbindung gebracht werden kann.In a first advantageous embodiment of the Gearbox arrangement according to the first invention Claim 2 is for the first gear member Reverse gear a double planet bearing two-tier Planet carrier provided, which is also directly, structurally in simple way with the third gear link of the Total transmission in the lower driving area in drive connection can be brought.
Bei zwei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen der Wechselgetriebe-Anordnung nach der ersten Erfindung gemäß Patentanspruch 3 ist für das dritte Getriebeglied des Umkehrgetriebes ein Planetenräder mit zwei beiderseits seines radialen Abstützsteges liegenden Zahnkränzen lagernder Planetenträger vorgesehen, wobei der eine Zahnkranz mit der Ausgangswelle gekoppelt ist und der andere Zahnkranz zur Ankoppelung des dritten Getriebegliedes des Summengetriebes im unteren Fahrbereich dient, und zwar entweder durch direkten Kämmeingriff eines diesbezüglichen Zentralrades wie bei der zweiten Ausführungsform oder mittelbar durch den Kämmeingriff eines noch mit einem diesbezüglichen Zentralrad kämmenden Nebenplaneten wie bei der dritten Ausführungsform.In two further advantageous embodiments of the Gearbox arrangement according to the first invention Claim 3 is for the third gear member Reverse gear a planetary gear with two on both sides of it radial support web lying gear rings Planet carrier provided, the one ring gear with the Output shaft is coupled and the other ring gear for Coupling of the third transmission element of the total transmission in serves the lower driving range, either by direct Combing a related central wheel as in the second embodiment or indirectly through the meshing one still meshing with a related central wheel Subsidiary planet as in the third embodiment.
Bei den drei vorstehend genannten Ausführungsformen der Wechselgetriebe-Anordnung nach der ersten Erfindung kann in vorteilhafter Weise eine Antriebstrommel zur Anbindung der dem unteren Fahrbereich und der dem Fahrbereich für Rückwärtsfahrt zugeordneten beiden Schaltkupplungen an das dritte Getriebeglied des Summengetriebes gemäß Patentanspruch 4 vorgesehen sein.In the three above-mentioned embodiments of the Change gear arrangement according to the first invention can in advantageously a drive drum for connecting the lower driving range and the driving range for reverse travel assigned two clutches to the third Transmission member of the total transmission according to claim 4 be provided.
Bei einer vierten vorteilhaften Ausführungsform der Wechselgetriebe-Anordnung nach der ersten Erfindung gemäß Patentanspruch 5 ist das im oberen Fahrbereich mit dem Umkehrgetriebe in Antriebsverbindung gebrachte vierte Getriebeglied des Summengetriebes in baulicher Hinsicht zwischen einer zentralen Antriebsscheibe des Toroidgetriebes und einem mit dieser Antriebsscheibe drehfest verbundenen radialen Antriebsteg des Planetenträgers des Summengetriebes angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Antriebstrommel vorgesehen und in diesem Falle mit dem zweiten Getriebeglied des Umkehrgetriebes verbunden, um die Kupplungshälften der diesem Getriebeglied zugehörigen Schaltkupplungen für den oberen Fahrbereich und den Fahrbereich für Rückwärtsfahrt drehfest haltern zu können.In a fourth advantageous embodiment of the Gearbox arrangement according to the first invention Claim 5 is in the upper driving range with the Fourth gearbox brought into drive connection Construction link of the total transmission between a central drive pulley of the toroidal gear and one connected to this drive disk in a rotationally fixed manner radial drive web of the planet carrier of the summation gear arranged. In this embodiment, too Drive drum provided and in this case with the second Gear member of the reverse gear connected to the Coupling halves belonging to this transmission link Clutches for the upper driving range and To be able to hold the driving area for reverse driving in a rotationally fixed manner.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Wechselgetriebe- Anordnung nach der zweiten Erfindung gemäß Patentanspruch 7 ist die hier im unteren Fahrbereich wirksame Antriebsverbindung zwischen dem dritten Getriebeglied des Summengetriebes und dem zweiten Getriebeglied des Umkehrgetriebes nicht als Schaltkupplung, sondern als ein drehfestes Koppelglied ausgebildet, welches durch eine mit dem Reaktionsglied in Form eines äußeren Zentralrades des Umkehrgetriebes verbundene Schaltbremse in oder außer Wirkung bringbar ist.In an advantageous embodiment of the change gear Arrangement according to the second invention according to patent claim 7 is the effective one here in the lower driving range Drive connection between the third gear member of the Sum gear and the second gear member of the Reverse gear not as a clutch, but as a non-rotatable coupling member formed by a Reaction member in the form of an outer central wheel Reverse gear connected shift brake in or out of effect is feasible.
Bei dieser Ausführungsform der Wechselgetriebe-Anordnung nach der zweiten Erfindung sind im oberen Fahrbereich hohe Drehzahlen in dem hierbei in seiner Funktion der Drehsinn- Umkehr abgeschalteten Umkehrgetriebe durch die Maßnahme gemäß Patentanspruch 8 in weiterer vorteilhafter Weise vermieden.In this embodiment, the change gear arrangement according to of the second invention are high in the upper driving range Speeds in which the function of the Reverse gearbox switched off by the measure according to Claim 8 avoided in a further advantageous manner.
Nachstehend sind anhand der Zeichnung die erste Erfindung in vier Ausführungsformen und die zweite Erfindung in einer Ausführungsform näher beschrieben, wobei alle Ausführungsformen als jeweiliger Getriebe-Längsschnitt in einer die Zentralachse enthaltenden Getriebeebene schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung bedeutenBelow are the first invention with reference to the drawing in four embodiments and the second invention in one Embodiment described in more detail, all Embodiments as a respective gear longitudinal section in a transmission level containing the central axis schematically are shown. Mean in the drawing
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Wechselgetriebe- Anordnung nach der ersten Erfindung, Fig. 1 shows a first embodiment of the Wechselgetriebe- arrangement according to the first invention,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Wechselgetriebe- Anordnung nach der ersten Erfindung, Fig. 2 shows a second embodiment of the Wechselgetriebe- arrangement according to the first invention,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Wechselgetriebe- Anordnung nach der ersten Erfindung, Fig. 3 shows a third embodiment of the Wechselgetriebe- arrangement according to the first invention,
Fig. 4 eine vierte Ausführungsform der Wechselgetriebe- Anordnung nach der ersten Erfindung, Fig. 4 shows a fourth embodiment of the Wechselgetriebe- arrangement according to the first invention,
Fig. 5 eine Ausführungsform der Wechselgetriebe-Anordnung nach der zweiten Erfindung, Fig. 5 shows an embodiment of the gear change arrangement according to the second invention,
Fig. 6 ein Diagramm für die Getriebeübersetzung bei einer Wechselgetriebe-Anordnung nach dem Stand der Technik, und Fig. 6 is a diagram for the gear ratio in a change gear arrangement according to the prior art, and
Fig. 7 ein Diagramm für die Getriebeübersetzung bei einer Wechselgetriebe-Anordnung nach der ersten oder zweiten Erfindung. Fig. 7 is a diagram for the gear ratio in a change gear arrangement according to the first or second invention.
Alle Ausführungsformen der Fig. 1 bis 5 stimmen in folgenden Merkmalen überein:All of the embodiments of FIGS. 1 to 5 have the following features:
Im Kraftfluß zwischen einer zentralen Eingangswelle 10 und einer koaxialen Ausgangswelle 11 sind ein stufenloses Toroidgetriebe 12, ein Planetenräder-Summengetriebe 13 und ein Planetenräder-Umkehrgetriebe 14 angeordnet. Die Eingangswelle 10 ist sowohl zu einer zentralen Antriebsscheibe 17 des Toroidgetriebes 12 als auch zu einer koaxialen, also ebenfalls zentralen Zwischenwelle 15 drehfest angeordnet, wobei letztere ihrerseits mit einem radialen Antriebssteg 16a eines ersten Getriebegliedes 16 des Summengetriebes 13 in Form eines Planetenträgers drehfest verbunden ist. Die zentrale Zwischenwelle 15 durchsetzt eine konzentrische Zwischenwelle 18, welche ein zweites Getriebeglied 19 des Summengetriebes 13 in Form eines inneren Zentralrades mit den beiden zentralen Abtriebsscheiben 20 des nach dem Zwei-Kammer-Prinzip ausgeführten Toroidgetriebes 12 drehfest verbindet. Der zur Lagerung von zweikränzigen Hauptplaneten 41 dienende radiale Antriebssteg 16a des Planetenträgers 16 ist mit einem zur Lagerung von mit jeweils einem Hauptplaneten 41 kämmenden Nebenplaneten 42 verwendeten zweiten radialen Antriebssteg 37 drehfest verbunden, welcher seinerseits über eine äußere konzentrische Zwischenwelle 39 mit der zweiten zentralen Antriebsscheibe 17a des Toroidgetriebes 12 drehfest verbunden ist. Das Summengetriebe 13 weist ein drittes Getriebeglied 21 in Form eines äußeren Zentralrades auf, welches mit den Nebenplaneten 42 kämmt sowie in einem unteren Fahrbereich FB1 für Vorwärtsfahrt und in einem Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt mit der Ausgangswelle 11 direkt oder über das Umkehrgetriebe 14 in Antriebsverbindung bringbar ist. Das Summengetriebe 13 weist ein viertes Getriebeglied 22 in Form eines inneren Zentralrades 22 auf, welches in einem oberen Fahrbereich FB2 für Vorwärtsfahrt mit der Ausgangswelle 11 direkt oder über das Umkehrgetriebe 14 in Antriebsverbindung bringbar ist. Im Summengetriebe 13 kämmen sowohl das zweite Getriebeglied in Form des inneren Zentralrades 19 als auch die Nebenplaneten 42 jeweils mit dem einen Zahnkranz - dagegen das vierte Getriebeglied in Form des inneren Zentralrades 22 mit dem jeweils anderen Zahnkranz der Hauptplaneten 41.In the power flow between a central input shaft 10 and a coaxial output shaft 11 , a continuously variable toroidal gear 12 , a planetary gear summation 13 and a planetary gear reversal 14 are arranged. The input shaft 10 is rotatably arranged both to a central drive pulley 17 of the toroidal transmission 12 and to a coaxial, that is also central intermediate shaft 15 , the latter in turn being rotatably connected to a radial drive web 16 a of a first transmission member 16 of the sum transmission 13 in the form of a planet carrier , The central intermediate shaft 15 passes through a concentric intermediate shaft 18, which 19 of the sum gear 13 in the form of connecting a second link of an inner central wheel of the two central output discs 20 of the toroidal transmission 12 executed by the two-chamber principle rotation. The serving for the storage of zweikränzigen main planet 41 radial drive web 16 a of the planetary carrier 16 is connected in rotation with a meshing for storing each having a main planet 41 side planet 42 second radial drive web used 37 which in turn through an outer concentric intermediate shaft 39 with the second central drive pulley 17 a of the toroidal gear 12 is rotatably connected. The sum gear 13 has a third gear member 21 in the form of an outer central wheel which meshes with the secondary planet 42 and can be brought into drive connection in a lower driving range FB1 for forward driving and in a driving range R for reverse driving with the output shaft 11 directly or via the reversing gear 14 , The sum gear 13 has a fourth gear member 22 in the form of an inner central wheel 22 , which can be brought into drive connection in an upper driving range FB2 for forward travel with the output shaft 11 directly or via the reversing gear 14 . In the summation gear 13 , both the second gear member in the form of the inner central wheel 19 and the secondary planet 42 each mesh with the one ring gear - on the other hand, the fourth gear member in the form of the inner central wheel 22 with the respective other ring gear of the main planet 41 .
Bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 und 5 ist im Summengetriebe 13 die Anordnung jeweils so getroffen, daß die beiden Zahnkränze der Hauptplaneten 41 beiderseits des radialen Antriebssteges 16a des Planetenträgers 16 liegen und die Nebenplaneten 42 baulich zwischen dem Toroidgetriebe 12 und dem Antriebssteg 16a angeordnet sind.In the embodiments of FIGS. 1 to 3 and 5, the arrangement in the total transmission 13 is such that the two sprockets of the main planet 41 are on both sides of the radial drive web 16 a of the planet carrier 16 and the secondary planet 42 structurally between the toroidal gear 12 and the drive web 16 a are arranged.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist das Summengetriebe 13 so gestaltet, daß die beiden Zahnkränze der Hauptplaneten 41 beiderseits des Antriebssteges 37 liegen und das vierte Getriebeglied 22 baulich zwischen dem Toroidgetriebe 12 und dem Antriebssteg 37 angeordnet ist.In the embodiment of FIG. 4, the sum gear 13 is designed so that the two sprockets of the main planet 41 are on both sides of the drive web 37 and the fourth gear member 22 is structurally arranged between the toroidal gear 12 and the drive web 37 .
Während bei den Ausführungsformen der Fig. 1,3 und 5 die beiden Zahnkränze der Hauptplaneten 41 gleiche Zähnezahl, und somit auch die inneren Zentralräder 19 und 22 gleiche Zähnezahl aufweisen, sind bei den Ausführungsformen der Fig. 2 und 4 die Zähnezahlen der beiden Zahnkränze der Hauptplaneten 41 voneinander verschieden, wodurch jeweils das vierte Getriebeglied in Form des inneren Zentralrades 22 die kleinere Zähnezahl gegenüber dem zweiten Getriebeglied in Form des inneren Zentralrades 19 aufweist.While in the embodiments of FIGS. 1, 3 and 5 the two ring gears of the main planet 41 have the same number of teeth, and thus also the inner central wheels 19 and 22 have the same number of teeth, in the embodiments of FIGS. 2 and 4 the number of teeth of the two ring gears are Main planet 41 different from each other, whereby the fourth gear member in the form of the inner central wheel 22 has the smaller number of teeth compared to the second gear member in the form of the inner central wheel 19 .
Die Ausgestaltung ihres jeweiligen Umkehrgetriebes 14 ist bei den fünf Ausführungsformen der Fig. 1 bis 5 unterschiedlich.The design of their respective reversing gear 14 is different in the five embodiments of FIGS. 1 to 5.
Bei den beiden Ausführungsformen der Fig. 1 und 5 weisen die Umkehrgetriebe 14 jeweils ein mit der Ausgangswelle 11 drehfest verbundenes erstes Getriebeglied 23 in Form eines Doppelplaneten 27 lagernden zweistegigen Planetenträgers auf, bei dem die Doppelplaneten 27 aus zwei miteinander kämmenden Einzelplaneten 28 und 29 bestehen. Die Umkehrgetriebe 14 weisen ein zweites Getriebeglied 24 in Form eines mit den inneren Einzelplaneten 28 kämmenden inneren Zentralrades auf. Ein drittes Getriebeglied 25 in Form eines mit den äußeren Einzelplaneten 29 kämmenden äußeren Zentralrades ist bei jedem der beiden Umkehrgetriebe 14 für den gegenläufigen Drehsinn der beiden anderen Getriebeglieder 23 und 24 ursächlich und zu diesem Zweck gegenüber einem nichtdrehenden Gehäuseteil 26 undrehbar festgelegt (Fig. 1) oder durch eine Schaltbremse B1 (Fig. 5) festlegbar.In the two embodiments of FIGS. 1 and 5, the reverse gear 14 are each a with the output shaft 11 rotationally fixed to the first gear member 23 in the form of a double-pinion 27 overlapping dual-shoulder planet carrier on, in which the double planetary 27 consist of two mutually meshing individual planets 28 and 29. The reversing gear 14 have a second gear member 24 in the form of an inner central wheel meshing with the inner individual planets 28 . A third gear member 25 in the form of an outer central wheel meshing with the outer individual planets 29 is the cause in each of the two reversing gears 14 for the opposite direction of rotation of the other two gear members 23 and 24 and for this purpose is non-rotatable relative to a non-rotating housing part 26 ( FIG. 1) or can be determined by a switching brake B1 ( FIG. 5).
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist das dritte Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 im unteren Fahrbereich durch eine Schaltkupplung K1 mit dem Planetenträger 23 des Umkehrgetriebes 13 und damit mit der Ausgangswelle 11 in drehfeste Antriebsverbindung bringbar. Weiterhin ist dieses dritte Getriebeglied 21 in dem Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt durch eine Schaltkupplung KR mit dem zweiten Getriebeglied 24 des Umkehrgetriebes 14 kuppelbar, welches seinerseits im oberen Fahrbereich FB2 mit dem vierten Getriebeglied 22 des Summengetriebes 13 durch eine Schaltkupplung K2 in drehfeste Antriebsverbindung bringbar ist.In the embodiment of FIG. 1, the third gear member 21 of the summation gear 13 in the lower driving range can be brought into a rotationally fixed drive connection by a clutch K1 with the planet carrier 23 of the reversing gear 13 and thus with the output shaft 11 . Furthermore, this third gear member 21 can be coupled in the driving range R for reverse travel by a clutch K R with the second gear member 24 of the reversing gear 14 , which in turn can be brought into a rotationally fixed drive connection in the upper driving range FB2 with the fourth gear member 22 of the summation gear 13 by a clutch K2 ,
Bei der Ausführungsform der Fig. 5 ist das dritte Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 durch ein starres Koppelglied 40 mit dem zweiten Getriebeglied 24 des Umkehrgetriebes 14 drehfest verbunden, während das dritte Getriebeglied 25 des Umkehrgetriebes 14 einerseits im unteren Fahrbereich FB1 durch eine Schaltbremse B1 gegenüber einem nichtdrehenden Gehäuseteil 26 undrehbar festlegbar und andererseits in dem Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt durch eine Schaltkupplung KR mit dem Planetenträger 23 kuppelbar ist.In the embodiment of FIG. 5, the third gear member 21 of the summation gear 13 is connected in a rotationally fixed manner to the second gear member 24 of the reversing gear 14 by a rigid coupling member 40 , while the third gear member 25 of the reversing gear 14 is on the one hand in the lower driving range FB1 by a shift brake B1 compared to one non-rotating housing part 26 is non-rotatably fixed, and on the other hand in the drive range R is detachable for reverse drive by a clutch K R with the planet carrier 23rd
Bei den Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 weist das jeweilige Umkehrgetriebe 14 als erstes Getriebeglied 23a ein mit der Ausgangswelle 11 drehfest verbundenes äußeres Zentralrad und als drittes Getriebeglied 25a einen zweikränzige Hauptplaneten 31 lagernden Planetenträger auf, wobei letzterer durch einen radialen Abstützsteg 30 gegenüber einem nichtdrehenden Gehäuseteil 26 undrehbar festgelegt ist und das äußere Zentralrad 23a mit demjenigen Zahnkranz 32 der beiderseits des Abstützsteges 30 liegenden und gleiche Zähnezahl aufweisenden beiden Zahnkränze 32, 33 des jeweiligen Hauptplaneten 31 kämmt, welcher auf der dem Summengetriebe 13 abgewandten Seite des Abstützsteges 30 liegt.In the embodiments of FIGS. 2 and 3, the respective reversing gear 14 has, as the first gear member 23 a, an external central wheel connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 11 and as the third gear member 25 a a planet carrier supporting two-ringed main planet 31 , the latter being opposed by a radial support web 30 a non-rotating housing portion is fixed unrotatably 26 and the outer central wheel 23 a with that ring gear 32 of the both sides of the Abstützsteges 30 located and same number of teeth having two gear rims 32, 33 of the respective main planet 31 meshes, which is on the sum gear 13 side facing away from the Abstützsteges 30 ,
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 kämmt der andere Zahnkranz 33 der Hauptplaneten 31, welcher auf der dem Summengetriebe 13 zugewandten Seite des Abstützsteges 30 liegt, sowohl mit dem zweiten Getriebeglied 24a des Umkehrgetriebes 14 in Form eines inneren Zentralrades als auch mit einem vierten Getriebeglied 34 des Umkehrgetriebes 14 in Form eines äußeren Zentralrades. Das dritte Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 ist einerseits im unteren Fahrbereich FB1 durch eine Schaltkupplung K1 mit dem vierten Getriebeglied 34 des Umkehrgetriebes 14 (und dadurch wegen der gleichen Zähnezahl der äußeren Zentralräder 23a und 34 und deren gegenseitiger drehfester Verbindung über den Hauptplaneten 31 auch mit der Ausgangswelle 11) und andererseits im Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt durch eine Schaltkupplung KR mit dem zweiten Getriebeglied 24a des Umkehrgetriebes 14 kuppelbar. Über eine dritte Schaltkupplung K2 kann das vierte Getriebeglied 22 des Summengetriebes 13 im oberen Fahrbereich FB2 mit dem zweiten Getriebeglied 24a des Umkehrgetriebes 14 in Antriebsverbinduung gebracht werden.In the embodiment of FIG. 2, the other ring gear 33 of the main planet 31 , which lies on the side of the support web 30 facing the summation gear 13, meshes with both the second gear member 24 a of the reversing gear 14 in the form of an inner central wheel and with a fourth gear member 34 of the reversing gear 14 in the form of an outer central wheel. The third gear member 21 of the sum gear 13 is on the one hand in the lower driving range FB1 through a clutch K1 with the fourth gear member 34 of the reversing gear 14 (and therefore because of the same number of teeth of the outer central gears 23 a and 34 and their mutual rotationally fixed connection via the main planet 31 also with the output shaft 11 ) and on the other hand in the driving range R for reverse travel by a clutch K R with the second gear member 24 a of the reversing gear 14 can be coupled. Via a third clutch K2, the fourth gear member 22 of the summation gear 13 in the upper driving range FB2 can be brought into drive connection with the second gear member 24 a of the reversing gear 14 .
Bei der Ausführungsform der Fig. 3 kämmt der Zahnkranz 32 der Hauptplaneten 31, welcher auf der dem Summengetriebe 13 abgewandten Seite des Abstützsteges 30 liegt, mit dem zweiten Getriebeglied 24a des Umkehrgetriebes 14 in Form eines inneren Zentralrades, während der andere Zahnkranz 33 mit einem am Planetenträger 25a gelagerten Nebenplaneten 35 kämmt, welcher seinerseits mit einem vierten Getriebeglied 34a des Umkehrgetriebes 14 in Form eines inneren Zentralrades im Zahneingriff steht. Bei dieser Ausführungsform ist das dritte Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 einerseits im unteren Fahrbereich FB1 durch eine Schaltkupplung K1 mit dem vierten Getriebeglied 34a des Umkehrgetriebes 14 und andererseits im Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt durch eine Schaltkupplung KR mit dem zweiten Getriebeglied 24a des Umkehrgetriebes 14 kuppelbar. Durch eine weitere Schaltkupplung K2 ist noch das vierte Getriebeglied 22 des Summengetriebes 13 im oberen Fahrbereich mit dem zweiten Getriebeglied 24a des Umkehrgetriebes 14 kuppelbar.In the embodiment of FIG. 3, the ring gear 32 of the main planet 31 , which lies on the side of the support web 30 facing away from the summation gear 13, meshes with the second gear member 24 a of the reversing gear 14 in the form of an inner central wheel, while the other gear ring 33 with one on the planet carrier 25 a mounted secondary planet 35 meshes, which in turn is in mesh with a fourth gear member 34 a of the reversing gear 14 in the form of an inner central wheel. In this embodiment, the third gear member 21 of the total transmission 13 is on the one hand in the lower driving range FB1 by a clutch K1 with the fourth gear member 34 a of the reversing gear 14 and on the other hand in the driving range R for reverse travel by a clutch K R with the second gear member 24 a of the reversing gear 14 coupled. By means of a further clutch K2, the fourth gear member 22 of the summation gear 13 can still be coupled in the upper driving range to the second gear member 24 a of the reversing gear 14 .
Für das Umkehrgetriebe 14 der Ausführungsform der Fig. 4 ist ein einfacher Planetensatz verwendet, bei welchem ein erstes Getriebeglied 23a in Form eines äußeren Zentralrades mit der Ausgangswelle 11 und ein zweites Getriebeglied 24a in Form eines inneren Zentralrades mit einer Antriebstrommel 38 jeweils drehfest verbunden sind. Die Antriebstrommel 38 ist konzentrisch außen zum Summengetriebe 13 angeordnet und zur drehfesten Halterung jeweils der einen Kupplungshälfte von zwei Schaltkupplungen K2 und KR verwendet. Ein drittes Getriebeglied 25a des Umkehrgetriebes 14 in Form eines Planetenträgers ist über einen radialen Abstützsteg 30 gegenüber einem nichtdrehenden Gehäuseteil 26 undrehbar festgelegt. An dem Planetenträger 25a sind mit den beiden Zentralrädern 23a und 24a kämmende einfache Planeten 43 gelagert. Die Ausgangswelle 11 ist im unteren Fahrbereich FB1 durch eine Schaltkupplung K1 mit dem dritten Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 kuppelbar, welches in dem Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt durch die Schaltkuplung KR mit dem zweiten Getriebeglied 24a des Umkehrgetriebes 14 kuppelbar ist. Dieses zweite Getriebeglied 24a ist im oberen Fahrbereich durch die Schaltkupplung K2 mit dem vierten Getriebeglied 22 des Summengetriebes 13 kuppelbar.For the reversing gear 14 of the embodiment of FIG. 4, a simple planetary gear set is used, in which a first gear member 23 a in the form of an outer central wheel with the output shaft 11 and a second gear member 24 a in the form of an inner central wheel with a drive drum 38 each rotatably connected are. The drive drum 38 is arranged concentrically on the outside of the summation gear 13 and is used for the rotationally fixed mounting of the one clutch half of two clutches K2 and K R. A third gear member 25 a of the reversing gear 14 in the form of a planet carrier is fixed non-rotatably against a non-rotating housing part 26 via a radial support web 30 . On the planet carrier 25 a with the two central wheels 23 a and 24 a meshing simple planets 43 are mounted. The output shaft 11 can be coupled in the lower driving range FB1 by a clutch K1 to the third gear member 21 of the summation gear 13 , which can be coupled in the driving range R for reverse travel by the clutch K R with the second gear member 24 a of the reversing gear 14 . This second gear member 24 a can be coupled in the upper driving range by the clutch K2 with the fourth gear member 22 of the summation gear 13 .
Bei den Ausführungsformen nach der ersten Erfindung der Fig. 1 bis 3 ist für das mit den Schaltkupplungen K1 und KR verbundene dritte Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 eine zu letzterem konzentrisch außen angeordnete Antriebstrommel 36 vorgesehen, zu welcher die betreffenden; Kupplungshälften sowie das dritte Getriebeglied 21 drehfest angeordnet sind.In the embodiments according to the first invention of FIGS. 1 to 3, a drive drum 36 , which is arranged concentrically on the outside of the latter, is provided for the third gear member 21 of the summation gear 13 connected to the clutches K1 and K R ; Coupling halves and the third gear member 21 are rotatably arranged.
Bei der Ausführungsform nach der ersten Erfindung der Fig. 4 ist für das mit den Schaltkupplungen K2 und KR verbundene zweite Getriebeglied 24a des Umkehrgetriebes 14 eine zum Summengetriebe 13 konzentrisch außen angeordnete Antriebstrommel 38 vorgesehen, zu welcher die betreffenden Kupplungshälften sowie das zweite Getriebeglied 24a drehfest angeordnet sind.In the embodiment according to the first invention of FIG. 4, a drive drum 38 is provided for the second gear member 24 a of the reversing gear 14 connected to the clutches K2 and K R, and the drive gear 38 is arranged concentrically on the outside of the sum gear 13 , to which the relevant clutch halves and the second gear member 24 a are arranged rotatably.
Bei den Ausführungsformen nach der ersten Erfindung (Fig. 1 bis 4) ist der Drehsinn des die Drehmomentübertragung zur Ausgangswelle 11 im unteren Fahrbereich FB1 vermittelnden dritten Getriebegliedes 21 des Summengetriebes 13 dem Vorwärtsdrehsinn der Ausgangswelle 11 zugeordnet. Demzufolge ist dieses Getriebeglied 21 im unteren Fahrbereich mit der Ausgangswelle 11 entweder drehfest (Fig. 1, 2 u. 4) oder über ein gleichsinnig zur Ausgangswelle 11 drehendes viertes Getriebeglied 34a des Umkehrgetriebes 14 (Fig. 3) verbunden. Im oberen Fahrbereich vermittelt das vierte Getriebeglied 22 des Summengetriebes 13 die Drehmomentübertragung zur Ausgangswelle 11. Weil dieses vierte Getriebeglied 22 gegensinnigen Drehsinn gegenüber dem dritten Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 aufweist, ist seine Schaltkupplung K2 für den oberen Fahrbereich mit dem gegensinnig zur Ausgangswelle 11 drehenden zweiten Getriebeglied 24 (Fig. 1) bzw. 24a (Fig. 2 bis 4) des Umkehrgetriebes 11 verbunden, um den Vorwärtsdrehsinn der Ausgangswelle 11 sicherzustellen.In the embodiments according to the first invention ( FIGS. 1 to 4), the direction of rotation of the third transmission element 21 of the sum transmission 13, which transmits the torque transmission to the output shaft 11 in the lower driving range FB1, is assigned to the forward rotation of the output shaft 11 . Accordingly, this gear member 21 is connected in the lower driving range to the output shaft 11 either non-rotatably ( FIGS. 1, 2 and 4) or via a fourth gear member 34 a of the reversing gear 14 ( FIG. 3) rotating in the same direction as the output shaft 11 . In the upper driving range, the fourth gear member 22 of the summation gear 13 conveys the torque transmission to the output shaft 11 . Because this fourth gear member 22 has the opposite direction of rotation with respect to the third gear member 21 of the summation gear 13 , its clutch K2 is for the upper driving range with the second gear member 24 ( FIG. 1) or 24 a ( FIGS. 2 to 4) rotating in the opposite direction to the output shaft 11 ) of the reversing gear 11 connected to ensure the forward rotation of the output shaft 11 .
Bei der Ausführungsform nach der zweiten Erfindung (Fig. 5) ist der Drehsinn des die Drehmomentübertragung zur Ausgangswelle 11 im oberen Fahrbereich FB2 vermittelnden vierten Getriebegliedes 22 des Summengetriebes 13 dem Vorwärtsdrehsinn der Ausgangswelle 11 zugeordnet. Demzufolge ist dieses vierte Getriebeglied 22 durch die Schaltkupplung K2 direkt mit der Ausgangswelle 11 kuppelbar. Weil dieses vierte Getriebeglied 22 gegenüber dem die Drehmomentübertragung im unteren Fahrbereich FB1 zur Ausgangswelle 11 vermittelnden dritten Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 gegensinnigen Drehsinn aufweist, ist dessen Schaltelement B1 für den unteren Fahrbereich mit dem Umkehrgetriebe 14 so verbunden, daß das dritte Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 mit dem gegensinnig zur Ausgangswelle 11 drehenden zweiten Getriebeglied 24 des Umkehrgetriebes 14 in Antriebsverbindung gebracht ist (durch Festbremsung des äußeren Zentralrades 23 in Verbindung mit der ständig drehfesten Koppelung der Zentralräder 21 und 24). Aus demselben Grund ist das auch die Drehmomentübertragung im Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt zur Ausgangswelle 11 vermittelnde dritte Getriebeglied 21 des Summengetriebes 13 durch seine diesbezügliche Schaltkupplung KR mit der Ausgangswelle 11 in drehfeste Antriebsverbindung bringbar, um für letztere den zum Vorwärtsdrehsinn entgegengesetzten Drehsinn sicherzustellen.In the embodiment according to the second invention ( FIG. 5), the direction of rotation of the fourth transmission element 22 of the sum transmission 13, which transmits the torque transmission to the output shaft 11 in the upper driving range FB2, is assigned to the forward rotation of the output shaft 11 . Accordingly, this fourth transmission element 22 can be coupled directly to the output shaft 11 by the clutch K2. Because this fourth gear element 22 has the opposite direction of rotation with respect to the third gear element 21 of the summation gear 13, which transmits the torque transmission in the lower driving range FB1 to the output shaft 11 , its switching element B1 for the lower driving range is connected to the reversing gear 14 in such a way that the third gear element 21 of the summation gear 13 is brought into drive connection with the second gear member 24 of the reversing gear 14 rotating in the opposite direction to the output shaft 11 (by braking the outer central wheel 23 in conjunction with the permanently non-rotatable coupling of the central wheels 21 and 24 ). For the same reason it is also the torque transmission in the drive range R for reverse drive to the output shaft 11 imparting third gear member 21 of the sum gear 13 by its relevant clutch K R to the output shaft 11 in rotationally fixed driving connection can be brought to ensure the direction opposite to the forward rotational sense of rotation of the latter.
Bei den beiden Diagrammen der Fig. 6 und 7 ist jeweils der reziproke Wert der Teilübersetzung ivar des Toroidgetriebes 12 über dem reziproken Wert der Getriebe-Gesamtübersetzung iG aufgetragen.In the two diagrams of FIGS. 6 and 7, the reciprocal value of the partial gear ratio ivar of the toroidal gear 12 is plotted over the reciprocal value of the overall gear ratio i G.
Bei der Getriebeauslegung nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 6 sind der Übersetzungsbereich für den unteren Fahrbereich FB1 für Vorwärtsfahrt und der Übersetzungsbereich für den Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt auf denselben Verstellweg 44 des Toroidgetriebes 12 gelegt, indem der Drehmomentpfad in beiden Fahrbereichen von demselben Getriebeglied (äußeres Zentralrad) des Summengetriebes zur Ausgangswelle führt und die Drehsinn-Umkehr für Rückwärtsfahrt durch die Übersetzungsänderung in Richtung |ivar| < 1 im Toroidgetriebe 12 erzeugt wird. Der Geared-Neutral-Punkt 45 ist hier auf eine Teil-Übersetzung ivar ≈ -0,7 im Toroidgetriebe 12 ausgelegt. Aus dem Diagramm wird ohne weiteres deutlich, daß bei dieser Getriebeauslegung nur ein Teil des Verstellweges 44 für den unteren Fahrbereich FB1 nutzbar ist. Die Teilübersetzung |ivar| im Toroidgetriebe 12 ist im Fahrbereich R stets kleiner 0,7 - wobei nicht nur die gesamte Getriebeeingangsleistung, sondern auch die aufgrund der Reaktion am Summengetriebe 13 auftretende Umlaufleistung das Toroidgetriebe 12 durchfließt -, die Leistung im Toroidgetriebe also stets größer als die Getriebeeingangsleistung ist. Der Fahrbereichswechsel 47 von FB1 nach FB2 liegt nahe oder unmittelbar bei dem maximalen Wert 46 der Teilübersetzung 1/ivar im Toroidgetriebe 12.In the gear design of the prior art shown in FIG. 6, the ratio range for the lower driving range FB1 for forward travel and the gear ratio range for the driving range R for reverse travel the same displacement path 44 of the toroidal transmission 12 are set by the torque path in the two operating ranges of the same link ( outer central wheel) of the sum gear leads to the output shaft and the reversal of direction for reverse travel by changing the gear ratio in the direction | i var | <1 is generated in the toroidal gear 12 . The geared neutral point 45 is designed here for a partial gear ratio i var ≈ -0.7 in the toroidal gear 12 . The diagram clearly shows that only a part of the adjustment path 44 can be used for the lower travel range FB1 in this transmission design. The partial translation | i var | in the toroidal gear 12 is always less than 0.7 in the driving range R - whereby not only the total transmission input power but also the circulating power due to the reaction at the summation gear 13 flows through the toroidal gear 12 - the power in the toroidal gear is therefore always greater than the gear input power. The change of driving range 47 from FB1 to FB2 is close to or immediately at the maximum value 46 of the partial ratio 1 / i var in the toroidal gear 12 .
Das Diagramm der Fig. 7 zeigt, daß bei beiden erfindungsgemäßen Wechselgetriebe-Anordnungen für den Rückwärtsfahrbereich R durch die Schaltkupplung KR eine separate Übersetzung eingestellt ist und der gesamte Verstellbereich 44 des Toroidgetriebes 12 für die Übersetzungsänderungen nicht nur im unteren Fahrbereich FB1, sondern auch im Rückwärtsfahrbereich R zur Verfügung steht. Der Geared-Neutral-Punkt 48 liegt im Bereich 49 einer maximalen Teilübersetzung ins Schnelle, der Fahrbereichswechsel von FB1 nach FB2 findet bei einer Teilübersetzung nahe der Verstellgrenze 46 ins Langsame statt. Der Leistungsfluß hat in beiden Fahrbereichen FB1 und R die gleiche Charakteristik, weil die Drehsinn-Umkehr für Rückwärtsfahrt nicht im Toroidgetriebe, sondern nach dem Toroidgetriebe erzeugt wird. In beiden Fahrbereichen fließt die Getriebeeingangsleistung auf dem direkten Pfad der zentralen Zwischenwelle 15 unter Umgehung des Toroidgetriebes 12 zum Planetenträger 16 des Summengetriebes 13, wird dort verzweigt, wobei ein Leistungsanteil in beiden Bereichen über dasselbe dritte Getriebeglied 21 und von diesem über je einen separaten Pfad für die Bereiche FB1 und R zur Ausgangswelle 11 geleitet wird, während als Reaktion ein zweiter Leistungsanteil in beiden Bereichen vom zweiten Getriebeglied 19 des Summengetriebes 13 aus über das Toroidgetriebe 12 zurück zur Eingangswelle 10 bzw. zum Planetenträger 16 fließt. Infolgedessen ist im Fahrbereich R für Rückwärtsfahrt die Leistung im Toroidgetriebe 12 bei den erfindungsgemäßen Wechselgetriebe-Anordnungen im Gegensatz zur bekannten gattungsgemäßen Wechselgetriebe-Anordnung stets kleiner als die Getriebeeingangsleistung.The diagram of Fig. 7 shows that in both change gear arrangements according to the invention for the reverse driving range R by the clutch K R a separate translation is set and the entire adjustment range 44 of the toroidal gear 12 for the translation changes not only in the lower driving range FB1, but also in Reverse range R is available. The geared-neutral point 48 lies in the area 49 of a maximum partial translation in the fast, the change of driving range from FB1 to FB2 takes place with a partial translation near the adjustment limit 46 in the slow. The power flow has the same characteristics in both driving ranges FB1 and R, because the reversal of direction for reverse travel is not generated in the toroidal gear, but after the toroidal gear. In both driving ranges, the transmission input power flows on the direct path of the central intermediate shaft 15 bypassing the toroidal transmission 12 to the planet carrier 16 of the summation transmission 13 , branching there, with a power share in both areas via the same third transmission element 21 and from this via a separate path for each the areas FB1 and R are directed to the output shaft 11 , while in response a second power component flows in both areas from the second gear member 19 of the summation gear 13 via the toroidal gear 12 back to the input shaft 10 or to the planet carrier 16 . As a result, in the driving range R for reverse travel, the power in the toroidal gear 12 in the change gear arrangements according to the invention, in contrast to the known generic change gear arrangement, is always less than the transmission input power.
Bei den Wechseln 47, 48 der Fahrbereiche FB1 und FB2 oder FB1 und R kann die Teilübersetzung ivar im Toroidgetriebe 12 konstant gehalten werden. Die minimalen Übersetzungen in den Fahrbereichen FB1 und R können entweder identisch oder - wie im Diagramm der Fig. 7 dargestellt - unterschiedlich sein.With the changes 47 , 48 of the driving ranges FB1 and FB2 or FB1 and R, the partial transmission ratio i var in the toroidal gear 12 can be kept constant. The minimum gear ratios in the driving ranges FB1 and R can either be identical or - as shown in the diagram in FIG. 7 - different.
Claims (8)
einer zentralen Zwischenwelle (15),
die zur Eingangswelle (10) koaxial und drehfest angeordnet ist,
mit einem Planetenträger (16) als ein erstes Getriebeglied des Summengetriebes (13),
der zur zentralen Zwischenwelle (15) drehfest angeordnet ist,
einer zentralen Antriebsscheibe (17) des Toroidgetriebes (12),
die mit der Eingangswelle (10) und/oder mit der zentralen Zwischenwelle (15) drehfest verbunden ist,
einer konzentrischen Zwischenwelle (18),
die koaxial zur Eingangswelle (10) angeordnet ist und von der zentralen Zwischenwelle (15) durchsetzt wird,
einem zweiten Getriebeglied (19) des Summengetriebes (13),
das mit der konzentrischen Zwischenwelle (18) drehfest verbunden ist,
einer zentralen Abtriebsscheibe (20) des Toroidgetriebes (12),
die mit der konzentrischen Zwischenwelle (18) drehfest verbunden ist,
einem dritten Getriebeglied (21) des Summengetriebes (13),
über das die Drehmomentübertragung vom Summengetriebe (13) zur Ausgangswelle (11) durch Aktivierung eines zugehörigen Schaltelementes (K1 oder B1) in einem unteren Fahrbereich (FB1) erfolgt,
einem vierten Getriebeglied (22) des Summengetriebes (13),
über das die Drehmomentübertragung vom Summengetriebe (13) zur Ausgangswelle (11) durch Aktivierung eines zugehörigen Schaltelementes (K2) in einem oberen Fahrbereich (FB2) erfolgt,
einem ersten Getriebeglied (23 oder 23a) des Umkehrgetriebes (14),
das mit der Ausgangswelle (14) drehtest verbunden ist,
einem zweiten Getriebeglied (24 oder 24a) des Umkehrgetriebes (14),
das mit dem Summengetriebe (13) in Antriebsverbindung bringbar ist,
einem dritten Getriebeglied (25 oder 25a) des Umkehrgetriebes (14),
das in seinem festgebremsten Zustand das erste Getriebeglied (23 oder 23a) in gegenläufigen Drehsinn zu dem zweiten Getriebeglied (24 oder 24a) bringt,
einem Fahrbereich (R) für Rückwärtsfahrt,
der sich an den unteren Fahrbereich (FB1) anschließt,
in welchem die Drehmomentübertragung über das dritte Getriebeglied (21) des Summengetriebes (13) zur Ausgangswelle (11) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Getriebeglied (21) des Summengetriebes (13) in dem Fahrbereich (R) für Rückwärtsfahrt durch ein zugehöriges zusätzliches Schaltelement (KR) mit dem gegenläufig zur Ausgangswelle (11) drehenden zweiten Getriebeglied (24 oder 24a) des Umkehrgetriebes (14) in Antriebsverbindung bringbar ist (Fig. 1-4).1. change gear arrangement, in which in the power flow between a central input shaft ( 10 ) and a coaxial output shaft ( 11 ), a continuously variable toroidal gear ( 12 ), a planetary gear sum gear ( 13 ) and a planetary gear reversal gear ( 14 ) are arranged, and With
a central intermediate shaft ( 15 ),
which is arranged coaxially and rotationally fixed to the input shaft ( 10 ),
with a planet carrier ( 16 ) as a first transmission element of the total transmission ( 13 ),
which is arranged in a rotationally fixed manner with respect to the central intermediate shaft ( 15 ),
a central drive disk ( 17 ) of the toroidal gear ( 12 ),
which is non-rotatably connected to the input shaft ( 10 ) and / or to the central intermediate shaft ( 15 ),
a concentric intermediate shaft ( 18 ),
which is arranged coaxially to the input shaft ( 10 ) and is penetrated by the central intermediate shaft ( 15 ),
a second transmission element ( 19 ) of the total transmission ( 13 ),
which is non-rotatably connected to the concentric intermediate shaft ( 18 ),
a central driven pulley ( 20 ) of the toroidal gear ( 12 ),
which is non-rotatably connected to the concentric intermediate shaft ( 18 ),
a third gear member ( 21 ) of the total gear ( 13 ),
Via which the torque transmission from the sum transmission ( 13 ) to the output shaft ( 11 ) takes place by activating an associated switching element (K1 or B1) in a lower driving range (FB1),
a fourth transmission element ( 22 ) of the total transmission ( 13 ),
Via which the torque transmission from the sum transmission ( 13 ) to the output shaft ( 11 ) takes place by activating an associated switching element (K2) in an upper driving range (FB2),
a first gear member ( 23 or 23 a) of the reversing gear ( 14 ),
which is connected to the output shaft ( 14 )
a second gear member ( 24 or 24 a) of the reversing gear ( 14 ),
which can be brought into drive connection with the summation gear ( 13 ),
a third gear member ( 25 or 25 a) of the reversing gear ( 14 ),
which in its braked state brings the first gear member ( 23 or 23 a) in the opposite direction to the second gear member ( 24 or 24 a),
a driving range (R) for reversing,
which connects to the lower driving area (FB1),
in which the torque is transmitted to the output shaft ( 11 ) via the third gear element ( 21 ) of the summation gear ( 13 ),
characterized in that the third gear member ( 21 ) of the sum gear ( 13 ) in the driving range (R) for reverse travel by an associated additional switching element (K R ) with the counter-rotating to the output shaft ( 11 ) second gear member ( 24 or 24 a) of Reverse gear ( 14 ) can be brought into drive connection ( Fig. 1-4).
einer zentralen Zwischenwelle (15),
die zur Eingangswelle (10) koaxial und drehfest angeordnet ist,
mit einem Planetenträger als ein erstes Getriebeglied (16) des Summengetriebes (13),
der zur zentralen Zwischenwelle (15) drehfest angeordnet ist,
einer zentralen Antriebsscheibe (17) des Toroidgetriebes (12),
die mit der Eingangswelle (10) und/oder mit der zentralen Zwischenwelle (15) drehfest verbunden ist,
einer konzentrischen Zwischenwelle (18),
die koaxial zur Eingangswelle (10) angeordnet ist und von der zentralen Zwischenwelle (15) durchsetzt wird,
einem zweiten Getriebeglied (19) des Summengetriebes (13),
das mit der konzentrischen Zwischenwelle (18) drehfest verbunden ist,
einer zentralen Abtriebsscheibe (20) des Toroidgetriebes (12),
die mit der konzentrischen Zwischenwelle (18) drehfest verbunden ist,
einem dritten Getriebeglied (21) des Summengetriebes (13),
über das die Drehmomentübertragung vom Summengetriebe (13) zur Ausgangswelle (11) durch Aktivierung eines zugehörigen Schaltelementes (B1) in einem unteren Fahrbereich (FB1) erfolgt,
einem vierten Getriebeglied (22) des Summengetriebes (13),
über das die Drehmomentübertragung vom Summengetriebe (13) zur Ausgangswelle (11) durch Aktivierung eines zugehörigen Schaltelementes (K2) in einem oberen Fahrbereich (FB2) erfolgt,
einem ersten Getriebeglied (23) des Umkehrgetriebes (14),
das mit der Ausgangswelle (11) drehfest verbunden ist,
einem zweiten Getriebeglied (24) des Umkehrgetriebes (14),
das mit dem Summengetriebe (13) in Antriebsverbindung bringbar ist,
einem dritten Getriebeglied (25) des Umkehrgetriebes (14),
das in seinem festgebremsten Zustand das erste Getriebeglied (23) in gegenläufigen Drehsinn zu dem zweiten Getriebeglied (24) bringt,
einem Fahrbereich (R) für Rückwärtsfahrt,
der sich an den unteren Fahrbereich (FB1) anschließt,
in welchem die Drehmomentübertragung über das dritte Getriebeglied (21) des Summengetriebes (13) zur Ausgangswelle (11) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Getriebeglied (21) des Summengetriebes (13) in dem unteren Fahrbereich (FB1) mit dem gegensinnig zur Ausgangswelle (11) drehenden zweiten Getriebeglied (24) des Umkehrgetriebes (14) - dagegen in dem Fahrbereich (R) für Rückwärtsfahrt mit der Ausgangswelle (11) - verbunden ist, und daß das vierte Getriebeglied (22) des Summengetriebes (13) in dem oberen Fahrbereich (FB2) mit der Ausgangswelle (11) verbunden ist (Fig. 5).6. change gear arrangement, in which in the power flow between a central input shaft ( 10 ) and a coaxial output shaft ( 11 ) a stepless toroidal gear ( 12 ), a planetary gear ( 13 ) and a planetary gear ( 14 ) are arranged, and With
a central intermediate shaft ( 15 ),
which is arranged coaxially and rotationally fixed to the input shaft ( 10 ),
with a planet carrier as a first gear element ( 16 ) of the sum gear ( 13 ),
which is arranged in a rotationally fixed manner with respect to the central intermediate shaft ( 15 ),
a central drive disk ( 17 ) of the toroidal gear ( 12 ),
which is non-rotatably connected to the input shaft ( 10 ) and / or to the central intermediate shaft ( 15 ),
a concentric intermediate shaft ( 18 ),
which is arranged coaxially to the input shaft ( 10 ) and is penetrated by the central intermediate shaft ( 15 ),
a second transmission element ( 19 ) of the total transmission ( 13 ),
which is non-rotatably connected to the concentric intermediate shaft ( 18 ),
a central driven pulley ( 20 ) of the toroidal gear ( 12 ),
which is non-rotatably connected to the concentric intermediate shaft ( 18 ),
a third gear member ( 21 ) of the total gear ( 13 ),
Via which the torque transmission from the sum transmission ( 13 ) to the output shaft ( 11 ) takes place by activating an associated switching element (B1) in a lower driving range (FB1),
a fourth transmission element ( 22 ) of the total transmission ( 13 ),
Via which the torque transmission from the sum transmission ( 13 ) to the output shaft ( 11 ) takes place by activating an associated switching element (K2) in an upper driving range (FB2),
a first gear member ( 23 ) of the reversing gear ( 14 ),
which is non-rotatably connected to the output shaft ( 11 ),
a second gear member ( 24 ) of the reversing gear ( 14 ),
which can be brought into drive connection with the summation gear ( 13 ),
a third gear member ( 25 ) of the reversing gear ( 14 ),
which in its braked state brings the first gear member ( 23 ) in the opposite direction to the second gear member ( 24 ),
a driving range (R) for reversing,
which connects to the lower driving area (FB1),
in which the torque is transmitted to the output shaft ( 11 ) via the third gear element ( 21 ) of the summation gear ( 13 ),
characterized in that the third gear member ( 21 ) of the sum gear ( 13 ) in the lower driving range (FB1) with the second gear member ( 24 ) of the reversing gear ( 14 ) rotating in the opposite direction to the output shaft ( 11 ) - on the other hand in the driving range (R) for Reverse travel with the output shaft ( 11 ) - is connected, and that the fourth gear member ( 22 ) of the sum gear ( 13 ) in the upper driving range (FB2) is connected to the output shaft ( 11 ) ( Fig. 5).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2001125817 DE10125817A1 (en) | 2001-05-26 | 2001-05-26 | Gear change box arrangement for an internal combustion engine comprises a third gear element of a pick-off gear brought in the driving region for reverse travel by a switch element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001125817 DE10125817A1 (en) | 2001-05-26 | 2001-05-26 | Gear change box arrangement for an internal combustion engine comprises a third gear element of a pick-off gear brought in the driving region for reverse travel by a switch element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10125817A1 true DE10125817A1 (en) | 2002-11-28 |
Family
ID=7686319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2001125817 Withdrawn DE10125817A1 (en) | 2001-05-26 | 2001-05-26 | Gear change box arrangement for an internal combustion engine comprises a third gear element of a pick-off gear brought in the driving region for reverse travel by a switch element |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE10125817A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004010030A1 (en) | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Daimlerchrysler Ag | Variable-speed transmission comprising an infinitely-variable toroidal drive |
| DE10233090A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Daimlerchrysler Ag | Gear change box for a vehicle comprises an infinitely variable toroidal drive arranged in the power flow between an input shaft and an output shaft and consisting of a driving toroidal disk, a driven toroidal disk, and a roller |
| WO2008102167A1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Torotrak (Development) Limited | Continuously variable transmission |
-
2001
- 2001-05-26 DE DE2001125817 patent/DE10125817A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
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| WO2008102167A1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Torotrak (Development) Limited | Continuously variable transmission |
| US8617020B2 (en) | 2007-02-21 | 2013-12-31 | Torotrak (Development) Limited | Continuously variable transmission |
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| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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| 8127 | New person/name/address of the applicant |
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