DE10132334B4

DE10132334B4 - Stellkoppelgetriebe

Info

Publication number: DE10132334B4
Application number: DE10132334A
Authority: DE
Inventors: Scott Henry Ypsilanti Wittkopp
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2021-07-05
Also published as: US6358178B1; DE10132334A1

Abstract

Stufenloses Getriebe, umfassend:
eine Antriebswelle (26),
eine Abtriebswelle (44),
eine stufenlos verstellbares Reibgetriebe (16), das koaxial zu der Antriebswelle (26) angeordnet und mit dieser verbunden ist,
einen zusammengesetzten Planetenradsatz (34), der axial neben dem stufenlos verstellbaren Reibgetriebe angeordnet ist und ein Sonnenrad (46), einen Träger (50) und ein Hohlrad (48) umfasst, wobei ein Wellenabschnitt der Antriebswelle koaxial durch das Sonnenrad (46) hindurch verläuft und dieses drehbar trägt, wobei der Wellenabschnitt das einzige rotierende Element ist, das durch das Sonnenrad (46) hindurch verläuft und mit dem Träger (50) in Antriebsverbindung steht, und
einen ersten einfachen Planetenradsatz (36), der axial neben dem zusammengesetzten Planetenradsatz (34) angeordnet ist und ein Sonnenrad (60), ein Hohlrad (62) und einen Träger (64) umfasst,
einen zweiten einfachen Planetenradsatz (38), der koaxial zwischen dem ersten einfachen Planetenradsatz (36) und der Abtriebswelle (44) angeordnet ist und ein Sonnenrad (74), ein Hohlrad (76) und...

Description

Diese Erfindung betrifft Planetenradsätze und im besonderen Planetenradsätze zur Verwendung mit einem stufenlosen Reibgetriebe.
Stufenlose Getriebe (hier abgekürzt als CVT = continuously variable transmissions) umfassen ein stufenlos verstellbares Reibgetriebe (hier abgekürzt als CVU = continuously variabel unit) und eine Planetengetriebeanordnung, um ein im wesentlichen stufenlos verstellbares Übersetzungsverhältnis zwischen einem Motor und den Antriebsrädern eines Fahrzeugs bereitzustellen. Das CVU kann von der Riemenart oder von der Traktions- bzw. Mitnahmereibungsart sein, die gewöhnlich als Toroidantrieb bezeichnet wird. Die Riemenart erfordert es, dass die Antriebswelle und die Abtriebswelle des CVU auf nicht koaxialen, beabstandet angeordneten Achsen liegen. Die Traktionsart erlaubt es, dass die Antriebs- und Abtriebswellen koaxial angeordnet sein können. Diese Anordnung eignet sich für Fahrzeuge mit Hinterradantrieb, bei denen der Trommeldurchmesser des Getriebes eine wichtige Konstruktionserwägung ist.
Viele Anordnungen nach dem Stand der Technik von CVT mit Traktionsantrieb umfassen eine Übertragungswelle zwischen dem Planetenradsatz und dem CVU, um den Abtrieb des CVU mit einem Element eines Summierzahnradsatzes zu verbinden, der auch ein mit dem Antrieb des CVU verbundenes Element aufweist. Diese Anordnungen vergrößern natürlich den Trommeldurchmesser des Getriebegehäuses. Eine Anordnung nach dem Stand der Technik, die in U.S. 5,607,372 A gezeigt ist, offen bart ein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildetes CVT mit einem zentral angeordneten Planetenträger und zwei Sonnenrädern, die kämmend miteinander verbunden sind, um koaxiale Antriebs- und Abtriebselemente des CVU zu ermöglichen. Diese Anordnung erhöht die axiale Länge des Getriebepakets. Ein weiteres gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildetes CVT ist außerdem aus US 6,059,685 A bekannt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Räderwerk für ein stufenloses Getriebe (CVT) mit einem über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung steht eine stufenlos verstellbares Reibgetriebe (CVU) in Wirkverbindung mit einem Räderwerk, das aus drei Planetenradsätzen und zwei Drehmomentübertragungsmechanismen in Form einer Kupplung und einer Bremse besteht. Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist einer der Planetenradsätze ein im Rahmen der vorliegenden Beschreibung als "zusammengesetzter" Planetenradsatz bezeichneter Planetenradsatz und die anderen beiden sind einfache Planetenradsätze. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der zusammengesetzte Planetenradsatz neben dem CVU angeordnet, und die beiden einfachen Planetenradsätze sind zwischen dem zusammengesetzten Planetenradsatz und dem Abtrieb des CVT angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die Sonnenräder von jedem der Planetenradsätze jeweils nur eine einzige, konzentrisch durch diese hindurch verlaufende, rotierende Welle auf. Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das Hohlrad des zusammengesetzten Planetenradsatzes und der Träger von einem der einfachen Planetenradsätze mit einer drehbaren Welle verbunden, die konzentrisch durch beide Sonnenräder der einfachen Planetenradsätze hindurch verläuft. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung steht der Träger des zusammengesetzten Planetenradsatzes mit einer Antriebswelle des CVU in Antriebsverbindung, die konzentrisch durch das Sonnenrad des zusammengesetzten Planetenradsatzes hindurch verläuft. Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Drehmomentübertragungsmechanismen an einer Stelle angeordnet, die die Zufuhr von unter Druck gesetztem Fluid dorthin durch einen einzigen Träger hindurch gestattet, der sich an einem Ende des Getriebegehäuses befindet.
Das CVU weist zwei Antriebsscheiben oder -schalen und zwei Abtriebsscheiben oder -schalen auf. Die Antriebs- und Abtriebsscheiben sind durch Traktionselemente paarweise über Reibung zusammengeschaltet. Die Abtriebsscheiben werden durch die Traktionselemente über die durch eine Antriebsmaschine, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, angetriebene Antriebsscheiben drehbar angetrieben. Die Antriebsscheiben und die Abtriebsscheiben sind auch durch einen zusammengesetzten Planetenradsatz miteinander verbunden, der dazu dient, die Drehbewegung von beiden zur Lieferung an zwei einfache Planetenradsätze zu kombinieren. Die Antriebsscheiben stehen mit dem Träger des zusammengesetzten Planetenradsatzes über eine Welle in Antriebsverbindung, die konzentrisch durch das Sonnenrad hindurch verläuft und dieses drehbar trägt, welches mit den Abtriebsscheiben in Antriebsverbindung steht.
Die beiden einfachen Planetenradsätze weisen miteinander verbundene Sonnenräder auf, die auf einer Welle drehbar getragen sind, die in Antriebsverbindung zwischen den Träger eines einfachen Planetenradsatzes und einen ersten wahlweise in Eingriff bringbaren Reibungsdrehmomentübertragungsmechanismus geschaltet ist. Der eine Träger steht auch mit dem Hohlrad des zusammengesetzten Planetenradsatzes in Antriebsverbindung. Der Träger des anderen einfachen Planetenradsatzes steht mit einem zweiten wahlweise in Eingriff bringbaren Reibungsdrehmomentübertragungsmechanismus in Wirkverbindung, und das Hohlrad ist mit einer Abtriebswelle und dem ersten Drehmomentübertragungsmechanismus verbunden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind das Hohlrad des zusammengesetzten Planetenradsatzes und der Träger des einen einfachen Planetenradsatzes über eine Nabe oder Schale miteinander verbunden, die den einen einfachen Planetenradsatz umgibt. Der Träger des zusammengesetzten Planetenradsatzes und das Hohlrad des einen einfachen Planetenradsatzes sind über eine zwischen den Planetenradsätzen angeordnete Nabe miteinander verbunden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stehen der Träger des zusammengesetzten Planetenradsatzes und das Hohlrad des einen einfachen Planetenradsatzes über eine die Außenseite umgebende und ein Ende des zusammengesetzten Planetenradsatzes teilweise umschließende Nabe oder Schale in Antriebsverbindung. Das Hohlrad des zusammengesetzten Planetenradsatzes und der Träger des einen einfachen Planetenradsatzes stehen über eine zwischen den Planetenradsätzen angeordnete Nabe in Antriebsverbindung.
Bei beiden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung steht der Drehmomentübertragungsmechanismus, der zwischen dem Träger des einen einfachen Planetenradsatzes und dem Hohlrad des anderen einfachen Planetenradsatzes angeordnet ist, wahlweise in Eingriff, um einen Abtrieb in einem niedrigen Bereich bereitzustellen. Der Drehmomentübertragungsmechanismus, der mit dem Träger des anderen einfachen Planetenradsatzes verbunden ist, steht wahlweise in Eingriff, um einen Abtrieb in einem hohen Bereich bereitzustellen. Beide Ausführungsformen sind ebenfalls radial kompakt, da die Sonnenräder jedes Planetenradsatzes nur eine konzentrisch zu diesen angeordnete, rotierende Welle aufnehmen müssen. Wie es Fachleute feststellen werden, ermöglicht ein kleiner Durchmesser des Sonnenrads eine kleinere radiale Gesamtabmessung des Planetenradsatzes.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges, der die vorliegende Erfindung umfasst,
2 einen Aufriss einer Ausführungsform einer Planetenradanordnung, die die vorliegende Erfindung umfasst, und
3 einen Aufriss einer weiteren Ausführungsform einer Planetenradanordnung, die die vorliegende Erfindung umfasst.
In den Zeichnungen, in denen in allen Ansichten gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, ist in 1 ein Antriebsstrang 10 zu sehen, der aus einem Motor 12 und einem stufenlosen Getriebe (CVT = continuously variable transmission) 14 besteht. Das CVT 14 weist ein stufenlos verstellbares Reibgetriebe (CVU = continuously variable unit) 16 und eine Planetenradanordnung 18 auf. Der Motor 12 und das CVU 16 sind herkömmliche Mechanismen, die in der Kraftübertragungstechnik allgemein bekannt sind. Das CVU 16 kann von der Halbtoroid- oder Volltoroidart sein. Das CVU 16, das in einer Volltoroidart gezeigt ist, weist zwei ringförmige Antriebsscheiben 20, 22 und eine doppelseitige Abtriebsscheibe 24 auf. Die Antriebsscheibe 20 steht mit einer Antriebswelle 26 in Antriebsverbindung, und die Abtriebsscheibe 24 ist mit einer Abtriebswelle 28 des CVT 14 verbunden. Die Antriebsscheiben 20, 22 sind jeweils mit der Abtriebsscheibe 24 mittels mehrerer Traktions- oder Reibrollen 30, 32 über Reibung verbunden.
Die Planetenradanordnung 18 umfasst einen zusammengesetzten Planetenradsatz 34, zwei einfache Planetenradsätze 36, 38, zwei wahlweise in Eingriff bringbare Drehmomentübertragungsmechanismen 40, 42 und eine Abtriebswelle 44. Der zusammengesetzte Planetenradsatz 34 umfasst ein Sonnenrad 46, ein Hohlrad 48 und einen Planetenträger 50. Der Planetenträger 50 weist mehrere Paare kämmende Planetenräder 52 und 54 auf, die jeweils mit dem Sonnenrad 46 bzw. dem Hohlrad 48 kämmen. Die Planetenräder 52, 54 sind in einem Käfig oder Kreuz 56 drehbar montiert, das mit der Antriebswelle 26, der Antriebsscheibe 22 und einer Nabe oder Schale 58 verbunden ist. Die Antriebswelle 26 verläuft durch das Sonnenrad 46 hindurch und trägt dieses drehbar.
Der einfache Planetenradsatz 36 umfasst ein Sonnenrad 60, ein Hohlrad 62 und einen Planetenträger 64, der einen Käfig oder ein Kreuz 66 umfasst, in dem mehrere Planetenräder 68 drehbar montiert sind, die mit dem Sonnenrad 60 sowie dem Hohlrad 62 kämmen. Der Käfig 66 ist mit einer Nabe 70 verbunden, die zwischen das Hohlrad 48 und eine Zwischenwelle 72 geschaltet ist. Das Hohlrad 62 steht mit der Schale 58 und daher mit dem Planetenträger 50 in Antriebsverbindung. Das Sonnenrad 60 steht mit einem Sonnenrad 74 des Planetenradsatzes 38 in kontinuierlicher Verbindung. Die Zwischenwelle 72 verläuft durch die Sonnenräder 60 und 74 hindurch und trägt diese drehbar. Die Welle 72 steht mit dem Drehmomentübertragungsmechanismus 40 in Wirkverbindung.
Der Planetenradsatz 38 umfasst auch ein Hohlrad 76 und einen Planetenträger 78, der einen Käfig oder ein Kreuz 80 aufweist, das mehrere Planetenräder 82 drehbar trägt, die in kämmender Beziehung mit dem Sonnenrad 74 sowie dem Hohlrad 76 angeordnet sind. Der Käfig 80 steht mit dem Drehmomentübertragungsmechanismus 42 in Wirkverbindung. Das Hohlrad 76 steht durch eine Nabe 84 mit der Abtriebswelle 44 in kontinuierlicher Verbindung und steht mit dem Drehmomentübertragungsmechanismus 40 in Wirkverbindung. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 in Eingriff steht, sind das Hohlrad 48 sowie der Planetenträger 64 mit dem Hohlrad 76 verbunden.
In 1 sind die Traktionsrollen 30 und 32 mit dem CVU 16 im Zustand der maximalen Übersetzung ins Langsame in durchgezogenen Linien und in der Stellung der maximalen Übersetzung ins Schnelle in gestrichelten Linien gezeigt. Zwischen diesen beiden Extremstellungen gibt es ein Drehzahlverhältnis, bei dem die Drehzahl des Hohlrads 48 null betragen wird. Dieser Punkt ist durch das Übersetzungsverhältnis von Sonnenrad zu Hohlrad in dem zusammengesetzten Planetenradsatz 34 bestimmt. Wenn an diesem Punkt der Drehmomentübertragungsmechanismus 42 außer Eingriff steht und der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 in Eingriff steht, wird das CVT 14 in einem über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand sein. Wenn das Übersetzungsverhältnis des CVU 16 von dem neutralen Punkt zu einem erhöhten Übersetzungsverhältnis ins Schnelle der CVU 16 verändert wird, wird der Abtrieb des CVT 14 rückwärts rotieren. Bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ins Schnelle in der CVU 16 wird die maximale Rückwärtsabtriebsdrehzahl an der Abtriebswelle 44 erzielt. Wenn das Übersetzungsverhältnis der CVU 16 von dem neutralen Punkt in Richtung der Stellung der maximalen Übersetzung ins Langsame bewegt wird, wird die Abtriebswelle 44 vorwärts rotieren. In der Stellung der maximalen Übersetzung ins Langsame der CVU 16 wird die maximale Drehzahl des niedrigen Bereiches erreicht.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen 42 und 40 können synchron am Punkt der maximalen Übersetzung ins Langsame der CVU 16 gewechselt werden. Dies bringt das CVT 14 in den hohen Bereich. Das Übersetzungsverhältnis der CVU 16 wird dann in Richtung des Übersetzungsverhältnisses der maximalen Übersetzung ins Schnelle eingestellt, um die Drehzahl der Abtriebswelle 44 in der Vorwärtsrichtung weiter zu erhöhen. Die Abtriebsdrehzahl des CVT 14 kann auch verändert werden, indem die Drehzahl des Motors 12 verändert wird. Jedoch beeinflusst die Drehzahl des Motors weder den neutralen Punkt noch den synchronen Schaltpunkt. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die den Planetenradsatz 34 umgebende Schale 58 eine Seitenwand 84 auf, in der mehrere Öffnungen 86 ausgebildet sind. Der Käfig 56 weist mehrere Nasen 88 auf, die je weils in einer der Öffnungen 86 angeordnet sind. Der Käfig 56 weist auch einen inneren Kerbverzahnungs- oder Keilnutenabschnitt 90 auf, der mit einer Welle 92 in Antriebsverbindung steht, die mit der Antriebsscheibe 22 in Antriebsverbindung steht. Die Schale 58 weist einen mit Zähnen versehenen Endabschnitt 94 auf, der mit einem mit Zähnen versehenen Abschnitt 96 in Antriebseingriff steht, der am Außenumfang des Hohlrades 62 ausgebildet ist. Der Käfig 56 weist auch einen Kerbverzahnungs- oder Keilnutenabschnitt 98 auf, der mit der Antriebswelle 26 in Antriebsverbindung steht. Somit werden der Planetenträger 50 und das Hohlrad 62 und die Traktionsscheibe 22 gemeinsam mit der Drehzahl des Motors 12 gedreht. Das Sonnenrad 46 ist auf der Welle 26 über eine Buchse 99 und den Keilnutenabschnitt 98 drehbar getragen.
Die Nabe 70 ist ein Teil des Käfigs 66 und umfasst einen kerbverzahnten oder mit Keilnuten versehenen, äußeren Abschnitt 100, der mit dem Hohlrad 48 in Antriebsverbindung steht. Die Nabe 70 ist an die Welle 72 geschweißt oder auf andere Weise an dieser befestigt. Die Sonnenräder 60 und 74 sind über eine Welle 102 miteinander verbunden, die einstückig mit dem Sonnenrad 60 ausgebildet und bei 104 mit dem Sonnenrad 74 über eine Kerbverzahnung oder Keilnutenverbindung verbunden ist. Die Welle 102 ist auf der Welle 72 über Buchsen 106 und 108 drehbar getragen.
Der Käfig 80 des Planetenträgers 78 weist eine Nabe 110 mit einem zylindrischen Außenumfang 112 auf, auf dem Zähne 114 ausgebildet sind. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 42 besitzt mehrere Reibplatten 116, die mit Zähnen versehene Durchmesser aufweisen, die mit der Nabe 110 in Antriebsverbindung stehen. Der Drehmomentübertragungsmecha nismus 42 weist auch mehrere Reibplatten 118, eine Verstärkungsplatte 122 und eine Druckplatte 124 auf, die mit einem mit Zähnen versehenen, an einem Getriebegehäuse 126 ausgebildeten Teilbereich 120 in Antriebsverbindung stehen. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 42 weist einen Betätigungskolben 128 auf, der in einem in dem Gehäuse 126 ausgebildeten Hohlraum 130 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 128 umfasst eine Trommel oder Schale 132, die derart angeordnet ist, dass sie an der Druckplatte 124 anschlägt und dadurch den Drehmomentübertragungsmechanismus 42 in Eingriff bringt, wenn unter Druck gesetztes Fluid durch einen Kanal 134 von einer herkömmlichen, nicht gezeigten, elektrohydraulischen Steuerung in den Hohlraum 130 eingelassen wird. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 42 ist eine Reaktionskupplung oder -bremse. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 42 wird während des hohen Vorwärtsbereiches in Eingriff gebracht.
Das Hohlrad 76 weist einen kerbverzahnten oder mit Keilnuten versehenen Außenumfang auf, der mit einer Schale 136 in Antriebseingriff steht, die an die Abtriebswelle 44 geschweißt oder auf andere Weise an dieser befestigt ist. Die Schale 136 weist einen mit Zähnen versehenen Innenumfang auf, der mit mehreren Reibplatten 138 in Antriebseingriff steht, die Bauteile des Drehmomentübertragungsmechanismus 40 sind. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 umfasst auch mehrere innere Reibplatten 140, die mit einer Nabe 142 in Antriebseingriff stehen, die wiederum mit der Welle 72 über eine Kerbverzahnung oder Keilnuten verbunden ist. Ein Betätigungskolben 144 des Drehmomentübertragungsmechanismus 40 ist in einer durch die Schale 136 und die Welle 44 gebildeten Kammer 146 verschiebbar angeordnet. Unter Druck gesetztes Fluid wird von der elektrohydraulischen Steuerung durch mehrere Kanäle 148, 150, 152 und 154 zur Kammer 146 gelenkt. Der Kanal 150 steht mit dem Kanal 148 durch einen Hohlraum 156 und eine in einer Hülse 160 ausgebildete Öffnung 158 in Verbindung.
Eine Ausgleichskammer 162 ist zwischen dem Kolben 144 und einem Damm 164 gebildet, der mit dem Kolben 144 abdichtend in Eingriff steht. Fluid mit niedrigem Druck wird kontinuierlich mit der Ausgleichskammer 162 durch mehrere Kanäle 166, 168, 170 und 172 in Verbindung gebracht. Der Kanal 166 steht mit dem Kanal 168 durch einen Hohlraum 174 und eine in der Hülse 160 ausgebildete Öffnung 176 in Verbindung. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 ist eine rotierende Kupplung. Das Fluid in der Ausgleichskammer verhindert, dass der Drehmomentübertragungsmechanismus aufgrund der Fliehkraft wegläuft, wenn die Kammer 146 nicht unter Druck gesetzt ist. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 steht während des Rückwärtsbereiches, des über Zahnräder hergestellten, neutralen Bereiches und des niedrigen Vorwärtsbereiches in Eingriff. Beide Drehmomentübertragungsmechanismen 40 und 42 können außer Eingriff gebracht werden, um ungeachtet des Übersetzungsverhältnisses in dem CVU 16 einen wirklichen neutralen Zustand bereitzustellen. Die Zufuhrkanäle 134, 148 und 166 sind alle in einem Ende 194 des Getriebegehäuses ausgebildet, und die notwendige Fluidübertragung wird durch eine einzige Schnittstelle hergestellt, die durch die Hülse 160 und die Hohlräume 156 und 174 gebildet ist. Dieser Aufbau hilft bei der Verringerung der Gesamtlänge des Getriebes.
Die in 3 gezeigte Ausführungsform ist ähnlich wie die in den 1 und 2 gezeigte. Einige Unterschiede sind in den Verbindungen zwischen dem zusammengesetzten Planetenradsatz 34 und dem einfachen Plane tenradsatz 36 und der Verbindung zwischen den Sonnenrädern 60 und 74 zu finden. In 3 sind die Sonnenräder 60A und 74A einstückig auf einer Welle 102A ausgebildet. Das Hohlrad 48A weist einen mit Zähnen versehenen Außenumfang 178 auf, mit dem eine Schale 180 in Antriebsverbindung steht. Die Schale 180 weist ein mit Zähnen versehenes Ende 182 auf, das in Antriebsverbindung mit einem mit Zähnen versehenen Außenumfang 184 einer Seitenwand 186 des Käfigs 66A steht. Das Hohlrad 62A ist mit einer Seitenwand 188 des Käfigs 56A über eine Kerbverzahnung oder Keilnutenverbindung 190 verbunden. Der Käfig 56A weist eine zweite Seitenwand 192 auf, die den Planetenträger 50A mit der Welle 92 und der Antriebsscheibe 22 verbindet. Die Nabe 70A, die eine Seitenwand für den Käfig 66A ist, ist an die Welle 72A geschweißt oder auf andere Weise an dieser befestigt. Mit der Ausnahme des Sonnenrads 74A ist der Planetenradsatz 38 gleich wie der in 2 gezeigte. Der Aufbau der Drehmomentübertragungsmechanismen 40 und 42 ist gleich wie der in 2 gezeigte.
Zusammengefasst stellt ein Antriebsstrang, der einen Motor und ein stufenloses Getriebe aufweist, ein stufenlos verstellbares Antriebsverhältnis zwischen dem Motor und dem Getriebeabtrieb bereit. Das Getriebe umfasst ein stufenlos verstellbares Reibgetriebe (CVU) und eine Planetenradanordnung. Das CVU ist von der Traktionsart. Die Planetenradanordnung weist einen zusammengesetzten Planetenradsatz, zwei einfache Planetenradsätze und zwei Drehmomentübertragungsmechanismen auf. Der zusammengesetzte Zahnradsatz ist neben dem CVU angeordnet und weist Elemente auf, die mit dem Antrieb und dem Abtrieb des CVU verbunden sind. Die beiden einfachen Planetenradsätze sind axial zwischen dem zusammengesetzten Planetenradsatz und der Getriebeabtriebswelle angeordnet. Das Sonnenrad des zusammengesetzten Planetenradsatzes ist auf einer einzigen Welle drehbar getragen, die axial durch dieses hindurch verläuft und Leistung von dem Motor zum Träger des zusammengesetzten Planetenradsatzes und einem Antriebselement des CVU überträgt. Die Sonnenräder der einfachen Planetenradsätze sind miteinander verbunden und auf einer einzigen Welle drehbar getragen, die axial durch diese hindurch verläuft und Leistung von dem Hohlrad des zusammengesetzten Planetenradsatzes und dem Träger eines einfachen Planetenradsatzes zu einem der Drehmomentübertragungsmechanismen überträgt. Die Drehmomentübertragungsmechanismen werden mit unter Druck gesetztem Fluid über ein gemeinsames Versorgungselement versorgt.

Claims

Stufenloses Getriebe, umfassend: eine Antriebswelle (26), eine Abtriebswelle (44), eine stufenlos verstellbares Reibgetriebe (16), das koaxial zu der Antriebswelle (26) angeordnet und mit dieser verbunden ist, einen zusammengesetzten Planetenradsatz (34), der axial neben dem stufenlos verstellbaren Reibgetriebe angeordnet ist und ein Sonnenrad (46), einen Träger (50) und ein Hohlrad (48) umfasst, wobei ein Wellenabschnitt der Antriebswelle koaxial durch das Sonnenrad (46) hindurch verläuft und dieses drehbar trägt, wobei der Wellenabschnitt das einzige rotierende Element ist, das durch das Sonnenrad (46) hindurch verläuft und mit dem Träger (50) in Antriebsverbindung steht, und einen ersten einfachen Planetenradsatz (36), der axial neben dem zusammengesetzten Planetenradsatz (34) angeordnet ist und ein Sonnenrad (60), ein Hohlrad (62) und einen Träger (64) umfasst, einen zweiten einfachen Planetenradsatz (38), der koaxial zwischen dem ersten einfachen Planetenradsatz (36) und der Abtriebswelle (44) angeordnet ist und ein Sonnenrad (74), ein Hohlrad (76) und einen Träger (78) umfasst, wobei das Sonnenrad (74) mit dem Sonnenrad (60) des ersten einfachen Planetenradsatzes (36) in Antriebsverbindung steht, gekennzeichnet durch: eine Zwischenwelle (72), die koaxial durch die beiden Sonnenräder (60, 74) des ersten und des zweiten einfachen Planetenradsatzes (36, 38) hindurch verläuft und diese drehbar trägt, wobei die Zwischenwelle (72) das einzige rotierende Element ist, das durch die Sonnenräder (60, 74) hindurch verläuft und mit dem Hohlrad (48) des zusammengesetzten Planetenradsatzes (34) und dem Träger (64) des ersten einfachen Planetenradsatzes (36) in kontinuierlicher Antriebsverbindung steht und eine Drehung von diesen zu einem wahlweise in Eingriff bringbaren Drehmomentübertragungsmechanismus (40) überträgt, der zwischen die Zwischenwelle (72) und die Abtriebswelle (44) schaltbar ist.
Stufenloses Getriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (42), der wahlweise zwischen den Träger (78) des zweiten einfachen Planetenradsatz (38) und einen feststehenden Abschnitt des Getriebes schaltbar ist, wobei der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus (42) in Eingriff steht, um einen Rückwärtsbereich und einen ersten Vorwärtsbereich in dem Getriebe herzustellen, und das stufenlos verstellbare Reibgetriebe (16) steuerbar ist, um eine variable Übersetzung zwischen einer Übersetzung ins Schnelle und einer Übersetzung ins Langsame bereitzustellen und somit den Rückwärtsbereich, einen über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand, und den ersten Vorwärtsbereich herzustellen.
Stufenloses Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehmomentübertragungsmechanismus (40) wahlweise in Eingriff steht, um einen zweiten Vorwärtsbereich bereitzustellen, und das stufenlos verstellbare Reibgetriebe (16) während des zweiten Vorwärtsbereiches von einer Übersetzung ins Langsame bis zu einer Übersetzung ins Schnelle gesteuert wird.
Stufenloses Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und der erste Drehmomentübertragungsmechanismus (42, 40) synchron gewechselt werden, wenn das stufenlos verstellbare Reibgetriebe (16) bei einer maximalen Übersetzung ins Langsame ist.