DE102005036803B3 - Multi-range transmission unit for motor vehicle has individual superposition gears and continuously variable transmission coupled to each other by connecting gears - Google Patents

Multi-range transmission unit for motor vehicle has individual superposition gears and continuously variable transmission coupled to each other by connecting gears Download PDF

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    • F16H2037/104—Power split variators with one end of the CVT connected or connectable to two or more differentials

Abstract

The transmission unit has individual superposition gears (9, 10) and a continuously variable transmission (5), coupled by one connecting gear each (39, 40). The second shaft (14) of the first superposition gear and a shaft (18) of the second one (10) can be alternatively connected to the gear output (A) via a clutch (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebebaueinheit, insbesondere ein Mehrbereichsgetriebe, mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a transmission unit, in particular a multi-range transmission, with the features of the preamble of claim 1.

Getriebeanordnungen in Form von Leistungsverzweigungsgetrieben in Form von Überlagerungsgetrieben sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Stellvertretend wird auf nachfolgende Druckschriften verwiesen:

  • 1. EP 13 33 194 A1
  • 2. DE 197 55 612 A1
  • 3. EP 01 43 365 A1
  • 4. Gackstetter, Günter: "Leistungsverzweigung bei der stufenlosen Drehzahlregelung mit vierwelligen Planetengetrieben", VDI-Zeitschrift, 1966, Band 108, S. 210–214
Gear arrangements in the form of power split transmissions in the form of superposition gears are known in a variety of designs. Representative reference is made to the following publications:
  • 1. EP 13 33 194 A1
  • Second DE 197 55 612 A1
  • Third EP 01 43 365 A1
  • 4. Gackstetter, Günter: "Power split in the continuously variable speed control with four-shaft planetary gearboxes", VDI magazine, 1966, Volume 108, pp. 210-214

Die Ausführung gemäß der Druckschrift DE 197 55 612 A1 umfasst eine Getriebeeingangswelle, ein mit der Getriebeeingangswelle und mit der Getriebeausgangswelle gekoppeltes stufenloses Übersetzungsgetriebe in Form eines Zugmittelgetriebes, welches einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Eingang mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden ist, eine feste Übersetzungsstufe sowie ein Überlagerungsgetriebe mit einer ersten Eingangsstufe, welche mit dem Ausgang des stufenlosen Übersetzungsgetriebes drehfest verbunden ist. Ferner ist eine zweite Eingangsstufe vorgesehen, welche wahlweise mittels einer ersten Kupplung über die feste Übersetzungsstufe mit der Getriebeeingangswelle verbindbar ist und eine Ausgangsstufe, welche drehfest mit der Getriebeausgangswelle gekoppelt ist. Hierbei ist die feste Übersetzungsstufe antriebsseitig drehfest mit der Getriebeeingangswelle gekoppelt und bezüglich der festen Übersetzungsstufe abtriebseitig die erste Kupplung derart angeordnet, dass diese wahlweise die zweite Eingangsstufe des Überlagerungsgetriebes abtriebseitig mit dem festen Übersetzungsgetriebe verbindet. Mit dieser Lösung ist es möglich, auf einfache Art und Weise ein betriebssicheres Mehrbereichsgetriebe zur Verfügung zu stellen. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass bei einem durch Kombination eines stufenlosen Übersetzungsgetriebes mit einem Überlagerungsgetriebe geschaffenen Mehrbereichsgetriebe mit einem sogenannten Geared-Neutral Bereich hohe Eingriffsgeschwindigkeiten im Bereich der ersten Kupplung vermieden werden, da diese an einer Stelle nach einer entsprechenden Übersetzung der hohen Drehzahl der Antriebswelle auf die niedrige Drehzahl durch die feste Übersetzungsstufe angeordnet ist. Dies reduziert den Verschleiß und erhöht die Lebensdauer der ersten Kupplung. Ein wesentlicher Nachteil besteht jedoch in der direkten Kopplung zwischen stufenlosem Getriebe, auch CVT genannt, und Getriebeeingang und damit der Antriebswelle. Das stufenlose Getriebe ist somit immer an die Drehzahl der Antriebsmaschine gekoppelt. Eine Entlastung des Überlagerungsgetriebes in einem Bereich höherer Drehzahlen der Abtriebswelle bzw. niedrigerer Übersetzungsverhältnisse des stufenlosen Übersetzungsgetriebes wird dadurch erzielt, dass eine zweite Kupplung vorgesehen wird, welche wahlweise die erste Eingangsstufe mit der Ausgangsstufe des Überlagerungsgetriebes verbindet. Dadurch wird eine starre Verbindung zwischen Ausgangswelle des stufenlosen Übersetzungsgetriebes und der Abtriebswelle geschaffen, wodurch das Überlagerungsgetriebe im Drehmomentenfluss überbrückt ist. Ein weiteres wesentliches Problem der Leistungsübertragung über das stufenlose Übersetzungsgetriebe besteht darin, dass dieses aufgrund entsprechender Dimensionierung nur ein maximal zulässiges Moment übertragen kann, ansonsten sind bei sehr hohen Belastungen unzulässige Schlupfzustände zu beobachten, die zu einem erhöhten Verschleiß am Zugmittel führen. Aufgrund der direkten Kopplung des stufenlosen Getriebes an dem Getriebeeingang ist dieser jedoch immer den an diesen vorgesehenen Verhältnissen ausgesetzt. D. h. der Eingang des CVT wird mit der Drehzahl am Getriebeeingang und damit der Antriebsmaschine beaufschlagt.The design according to the publication DE 197 55 612 A1 includes a transmission input shaft, a coupled to the transmission input shaft and the transmission output shaft continuously variable transmission in the form of a Zugmittelgetriebes having an input and an output, the input is rotatably connected to the transmission input shaft, a fixed gear ratio and a superposition gear with a first input stage, which is rotatably connected to the output of the continuously variable transmission. Further, a second input stage is provided, which is selectively connectable by means of a first clutch via the fixed gear ratio with the transmission input shaft and an output stage which is rotatably coupled to the transmission output shaft. Here, the fixed gear ratio stage on the drive side is rotatably coupled to the transmission input shaft and with respect to the fixed gear stage on the output side, the first clutch arranged such that this selectively connects the second input stage of the superposition gear output side with the fixed transmission gear. With this solution, it is possible to easily provide a reliable multi-range transmission available. This solution offers the advantage that high intervention speeds in the region of the first clutch can be avoided in a region created by combining a continuously variable transmission with a superposition gear multi-range transmission, as this at one point after a corresponding translation of the high speed of the drive shaft is arranged on the low speed through the fixed gear ratio. This reduces wear and increases the life of the first clutch. However, a major disadvantage is the direct coupling between continuously variable transmission, also called CVT, and transmission input and thus the drive shaft. The continuously variable transmission is thus always coupled to the rotational speed of the drive machine. A relief of the superposition gearing in a range of higher speeds of the output shaft or lower ratios of the continuously variable transmission is achieved by providing a second clutch which selectively connects the first input stage to the output stage of the superposition gearing. As a result, a rigid connection between the output shaft of the continuously variable transmission and the output shaft is created, whereby the superposition gear is bridged in the torque flow. Another major problem of power transmission via the continuously variable transmission is that this can only transmit a maximum allowable torque due to appropriate dimensioning, otherwise at very high loads unacceptable slip conditions are observed, which lead to increased wear on the traction device. Due to the direct coupling of the continuously variable transmission to the transmission input, however, it is always exposed to the conditions provided for this purpose. Ie. the input of the CVT is applied to the speed at the transmission input and thus the prime mover.

Aus der Druckschrift EP 1333194 A1 ist eine Getriebebaueinheit vorbekannt, welche hinsichtlich Ihres Aufbaus derart modifiziert wurde, dass die Belastung des Zugmittelgetriebes erheblich reduziert und damit die Übertragbarkeit hoher Leistungen, insbesondere höherer Leistungen als bei DE 19755612 A1 über dieses gesichert werden konnte. Bei dieser Ausführung ist die Getriebebaueinheit ebenfalls als Überlagerungsgetriebeeinheit ausgeführt. Diese umfasst einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang, ferner zwei zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang angeordnete und miteinander gekoppelte Überlagerungsgetriebe. Jedes der beiden Überlagerungsgetriebe ist dabei als dreiwelliges Planetengetriebe ausgeführt. Beide sind miteinander zu einem vierwelligen Planetengetriebe gekoppelt. Zwischen dem ersten Überlagerungsgetriebe und dem zweiten Überlagerungsgetriebe ist ferner ein stufenloses Getriebe in Form eines Zugmittelgetriebes zwischengeschaltet. Jedes Planetengetriebe umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad, Planetenräder und einen Steg. Die einzelnen Wellen werden dabei vom Sonnenrad, Hohlrad oder Steg des jeweiligen Überlagerungsgetriebes gebildet. Der Getriebeeingang ist dabei mit einer ersten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes und einer ersten Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes drehfest verbunden. Der Getriebeausgang ist mit einer zweiten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes und einer zweiten Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes drehfest verbunden. Die Kopplung der beiden dreiwelligen Planetengetriebe zu einem vierwelligen Planetengetriebe erfolgt dabei durch Kopplung der ersten und zweiten Wellen von ersten und zweiten Überlagerungsgetriebe. Die Anordnung des stufenlosen Getriebes in Form eines Zugmittelgetriebes erfolgt zwischen den dritten Wellen von erstem und zweitem Überlagerungsgetriebe. Der Begriff Welle ist dabei funktional zu verstehen, wobei unter diesem entweder die einzelnen Elemente der Planetengetriebe – Sonnenrad, Hohlrad oder Steg oder die mit diesen drehfest gekoppelten Elemente, beispielsweise in Form von Wellen oder Hohlwellen, zu verstehen sind. Die einzelnen Wellen übernehmen dabei je nach Betriebszustand die Funktion von Eingängen und Ausgängen. So umfasst das erste Überlagerungsgetriebe bei Leistungsübertragung von der Getriebeeingangswelle zur Getriebeausgangswelle über das stufenlose Getriebe einen Eingang und zwei Ausgänge. Der Eingang wird dabei von der ersten Welle gebildet, während der erste Ausgang der mit dem stufenlosen Getriebe wenigstens mittelbar verbunden ist, von der dritten Welle gebildet wird und der zweite, mit der Getriebeausgangswelle drehfest gekoppelte Ausgang von der zweiten Welle. Das zweite Überlagerungsgetriebe umfasst in diesem Betriebszustand einen Eingang und einen Ausgang, wobei der Eingang ebenfalls mit der Getriebeeingangswelle gekoppelt ist und von der ersten Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes gebildet wird und der Ausgang von der zweiten Welle. Die dritte Welle ist mit dem stufenlosen Getriebe verbunden. Ferner sind Mittel zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses am Getriebe vorgesehen. Dabei weist eines der beiden Überlagerungsgetriebe – erstes oder zweites Überlagerungsgetriebe – paarweise miteinander kämmende Planetenräder zwischen Sonnenrad und Hohlrad auf. Diese sind am Steg drehbar gelagert. Die paarweise miteinander kämmenden Planetenräder werden auch als doppelläufige Planetenräder bezeichnet. Aufgrund der Ausführung eines der als Planetengetriebe ausgebildeten zweiten Überlagerungsgetriebes mit paarweise miteinander kämmenden Planetenrädern, welche auch als doppelläufige Planetengetriebe bezeichnet werden, wird für den Teilbereich des Gesamtbetriebsbereich garantiert, dass das CVT mit maximaler Umlaufgeschwindigkeit arbeitet, wobei auch ein Wechsel bezüglich des Übersetzungsverhältnisses an den einzelnen Scheiben bei maximaler Motordrehzahl stattfinden kann, d. h. ein über Null-Drehen möglich ist und somit mit dem erfindungsgemäßen Getriebe neben einem Geared-Neutral auch eine Drehrichtungsänderung zu realisieren ist. Die doppelläufige Ausführung bietet den Vorteil, dass bei einer durch diese bedingte Vergrößerung der Drehzahl am mit dem stufenlosen Getriebe gekoppelten Ausgang, insbesondere Hohlrad dieses Planetengetriebes eine entsprechend der Auslegung des anderen Planetengetriebes bedingte Verringerung am mit dem stufenlosen Getriebe gekopppelten Ausgang des jeweils anderen Planetengetriebes, insbesondere Hohlrad bewirkt. Nach dieser Ausführung ist es jedoch nicht möglich, das stufenlose Getriebe über den gesamten Betriebsbereich zweimal mit maximaler Umlaufgeschwindigkeit arbeiten zu lassen.From the publication EP 1333194 A1 is a transmission unit previously known, which has been modified in terms of their structure such that the burden of the traction mechanism significantly reduced and thus the transferability of high performance, especially higher performance than in DE 19755612 A1 could be secured over this. In this embodiment, the gear unit is also designed as a superposition gear unit. This includes a transmission input and a transmission output, also arranged between two transmission input and transmission output and coupled to each other superposition gearbox. Each of the two superposition gear is designed as a three-shaft planetary gear. Both are coupled together to form a four-shaft planetary gear. Between the first superposition gearing and the second superposition gearing, a continuously variable transmission in the form of a traction mechanism transmission is also interposed. Each planetary gear includes a sun gear, a ring gear, planetary gears and a bridge. The individual waves are formed by the sun gear, ring gear or bridge of the respective superposition gearing. The transmission input is rotatably connected to a first shaft of the first superposition gearing and a first shaft of the second superposition gearing. The transmission output is rotatably connected to a second shaft of the first superposition gearing and a second shaft of the second superposition gearing. The coupling of the two three-shaft planetary gear to a four-shaft planetary gear takes place by coupling the first and second shafts of the first and second superposition gear. The arrangement of the continuously variable transmission in the form of a traction mechanism is between the third waves of the first and second superposition gear. The term "shaft" is to be understood functionally, whereby under this either the individual elements of the planetary gear - sun gear, ring gear or bridge or with these rotatably coupled elements, for example in the form of waves or hollow shafts, are to be understood. Depending on the operating status, the individual shafts assume the function of inputs and outputs. Thus, the first superposition gearing comprises an input and two outputs during power transmission from the transmission input shaft to the transmission output shaft via the continuously variable transmission. The input is formed by the first shaft, while the first output is at least indirectly connected to the continuously variable transmission, is formed by the third shaft and the second, rotatably coupled to the transmission output shaft output from the second shaft. The second superposition gearing comprises in this operating state an input and an output, wherein the input is also coupled to the transmission input shaft and is formed by the first shaft of the second superposition gearing and the output from the second shaft. The third shaft is connected to the continuously variable transmission. Furthermore, means for changing the transmission ratio are provided on the transmission. In this case, one of the two superposition gearing - first or second superposition gearing - pairs meshing planetary gears between the sun gear and the ring gear. These are rotatably mounted on the bridge. The pairwise intermeshing planetary gears are also referred to as double-barreled planetary gears. Due to the design of one of the trained as a planetary gear second superposition gear with pairwise meshing planetary gears, which are also referred to as double-barreled planetary gear, is guaranteed for the portion of the total operating range that the CVT operates at maximum rotational speed, with a change in the transmission ratio to the individual Discs at maximum engine speed can take place, ie, a zero-turning is possible and thus to realize with the transmission according to the invention in addition to a geared neutral and a change in direction of rotation. The double-barreled design has the advantage that at a conditional by this increase in speed coupled to the continuously variable transmission output, in particular ring gear of this planetary gear according to the design of the other planetary reduction due to the output coupled to the continuously variable transmission of the other planetary gear, in particular Ring gear causes. According to this embodiment, however, it is not possible to operate the continuously variable transmission twice over the entire operating range at maximum rotational speed.

Aus Gackstetter, Günter: "Leistungsverzweigung bei der stufenlosen Drehzahlregelung mit vierwelligen Planetengetrieben", VDI-Zeitschrift, 1966, Band 108, S. 210–214 sind allgemein die Möglichkeiten der Kopplung zweier Planetengetriebe zu einem vierwelligen Planetengetriebe und der Kopplung mit einem Regelgetriebe vorbekannt.Out Gackstetter, Günter: "Power split in continuously variable speed control with four-shaft planetary gearboxes ", VDI magazine, 1966, Volume 108, pp. 210-214 are generally the possibilities the coupling of two planetary gear to a four-shaft planetary gear and the coupling with a control gear previously known.

EP 0 143 365 A1 offenbart in 5 ein Mehrbereichsgetriebe mit einem Zugmittelgetriebe als stufenloses Getriebe. Das Zugmittelgetriebe ist nicht unmittelbar mit der Getriebeeingangswelle verbunden. EP 0 143 365 A1 revealed in 5 a multi-range transmission with a traction mechanism as a continuously variable transmission. The traction mechanism is not directly connected to the transmission input shaft.

Die nachveröffentlichte Druckschrift DE 10 2004 007 130 B4 beschreibt ein Mehrbereichgetriebe mit zwei dreiwelligen Planetengetrieben und einem Zugmittelgetriebe, wobei erstes und zweites Überlagerungsgetriebe mit der Getriebeeingangswelle koppelbar sind.The post-published publication DE 10 2004 007 130 B4 describes a multi-range transmission with two three-shaft planetary gears and a traction mechanism, wherein first and second superposition gear can be coupled to the transmission input shaft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine auf der Grundlage der in der EP 1333194 A1 beschriebenen Ausführung mit den durch diese erzielten Vorteilen verbesserte Getriebeanordnung zur Verfügung zu stellen, wobei die genannten Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden und auf einfache Art und Weise ein betriebssicheres Mehrbereichsgetriebe auf der Grundlage dieser gattungsgemäßen Ausführung zur Verfügung gestellt werden kann. Insbesondere ist auf eine weitere Reduzierung der Belastung des Zugmittelgetriebes abzustellen.The invention is therefore based on the object, on the basis of in the EP 1333194 A1 described embodiment with the advantages achieved by these improved transmission arrangement to be made, the said disadvantages of the prior art are overcome and can be provided in a simple manner, a reliable multi-range transmission on the basis of this generic version. In particular, it is necessary to focus on a further reduction of the load of the traction mechanism.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The inventive solution characterized by the features of claim 1. advantageous versions are in the subclaims described.

Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Getriebebaueinheit als Mehrbereichsgetriebe ausgeführt. Diese umfasst einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang, ferner zwei zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang angeordnete und miteinander gekoppelte Überlagerungsgetriebe. Jedes der beiden Überlagerungsgetriebe ist dabei als dreiwelliges Planetengetriebe ausgeführt. Zwischen dem ersten Überlagerungsgetriebe und dem zweiten Überlagerungsgetriebe ist ein stufenloses Getriebe in Form eines Zugmittelgetriebes zwischengeschaltet. Jedes Planetengetriebe umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad, Planetenräder und einen Steg. Die einzelnen Wellen werden dabei vom Sonnenrad, Hohlrad oder Steg des jeweiligen Überlagerungsgetriebes oder einem drehfest mit diesem gekoppelten Element gebildet. Der Getriebeeingang ist dabei mit einer ersten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes drehfest verbunden. Erfindungsgemäß ist zwischen der ersten Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes und der dritten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes eine schaltbare Kupplung vorgesehen. Der Getriebeausgang ist mit einer zweiten Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes drehfest verbunden und mit einer zweiten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes über eine weitere schaltbare Kupplung drehfest verbindbar. Die Anordnung des stufenlosen Getriebes in Form eines Zugmittelgetriebes erfolgt zwischen den dritten Wellen des ersten und zweiten Überlagerungsgetriebes. Der Begriff Welle ist dabei funktional zu verstehen, wobei unter diesen entweder die einzelnen Elemente der Planetengetriebe – Sonnenrad, Hohlrad oder Steg – oder die mit diesen drehfest gekoppelten Elemente, beispielsweise in Form von Wellen oder Hohlwellen, zu verstehen sind.According to the embodiment of the invention, the transmission unit is designed as a multi-range transmission. This includes a transmission input and a transmission output, also arranged between two transmission input and transmission output and coupled to each other superposition gearbox. Each of the two superposition gear is designed as a three-shaft planetary gear. Between the first superposition gearing and the second superposition gearing a continuous transmission in the form of a traction mechanism is interposed. Each planetary gear includes a sun gear, a ring gear, planetary gears and a bridge. The individual waves are doing the sun gear, ring gear or bridge of the respective superposition gear or rotatably with the formed sem-coupled element. The transmission input is rotatably connected to a first shaft of the first superposition gear. According to the invention, a switchable coupling is provided between the first shaft of the second superposition gearing and the third shaft of the first superposition gearing. The transmission output is rotatably connected to a second shaft of the second superposition gearing and rotatably connected to a second shaft of the first superposition gearing via a further switchable clutch. The arrangement of the continuously variable transmission in the form of a traction mechanism takes place between the third shafts of the first and second superposition gearing. The term wave is to be understood functionally, these being understood to mean either the individual elements of the planetary gear - sun gear, ring gear or bridge - or with these elements rotatably coupled, for example in the form of waves or hollow shafts.

Die einzelnen Wellen übernehmen dabei je nach Betriebsbereich die Funktion von Eingängen und Ausgängen. So umfasst das erste Überlagerungsgetriebe bei Leistungsübertragung von der Getriebeeingangswelle zur Getriebeausgangswelle über das stufenlose Getriebe einen Eingang und zwei Ausgänge. Der Eingang wird dabei von der ersten Welle gebildet, während der erste Ausgang der mit dem stufenlosen Getriebe wenigstens mittelbar verbunden ist, von der zweiten Welle gebildet wird und der dritte, mit der Getriebeausgangswelle drehfest gekoppelte Ausgang von der dritten Welle. Das zweite Überlagerungsgetriebe umfasst in diesem Betriebszustand einen Eingang und einen Ausgang, wobei der Eingang mit der dritten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes gekoppelt ist und von der ersten Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes gebildet wird und der Ausgang von der zweiten Welle. Die dritte Welle ist mit dem stufenlosen Getriebe verbunden. Ferner sind Mittel zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses am Getriebe vorgesehen.The take over individual waves depending on the operating range, the function of inputs and Outputs. So includes the first superposition gearbox during power transmission from the transmission input shaft to the transmission output shaft via the continuously variable transmission one input and two outputs. The entrance will be there formed by the first wave while the first output of the at least indirectly with the continuously variable transmission is formed, is formed by the second wave and the third, with the transmission output shaft rotatably coupled output from the third wave. The second superposition gearbox In this operating state comprises an input and an output, wherein the input coupled to the third shaft of the first superposition gear is and formed by the first shaft of the second superposition gear and the output from the second wave. The third wave is connected to the continuously variable transmission. There are also funds for change the translation ratio provided on the gearbox.

Die Kopplung zwischen den Überlagerungsgetrieben und dem stufenlosen Getriebe erfolgt jeweils über Verbindungsgetriebe in Form von Übersetzungsstufen. Im einfachsten Fall erfolgt diese über einen einfachen Stirnradsatz mit gerader Anzahl von Stirnrädern, wobei das jeweilige Eingangsstirnrad dann direkt vom Ausgang des Überlagerungsgetriebes gebildet werden kann. Beide Kupplungen sind schaltbar, die Leistungsübertragung erfolgt dabei in der Regel zuerst durch Schalten der ersten Kupplung und bei Synchronität zwischen der ersten Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes und der dritten Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes bzw. der zweiten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes durch das Schalten der zweiten Kupplung und das Lösen der ersten. Der Kupplungseingriff kann dabei je nach Ausführung der Kupplungen auch überlagernd oder nacheinander erfolgen. Vorzugsweise wird dieser jedoch ohne Zugkraftunterbrechung vorgenommen und bei Synchronität zwischen zweiter und dritter Welle des Überlagerungsgetriebes wird die zweite Kupplung geschaltet. Auch bei dieser Ausführung ist der Eingang des stufenlosen Getriebes in Form des Zugmittelgetriebes nicht an die Drehzahl der Antriebsmaschine gebunden, d. h. es besteht zwischen dem Eingang der Getriebebaueinheit und dem stufenlosen Getriebe keine drehfeste Verbindung. Diese wird lediglich über das erste Überlagerungsgetriebe realisiert. Da dieses zwangsläufig keine Festsetzung einer ihrer Wellen erfährt, ist durch diese kein festes Übersetzungsverhältnis vorgegeben. Das stufenlose Getriebe arbeitet dabei über den gesamten Betriebsbereich mit maximaler Umlaufgeschwindigkeit bei maximaler Motordrehzahl. Durch die beiden schaltbaren Kupplungen und deren wechselweise Betätigung, die eine Überbrückung des zweiten Überlagerungsgetriebes zur Folge hat, wechselt das stufenlose Getriebe über den gesamten Betriebsbereich betrachtet quasi zweimal hinsichtlich der Drehzahl, z. B. in einem Bereich von 2000 U/min bis 4800 U/min.The Coupling between the superposition gears and the continuously variable transmission is in each case via connecting gear in Form of translation stages. In the simplest case, this is done via a simple spur gear with an even number of spur gears, wherein the respective Eingangssstirnrad then directly from the output of the superposition gear can be formed. Both clutches are switchable, the power transmission usually takes place first by switching the first clutch and at synchronicity between the first shaft of the second superposition gear and the third wave of the second superposition gear or the second shaft of the first superposition gear the switching of the second clutch and the release of the first. The clutch engagement can depending on the version also overlapping the clutches or in succession. Preferably, however, this is without Traction interruption made and at synchronicity between second and third wave of the superposition gearbox the second clutch is switched. Also in this design is the input of the continuously variable transmission in the form of the traction mechanism not bound to the speed of the prime mover, d. H. it exists between the input of the gear unit and the continuously variable transmission no non-rotatable connection. This is only about the first superposition gear realized. As this inevitably no determination of one of their waves experiences, is given by this no fixed gear ratio. The continuously variable transmission works over the entire operating range with maximum rotational speed at maximum engine speed. Due to the two switchable couplings and their alternating operation, the one bridging the second superposition gearing As a result, the continuously variable transmission changes over the entire operating range considered almost twice in terms of speed, z. In one Range from 2000 rpm to 4800 rpm.

Entscheidend ist, dass der Kupplungswechsel des zweiten Planetengetriebes ohne Zugkraftunterbrechung erfolgt. Dabei laufen die Getriebeeingangswelle und die dritte Welle des zweiten Überlagerungsgetriebes bzw. die zweite Welle des ersten Überlagerungsgetriebes synchron.critical is that the clutch change of the second planetary gear without Traction interruption takes place. The transmission input shaft is running and the third wave of the second superposition gear or the second shaft of the first superposition gear synchronous.

Die Auslegung von Hohlrad und Sonnenrad der beiden Planetenradsätze kann beliebig erfolgen. Diese ist jedoch bei der Gesamtauslegung, insbesondere der Verbindung zwischen den Ausgängen und dem stufenlosen Getriebe mit zu berücksichtigen. Durch die Auslegung des zweiten Überlagerungsgetriebes kann die Gesamtspreizung des Getriebes beeinflusst werden. Dabei wird beispielsweise durch Variation des Sonnenrades, insbesondere von dessen Durchmesser bei gleichbleibender Auslegung des Hohlrades die Gesamtspreizung des Getriebes direkt beeinflusst. Eine Vergrößerung bewirkt eine Erhöhung, eine Verkleinerung eine Verringerung. Die Auslegung des ersten Planetenradsatzes erfolgt in Abhängigkeit der Spreizung am CVT, d. h. die Auslegung von Hohlrad und Sonnenrad erfolgt beispielsweise bei einer mit dem CVT zu erzielenden Spreizung von ca. 2,5 derart, dass das Verhältnis von Sonnenrad zum Hohlrad den mit dem CVT erzielten Verhältnissen entspricht. (Wellen laufen beim Kupplungswechsel synchron).The Design of ring gear and sun gear of the two planetary gear sets can arbitrarily. However, this is in the overall design, in particular the connection between the outputs and to take into account the continuously variable transmission. By the design of the second superposition gearing the overall spread of the transmission can be influenced. there For example, by variation of the sun gear, in particular of its diameter with the same design of the ring gear the overall spread of the transmission directly influenced. A magnification causes a Increase, a reduction a reduction. The design of the first planetary gear set takes place dependent on the spread on the CVT, d. H. the design of ring gear and sun gear takes place, for example, at a spread to be achieved with the CVT of about 2.5 such that the ratio of sun gear to ring gear the ratios achieved with the CVT equivalent. (Waves run synchronously when changing the clutch).

Gemäß der Erfindung werden die ersten Wellen der beiden Überlagerungsgetriebe jeweils vom Steg der einzelnen Überlagerungsgetriebe gebildet. Die zweite Welle des ersten Planetengetriebes wird vom Sonnenrad und die zweite Welle des zweiten Planetengetriebes vom Hohlrad gebildet. Die dritten Wellen, welche wenigstens mittelbar mit dem Zugmittelgetriebe gekoppelt sind, werden vom Hohlrad des ersten Planetengetriebes und dem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes gebildet.According to the invention, the first waves of the two superposition gearing are each formed by the web of the individual superposition gearing. The second shaft of the first planetary gear is the sun gear and the second shaft of the two th planetary gear formed by the ring gear. The third waves, which are at least indirectly coupled to the traction mechanism, are formed by the ring gear of the first planetary gear and the sun gear of the second planetary gear.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch charakterisiert, dass in allen Betriebsbereichen keine direkte drehfeste Kopplung zwischen der Getriebeeingangswelle und dem stufenlosen Getriebe, insbesondere der jeweils als Eingang des stufenlosen Getriebes fungierenden Scheibenanordnung existiert, sondern diese über ein Überlagerungsgetriebe realisiert wird. Damit wird zwar aufgrund der Kopplung zwischen Überlagerungsgetriebe und stufenlosem Getriebe über eine Stufe ein festes Übersetzungsverhältnis erzielt, allerdings sind die einzelnen Größen – Drehzahl und Moment am Eingang des stufenlosen Getriebe immer abhängig von den Verhältnissen am ersten Überlagerungsgetriebe, d. h. bei Leistungsübertragung über das Zugmittelgetriebe hat dessen Größe Einfluss auf die Drehzahl an der Getriebeausgangswelle, wobei diese wiederum in Rückwirkung Einfluss auf das erste Überlagerungsgetriebe ausübt und damit die Höhe der übertragbaren Leistung über das erste Überlagerungsgetriebe und die Drehzahl der dritten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes. Dadurch wird erreicht, dass unnötig hohe Belastungen des stufenlosen Getriebes bei höheren Drehzahlen vermieden werden. Der Eingang des stufenlosen Getriebes ist somit nicht mehr direkt an die Drehzahl am Getriebeeingang und damit der mit diesem gekoppelten der Antriebsmaschine gebunden. Die Drehzahl am Getriebeausgang der Getriebebaueinheit kann durch Steuerung des stufenlosen Getriebes verändert werden. Durch die vorgesehene Schaltbarkeit der beiden Kupplungen wird ein Mehrbereichsgetriebe realisiert, das durch die Ausnutzung des Übersetzungsbereiches des stufenlosen Getriebes jeweils in den einzelnen Betriebsbereichen charakterisiert ist. D. h. das stufenlose Getriebe wird in jedem Betriebsbereich in beiden Richtungen durchlaufen. Die Gesamtspreizung des Getriebes erhöht sich dadurch bei gleich oder kleiner dimensioniertem Zugmittelgetriebe.The inventive solution characterized by the fact that in all operating areas no direct Non-rotatable coupling between the transmission input shaft and the continuously variable Transmission, in particular each as an input of the continuously variable transmission acting disc arrangement exists, but this via a superposition gear is realized. This is indeed due to the coupling between superposition gear and continuously variable transmission a stage achieves a fixed gear ratio, however, the individual sizes are - speed and moment at the entrance of the continuously variable transmission always dependent on the circumstances at the first superposition gear, d. H. with power transmission over the Traction mechanism has its size influence to the speed at the transmission output shaft, which in turn in retrospect influence on the first superposition gearbox exercises and with it the height the transferable Performance over that first superposition gear and the rotational speed of the third shaft of the first superposition gear. Thereby will achieve that unnecessary high loads of the continuously variable transmission avoided at higher speeds become. The input of the continuously variable transmission is therefore no longer directly to the speed at the transmission input and thus the with this coupled to the prime mover. The speed at the transmission output The gear unit can be changed by controlling the continuously variable transmission. Due to the proposed switchability of the two clutches is a Multi-range gear realized by the utilization of the translation range of the continuously variable transmission in the individual operating areas is characterized. Ie. The continuously variable transmission will be in every operating range go through in both directions. The overall spread of the transmission elevated This results in the same or smaller dimensioned traction mechanism.

Das stufenlose Getriebe kann vielgestaltig ausgeführt sein, vorzugsweise ist dieses als kraftschlüssiges Zugmittelgetriebe ausgeführt. Dieses umfasst zwei Scheibenanordnungen, eine erste Scheibenanordnung und eine zweite Scheibenanordnung, wobei die einzelnen Scheiben, vorzugsweise wenigstens eine zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses relativ gegeneinander verschiebbar sind. Als Zugmittel finden Riemen, Ketten und Schubgliederbänder Verwendung.The continuously variable transmission can be designed in many forms, preferably this as non-positive Traction mechanism executed. This comprises two disc arrangements, a first disc arrangement and a second disc assembly, wherein the individual discs, preferably at least one for changing the transmission ratio are relatively mutually displaceable. As traction means find belts, Chains and pushbelt bands Use.

Die Mittel zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses umfassen bei Ausgestaltung des Zugmittelgetriebes mit zwei Scheibenanordnungen, wobei der Abstand der Scheiben einer Scheibenanordnung durch die Anpresskraft der Scheiben einer Scheibenanordnung variierbar ist und diese Größe als direkte Steuergröße oder eine diese wenigstens mittelbar charakterisierende Größe verwendet wird, entsprechende Stelleinrichtungen zur Beaufschlagung der einzelnen Scheiben bzw. zu deren Verschiebung. Diese können beispielsweise elektro-hydraulisch betrieben werden. Dabei kann entweder nur einer Scheibenanordnung eine entsprechende Stelleinrichtung zur aktiven Änderung des Laufradius für das Zugmittel zugeordnet werden, wobei der anderen Scheibenanordnung beispielsweise vorgespannte Federeinrichtungen zugeordnet sind, die entsprechend der Änderung des Abstandes der einzelnen Scheiben und damit des Laufradius an der mittels der Stelleinrichtung aktiv ansteuerbaren Scheibenanordnung eine automatische Anpassung der Anpresskraft und damit der Einstellung des Laufradius ermöglichen. Eine andere Möglichkeit besteht in der Ansteuerung beider Scheibenanordnungen. Bezüglich der konkreten Ausführung bestehen eine Mehrzahl von bereits aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeiten, auf welche daher nicht näher eingegangen werden soll.The Means for controlling the transmission ratio comprise in embodiment of the traction mechanism with two disc arrangements, wherein the distance of the discs of a disc assembly through the Contact pressure of the discs of a disc arrangement is variable and this size as direct Control size or a size which at least indirectly characterizes this is appropriate control devices to act on the individual Discs or their displacement. These can, for example, electro-hydraulic operate. It can either only a disc arrangement a corresponding adjusting device for actively changing the running radius for the traction means be assigned, wherein the other disc arrangement, for example biased spring devices are assigned, the corresponding the change the distance of the individual discs and thus the running radius the actively activatable by means of the adjusting device disc assembly an automatic adjustment of the contact pressure and thus the adjustment allow the running radius. Another possibility consists in the control of both disc arrangements. Regarding the concrete execution exist a plurality of already known from the prior art Options, which therefore not discussed in detail shall be.

Die Auslegung der vorgesehenen Übersetzungsstufen zwischen erstem und zweitem Überlagerungsgetriebe und dem stufenlosen Getriebe (CVT) erfolgt entsprechend der maximal zulässigen Drehzahl am CVT.The Interpretation of the envisaged translation stages between first and second superposition gearing and the continuously variable transmission (CVT) is carried out according to the maximum permissible speed at the CVT.

Für die erfindungsgemäße Lösung wird zusätzlich eine Steuerung vorgesehen, welche das Übersetzungsverhältnis am Zugmittelgetriebe verändert, insbesondere durch Änderung des Abstandes der Scheiben einer Scheibenanordnung zueinander. Diese erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, der gewünschten Drehzahl an der Getriebeausgangswelle der Gaspedalstellung sowie weiterer Einflussgrößen. Bezüglich der Steuerung bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten, wobei auf herkömmliche zurückgegriffen werden kann.For the solution according to the invention is additionally provided a control which the gear ratio on Changed traction mechanism, in particular by amendment the distance of the discs of a disc arrangement to each other. These takes place, for example, depending on from the engine speed, the desired Speed at the transmission output shaft of the accelerator pedal position and more Factors. Regarding the Control exist in a variety of ways, taking on conventional resorted can be.

Zur Drehrichtungsumkehr kann zusätzlich ein Umkehrgetriebe oder eine entsprechende Anordnung vorgesehen werden, die eine Umkehr der Drehrichtung der Getriebeeingangswelle ermöglicht. Ferner ist es jedoch möglich, den Spreizungsbereich voll auszunutzen und die Überlagerungsgetriebe über Null zu fahren.to Direction of rotation reversal can additionally Reverse gear or a corresponding arrangement are provided which allows a reversal of the direction of rotation of the transmission input shaft. Furthermore, it is possible fully exploit the spread range and the superposition gearbox above zero to drive.

Der erfindungsgemäße Getriebebaueinheit wird ferner eine Anfahreinheit, wie bereits beschrieben, beispielsweise in Form eines hydrodynamischen Wandlers, einer hydrodynamischen Kupplung oder einer mechanischen Kupplung, beispielsweise in Form einer nasslaufenden Lamellenkupplung zugeordnet werden, um nicht bereits im Anfahrzustand die volle Last auf das stufenlose Getriebe zu übertragen.The transmission assembly according to the invention is further assigned a starting unit, as already described, for example in the form of a hydrodynamic converter, a hydrodynamic coupling or a mechanical clutch, for example in the form of a wet-running multi-plate clutch, so as not to transmit the full load to the continuously variable transmission in the starting state gene.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung kann sich ergebender Schlupf am stufenlosen Getriebe bei hohen Leistungen durch Mittel zur Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit am Zugmittel an die Drehzahl der Antriebswelle verhindert werden. Somit kann noch einmal eine Steigerung der Höhe der übertragbaren Leistung erfolgen.According to one Particularly advantageous further development may result in slip on the continuously variable transmission at high power by means of equalization the rotational speed of the traction means to the speed of the drive shaft be prevented. Thus, once again an increase in the amount of transferable Performance done.

Die Mittel zur Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit des Zugmittels an die Drehzahl des Getriebeeingangs umfassen ein, wenigstens mittelbar mit dem Getriebeeingang gekoppeltes und mit dem Zugmittel kraftschlüssig in Wirkverbindung stehendes Übertragungsglied. Das Zugmittel ist am Außenumfang umlaufend mit einer Profilierung versehen die mit einer dazu komplementär ausgeführten Profilierung am Außenumfang des Übertragungsgliedes in Eingriff steht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Zugmittel als Kette oder aber als Verbund mit einem Riemen und einer Kette auszuführen, wobei dann das Übertragungsglied als Kettenrad ausgebildet ist, d. h., dass die Ausführung fortlaufend durch unveränderte Positionierung des Übertragungsgliedes gegenüber dem Zugmittel erfolgt. Anpassungen des Zugmittels bei Laufradienänderungen bei Verstellung der Scheiben des stufenlosen Getriebes und synchrone Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit des Zugmittels an die Drehzahl des Getriebeeinganges werden über gemäß einem ersten Lösungsansatz über eine Spannvorrichtung, insbesondere Spannrolle ausgeglichen. Die Spannrolle ist dabei verschwenkbar gegenüber dem Zugmittel und ortsfest gelagert. Das Übertragungsglied ist dabei wenigstens mittelbar mit dem Getriebeeingang gekoppelt. Dies bedeutet, dass das Übertragungsglied entweder drehfest mit dem Getriebeeingang oder aber über weitere Übertragungselemente mit diesem gekoppelt ist. Zur Gewährleistung einer Rotation des Übertragungsgliedes mit gleichem Drehsinn wie die Laufrichtung des Zugmittels ist dieses entweder direkt drehfest mit der Antriebswelle bzw. dem Getriebeeingang gekoppelt oder über weitere Übertragungselemente beispielsweise Stirnradsatz, wobei die Anzahl der miteinander kämmenden Übertragungselemente dann ungerade ist. Die Übertragungselemente kann man auch verschwenkbar gegenüber dem Zugmittel anordnen. Die dienen dann gleichzeitig als Spannelement zur Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit an die Drehzahl am Getriebeeingang. Das Zahnrad verhindert den Schlupf auf dem kleineren Laufradius des Zugmittelgetriebes. Moment wird über großen und kleinen Laufradius übertragen, wodurch eine größere Übertragungsfläche erreicht wird.The Means for equalizing the rotational speed of the traction means to the speed of the transmission input include, at least indirectly coupled with the transmission input and with the traction means non-positively in Active connection standing transmission element. The traction means is on the outer circumference circumferentially provided with a profiling with a complementarily executed profiling on the outer circumference of the transmission link engaged. Another possibility consists in the traction means as a chain or as a composite with a belt and a chain, in which case the transmission member is designed as a sprocket, d. h., that the execution progressively through unchanged Positioning of the transmission link across from the traction means takes place. Adjustments of the traction device in case of changes of the radii when adjusting the discs of the continuously variable transmission and synchronous Alignment of the rotational speed of the traction device to the speed of the transmission input are over according to one first solution via a Tensioning device, in particular tensioning roller balanced. The tension roller is while swiveling opposite the traction means and stored stationary. The transmission element is included at least indirectly coupled to the transmission input. This means, that the transmission link either non-rotatably with the transmission input or via other transmission elements coupled with this. To ensure rotation of the transmission link with the same sense of rotation as the direction of the traction device is this either directly against rotation with the drive shaft or the transmission input coupled or over further transmission elements For example, spur gear, wherein the number of meshing transmission elements then odd. The transmission elements you can also arrange pivotable relative to the traction means. The serve then as a clamping element for the adjustment of the rotational speed to the speed at the transmission input. The gear prevents slippage on the smaller running radius of the traction mechanism. Moment is about big and transmit small radius, thereby achieving a larger transfer area becomes.

Gemäß einem weiteren Lösungsansatz erfolgt zur straffen und schlupffreien Führung des Zugmittels der Ausgleich der sich bei unterschiedlicher Verstellung der beiden Scheibenanordnungen, d. h. nicht gleichmäßiger Verstellung ergebenden Abweichungen der Zugmittelumlauflänge von der theoretisch in diesem Zustand zur sicheren Übertragung von Drehmoment erforderlichen Länge durch Verschwenkbarkeit der Scheibenanordnungen um das Übertragungsglied. Dabei werden die auf den mit den Scheibenanordnungen drehfest verbundenen Wellen und die auf diesen gelagerten Elemente – Ausgang der ersten festen Übersetzungsstufe und Eingang der zweiten festen Übersetzungsstufe – mit verschwenkt. Durch diese ist der Verschwenkradius festgelegt. Die Verschwenkung erfolgt dabei immer in Richtung bzw. um das Übertragungsglied in Umfangrichtung.According to one further solution the balance is made for a firm and slip-free guidance of the traction means which results in different adjustment of the two disc arrangements, d. H. not uniform adjustment resulting deviations of Zugmittelumlauflänge of the theoretical in this state for the safe transmission of Torque required length by pivotability of the disc arrangements around the transmission member. Here, the rotatably connected to the with the disc assemblies Waves and the elements mounted on them - output of the first fixed gear stage and input of the second fixed translation stage - with pivoted. Through this, the pivot radius is set. The pivoting always takes place in the direction or around the transmission element in the circumferential direction.

Bei bestimmten Auslegungen des Getriebes ist ein Betrieb über Null möglich. Ansonsten wird zur Drehrichtungsumkehr eine Wendeschaltung vorgesehen.at certain designs of the gearbox is operating above zero possible. Otherwise, a reversing circuit is provided to reverse the direction of rotation.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The Invention will be explained below with reference to figures. In this the following is shown in detail:

1 verdeutlichen eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Getriebebaueinheit; 1 illustrate an inventive embodiment of a gear unit;

2 verdeutlicht eine vorteilhafte Weiterentwicklung gemäß 1; 2 illustrates an advantageous development according to 1 ;

Die 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäß gestalteten Getriebebaueinheit 1 in Form einer Überlagerungsgetriebeeinheit, insbesondere in Form eines Mehrbereichsgetriebes 2. Diese umfasst einen Getriebeeingang E und einen Getriebeausgang A. Der Getriebeeingang E ist wenigstens mittelbar mit einer Antriebsmaschine verbunden, während der Ausgang beim Einsatz in Fahrzeugen wenigstens mittelbar drehfest mit den anzutreibenden Rädern des Fahrzeuges koppelbar ist. Die Leistungsübertragung zwischen dem Eingang E und dem Ausgang A erfolgt in den einzelnen Betriebsbreichen, vorzugsweise wenigstens zwei Betriebsbereichen jeweils unter Ausnutzung zweier Leistungszweige, einem ersten Leistungszweig 3 und einem zweiten Leistungszweig 4. Dabei ist erfindungsgemäß im ersten Leistungszweig 3 ein stufenloses Getriebe 5 in Form eines Zugmittelgetriebes 6 vorgesehen, wobei der in wenigstens einem Betriebsbereich als Eingang fungierende Eingang 7 des stufenlosen Getriebes 5 frei von einer direkten Kopplung mit dem Getriebeeingang E und damit der Kopplung mit der Antriebsmaschine ist. Insbesondere ist zwischen dem Getriebeeingang E und dem stufenlosen Getriebe 5 kein festes Übersetzungsverhältnis vorgesehen. Der jeweilige Ausgang 8 des stufenlosen Getriebes 5 ist frei von einer direkten Kopplung mit dem Getriebeausgang A. Zu diesem Zweck sind zwischen dem Getriebeeingang E und dem Getriebeausgang A zwei Überlagerungsgetriebe 9 und 10 vorgesehen. Die beiden Überlagerungsgetriebe – erstes Überlagerungsgetriebe 9 und zweites Überlagerungsgetriebe 10 – sind als dreiwellige Planetengetriebe 11 und 12 ausgeführt. Jedes Planetengetriebe – ein erstes Überlagerungsgetriebe 9 bildendes Planetengetriebe 11 und das zweite Überlagerungsgetriebe 10 bildende Planetengetriebe 12 – umfassen jeweils eine erste Welle, eine zweite Welle und eine dritte Welle. Für das erste Planetengetriebe 11 ist die erste Welle mit 13, die zweite Welle mit 14 und die dritte Welle mit 15 bezeichnet, während für das zweite Planetengetriebe 12 die erste Welle mit 16, die zweite Welle mit 17 und die dritte Welle mit 18 bezeichnet ist. Die erste Welle 13 des ersten Planetengetriebes 11 ist dabei mit dem Eingang E der Getriebebaueinheit 1 drehfest verbunden bzw. wird von dieser gebildet. Die zweite Welle 14 ist mit dem zweiten Planetengetriebe 12 verbindbar und die dritte Welle 15 ist mit dem stufenlosen Getriebe 5 wenigstens mittelbar, vorzugsweise über ein Verbindungsgetriebe 39, umfassend eine Übersetzungsstufe 19, verbindbar. Dies gilt in Analogie für das zweite Überlagerungsgetriebe 10 in Form des zweiten Planetengetriebes 12. Die erste Welle 16 ist mit dem ersten Planetenradsatz 11, insbesondere der dritten Welle 15 verbunden, wobei über diese Verbindung die Kopplung mit dem Getriebeeingang E erfolgt. Die dritte Welle 18 ist drehfest mit der zweiten Welle 14 des ersten Planetengetriebes 11 und wenigstens mittelbar mit dem stufenlosen Getriebe 5 verbindbar. Die Verbindung erfolgt über ein Verbindungsgetriebe 40, umfassend eine Übersetzungsstufe 20. Die Übersetzungsstufen 19 und 20 haben dabei eine feste Übersetzung. Die zweite Welle 17 ist mit dem Ausgang A der Getriebebaueinheit 1 drehfest verbunden. Erfindungsgemäß werden das erste Überlagerungsgetriebe 9 und das zweite Überlagerungsgetriebe 10 in den einzelnen Betriebsbereichen wechselweise als Verteiler- und als Summiergetriebe verwendet. Zur Realisierung der Mehrbereichsarbeitsweise sind dem zweiten Überlagerungsgetriebe 10 zwei schaltbare Kupplungen 21 und 22 zugeordnet, die wahlweise die erste Welle 16 mit dem Eingang E der Getriebebaueinheit 1 bzw. der dritten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes 9 verbinden und eine zweite schaltbare Kupplung 22, die wahlweise die dritte Welle 18 mit dem Ausgang A der Getriebebaueinheit 1 und damit den Ausgang A mit dem stufenlosen Getriebe 5 über die zweite Übersetzungsstufe 20 verbindet. Die einzelnen Funktionen von erster Welle, zweiter Welle und dritter Welle der einzelnen Planetengetriebe 11, 12 werden dabei für das erste Planetengetriebe 11 von einem Steg 23, als erste Welle, die Funktion der zweiten Welle 14 zur Verbindung mit dem zweiten Überlagerungsgetriebe 10 und über dieses mit dem Ausgang A vom Sonnenrad 25 gebildet. Die dritte Welle 15 wird vom Hohlrad 24 gebildet. Die Funktion der ersten Welle 16 des zweiten Überlagerungsgetriebes 10 wird vom Steg 26, die Funktion der zweiten Welle 17 vom Hohlrad 28 und die Funktion der dritten Welle 18 vom Sonnenrad 27 gebildet. Die erste schaltbare Kupplung 21 dient dabei der Verbindung zwischen dem Steg 26 des zweiten Überlagerungsgetriebes 10 und dem ersten Überlagerungsgetriebe 9, während die zweite schaltbare Kupplung 22 der Kopplung zwischen dem stufenlosen Getriebe 5, insbesondere der zweiten Übersetzungsstufe 20 und dem Ausgang A der Getriebebaueinheit 1 dient. Das stufenlose Getriebe ist als Zugmittelgetriebe 6 ausgebildet. Dieses umfasst zwei Scheibenanordnungen 33 und 35, die über ein Zugmittel 34 miteinander verbunden sind. Je nach Leistungsübertragungsrichtung fungieren die erste oder zweite Scheibenanordnung 33, 35 als Eingang oder Ausgang des stufenlosen Getriebes 5. Die Funktionsweise gestaltet sich wie folgt, wobei zumindest zwei Betriebsbereiche realisiert werden können:
In einem ersten Betriebsbereich wird die erste Kupplung 21 geschlossen. In diesem Fall besteht eine direkte Verbindung zwischen dem ersten Überlagerungsgetriebe 9 und der ersten Welle 16 des zweiten Überlagerungsgetriebes 10. In diesem Fall fungiert das erste Überlagerungsgetriebe 9 als Verteilergetriebe und das zweite Überlagerungsgetriebe 10 als reines Summiergetriebe. Der Leistungsfluss wird über die erste Welle 16 des zweiten Überlagerungsgetriebes 10 geleitet, wobei durch Rückwirkung über das erste Überlagerungsgetriebe 9 die Drehzahl am Ausgang A der Getriebebaueinheit über die dritte Welle 15 des ersten Planetengetriebes 10 bestimmt wird. Mit dieser Lösung ist es somit möglich, dass zum einen die vorteilhaften Eigenschaften der aus der in Druckschrift EP 1 333 194 A1 genannten Anordnung beibehalten werden und zusätzlich die Belastung des Zugmittelgetriebes 6 reduziert wird. Dabei wird zwar aufgrund der Kopplung zwischen Überlagerungsgetriebe 9 und stufenlosem Getriebe 5 über eine Stufe 19 ein festes Übersetzungsverhältnis erzielt, allerdings sind die einzelnen Größen-Drehzahl- und Moment am stufenlosen Getriebe 5 immer abhängig von den Verhältnissen am ersten Überlagerungsgetriebe 9 und der Schaltung der einzelnen Kupplungen 21, 22. Die Leistungsübertragung erfolgt über das erste Planetenradgetriebe 11, insbesondere das Sonnenrad 25 auf das Zugmittelgetriebe 6, insbesondere die in diesen Betriebszustand als Eingang 7' fungierende Scheibenanordnung 35, die Scheibenanordnung 33 auf die Hohlwelle 24 und wird am zweiten Planetenradgetriebe 12 zusammengeführt. Dadurch wird erreicht, dass unnötig hohe Belastungen des stufenlosen Getriebes 5 bei höheren Drehzahlen vermieden werden. Der Eingang des stufenlosen Getriebes 5 ist somit nicht mehr direkt an die Drehzahl der Antriebsmaschine gekoppelt. Die Drehzahl am Ausgang kann durch Steuerung des stufenlosen Getriebes 5 verändert werden. Die Kopplung jeweils zwischen den einzelnen Scheibenanordnungen 33, 35 des stufenlosen Getriebes 5 mit den Überlagerungsgetrieben 9, 10 erfolgt über die entsprechenden Verbindungsgetriebe 39, 40 mit festen Übersetzungsstufen 19, 20. Die Mittel 31 zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses 33, 35 selbst an den Scheibenanordnungen umfassen bei Ausgestaltungen des Zugmittelgetriebes 6 mit zwei Scheibenanordnungen 33, 35, wobei der Abstand der Scheiben einer Scheibenanordnung 33, 35 durch die Anpresskraft der Scheiben variierbar ist und diese Größe als direkte Steuergröße oder eine diese wenigstens mittelbar charakterisierende Größe verwendet wird, eine entsprechende Stelleinrichtung zur Variation der Anpresskraft, d. h. Stelleinrichtungen zur Beaufschlagung der einzelnen Scheiben bzw. zu deren Verschiebung. Diese können beispielsweise elektro-hydraulisch betrieben werden. Dabei kann entweder nur einer Scheibenanordnung 33 oder 35 eine entsprechende Stelleinrichtung zur aktiven Änderung des Laufradius für das Zugmittel zugeordnet werden, wobei der anderen Scheibenanordnung 33 oder 35 beispielsweise vorgespannte Federeinrichtungen zugeordnet sind, die entsprechende Änderung des Abstandes der einzelnen Scheiben und damit des Laufradius an der mittels der Stelleinrichtung aktiv ansteuerbaren Scheibenanordnung 33 bzw. 35 eine automatische Anpassung der Anpresskraft und damit der Einstellung des Laufrades ermöglichen. Eine andere Möglichkeit besteht in der Ansteuerung beider Scheibenanordnungen, hier die Scheibenanordnungen 33 und 35. Bezüglich der konkreten Ausführung bestehen eine Mehrzahl von bereits aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannter Möglichkeiten, auf welche daher nicht noch einmal eingegangen werden soll. Dies gilt ferner für die Verfahren zur Ansteuerung selbst und die Festlegung der Steuer-Regel- und Führungsgrößen für den Betrieb des Zugmittelgetriebes sowie die Einbindung dessen in bestehende Antriebskonzepte. Bezüglich der Ausführung des stufenlosen Getriebes 5 bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Die Kopplung der beiden Scheibenanordnungen 33 und 35 und die Kraftübertragung erfolgt jeweils über ein Zugmittel 34, beispielsweise in Form eines Riemens, einer Kette oder Schubgliederbandes.The 1 illustrates in a simplified schematic representation of the basic structure of an inventively designed gear unit 1 in the form of a superposition gear unit, in particular in the form of a multi-range transmission 2 , This includes a transmission input E and a transmission output A. The transmission input E is at least indirectly connected to a prime mover, while the output when used in vehicles at least indirectly rotatably coupled to the driven wheels of the vehicle. The power transmission between the input E and the output A takes place in the individual operating ranges, preferably at least two operating ranges, each utilizing two power branches, a first power branch 3 and a second power branch 4 , It is inventively in the first power branch 3 a continuously variable transmission 5 in the form of a traction mechanism 6 provided, wherein acting in at least one operating area as an input input 7 of the continuously variable transmission 5 is free from a direct coupling with the transmission input E and thus the coupling with the prime mover. In particular, between the transmission input E and the continuously variable transmission 5 no fixed gear ratio provided. The respective output 8th of the continuously variable transmission 5 is free from a direct coupling with the transmission output A. For this purpose, between the transmission input E and the transmission output A two superposition gear 9 and 10 intended. The two superposition gears - first superposition gearbox 9 and second superposition gearing 10 - Are as three-shaft planetary gear 11 and 12 executed. Every planetary gearbox - a first superposition gearbox 9 forming planetary gearbox 11 and the second superposition gearing 10 forming planetary gear 12 Each comprise a first shaft, a second shaft and a third shaft. For the first planetary gear 11 is the first wave with 13 , the second wave with 14 and the third wave with 15 referred to while for the second planetary gear 12 the first wave with 16 , the second wave with 17 and the third wave with 18 is designated. The first wave 13 of the first planetary gear 11 is with the input E of the gear unit 1 rotatably connected or is formed by this. The second wave 14 is with the second planetary gear 12 connectable and the third wave 15 is with the continuously variable transmission 5 at least indirectly, preferably via a connecting gear 39 comprising a translation stage 19 , connectable. This applies in analogy to the second superposition gear 10 in the form of the second planetary gear 12 , The first wave 16 is with the first planetary gear set 11 , especially the third wave 15 connected, via this connection the coupling with the transmission input E takes place. The third wave 18 is non-rotatable with the second shaft 14 of the first planetary gear 11 and at least indirectly with the continuously variable transmission 5 connectable. The connection is made via a connecting gear 40 comprising a translation stage 20 , The translation stages 19 and 20 have a fixed translation. The second wave 17 is with the output A of the gear unit 1 rotatably connected. According to the invention, the first superposition gear 9 and the second superposition gearing 10 alternately used as distributor and as summation in the individual operating areas. To realize the Mehrbereichsarbeitsweise the second superposition gearing 10 two switchable couplings 21 and 22 assigned, which optionally the first wave 16 with the input E of the gear unit 1 or the third wave of the first superposition gear 9 connect and a second switchable clutch 22 that optionally the third wave 18 with the output A of the gear unit 1 and thus the output A with the continuously variable transmission 5 via the second translation stage 20 combines. The individual functions of first shaft, second shaft and third shaft of each planetary gear 11 . 12 Be there for the first planetary gear 11 from a jetty 23 , as the first wave, the function of the second wave 14 for connection to the second superposition gearing 10 and via this with the output A from the sun gear 25 educated. The third wave 15 is from the ring gear 24 educated. The function of the first wave 16 of the second superposition gearing 10 gets off the jetty 26 , the function of the second wave 17 from the ring gear 28 and the function of the third wave 18 from the sun wheel 27 educated. The first shiftable clutch 21 serves the connection between the bridge 26 of the second superposition gearing 10 and the first superposition gearbox 9 while the second shiftable clutch 22 the coupling between the continuously variable transmission 5 , in particular the second translation stage 20 and the output A of the transmission unit 1 serves. The continuously variable transmission is as a traction mechanism 6 educated. This includes two disc arrangements 33 and 35 that have a traction device 34 connected to each other. Depending on the power transmission direction, the first or second disk arrangement functions 33 . 35 as input or output of the continuously variable transmission 5 , The mode of operation is as follows, whereby at least two operating ranges can be realized:
In a first operating range, the first clutch becomes 21 closed. In this case, there is a direct connection between the first superposition gear 9 and the first wave 16 of the second superposition gearing 10 , In this case, the first superposition gear works 9 as a transfer case and the second superposition gearbox 10 as pure summation gear. The power flow is over the first wave 16 of the second superposition gearing 10 headed, whereby by reaction over the first superposition gear 9 the speed at the output A of the transmission unit via the third shaft 15 of the first planetary gear 10 is determined. With this solution, it is thus possible that, on the one hand, the advantageous properties of the printed matter EP 1 333 194 A1 said arrangement to be maintained and in addition the burden of the traction mechanism 6 is reduced. Although this is due to the coupling between superposition gear 9 and continuously variable transmission 5 over a step 19 achieved a fixed gear ratio, but the individual size-speed and torque on the continuously variable transmission 5 always depending on the conditions at the first superposition gearbox 9 and the circuit of the individual clutches 21 . 22 , The power transmission takes place via the first planetary gear 11 , especially the sun wheel 25 on the traction mechanism 6 , In particular, in this operating state as input 7 ' functioning disc arrangement 35 , the disc arrangement 33 on the hollow shaft 24 and becomes the second planetary gear 12 merged. This ensures that unnecessarily high loads on the continuously variable transmission 5 be avoided at higher speeds. The input of the continuously variable transmission 5 is thus not directly coupled to the speed of the drive machine. The speed at the output can be controlled by the continuously variable transmission 5 to be changed. The coupling between the individual Scheibenanordnun gene 33 . 35 of the continuously variable transmission 5 with the superposition gears 9 . 10 takes place via the corresponding connecting gear 39 . 40 with fixed gear ratios 19 . 20 , The means 31 for controlling the transmission ratio 33 . 35 even at the disc assemblies include in embodiments of the traction mechanism 6 with two disc arrangements 33 . 35 , wherein the distance of the discs of a disc assembly 33 . 35 can be varied by the contact pressure of the discs and this size is used as a direct control variable or this at least indirectly characterizing size, a corresponding adjusting device for varying the contact pressure, ie actuating means for acting on the individual discs or their displacement. These can be operated, for example, electro-hydraulically. It can either only a disc arrangement 33 or 35 a corresponding adjusting device for actively changing the running radius for the traction means are assigned, wherein the other disc arrangement 33 or 35 For example, biased spring devices are assigned, the corresponding change in the distance of the individual discs and thus the running radius of the actively activatable by means of the adjusting device disc assembly 33 respectively. 35 allow automatic adjustment of the contact pressure and thus the adjustment of the impeller. Another possibility is to control both disc arrangements, here the disc arrangements 33 and 35 , With regard to the specific embodiment, there are a plurality of possibilities that are already well known from the prior art, which should therefore not be discussed again. This also applies to the method of driving itself and the determination of the control and control variables for the operation of the traction mechanism and the integration of this in existing drive concepts. Regarding the design of the continuously variable transmission 5 exist a variety of ways. The coupling of the two disc arrangements 33 and 35 and the power transmission takes place via a traction device 34 , For example in the form of a belt, a chain or push belt.

In einem zweiten Betriebsbereich II ist die erste Kupplung 21 zwischen dem stufenlosen Getriebe und dem Getriebeausgang A deaktiviert und die zweite Kupplung 22 geschlossen. In diesem Fall besteht zwischen dem Getriebeausgang A mit der dritten Welle 18 des zweiten Überlagerungsgetriebes 10 und damit dem Ausgang der festen Übersetzungsstufe 20 eine drehfeste Verbindung, wobei diese ferner mit der zweiten Welle 14 des ersten Überlagerungsgetriebes 9 verbunden ist. Dabei sind Hohlrad 28 und Sonnenrad 27 des zweiten Überlagerungsgetriebes 10 drehfest miteinander gekoppelt. Damit wird der Übersetzungsbereich des stufenlosen Getriebes 5 ein weiteres Mal genutzt, um eine höhere Getriebespreizung zu realisieren, wobei die Belastung des stufenlosen Getriebes reduziert wird. Die Leistungsübertragung erfolgt dabei vom Getriebeeingang E über das erste Überlagerungsgetriebe 9 über die erste Übersetzungsstufe 19 auf das stufenlose Getriebe 5. Im dargestellten Fall ist die erste Übersetzungsstufe 19 als Stirnradstufe ausgeführt, wobei das erste Stirnrad 29 vom Hohlrad 24 des ersten Überlagerungsgetriebes 9 gebildet wird, während das zweite mit diesem kämmende Stirnrad 30 mit dem in diesem Funktionszustand als Eingang 7 des stufenlosen Getriebe fungierenden Welle 32 oder einem drehfest mit der ersten Scheibenanordnung 33 gekoppelten Elementes des stufenlosen Getriebes 5 verbunden ist. Die Leistungsübertragung erfolgt über das Zugmittel 34 auf eine zweite Scheibenanordnung 35, die wiederum über die zweite Übersetzungsstufe 20 in Form eines Stirnradsatzes 36 mit der dritten Welle 18 des Überlagerungsgetriebes 10 verbunden ist. Der Stirnradsatz 36 umfasst auch hier zwei Stirnräder, wobei das erste Stirnrad 37 mit der zweiten Scheibenanordnung 35 verbunden ist, während das zweite Stirnrad 38 mit der dritten Welle 18 des zweiten Überlagerungsgetriebes 10 verbunden ist. Auch in diesem Funktionszustand erfolgt eine Verstellung des Abstandes der Scheiben der ersten und zweiten Scheibenanordnung 33 und 35 jeweils zur Erzielung der gewünschten Übersetzungsverhältnisse.In a second operating region II, the first clutch 21 deactivated between the continuously variable transmission and the transmission output A and the second clutch 22 closed. In this case, there is between the transmission output A with the third shaft 18 of the second superposition gearing 10 and thus the output of the fixed translation stage 20 a non-rotatable connection, wherein this further with the second shaft 14 of the first superposition gearing 9 connected is. Here are ring gear 28 and sun gear 27 of the second superposition gearing 10 rotatably coupled with each other. This is the translation of the continuously variable transmission 5 used again to realize a higher gear spread, whereby the load on the continuously variable transmission is reduced. The power transmission takes place from the transmission input E via the first superposition gear 9 about the first translation level 19 on the continuously variable transmission 5 , In the case shown, the first translation stage 19 designed as a spur gear, wherein the first spur gear 29 from the ring gear 24 of the first superposition gearing 9 is formed while the second with this meshing spur gear 30 with the in this functional state as input 7 the continuously variable transmission shaft 32 or a non-rotatable with the first disc assembly 33 coupled element of the continuously variable transmission 5 connected is. The power transmission takes place via the traction means 34 on a second disc arrangement 35 , in turn, via the second translation stage 20 in the form of a spur gear set 36 with the third wave 18 of the superposition gearbox 10 connected is. The spur gear set 36 also includes here two spur gears, wherein the first spur gear 37 with the second disc arrangement 35 is connected while the second spur gear 38 with the third wave 18 of the second superposition gearing 10 connected is. Also in this functional state, an adjustment of the distance of the discs of the first and second disc arrangement takes place 33 and 35 each to achieve the desired transmission ratios.

Durch die Kopplung zwischen Sonnen- und Hohlrad 27 bzw. 28 läuft das zweite Überlagerungsgetriebe 10 mit einer Übersetzung von 1 : 1. Die Übersetzung des Gesamtgetriebes wird in diesem Betriebsbereich hauptsächlich über das stufenlose Getriebe 5 bestimmt. Dabei erfolgt an diesem eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses entsprechend der Ansteuerung der einzelnen Scheibenanordnungen. Auch hier wird der mögliche Arbeitsbereich des stufenlosen Getriebes durch entsprechende Verstellung der Scheiben genutzt. Diese erfolgt beispielsweise ausgehend von der mit dem ersten Überlagerungsgetriebe gekoppelten Scheibenanordnung jeweils ins Schnelle und dann von schnell in langsam.Through the coupling between sun and ring gear 27 respectively. 28 runs the second superposition gearbox 10 with a ratio of 1: 1. The transmission ratio in this operating range is mainly controlled by the continuously variable transmission 5 certainly. In this case, there is a change in the gear ratio corresponding to the control of the individual disc assemblies. Again, the possible work area of the continuously variable transmission is used by appropriate adjustment of the discs. This takes place, for example, starting from the coupled with the first superposition gear disc assembly each in the fast and then from fast to slow.

Das Getriebe 1 wird vorzugsweise über eine Anfahreinheit an den Abtrieb bzw. die Antriebsmaschine angekoppelt.The gear 1 is preferably coupled via a starting unit to the output or the drive machine.

Erstes Überlagerungsgetriebe 9 und zweites Überlagerungsgetriebe 10 sind wie bereits beschrieben als Umlaufrädergetriebe in Form von Planetenradgetrieben 11 und 12 ausgeführt. Diese umfassen jeweils wenigstens ein Sonnenrad 25, ein Hohlrad 24 sowie einen Steg 23 und Planetenräder. Dabei sind das Sonnenrad 25 und das Hohlrad 24 über einfache Planetenräder miteinander verbunden. Dies gilt in Analogie auch für das zweite Planetengetriebe 12.First superposition gearbox 9 and second superposition gearing 10 are as already described as epicyclic gear in the form of planetary gear 11 and 12 executed. These each comprise at least one sun gear 25 , a ring gear 24 as well as a jetty 23 and planet gears. Here are the sun gear 25 and the ring gear 24 connected by simple planetary gears. This applies analogously for the second planetary gear 12 ,

Die 2 verdeutlicht anhand einer Ausführung gemäß 1 eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung der erfindungsgemäß gestalteten Getriebebaueinheit 1 zur Realisierung der Übertragung hoher Momente in Form eines Mehrbereichsgetriebes 2. Der Grundaufbau entspricht dabei dem in der 1 beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Das stufenlose Getriebe 5 ist ebenfalls als kraftschlüssiges Zugmittelgetriebe 6 ausgebildet. Erfindungsgemäß ist das Zugmittel 34 am Außenumfang mit einer Profilierung versehen, die einen Eingriff eines wenigstens mittelbar drehfest mit dem Getriebeeingang E gekoppelten Übertragungsgliedes 42 mit entsprechend zur Profilierung komplementär ausgebildeter Profilierung erlaubt und somit eine synchrone Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit des Zugmittels 34 an den Getriebeeingang E bei jedem beliebigen Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeeingang E und Getriebeausgang A ermöglicht. Diese Maßnahme bietet den Vorteil, dass bei gleicher Dimensionierung des Zugmittelgetriebes das mehrfache an Leistung, beispielsweise ca. dreimal mehr Leistung als ohne diese Maßnahme übertragen werden kann. Schlupfzustände am Zugmittelgetriebe werden vermieden. Als Übertragungsglied 42 finden entsprechend der Auswahl des Zugmittels Zahn- oder Kettenräder Verwendung. Die Trumlängenänderungen werden über eine, L, T hier nicht dargestellte Spannvorrichtung ausgeglichen, beispielsweise eine Spannrolle. Das Zahnrad verhindert den Schlupf auf dem kleinen Laufradius des CVT. Beide Scheibenanordnungen übertragen Momente (großer und kleiner Laufradius).The 2 illustrated by a Ausfüh according to 1 a particularly advantageous development of the present invention designed transmission unit 1 to realize the transmission of high torque in the form of a multi-range transmission 2 , The basic structure corresponds to that in the 1 Therefore, the same reference numerals are used for the same elements. The continuously variable transmission 5 is also a non-positive traction mechanism 6 educated. According to the invention, the traction means 34 provided on the outer circumference with a profiling, the engagement of a at least indirectly rotatably coupled to the transmission input E transmission member 42 with correspondingly profiling profiled profiling allowed and thus a synchronous approximation of the rotational speed of the traction device 34 to the transmission input E at any gear ratio between transmission input E and transmission output A allows. This measure has the advantage that with the same dimensioning of the traction mechanism, the multiple power, for example, about three times more power than without this measure can be transmitted. Slip conditions on the traction mechanism are avoided. As a transfer element 42 find according to the selection of traction means tooth or sprockets use. The Trumlängenänderungen be compensated by a, L, T not shown here jig, for example, a tensioner. The gear prevents slippage on the small running radius of the CVT. Both disc arrangements transmit moments (large and small running radius).

Das Übertragungsglied 42 ist vorzugsweise drehfest mit dem als Antriebswelle fungierenden Getriebeeingang E verbunden und ermöglicht in Verbindung mit einer Spannvorrichtung eine synchrone Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit des Zugmittels an die Drehzahl der Antriebsmaschine bzw. den Getriebeeingang E. Ein Rutschen des Zugmittels wird dadurch vermieden. Denkbar sind jedoch auch Ausführungen der Mittel zur Kopplung der Umlaufgeschwindigkeit an die Drehzahl der Antriebswelle mit einer Mehrzahl von miteinander in Eingriff stehenden Übertragungselementen, wobei immer eine entsprechende Übersetzung zu wählen ist, vorzugsweise eine ungerade, um die Gleichheit des Drehsinns zwischen Getriebeeingang und Laufrichtung des Zugmittels zu gewährleisten. Der Eingriff erfolgt dabei immer fortlaufend. Die Übertragungselemente kann man auch verschwenkbar anlegen. Sie dienen dann gleichzeitig als Spannelement zur Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit des Zugmittels an den Getriebeeingang.The transmission link 42 is preferably non-rotatably connected to the drive input acting as a drive input E and allows in conjunction with a clamping device synchronous alignment of the rotational speed of the traction means to the rotational speed of the engine or the transmission input E. Slipping of the traction means is thereby avoided. Conceivable, however, are also embodiments of the means for coupling the rotational speed of the rotational speed of the drive shaft with a plurality of mutually engaging transmission elements, with a corresponding translation is always to choose, preferably an odd order to the equality of the sense of rotation between the transmission input and running direction of the traction means to ensure. The intervention always takes place continuously. The transmission elements can also create pivotable. They then serve at the same time as a clamping element for the adjustment of the rotational speed of the traction means to the transmission input.

11
Getriebebaueinheittransmission unit
22
MehrbereichsgetriebeRange transmission
33
erster Leistungszweigfirst power branch
44
zweiter Leistungszweigsecond power branch
55
stufenloses Getriebestepless transmission
66
Zugmittelgetriebetraction drives
77
Eingang des stufenlosen Getriebesentrance of the continuously variable transmission
88th
Ausgang des stufenlosen Getriebesoutput of the continuously variable transmission
99
erstes Überlagerungsgetriebefirst superposition gearbox
1010
zweites Überlagerungsgetriebesecond superposition gearbox
1111
dreiwelliges Planetengetriebethree-shaft planetary gear
1212
dreiwelliges Planetengetriebethree-shaft planetary gear
1313
erste Wellefirst wave
1414
zweite Wellesecond wave
1515
dritte Wellethird wave
1616
erste Wellefirst wave
1717
zweite Wellesecond wave
1818
dritte Wellethird wave
1919
Übersetzungsstufetranslation stage
2020
Übersetzungsstufetranslation stage
2121
erste schaltbare Kupplungfirst switchable coupling
2222
zweite schaltbare Kupplungsecond switchable coupling
2323
Steg des Planetengetriebes 11 Bridge of the planetary gear 11
2424
Hohlrad des Planetengetriebes 11 Ring gear of the planetary gear 11
2525
Sonnenrad des Planetengetriebes 11 Sun gear of the planetary gear 11
2626
Steg des Planetengetriebes 12 Bridge of the planetary gear 12
2727
Sonnenrad des Planetengetriebes 12 Sun gear of the planetary gear 12
2828
Hohlrad des Planetengetriebes 12 Ring gear of the planetary gear 12
2929
erstes Stirnradfirst spur gear
3030
zweites Stirnradsecond spur gear
3131
Mittel zur Steuerung des Übersetzungsverhältnissesmedium for controlling the transmission ratio
3232
Wellewave
3333
erste Scheibenanordnungfirst disk assembly
3434
Zugmitteltraction means
3535
zweite Scheibenanordnungsecond disk assembly
3636
Stirnradsatzspur gear
3737
erstes Stirnradfirst spur gear
3838
zweites Stirnradsecond spur gear
3939
Verbindungsgetriebeconnecting gear
4040
Verbindungsgetriebeconnecting gear
4242
Übertragungsgliedtransmission member
Ee
Eingangentrance
AA
Ausgangoutput

Claims (25)

Getriebebaueinheit (1), insbesondere Mehrbereichsgetriebe (2) 1.1 mit einem Getriebeeingang (E) und einem Getriebeausgang (A); 1.2 mit zwei als dreiwellige Planetengetriebe (11, 12) ausgeführten Überlagerungsgetrieben (9, 10), umfassend jeweils ein Sonnenrad (25, 27), ein Hohlrad (24, 28), einen Steg (23, 26) und Planetenräder, wobei die einzelnen Wellen jeweils von den Sonnenrädern (25, 27), Hohlrädern (24, 28), Stegen (23, 26) oder den mit diesen drehfest verbundenen Elementen gebildet werden; 1.3 eine erste Welle (13) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) ist wenigstens mittelbar drehfest mit dem Getriebeeingang (E) verbunden; 1.4 eine zweite Welle (14) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) und eine zweite Welle (17) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) sind wenigstens mittelbar drehfest mit dem Getriebeausgang (A) verbindbar; 1.5 mit einem stufenlosen Getriebe (5) in Form eines Zugmittelgetriebes (6); 1.6 mit Mitteln zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses am Zugmittelgetriebe (6); gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 1.7 die Kopplung zwischen den einzelnen Überlagerungsgetrieben (9, 10) und dem stufenlosen Getriebe (5) erfolgt jeweils über ein Verbindungsgetriebe (39, 40), umfassend eine Übersetzungsstufe (19, 20), wobei die dritte Welle (15) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) über ein erstes Verbindungsgetriebe (39) mit dem stufenlosen Getriebe (5) verbunden ist und die dritte Welle (18) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) über das zweite Verbindungsgetriebe (40) mit dem stufenlosen Getriebe verbunden ist; 1.8 die zweite Welle (14) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) und die dritte Welle (18) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) sind über eine schaltbare Kupplung (22) mit dem Getriebeausgang (A) wahlweise verbindbar; 1.9 die zweite Welle (14) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) ist mit der dritten Welle (18) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) drehfest verbunden; 1.10 die erste Welle (13) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) und die erste Welle (16) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) werden jeweils vom Steg (23) des ersten Planetengetriebes (11) bzw. vom Steg (26) des zweiten Planetengetriebes (12) oder drehfest mit diesen gekoppelten Elementen gebildet; 1.11 die zweite Welle (14) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) wird vom Sonnenrad (25) des ersten Planetengetriebes (11) und die zweite Welle (17) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) wird vom Hohlrad (28) des zweiten Planetengetriebes (12) gebildet; 1.12 die dritte Welle (15) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) wird vom Hohlrad (24) des ersten Planetengetriebes (11) und die dritte Welle (18) des zweiten Planetengetriebes (12) wird vom Sonnenrad (27) oder einem drehfest mit diesem gekoppelten Element gebildet. 1.13 die erste Welle (16) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) ist über eine weitere Schaltkupplung (21) mit der dritten Welle (15) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) verbunden.Transmission unit ( 1 ), in particular multi-range transmissions ( 2 ) 1.1 with a transmission input (E) and a transmission output (A); 1.2 with two as three-shaft planetary gear ( 11 . 12 ) superimposed transmissions ( 9 . 10 ), each comprising a sun gear ( 25 . 27 ), a ring gear ( 24 . 28 ), a footbridge ( 23 . 26 ) and planetary gears, wherein the individual shafts each of the sun gears ( 25 . 27 ), Ring gears ( 24 . 28 ), Stegen ( 23 . 26 ) or with these torsionally connected Elemen be formed; 1.3 a first wave ( 13 ) of the first superposition gearing ( 9 ) is at least indirectly rotatably connected to the transmission input (E); 1.4 a second wave ( 14 ) of the first superposition gearing ( 9 ) and a second wave ( 17 ) of the second superposition gearing ( 10 ) are at least indirectly rotatably connected to the transmission output (A) connectable; 1.5 with a continuously variable transmission ( 5 ) in the form of a traction mechanism ( 6 ); 1.6 with means for controlling the transmission ratio at the traction mechanism ( 6 ); characterized by the following features: 1.7 the coupling between the individual superposition gears ( 9 . 10 ) and the continuously variable transmission ( 5 ) takes place via a connecting gear ( 39 . 40 ), comprising a translation stage ( 19 . 20 ), the third wave ( 15 ) of the first superposition gearing ( 9 ) via a first connecting gear ( 39 ) with the continuously variable transmission ( 5 ) and the third wave ( 18 ) of the second superposition gearing ( 10 ) via the second connecting gear ( 40 ) is connected to the continuously variable transmission; 1.8 the second wave ( 14 ) of the first superposition gearing ( 9 ) and the third wave ( 18 ) of the second superposition gearing ( 10 ) are connected via a switchable coupling ( 22 ) with the transmission output (A) selectively connectable; 1.9 the second wave ( 14 ) of the first superposition gearing ( 9 ) is with the third wave ( 18 ) of the second superposition gearing ( 10 ) rotatably connected; 1.10 the first wave ( 13 ) of the first superposition gearing ( 9 ) and the first wave ( 16 ) of the second superposition gearing ( 10 ) are each from the bridge ( 23 ) of the first planetary gear ( 11 ) or from the bridge ( 26 ) of the second planetary gear ( 12 ) or rotatably formed with these coupled elements; 1.11 the second wave ( 14 ) of the first superposition gearing ( 9 ) is driven by the sun gear ( 25 ) of the first planetary gear ( 11 ) and the second wave ( 17 ) of the second superposition gearing ( 10 ) is from the ring gear ( 28 ) of the second planetary gear ( 12 ) educated; 1.12 the third wave ( 15 ) of the first superposition gearing ( 9 ) is from the ring gear ( 24 ) of the first planetary gear ( 11 ) and the third wave ( 18 ) of the second planetary gear ( 12 ) is driven by the sun gear ( 27 ) or a non-rotatably coupled thereto element. 1.13 the first wave ( 16 ) of the second superposition gearing ( 10 ) is via a further clutch ( 21 ) with the third wave ( 15 ) of the first superposition gearing ( 9 ) connected. Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Verbindungsgetriebe (39, 40) von einem Umkehrgetriebe gebildet werden.Transmission unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the individual connecting gear ( 39 . 40 ) are formed by a reverse gear. Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Verbindungsgetriebe (39, 40) jeweils von einer Stirnradstufe (36) gebildet werden, umfassend eine gerade Anzahl von miteinander kämmenden Stirnrädern (29, 30, 37, 38).Transmission unit ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the individual connecting gear ( 39 . 40 ) each of a spur gear ( 36 ) are formed, comprising an even number of intermeshing spur gears ( 29 . 30 . 37 . 38 ). Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eines der miteinander kämmenden Stirnräder (29, 30, 37, 38) der einzelnen Verbindungsgetriebe (39, 40) von der dritten Welle (15) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) oder der dritten Welle (18) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) gebildet wird bzw. mit dieser eine bauliche Einheit bildet.Transmission unit ( 1 ) according to claim 3, characterized in that one of the intermeshing spur gears ( 29 . 30 . 37 . 38 ) of the individual linkage ( 39 . 40 ) of the third wave ( 15 ) of the first superposition gearing ( 9 ) or the third wave ( 18 ) of the second superposition gearing ( 10 ) is formed or forms a structural unit with this. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Überlagerungsgetriebe (9) mit der Übersetzung des stufenlosen Getriebes (5) ausgelegt wird, die dem theoretisch maximal möglichen Übersetzungsverhältnis am stufenlosen Getriebe entspricht.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first superposition gearing ( 9 ) with the ratio of the continuously variable transmission ( 5 ) is designed, which corresponds to the theoretically maximum possible gear ratio at the continuously variable transmission. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (25) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) hinsichtlich seiner Dimensionierung durch einen in einem Bereich von einschließlich 2 bis 2,6 mal kleineren Teilkreisdurchmesser als der des Hohlrades (24) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) charakterisiert ist.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sun gear ( 25 ) of the first superposition gearing ( 9 ) with regard to its dimensioning by a partial circle diameter smaller than that of the ring gear in a range of 2 to 2.6 times smaller ( 24 ) of the first superposition gearing ( 9 ) is characterized. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (27) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) hinsichtlich seiner Dimensionierung durch einen in einem Bereich von einschließlich 2 bis 2,6 mal kleineren Teilkreisdurchmesser als der des Hohlrades (28) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) charakterisiert ist.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sun gear ( 27 ) of the second superposition gearing ( 10 ) with regard to its dimensioning by a partial circle diameter smaller than that of the ring gear in a range of 2 to 2.6 times smaller ( 28 ) of the second superposition gearing ( 10 ) is characterized. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (25) des ersten Planetengetriebes (11) und das Sonnenrad (27) des zweiten Planetenradgetriebes (12) über eine Hohlwelle miteinander drehfest verbunden sind.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sun gear ( 25 ) of the first planetary gear ( 11 ) and the sun wheel ( 27 ) of the second planetary gear ( 12 ) are rotatably connected with each other via a hollow shaft. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 9.1 das erste Stirnrad des ersten Verbindungsgetriebes ist mit dem Hohlrad (24) des ersten Überlagerungsgetriebes (9) drehfest verbunden; 9.2 das zweite Verbindungsgetriebe (20) wird von einem drehfest mit der dritten Welle (18) gekoppelten Stirnrad (38) und einem weiteren Stirnrad (37), welches mit dem stufenlosen Getriebe (5) drehfest verbunden ist, gebildet.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized by the following features: 9.1 the first spur gear of the first connecting gear is connected to the ring gear ( 24 ) of the first superposition gearing ( 9 ) rotatably connected; 9.2 the second connecting gear ( 20 ) is rotationally fixed with the third wave ( 18 ) coupled spur gear ( 38 ) and another spur gear ( 37 ), which with the continuously variable transmission ( 5 ) is rotatably connected formed. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das stufenlose Getriebe (5) als kraftschlüssiges Zugmittelgetriebe (6) ausgeführt ist und das Zugmittel (34) von einem Riemen oder einer Kette gebildet wird.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the continuously variable transmission ( 5 ) as non-positive traction mechanism ( 6 ) is executed and the traction means ( 34 ) is formed by a belt or a chain. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit des Zugmittels (34) an die Drehzahl des Getriebeeingangs (E) vorgesehen sind.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that means for approximating the rotational speed of the traction means ( 34 ) are provided to the speed of the transmission input (E). Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Angleichung der Umlaufgeschwindigkeit des Zugmittels (34) an die Drehzahl des Getriebeeingangs (E) ein, wenigstens mittelbar mit dem Getriebeeingang (E) gekoppeltes und mit dem Zugmittel (34) kraftschlüssig in Wirkverbindung bringbares Übertragungsglied (42) umfassen.Transmission unit ( 1 ) according to claim 11, characterized in that the means for adjusting the rotational speed of the traction means ( 34 ) to the rotational speed of the transmission input (E), at least indirectly coupled to the transmission input (E) and with the traction means ( 34 ) non-positively operatively engageable transfer member ( 42 ). Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (34) am Außenumfang umlaufend eine Profilierung aufweist, die mit einer dazu komplementär ausgeführten Profilierung am Außenumfang des Übertragungsgliedes (42) in Eingriff bringbar ist.Transmission unit ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the traction means ( 34 ) on the outer circumference circumferentially profiling, which with a complementarily executed profiling on the outer periphery of the transmission element ( 42 ) is engageable. Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (42) parallel zur Getriebeeingangswelle (E) angeordnet ist und zur Aufrechterhaltung der Spannung im Zugmittel (34) ein Verschwenkgetriebe zur Verschwenkung der Scheibenanordnungen (33, 35) des stufenlosen Getriebes (5) und das Übertragungsglied (42) vorgesehen ist.Transmission unit ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the transmission member ( 42 ) is arranged parallel to the transmission input shaft (E) and to maintain the tension in the traction means ( 34 ) a pivoting mechanism for pivoting the disc assemblies ( 33 . 35 ) of the continuously variable transmission ( 5 ) and the transmission element ( 42 ) is provided. Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (42) parallel zur Getriebeeingangswelle (E) angeordnet ist und dem Zugmittel (34) zur Aufrechterhaltung der Spannung eine verschieb- oder verschwenkbar gelagerte Spannvorrichtung (47) zugeordnet ist.Transmission unit ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the transmission member ( 42 ) is arranged parallel to the transmission input shaft (E) and the traction means ( 34 ) to maintain the tension a displaceable or pivotally mounted clamping device ( 47 ) assigned. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses am Zugmittelgetriebe (6) Stellglieder zum Verstellen der Abstände der einzelnen Scheibenanordnungen (33, 35) umfassen.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the means for controlling the transmission ratio on the traction mechanism ( 6 ) Actuators for adjusting the distances of the individual disc arrangements ( 33 . 35 ). Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der dritten Welle des ersten Überlagerungsgetriebes (9) und der dritten Welle (18) des zweiten Überlagerungsgetriebes (10) eine Übersetzung von 1 zu 2 bis 3, vorzugsweise 1 zu 2,5 einstellbar ist.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 16, characterized in that between the third shaft of the first superposition gearing ( 9 ) and the third wave ( 18 ) of the second superposition gearing ( 10 ) a translation of 1 to 2 to 3, preferably 1 to 2.5 is adjustable. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (E) mit einer schaltbaren Anfahreinheit verbunden ist.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 17, characterized in that the input (E) is connected to a switchable starting unit. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Mittel zur Realisierung einer Drehrichtungsumkehr vorgesehen sind.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 18, characterized in that in addition means for realizing a reversal of rotation are provided. Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen Wendeschaltsatz umfassen.Transmission unit ( 1 ) according to claim 19, characterized in that the means comprise a reversing set. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite schaltbare Kupplung (21, 22) als reibschlüssige oder synchron schaltbare Kupplungen bzw. Kupplung ausgeführt sind bzw. ist.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 20, characterized in that the first and / or second switchable coupling ( 21 . 22 ) are designed as frictional or synchronously switchable clutches or coupling or is. Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass dem Getriebeeingang (E) ein Anfahrelement vorgeschaltet ist.Transmission unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 21, characterized in that the transmission input (E) is preceded by a starting element. Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement (48) als hydrodynamischer Drehzahl/Drehmomentwandler oder hydrodynamische Kupplung ausgeführt ist.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 22, characterized in that the starting element ( 48 ) is designed as a hydrodynamic speed / torque converter or hydrodynamic coupling. Getriebeanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anfahrelement eine Überbrückungskupplung zugeordnet ist.Gear arrangement according to Claim 23, characterized that the starting element a lock-up clutch assigned. Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement (48) als Lamellenkupplung ausgeführt ist.Gear arrangement ( 1 ) according to claim 24, characterized in that the starting element ( 48 ) is designed as a multi-plate clutch.
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