DE102013223246A1 - Power split stepless transmission device - Google Patents

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Abstract

Es wird eine leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung (1) beschrieben. Im Bereich eines Variators (8) ist eine Übersetzung (ivar) stufenlos variierbar. Ein erster Leistungspfad (5) und ein zweiter Leistungspfad (6) sind konstruktiv so aufeinander abgestimmt, dass eine Summe aus dem Verhältnis zwischen der stufenlos variierbaren Übersetzung (ivar) des ersten Leistungspfades (5) und der konstanten Übersetzung (ik) des zweiten Leistungspfades (6) und des reziproken Wertes einer Umlaufübersetzung (i1var) im Bereich zwischen der Getriebeeingangswelle (2) und dem ersten Leistungspfad (5) gleich eins einstellbar und eine Gesamtübersetzung (ig) der Getriebevorrichtung (1) gleich null darstellbar ist.A power split continuously variable transmission device (1) is described. In the range of a variator (8) a ratio (ivar) is infinitely variable. A first power path (5) and a second power path (6) are structurally coordinated such that a sum of the ratio between the continuously variable ratio (ivar) of the first power path (5) and the constant ratio (ik) of the second power path ( 6) and the reciprocal value of a circulation ratio (i1var) in the range between the transmission input shaft (2) and the first power path (5) equal to one adjustable and a total ratio (ig) of the transmission device (1) is equal to zero representable.

Description

Die Erfindung betrifft eine leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The invention relates to a power-split continuously variable transmission device according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Aus der Praxis bekannte Antriebsstränge, die mit Handschaltgetrieben oder Automatgetrieben ausgeführt sind, werden zunehmend mit sogenannten Start-Stopp-Funktionen betrieben, um eine als Verbrennungsmotor ausgeführte Antriebsmaschine im Fahrzeugstillstand zur Senkung eines Kraftstoffverbrauches in gewünschtem Umfang abschalten zu können und bei einer Wiederanfahrt des Fahrzeuges mit der erforderlichen Spontanität wieder zuschalten zu können. Das Prinzip der Abschaltung des Motors wird auf einen Segelbetrieb eines Fahrzeuges übertragen, während dem die Antriebsmaschine bei Fahrzeuggeschwindigkeiten größer Null zur Senkung des Kraftstoffverbrauches abgeschaltet wird. Um Schleppverluste im Segelbetrieb im Bereich der abgeschalteten Antriebsmaschine zu vermeiden, wird die Antriebsmaschine bzw. der Verbrennungsmotor bekannterweise entweder durch einen mechanischen Freilauf im Getriebe oder durch das Öffnen einer Kupplung vom Getriebe und damit vom Abtrieb abgekoppelt. From the practice known powertrains that are designed with manual transmissions or automatic transmissions are increasingly operated with so-called start-stop functions to turn off an engine running as an internal combustion engine in the vehicle standstill to reduce fuel consumption to the desired extent and at a return of the vehicle with to be able to switch back to the required spontaneity. The principle of the shutdown of the engine is transferred to a sailing operation of a vehicle, during which the prime mover is switched off at vehicle speeds greater than zero to reduce fuel consumption. In order to avoid drag losses in sailing operation in the shutdown engine, the engine or the internal combustion engine is known to be decoupled either by a mechanical freewheel in the transmission or by opening a clutch from the transmission and thus the output.

Wird der Segelbetrieb verlassen, wird der Motor entweder durch einen Anlasser, wie einen Ritzelstarter oder dergleichen, oder eine Kupplung hochgeschleppt, was zu einer erhöhten Beanspruchung des Anlassers bzw. zu einem erhöhten Verschleiß im Bereich der Kupplung führt If the sailing operation is abandoned, the engine is either towed up by a starter, such as a pinion starter or the like, or a clutch, which leads to increased stress on the starter or to increased wear in the clutch

Derartige Fahrzeugantriebsstränge sind auch mit sogenannten leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtungen bzw. Mehrbereichsgetrieben ausgebildet. Diese sind oftmals mit zwei oder mehr Fahrbereichen ausgebildet, um einen beschränkten Spreizungsbereich eines Variators zu erweitern. Durch die Leistungsverzweigung wird versucht, eine Belastung eines Variators zu verringern, um eine Lebensdauer der Getriebevorrichtungen zu verlängern. Such vehicle drive trains are also formed with so-called power-split continuously variable transmission devices or multigrade transmissions. These are often formed with two or more driving ranges to extend a limited spread range of a variator. The power split attempts to reduce a load on a variator to extend gearbox life.

Nachteilhafterweise sind die Beanspruchungen eines Anlassers bzw. der Verschleiß im Bereich einer Kupplung, die unter anderem zur Darstellung einer Start-Stopp-Funktion verwendet werden, mit leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtungen in eingangsgekoppelter Anordnung mit einem Summiergetriebe, mittels dem eine sogenannte Geared-Neutral-Funktion darstellbar ist, bei der bei rotierendem Antrieb ein stillstehender Abtrieb möglich ist, nicht in gewünschtem Umfang reduzierbar. Disadvantageously, the stresses of a starter or the wear in the region of a clutch, which are used inter alia to represent a start-stop function, with power-split continuously variable transmission devices in input-coupled arrangement with a summation, by means of which a so-called geared neutral function can be displayed is, in the case of a rotating drive, a stationary output is possible, not reducible to the extent desired.

Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtungen sind unter anderem aus der DE 101 21 042 C1 , der DE 101 54 928 A1 oder auch aus der DE 102 48 400 A1 bekannt. Power-split continuously variable transmission devices are among others from the DE 101 21 042 C1 , of the DE 101 54 928 A1 or even from the DE 102 48 400 A1 known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels welcher ein möglichst verbrauchsgünstiger Segelbetrieb eines Fahrzeuges darstellbar ist. The present invention has for its object to provide a power-split continuously variable transmission device available, by means of which a fuel consumption as possible sailing operation of a vehicle can be displayed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention this object is achieved with a power-split continuously variable transmission device with the features of claim 1.

Bei der leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung mit einem Verteilergetriebe zum Verteilen eines an einer Getriebeeingangswelle anliegenden Drehmomentes zwischen einem einen Variator aufweisenden ersten Leistungspfad ist im Bereich des Variators eine Übersetzung des ersten Leistungspfades stufenlos variierbar. Im Bereich des zweiten Leistungspfades ist wenigstens eine konstante Übersetzung darstellbar. Die beiden Leistungspfade stehen über eine mechanische Kopplung mit einer Getriebeausgangswelle in Wirkverbindung. In the power-split continuously variable transmission device with a transfer case for distributing a voltage applied to a transmission input shaft torque between a variator having a first power path, a ratio of the first power path is continuously variable in the range of the variator. In the area of the second power path, at least one constant ratio can be displayed. The two power paths are operatively connected via a mechanical coupling to a transmission output shaft.

Erfindungsgemäß sind der erste Leistungspfad und der zweite Leistungspfad konstruktiv so aufeinander abgestimmt, dass eine Summe aus dem Verhältnis zwischen der stufenlos variierbaren Übersetzung des ersten Leistungspfades und der konstanten Übersetzung des zweiten Leistungspfades und des reziproken Wertes einer Umlaufübersetzung im Bereich zwischen der Getriebeeingangswelle und dem ersten Leistungspfad gleich eins einstellbar und eine Gesamtübersetzung der Getriebevorrichtung gleich null darstellbar ist According to the invention, the first power path and the second power path are structurally coordinated such that a sum of the ratio between the continuously variable transmission of the first power path and the constant transmission of the second power path and the reciprocal value of a circulation ratio in the region between the transmission input shaft and the first power path equal to one adjustable and a total ratio of the transmission device equal to zero can be displayed

Die leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung stellt ein leistungsverzweigtes Mehrbereichsgetriebe in ausgangsgekoppelter Anordnung mit einem Verteilergetriebe und einem Variator dar, bei der durch geeignete Wahl der konstanten Übersetzung im zweiten Leistungspfad und der Umlaufübersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle und dem ersten Leistungspfad durch entsprechende Verstellung des Variators eine Drehzahl der Getriebeeingangswelle von im Wesentlichen gleich Null bei gleichzeitig rotierendem Abtrieb, d.h. einer Drehzahl der Getriebeausgangswelle größer Null, darstellbar ist. Damit ist auf einfache Art und Weise eine Reduzierung von Schleppmomenten im Bereich einer mit der Getriebeeingangswelle gekoppelten Antriebsmaschine während eines Segelbetriebs, während dem die Antriebsmaschine abgeschaltet ist, reduzierbar, ohne die Antriebsmaschine hierfür vom restlichen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, beispielsweise über eine Kupplung oder dergleichen, abkoppeln zu müssen. Zusätzlich ist ein Wiederstart einer Antriebsmaschine nach Beendigung des Segelbetriebes ohne einen zusätzlichen Anlasser oder durch Verschleiß behaftetes Schließen einer Trennkupplung auf einfache Art und Weise durch eine gegenläufige Verstellung des Variators und ein damit einhergehendes Anschleppen der Antriebsmaschine auf kosten- und bauraumgünstige Art und Weise bei gleichzeitig geringem Bauteilverschleiß möglich. The power-split continuously variable transmission device is a power-split multi-range transmission in output-coupled arrangement with a transfer case and a variator in which by suitable choice of the constant ratio in the second power path and the circulation ratio between the transmission input shaft and the first power path by appropriate adjustment of the variator, a speed of the transmission input shaft of substantially equal to zero with simultaneously rotating output, ie a speed of the transmission output shaft greater than zero, can be displayed. This is in a simple manner a reduction of drag torque in the range coupled to the transmission input shaft drive machine during a sailing operation during which the drive machine is switched off, reducible, without the prime mover for this from the remaining drive train of a vehicle, for example via a clutch or the like decouple to have to. In addition, a restart of a prime mover after completion of sailing without an additional starter or wear-related closing a clutch in a simple manner by an opposite adjustment of the variator and a concomitant towing the engine in a cost and space-saving manner possible while low component wear.

Bei einer weiteren bauraumgünstigen und mit geringen Kosten herstellbaren Ausführungsform der leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung ist im Bereich des zweiten Leistungspfades wenigstens ein Planetenradsatz vorgesehen, der zur Darstellung mehrerer Übersetzungsbereiche im Bereich von wenigstens zwei Wellen über Schaltelemente mit wenigstens einer Welle des Verteilergetriebes verbindbar ist. In another embodiment of the power-split continuously variable transmission device that can be produced in a space-saving manner and at low cost, at least one planetary gearset is provided in the region of the second power path, which can be connected to at least one shaft of the transfer case via at least two shafts in the range of at least two shafts.

Ist die mit dem Planetenradsatz verbindbare Welle des Verteilergetriebe über ein weiteres Schaltelement mit der Getriebeausgangswelle verbindbar, ist ein Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt mit geringem Aufwand darstellbar. If the shaft of the transfer case, which can be connected to the planetary gearset, can be connected to the transmission output shaft via a further shift element, a transmission range for reversing can be represented with little effort.

Bei einer besonders bauraumgünstigen Ausführungsform der leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung sind das Verteilergetriebe, der wenigstens eine Planetenradsatz und der Variator sowie vorzugsweise die Getriebeeingangswelle und die Getriebeausgangswelle koaxial zueinander angeordnet. In a particularly space-saving embodiment of the power-split continuously variable transmission device, the transfer case, the at least one planetary gear and the variator and preferably the transmission input shaft and the transmission output shaft are arranged coaxially to one another.

Während der Darstellung eines Übersetzungsbereiches ist bei einer einfach betreibbaren und mit geringem konstruktivem Aufwand ausgeführten Weiterbildung der erfindungsgemäßen leistungsverzweigen stufenlosen Getriebevorrichtung, in dem der gesamte Leistungsfluss zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle über den Variator führbar und die Übersetzung der Getriebevorrichtung ohne Leistungsverzweigung mit geringen Leistungsverlusten stufenlos variierbar ist, das Verteilergetriebe über ein Schaltelement verblockbar, wobei die Spreizung des Übersetzungsbereiches dann vorzugsweise der Spreizung des Variators entspricht. During the representation of a transmission range is in an easily operable and executed with low design effort development of the power split continuously variable transmission device in which the entire power flow between the transmission input shaft and the transmission output shaft via the variator feasible and the ratio of the transmission device without power branching with low power losses continuously variable is, the transfer case via a switching element blockable, wherein the spreading of the gear range then preferably corresponds to the spreading of the variator.

Ist der Variator als mechanischer Reibradvariator mit wenigstens drei Wellen ausgebildet, ist ein anliegendes Drehmoment mit möglichst geringem Bauraumbedarf im Bereich des Variators in gewünschtem Umfang übertragbar und wandelbar. If the variator is designed as a mechanical friction wheel variator with at least three shafts, an applied torque with the smallest possible space requirement in the region of the variator is transferable and convertible to the desired extent.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform der leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung steht wenigstens eine Welle des Variators mit der Getriebeeingangswelle in Verbindung, eine weitere Welle des Variators ist mit der Getriebeausgangswelle wirkverbunden und eine zusätzliche Welle des Variators ist drehfest ausgeführt. In a structurally simple embodiment of the power-split continuously variable transmission device is at least one shaft of the variator with the transmission input shaft in conjunction, another shaft of the variator is operatively connected to the transmission output shaft and an additional shaft of the variator is rotatably executed.

Sind im Bereich der leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung wenigstens drei Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt und ein Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt mittels genau vier Schaltelementen darstellbar, wobei zur Darstellung der Übersetzungsbereiche jeweils eines der Schaltelemente geschlossen ist und die anderen Schaltelemente geöffnet sind und für einen Wechsel der Übersetzungsbereiche jeweils ein geschlossenes Schaltelement zu öffnen und jeweils ein geöffnetes Schaltelement zu schließen ist, ist die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung auf bauraum- und kostengünstige Art und Weise mit einem Schaltelementgrad gleich 1 ausgeführt, der zudem einen Betrieb der Getriebevorrichtung mit geringem Steuer- und Regelaufwand ermöglicht. Are in the range of power-split continuously variable transmission device at least three transmission ranges for forward drive and a range for reverse by exactly four switching elements representable, wherein one of the switching elements is closed to represent the translation areas and the other switching elements are open and a change of the transmission ranges each a closed switching element to open and to close in each case an open switching element, the transmission device according to the invention is designed in a space and cost-effective manner with a switching element degree equal to 1, which also allows operation of the transmission device with little control and regulation.

Um Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen möglichst komfortabel darstellen zu können, sind der Variator, das Verteilergetriebe und der wenigstens eine Planetenradsatz bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung so aufeinander abgestimmt, dass Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen synchron durchführbar sind. Dabei bietet eine zumindest annähernd synchrone Bereichsumschaltung die Möglichkeit, die Schaltelemente als schleppmomentarme Schaltelemente, wie Klauenschaltelemente, auszuführen. In order to be able to display changes between the transmission ranges as comfortably as possible, the variator, the transfer case and the at least one planetary gear set are matched to one another in a further advantageous embodiment of the power-split continuously variable transmission device such that changes between the transmission ranges can be carried out synchronously. In this case, an at least approximately synchronous range changeover offers the possibility of carrying out the switching elements as drag-moment-poor switching elements, such as claw switching elements.

Ist im Bereich des Variators ein negativer Übersetzungsbereich einstellbar, ist dem Variator bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung zur Anpassung des variablen Übersetzungsbereiches ein vor- oder nachgeschalteter zusätzlicher Planetenradsatz zur Drehzahlumkehr zugeordnet, wobei eine Welle des zusätzlichen Planetenradsatzes mit der drehfesten Welle des Variators und wenigstens eine weitere Welle des zusätzlichen Planetenradsatzes mit der Welle des Variators gekoppelt ist, die mit der Getriebeeingangswelle in Wirkverbindung stehen. If a negative transmission range is adjustable in the region of the variator, the variator in a further embodiment of the transmission device according to the invention for adjusting the variable transmission range associated with a forward or downstream additional planetary gear set for speed reversal, wherein a shaft of the additional planetary gear set with the rotatable shaft of the variator and at least another shaft of the additional planetary gear set is coupled to the shaft of the variator, which are in operative connection with the transmission input shaft.

Um die Spreizung des Variators in gewünschtem Umfang an den jeweils vorliegenden Anwendungsfall mit geringem Aufwand anpassen zu können, steht die Welle des Variators bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung über den zusätzlichen Planetenradsatz mit der Getriebeausgangswelle in Wirkverbindung. In order to adapt the spread of the variator in the desired extent to the particular application with little effort, the shaft of the variator in a further advantageous embodiment of the power-split continuously variable transmission device via the additional planetary gear set with the transmission output shaft in operative connection.

Ist ein Reibrad des Variators zumindest bereichsweise wenigstens annähernd kegelförmig ausgeführt, ist ein anliegendes Drehmoment mit möglichst geringem Bauraumbedarf des Variators in gewünschtem Umfang übertragbar und wandelbar. Dabei besteht die Möglichkeit, dass das Reibrad zumindest bereichsweise mit einer geraden, einer konvexen und/oder einer konkaven Außenhülle eines geraden Kreiskegels, eines elliptischen Paraboloids und/oder eines ein- oder zweischaligen Hyperboloids ausgeführt ist. If a friction wheel of the variator is designed to be at least approximately conical, at least in regions, an applied torque with the smallest possible space requirement of the variator is transferable and convertible to the desired extent. There is the possibility that the friction wheel at least partially with a straight, a convex and / or a concave outer shell of a straight circular cone, an elliptical paraboloid and / or a mono- or bivalve hyperboloid is executed.

Bei einer Ausgestaltung des Variators einem Planetenradsatz entsprechend mit einem Reibflächen aufweisenden Hohlrad, dem als Planetenrad ausgebildeten Reibrad und einem ebenfalls Reibflächen aufweisenden Sonnenrad, wobei das zumindest bereichsweise kegelförmig ausgeführte Planetenrad mit seinen kegelförmigen Bereichen jeweils mit den kegelförmig ausgeführten Reibflächen des Sonnenrades und des Hohlrades reibschlüssig in Wirkverbindung steht, ist die leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung auf einfache Art und Weise mit einer kompakten Bauweise kostengünstig herstellbar, mit der ein Fahrzeug verbrauchsgünstig betreibbar ist. In one embodiment of the variator a Planetenradsatz corresponding with a friction surfaces having ring gear, designed as a planetary friction wheel and also having friction surfaces sun gear, said at least partially cone-shaped planetary gear with its conical portions each with the conical friction surfaces of the sun gear and the ring gear frictionally engaged in Active connection is the power-split continuously variable transmission device in a simple manner with a compact design inexpensive to produce, with a vehicle is low-consumption operable.

Ist das Planetenrad als Doppelkegelstumpf ausgebildet, wobei jeweils ein Radius der Kegelstumpfbereiche des Planetenrades von den einander zugewandten Bereichen der Kegelstumpfbereiche in Richtung der voneinander abgewandten Bereiche der Kegelstumpfbereiche stetig zu- oder stetig abnimmt und das Hohlrad sowie das Sonnenrad geteilt ausgebildet sind, und wobei jeweils ein erster Teil des Hohlrades und des Sonnenrades jeweils mit ihren kegeligen Reibflächen am ersten Kegelstumpfbereich des Planetenrades anliegen, während ein zweiter Teil des Hohlrades und des Sonnenrades jeweils mit ihren kegeligen Reibflächen am zweiten Kegelstumpfbereich des Planetenrades anliegen, ist die Übersetzung im Bereich des Variators vorteilhafterweise durch Spreizen der Teile des Hohlrades oder des Sonnenrades bei gleichzeitig geringen Biegemomentbelastungen im Bereich des Planetenrades variierbar. If the planet gear is formed as a double truncated cone, wherein in each case a radius of the truncated conical regions of the planetary gear steadily from the mutually facing portions of the truncated conical portions in the direction of the mutually remote portions of the truncated conical regions or continuously decreases and formed the ring gear and the sun gear, and wherein each one first part of the ring gear and the sun gear abut each with their conical friction surfaces on the first truncated cone portion of the planet gear, while a second part of the ring gear and the sun gear abut each with their conical friction surfaces on the second truncated cone portion of the planet gear, the translation in the range of the variator advantageously by spreading the parts of the ring gear or the sun gear at the same time low bending moment loads in the range of the planet wheel variable.

Hierfür sind die Teile des Hohlrades und des Sonnenrades bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung zum Variieren der Übersetzung des Variators in axialer Erstreckung des Planetenrades aufeinander zu- oder voneinander wegbewegbar ausgebildet, wobei das Planetenrad in Bezug auf das Hohlrad und das Sonnenrad in radialer Richtung sowie gegenüber einem Planetensteg verschiebbar ist, in dem das Planetenrad drehbar gelagert ist. For this purpose, the parts of the ring gear and the sun gear in a further advantageous embodiment of the power-split continuously variable transmission device according to the invention for varying the ratio of the variator in the axial extent of the planet gear to each other or movable away from each other, wherein the planet gear with respect to the ring gear and the sun gear in radial direction and against a planetary web is displaceable, in which the planet gear is rotatably mounted.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf. Both the features specified in the claims and the features specified in the following embodiments of the transmission device according to the invention are each suitable alone or in any combination with each other to further develop the subject invention. The respective feature combinations represent no limitation with respect to the development of the subject matter according to the invention, but essentially have only an exemplary character.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Further advantages and advantageous embodiments of the transmission device according to the invention will become apparent from the claims and the embodiments described in principle below with reference to the drawings, the same reference numerals are used in the description of the various embodiments in favor of clarity for construction and functionally identical components.

Es zeigt: It shows:

1 ein Getriebeschema der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung; 1 a transmission diagram of the transmission device according to the invention;

2 ein Schaltschema der Getriebevorrichtung gemäß 1; 2 a circuit diagram of the transmission device according to 1 ;

3 ein Räderschema der erfindungsgemäßen stufenlosen leistungsverzweigten Getriebevorrichtung gemäß 1; 3 a gear scheme of the continuously variable power-split transmission device according to the invention 1 ;

4 ein Räderschema einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen stufenlosen leistungsverzweigten Getriebevorrichtung mit lediglich zwei Planetenradsätzen; 4 a gear scheme of another embodiment of the invention stepless power-split transmission device with only two planetary gear sets;

5 eine schematisierte Einzeldarstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Variators der Getriebevorrichtung gemäß 1 bzw. 4; und 5 a schematic single representation of a first preferred embodiment of a variator of the transmission device according to 1 respectively. 4 ; and

6 eine 5 entsprechende Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Variators der Getriebevorrichtung gemäß 1 bzw. gemäß 4. 6 a 5 corresponding representation of a second preferred embodiment of the variator of the transmission device according to 1 or according to 4 ,

1 zeigt eine schematische Darstellung einer leistungsverzweigten stufenlosen Getriebevorrichtung 1, die im Bereich einer Getriebeeingangswelle 2 über ein Anfahrelement 3 mit Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Antriebsmaschine 4 in Wirkverbindung steht. Die Antriebsmaschine 4 ist vorliegend als Brennkraftmaschine, vorzugsweise als Dieselbrennkraftmaschine, ausgebildet und kann in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles auch als Benzinmotor ausgeführt sein. 1 shows a schematic representation of a power split continuously variable transmission device 1 , which are in the range of a transmission input shaft 2 via a starting element 3 with torsional vibration damper with a prime mover 4 is in active connection. The prime mover 4 is presently as an internal combustion engine, preferably as a diesel internal combustion engine, and may be designed as a gasoline engine depending on the particular application case.

Ein von der Antriebsmaschine 4 zur Verfügung stehendes und im Bereich der Getriebeeingangswelle 2 anliegendes Drehmoment ist über einen ersten Leistungspfad 5 und einen zweiten Leistungspfad 6 führbar, wobei im ersten Leistungspfad 5 ein Variator 8 zum Variieren der Übersetzung ivar des ersten Leistungspfades 5 und im zweiten Leistungspfad 6 mechanische Übersetzungskomponenten 10 zur Darstellung einer konstanten Übersetzung ik vorgesehen sind, womit die Gesamtübersetzung der Getriebevorrichtung 1 über den Variator 8 in gewünschtem Umfang stufenlos veränderbar ist. Die jeweils über die beiden Leistungspfade 5 und 6 geführten Anteile des getriebeeingangsseitig im Bereich der Getriebeeingangswelle 2 anliegenden Drehmomentes werden im Bereich eines Verteilergetriebes 9 zwischen den Leistungspfaden 5 und 6 aufgeteilt und in Richtung der Getriebeausgangswelle 7 geführt. Die beiden Leistungspfade 5 und 6 stehen über eine mechanische Kopplung 9A mit der Getriebeausgangswelle 7 in Wirkverbindung. Im Bereich der mechanischen Kopplung 9A wird das über die Getriebevorrichtung 1 von der Getriebeeingangswelle 2 in Richtung der Getriebeausgangswelle 7 geführte Drehmoment wieder aufsummiert. One from the prime mover 4 available and in the area of the transmission input shaft 2 applied torque is via a first power path 5 and a second power path 6 feasible, being in the first power path 5 a variator 8th for varying the ratio ivar of the first performance path 5 and in the second power path 6 mechanical translation components 10 to represent a constant translation ik are provided, whereby the overall ratio of the transmission device 1 over the variator 8th is infinitely variable in the desired extent. Each of the two power paths 5 and 6 Guided portions of the transmission input side in the transmission input shaft 2 applied torque are in the range of a transfer case 9 between the service paths 5 and 6 divided and in the direction of the transmission output shaft 7 guided. The two performance paths 5 and 6 are via a mechanical coupling 9A with the transmission output shaft 7 in active connection. In the field of mechanical coupling 9A is that about the transmission device 1 from the transmission input shaft 2 in the direction of the transmission output shaft 7 Guided torque summed up again.

In der Getriebevorrichtung 1 sind vorliegend drei Übersetzungsbereiche V1 bis V3 für Vorwärtsfahrt und ein Übersetzungsbereich R für Rückwärtsfahrt darstellbar, wobei das Verteilergetriebe 9, die vorzugsweise als Planetenradsatz ausgeführte mechanische Übersetzungskomponente 10 und der Variator 8 hierfür im Bereich von Wellen 11, 12, 13 und 14 miteinander in Wirkverbindung stehen und zur Darstellung der drei Übersetzungsbereiche V1 bis V3 für Vorwärtsfahrt sowie des einen Übersetzungsbereiches R für Rückwärtsfahrt im Bereich weiterer Wellen 15, 16, 14, 13, 11, 12, 18 über Schaltelemente S1 bis S3 und SR miteinander koppelbar sind. Eine Übersetzung der Getriebevorrichtung 1 ist innerhalb der Übersetzungsbereiche V1 bis V3 und R über den Variator 8 jeweils stufenlos variierbar. In the transmission device 1 are present three translation ranges V1 to V3 for forward drive and a range of translation R for reverse drive representable, wherein the transfer case 9 , The mechanical transmission component preferably designed as a planetary gear set 10 and the variator 8th for this in the range of waves 11 . 12 . 13 and 14 are in operative connection with one another and for the representation of the three translation ranges V1 to V3 for forward travel and of a transmission range R for reversing in the area of further waves 15 . 16 . 14 . 13 . 11 . 12 . 18 can be coupled to each other via switching elements S1 to S3 and SR. A translation of the transmission device 1 is within the gear ranges V1 to V3 and R via the variator 8th each infinitely variable.

Der Variator 8 ist als mechanischer Reibradvariator mit wenigstens drei Wellen 12, 13 und 17 ausgebildet. Um die Spreizung des Variators 8 in gewünschtem Umfang an den jeweils vorliegenden Anwendungsfall anpassen zu können, ist der Variator 8 im Bereich der Welle 13 im ersten Leistungspfad 5 mit einem zusätzlichen Planetenradsatz 19 im Bereich einer Welle 20 des zusätzlichen Planetenradsatzes 19 verbunden. Eine weitere Welle 21 des zusätzlichen Planetenradsatzes 19 ist über die Koppelstelle 9A mit der Getriebeausgangswelle 7 verbunden. The variator 8th is a mechanical Reibradvariator with at least three waves 12 . 13 and 17 educated. To spread the variator 8th to be able to adapt to the particular application in the desired scope is the variator 8th in the area of the wave 13 in the first performance path 5 with an additional planetary gear set 19 in the area of a wave 20 of the additional planetary gear set 19 connected. Another wave 21 of the additional planetary gear set 19 is via the coupling point 9A with the transmission output shaft 7 connected.

Um die Getriebevorrichtung 1 zumindest in radialer Richtung bauraumgünstig ausführen zu können, sind das Verteilergetriebe 9, der wenigstens eine weitere Planetenradsatz 10, der Variator 8 und der zusätzliche Planetenradsatz 19 in der später näher beschriebenen Art und Weise und damit auch die Getriebeeingangswelle 2 sowie die Getriebeausgangswelle 7 koaxial zueinander angeordnet. To the transmission device 1 At least in the radial direction to perform space-saving, are the transfer case 9 that at least one more planetary gear set 10 , the variator 8th and the additional planetary gear set 19 in the manner described in more detail later and thus also the transmission input shaft 2 and the transmission output shaft 7 arranged coaxially with each other.

Die Getriebevorrichtung 1 stellt ein leistungsverzweigtes Mehrbereichsgetriebe in ausgangsgekoppelter Anordnung dar, bei dem durch geeignete Wahl der konstanten Übersetzung ik und einer Umlaufübersetzung i1var zwischen der Getriebeeingangswelle 2 und dem ersten Leistungspfad 5 durch entsprechende Übersetzungsverstellung im Bereich des Variators 8 ein stehender Antrieb bei gleichzeitig rotierendem Abtrieb darstellbar ist und eine Drehzahl n1 der Getriebeeingangswelle 2 gleich Null und eine Drehzahl n2 der Getriebeausgangswelle 7 größer Null ist. Damit ist auf einfache Art und Weise während eines Segelbetriebes eines Fahrzeuges eine Schleppmomentreduzierung bei abgeschalteter Antriebsmaschine 4 erzielbar, ohne die Antriebsmaschine 4 hierfür von der Getriebeeingangswelle 2 abkoppeln zu müssen. Durch eine gegenläufige Verstellung des Variators 8 ist ein Anschleppen der Antriebsmaschine 4 ohne Verwendung einer Kupplung, eines Anlassers oder eines Elektromotors möglich. The transmission device 1 represents a power-split multi-range transmission in output-coupled arrangement, in which by suitable choice of the constant ratio ik and a circulation ratio i1var between the transmission input shaft 2 and the first power path 5 by appropriate translation adjustment in the area of the variator 8th a stationary drive with simultaneously rotating output can be displayed and a speed n1 of the transmission input shaft 2 equal to zero and a speed n2 of the transmission output shaft 7 greater than zero. This is in a simple manner during a sailing operation of a vehicle a drag torque reduction with the prime mover off 4 achievable, without the prime mover 4 for this purpose of the transmission input shaft 2 to disconnect. By an opposite adjustment of the variator 8th is a towing the prime mover 4 possible without the use of a clutch, a starter or an electric motor.

2 zeigt ein tabellarisches Schaltschema der Getriebevorrichtung 1. Aus dem Schaltschema geht hervor, dass zur Darstellung des ersten Übersetzungsbereiches V1 für Vorwärtsfahrt das Schaltelement S1 zu schließen ist, während die anderen Schaltelemente S2, S3 und SR in geöffnetem Betriebszustand vorliegen. Liegt eine entsprechende Anforderung zur Darstellung des zweiten Übersetzungsbereiches V2 für Vorwärtsfahrt vor, ist das erste Schaltelement S1 bei aktuell eingelegtem ersten Übersetzungsbereich V1 für Vorwärtsfahrt zu öffnen und das zweite Schaltelement S2 zu schließen, während das dritte Schaltelement S3 und das Schaltelement SR in geöffnetem Betriebszustand belassen werden. Soll ausgehend vom zweiten Übersetzungsbereich V2 für Vorwärtsfahrt der dritte Übersetzungsbereich V3 für Vorwärtsfahrt in der Getriebevorrichtung 1 eingelegt werden, ist hierfür das zweite Schaltelement S2 zu öffnen und das dritte Schaltelement S3 zu schließen, während das erste Schaltelement S1 und das Schaltelement SR in geöffnetem Betriebszustand belassen werden. Liegt wiederum eine entsprechende Anforderung zur Darstellung des Übersetzungsbereiches R für Rückwärtsfahrt vor, ist das Schaltelement SR zu schließen, während die Schaltelemente S1 bis S3 in geöffnetem Betriebszustand zu überführen bzw. zu halten sind. 2 shows a tabular circuit diagram of the transmission device 1 , From the circuit diagram shows that to represent the first gear ratio V1 for forward drive, the switching element S1 is to close, while the other switching elements S2, S3 and SR are in the open operating state. If there is a corresponding requirement for the display of the second transmission range V2 for forward travel, the first shift element S1 is to be opened and the second shift element S2 to be closed while the first shift range V1 is currently engaged, while the third shift element S3 and the shift element SR remain in the open operating state become. Starting from the second transmission range V2 for forward travel, the third transmission range V3 for forward travel in the transmission device 1 For this purpose, the second switching element S2 to open and close the third switching element S3, while the first switching element S1 and the switching element SR are left in the open operating state. In turn, if there is a corresponding requirement for displaying the transmission range R for reverse drive, the switching element SR is to close, while the switching elements S1 to S3 are to be transferred or kept in the open operating state.

Bei eingelegtem zweiten Übersetzungsbereich V2 für Vorwärtsfahrt wird das gesamte über die Getriebeeingangswelle 2 in die Getriebevorrichtung 1 eingeleitete Drehmoment über den Variator 8 in Richtung der Getriebeausgangswelle 7 ohne Leistungsverzweigung geführt, womit der zweite Übersetzungsbereich V2 einen sogenannten Direktfahrbereich darstellt, dessen Spreizung der Spreizung des Variators 8 entspricht. When the second gear ratio V2 for forward travel is engaged, the whole is transmitted via the transmission input shaft 2 into the transmission device 1 introduced torque via the variator 8th in the direction of the transmission output shaft 7 performed without power split, whereby the second gear range V2 represents a so-called direct drive range, the spread of the spread of the variator 8th equivalent.

Um die Schaltelemente S2 und S3 als schleppmomentarme Schaltelemente, z.B. als formschlüssige Schaltelemente, ausführen zu können, sind die jeweils im ersten Leistungspfad angeordneten Baugruppen an die konstante Übersetzung ik des die Bereichswechsel bestimmenden zweiten Leistungspfades 6 angepasst und daher Wechsel im dafür erforderlichen Umfang zwischen den Übersetzungsbereichen V1 bis V3 wenigstens annähernd synchron durchführbar. Die Bereichswechsel zwischen der ersten Übersetzung V1 für Vorwärtsfahrt und der Übersetzung R für Rückwärtsfahrt sind nicht synchron durchführbar, weshalb die Schaltelemente S1 und SR als Reibschaltelemente auszubilden sind. In order to perform the switching elements S2 and S3 as schleppmomentarme switching elements, such as a form-locking switching elements, which are each arranged in the first power path modules to the constant translation ik of the area change determining second power path 6 adapted and therefore change in the required extent between the translation areas V1 to V3 at least approximately synchronously feasible. The range change between the first gear ratio V1 for forward travel and the gear ratio R for reverse travel are not synchronous feasible, which is why the switching elements S1 and SR are to be designed as Reibschaltelemente.

Damit die Drehzahl n1 der Getriebeeingangswelle 2 während eines Segelbetriebes in gewünschtem Umfang auf null absenkbar ist, ist bei der Auslegung der Getriebevorrichtung 1 die Umlaufübersetzung i1var gemäß nachfolgendem formelmäßigem Zusammenhang (I) zu ermitteln: i1var = (n1 – nk)/(nvar – nk) (I) So that the speed n1 of the transmission input shaft 2 during a sailing operation is lowered to the desired extent to zero, is in the design of the transmission device 1 determine the circulation ratio i1var according to the following formula (I): i1var = (n1-nk) / (nvar -nk) (I)

Dabei entspricht die Variable nk der Drehzahl der Welle 15 des weiteren Planetenradsatzes 10, während die Variable nvar die Drehzahl der Welle 12 des Variators 8 bzw. der Welle 11 des Verteilergetriebes 9 bezeichnet. The variable nk corresponds to the speed of the shaft 15 the other planetary gear set 10 while the variable nvar is the speed of the shaft 12 of the variator 8th or the shaft 11 of the transfer case 9 designated.

Unter Berücksichtigung des formelmäßigen Zusammenhanges (I) in Verbindung mit den Übersetzungen ivar und ik ist die Gesamtübersetzung ig der Getriebevorrichtung 1 gemäß dem formelmäßigen Zusammenhang (II) allgemeingültig bestimmbar. ig = i1var × (ivar – ik) + ik (II) Taking into account the formulaic relationship (I) in connection with the translations ivar and ik, the overall ratio of the transmission device is 1 generally determinable according to the formula (II). ig = i1var × (ivar - ik) + ik (II)

Um den Stillstand der Getriebeeingangswelle 2 bei gleichzeitig rotierendem Abtrieb der Getriebevorrichtung 1 darstellen zu können, ist die Übersetzung ig auf null einzustellen. Daraus folgt, dass das Verhältnis zwischen der variablen Übersetzung ivar und der konstanten Übersetzung ik addiert mit dem Reziprokwert der Umlaufübersetzung i1var zwischen der Getriebeeingangswelle 2 und dem ersten Leistungszweig 5 gleich 1 ist, wobei dies für den Fahrbereich V1 bis V3 bzw. R gilt, in dem die gesamte Übersetzung ig der Getriebevorrichtung 1 gleich Null sein soll. Daraus ergibt sich folgender formelmäßiger Zusammenhang (III): (ivar/ik) + (1/i1var) = 1 (III) To the standstill of the transmission input shaft 2 with simultaneously rotating output of the transmission device 1 to be able to represent the translation ig is set to zero. It follows that the ratio between the variable ratio ivar and the constant ratio ik adds to the reciprocal of the speed ratio i1var between the transmission input shaft 2 and the first power branch 5 equal 1 is, this applies to the driving range V1 to V3 and R, in which the entire translation ig of the transmission device 1 should be zero. This results in the following formula (III): (ivar / ik) + (1 / i1var) = 1 (III)

Oftmals werden Verteilergetriebe wie das Verteilerplanetengetriebe 9 der Getriebevorrichtung 1 über ihre Standübersetzung iOD charakterisiert bzw. beschrieben. Wird die Standübersetzung iOD anstelle der Umlaufübersetzung i1var verwendet, ergeben sich sechs voneinander unabhängige Bedingungen zur Erreichung eines stehenden Antriebs bei gleichzeitig rotierendem Antrieb, die für die jeweilige Anbindungsvariante der Wellen 18, 11 und 15 des Verteilergetriebes 9 gültig sind. Die Umrechnung zwischen der Umlaufübersetzung i1var und der Standübersetzung iOD ist mittels der sogenannten Willis-Gleichung durchführbar. Transfer boxes often become like the distributor planetary gearbox 9 the transmission device 1 characterized or described about their state translation iOD. If the stand ratio iOD is used instead of the circulating ratio i1var, six independent conditions result for the achievement of a stationary drive with simultaneously rotating drive, which corresponds to the respective connection variant of the shafts 18 . 11 and 15 of the transfer case 9 are valid. The conversion between the circulation ratio i1var and the state translation iOD can be carried out by means of the so-called Willis equation.

Ist das Verteilerplanetengetriebe 9 als dreiwelliger Planetenradsatz mit einem Hohlrad, einem Steg und einem Sonnenrad ausgeführt, ist der formelmäßige Zusammenhang (III) bei einer Ausführung der Welle 11 als Sonne, der Welle 15 als Steg und der Welle 18 als Hohlrad folgendermaßen: (ivar/ik) + iOD = 1 (IV) Is the distributor planetary gearbox 9 designed as a three-shaft planetary gear set with a ring gear, a web and a sun gear, the formulaic relationship (III) in one embodiment of the shaft 11 as the sun, the wave 15 as a bridge and the wave 18 as ring gear as follows: (ivar / ik) + iOD = 1 (IV)

Ist im Unterschied dazu die Welle 18 als Sonne, die Welle 11 als Steg und die Welle 15 als Hohlrad ausgeführt, ist der formelmäßige Zusammenhang (III) wie folgt: (iOD × ik)/ivar – iOD = 1 (V) Is in contrast to the wave 18 as a sun, the wave 11 as a bridge and the wave 15 designed as a ring gear, the formulaic relationship (III) is as follows: (iOD × ik) / ivar - iOD = 1 (V)

Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, die Welle 11 als Sonne, die Welle 18 als Steg und die Welle 15 als Hohlrad auszuführen, wobei sich der formelmäßige Zusammenhang (III) dann wie folgt ergibt: iOD × ik/ivar = 1 (VI) Alternatively, there is also the option of the shaft 11 as a sun, the wave 18 as a bridge and the wave 15 as a ring gear, wherein the formula (III) is then given as follows: iOD × ik / ivar = 1 (VI)

Bei einer Ausgestaltung der Getriebevorrichtung 1, bei der die Welle 18 als Sonnenrad, die Welle 15 als Steg und die Welle 11 als Hohlrad ausgeführt sind, ist der formelmäßige Zusammenhang (III) gleich: iOD – (iOD × ivar)/ik = 1 (VII) In one embodiment of the transmission device 1 in which the wave 18 as a sun wheel, the wave 15 as a bridge and the wave 11 are designed as a ring gear, the formulaic relationship (III) is equal to: iOD - (iOD × ivar) / ik = 1 (VII)

Im Unterschied hierzu ist der formelmäßige Zusammenhang (III) bei einer Ausführung der Welle 15 als Sonne, der Welle 18 als Steg und der Welle 11 als Hohlrad wie folgt: iOD × ivar/ik = 1 (VIII) In contrast to this, the formulaic relation (III) in one embodiment of the wave 15 as the sun, the wave 18 as a bridge and the wave 11 as a ring gear as follows: iOD × ivar / ik = 1 (VIII)

Bei einer Anbindungsvariante der Wellen des Verteilerplanetengetriebes 9, bei der die Welle 15 als Sonnenrad, die Welle 11 als Steg und die Welle 18 als Hohlrad ausgeführt sind, ist die sechste Bedingung gleich: (ik/ivar) + iOD = 1 (IX) For a connection variant of the shafts of the distributor planetary gearbox 9 in which the wave 15 as a sun wheel, the wave 11 as a bridge and the wave 18 are designed as a ring gear, the sixth condition is the same: (ik / ivar) + iOD = 1 (IX)

In 3 ist ein Räderschema einer Ausführungsform der Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 dargestellt, bei der der Planetenradsatz 10 des zweiten Leistungspfades 6 im Bereich der als Sonnenrad ausgeführten Welle 16 über das erste Schaltelement S1 mit der als Steg ausgebildeten Welle 15 des Verteilergetriebes 9 koppelbar ist, während die Welle 15 des Verteilergetriebes 9 über das dritte Schaltelement S3 mit der als Steg ausgebildeten Welle 14 des Planetenradsatzes 10 in Wirkverbindung bringbar ist. Eine als Hohlrad ausgeführte Welle 18A des Planetenradsatzes 10 ist vorliegend wie die Welle 17 des Variators 8 und eine vorliegend als Steg ausgeführte Welle 22 des zusätzlichen Planetenradsatzes 19 gehäuseseitig drehfest festgelegt. In 3 FIG. 10 is a timing diagram of one embodiment of the transmission device. FIG 1 according to 1 shown at the planetary gear set 10 the second power path 6 in the area of the sun gear 16 via the first switching element S1 with the formed as a web shaft 15 of the transfer case 9 can be coupled while the shaft 15 of the transfer case 9 via the third switching element S3 with the formed as a web shaft 14 of the planetary gear set 10 can be brought into operative connection. A designed as a ring gear shaft 18A of the planetary gear set 10 is present like the wave 17 of the variator 8th and a present case designed as a bridge wave 22 of the additional planetary gear set 19 fixed on the housing side.

Zusätzlich steht der Planetenradsatz 10 im Bereich seines Steges 14 mit der als Hohlrad ausgebildeten Welle 21 des zusätzlichen Planetenradsatzes 19 drehfest im Bereich der mechanischen Kopplung 9A in Wirkverbindung. Über das zweite Schaltelement S2 sind die als Sonnenrad ausgeführte Welle 11 und die als Hohlrad ausgebildete Welle 18 des Verteilergetriebes 9 drehfest miteinander verbindbar, wobei in geschlossenem Betriebszustand des zweiten Schaltelementes S2 die Welle 12 des Variators 8 direkt mit der Getriebeeingangswelle 2 verbunden ist. In addition, the planetary gear set 10 in the area of his jetty 14 with the shaft formed as a ring gear 21 of the additional planetary gear set 19 non-rotatable in the area of mechanical coupling 9A in active connection. About the second switching element S2 are designed as a sun gear shaft 11 and the shaft formed as a ring gear 18 of the transfer case 9 rotatably connected to one another, wherein in the closed operating state of the second switching element S2, the shaft 12 of the variator 8th directly with the transmission input shaft 2 connected is.

Zusätzlich ist der Variator 8 im Bereich der Welle 13 mit der als Sonnenrad ausgeführten Welle 20 des zusätzlichen Planetenradsatzes 19 drehfest verbunden und über das Schaltelement SR mit der Welle 15 des Verteilergetriebes 9 in Wirkverbindung bringbar. In addition, the variator 8th in the area of the wave 13 with the shaft designed as a sun gear 20 of the additional planetary gear set 19 rotatably connected and via the switching element SR with the shaft 15 of the transfer case 9 can be brought into operative connection.

Im Unterschied zu der Ausführung der Getriebevorrichtung 1 gemäß 3 zeigt 4 eine Ausgestaltung der Getriebevorrichtung 1, die ohne den zusätzlichen Planetenradsatz 19 ausgebildet ist, über den die Übersetzung ivar des ersten Leistungspfades 5 in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles in gewünschtem Umfang anpassbar ist. Bei der Getriebevorrichtung 1 gemäß 3 ist der zusätzliche Planetenradsatz 19 dem Variator 8 nachgeschaltet. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht auch die Möglichkeit, den zusätzlichen Planetenradsatz 19 dem Variator 8 im Leistungsfluss vorzuschalten. In contrast to the embodiment of the transmission device 1 according to 3 shows 4 An embodiment of the transmission device 1 that without the additional planetary gear set 19 is formed, on the translation ivar the first power path 5 is customizable to the desired extent depending on the particular application. In the transmission device 1 according to 3 is the additional planetary gear set 19 the variator 8th downstream. Depending on the particular application, there is also the possibility of the additional planetary gear set 19 the variator 8th upstream in the power flow.

Bei der Getriebevorrichtung 1 gemäß 4 ist die Welle 14 bzw. der Steg des zusätzlichen Planetenradsatzes 10 direkt mit der Welle 13 des Variators verbunden, die wiederum direkt mit der Getriebeausgangswelle 7 gekoppelt ist, womit durch den Steg 13 des Variators 8 hindurchgegriffen wird. Durch den Wegfall des vor- oder nachgeschalteten zusätzlichen Planetenradsatzes 10 der Getriebevorrichtung 1 gemäß 3 ist über die Getriebevorrichtung 1 gemäß 4 in der dargestellten Ausführung keine Übersetzung für Rückwärtsfahrt darstellbar. In the transmission device 1 according to 4 is the wave 14 or the web of the additional planetary gear set 10 directly with the shaft 13 connected to the variator, which in turn directly to the transmission output shaft 7 is coupled, bringing through the bridge 13 of the variator 8th is accessed. By eliminating the upstream or downstream additional planetary gear set 10 the transmission device 1 according to 3 is about the transmission device 1 according to 4 in the illustrated embodiment, no translation for reversing representable.

5 und 6 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen des Variators 8 in schematisierter Einzeldarstellung, wobei der Variator 8 bei beiden Ausführungsformen jeweils einem Planetenradsatz entsprechend mit einem Reibflächen 24, 25 aufweisenden Hohlrad, das vorliegend der Welle 12 oder 13 des Variators 8 entspricht, mehreren als Planetenräder ausgebildeten Reibrädern 26 und einem ebenfalls Reibflächen 27, 28 aufweisenden Sonnenrad, das vorliegend der Welle 13 oder 12 entspricht, ausgeführt ist. Die Reibräder bzw. Planetenräder 26 sind bereichsweise kegelförmig ausgebildet und stehen mit ihren kegelförmigen Bereichen 29 und 30 jeweils mit den kegelförmig ausgeführten Reibflächen 27 und 28 des Sonnenrades 13 oder 12 und den Reibflächen 24, 25 des Hohlrades 12 oder 13 reibschlüssig in Wirkverbindung. 5 and 6 show two different embodiments of the variator 8th in a schematic individual representation, wherein the variator 8th in both embodiments each corresponding to a planetary gear set with a friction surfaces 24 . 25 having ring gear, the present case of the shaft 12 or 13 of the variator 8th corresponds to several friction wheels designed as planetary gears 26 and a likewise friction surfaces 27 . 28 having sun gear, the present of the wave 13 or 12 corresponds, is executed. The friction wheels or planet gears 26 are partially conical and stand with their conical areas 29 and 30 each with the cone-shaped running friction surfaces 27 and 28 of the sun wheel 13 or 12 and the friction surfaces 24 . 25 of the ring gear 12 or 13 frictionally engaged in operative connection.

Das Hohlrad 12 oder 13 und das Sonnenrad 13 oder 12 sind vorliegend jeweils geteilt ausgeführt. Gleichzeitig sind die Planetenräder 26 als Doppelkegelstümpfe ausgebildet. Ein Radius der Kegelstumpfbereiche 29 und 30 der Planetenräder nimmt von den einander zugewandten Bereichen der Kegelstumpfbereiche 29 und 30 in Richtung der voneinander abgewandten Bereichen der Kegelstumpfbereiche 29 und 30 stetig zu. Jeweils ein erster Teil des Hohlrades 12 oder 13 und ein erster Teil des Sonnenrades 13 oder 12 liegen mit ihren kegeligen Reibflächen 24 bzw. 27 an den ersten Kegelstumpfbereichen 29 der Planetenräder 26 an, während ein zweiter Teil 32 des Hohlrades 12 oder 13 und ein zweiter Teil 34 des Sonnenrades 15 oder 12 jeweils im Bereich ihrer kegeligen Reibflächen 25 bzw. 28 mit den zweiten Kegelstumpfbereichen 30 der Planetenräder 26 in Kontakt stehen. The ring gear 12 or 13 and the sun wheel 13 or 12 are here in each case divided executed. At the same time are the planet wheels 26 designed as a double-cone stumps. A radius of the truncated cone areas 29 and 30 the planet gears take from the mutually facing areas of the truncated cone areas 29 and 30 in the direction of the mutually remote areas of the truncated cone areas 29 and 30 steadily too. In each case a first part of the ring gear 12 or 13 and a first part of the sun wheel 13 or 12 lie with their conical friction surfaces 24 respectively. 27 at the first truncated cone areas 29 the planet wheels 26 while a second part 32 of the ring gear 12 or 13 and a second part 34 of the sun wheel 15 or 12 each in the region of their conical friction surfaces 25 respectively. 28 with the second truncated cone areas 30 the planet wheels 26 stay in contact.

Um die Übersetzung des Variators 8 verändern zu können, sind die Teile 31 und 32 des Hohlrades 12 oder 13 und die Teile 33 und 34 des Hohlrades 13 oder 12 in axialer Erstreckung der Planetenräder 26 aufeinander zu oder voneinander weg bewegbar ausgebildet. Die Planetenräder 26 sind in Bezug auf das Hohlrad 12 oder 13 und das Sonnenrad 13 oder 12 in die durch den Doppelpfeil Pfeil 35 gekennzeichneten radialen Richtungen gegenüber der vorliegend als Planetensteg ausgeführten Welle 17 des Variators 8 verschiebbar angeordnet, in der die Planetenräder 26 drehbar gelagert sind. Das bedeutet, dass die Teile 31 und 32 des Hohlrades 12 oder 13 und die Teile 33 und 34 des Hohlrades 13 oder 12 zum Verstellen der Übersetzung des Variators 8 lediglich gespreizt und nicht gezogen werden müssen. To the translation of the variator 8th being able to change are the parts 31 and 32 of the ring gear 12 or 13 and the parts 33 and 34 of the ring gear 13 or 12 in the axial extent of the planet gears 26 designed to move towards or away from each other. The planet wheels 26 are in relation to the ring gear 12 or 13 and the sun wheel 13 or 12 in the direction indicated by the double arrow 35 characterized radial directions relative to the present case designed as a planetary ridge wave 17 of the variator 8th slidably arranged, in which the planet gears 26 are rotatably mounted. That means the parts 31 and 32 of the ring gear 12 or 13 and the parts 33 and 34 of the ring gear 13 or 12 for adjusting the ratio of the variator 8th just spread and do not need to be pulled.

Im Unterschied hierzu nimmt der Radius der Kegelstumpfbereiche 29 und 30 der Planetenräder 26 des Variators 8 gemäß 6 von den einander zugewandten Bereichen der Kegelstumpfbereiche 29 und 30 in Richtung der voneinander abgewandten Bereichen der Kegelstumpfbereiche 29 und 30 stetig ab, womit eine Biegemomentbelastung der Planetenräder 26 bei der Ausführung des Variators 8 gemäß 6 geringer ist als bei der Ausführung des Variators 8 gemäß 5. In contrast, the radius of the truncated cone areas decreases 29 and 30 the planet wheels 26 of the variator 8th according to 6 from the mutually facing areas of the truncated cone areas 29 and 30 in the direction of the mutually remote areas of the truncated cone areas 29 and 30 steadily off, bringing a bending moment load of the planetary gears 26 in the execution of the variator 8th according to 6 is lower than when the variator is running 8th according to 5 ,

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Getriebevorrichtung transmission device
2 2
Getriebeeingangswelle Transmission input shaft
3 3
Anfahrelement mit Torsionsschwingungsdämpfer Starting element with torsional vibration damper
4 4
Antriebsmaschine prime mover
5 5
erster Leistungspfad first performance path
6 6
zweiter Leistungspfad second power path
7 7
Getriebeausgangswelle Transmission output shaft
8 8th
Variator variator
9 9
Verteilergetriebe Transfer Case
9A 9A
mechanische Kopplung mechanical coupling
10 10
weiterer Planetenradsatz another planetary gear set
11 11
Welle des Verteilergetriebes Shaft of the transfer case
12 12
Welle des Variators Wave of the variator
13 13
Welle des Variators Wave of the variator
14 14
Welle des weiteren Planetenradsatzes Wave of the further planetary gear set
15 15
Welle des Verteilergetriebes Shaft of the transfer case
16 16
Welle des weiteren Planetenradsatzes Wave of the further planetary gear set
17 17
Welle des Variators Wave of the variator
18 18
Welle des Verteilergetriebes Shaft of the transfer case
18A 18A
Welle des weiteren Planetenradsatzes Wave of the further planetary gear set
19 19
zusätzlicher Planetenradsatz additional planetary gear set
20 20
Welle des zusätzlichen Planetenradsatzes Wave of the additional planetary gear set
21 21
Welle des zusätzlichen Planetenradsatzes Wave of the additional planetary gear set
23 23
Welle des zusätzlichen Planetenradsatzes Wave of the additional planetary gear set
24, 25 24, 25
Reibfläche friction surface
26 26
Reibrad, Planetenrad des Variators Friction wheel, planetary gear of the variator
27, 28 27, 28
Reibfläche friction surface
29, 30 29, 30
kegelförmiger Bereich des Reibrades des Variators conical area of the friction wheel of the variator
31, 32 31, 32
Teil des Hohlrades des Variators Part of the ring gear of the variator
33, 34 33, 34
Teil des Sonnenrades des Variators Part of the sun wheel of the variator
n1 n1
Drehzahl der Getriebeeingangswelle Speed of the transmission input shaft
n2 n2
Drehzahl der Getriebeausgangswelle Speed of the transmission output shaft
nk nk
Drehzahl des zweiten Leistungspfades Speed of the second power path
nvar nvar
Drehzahl des ersten Leistungspfades Speed of the first power path
ik ik
konstante Übersetzung des zweiten Leistungspfades constant translation of the second performance path
ivar ivar
variable Übersetzung des ersten Leistungspfades variable translation of the first performance path
iOD iOD
Standübersetzung des Verteilergetriebes Stand translation of the transfer case
S1 bis S3 S1 to S3
Schaltelement switching element
V1 bis V3 V1 to V3
Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt Translation range for forward travel
R R
Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt Translation range for reversing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10121042 C1 [0006] DE 10121042 C1 [0006]
  • DE 10154928 A1 [0006] DE 10154928 A1 [0006]
  • DE 10248400 A1 [0006] DE 10248400 A1 [0006]

Claims (15)

Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung (1) mit einem Verteilergetriebe (9) zum Verteilen eines an einer Getriebeeingangswelle (2) anliegenden Drehmomentes zwischen einem einen Variator (8) aufweisenden ersten Leistungspfad (5) und einem zweiten Leistungspfad (6), wobei im Bereich des Variators (8) eine Übersetzung (ivar) des ersten Leistungspfades (5) stufenlos variierbar ist und im Bereich des zweiten Leistungspfades (6) wenigstens eine konstante Übersetzung (ik) darstellbar ist und die beiden Leistungspfade (5, 6) über eine mechanische Kopplung (9A) mit einer Getriebeausgangswelle (7) in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leistungspfad (5) und der zweite Leistungspfad (6) konstruktiv so aufeinander abgestimmt sind, dass eine Summe aus dem Verhältnis zwischen der stufenlos variierbaren Übersetzung (ivar) des ersten Leistungspfades (5) und der konstanten Übersetzung (ik) des zweiten Leistungspfades (6) und des reziproken Wertes einer Umlaufübersetzung (i1var) im Bereich zwischen der Getriebeeingangswelle (2) und dem ersten Leistungspfad (5) gleich eins einstellbar und eine Gesamtübersetzung (ig) der Getriebevorrichtung (1) gleich null darstellbar ist. Power split stepless transmission device ( 1 ) with a transfer case ( 9 ) for distributing one to a transmission input shaft ( 2 ) applied torque between a variator ( 8th ) having first power path ( 5 ) and a second power path ( 6 ), whereby in the area of the variator ( 8th ) a translation (ivar) of the first performance path ( 5 ) is infinitely variable and in the region of the second power path ( 6 ) at least one constant translation (ik) can be represented and the two performance paths ( 5 . 6 ) via a mechanical coupling ( 9A ) with a transmission output shaft ( 7 ) are in operative connection, characterized in that the first power path ( 5 ) and the second power path ( 6 ) are constructively coordinated so that a sum of the ratio between the infinitely variable ratio (ivar) of the first power path ( 5 ) and the constant translation (ik) of the second performance path ( 6 ) and the reciprocal of a circulation ratio (i1var) in the region between the transmission input shaft ( 2 ) and the first performance path ( 5 ) equals one and a total ratio (ig) of the transmission device ( 1 ) is equal to zero representable. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des zweiten Leistungspfades (6) wenigstens ein Planetenradsatz (10) vorgesehen ist, der zur Darstellung mehrerer Übersetzungsbereiche (V1, V3, R) im Bereich von wenigstens zwei Wellen (14, 16) über Schaltelemente (S1, S3) mit wenigstens einer Welle (15) des Verteilergetriebes (9) verbindbar ist. Power split stepless transmission device according to claim 1, characterized in that in the region of the second power path ( 6 ) at least one planetary gear set ( 10 ) is provided, which is for displaying a plurality of translation regions (V1, V3, R) in the range of at least two waves ( 14 . 16 ) via switching elements (S1, S3) with at least one shaft ( 15 ) of the transfer case ( 9 ) is connectable. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Planetenradsatz (10) verbindbare Welle (15) des Verteilergetriebes (9) über ein weiteres Schaltelement (SR) zur Darstellung eines Übersetzungsbereiches (R) für Rückwärtsfahrt mit der Getriebeausgangswelle (7) verbindbar ist. Power split stepless transmission device according to claim 2, characterized in that the with the planetary gear ( 10 ) connectable shaft ( 15 ) of the transfer case ( 9 ) via a further switching element (SR) for displaying a transmission range (R) for reversing with the transmission output shaft ( 7 ) is connectable. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergetriebe (9), der wenigstens eine Planetenradsatz (10, 19) und der Variator (8) koaxial zueinander angeordnet sind. Power split stepless transmission device according to claim 2 or 3, characterized in that the transfer case ( 9 ), the at least one planetary gear set ( 10 . 19 ) and the variator ( 8th ) are arranged coaxially with each other. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergetriebe (9) zur Darstellung eines Übersetzungsbereiches (V2), zu dem die gesamte Leistung zwischen der Getriebeeingangswelle (2) und der Getriebeausgangswelle (7) über den Variator (8) führbar ist, über ein Schaltelement (S2) verblockbar ist. Power split stepless transmission device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transfer case ( 9 ) for displaying a transmission range (V2), to which the entire power between the transmission input shaft ( 2 ) and the transmission output shaft ( 7 ) via the variator ( 8th ) Is feasible, via a switching element (S2) is blockable. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (8) als mechanischer Reibradvariator mit wenigstens drei Wellen (12, 13, 17) ausgebildet ist. Power split stepless transmission device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the variator ( 8th ) as a mechanical Reibradvariator with at least three waves ( 12 . 13 . 17 ) is trained. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Welle (12) des Variators (8) mit der Getriebeeingangswelle (2) in Verbindung steht, eine weitere Welle (13) des Variators (8) mit der Getriebeausgangswelle (7) wirkverbunden ist und eine zusätzliche Welle (17) des Variators (8) drehfest ausgeführt ist. Power split stepless transmission device according to claim 6, characterized in that at least one shaft ( 12 ) of the variator ( 8th ) with the transmission input shaft ( 2 ), another wave ( 13 ) of the variator ( 8th ) with the transmission output shaft ( 7 ) and an additional wave ( 17 ) of the variator ( 8th ) is designed rotationally fixed. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt (V1 bis V3) und ein Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt (R) mittels genau vier Schaltelementen (S1 bis S4) darstellbar sind, wobei zur Darstellung der Übersetzungsbereiche (V1 bis V3, R) jeweils eines der Schaltelemente (S1, S2, S3 oder S4) geschlossen ist und die anderen Schaltelemente (S2, S3, S4 oder S1) geöffnet sind und für einen Wechsel der Übersetzungsbereiche (V1, V2, V3, R) jeweils ein geschlossenes Schaltelement (S1, S2, S3 oder S4) zu öffnen und jeweils ein geöffnetes Schaltelement (S2, S3, S4 oder S1) zu schließen ist. Power-split stepless transmission device according to one of claims 5 to 7, characterized in that at least three transmission ranges for forward travel (V1 to V3) and a range of translation for reverse (R) by means of exactly four switching elements (S1 to S4) can be displayed, wherein the representation of the transmission ranges (V1 to V3, R) in each case one of the switching elements (S1, S2, S3 or S4) is closed and the other switching elements (S2, S3, S4 or S1) are open and for a change of the translation ranges (V1, V2, V3, R) in each case a closed switching element (S1, S2, S3 or S4) to open and in each case an open switching element (S2, S3, S4 or S1) is to close. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (8), das Verteilergetriebe (9) und der wenigstens eine Planetenradsatz (10, 19) aufeinander abgestimmt sind, dass Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen (V1, V2, V3) zumindest teilweise synchron durchführbar sind. Power split stepless transmission device according to claim 8, characterized in that the variator ( 8th ), the transfer case ( 9 ) and the at least one planetary gear set ( 10 . 19 ) are matched to one another that changes between the translation regions (V1, V2, V3) are at least partially synchronously feasible. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Variator (8) im ersten Leistungspfad (5) ein zusätzlicher Planetenradsatz (19) zugeordnet ist, wobei eine Welle (22) des zusätzlichen Planetenradsatzes (19) mit der drehfesten Welle (17) des Variators (8) und wenigstens eine weitere Welle (23) des zusätzlichen Planetenradsatzes (19) mit der Welle (13) des Variators (8) gekoppelt ist, die mit der Getriebeausgangswelle (7) in Wirkverbindung steht. Power split stepless transmission device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the variator ( 8th ) in the first performance path ( 5 ) an additional planetary gear set ( 19 ), wherein a wave ( 22 ) of the additional planetary gear set ( 19 ) with the non-rotatable shaft ( 17 ) of the variator ( 8th ) and at least one more wave ( 23 ) of the additional planetary gear set ( 19 ) with the wave ( 13 ) of the variator ( 8th ) coupled to the transmission output shaft ( 7 ) is in operative connection. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (13) des Variators (8) über den zusätzlichen Planetenradsatz (19) mit der Getriebeausgangswelle (7) in Wirkverbindung steht. Power split stepless transmission device according to claim 10, characterized in that the shaft ( 13 ) of the variator ( 8th ) via the additional planetary gear set ( 19 ) with the transmission output shaft ( 7 ) is in operative connection. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibrad (26) des Variators (8) zumindest bereichsweise wenigstens annähernd kegelförmig ausgeführt ist. Power-split stepless transmission device according to one of claims 6 to 11, characterized in that a friction wheel ( 26 ) of Variators ( 8th ) is performed at least partially at least approximately conical. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (8) einem Planetenradsatz entsprechend mit einem Reibflächen (24, 25) aufweisenden Hohlrad (12 oder 13), dem als Planetenrad ausgebildeten Reibrad (26) und einem ebenfalls Reibflächen (27, 28) aufweisenden Sonnenrad (13 oder 12) ausgeführt ist, wobei das zumindest bereichsweise kegelförmig ausgebildete Planetenrad mit seinen kegelförmigen Bereichen (29, 30) jeweils mit den kegelförmig ausgeführten Reibflächen (24, 25 bzw. 27, 28) des Hohlrades (12 oder 13) und des Sonnenrades (13 oder 12) reibschlüssig in Wirkverbindung steht. Power split stepless transmission device according to claim 12, characterized in that the variator ( 8th ) corresponding to a planetary gear set with a friction surfaces ( 24 . 25 ) having ring gear ( 12 or 13 ), designed as a planet wheel friction wheel ( 26 ) and a likewise friction surfaces ( 27 . 28 ) sun wheel ( 13 or 12 ) is executed, wherein the at least partially cone-shaped planetary gear with its conical regions ( 29 . 30 ) in each case with the cone-shaped friction surfaces ( 24 . 25 respectively. 27 . 28 ) of the ring gear ( 12 or 13 ) and the sun wheel ( 13 or 12 ) is frictionally engaged in operative connection. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenrad (26) als Doppelkegelstumpf ausgebildet ist, wobei jeweils ein Radius der Kegelstumpfbereiche (29, 30) des Planetenrades (26) von den einander zugewandten Bereichen der Kegelstumpfbereiche (29, 30) in Richtung der voneinander abgewandten Bereichen der Kegelstumpfbereiche (29, 30) stetig zu- oder stetig abnimmt und das Hohlrad (12 oder 13) sowie das Sonnenrad (13 oder 12) geteilt ausgebildet sind, und wobei jeweils ein erster Teil (31, 33) des Hohlrades (12 oder 13) und des Sonnenrades (13 oder 12) jeweils mit ihren kegeligen Reibflächen (24, 27) am ersten Kegelstumpfbereich (29) des Planetenrades (26) anliegen, während ein zweiter Teil (32, 34) des Hohlrades (12 oder 13) und des Sonnenrades (13 oder 12) jeweils mit ihren kegeligen Reibflächen (25 bzw. 28) am zweiten Kegelstumpfbereich (30) des Planetenrades (26) anliegen. Power split stepless transmission device according to claim 13, characterized in that the planetary gear ( 26 ) is formed as a double truncated cone, wherein in each case a radius of the truncated cone areas ( 29 . 30 ) of the planetary gear ( 26 ) from the mutually facing areas of the truncated cone areas ( 29 . 30 ) in the direction of the mutually remote areas of the truncated cone areas ( 29 . 30 ) steadily increases or decreases steadily and the ring gear ( 12 or 13 ) as well as the sun wheel ( 13 or 12 ) and in each case a first part ( 31 . 33 ) of the ring gear ( 12 or 13 ) and the sun wheel ( 13 or 12 ) each with their conical friction surfaces ( 24 . 27 ) at the first truncated cone area ( 29 ) of the planetary gear ( 26 ), while a second part ( 32 . 34 ) of the ring gear ( 12 or 13 ) and the sun wheel ( 13 or 12 ) each with their conical friction surfaces ( 25 respectively. 28 ) at the second truncated cone area ( 30 ) of the planetary gear ( 26 ) issue. Leistungsverzweigte stufenlose Getriebevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (31, 32) des Hohlrades (12 oder 13) und des Sonnenrades (13 oder 12) zum Variieren der Übersetzung des Variators (8) in axialer Erstreckung des Planetenrades (26) aufeinander zu oder voneinander weg bewegbar ausgebildet sind, wobei das Planetenrad (26) in Bezug auf das Hohlrad (12 oder 13) und das Sonnenrad (13 oder 12) in radialer Richtung sowie gegenüber einem Planetensteg (17) verschiebbar ist, in dem das Planetenrad (26) drehbar gelagert ist. Power split stepless transmission device according to claim 14, characterized in that the parts ( 31 . 32 ) of the ring gear ( 12 or 13 ) and the sun wheel ( 13 or 12 ) for varying the ratio of the variator ( 8th ) in the axial extent of the planetary gear ( 26 ) are movable towards one another or away from each other, wherein the planetary gear ( 26 ) with respect to the ring gear ( 12 or 13 ) and the sun wheel ( 13 or 12 ) in the radial direction and with respect to a planetary web ( 17 ) is displaceable, in which the planetary gear ( 26 ) is rotatably mounted.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10121042C1 (en) 2001-04-28 2003-05-08 Daimler Chrysler Ag Change gear arrangement with a toroidal continuously variable transmission and a planetary gear total gear
DE10154928A1 (en) 2001-11-08 2003-05-22 Daimler Chrysler Ag Change gear assembly with toroidal and planetary gearing has shift clutch forming transmission ratio independent of planetary gearing and mounted in active connection between central wheels of toroidal gear and output shaft.
DE10248400A1 (en) 2002-10-17 2004-04-29 Zf Friedrichshafen Ag Power branched continuously variable automatic transmission has two driving modes as power branched modes in which one part of drive power is directed through continuously variable gear and second part mechanically directed to PTO

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0191156U (en) * 1987-12-09 1989-06-15

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10121042C1 (en) 2001-04-28 2003-05-08 Daimler Chrysler Ag Change gear arrangement with a toroidal continuously variable transmission and a planetary gear total gear
DE10154928A1 (en) 2001-11-08 2003-05-22 Daimler Chrysler Ag Change gear assembly with toroidal and planetary gearing has shift clutch forming transmission ratio independent of planetary gearing and mounted in active connection between central wheels of toroidal gear and output shaft.
DE10248400A1 (en) 2002-10-17 2004-04-29 Zf Friedrichshafen Ag Power branched continuously variable automatic transmission has two driving modes as power branched modes in which one part of drive power is directed through continuously variable gear and second part mechanically directed to PTO

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