DE102019219344A1 - Power-split continuously variable transmission - Google Patents

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Johannes Kaltenbach
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Samuel Willems
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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) mit einem ersten (2), zweiten (3) und dritten Planetenradsatz (4). Das erste Element (5) des ersten Planetenradsatzes (2) ist mit dem dritten Element (10) des zweiten Planetenradsatzes (3) permanent drehfest verbunden und mit dem zweiten Element (6) des ersten Planetenradsatzes (2) über einen Variator (26) mechanisch wirkverbunden. Das zweite Element (6) des ersten Planetenradsatzes (2) ist mit dem Antrieb (15) so gekoppelt, dass dazwischen ein Drehmoment übertragen werden kann. Das dritte Element (7) des ersten Planetenradsatzes (2) ist mit dem ersten Element (11) des dritten Planetenradsatzes (4) über ein erstes Schaltelement (K1; K1') drehfest verbindbar. Das zweite Element (9) des zweiten Planetenradsatzes (3) ist mit dem dritten Element (13) des dritten Planetenradsatzes (4) über ein zweites Schaltelement (K2) drehfest verbindbar. Das dritte Element (13) des dritten Planetenradsatzes (4) ist über ein fünftes Schaltelement (B1) an dem drehfesten Bauteil (25) festsetzbar. Das zweite Element (9) des zweiten Planetenradsatzes (3) ist mit dem ersten Element (11) des dritten Planetenradsatze (4) über ein drittes Schaltelement (K3) drehfest verbindbar. Das dritte Element (7) des ersten Planetenradsatzes (2) ist mit dem ersten Element (8) des zweiten Planetenradsatzes (3) über ein viertes Schaltelement (K4; K4') drehfest verbindbar.The present invention relates to a power-split continuously variable transmission (1) with a first (2), second (3) and third planetary gear set (4). The first element (5) of the first planetary gear set (2) is permanently non-rotatably connected to the third element (10) of the second planetary gear set (3) and mechanically connected to the second element (6) of the first planetary gear set (2) via a variator (26) effectively connected. The second element (6) of the first planetary gear set (2) is coupled to the drive (15) in such a way that a torque can be transmitted between them. The third element (7) of the first planetary gear set (2) can be connected non-rotatably to the first element (11) of the third planetary gear set (4) via a first switching element (K1; K1 '). The second element (9) of the second planetary gear set (3) can be connected non-rotatably to the third element (13) of the third planetary gear set (4) via a second shift element (K2). The third element (13) of the third planetary gear set (4) can be fixed to the rotationally fixed component (25) via a fifth shift element (B1). The second element (9) of the second planetary gear set (3) can be connected non-rotatably to the first element (11) of the third planetary gear set (4) via a third switching element (K3). The third element (7) of the first planetary gear set (2) can be connected non-rotatably to the first element (8) of the second planetary gear set (3) via a fourth shift element (K4; K4 ').

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe. Das Getriebe kann zur Verwendung in einer mobilen Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine mit solch einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe, und auf eine Arbeitsmaschine mit solch einem Antriebsstrang.The present invention relates to a split-power continuously variable transmission. The transmission can be designed for use in a mobile work machine. The present invention further relates to a drive train for a work machine with such a power-split continuously variable transmission, and to a work machine with such a drive train.

Stand der TechnikState of the art

Leistungsverzweigte stufenlose Getriebe, beispielsweise hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigte Getriebe, kommen im Bereich von Arbeitsmaschinen häufig zum Einsatz. Solche hydromechanischen Getriebe ermöglichen das stufenlose Einstellen der Getriebeübersetzung bei relativ hohen Wirkungsgraden, weisen jedoch eine verhältnismäßig geringe Getriebespreizung auf. Unter der Spreizung eines Getriebes wird das Verhältnis zwischen größter und kleinster Übersetzung verstanden. Zur Vergrößerung der Getriebespreizung wird beispielsweise in der DE 19 522 833 A1 vorgeschlagen, in einem stufenlosen Getriebe mehrere Fahrbereiche vorzusehen, die unterschiedliche Übersetzungsbereiche aufweisen.Power-split continuously variable transmissions, for example hydrostatic-mechanical power-split transmissions, are often used in the field of work machines. Such hydromechanical transmissions allow the transmission ratio to be continuously adjusted with relatively high degrees of efficiency, but have a relatively low transmission spread. The spread of a gear is understood as the ratio between the largest and smallest translation. To increase the gear ratio spread, for example, in the DE 19 522 833 A1 proposed to provide several driving ranges in a continuously variable transmission, which have different translation ranges.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe. Bei einem stufenlosen Getriebe ist die Übersetzung stufenlos einstellbar. Bei der Leistungsverzweigung kann es sich um eine hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigung handeln. Alternativ oder zusätzlich ist eine elektrisch-mechanische Leistungsverzweigung denkbar. Das Getriebe umfasst einen Antrieb, an dem die zu übersetzende Größe in das Getriebe eingespeist wird. Ebenso umfasst das Getriebe einen Abtrieb, an dem die durch das Getriebe übersetzte Größe ausgegeben wird. Ferner weist das Getriebe ein drehfestes Bauteil auf, bei dem es sich um ein permanent stillstehendes Bauteil handeln kann, beispielsweise um ein Getriebegehäuse. Das gesamte Getriebe der vorliegenden Erfindung kann in dem Getriebegehäuse angeordnet sein. Das Getriebe weist einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetenradsatz auf. Das Getriebe kann nur einen ersten, zweiten und dritten und damit keinen weiteren Planetenradsatz aufweisen. Bei den Planentenradsätzen kann es sich jeweils um einen Minus-Planetenradsatz handeln, bei dem die Standübersetzung, welche das Drehzahlverhältnis von Sonnenrad und Hohlrad bei festgehaltenem Steg beschreibt, negativ ist. Ebenso kann es sich bei einem, mehreren oder allen Planetenradsätzen um einen Plus-Planetenradsatz handeln, bei dem die Standübersetzung positiv ist.The present invention relates to a split-power continuously variable transmission. With a continuously variable transmission, the translation is continuously adjustable. The power split can be a hydrostatic-mechanical power split. Alternatively or additionally, an electrical-mechanical power split is conceivable. The gearbox includes a drive on which the variable to be translated is fed into the gearbox. The gearbox also includes an output at which the variable translated by the gearbox is output. Furthermore, the transmission has a non-rotatable component which can be a permanently stationary component, for example a transmission housing. The entire transmission of the present invention can be arranged in the transmission housing. The transmission has a first, a second and a third planetary gear set. The transmission can only have a first, second and third and thus no further planetary gear set. The planetary gear sets can each be a minus planetary gear set in which the stationary gear ratio, which describes the speed ratio of the sun gear and ring gear when the web is held, is negative. Likewise, one, several or all planetary gear sets can be a plus planetary gear set in which the stationary gear ratio is positive.

Die Planetenradsätze weisen jeweils drei Elemente auf. Bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes handelt es sich um ein Sonnenrad. Bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes handelt es sich im Falle eines Minus-Planetenradsatzes um einen Planetenträger und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes um ein Hohlrad. Bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes handelt es sich im Falle eines Minus-Planetenradsatzes um ein Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes um einen Planetenträger. Im Falle eines Minus-Planetenradsatzes kann der Planetenträger mindestens ein oder mehrere, beispielweise drei, Planetenräder tragen, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit dem Hohlrad kämmen. Im Falle eines Plus-Planetenradsatzes kann der Planetenträger mindestes ein oder mehrere, beispielweise drei, Planetenradpaare tragen. Eines der Planetenräder des Paars kann mit dem Sonnenrad und das andere mit dem Hohlrad kämmen, wobei die beiden Planetenräder ferner untereinander kämmen können.The planetary gear sets each have three elements. The first element of the respective planetary gear set is a sun gear. The second element of the respective planetary gear set is a planet carrier in the case of a minus planetary gear set and a ring gear in the case of a plus planetary gear set. The third element of the respective planetary gear set is a ring gear in the case of a minus planetary gear set and a planet carrier in the case of a plus planetary gear set. In the case of a minus planetary gear set, the planet carrier can carry at least one or more, for example three, planet gears that mesh with both the sun gear and the ring gear. In the case of a plus planetary gear set, the planet carrier can carry at least one or more, for example three, planet gear pairs. One of the planet gears of the pair can mesh with the sun gear and the other with the ring gear, and the two planet gears can also mesh with one another.

Ferner umfasst das Getriebe einen Variator, der einen ersten und einen zweiten Energiewandler aufweisen kann, die miteinander gekoppelt sein und in Wirkverbindung stehen können. Bei dem Variator kann es sich um einen hydraulischen oder elektrischen Variator handeln. Der Variator ist eingerichtet, um eine Übersetzung des Getriebes stufenlos zu variieren. Die Energiewandler des Variators können als elektrische Maschinen ausgebildet sein. Ferner ist es denkbar, dass die elektrischen Maschinen über einen Zwischenkreis elektrische Leistung für einen Verbraucher zur Verfügung stellen und elektrische Leistung demnach aus dem Getriebe abführbar ist. In einer Ausführungsform können die elektrischen Maschinen jeweils als Motor und Generator betrieben werden. Ebenso ist es denkbar, dass eine der Maschinen nur als Motor und die andere nur als Generator betreibbar ist. Alternativ oder zusätzlich können die Energiewandler als Hydrostaten ausgebildet sein. Darüber hinaus weist das Getriebe ein erstes, zweites, drittes, viertes und fünftes Schaltelement auf. Bei einem Schaltelement kann es sich um eine Kupplung oder um eine Bremse handeln. Das Schaltelement kann als formschlüssige Schaltelement, beispielsweise als Klauenkupplung oder Synchronisierung, ausgebildet sein. Ebenso kann das Schaltelement als reibschlüssiges Schaltelement, beispielsweise Lamellenschaltelement und/oder Bandbremse, ausgebildet sein. Im Rahmen einer Ausführungsform sind das erste, zweite, dritte und vierte Schaltelement als Kupplung ausgebildet. Das fünfte Schaltelement kann als Bremse ausgebildet sein.Furthermore, the transmission comprises a variator, which can have a first and a second energy converter, which can be coupled to one another and can be operatively connected. The variator can be a hydraulic or electric variator. The variator is set up to continuously vary a transmission ratio of the transmission. The energy converters of the variator can be designed as electrical machines. It is also conceivable that the electrical machines provide electrical power for a consumer via an intermediate circuit and electrical power can accordingly be discharged from the transmission. In one embodiment, the electrical machines can each be operated as a motor and generator. It is also conceivable that one of the machines can only be operated as a motor and the other only as a generator. Alternatively or additionally, the energy converters can be designed as hydrostats. In addition, the transmission has a first, second, third, fourth and fifth shift element. A switching element can be a clutch or a brake. The switching element can be designed as a form-fitting switching element, for example as a claw clutch or synchronization. Likewise, the shift element can be designed as a frictionally engaged shift element, for example a multi-plate shift element and / or band brake. In one embodiment, the first, second, third and fourth shifting elements are designed as a clutch. The fifth switching element can be designed as a brake.

Sind zwei Elemente wirkverbunden, so sind diese unmittelbar oder mittelbar derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Elements eine Reaktion des anderen Elements bewirkt. Zwischen den Elementen können dabei weitere Elemente, beispielsweise eine oder mehrere Getriebestufen, vorgesehen sein. Unter einer permanent drehfesten Verbindung zweier Elemente wird hingegen eine Verbindung verstanden, bei welcher die beiden Elemente zu allen bestimmungsgemäßen Zuständen des Getriebes starr miteinander gekoppelt sind. Die Elemente können dabei als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen.If two elements are operatively connected, they are directly or indirectly in this way with one another coupled that a movement of one element causes a reaction of the other element. Further elements, for example one or more gear stages, can be provided between the elements. A permanently non-rotatable connection of two elements, on the other hand, is understood to mean a connection in which the two elements are rigidly coupled to one another for all intended states of the transmission. The elements can be present as non-rotatably interconnected individual components or in one piece.

Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen des Getriebes vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent drehfest miteinander verbunden, jedoch über das Schaltelement drehfest miteinander verbindbar. Eine drehfeste Koppelung wird erst durch Betätigung des zwischenliegenden Schaltelements herbeigeführt. Dabei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements, dass dieses in einen geschlossenen Zustand überführt wird, sodass die an das Schaltelement unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angeglichen werden. Ist das betroffene Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen. Im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements können, auch nach einem Betätigen desselbigen, Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente bezeichnet.If, on the other hand, a shift element is provided between two components of the transmission, these components are not permanently connected to one another in a rotationally fixed manner, but can be connected to one another in a rotationally fixed manner via the shift element. A non-rotatable coupling is only brought about by actuating the switching element located between them. Actuation of the switching element means that it is brought into a closed state, so that the rotational movements of the components directly coupled to the switching element are matched to one another. If the shifting element concerned is designed as a form-fitting shifting element, the components that are directly connected to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed. In the case of a non-positive switching element, there may be speed differences between the components even after it has been actuated. This desired or unwanted state is nevertheless referred to in the context of the invention as a non-rotatable connection of the respective components.

Das erste Element des ersten Planetenradsatzes ist mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes permanent drehfest verbunden und mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes über den Variator mechanisch wirkverbunden. Das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ist mit dem Antrieb so gekoppelt, dass dazwischen ein Drehmoment übertragen werden kann. Denkbar ist es, dass zum Übertragen des Drehmoments zwischen dem Antrieb und dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes ein Schaltelement betätigt werden muss. Möglich ist es jedoch auch, dass keine Betätigung eines Schaltelements hierfür erforderlich ist und beide Bauteile beispielsweise permanent drehfest miteinander verbunden sind.The first element of the first planetary gear set is permanently non-rotatably connected to the third element of the second planetary gear set and mechanically operatively connected to the second element of the first planetary gear set via the variator. The second element of the first planetary gear set is coupled to the drive so that torque can be transmitted between them. It is conceivable that a switching element has to be actuated in order to transmit the torque between the drive and the second element of the first planetary gear set. However, it is also possible that no actuation of a switching element is necessary for this and that both components are, for example, permanently connected to one another in a rotationally fixed manner.

Das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ist mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes über das erste Schaltelement drehfest verbindbar. Ferner ist das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes über das zweite Schaltelement drehfest verbindbar. Das dritte Element des dritten Planetenradsatzes ist über das fünfte Schaltelement an dem drehfesten Bauteil festsetzbar. Das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes über das dritte Schaltelement drehfest verbindbar. Ferner ist das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes über das vierte Schaltelement drehfest verbindbar. Das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ist mit dem Abtrieb so gekoppelt, dass ein Drehmoment dazwischen übertragen werden kann. Denkbar ist es, dass das zweite Element permanent drehfest mit dem Abtrieb verbunden ist. Ebenso ist es möglich, dass das zweite Element lediglich durch das Betätigen eines Schaltelements mit dem Abtrieb in mechanische Wirkverbindung gebracht werden kann.The third element of the first planetary gear set can be connected non-rotatably to the first element of the third planetary gear set via the first shift element. Furthermore, the second element of the second planetary gear set can be connected non-rotatably to the third element of the third planetary gear set via the second shift element. The third element of the third planetary gear set can be fixed to the non-rotatable component via the fifth shift element. The second element of the second planetary gear set can be connected non-rotatably to the first element of the third planetary gear set via the third shift element. Furthermore, the third element of the first planetary gear set can be connected non-rotatably to the first element of the second planetary gear set via the fourth shifting element. The second element of the third planetary gear set is coupled to the output so that torque can be transmitted therebetween. It is conceivable that the second element is permanently connected to the output in a rotationally fixed manner. It is also possible that the second element can be brought into mechanical operative connection with the output simply by actuating a switching element.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe mit vier Fahrbereichen in einer Richtung und damit einer verhältnismäßig großen Getriebespreizung bereitgestellt. Das Getriebe weist einen einfachen, kompakten und kosteneffizienten Aufbau auf, weil es lediglich drei Planetenradsätze und lediglich fünf Schaltelemente umfasst. Ferner resultiert das Getriebe in geringen Bauteil- und Variatorbelastungen bei gutem Wirkungsgrad. So weist das Getriebe in jedem Fahrbereich nur zwei offene Schaltelemente auf.The present invention provides a power-split continuously variable transmission with four driving ranges in one direction and thus a relatively large transmission spread. The transmission has a simple, compact and cost-effective structure because it comprises only three planetary gear sets and only five shift elements. Furthermore, the transmission results in low component and variator loads with good efficiency. The transmission has only two open shift elements in each driving range.

Im Rahmen einer Ausführungsform weist der Variator einen ersten Energiewandler auf, der über eine zweistufige Getriebestufe mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes mechanisch wirkverbunden ist. Ferner weist der Variator einen zweien Energiewandler auf, der über eine einstufige Getriebestufe mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes mechanisch wirkverbunden ist. Bei den Getriebestufen kann es sich um Stirnradstufen handeln. Der erste Energiewandler kann eine Verstell- und der zweite Energiewandler eine Konstanteinheit sein. Die Energiewandler können mittels der Getriebestufen achsparallel zum Antrieb ausgebildet und einfach an das Getriebe angebunden werden. Denkbar ist es auch, dass mindestens einer der Energiewandler, beispielsweise beide, koaxial zum Antrieb vorgesehen ist. Im Rahmen einer Ausführungsform sind die Energiewandler achsparallel in einer sogenannten back-to-back Anordnung auf derselben Seite des Getriebes angeordnet. Alternativ können die Energiewandler auch auf unterschiedlichen Seiten des Getriebes angeordnet sein. Handelt es sich bei den Energiewandlern um elektrische Maschinen, können die Getriebestufen so gewählt werden, dass elektrische Maschinen mit geringer Baugröße verwendet werden können.In one embodiment, the variator has a first energy converter which is mechanically operatively connected to the second element of the first planetary gear set via a two-stage gear stage. Furthermore, the variator has a two energy converter, which is mechanically operatively connected to the first element of the first planetary gear set via a single-stage gear stage. The gear stages can be spur gear stages. The first energy converter can be an adjustment unit and the second energy converter can be a constant unit. The energy converters can be designed axially parallel to the drive by means of the gear stages and simply connected to the gear. It is also conceivable that at least one of the energy converters, for example both, is provided coaxially with the drive. In the context of one embodiment, the energy converters are arranged axially parallel in a so-called back-to-back arrangement on the same side of the transmission. Alternatively, the energy converters can also be arranged on different sides of the transmission. If the energy converters are electrical machines, the gear stages can be selected so that electrical machines with a small size can be used.

Im Rahmen einer Ausführungsform sind der erste, zweite und dritte Planetenradsatz koaxial zum Antrieb vorgesehen. Vom Antrieb aus betrachtet können die Planetenradsätze in aufsteigender Reihenfolge hintereinander angeordnet sein. Dabei können das zweite und dritte Schaltelement zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz angeordnet sein. Das erste und vierte Schaltelement können zwischen dem ersten und zweiten Planetenradsatz vorgesehen sein. So werden die durch das Schalten auftretenden Belastungen gleichmäßig auf das Getriebe verteilt. Ferner sind so nur Hohlwellen mit verhältnismäßig einfachem Aufbau erforderlich. Alternativ können aber auch das erste, zweite, dritte und vierte Schaltelement zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatz angeordnet sein. So werden die durch das Schalten auftretenden Belastungen lokal im Getriebe gebündelt, was in einer Kosteneinsparung resultieren kann. Auch andere Anordnungen der einzelnen Schaltelemente sind denkbar.In one embodiment, the first, second and third planetary gear sets are provided coaxially with the drive. Viewed from the drive, the planetary gear sets can be in ascending order Sequence be arranged one behind the other. The second and third shifting element can be arranged between the second and third planetary gear set. The first and fourth shifting elements can be provided between the first and second planetary gear sets. In this way, the loads caused by shifting are evenly distributed over the transmission. Furthermore, only hollow shafts with a relatively simple structure are required. Alternatively, however, the first, second, third and fourth shifting elements can also be arranged between the second and third planetary gear sets. The loads caused by shifting are bundled locally in the transmission, which can result in cost savings. Other arrangements of the individual switching elements are also conceivable.

Das Getriebe kann ferner ein Wendegetriebe aufweisen. Durch Vorsehen des Wendegetriebes können die vier Fahrbereiche des Getriebes sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung bereitgestellt werden. Das Wendegetriebe kann abtriebsseitig vorgesehen sein. Beispielsweise kann es mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und mit dem Abtrieb des Getriebes wirkverbunden sein. Ebenso kann das Wendegetriebe antriebsseitig vorgesehen sein. Beispielsweise kann es mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem Antrieb des Getriebes wirkverbunden sein. Das Wendegetriebe kann in das oben beschriebene Getriebegehäuse integriert sein.The transmission can also have a reversing gear. By providing the reversing gear, the four driving ranges of the gear can be provided both in the forward and in the reverse direction. The reversing gear can be provided on the output side. For example, it can be operatively connected to the second element of the third planetary gear set and to the output of the transmission. The reversing gear can also be provided on the drive side. For example, it can be operatively connected to the second element of the first planetary gear set and the drive of the transmission. The reversing gear can be integrated into the gear housing described above.

Im Rahmen einer Ausführungsform weist das Wendegetriebe eine einstufige Stirnradstufe und eine zweistufige Stirnradstufe auf. Ferner kann das Wendegetriebe ein erstes und ein zweites Wendeschaltelement aufweisen. Durch Betätigung des ersten Wendeschaltelements kann das zweite Element des dritten Planetenradsatzes über die einstufige Stirnradstufe mechanisch mit dem Abtrieb wirkverbunden werden, um so die vier Fahrbereiche in Vorwärtsrichtung bereitzustellen. Durch Betätigung des zweiten Wendeschaltelements kann das zweite Element des dritten Planetenradsatzes über die zweistufige Stirnradstufe mechanisch mit dem Abtrieb wirkverbunden werden, um so die vier Fahrbereiche in Rückwärtsrichtung bereitzustellen. Eine derartige Ausgestaltung des Wendegetriebes resultiert in einem einfachen und effizienten Getriebeaufbau.In one embodiment, the reversing gear has a single-stage spur gear stage and a two-stage spur gear stage. Furthermore, the reversing gear can have a first and a second reversing shift element. By actuating the first reversing switch element, the second element of the third planetary gear set can be mechanically connected to the output via the single-stage spur gear stage in order to provide the four driving ranges in the forward direction. By actuating the second reversing switch element, the second element of the third planetary gear set can be mechanically connected to the output via the two-stage spur gear stage in order to provide the four driving ranges in the reverse direction. Such a configuration of the reversing gear results in a simple and efficient gear structure.

Im Rahmen einer Ausführungsform kann das Wendegetriebe eine Bremse, eine Kupplung, ein drehfestes Bauteil und einen Wendeplanetenradsatz aufweisen. Bei dem Wendeplanetenradsatz kann es sich um einen Minus- oder Plusplanetenradsatz handeln. Bei dem drehfesten Bauteil kann es sich um das oben beschriebene Getriebegehäuse handeln. Der Wendeplanetenradsatz kann ein erstes, ein zweites und ein drittes Element aufweisen. Das erste Element wird durch ein Sonnenrad und das zweite Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Planetenträger und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad ausgebildet. Das dritte Element wird im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch einen Planetenträger ausgebildet. Das dritte Element des Wendeplanetenradsatzes ist permanent drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden, beispielsweise über eine Hohlwelle. Ferner ist das dritte Element des Wendeplanetenradsatzes und mit dem ersten Element des Wendeplanetenradsatzes über die Kupplung drehfest verbindbar, um den Planetenradsatz zu verblocken. Das zweite Element des Wendeplanetenradsatzes ist über die Bremse an dem drehfesten Bauteil festsetzbar. Im Rahmen dieser Ausführungsform wird ein Wendegetriebe mit besonders kompakter Bauweise bereitgestellt.In the context of one embodiment, the reversing gear can have a brake, a clutch, a non-rotatable component and a reversing planetary gear set. The turning planetary gear set can be a minus or plus planetary gear set. The non-rotatable component can be the transmission housing described above. The turning planetary gear set can have a first, a second and a third element. The first element is formed by a sun gear and the second element is formed by a planet carrier in the case of a minus planetary gear set and by a ring gear in the case of a plus planetary gear set. The third element is formed by a ring gear in the case of a minus planetary gear set and by a planet carrier in the case of a plus planetary gear set. The third element of the turning planetary gear set is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second element of the first planetary gear set, for example via a hollow shaft. Furthermore, the third element of the reversing planetary gear set and the first element of the reversing planetary gear set can be connected non-rotatably via the clutch in order to block the planetary gear set. The second element of the reversing planetary gear set can be fixed to the non-rotatable component via the brake. In the context of this embodiment, a reversing gear with a particularly compact design is provided.

Der erste, zweite und dritte Planetenradsatz können jeweils als Minus-Planetenradsatz ausgebildet sein. So wird ein einfacher und besonders kompakter Getriebeaufbau bereitgestellt. Ferner können der erste, zweite und dritte Planetenradsatz identische geometrische Abmessungen aufweisen. Beispielsweise können die Sonnen-, Planeten- und Hohlräder der Planetenradsätze identische Durchmesser aufweisen. Auch dies trägt zu einem einfachen und kompakten Getriebeaufbau bei.The first, second and third planetary gear set can each be designed as a minus planetary gear set. A simple and particularly compact transmission structure is thus provided. Furthermore, the first, second and third planetary gear set can have identical geometric dimensions. For example, the sun, planet and ring gears of the planetary gear sets can have identical diameters. This also contributes to a simple and compact gear structure.

Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine mit einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso bezieht sich die Erfindung auf eine Arbeitsmaschine, beispielsweise eine mobile Arbeitsmaschine, mit solch einem Antriebsstrang. Die Arbeitsmaschine kann eine Landmaschine oder eine Baumaschine sein. Beispielsweise ist die Arbeitsmaschine ein Ackerschlepper oder ein Radlader.In addition, the present invention relates to a drive train for a work machine with a power-split continuously variable transmission according to one of the embodiments described above. The invention also relates to a work machine, for example a mobile work machine, with such a drive train. The work machine can be an agricultural machine or a construction machine. For example, the work machine is an agricultural tractor or a wheel loader.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic view of a transmission according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 shows a schematic view of a transmission according to a second embodiment of the present invention.
  • 3 zeigt ein Schaltschema der Getriebe aus 1-2. 3 shows a shift pattern of the transmission 1-2 .
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4th shows a schematic view of a transmission according to a third embodiment of the present invention.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 shows a schematic view of a transmission according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6th shows a schematic view of a transmission according to a fifth embodiment of the present invention.
  • 7 zeigt eine schematische Ansicht eines Gesamtkonzept basierend auf den Getrieben der ersten und dritten Ausführungsformen aus 1 und 4. 7th FIG. 11 shows a schematic view of an overall concept based on the transmissions of the first and third embodiments from FIG 1 and 4th .
  • 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Gesamtkonzept basierend auf den Getrieben der zweiten und dritten Ausführungsformen aus 2 und 4. 8th FIG. 11 shows a schematic view of an overall concept based on the transmissions of the second and third embodiments from FIG 2 and 4th .

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Getriebe 1 umfasst einen ersten Planetenradsatz 2, einen zweiten Planetenradsatz 3 und einen dritten Planetensatz 4. Jeder der Planetenradsätze 2, 3, 4 weist ein erstes Element 5, 8 bzw. 11, ein zweites Element 6, 9 bzw. 12, und ein drittes Element 7, 10 bzw. 13 auf. Das erste Element 5 des ersten 2, das erste Element 8 des zweiten 3 und das erste Element 11 des dritten Planetenradsatzes 4 ist jeweils durch ein Sonnenrad gebildet. Das zweite Element 6 des ersten 2, das zweite Element 9 des zweiten 3 und das zweite Element 12 des dritten Planetenradsatzes 4 ist in dieser Ausführungsform jeweils durch einen Planetenträger gebildet. Das dritte Element 7 des ersten 2, das dritte Element 10 des zweiten 3 und das dritte Element 13 des dritten Planetenradsatzes 4 ist in dieser Ausführungsform jeweils durch ein Hohlrad gebildet. Der erste 2, zweite 3 und dritte Planetenradsatz 4 sind in dieser ersten Ausführungsform demnach jeweils als Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Die Planetenträger 6, 9 und 12 der Planetenradsätze 2, 3, 4 tragen jeweils mehrere Planetenräder, wobei in 1 jeweils nur ein Planetenrad gezeigt ist. Die Planetenräder kämmen jeweils mit sowohl dem Sonnenrad 5, 8, 11 als auch dem Hohlrad 7, 10, 13 des jeweiligen Radsatzes 2, 3, 4. 1 shows a schematic representation of a transmission 1 according to a first embodiment of the present invention. The gear 1 includes a first planetary gear set 2 , a second planetary gear set 3 and a third planetary gear set 4th . Each of the planetary gear sets 2 , 3 , 4th has a first element 5 , 8th or. 11 , a second element 6th , 9 or. 12th , and a third element 7th , 10 or. 13th on. The first element 5 of the first 2 , the first element 8th of the second 3 and the first element 11 of the third planetary gear set 4th is each formed by a sun gear. The second element 6th of the first 2 , the second element 9 of the second 3 and the second element 12th of the third planetary gear set 4th is in this embodiment each formed by a planet carrier. The third element 7th of the first 2 , the third element 10 the second 3 and the third element 13th of the third planetary gear set 4th is in this embodiment each formed by a ring gear. The first 2 , second 3 and third planetary gear set 4th are accordingly designed as a minus planetary gear set in this first embodiment. The planet carriers 6th , 9 and 12th of the planetary gear sets 2 , 3 , 4th each carry several planet gears, with in 1 only one planet gear is shown at a time. The planet gears mesh with both the sun gear 5 , 8th , 11 as well as the ring gear 7th , 10 , 13th of the respective wheelset 2 , 3 , 4th .

Das Getriebe 1 umfasst ferner eine Zentralwelle 14, die an ihrem einen Ende den Getriebeantrieb 15 und an ihrem anderen Ende eine Zapfwelle 16 ausbildet. Ferner umfasst das Getriebe 1 der vorliegenden Ausführungsform einen Abtrieb 17, der in der vorliegenden Ausführungsform durch eine als Hohlwelle ausgebildete Abtriebswelle 18 ausgebildet ist. Die Abtriebswelle 18 ist koaxial zur Zentralwelle 14 an dem Ende vorgesehen, welches dem Antrieb 15 abgewandt ist. Der erste Planetenradsatz 2 liegt in Axialrichtung des Getriebes 1 benachbart zum Getriebeantrieb 15. Der zweite Planetenradsatz 3 ist auf einer dem Getriebeantrieb 15 abgewandten Seite des ersten Planetenradsatzes 2 vorgesehen. Der dritte Planetenradsatz 4 ist auf einer dem ersten Planetenradsatz 2 abgewandten Seite des zweiten Planetenradsatzes 3 vorgesehen. Die drei Planetenradsätze 2, 3, 4 des Getriebes 1 sind damit in Axialrichtung des Getriebes 1 hintereinander angeordnet. Unter einer Axialrichtung wird eine Orientierung in Richtung der Zentralwelle 14 verstanden. Im Rahmen dieser ersten Ausführungsform sind der erste 2, zweite 3 und dritte Planetenradsatz 4 geometrisch im Wesentlichen identisch zueinander und koaxial zur Zentralwelle 14 ausgebildet. So weisen die Sonnenräder 5, 8 bzw. 11 und die Hohlräder 7, 10 bzw. 13 der drei Planetenradsätze 2, 3, 4 in dieser Ausführungsform identische Durchmesser auf. Hier sind auch andere Ausgestaltungen denkbar.The gear 1 further comprises a central shaft 14th that have the gear drive at one end 15th and at its other end a PTO shaft 16 trains. The transmission also includes 1 the present embodiment an output 17th , which in the present embodiment is formed by an output shaft 18 designed as a hollow shaft. The output shaft 18 is coaxial with the central shaft 14th provided at the end that the drive 15th is turned away. The first planetary gear set 2 lies in the axial direction of the gearbox 1 adjacent to the gear drive 15th . The second planetary gear set 3 is on one of the gearbox drive 15th facing away from the first planetary gear set 2 intended. The third planetary gear set 4th is on one of the first planetary gear set 2 remote side of the second planetary gear set 3 intended. The three planetary gear sets 2 , 3 , 4th of the transmission 1 are thus in the axial direction of the transmission 1 arranged one behind the other. An axial direction is an orientation in the direction of the central shaft 14th Roger that. In the context of this first embodiment, the first 2 , second 3 and third planetary gear set 4th geometrically essentially identical to one another and coaxial to the central shaft 14th educated. So point the sun gears 5 , 8th or. 11 and the ring gears 7th , 10 or. 13th of the three planetary gear sets 2 , 3 , 4th in this embodiment, identical diameters. Other configurations are also conceivable here.

Wie aus 1 ersichtlich, weist das Getriebe 1 ein erstes Schaltelement K1, ein zweites Schaltelement K2, ein drittes Schaltelement K3, ein viertes Schaltelement K4 und ein fünftes Schaltelement B1 auf. Bei dem fünften Schaltelement B1 handelt es sich um eine Bremse, bei den Schaltelementen K1 bis K4 jeweils um eine Kupplung.How out 1 can be seen, the gearbox 1 a first switching element K1 , a second switching element K2 , a third switching element K3 , a fourth switching element K4 and a fifth switching element B1 on. With the fifth switching element B1 it is a brake, the switching elements K1 to K4 one coupling each.

Das Getriebe 1 umfasst ferner eine erste Hohlwelle 19, über welche das Sonnenrad 5 des ersten Planetenradsatzes 2 permanent drehfest mit dem Hohlrad 10 des zweiten Planetenradsatzes 3 verbunden ist. Die erste Hohlwelle 19 ist radial außerhalb des ersten Planetenradsatzes 2 angeordnet. Der Planetenträger 6 des ersten Planetenradsatzes 2 ist permanent drehfest mit der Zentralwelle 14 und damit mit dem Antrieb 15 verbunden. Das Hohlrad 7 des ersten Planetenradsatzes 2 ist mit einer zweiten Hohlwelle 20 verbunden, die radial zwischen dem ersten Planetenradsatz 2 und der ersten Hohlwelle 19 vorgesehen ist. Die zweite Hohlwelle 20 erstreckt sich in dieser ersten Ausführungsform in Axialrichtung des Getriebes 1 nicht entlang des zweite Planetenradsatzes 3, sondern endet in einem Zwischenbereich zwischen dem ersten 2 und zweiten Planetenradsatz 3. In Radialrichtung des Getriebes 1 erstreckt sich die zweite Hohlwelle 20 ferner von dem Hohlrad 7 des ersten Planetenradsatzes 2 radial herab und endet kurz vor der Zentralwelle 14.The gear 1 further comprises a first hollow shaft 19th over which the sun gear 5 of the first planetary gear set 2 permanently non-rotatably with the ring gear 10 of the second planetary gear set 3 connected is. The first hollow shaft 19th is radially outside of the first planetary gear set 2 arranged. The planet carrier 6th of the first planetary gear set 2 is permanently non-rotatably with the central shaft 14th and thus with the drive 15th connected. The ring gear 7th of the first planetary gear set 2 is with a second hollow shaft 20th connected radially between the first planetary gear set 2 and the first hollow shaft 19th is provided. The second hollow shaft 20th extends in this first embodiment in the axial direction of the transmission 1 not along the second planetary gear set 3 but ends in an intermediate area between the first 2 and second planetary gear set 3 . In the radial direction of the gearbox 1 extends the second hollow shaft 20th also from the ring gear 7th of the first planetary gear set 2 radially down and ends just before the central shaft 14th .

Ferner umfasst das Getriebe 1 eine dritte Hohlwelle 21, die sich in Axialrichtung des Getriebes 1 von dem Zwischenbereich zwischen dem ersten 2 und zweiten Planetenradsatz 3 bis zum dritten Planetenradsatz 4 erstreckt. Das Sonnenrad 11 des dritten Planetenradsatzes 4 ist mit der dritten Hohlwelle 21 permanent drehfest verbunden. Eine vierte Hohlwelle 22 erstreckt sich in Axialrichtung des Getriebes vom Zwischenbereich zwischen dem ersten 2 und zweiten Planetenradsatz 3 bis zum zweiten Planetenradsatz 3. Das Sonnenrad 8 des zweiten Planetenradsatzes 3 ist mit der vierten Hohlwelle 22 permanent drehfest verbunden. Darüber hinaus weist das Getriebe 1 eine fünfte Hohlwelle 23 auf, welche permanent drehfest mit dem Planetenträger 9 des zweiten Planetenradsatzes 3 verbunden ist. Die fünfte Hohlwelle 23 erstreckt sich in Axialrichtung vom zweiten Planetenradsatz 3 bis zu einem Zwischenbereich zwischen dem zweiten 3 und dritten Planetenradsatz 4. Eine sechste Hohlwelle 24 ist radial außerhalb des dritten Planetenradsatzes 4 vorgesehen und erstreckt sich von einem Zwischenbereich zwischen dem zweiten 3 und dritten Planetenradsatz 4 bis zum dritten Planetenradsatz 4. Das Hohlrad 13 des dritten Planetenradsatzes 4 ist permanent drehfest mit der sechsten Hohlwelle 24 verbunden.The transmission also includes 1 a third hollow shaft 21 that are in the axial direction of the gearbox 1 from the intermediate area between the first 2 and second planetary gear set 3 up to the third planetary gear set 4th extends. The sun gear 11 of the third planetary gear set 4th is with the third hollow shaft 21 permanently non-rotatably connected. A fourth hollow shaft 22nd extends in the axial direction of the transmission from the intermediate region between the first 2 and second planetary gear set 3 to the second planetary gear set 3 . The sun gear 8th of the second planetary gear set 3 is with the fourth hollow shaft 22nd permanently non-rotatably connected. In addition, the gearbox 1 a fifth hollow shaft 23 on, which are permanently rotatable with the planet carrier 9 of the second planetary gear set 3 connected is. The fifth hollow shaft 23 extends in the axial direction from the second planetary gear set 3 up to an intermediate area between the second 3 and third planetary gear set 4th . A sixth hollow shaft 24 is radially outside of the third planetary gear set 4th provided and extending from an intermediate region between the second 3 and third planetary gear set 4th up to the third planetary gear set 4th . The ring gear 13th of the third planetary gear set 4th is permanently non-rotatable with the sixth hollow shaft 24 connected.

Das erste Schaltelement K1 und das vierte Schaltelement K4 sind in dieser ersten Ausführungsform in Axialrichtung des Getriebes 1 auf gleicher Höhe und zwischen dem ersten 2 und zweiten Planetenradsatz 3 angeordnet. Das erste Schaltelement K1 ist dabei radial innerhalb des vierten Schaltelements vorgesehen. Mittels des ersten Schaltelements K1 ist die zweite Hohlwelle 20 drehfest mit der dritten Hohlwelle 21 verbindbar. Wird hingegen das vierte Schaltelement K4 betätigt, so wird die zweite Hohlwelle 20 und damit das Hohlrad 7 des ersten Planetenradsatzes 2 drehfest mit der vierten Hohlwelle 22 und damit dem Sonnenrad 8 des zweiten Planetenradsatzes 3 verbunden. Das zweite K2 und das dritte Schaltelement K3 sind in dieser ersten Ausführungsform in Axialrichtung des Getriebes 1 auf gleicher Höhe und zwischen dem zweiten 3 und dritten Planetenradsatz 4 angeordnet. Das zweite Schaltelement K2 ist dabei radial außerhalb des dritten Schaltelements K3 vorgesehen. Durch Betätigung des zweiten Schaltelements K2 ist die fünfte Hohlwelle 23 und damit der Planetenträger 9 des zweiten Planetenradsatzes 3 drehfest mit der sechsten Hohlwelle 24 und damit dem Hohlrad 13 des dritten Planetenradsatzes 4 verbindbar. Durch Betätigung des dritten Schaltelements K3 ist hingegen die dritte Hohlwelle, welche permanent drehfest mit dem Sonnenrad 11 des dritten Planetenradsatzes 4 verbunden ist, drehfest mit der fünften Hohlwelle 23 verbindbar. Das fünfte Schaltelement B1 ist in Axialrichtung auf gleicher Höhe wie der dritte Planetenradsatz 4 und radial außerhalb desselben vorgesehen. Mittels des fünften Schaltelements B1 ist die sechste Hohlwelle 24 und damit das Hohlrad 13 des dritten Planetenradsatzes 4 an einem Getriebegehäuse 25 festsetzbar.The first switching element K1 and the fourth switching element K4 are in this first embodiment in the axial direction of the transmission 1 at the same level and between the first 2 and second planetary gear set 3 arranged. The first switching element K1 is provided radially inside the fourth switching element. By means of the first switching element K1 is the second hollow shaft 20th non-rotatably with the third hollow shaft 21 connectable. In contrast, it becomes the fourth switching element K4 actuated, the second hollow shaft is activated 20th and with it the ring gear 7th of the first planetary gear set 2 non-rotatably with the fourth hollow shaft 22nd and thus the sun gear 8th of the second planetary gear set 3 connected. The second K2 and the third switching element K3 are in this first embodiment in the axial direction of the transmission 1 at the same level and between the second 3 and third planetary gear set 4th arranged. The second switching element K2 is radially outside the third switching element K3 intended. By actuating the second switching element K2 is the fifth hollow shaft 23 and thus the planet carrier 9 of the second planetary gear set 3 non-rotatably with the sixth hollow shaft 24 and thus the ring gear 13th of the third planetary gear set 4th connectable. By actuating the third switching element K3 on the other hand is the third hollow shaft, which is permanently rotatable with the sun gear 11 of the third planetary gear set 4th is connected, non-rotatably with the fifth hollow shaft 23 connectable. The fifth switching element B1 is in the axial direction at the same height as the third planetary gear set 4th and provided radially outside the same. By means of the fifth switching element B1 is the sixth hollow shaft 24 and with it the ring gear 13th of the third planetary gear set 4th on a gear housing 25th determinable.

Darüber hinaus umfasst das Getriebe 1 einen Variator 26 mit einem ersten Energiewandler 27 und einem zweiten Energiewandler 28, die miteinander in Wirkverbindung stehen. Die Energiewandler 27, 28 sind in dieser Ausführungsform als Hydrostaten ausgebildet, wobei einer der Energiewandler 27 als Verstelleinheit und der andere Energiewandler 28 als Konstanteinheit ausgebildet ist. Alternativ können die Energiewandler als elektrischen Maschinen ausgebildet sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist der als Verstelleinheit ausgebildete Energiewandler 17 mit dem Antrieb 15 mechanisch wirkverbunden. Der als Konstanteinheit ausgebildete Energiewandler 28 ist mit der ersten Hohlwelle 19 und damit dem Sonnenrad 5 des ersten Planetenradsatzes 2 mechanisch wirkverbunden. Die Art der Anbindung der Energiewandler 27, 28 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 7 genauer beschrieben.It also includes the transmission 1 a variator 26th with a first energy converter 27 and a second energy converter 28 that are in operative connection with one another. The energy converter 27 , 28 are designed as hydrostats in this embodiment, with one of the energy converters 27 as adjustment unit and the other energy converter 28 is designed as a constant unit. Alternatively, the energy converters can be designed as electrical machines. In the present embodiment, the energy converter is designed as an adjustment unit 17th with the drive 15th mechanically connected. The energy converter designed as a constant unit 28 is with the first hollow shaft 19th and thus the sun gear 5 of the first planetary gear set 2 mechanically connected. The type of connection of the energy converter 27 , 28 will be referred to below with reference to 7th described in more detail.

2 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau des Getriebes 1 gleicht dem aus 1 mit den im Folgenden beschriebenen Unterschieden. Im Gegensatz zu der Getriebeausgestaltung aus 1 sind das erste K1' und vierte Schaltelement K4' in dieser zweiten Ausführungsform wie das zweite K2 und dritte Schaltelement K3 in Axialrichtung des Getriebes 1 zwischen dem zweiten Planetenradsatz 3 und dem dritten Planetenradsatz 4 angeordnet. Das erste K1' und vierte Schaltelement K4' sind dabei in Axialrichtung näher am zweiten Planetenradsatz 3 angeordnet als das zweite K2 und dritte Schaltelement K3. Die fünfte Hohlwelle 23' ist im Wesentlichen identisch zu der fünften Hohlwelle 23 der ersten Ausführungsform ausgebildet, erstreckt sich jedoch in Axialrichtung radial außerhalb des ersten K1' und vierten Schaltelement K4', um so effizient zum zweiten K2 und dritten Schaltelement K3 zu gelangen. 2 shows a schematic view of a transmission 1 according to a second embodiment of the present invention. The structure of the transmission 1 compensates for that 1 with the differences described below. In contrast to the gearbox design 1 are the first K1 ' and fourth switching element K4 ' in this second embodiment like the second K2 and third switching element K3 in the axial direction of the gearbox 1 between the second planetary gear set 3 and the third planetary gear set 4th arranged. The first K1 'and fourth switching element K4 ' are closer to the second planetary gear set in the axial direction 3 arranged as the second K2 and third switching element K3 . The fifth hollow shaft 23 ' is essentially identical to the fifth hollow shaft 23 the first embodiment, but extends in the axial direction radially outside of the first K1 ' and fourth switching element K4 ' so as efficiently to the second K2 and third switching element K3 to get.

Die zweite Hohlwelle 20' erstreckt sich in dieser zweiten Ausführungsform in Axialrichtung entlang des zweiten Planetenradsatzes 3 bis zu dem ersten K1' und vierten Schaltelement K4'. Dabei verläuft die zweite Hohlwelle 20' von dem Hohlrad 7 des ersten Planetenradsatzes 2 radial innerhalb des Sonnenrads 8 des zweiten Planetenradsatzes 3, um am ersten K1' und vierten Schaltelement K4' zu enden. Die dritte Hohlwelle 21' beginnt in dieser zweiten Ausführungsform in axialer Höhe des ersten K1' und vierten Schaltelements K4', radial außerhalb der zweiten 20' und radial innerhalb der fünften Hohlwelle 23', und verläuft in Axialrichtung bis zum Sonnenrad 11 des dritten Planetenradsatzes 4. Schlussendlich beginnt die vierte Hohlwelle 22' in dieser zweiten Ausführungsform beim Sonnenrad 8 des zweiten Planetenradsatzes 3 und verläuft in Axialrichtung bis zum ersten K1' und vierten Schaltelement K4'. Das erste Schaltelement K1' ist in dieser zweiten Ausführungsform radial außerhalb des vierten Schaltelements K4' angeordnet. Im Übrigen entspricht das Getriebe 1 der zweiten Ausführungsform jenem der ersten Ausführungsform.The second hollow shaft 20 ' extends in this second embodiment in the axial direction along the second planetary gear set 3 up to the first K1 ' and fourth switching element K4 ' . The second hollow shaft runs here 20 ' from the ring gear 7th of the first planetary gear set 2 radially inside the sun gear 8th of the second planetary gear set 3 to get on first K1 ' and fourth switching element K4 ' to end. The third hollow shaft 21 ' begins in this second embodiment at the axial height of the first K1 ' and fourth switching element K4 ' , radially outside the second 20 ' and radially inside the fifth hollow shaft 23 ' , and runs in the axial direction to the sun gear 11 of the third planetary gear set 4th . Finally, the fourth hollow shaft begins 22 ' in this second embodiment the sun gear 8th of the second planetary gear set 3 and runs in the axial direction to the first K1 ' and fourth switching element K4 ' . The first switching element K1 ' is in this second embodiment radially outside of the fourth switching element K4 ' arranged. Otherwise, the gearbox is the same 1 of the second embodiment that of the first embodiment.

3 zeigt ein Schaltschema der Getriebe 1 aus 1-2. Wie aus 3 ersichtlich, können vier Fahrbereiche FB1, FB2, FB3 und FB4 geschaltet werden. Bei dem ersten Fahrbereich FB1 werden die Bremse B1 und die Kupplungen K3 und K4/K4' des Getriebes 1 betätigt. Bei dem zweiten Fahrbereich FB2 werden die Bremse B1 und die Kupplungen K1/K1' und K4/K4' des Getriebes 1 betätigt. Bei dem dritten Fahrbereich FB3 werden die Kupplungen K1/K1', K2 und K4/K4' betätigt. Bei dem vierten Fahrbereich FB4 werden die Kupplungen K1/K1', K2 und K3 betätigt. In allen Fahrbereichen FB1 bis FB4 wird ein eingangsgekoppeltes System (input coupled) bereitgestellt. 3 shows a shift pattern of the transmission 1 out 1-2 . How out 3 can be seen, four driving areas FB1 , FB2 , FB3 and FB4 be switched. At the first driving area FB1 become the brake B1 and the clutches K3 and K4 / K4 ' of the transmission 1 actuated. In the second driving range FB2 become the brake B1 and the clutches K1 / K1 ' and K4 / K4 ' of the transmission 1 actuated. In the third driving range FB3 become the clutches K1 / K1 ' , K2 and K4 / K4 ' actuated. In the fourth driving range FB4 become the clutches K1 / K1 ' , K2 and K3 actuated. In all driving areas FB1 to FB4 an input coupled system is provided.

Die in 1-3 gezeigten Getriebe 1 können darüber hinaus um eine Wendegruppe erweitert werden. Über die Wendegruppe können die Fahrbereiche FB1 bis FB4 sowohl für die Vorwärtsfahrt als auch für die Rückwärtsfahrt bereitgestellt werden.In the 1-3 shown gearbox 1 can also be expanded to include a turning group. The driving areas can be controlled via the turning group FB1 to FB4 can be provided for both forward and reverse travel.

4 zeigt ein Getriebe 1 gemäß einer dritten Ausführungsform, das eine abtriebsseitig angebundene Wendegruppe 50, aufweist. Die Wendegruppe 50 ist mit dem Abtrieb 17 der in 1-3 gezeigten Getriebe 1 permanent drehfest verbunden, wobei in 4 eine Anbindung der Wendegruppe 50 an das in 1 gezeigte Getriebe 1 abgebildet ist. Die Wendegruppe 50 kann in Axialrichtung des Getriebes 1, vom Antrieb 15 aus betrachtet, hinter den Planetenradsätzen 2, 3, 4 vorgesehen sein. Die Wendegruppe 50 umfasst eine Abtriebswelle 51, die achsparallel zum Antrieb 15 und radial außerhalb der Planetenradsätze 2, 3, 4 vorgesehen ist. Ferner umfasst die Wendegruppe 50 eine einstufige Getriebestufe 52 und eine zweistufige Getriebestufe 53, die jeweils als Stirnradstufen ausgebildet sind. Die Wendegruppe 50 umfasst ferner ein erstes W1 und ein zweites Schaltelement W2. Die Schaltelemente W1 und W2 sind in der vorliegenden Ausführungsform als Reibkupplungen und koaxial zur Zentralwelle 14 ausgebildet. Denkbar sind hier jedoch auch formschlüssige Kupplungen, z.B. Klauenkupplungen, oder andere reibschlüssige Kupplungen. 4th shows a transmission 1 according to a third embodiment, that is a turning group connected on the output side 50 , having. The turning group 50 is with the downforce 17th the in 1-3 shown gearbox 1 permanently non-rotatably connected, with in 4th a connection to the turning group 50 to the in 1 shown gearbox 1 is shown. The turning group 50 can in the axial direction of the gearbox 1 , from the drive 15th viewed from behind the planetary gear sets 2 , 3 , 4th be provided. The turning group 50 includes an output shaft 51 , the axially parallel to the drive 15th and radially outside of the planetary gear sets 2 , 3 , 4th is provided. Furthermore, the turning group includes 50 a single-stage gear stage 52 and a two-stage gear stage 53, which are each designed as spur gear stages. The turning group 50 further comprises a first W1 and a second switching element W2 . The switching elements W1 and W2 are in the present embodiment as friction clutches and coaxial to the central shaft 14th educated. However, positive-locking clutches, for example claw clutches, or other frictional-locking clutches are also conceivable here.

Die einstufige Stirnradstufe 52 umfasst ein Losrad 54, mit welchem ein Innenlamellenelement 55 des ersten Schaltelements W1 permanent drehfest verbunden ist. Das Losrad 54 kämmt mit einem Gegenrad 60, das permanent drehfest auf der Abtriebswelle 51 vorgesehen ist. Die zweistufige Stirnradstufe 53 umfasst ein Losrad 56, das permanent drehfest mit einem Innenlamellenelement 57 des zweiten Schaltelements W2 verbunden ist. Das Losrad 56 kämmt mit einem Zwischenrad 58, das wiederum mit einem Gegenrad 59 kämmt, wobei letzteres permanent drehfest auf der Abtriebswelle 51 vorgesehen ist. In Axialrichtung des Getriebes 1 ist die einstufige Stirnradstufe 52 vor den Schaltelementen W1, W2 der Wendegruppe 50 angeordnet, welche wiederum vor der zweistufigen Stirnradstufe 53 angeordnet sind. Der Planetenträger 9 des dritten Planetenradsatzes 4 ist permanent drehfest mit einem Außenlamellenelement 61 des ersten W1 und zweiten Schaltelements W2 verbunden. Durch Betätigung der ersten Kupplung W1 wird das Innenlamellenelement 55 drehfest mit dem Außenlamellenelement 61 verbunden, um den Planetenträger 9 des dritten Planetenradsatzes 4 über die einstufige Stirnradstufe 52 mit der Abtriebswelle 51 der Wendegruppe 50 wirkzuverbinden. Durch Betätigung der zweiten Kupplung W2 wird das Innenlamellenelement 57 drehfest mit dem Außenlamellenelement 61 verbunden, um den Planetenträger 9 des dritten Planetenradsatzes 4 über die zweistufige Stirnradstufe 53 mit der Abtriebswelle 51 wirkzuverbinden. Die Betätigung der ersten Kupplung W1 resultiert demnach in einer Drehrichtung der Abtriebswelle 51, die umgekehrt zu der Drehrichtung bei Betätigung der zweiten Kupplung W2 ist.The single-stage spur gear stage 52 comprises an idler gear 54 , with which an inner disc element 55 of the first switching element W1 is permanently connected in a rotationally fixed manner. The idler wheel 54 combs with a mating gear 60 , which is permanently non-rotatably on the output shaft 51 is provided. The two-stage spur gear stage 53 comprises an idler gear 56 , which is permanently rotationally fixed with an inner lamella element 57 of the second switching element W2 connected is. The idler wheel 56 meshes with an intermediate gear 58 , that in turn with a mating gear 59 combs, the latter being permanently non-rotatable on the output shaft 51 is provided. In the axial direction of the gearbox 1 is the single-stage spur gear stage 52 in front of the switching elements W1 , W2 the turning group 50 arranged, which in turn are arranged in front of the two-stage spur gear stage 53. The planet carrier 9 of the third planetary gear set 4th is permanently non-rotatable with an outer lamella element 61 of the first W1 and second switching element W2 connected. By actuating the first clutch W1 becomes the inner disc element 55 non-rotatably with the outer disc element 61 connected to the planet carrier 9 of the third planetary gear set 4th via the single-stage spur gear stage 52 with the output shaft 51 the turning group 50 effectively connect. By actuating the second clutch W2 becomes the inner disc element 57 non-rotatably with the outer disc element 61 connected to the planet carrier 9 of the third planetary gear set 4th via the two-stage spur gear stage 53 with the output shaft 51 effectively connect. The actuation of the first clutch W1 accordingly results in a direction of rotation of the output shaft 51 which is the reverse of the direction of rotation when the second clutch is actuated W2 is.

5 und 6 zeigen eine vierte und fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesen Ausführungsformen ist eine Wendegruppe 70 beziehungsweise 80 antriebsseitig vorgesehen. In den vorliegenden Ausführungsformen sind die Wendegruppen 70 und 80 in Axialrichtung, vom Antrieb 15 aus betrachtet, vor den Planetenradsätzen 2, 3, 4 und vor dem Variator 26 vorgesehen. 5 and 6th show fourth and fifth embodiments of the present invention. In these embodiments, there is a turn group 70 respectively 80 Provided on the drive side. In the present embodiments, the turn groups are 70 and 80 in the axial direction, from the drive 15th viewed from, in front of the planetary gear sets 2 , 3 , 4th and before the variator 26th intended.

Die in 5 gezeigte Ausführungsform umfasst einen Minus-Planetenradsatz 71, dessen Sonnenrad 72 als Festrad auf der Antriebswelle 14 vorgesehen ist. Der Planetenträger 73 des Minus-Planetenradsatzes 71 ist über ein Schaltelement B70, welches als Bremse ausgebildet ist, an einem Gehäuse 75 festsetzbar. Der Planetenträger 73 trägt mindestens ein Planetenrad, das sowohl mit dem Sonnenrad 72 als auch einem Hohlrad 74 des Planetenradsatzes 71 kämmt. Das Hohlrad 74 des Planetenradsatzes 71 ist über eine Hohlwelle 76, die koaxial zur Zentralwelle 14 und radial innerhalb des Sonnenrads 5 des ersten Planetenradsatzes 2 verläuft, permanent drehfest mit Planetenträger 6 des ersten Planetenradsatzes 2 verbunden. Mit der Hohlwelle 76 ist die Verstelleinheit 27 des Variators 26 mechanisch wirkverbunden. Das Hohlrad 74 ist über ein als Kupplung ausgebildetes Schaltelement K70 mit dem Sonnenrad 72 drehfest verbindbar, sodass der Planetenradsatz 71 verblockt wird. Für die Vorwärtsfahrt wird die Kupplung K70 betätigt und für die Rückwärtsfahrt die Bremse B70.In the 5 The embodiment shown comprises a minus planetary gear set 71 , its sun gear 72 as a fixed gear on the drive shaft 14th is provided. The planet carrier 73 of the minus planetary gear set 71 is via a switching element B70 , which is designed as a brake, on a housing 75 determinable. The planet carrier 73 carries at least one planet gear that is connected to both the sun gear 72 as well as a ring gear 74 of the planetary gear set 71 combs. The ring gear 74 of the planetary gear set 71 is via a hollow shaft 76 , which are coaxial with the central shaft 14th and radially inside the sun gear 5 of the first planetary gear set 2 runs, permanently rotatably with planet carrier 6th of the first planetary gear set 2 connected. With the hollow shaft 76 is the adjustment unit 27 of the variator 26th mechanically connected. The ring gear 74 is via a switching element designed as a clutch K70 with the sun gear 72 rotatably connectable, so that the planetary gear set 71 is blocked. The clutch is used for forward travel K70 operated and the brake for reversing B70 .

Die in 6 gezeigte Ausführungsform umfasst einen Plus-Planetenradsatz 81, dessen Sonnenrad 82 auf der Zentralwelle 14 als Festrad vorgesehen ist. Der Planetenträger 83 trägt mindestens zwei miteinander kämmende Planetenräder, wobei eines der Planetenräder mit dem Sonnenrad 82 und das andere mit einem Hohlrad 84 kämmt. Der Planetenträger 83 des Planetenradsatzes 81 ist über eine Hohlwelle 85, die koaxial zur Zentralwelle 14 und radial innerhalb des Sonnenrads 5 des ersten Planetenradsatzes 2 verläuft, permanent drehfest mit Planetenträger 6 des ersten Planetenradsatzes 2 verbunden. Mit der Hohlwelle 85 ist die Verstelleinheit 27 des Variators 26 mechanisch wirkverbunden. Das Hohlrad 84 ist über ein als Bremse ausgebildetes Schaltelement B80 an einem Gehäuse 86 festsetzbar. Ferner kann der Planetenträger 83 über ein als Kupplung ausgebildetes Schaltelement K80 drehfest mit der Zentralwelle 14 und damit dem Sonnenrad 82 verbunden werden. Für die Vorwärtsfahrt wird die Kupplung K80 betätigt und für die Rückwärtsfahrt die Bremse B80.In the 6th The embodiment shown comprises a plus planetary gear set 81 , its sun gear 82 on the central shaft 14th is provided as a fixed gear. The planet carrier 83 carries at least two intermeshing planet gears, one of the planet gears with the sun gear 82 and the other with a ring gear 84 combs. The planet carrier 83 of the planetary gear set 81 is via a hollow shaft 85 , which are coaxial with the central shaft 14th and radially inside the sun gear 5 of the first planetary gear set 2 runs, permanently rotatably with planet carrier 6th of the first planetary gear set 2 connected. With the hollow shaft 85 is the adjustment unit 27 of the variator 26th mechanically connected. The ring gear 84 is via a switching element designed as a brake B80 on a housing 86 determinable. Furthermore, the planet carrier 83 via a switching element designed as a clutch K80 non-rotatable with the central shaft 14th and thus the sun gear 82 get connected. The clutch is used for forward travel K80 operated and the brake for reversing B80 .

7 zeigt ein Gesamtkonzept eines Getriebes 1 der ersten in 1 gezeigten Ausführungsform, das um eine Wendegruppe 50 gemäß der in 4 dargestellten Form erweitert ist. 8 zeigt ein Gesamtkonzept eines Getriebes 1 der zweiten in 2 gezeigten Ausführungsform, das ebenfalls um eine Wendegruppe 50 gemäß der in 4 dargestellten Form erweitert ist. Wie aus 7 und 8 ersichtlich, sind die Energiewandler 27, 28 des Variators 26 jeweils achsparallel zur Zentralwelle 14 ausgebildet und mittels Getriebestufen 90, 91 an die erste Hohlwelle 19 beziehungsweise die Zentralwelle 14 und damit den Antrieb 15 angebunden. Genauer gesagt ist auf der ersten Hohlwelle 19 an ihrem dem Antrieb 15 zugewandten Ende und auf radialer Höhe des Sonnenrads 5 des ersten Planetenradsatzes 2 ein Festrad 92 vorgesehen. Das Festrad 92 kämmt mit einem Gegenrad 93, das permanent drehfest auf eine ersten Variatorwelle 94 vorgesehen ist. Die erste Variatorwelle 94 verläuft achsparallel zur Zentralwelle 14 und ist permanent drehfest mit der Konstanteinheit 28 des Variators 26 verbunden. 7th shows an overall concept of a transmission 1 the first in 1 embodiment shown, around a turning group 50 according to the in 4th shown form is expanded. 8th shows an overall concept of a transmission 1 the second in 2 embodiment shown, which is also a turning group 50 according to the in 4th shown form is expanded. How out 7th and 8th visible are the energy converters 27 , 28 of the variator 26th each axially parallel to the central shaft 14th formed and by means of gear stages 90 , 91 to the first hollow shaft 19th or the central shaft 14th and with it the drive 15th tied up. More precisely, it is on the first hollow shaft 19th on her drive 15th facing end and at the radial height of the sun gear 5 of the first planetary gear set 2 a fixed gear 92 intended. The fixed gear 92 combs with a mating gear 93 , which is permanently rotatably mounted on a first variator shaft 94 is provided. The first variator shaft 94 runs axially parallel to the central shaft 14th and is permanently rotatable with the constant unit 28 of the variator 26th connected.

Die Verstelleinheit 27 ist mit einer zweiten Variatorwelle 95 permanent drehfest verbunden, die ebenfalls achsparallel zur Zentralwelle 14 verläuft und sich in Axialrichtung an den Variator 27 anschließt. Die Energiewandler 27, 28 des Variators 26 sind in sogenannter back-to-back Bauweise ausgeführt. Auf der zweiten Variatorwelle 95 ist auf axialer Höhe, vom Antrieb 15 aus betrachtet, hinter der Wendegruppe 50 ein Festrad 96 vorgesehen, das mit einem Zwischenrad 97 kämmt. Das Zwischenrad 97 kämmt wiederum mit einem Gegenrad 98, das permanent drehfest auf der Zentralwelle 14 an dem Ende vorgesehen ist, welches dem Antrieb 15 abgewandt ist. Somit ist die Konstanteinheit 28 über eine einstufige Stirnradstufe 90 an die erste Hohlwelle 19 und die Verstelleinheit 27 über eine zweistufige Stirnradstufe 91 an die Zentralwelle 14 angebunden.The adjustment unit 27 is with a second variator shaft 95 permanently non-rotatably connected, which are also axially parallel to the central shaft 14th runs and extends in the axial direction to the variator 27 connects. The energy converter 27 , 28 of the variator 26th are designed in a so-called back-to-back construction. On the second variator shaft 95 is at the axial height of the drive 15th viewed from behind the turning group 50 a fixed gear 96 provided with an intermediate gear 97 combs. The intermediate gear 97 again combs with a mating gear 98 , which is permanently rotatably fixed on the central shaft 14th is provided at the end which is the drive 15th is turned away. Thus is the constant unit 28 via a single-stage spur gear stage 90 to the first hollow shaft 19th and the adjustment unit 27 via a two-stage spur gear stage 91 to the central shaft 14th tied up.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Leistungsverzweigtes stufenloses GetriebePower-split continuously variable transmission
22
erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
33
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
44th
dritter Planetenradsatzthird planetary gear set
5, 8, 115, 8, 11
erstes Element Planetenradsatzfirst element planetary gear set
6, 9, 126, 9, 12
zweites Element Planetenradsatzsecond element planetary gear set
7, 10, 137, 10, 13
drittes Element Planetenradsthird element planetary gear
1414th
ZentralwelleCentral shaft
1515th
Antriebdrive
1616
ZapfwellePTO
17, 5117, 51
AbtriebDownforce
19, 20, 21, 22, 23, 24, 20', 21', 22', 23'19, 20, 21, 22, 23, 24, 20 ', 21', 22 ', 23'
HohlwelleHollow shaft
2525th
Gehäusecasing
2626th
VariatorVariator
2727
VerstelleinheitAdjustment unit
2828
KonstanteinheitConstant unit
K1, K2, K3, K4, K1', K4'K1, K2, K3, K4, K1 ', K4'
Kupplungcoupling
B1B1
Bremsebrake
FB1, FB2, FB3, FB4FB1, FB2, FB3, FB4
FahrbereichDriving range
50, 70, 8050, 70, 80
WendegruppeTurning group
54,5654.56
LosradIdler wheel
59,6059.60
GegenradCounter gear
5858
ZwischenradIntermediate gear
55,5755.57
InnenlamellenelementInner disc element
6161
AußenlamellenelementOuter disc element
W1, W2W1, W2
Kupplungcoupling
71, 8171, 81
PlanetenradsatzPlanetary gear set
72,8272.82
SonnenradSun gear
73, 8373, 83
PlanetenträgerPlanet carrier
74, 8474, 84
HohlradRing gear
76, 8576, 85
HohlwelleHollow shaft
75,8675.86
Gehäusecasing
B70, B80B70, B80
Bremsebrake
K70, K80K70, K80
Kupplungcoupling
9090
einstufige Getriebestufesingle-stage gear stage
9191
zweistufige Getriebestufetwo-stage gear stage
92, 9692, 96
FestradFixed gear
9797
ZwischenradIntermediate gear
93,9893.98
GegenradCounter gear
94,9594.95
VariatorwelleVariator shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 19522833 A1 [0002]DE 19522833 A1 [0002]

Claims (10)

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) mit einem Antrieb (15), einem Abtrieb (17; 51), einem drehfesten Bauteil (25), einem ersten (2), zweiten (3) und dritten Planetenradsatz (4), einem Variator (26), und einem ersten (K1; K1'), zweiten (K2), dritten (K3), vierten (K4; K4') und fünften Schaltelement (B1), wobei die Planetenradsätze (2, 3; 4) jeweils drei Elemente umfassen, wobei das erste Element des jeweiligen Planetenradsatzes durch ein Sonnenrad (5, 8, 11), das zweite Element des jeweiligen Planetenradsatzes im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Planetenträger (6, 9, 12) und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad, und das dritte Element des jeweiligen Planetenradsatzes im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad (7, 10, 13) und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch einen Planetenträger ausgebildet ist, wobei das erste Element (5) des ersten Planetenradsatzes (2) mit dem dritten Element (10) des zweiten Planetenradsatzes (3) permanent drehfest verbunden und mit zweiten Element (6) des ersten Planetenradsatzes (2) über den Variator (26) mechanisch wirkverbunden ist, das zweite Element (6) des ersten Planetenradsatzes (2) mit dem Antrieb (15) so gekoppelt ist, dass dazwischen ein Drehmoment übertragen werden kann, das dritte Element (7) des ersten Planetenradsatzes (2) mit dem ersten Element (11) des dritten Planetenradsatzes (4) über das erste Schaltelement (K1; K1') drehfest verbindbar ist, das zweite Element (9) des zweiten Planetenradsatzes (3) mit dem dritten Element (13) des dritten Planetenradsatzes (4) über das zweite Schaltelement (K2) drehest verbindbar ist, das dritte Element (13) des dritten Planetenradsatzes (4) über das fünfte Schaltelement (B1) an dem drehfesten Bauteil (25) festsetzbar ist, das zweite Element (9) des zweiten Planetenradsatzes (3) mit dem ersten Element (11) des dritten Planetenradsatze (4) über das dritte Schaltelement (K3) drehfest verbindbar ist, das dritte Element (7) des ersten Planetenradsatzes (2) mit dem ersten Element (8) des zweiten Planetenradsatzes (3) über das vierte Schaltelement (K4; K4') drehfest verbindbar, und das zweite Element (12) des dritten Planetenradsatzes (4) mit dem Abtrieb (17; 51) so gekoppelt ist, dass dazwischen ein Drehmoment übertragen werden kann, wobei das Getriebe (1) ausgebildet ist, um vier verschiedene Fahrbereiche (FB1, FB2, FB3, FB4) in eine Richtung bereitzustellen.Power-split continuously variable transmission (1) with a drive (15), an output (17; 51), a non-rotatable component (25), a first (2), second (3) and third planetary gear set (4), a variator (26) , and a first (K1; K1 '), second (K2), third (K3), fourth (K4; K4') and fifth shift element (B1), the planetary gear sets (2, 3; 4) each comprising three elements, wherein the first element of the respective planetary gear set by a sun gear (5, 8, 11), the second element of the respective planetary gear set in the case of a minus planetary gear set by a planet carrier (6, 9, 12) and in the case of a plus planetary gear set by a ring gear , and the third element of the respective planetary gear set is formed by a ring gear (7, 10, 13) in the case of a minus planetary gear set and by a planet carrier in the case of a plus planetary gear set, the first element (5) of the first planetary gear set (2) with the third element (10) of the second planetary gear set (3) pe rmanent non-rotatably connected and with the second element (6) of the first planetary gear set (2) via the variator (26) is mechanically operatively connected, the second element (6) of the first planetary gear set (2) is coupled to the drive (15) so that there between a torque can be transmitted, the third element (7) of the first planetary gear set (2) with the first element (11) of the third planetary gear set (4) via the first shifting element (K1; K1 ') is non-rotatably connectable, the second element (9) of the second planetary gear set (3) is rotatably connectable to the third element (13) of the third planetary gear set (4) via the second switching element (K2), the third element (13) of the Third planetary gear set (4) can be fixed to the rotationally fixed component (25) via the fifth shift element (B1), the second element (9) of the second planetary gear set (3) with the first element (11) of the third planetary gear set (4) via the third Switching element (K3) is rotatably connectable, the third element (7) of the first planetary gear set (2) with the first element (8) of the second planetary gear set (3) via the fourth switching element (K4; K4 ') rotatably connectable, and the second element (12) of the third planetary gear set (4) is coupled to the output (17; 51) in such a way that a torque can be transmitted between them, the transmission (1) being designed to accommodate four different driving ranges (FB1, FB2, FB3, FB4 ) in one direction. Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (26) einen ersten Energiewandler (27), der über eine zweistufige Getriebestufe (91) mit dem zweiten Element (6) des ersten Planetenradsatzes (2) mechanisch wirkverbunden ist, und einen mit dem ersten Energiewandler (27) wirkverbundenen zweiten Energiewandler (28) aufweist, der über eine einstufige Getriebestufe (90) mit dem ersten Element (5) des ersten Planetenradsatzes (2) mechanisch wirkverbunden ist.Power-split continuously variable transmission (1) according to Claim 1 , characterized in that the variator (26) has a first energy converter (27) which is mechanically operatively connected to the second element (6) of the first planetary gear set (2) via a two-stage gear stage (91), and one to the first energy converter (27 ) has an operatively connected second energy converter (28) which is mechanically operatively connected to the first element (5) of the first planetary gear set (2) via a single-stage gear stage (90). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (2), zweite (3) und dritte Planetenradsatz (4) koaxial zum Antrieb (15) und vom Antrieb (15) aus betrachtet in der nummerierten Reihenfolge hintereinander angeordnet sind, wobei das erste (K1) und vierte Schaltelement (K4) zwischen dem ersten (2) und zweiten Planetenradsatz (3), und das zweite (K2) und dritte Schaltelement (K3) zwischen dem zweiten (3) und dritten Planetenradsatz (4) angeordnet sind.Power split continuously variable transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first (2), second (3) and third planetary gear set (4) coaxially to the drive (15) and viewed from the drive (15) in the numbered order are arranged one behind the other, the first (K1) and fourth shifting element (K4) between the first (2) and second planetary gear set (3), and the second (K2) and third shifting element (K3) between the second (3) and third planetary gear set (4) are arranged. Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (2), zweite (3) und dritte Planetenradsatz (4) koaxial zum Antrieb (15) und vom Antrieb (15) aus betrachtet in der nummerierten Reihenfolge hintereinander angeordnet sind, wobei das erste (K1'), zweite (K2), dritte (K3) und vierte Schaltelement (K4') zwischen dem zweiten (3) und dritten Planetenradsatz (4) angeordnet sind.Power-split continuously variable transmission (1) according to one of the Claims 1 to 2 , characterized in that the first (2), second (3) and third planetary gear set (4) are arranged coaxially to the drive (15) and viewed from the drive (15) one behind the other in the numbered order, the first (K1 ') , second (K2), third (K3) and fourth switching element (K4 ') are arranged between the second (3) and third planetary gear set (4). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Wendegetriebe (50; 70; 80) zum Bereitstellen der vier verschiedenen Fahrbereiche (FB1, FB2, FB3, FB4) in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung.Power split continuously variable transmission (1) according to one of the preceding claims, further with a reversing gear (50; 70; 80) for providing the four different driving ranges (FB1, FB2, FB3, FB4) in the forward and in the reverse direction. Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) nach Anspruch 5, wobei das Wendegetriebe (50) eine einstufige Stirnradstufe (52) und eine zweistufige Stirnradstufe (53) aufweist, über welche das zweite Element (17) des dritten Planetenradsatzes (4) selektiv mit dem Abtrieb (51) des Getriebes (1) mechanisch wirkverbunden werden kann.Power-split continuously variable transmission (1) according to Claim 5 , wherein the reversing gear (50) has a single-stage spur gear stage (52) and a two-stage spur gear stage (53), via which the second element (17) of the third planetary gear set (4) is selectively mechanically operatively connected to the output (51) of the transmission (1) can be. Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) nach Anspruch 5, wobei das Wendegetriebe (70; 80) eine Bremse (B70; B80), eine Kupplung (K70; K80), ein drehfestes Bauteil (75; 86) und einen Wendeplanetenradsatz (71, 81) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element aufweist, wobei das erste Element durch ein Sonnenrad (72; 82), das zweite Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Planetenträger (73) und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad (84), und das dritte Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad (74) und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch einen Planetenträger (83) ausgebildet ist, wobei das dritte Element (74; 83) des Wendeplanetenradsatzes (71; 81) permanent drehfest mit dem zweiten Element (6) des ersten Planetenradsatzes (2) verbunden und mit dem ersten Element (72; 82) des Wendeplanetenradsatzes (71; 81) über die Kupplung (K70; K80) drehfest verbindbar ist, und wobei das zweite Element (73; 84) des Wendeplanetenradsatzes (71; 81) über die Bremse (B70; B80) an dem drehfesten Bauteil (75; 86) festsetzbar ist.Power-split continuously variable transmission (1) according to Claim 5 , wherein the reversing gear (70; 80) has a brake (B70; B80), a clutch (K70; K80), a non-rotatable component (75; 86) and a reversing planetary gear set (71, 81) with a first, a second and a third Has element, the first element by a sun gear (72; 82), the second element in the case of a minus planetary gear set by a planet carrier (73) and in the case of a plus planetary gear set by a ring gear (84), and the third element in In the case of a minus planetary gear set by a ring gear (74) and in the case of a plus planetary gear set by a planet carrier (83), the third element (74; 83) of the reversing planetary gear set (71; 81) being permanently rotatably connected to the second element ( 6) of the first planetary gear set (2) is connected to the first element (72; 82) of the reversing planetary gear set (71; 81) via the clutch (K70; K80), and the second element (73; 84) of the reversing planetary gear set (71; 81) about the Brake (B70; B80) can be fixed on the non-rotatable component (75; 86). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, zweite und dritte Planetenradsatz (2, 3, 4) jeweils als Minus-Planetenradsatz ausgebildet ist und die Planetenradsätze (2, 3, 4) identische geometrische Abmessungen aufweisen.Power-split continuously variable transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first, second and third planetary gear sets (2, 3, 4) are each designed as a minus planetary gear set and the planetary gear sets (2, 3, 4) have identical geometric dimensions exhibit. Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine mit einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Drive train for a work machine with a power split continuously variable transmission (1) according to one of the Claims 1 to 8th . Arbeitsmaschine mit einem Antriebsstrang nach Anspruch 9.Working machine with a drive train after Claim 9 .
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