DE102020202287B3

DE102020202287B3 - Power-split continuously variable transmission

Info

Publication number: DE102020202287B3
Application number: DE102020202287.9A
Authority: DE
Inventors: Philipp Rechenbach; Raphael Himmelsbach; Michael Wechs; Johannes Kaltenbach; Stefan Beck; Samuel Willems; Elisabeth Endl; Max Bachmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-12-31
Anticipated expiration: 2040-02-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes Getriebe (100; 200) mit einem Antrieb (12), einem Abtrieb (14), einem Variator (16), und zwei Planetenradsätzen. An einem ersten Planetenträger (32) sind jeweilige erste Planetenräder (36) und an einem zweiten Planetenträger (42) jeweilige zweite und dritte Planetenräder (46, 48) drehbar gelagert. Der erste und der zweite Planetenträger (32, 42) sind drehfest miteinander verbunden. Die ersten Planetenräder (36) kämmen mit dem ersten Sonnenrad (30) und dem ersten Hohlrad (34), die zweiten Planetenräder (46) mit dem zweiten Sonnenrad (40) und dem zweiten Hohlrad (44) und die zweiten Planetenräder (46) und die dritten Planetenräder (48) jeweils paarweise miteinander. Die ersten und dritten Planetenräder (36, 48) sind jeweils paarweise miteinander drehfest verbunden. Der Antrieb (12) ist mit dem ersten Hohlrad (34) verbunden. Ein Element (40; 42) des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem Abtrieb (14) mittels einer ersten Synchronisierung (S1) drehfest verbindbar.The present invention relates to a split-power transmission (100; 200) with a drive (12), an output (14), a variator (16), and two planetary gear sets. Respective first planet gears (36) are rotatably mounted on a first planet carrier (32) and respective second and third planet gears (46, 48) are rotatably mounted on a second planet carrier (42). The first and second planetary carriers (32, 42) are connected to one another in a rotationally fixed manner. The first planet gears (36) mesh with the first sun gear (30) and the first ring gear (34), the second planet gears (46) with the second sun gear (40) and the second ring gear (44) and the second planet gears (46) and the third planet gears (48) in pairs with one another. The first and third planet gears (36, 48) are each connected to one another in pairs so that they cannot rotate. The drive (12) is connected to the first ring gear (34). An element (40; 42) of the second planetary gear set can be connected in a rotationally fixed manner to the output (14) by means of a first synchronization (S1).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Antriebseinheit mit solch einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe.The present invention relates to a split-power continuously variable transmission. The present invention also relates to a drive unit with such a power-split continuously variable transmission.

Stand der TechnikState of the art

Leistungsverzweigte stufenlose Getriebe, beispielsweise hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigte Getriebe, kommen im Bereich von Arbeitsmaschinen häufig zum Einsatz. Ein Beispiel für eine Arbeitsmaschine ist ein Traktor. 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 ist es bekannt, in einem stufenlosen Getriebe mehrere Fahrbereiche vorzusehen, die unterschiedliche Übersetzungsbereiche aufweisen.
Die DE 41 06 746 A1 offenbart ein gattungsgemäßes leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe.Power-split continuously variable transmissions, for example hydrostatic-mechanical power-split transmissions, are often used in the field of work machines. An example of a work machine is a tractor. Such hydromechanical transmissions allow the transmission ratio to be continuously adjusted with relatively high degrees of efficiency, but have a relatively low gear ratio spread. The spread of a gear is understood to mean the ratio between the largest and smallest translation. To increase the gear ratio spread, it is known to provide several driving ranges in a continuously variable transmission, which have different transmission ranges.
The DE 41 06 746 A1 discloses a generic power-split continuously variable transmission.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik weiterzubilden.The object of the present invention is to develop the state of the art.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe. Das Getriebe kann zur Verwendung in einer Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Bei einem stufenlosen Getriebe ist die Übersetzung stufenlos einstellbar. Bei der Leistungsverzweigung kann es sich beispielsweise um eine hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigung handeln. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise eine elektrischmechanische Leistungsverzweigung möglich. Das Getriebe ermöglicht eine hohe Getriebespreizung bei hohem Wirkungsgrad. Das Getriebe umfasst einen Antrieb, an dem die zu übersetzende Größe in das Getriebe eingespeist wird. Das Getriebe kann eine Antriebswelle aufweisen, die an einem Ende den Antrieb ausbilden kann. Die Antriebswelle kann sich durch das Getriebe hindurch erstrecken und an einem dem Antrieb abgewandten Ende eine Entnahme einer Zapfleistung ermöglichen, beispielsweise zum Antrieb eines Arbeitsgeräts der Arbeitsmaschine. Ebenso umfasst das Getriebe einen Abtrieb, an dem die durch das Getriebe übersetzte Größe ausgegeben wird. An dem Abtrieb kann beispielsweise ein Drehmoment für einen Fahrantrieb bereitgestellt werden, insbesondere zum drehenden Antreiben jeweiliger Räder einer Arbeitsmaschine. Der Antrieb und der Abtrieb können achsparallel zueinander vorgesehen sein. Es ist jedoch auch eine andere Ausgestaltung möglich, wie eine koaxiale Anordnung.A first aspect of the invention relates to a power-split continuously variable transmission. The transmission can be designed for use in a work machine. With a continuously variable transmission, the translation is continuously adjustable. The power split can, for example, be a hydrostatic-mechanical power split. Alternatively or additionally, for example, electrical-mechanical power split is possible. The gear enables a high gear ratio spread with high efficiency. The gearbox includes a drive on which the variable to be translated is fed into the gearbox. The transmission can have a drive shaft which can form the drive at one end. The drive shaft can extend through the transmission and, at an end facing away from the drive, enable a tapping power to be drawn, for example to drive a working device of the working machine. The gearbox also includes an output at which the variable translated by the gearbox is output. At the output, for example, a torque for a travel drive can be provided, in particular for rotating the respective wheels of a work machine. The drive and the output can be provided axially parallel to one another. However, another configuration is also possible, such as a coaxial arrangement.

Das Getriebe weist einen Variator auf. Der Variator kann eingerichtet sein, um eine Übersetzung des Getriebes, beispielsweise innerhalb eines Fahrbereichs, stufenlos zu variieren. Unter einem Fahrbereich des Getriebes kann ein Zustand verstanden werden, bei dem ein festes mechanisches Übersetzungsverhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb des Getriebes vorliegt, wobei die Übersetzung des Getriebes innerhalb des Fahrbereichs durch den Variator stufenlos variiert werden kann. Der Variator kann zwei Energiewandler aufweisen, die beispielsweise als Hydrostat ausgebildet sind. Die Energiewandler des Variators können aber auch als elektrische Maschinen ausgebildet sein. Die Energiewandler können koaxial zum Antrieb des Getriebes ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, dass sie achsparallel zum Antrieb ausgebildet sind. Beispielsweise kann der erste Energiewandler eine hydraulische Maschine mit festem Schluckvolumen und der zweite Energiewandler eine hydraulische Maschine mit verstellbarem Schluckvolumen sein.The transmission has a variator. The variator can be set up to continuously vary a gear ratio of the transmission, for example within a driving range. A driving range of the transmission can be understood to mean a state in which there is a fixed mechanical transmission ratio between the input and output of the transmission, the transmission of the transmission being continuously variable within the driving range by the variator. The variator can have two energy converters, which are designed, for example, as a hydrostat. The energy converters of the variator can also be designed as electrical machines. The energy converters can be designed coaxially to drive the transmission. It is also possible that they are formed axially parallel to the drive. For example, the first energy converter can be a hydraulic machine with a fixed absorption volume and the second energy converter can be a hydraulic machine with an adjustable absorption volume.

Das Getriebe weist eine Planetenbaugruppe auf. Die Planetenbaugruppe weist einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz auf, die jeweils ein Sonnenrad, einen Planetenträger mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern und ein Hohlrad aufweisen. Beispielsweise sind der erste und zweite Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Ein Minus-Planetenradsatz weist eine negative Standübersetzung auf.The transmission has a planetary assembly. The planetary assembly has a first and a second planetary gear set, each having a sun gear, a planet carrier with respective planet gears rotatably mounted thereon, and a ring gear. For example, the first and second planetary gear set are designed as a minus planetary gear set. A minus planetary gear set has a negative stationary ratio.

Sind zwei Elemente mechanisch wirkverbunden, so sind diese unmittelbar oder mittelbar derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Elements eine Reaktion des anderen Elements bewirkt. Beispielsweise kann eine mechanische Wirkverbindung durch eine formschlüssige oder reibschlüssige Verbindung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die mechanische Wirkverbindung einem Kämmen von korrespondierenden Verzahnungen der zwei Elemente entsprechen. Bei zwei miteinander kämmenden Elementen befinden sich deren Verzahnungen beispielsweise in Eingriff. Diese beiden Elemente können aneinander abrollen. Zwischen den Elementen können dabei weitere Elemente, beispielsweise eine oder mehrere Stirnradstufen, 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 im Wesentlichen starr miteinander gekoppelt sind. Die Elemente können dabei als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen.If two elements are mechanically operatively connected, they are directly or indirectly coupled to one another in such a way that a movement of one element causes a reaction of the other element. For example, a mechanical operative connection can be provided by a form-fitting or frictional connection. For example, the mechanical operative connection can correspond to a meshing of corresponding toothings of the two elements. In the case of two intermeshing elements, their teeth are in engagement, for example. These two elements can roll against each other. Further elements, for example one or more spur 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 essentially 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 eine Kupplung zwischen zwei Elementen des Getriebes vorgesehen, so sind diese Drehelemente nicht permanent drehfest miteinander verbunden, jedoch über die Kupplung drehfest miteinander verbindbar. Eine Kupplung kann eine Art von Schaltelement sein. Eine drehfeste Verbindung wird erst durch Betätigung der zwischenliegenden Kupplung herbeigeführt. Dabei bedeutet eine Betätigung der Kupplung, dass diese in einen geschlossenen Zustand überführt wird, sodass die an der Kupplung unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angeglichen werden. Die jeweiligen Schaltelemente sind beispielsweise wenigstens zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand schaltbar. Ist das betroffene Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen. Im Falle eines reibschlüssigen 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. Bei einer reibschlüssigen Verbindung kann beispielsweise aufgrund eines Schlupfes eine gewisse Drehzahldifferenz zwischen den zwei miteinander verbundenen Elementen vorliegen. Die Drehzahlen der beiden Bauteile sind dabei üblicherweise zudem trotz des Schlupfes näherungsweise identisch. Entsprechend wird auch eine solche Verbindung trotz des Schlupfes hier als drehfest angesehen.If a clutch is provided between two elements of the transmission, these rotary elements 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 clutch. A clutch can be a type of switching element. A non-rotatable connection is only brought about by actuating the intermediate coupling. Actuation of the coupling means that it is brought into a closed state so that the rotational movements of the components directly coupled to the coupling are matched to one another. The respective switching elements can be switched, for example, at least between an open and a closed state. If the shifting element concerned is designed as a form-fitting shifting element, the components connected directly to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed. In the case of a frictional shifting 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. In the case of a frictional connection, for example due to a slip, there may be a certain speed difference between the two interconnected elements. The speeds of the two components are usually approximately identical despite the slip. Correspondingly, such a connection is also regarded here as non-rotatable despite the slip.

Die jeweiligen beiden Planetenradsätze können frei von weiteren als den hier beschriebenen Elementen, wie weiteren Hohlrädern, Planetenträgern, Planeten und Sonnenrädern, sein. Beispielsweise weist die Planetenbaugruppe und auch das Getriebe keine weiteren außer den hier beschriebenen Planetenradsätzen auf. Die jeweiligen Hohlräder können als Gehäuseelemente des Getriebes oder der Planetenbaugruppe ausgebildet sein. Bei dem Getriebe kann es vorgesehen sein, dass dessen Planetenbaugruppe oder alle Planetenradsätze gemeinsam als Planetenwalze ausgebildet ist bzw. sind. Eine Planetenwalze kann kompakt und robust sein. Die Ausbildung als Planetenwalze kann bedeuten, dass die Planetenbaugruppe nur koaxiale Elemente aufweist. Zudem kann die Ausbildung als Planetenwalze bedeuten, dass die Planetenbaugruppe frei von Stirnrädern ist. Die Planetenbaugruppe kann beispielsweise koaxial mit dem Abtrieb angeordnet sein.The respective two planetary gear sets can be free from elements other than those described here, such as further ring gears, planetary carriers, planets and sun gears. For example, the planetary assembly and also the transmission do not have any other than the planetary gear sets described here. The respective ring gears can be designed as housing elements of the transmission or the planetary assembly. In the case of the transmission, it can be provided that its planetary assembly or all planetary gear sets are designed together as a planetary roller. A planetary roller can be compact and robust. The design as a planetary roller can mean that the planetary assembly has only coaxial elements. In addition, the design as a planetary roller can mean that the planetary assembly is free of spur gears. The planetary assembly can for example be arranged coaxially with the output.

Der erste Planetenradsatz wird durch ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger, an welchem ein Satz von ersten Planetenrädern drehbar gelagert ist, und ein erstes Hohlrad ausgebildet. Der zweite Planetenradsatz wird durch ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger, an welchem ein Satz von zweiten und ein Satz von dritten Planetenrädern drehbar gelagert sind, und ein zweites Hohlrad ausgebildet. Die Planetenräder eines Satzes von Planetenrädern können beispielsweise jeweilige auf dem gleichen Umfang angeordnete Drehachsen aufweisen, alternativ oder zusätzlich jeweilige gleichartige Wirkverbindungen aufweisen und alternativ oder zusätzlich als Gleichteile ausgebildet sein. Die jeweiligen Planetenräder eines Satzes sind beispielsweise gleichmäßig voneinander über den Umfang des Getriebes beabstandet angeordnet.The first planetary gear set is formed by a first sun gear, a first planet carrier on which a set of first planetary gears is rotatably mounted, and a first ring gear. The second planetary gear set is formed by a second sun gear, a second planet carrier on which a set of second and a set of third planet gears are rotatably mounted, and a second ring gear. The planet gears of a set of planet gears can, for example, have respective axes of rotation arranged on the same circumference, alternatively or additionally have respective similar operative connections and alternatively or additionally be designed as identical parts. The respective planet gears of a set are, for example, evenly spaced from one another over the circumference of the transmission.

Der erste und der zweite Planetenträger sind permanent drehfest miteinander verbunden. Die beiden Planetenträger können beispielsweise einteilig ausgebildet sein oder als gemeinsames Bauteil. Die ersten Planetenräder kämmen mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad. Die zweiten Planetenräder kämmen mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad. Die zweiten Planetenräder und die dritten Planetenräder kämmen jeweils paarweise miteinander. Die ersten Planetenräder und die dritten Planetenräder sind jeweils paarweise miteinander permanent drehfest verbunden. Wenn die jeweiligen dritten Planetenräder an den jeweiligen zweiten Planetenrädern abrollen, kann ein korrespondierendes Drehen der ersten Planetenräder erfolgen.The first and the second planet carrier are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner. The two planet carriers can, for example, be designed in one piece or as a common component. The first planet gears mesh with the first sun gear and the first ring gear. The second planet gears mesh with the second sun gear and the second ring gear. The second planet gears and the third planet gears mesh with one another in pairs. The first planet gears and the third planet gears are permanently connected to one another in pairs so that they cannot rotate. When the respective third planet gears roll on the respective second planet gears, a corresponding rotation of the first planet gears can take place.

Der Variator ist mit dem Antrieb und dem ersten Sonnenrad mechanisch wirkverbunden. Der Antrieb ist mit dem ersten Hohlrad mechanisch wirkverbunden. Ein Element des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem Abtrieb mittels einer ersten Synchronisierung drehfest verbindbar. Ein Element eines Planetenradsatzes kann beispielsweise dessen Sonnenrad, dessen Planetenträger oder dessen Hohlrad sein. Durch diese Anbindung der Planetenbaugruppe ergibt sich eine besonders hohe Getriebespreizung. Beispielsweise kann die Getriebespreizung größer sein als bei einer Bauweise, bei welcher der Antrieb mit einem Element des zweiten Planetenradsatzes, welcher die zwei Sätze von Planetenrädern aufweist, mechanisch wirkverbindbar ist.
Alle Kupplungen des Getriebes der vorliegenden Erfindung können als reibschlüssige Kupplungen, beispielsweise als Lamellenkupplungen, ausgebildet sein. Ebenso können einige oder alle Kupplungen auch als formschlüssige Kupplungen, wie beispielsweise Klauenkupplungen oder Synchronisierungen, ausgebildet sein. Unter einer Synchronisierung wird eine formschlüssige Kupplung zwischen zwei Wellen verstanden, bei welcher die Wellen vor Herstellen der formschlüssigen Verbindung in Gleichlauf gebracht, also synchronisiert, werden.The variator is mechanically operatively connected to the drive and the first sun gear. The drive is mechanically operatively connected to the first ring gear. One element of the second planetary gear set can be connected in a rotationally fixed manner to the output by means of a first synchronization. An element of a planetary gear set can for example be its sun gear, its planet carrier or its ring gear. This connection of the planetary assembly results in a particularly high gear ratio spread. For example, the gear ratio spread can be greater than in the case of a design in which the drive can be effectively mechanically connected to an element of the second planetary gear set, which has the two sets of planetary gears.
All clutches of the transmission of the present invention can be designed as frictional clutches, for example as multi-disc clutches. Likewise, some or all of the clutches can also be designed as positive-locking clutches, such as, for example, claw clutches or synchronizers. Synchronization is understood to mean a positive coupling between two shafts, in which the shafts are brought into synchronism, that is to say synchronized, before the positive connection is established.

Das leistungsverzweigte Getriebe erlaubt mit wenigen Schaltelementen viele Fahrbereiche bereitzustellen und weist demnach eine große Getriebespreizung auf. Dabei kann ein Übergang zwischen den Fahrbereichen synchron erfolgen. Das kann heißen, dass bei Erreichen einer Untergrenze oder Obergrenze einer Drehzahl eines jeweiligen Fahrbereichs der nächste Fahrbereich eingelegt werden kann, ohne dass eine Einstellung am Variator vorgenommen werden muss. Der Variator muss beispielsweise nicht seine Drehzahl oder Stellung ändern, um einen Fahrbereichswechsel vollziehen zu können. Zudem kann der Variator an einer oder beiden Grenzen der jeweiligen Fahrbereiche auch in einer jeweiligen Maximalstellung sein. In den jeweiligen Fahrbereichen kann eine geringe Anzahl von Schaltelementen in deren jeweiliger Offenstellung sein, wodurch Schleppverluste reduziert und damit die Getriebeeffizienz erhöht sein kann.The power-split transmission allows many driving ranges to be provided with just a few shifting elements and accordingly has a large transmission spread. A transition between the driving areas can take place synchronously. That can mean that when a lower limit or upper limit of a speed of a respective driving range is reached, the next driving range can be inserted without having to make a setting on the variator. For example, the variator does not have to change its speed or position in order to be able to change the driving range. In addition, the variator can also be in a respective maximum position at one or both limits of the respective driving ranges. In the respective driving areas, a small number of shifting elements can be in their respective open position, which can reduce drag losses and thus increase the transmission efficiency.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die jeweiligen ersten Planetenräder und die jeweiligen dritten Planetenräder jeweils paarweise als lange Planetenräder ausgebildet sind. Ein langes Planetenrad kann beispielsweise mit zwei axial voneinander beabstandeten Elementen einen mechanischen Wirkeingriff haben. Ein langes Planetenrad kann beispielsweise am Außenumfang wenigstens in zwei axialen Bereichen Elemente für eine Wirkverbindung mit anderen Elementen aufweisen. Beispielsweise kann das lange Planetenrad an zwei gegenüberliegenden Enden eine Verzahnung für einen mechanischen Wirkeingriff aufweisen. Das lange Planetenrad kann aber auch eine durchgehende Verzahnung aufweisen, welche in unterschiedlichen Axialbereichen mit einem ersten und einem zweiten anderen Element in mechanischem Wirkeingriff steht. Das lange Planetenrad kann beispielsweise kostengünstig einstückig gefertigt sein. Zur Gewichtsersparnis kann ein Mittelteil bis hinunter zu einem Wellensteg gefräst werden. Das lange Planetenrad kann beispielsweise auch durch zwei Zahnräder gebildet werden, welche drehfest mit einer Hohlwelle des langen Planetenrads verbunden sind. Mittels dieser Hohlwelle sind die beiden Zahnräder dann drehbar an dem zugeordneten Planetenträger gelagert. Das lange Planetenrad kann beispielsweise in beiden Bereichen für die mechanische Wirkverbindung den gleichen Wirkdurchmesser oder sogar eine identische Verzahnung aufweisen. Durch das lange Planetenrad kann eine starke Verschachtelung vorgesehen werden, wodurch das Getriebe besonders kompakt sein kann. Zudem kann das lange Planetenrad kostengünstig zu fertigen sein. Alternativ können die jeweiligen ersten Planetenräder und die jeweiligen dritten Planetenräder jeweils paarweise als Stufenplanet ausgebildet sein.In one embodiment of the transmission it can be provided that the respective first planet gears and the respective third planet gears are each designed in pairs as long planet gears. A long planet gear can, for example, have a mechanical operative engagement with two axially spaced apart elements. A long planetary gear can, for example, have elements for an operative connection with other elements in at least two axial areas on the outer circumference. For example, the long planetary gear can have teeth for a mechanical operative engagement at two opposite ends. However, the long planetary gear can also have a continuous toothing which is in mechanical operative engagement in different axial areas with a first and a second other element. The long planet gear can, for example, be manufactured in one piece at low cost. To save weight, a middle section can be milled down to a shaft web. The long planet gear can, for example, also be formed by two gear wheels which are connected in a rotationally fixed manner to a hollow shaft of the long planet gear. By means of this hollow shaft, the two gears are then rotatably mounted on the associated planet carrier. The long planet gear can, for example, have the same effective diameter or even identical teeth in both areas for the mechanical operative connection. Due to the long planet gear, a strong nesting can be provided, whereby the transmission can be particularly compact. In addition, the long planet gear can be inexpensive to manufacture. Alternatively, the respective first planet gears and the respective third planet gears can each be designed in pairs as a stepped planet.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe nur zwei erste Planetenräder aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das Getriebe nur zwei zweite Planetenräder aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Getriebe zwei dritte Planetenräder aufweisen. Durch das Vorsehen von nur zwei Planetenrädern kann das Getriebe kompakt sein. Der zweite Satz von Planetenrädern und der dritte Satz von Planetenrädern kann so einfach in radialer Richtung zwischen dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad angeordnet werden. Die zweiten Planetenräder und dritten Planetenräder können so gut mit radialer Überlappung angeordnet werden, also beispielsweise wenigstens teilweise auf dem gleichen Umfang angeordnet sein. Das Getriebe kann beispielsweise nur zwei lange Planetenräder aufweisen, welche die zwei ersten und die zwei dritten Planetenräder ausbilden.In one embodiment of the transmission it can be provided that the transmission has only two first planet gears. Alternatively or additionally, the transmission can have only two second planet gears. Alternatively or additionally, the transmission can have two third planet gears. By providing only two planet gears, the transmission can be compact. The second set of planetary gears and the third set of planetary gears can thus easily be arranged in the radial direction between the second sun gear and the second ring gear. The second planet gears and third planet gears can thus be arranged with radial overlap, for example at least partially arranged on the same circumference. The transmission can, for example, only have two long planetary gears which form the two first and the two third planetary gears.

Das Element des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem Abtrieb mittels der ersten Synchronisierung über eine erste Kupplung drehfest verbindbar. Die erste Kupplung kann beispielsweise abtriebsseitig zu der ersten Synchronisierung angeordnet sein. Die erste Kupplung kann beispielsweise koaxial mit der ersten Synchronisierung und alternativ oder zusätzlich dem Abtrieb angeordnet sein. Durch die erste Kupplung kann ein zusätzlicher einstellbarer Fahrbereich vorgesehen werden. Dadurch kann beispielsweise die erste Synchronisierung von dem Abtrieb entkoppelt werden. Dadurch kann die erste Synchronisierung in Fahrbereichen mit offener erster Kupplung lastfrei sein, was eine Vorwahlschaltung ermöglichen kann.The element of the second planetary gear set can be connected non-rotatably to the output by means of the first synchronization via a first clutch. The first clutch can, for example, be arranged on the output side to the first synchronization. The first clutch can for example be arranged coaxially with the first synchronization and alternatively or additionally with the output. The first clutch can be used to provide an additional adjustable travel range. In this way, for example, the first synchronization can be decoupled from the output. As a result, the first synchronization can be load-free in driving ranges with an open first clutch, which can enable a preselection shift.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass der zweite Planetenträger als das Element des zweiten Planetenradsatzes ausgebildet ist, welches mit dem Abtrieb mittels der ersten Synchronisierung drehfest verbindbar ist. Dadurch können jeweilige am zweiten Planetenträger anliegende Größen, wie ein Drehmoment, am Abtrieb ohne weitere Übersetzung bereitgestellt werden.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the second planet carrier is designed as the element of the second planetary gear set, which can be connected to the output in a rotationally fixed manner by means of the first synchronization. As a result, the respective quantities applied to the second planet carrier, such as a torque, can be provided at the output without any further transmission.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das zweite Sonnenrad als das Element des zweiten Planetenradsatzes ausgebildet ist, welches mit dem Abtrieb mittels der ersten Synchronisierung drehfest verbindbar ist. Dadurch können jeweilige am zweiten Sonnenrad anliegende Größen, wie ein Drehmoment, am Abtrieb ohne weitere Übersetzung bereitgestellt werden.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the second sun gear is designed as the element of the second planetary gear set, which can be connected in a rotationally fixed manner to the output by means of the first synchronization. As a result, the respective quantities applied to the second sun gear, such as a torque, can be made available at the output without any further transmission.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das zweite Hohlrad mit dem Abtrieb über zwei Stirnradstufen mittels einer zweiten Synchronisierung mechanisch wirkverbindbar ist. Dadurch kann beispielsweise ein zusätzlicher Fahrbereich, beispielsweise ein Rückwärtsfahrbereich, bereitgestellt werden. Zwischen dem zweiten Hohlrad und der zweiten Synchronisierung können lediglich die beiden Stirnradstufen und jeweilige Wellen zu deren Verbindung vorgesehen sein. Es kann aber auch ein weiteres Schaltelement in der Verbindung vorgesehen sein. Die zweite Synchronisierung kann beispielsweise koaxial mit der ersten Synchronisierung angeordnet sein. Die beiden Stirnradstufen können über eine Zwischenwelle permanent drehfest miteinander verbunden sein. Durch die Verbindung der beiden Stirnradstufen über eine Zwischenwelle kann wenigstens eine der beiden Stirnradstufen und optional auch die Zwischenwelle für einen weiteren Fahrbereich genutzt werden, welcher nicht durch die geschlossene zweite Synchronisierung bereitgestellt wird. Durch die Verbindung der beiden Stirnradstufen über eine Zwischenwelle kann eine koaxiale Anordnung der zweiten Synchronisierung mit der Planetenbaugruppe und alternativ oder zusätzlich der ersten Synchronisierung vereinfacht sein. Beispielsweise kann die erste und die zweite Synchronisierung als Doppelschaltelement bereitgestellt werden. Dieses Doppelschaltelement kann beispielsweise koaxial mit dem Abtrieb und der Planetenbaugruppe angeordnet sein. Das Doppelschaltelement kann beispielsweise als Schaltzustände alternativ eine Wirkverbindung der geschlossenen ersten Synchronisierung und der geschlossenen zweiten Synchronisierung bereitstellen. In einer Ausführungsform kann das Doppelschaltelement eine Neutralstellung aufweisen. Die Neutralstellung kann beispielsweise einer offenen ersten und zweiten Synchronisierung entsprechen. Ein Doppelschaltelement kann kompakt und konstruktiv simpel sein. Ein Doppelschaltelement kann einfach betätigt werden, beispielsweise mittels eines gemeinsamen einzelnen Aktuators.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the second ring gear can be effectively mechanically connected to the output via two spur gear stages by means of a second synchronization. In this way, for example, an additional driving range, for example a reverse driving range, can be provided. Between the second ring gear and the second synchronization, only the two spur gear stages and respective shafts can be provided for their connection. However, a further switching element can also be provided in the connection. The second synchronization can for example be arranged coaxially with the first synchronization. The two Spur gear stages can be permanently connected to one another in a rotationally fixed manner via an intermediate shaft. By connecting the two spur gear stages via an intermediate shaft, at least one of the two spur gear stages and optionally also the intermediate shaft can be used for a further driving range which is not provided by the closed second synchronization. By connecting the two spur gear stages via an intermediate shaft, a coaxial arrangement of the second synchronization with the planetary assembly and, alternatively or additionally, the first synchronization can be simplified. For example, the first and the second synchronization can be provided as a double shift element. This double switching element can be arranged, for example, coaxially with the output and the planetary assembly. The double switching element can, for example, alternatively provide an operative connection of the closed first synchronization and the closed second synchronization as switching states. In one embodiment, the double shift element can have a neutral position. The neutral position can correspond, for example, to an open first and second synchronization. A double switching element can be compact and structurally simple. A double switching element can be actuated easily, for example by means of a common single actuator.

Eine der beiden Stirnradstufen kann beispielsweise einstufig ausgebildet sein. Eine andere der beiden Stirnradstufen kann beispielsweise zweistufig ausgebildet sein. Eine einstufige Stirnradstufe weist beispielsweise zwei miteinander kämmende Räder auf. Eine zweistufige Stirnradstufe weist beispielsweise drei Räder auf, wobei ein mittleres Rad mit den anderen beiden Rädern kämmt. Das mittlere Rad kann dabei auf einer zusätzlichen Welle gelagert sein.One of the two spur gear stages can, for example, have a single stage. Another of the two spur gear stages can, for example, be designed in two stages. A single-stage spur gear stage has, for example, two intermeshing wheels. A two-stage spur gear stage has three wheels, for example, with a middle wheel meshing with the other two wheels. The middle wheel can be mounted on an additional shaft.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die zweite Synchronisierung über die erste Kupplung mit dem Abtrieb drehfest verbindbar ist. Dadurch kann die zweite Synchronisierung von dem Abtrieb entkoppelt werden. Dadurch kann die zweite Synchronisierung in Fahrbereichen mit offener erster Kupplung lastfrei sein, was eine Vorwahlschaltung ermöglichen kann.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the second synchronization can be connected to the output in a rotationally fixed manner via the first clutch. As a result, the second synchronization can be decoupled from the output. As a result, the second synchronization can be load-free in driving ranges with an open first clutch, which can enable a preselection shift.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das zweite Hohlrad mit dem Abtrieb mittels einer zweiten Kupplung mechanisch wirkverbindbar ist. Dadurch kann auch das zweite Hohlrad als schaltbarer Ausgang der Planetenbaugruppe zum Bereitstellen der zu übersetzenden Größe am Abtrieb genutzt werden. Entsprechend kann beispielsweise ein weiterer Fahrbereich zur Verfügung gestellt werden. Durch die mechanische Wirkverbindung kann eine Übersetzung zusätzlich zu der von der Planetenbaugruppe bewirkten bereitgestellt werden. Zudem kann es eine koaxiale Anordnung der zweiten Kupplung mit dem Abtrieb und alternativ oder zusätzlich der ersten Kupplung erleichtern. Die zweite Kupplung ist beispielsweise koaxial mit der ersten Kupplung angeordnet. Die erste und die zweite Kupplung können beispielsweise auch als Doppelschaltelement ausgebildet sein.In one embodiment of the transmission it can be provided that the second ring gear can be mechanically operatively connected to the output by means of a second clutch. As a result, the second ring gear can also be used as a switchable output of the planetary assembly for providing the variable to be translated at the output. Accordingly, another driving area can be made available, for example. The mechanical operative connection can provide a translation in addition to that brought about by the planetary assembly. In addition, it can facilitate a coaxial arrangement of the second clutch with the output and, alternatively or additionally, the first clutch. The second coupling is arranged, for example, coaxially with the first coupling. The first and the second clutch can, for example, also be designed as a double shift element.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das zweite Hohlrad mit dem Abtrieb über zwei Stirnradstufen mechanisch mittels der zweiten Kupplung wirkverbindbar ist. Die beiden Stirnradstufen sind beispielsweise gleichstufig, wie beispielsweise einstufig, ausgebildet. Durch die Stirnradstufen kann eine zusätzliche Übersetzung einer am zweiten Hohlrad bereitgestellten Größe bereitgestellt werden, wodurch eine sehr hohe Getriebespreizung erzielt werden kann. Die beiden Stirnradstufen können über eine Zwischenwelle permanent drehfest miteinander verbunden sein. Diese Zwischenwelle kann die gleiche Zwischenwelle wie zum Verbinden der beiden Stirnradstufen, über welche das zweite Hohlrad mit dem Abtrieb mittels einer zweiten Synchronisierung mechanisch wirkverbindbar ist, sein. Es kann sich aber auch um eine weitere Zwischenwelle handeln.In one embodiment of the transmission it can be provided that the second ring gear can be mechanically operatively connected to the output via two spur gear stages by means of the second clutch. The two spur gear stages are, for example, designed in the same stage, such as single-stage. The spur gear stages can provide an additional gear ratio of a size provided on the second ring gear, as a result of which a very high gear ratio spread can be achieved. The two spur gear stages can be permanently connected to one another in a rotationally fixed manner via an intermediate shaft. This intermediate shaft can be the same intermediate shaft as that used to connect the two spur gear stages, via which the second ring gear can be effectively connected mechanically to the output by means of a second synchronization. But it can also be a further intermediate shaft.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das zweite Hohlrad mit der zweiten Synchronisierung über eine erste Stirnradstufe und eine zweite Stirnradstufe mechanisch wirkverbindbar ist. Das zweite Hohlrad kann mit der zweiten Kupplung über die erste Stirnradstufe und eine dritte Stirnradstufe mechanisch wirkverbindbar sein. Die zweite und dritte Stirnradstufe können permanent drehfest mit einer Zwischenwelle verbunden sein. Die erste Stirnradstufe kann mit der Zwischenwelle drehfest verbindbar sein. Dadurch kann die erste Stirnradstufe für die mechanische Wirkverbindung mittels der zweiten Synchronisierung auch für die mechanische Wirkverbindung mittels der zweiten Kupplung genutzt werden. Zudem kann das Getriebe so sehr kompakt sein und wenige Bauteile aufweisen. Beispielsweise ist die erste Stirnradstufe einstufig ausgebildet. Die zweite Stirnradstufe ist beispielsweise zweistufig ausgebildet. Die dritte Stirnradstufe ist beispielsweise einstufig ausgebildet. Beispielsweise kann ein Rad der ersten Stirnradstufe mittels einer weiteren Kupplung, wie einer dritten Kupplung, mit der Zwischenwelle drehfest verbindbar sein. Ein Rad der ersten Stirnradstufe kann aber auch permanent drehfest mit der Zwischenwelle verbunden sein. Ein anderes Rad der ersten Stirnradstufe kann auch permanent drehfest mit dem zweiten Hohlrad verbunden sein. Entsprechend kann das zweite Hohlrad mit der Zwischenwelle mechanisch wirkverbunden sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the second ring gear can be effectively mechanically connected to the second synchronization via a first spur gear stage and a second spur gear stage. The second ring gear can be mechanically operatively connected to the second clutch via the first spur gear stage and a third spur gear stage. The second and third spur gear stages can be permanently connected to an intermediate shaft in a rotationally fixed manner. The first spur gear stage can be connected to the intermediate shaft in a rotationally fixed manner. As a result, the first spur gear stage for the mechanical operative connection by means of the second synchronization can also be used for the mechanical operative connection by means of the second clutch. In addition, the transmission can be very compact and have few components. For example, the first spur gear stage is designed in one stage. The second spur gear stage is designed in two stages, for example. The third spur gear stage is designed, for example, in one stage. For example, a wheel of the first spur gear stage can be connected to the intermediate shaft in a rotationally fixed manner by means of a further clutch, such as a third clutch. A wheel of the first spur gear stage can also be permanently connected to the intermediate shaft in a rotationally fixed manner. Another wheel of the first spur gear stage can also be permanently connected to the second ring gear in a rotationally fixed manner. Correspondingly, the second ring gear can be mechanically operatively connected to the intermediate shaft.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das zweite Hohlrad mit der Zwischenwelle mittels einer dritten Kupplung mechanisch wirkverbindbar ist. Dadurch kann die Zwischenwelle auch bei der Wirkverbindung des zweiten Hohlrads mit dem Abtrieb genutzt werden, ebenso wie wenigstens eine damit verbundene Stirnradstufe, wie beispielsweise die erste und die zweite oder die dritte Stirnradstufe. Dadurch kann mit wenigen Bauteilen ein zusätzlicher Fahrbereich bereitgestellt werden. Zudem können so beispielsweise Schleppverluste reduziert werden, indem beispielsweise die Zwischenwelle mittels der dritten Kupplung von dem zweiten Hohlrad entkoppelt wird. Beispielsweise kann mittels der dritten Kupplung ein Rad der ersten Stirnradstufe mit der Zwischenwelle drehfest verbindbar sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the second ring gear with the Intermediate shaft is mechanically operatively connected by means of a third clutch. As a result, the intermediate shaft can also be used in the operative connection of the second ring gear with the output, as can at least one spur gear stage connected to it, such as the first and the second or the third spur gear stage. As a result, an additional driving area can be provided with just a few components. In addition, drag losses can be reduced, for example, by decoupling the intermediate shaft from the second ring gear by means of the third clutch. For example, a wheel of the first spur gear stage can be connected non-rotatably to the intermediate shaft by means of the third clutch.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das zweite Sonnenrad mit der Zwischenwelle mittels einer vierten Kupplung mechanisch wirkverbindbar ist. Dadurch kann die Zwischenwelle auch bei der Wirkverbindung des zweiten Sonnenrads mit dem Abtrieb genutzt werden, ebenso wie wenigstens eine damit verbundene Stirnradstufe, wie beispielsweise die zweite oder dritte Stirnradstufe. Dadurch kann mit wenigen Bauteilen ein zusätzlicher Fahrbereich bereitgestellt werden. Zudem können so beispielsweise Schleppverluste reduziert werden, indem beispielsweise die Zwischenwelle mittels der vierten Kupplung von dem zweiten Sonnenrad entkoppelt wird. Beispielsweise kann mittels der vierten Kupplung ein Rad einer zusätzlichen Stirnradstufe mit der Zwischenwelle drehfest verbindbar sein.In one embodiment of the transmission it can be provided that the second sun gear can be mechanically operatively connected to the intermediate shaft by means of a fourth clutch. As a result, the intermediate shaft can also be used when the second sun gear is actively connected to the output, as can at least one spur gear stage connected to it, such as the second or third spur gear stage. As a result, an additional driving area can be provided with just a few components. In addition, drag losses can be reduced in this way, for example, by decoupling the intermediate shaft from the second sun gear by means of the fourth clutch. For example, a wheel of an additional spur gear stage can be connected non-rotatably to the intermediate shaft by means of the fourth clutch.

Zum Einlegen der Fahrbereiche und dem Steuern der verschiedenen Kupplungen und der Bremse kann das Getriebe eine dazu ausgebildete Steuerungsvorrichtung aufweisen. Die Steuerungsvorrichtung kann dazu ausgebildet und eingerichtet sein, einen jeweiligen Zustand der Kupplungen und der Synchronisierungen zu steuern. Die Steuerungsvorrichtung kann dafür jeweilige Aktuatoren und alternativ oder zusätzlich Stellungssensoren und alternativ oder zusätzlich Drehzahlsensoren aufweisen.For engaging the driving ranges and controlling the various clutches and the brake, the transmission can have a control device designed for this purpose. The control device can be designed and set up to control a respective state of the clutches and the synchronizers. For this purpose, the control device can have respective actuators and, alternatively or additionally, position sensors and alternatively or additionally speed sensors.

Ein zweiter Aspekt betrifft eine Antriebseinheit, welche ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe gemäß dem ersten Aspekt aufweist. Die Antriebseinheit weist einen Motor auf, welcher zum Antreiben des Antriebs mit dem Antrieb mechanisch wirkverbunden ist. Der Motor kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein. Die Antriebseinheit kann dazu ausgebildet sein, den Motor mit im Wesentlichen konstanter Drehzahl zu betreiben. Eine jeweilige Fahrgeschwindigkeit und optional Fahrrichtung kann beispielsweise mittels des gewählten Fahrbereichs und des Variators gesteuert werden. Ein weiterer Aspekt betrifft eine Arbeitsmaschine mit einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe gemäß dem ersten Aspekt oder einer Antriebseinheit gemäß dem zweiten Aspekt.A second aspect relates to a drive unit which has a power-split continuously variable transmission according to the first aspect. The drive unit has a motor which is mechanically operatively connected to the drive to drive the drive. The engine can be an internal combustion engine, for example. The drive unit can be designed to operate the motor at a substantially constant speed. A respective driving speed and optionally driving direction can be controlled, for example, by means of the selected driving range and the variator. Another aspect relates to a work machine with a power-split continuously variable transmission according to the first aspect or a drive unit according to the second aspect.

FigurenlisteFigure list

1 shows a schematic view of a transmission according to a first embodiment of the invention.
2 shows a shift matrix of the transmission 1 .
3 shows a schematic view of a transmission according to a second embodiment of the invention.
4th shows a shift matrix of the transmission 3 .
5 shows a long planetary gear in a schematic perspective view.
6th shows an end section through a first planetary gear set of the transmission.
7th shows an end section through a second planetary gear set of the transmission.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

1 veranschaulicht in einer schematischen Ansicht eine erste Ausführungsform eines leistungsverzweigten stufenlosen Getriebes 100 mit einem Antrieb 12, einem Abtrieb 14, einem Variator 16 und einer Planetenbaugruppe 18. Die Planetenbaugruppe 18 weist zwei Planetenradsätze auf und ist dazu ausgebildet, verschiedene Fahrbereiche bereitzustellen. Der Antrieb 12 ist mit einem Motor wirkverbunden. Das Getriebe 100 weist eine Antriebswelle auf, welche sich durch das Getriebe 100 hindurch erstreckt. An einem abtriebsseitigen Ende bildet die Antriebswelle eine Zapfwelle 20 aus. Der Abtrieb 14 ist achsparallel zum Antrieb 12 vorgesehen und kann beispielsweise mit einem Differenzial wirkverbunden werden. Die Planetenbaugruppe 18 ist vorliegend als Planetenwalze ausgebildet. 1 illustrates in a schematic view a first embodiment of a power-split continuously variable transmission 100 with one drive 12 , an output 14th , a variator 16 and a planetary assembly 18th . The planetary assembly 18th has two planetary gear sets and is designed to provide different driving ranges. The drive 12 is actively connected to a motor. The gear 100 has a drive shaft which extends through the transmission 100 extends therethrough. At one end on the output side, the drive shaft forms a power take-off shaft 20th out. The downforce 14th is axially parallel to the drive 12 provided and can be operatively connected, for example, to a differential. The planetary assembly 18th is presently designed as a planetary roller.

Ein erster Planetenradsatz ist durch ein erstes Sonnenrad 30, einen ersten Planetenträger 32 und ein erstes Hohlrad 34 gebildet. An dem ersten Planetenträger 32 ist ein Satz von ersten Planetenrädern 36 drehbar gelagert. Ein zweiter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe 18 wird durch ein zweites Sonnenrad 40, einen zweiten Planetenträger 42 und ein zweites Hohlrad 44 gebildet. An dem zweiten Planetenträger 42 ist ein Satz von zweiten Planetenrädern 46 und ein Satz von dritten Planetenrädern 48 drehbar gelagert.A first planetary gear set is through a first sun gear 30th , a first planet carrier 32 and a first ring gear 34 educated. At the first planet carrier 32 is a set of first planet gears 36 rotatably mounted. A second planetary gear set of the planetary assembly 18th is by a second sun gear 40 , a second planet carrier 42 and a second ring gear 44 educated. On the second planet carrier 42 is a set of second planetary gears 46 and a set of third planetary gears 48 rotatably mounted.

Der erste Planetenträger 32 und der zweite Planetenträger 42 sind permanent drehfest miteinander verbunden. Die ersten Planetenräder 36 kämmen mit dem ersten Sonnenrad 30 und dem ersten Hohlrad 34. Dies ist auch in dem Stirnschnitt des ersten Planetenradsatzes gemäß 6 veranschaulicht. Die 6 zeigt dabei auch, dass der Satz von ersten Planetenrädern 36 nur zwei erste Planetenräder 36 aufweist.The first planet carrier 32 and the second planet carrier 42 are permanently non-rotatably connected to each other The first planetary gears 36 mesh with the first sun gear 30th and the first ring gear 34 . This is also shown in the end section of the first planetary gear set 6th illustrated. The 6th also shows that the theorem of first planet gears 36 only two first planet gears 36 having.

Die zweiten Planetenräder 46 kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 40 und dem zweiten Hohlrad 44. Die zweiten Planetenräder 46 und die dritten Planetenräder 48 kämmen jeweils paarweise miteinander. Ansonsten kämmen die dritten Planetenräder 48 mit keinem weiteren Bauteil des dritten Planetenradsatzes. Dies ist in dem Stirnschnitt des zweiten Planetenradsatzes gemäß 7 veranschaulicht. Dabei ist zu erkennen, dass auch der Satz von zweiten Planetenrädern 46 und der Satz von dritten Planetenrädern 48 jeweils nur zwei Räder aufweist. Die zweiten Planetenräder 46 haben einen größeren Wirkdurchmesser als die dritten Planetenräder 48. Die ersten Planetenräder 36 und die dritten Planetenräder 48 haben einen gleichen Wirkdurchmesser. Die zweiten und dritten Planetenräder 46, 48 sind jeweils in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Eine Drehachse der zweiten Planetenräder 46 ist auf dem gleichen Umfang angeordnet wie eine Drehachse der dritten Planetenräder 48. Diese können aber auch auf unterschiedlichen Umfängen und damit einem radialen Abstand zu einer Mittelachse angeordnet sein.The second planetary gears 46 mesh with the second sun gear 40 and the second ring gear 44 . The second planetary gears 46 and the third planetary gears 48 comb each other in pairs. Otherwise the third planet gears mesh 48 with no other component of the third planetary gear set. This is shown in the end section of the second planetary gear set 7th illustrated. It can be seen that the set of second planetary gears 46 and the set of third planetary gears 48 each has only two wheels. The second planetary gears 46 have a larger effective diameter than the third planetary gears 48 . The first planetary gears 36 and the third planetary gears 48 have the same effective diameter. The second and third planetary gears 46 , 48 are each arranged next to one another in the circumferential direction. An axis of rotation of the second planetary gears 46 is arranged on the same circumference as an axis of rotation of the third planetary gears 48 . However, these can also be arranged on different circumferences and thus at a radial distance from a central axis.

Die ersten Planetenräder 36 und die dritten Planetenräder 48 sind jeweils paarweise miteinander drehfest verbunden. Bei dem Getriebe 100 sind die ersten und dritten Planetenräder 48 zu diesem Zweck jeweils paarweise als gemeinsames langes Planetenrad ausgebildet, welches in 5 dargestellt ist. Das lange Planetenrad ist in der gezeigten Ausführungsform einstückig ausgebildet, wobei jeweilige Verzahnungen des ersten Planetenrads 36 und des dritten Planetenrads 48 an dessen beiden Endbereichen identisch ausgebildet sind. Die Verzahnungen an den jeweiligen Endbereichen sind gemeinsam auf einer Einspannung gefertigt worden. Ein Mittelbereich ohne Verzahnung wurde vor dem Herstellen der Verzahnungen gefertigt. Die Verzahnung des langen Planetenrades kann geradverzahnt sein, es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Verzahnung des langen Planetenrades schrägverzahnt ausgeführt ist. Die Verzahnung des langen Planetenrads an einem Endbereich kämmt mit dem ersten Sonnenrad 30 und dem ersten Hohlrad 34. Die Verzahnung des langen Planetenrads an einem gegenüberliegendem Endbereich kämmt mit einem der zweiten Planetenräder 46. Aufgrund der langen Planetenräder weist das Getriebe also insgesamt nur vier Planetenräderbauteile auf, nämlich zwei lange Planetenräder und die zwei zweiten Planetenräder 46.The first planetary gears 36 and the third planetary gears 48 are connected to each other in pairs so that they cannot rotate. With the transmission 100 are the first and third planet gears 48 for this purpose each designed in pairs as a common long planet gear, which in 5 is shown. In the embodiment shown, the long planet gear is formed in one piece, with respective toothings of the first planet gear 36 and the third planetary gear 48 are formed identically at the two end regions. The teeth at the respective end areas have been manufactured together on one clamping. A central area without a toothing was made before the toothing was made. The teeth of the long planet gear can be straight teeth, but there is also the possibility that the teeth of the long planet gear are designed with helical teeth. The teeth of the long planet gear at one end mesh with the first sun gear 30th and the first ring gear 34 . The toothing of the long planetary gear at an opposite end area meshes with one of the second planetary gears 46 . Because of the long planetary gears, the transmission has a total of only four planetary gear components, namely two long planetary gears and the two second planetary gears 46 .

Der Variator 16 weist einen ersten Energiewandler 80 und einen zweiten Energiewandler 82 auf, welche miteinander gekoppelt sind. Beide Energiewandler 80, 82 sind als hydraulische Maschinen ausgebildet, wobei der erste Energiewandler 80 ein festes Schluckvolumen und der zweite Energiewandler 82 ein variables Schluckvolumen aufweist. Der erste Energiewandler 80 ist mit dem ersten Sonnenrad 30 mechanisch wirkverbunden, um ein Drehmoment zwischen dem ersten Sonnenrad 30 und dem Energiewandler 80 und damit dem Variator 16 zu übertragen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindung dabei indirekt, nämlich mittels einer einstufigen Stirnradstufe 84. Eines der Stirnräder der Stirnradstufe 84 ist dazu mit einer Welle des ersten Energiewandlers 80 drehfest verbunden. Ein anderes Stirnrad der Stirnradstufe 84 ist dazu drehfest mit dem ersten Sonnenrad 30 verbunden. Die Stirnradstufe 84 ist dabei in Axialrichtung antriebsseitig zu der Planetenbaugruppe 18 angeordnet. Der zweite Energiewandler 82 ist mit dem Antrieb 12 mechanisch wirkverbunden, um ein Drehmoment zwischen dem Antrieb 12 und dem zweiten Energiewandler 82 und damit dem Variator 16 zu übertragen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindung dabei indirekt, nämlich mittels einer einstufigen Stirnradstufe 86 ausgebildet. Die Stirnradstufe 86 ist axial abtriebsseitig angeordnet, und zwar auf Höhe der Zapfwelle 20 und damit abtriebsseitig zu der Planetenbaugruppe 18. Die Stirnradstufe 86 ist durch zwei kämmende Stirnräder gebildet, von denen eines als Festrad ausgebildet und mit einer Welle des zweiten Energiewandlers 82 drehfest verbunden ist. Das andere Stirnrad der Stirnradstufe 86 ist als Gegenrad ausgebildet und mit dem Antrieb 12 permanent drehfest verbunden.The variator 16 has a first energy converter 80 and a second energy converter 82 which are coupled to each other. Both energy converters 80 , 82 are designed as hydraulic machines, with the first energy converter 80 a fixed displacement and the second energy converter 82 has a variable swallowing volume. The first energy converter 80 is with the first sun gear 30th mechanically operatively connected to a torque between the first sun gear 30th and the energy converter 80 and thus the variator 16 transferred to. In the embodiment shown, this connection is indirect, namely by means of a single-stage spur gear stage 84 . One of the spur gears of the spur gear stage 84 is to do this with a wave of the first energy converter 80 non-rotatably connected. Another spur gear of the spur gear stage 84 is rotationally fixed to the first sun gear 30th connected. The spur gear stage 84 is in the axial direction on the drive side to the planetary assembly 18th arranged. The second energy converter 82 is with the drive 12 mechanically operatively connected to a torque between the drive 12 and the second energy converter 82 and thus the variator 16 transferred to. In the exemplary embodiment shown, this connection is indirect, namely by means of a single-stage spur gear stage 86 educated. The spur gear stage 86 is arranged axially on the output side, at the level of the power take-off shaft 20th and thus on the output side to the planetary assembly 18th . The spur gear stage 86 is formed by two intermeshing spur gears, one of which is designed as a fixed gear and with a shaft of the second energy converter 82 is rotatably connected. The other spur gear of the spur gear stage 86 is designed as a counter gear and with the drive 12 permanently non-rotatably connected.

Der Antrieb 12 ist mit dem ersten Hohlrad 34 über eine einstufige Stirnradstufe 50 mechanisch wirkverbunden. Ein Rad dieser Stirnradstufe 50 ist mit dem Antrieb 12 permanent drehfest verbunden und ein anderes Rad dieser Stirnradstufe 50 ist mit dem ersten Hohlrad 34 permanent drehfest verbunden. Die Stirnradstufe 50 ist axial zwischen der Stirnradstufe 84 und dem ersten Planetenradsatz angeordnet.The drive 12 is with the first ring gear 34 via a single-stage spur gear stage 50 mechanically connected. A wheel of this spur gear stage 50 is with the drive 12 permanently non-rotatably connected and another gear of this spur gear stage 50 is with the first ring gear 34 permanently non-rotatably connected. The spur gear stage 50 is axially between the spur gear stage 84 and arranged the first planetary gear set.

Das zweite Sonnenrad 40 bildet einen ersten Ausgang der Planetenbaugruppe 18 und ist mit einer ersten Synchronisierung S1 verbunden. Mittels der ersten Synchronisierung S1 ist das zweite Sonnenrad 40 mit einer ersten Kupplung K1 drehfest verbindbar. Mittels der ersten Kupplung K1 ist die erste Synchronisierung S1 drehfest mit dem Abtrieb 14 verbindbar. Bei geschlossener erster Kupplung K1 und geschlossener erster Synchronisierung S1 ist das zweite Sonnenrad 40 also drehfest mit dem Abtrieb 14 verbunden. Die erste Kupplung K1 ist axial abtriebsseitig zu der ersten Synchronisierung S1 angeordnet. Die erste Synchronisierung S1 ist axial abtriebsseitig zu der Planetenbaugruppe 18 angeordnet.The second sun gear 40 forms a first output of the planetary assembly 18th and is having an initial sync S1 connected. Using the first synchronization S1 is the second sun gear 40 with a first clutch K1 non-rotatable. Using the first clutch K1 is the first synchronization S1 non-rotatably with the output 14th connectable. When the first clutch is closed K1 and closed first synchronization S1 is the second sun gear 40 so rotatably with the output 14th connected. The first clutch K1 is axially on the output side to the first synchronization S1 arranged. The first synchronization S1 is axially on the output side of the planetary assembly 18th arranged.

Das zweite Hohlrad 44 bildet einen zweiten Ausgang der Planetenbaugruppe 18. Das zweite Hohlrad 44 ist mittels einer einstufigen erste Stirnradstufe 60 mit einer Zwischenwelle 70 mechanisch wirkverbunden. Dazu ist ein Rad der ersten Stirnradstufe 60 permanent drehfest mit dem zweiten Hohlrad 44 verbunden und ein weiteres Rad der ersten Stirnradstufe 60 mit der Zwischenwelle 70. Die erste Stirnradstufe 60 ist axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz und der ersten Synchronisierung S1 angeordnet. Die Zwischenwelle 70 ist koaxial mit dem Antrieb 12 angeordnet.The second ring gear 44 forms a second output of the planetary assembly 18th . The second ring gear 44 is by means of a single-stage first spur gear stage 60 with an intermediate shaft 70 mechanically effectively connected. For this purpose there is a wheel of the first spur gear stage 60 permanently non-rotatably with the second ring gear 44 connected and another wheel of the first spur gear stage 60 with the intermediate shaft 70 . The first spur gear stage 60 is axially between the second planetary gear set and the first synchronization S1 arranged. The intermediate shaft 70 is coaxial with the drive 12 arranged.

Eine zweistufige zweite Stirnradstufe 62 bildet eine mechanische Wirkverbindung zwischen der Zwischenwelle 70 und einer zweiten Synchronisierung S2. Die zweite Stirnradstufe 62 ist mittels der zweiten Synchronisierung S2 mit der ersten Kupplung K1 verbindbar. Entsprechend ist das zweite Hohlrad 44 über die erste Stirnradstufe 60, die Zwischenwelle 70, die zweite Synchronisierung S2 und die erste Kupplung K1 mit dem Abtrieb 14 verbindbar.A two-stage second spur gear stage 62 forms a mechanical operative connection between the intermediate shaft 70 and a second synchronization S2 . The second spur gear stage 62 is by means of the second synchronization S2 with the first clutch K1 connectable. The second ring gear is corresponding 44 via the first spur gear stage 60 , the intermediate shaft 70 , the second synchronization S2 and the first clutch K1 with the downforce 14th connectable.

Die zweite Synchronisierung S2 ist axial zwischen der ersten Synchronisierung S1 und der zweiten Stirnradstufe 62 angeordnet. Die zweite Stirnradstufe 62 ist axial antriebsseitig zu der ersten Kupplung K1 angeordnet. Die zweite Synchronisierung S2 ist koaxial mit dem Abtrieb 14 angeordnet und bildet mit der ersten Synchronisierung ein axial verschachteltes Doppelschaltelement. Dieses Doppelschaltelement erlaubt selektiv eine Wirkverbindung mittels der ersten und der zweiten Synchronisierung S1, S2 bereitzustellen. In einer Ausführungsform erlaubt dieses Doppelschaltelement auch eine Neutralstellung bereitzustellen.The second synchronization S2 is axial between the first synchronization S1 and the second spur gear stage 62 arranged. The second spur gear stage 62 is axially on the drive side of the first clutch K1 arranged. The second synchronization S2 is coaxial with the output 14th arranged and forms with the first synchronization an axially nested double switching element. This double switching element allows a selective operative connection by means of the first and the second synchronization S1 , S2 to provide. In one embodiment, this double shift element also allows a neutral position to be provided.

Die Zwischenwelle 70 ist zudem mittels einer einstufigen dritten Stirnradstufe 64 mit einer zweiten Kupplung K2 mechanisch wirkverbunden. Mittels der zweiten Kupplung K2 ist die dritte Stirnradstufe 64 und damit auch die Zwischenwelle 70 mit dem Abtrieb 14 verbindbar. Die zweite Kupplung K2 erlaubt somit, eine mechanische Wirkverbindung zwischen dem zweiten Hohlrad 44 und dem Abtrieb 14 über die erste Stirnradstufe 60, die Zwischenwelle 70 und die dritte Stirnradstufe 64 bereitzustellen.The intermediate shaft 70 is also by means of a single-stage third spur gear stage 64 with a second clutch K2 mechanically connected. Using the second clutch K2 is the third spur gear stage 64 and thus also the intermediate shaft 70 with the downforce 14th connectable. The second clutch K2 thus allows a mechanical operative connection between the second ring gear 44 and the downforce 14th via the first spur gear stage 60 , the intermediate shaft 70 and the third spur gear stage 64 to provide.

Die dritte Stirnradstufe 64 ist axial abtriebsseitig zu der zweiten Kupplung K2 angeordnet. Die zweite Kupplung K2 ist axial antriebsseitig zu der dritten Stirnradstufe 64 und axial abtriebsseitig zu der ersten Kupplung K1 angeordnet. Die zweite Kupplung K2 ist koaxial mit dem Abtrieb 14 angeordnet. Die erste und zweite Kupplung K1, K2 bilden ein Doppelschaltelement aus. Dieses Doppelschaltelement erlaubt selektiv eine Wirkverbindung mittels der ersten und der zweiten Kupplung K1, K2 bereitzustellen. In einer Ausführungsform erlaubt dieses Doppelschaltelement auch eine Neutralstellung bereitzustellen. Die erste und zweite Kupplung K1, K2 sind als reibschlüssige Lamellenkupplungen ausgebildet.The third spur gear stage 64 is axially on the output side of the second clutch K2 arranged. The second clutch K2 is axially on the drive side to the third spur gear stage 64 and axially on the output side to the first clutch K1 arranged. The second clutch K2 is coaxial with the output 14th arranged. The first and second clutch K1 , K2 form a double switching element. This double switching element allows a selective operative connection by means of the first and the second clutch K1 , K2 to provide. In one embodiment, this double shift element also allows a neutral position to be provided. The first and second clutch K1 , K2 are designed as frictional multi-plate clutches.

2 veranschaulicht eine Schaltmatrix des Getriebes 100 gemäß 1. Die jeweiligen Spalten zeigen einen Schaltzustand der jeweiligen schaltbaren Elemente. Das Getriebe 100 weist zwei Vorwärtsfahrbereiche auf, welche mit FB1 und FB2 bezeichnet sind. Die Fahrbereiche sind in Reihenfolge deren maximaler Geschwindigkeit nummeriert. Das heißt, Fahrbereich FB2 ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit als Fahrbereich FB1. Das Getriebe 100 weist einen Rückwärtsfahrbereich FB1R auf. Direkt neben der Spalte zur Kennzeichnung der Fahrbereiche sind deren Geschwindigkeitsbereiche veranschaulicht. Der Fahrbereich FB1 beginnt bei 0 km/h. Zwischen Fahrbereich FB1 und Fahrbereich FB2 kann bei der Grenzgeschwindigkeit A gewechselt werden. Fahrbereich FB1R hat den gleichen Geschwindigkeitsbereich wie FB1, jedoch mit einer umgekehrten Drehrichtung des Abtriebs 14 wie bei Fahrbereich FB1. 2 illustrates a shift matrix of the transmission 100 according to 1 . The respective columns show a switching state of the respective switchable elements. The gear 100 has two forward travel ranges, which are designated with FB1 and FB2. The travel areas are numbered in the order of their maximum speed. This means that travel range FB2 enables a higher speed than travel range FB1. The gear 100 has a reverse travel range FB1R. The speed ranges are shown directly next to the column for identifying the driving areas. The travel range FB1 begins at 0 km / h. It is possible to switch between travel range FB1 and travel range FB2 at limit speed A. Travel range FB1R has the same speed range as FB1, but with the opposite direction of rotation of the output 14th as with travel range FB1.

Der Fahrbereich FB1 wird durch die geschlossene zweite Kupplung K2 bereitgestellt. Die erste Synchronisierung S1 und die zweite Synchronisierung S2 sind in Fahrbereich FB1 lastfrei, was in 2 durch die Klammer um den Schaltzustand veranschaulicht wird. In Fahrbereich FB1 ist in einer Ausführungsform die erste oder zweite Synchronisierung S1, S2 zum Reduzieren von Schleppverlusten geschlossen. Der Fahrbereich FB2 wird durch die geschlossene erste Kupplung K1 und die geschlossene erste Synchronisierung S1 bereitgestellt. Entsprechend kann bei einem Wechsel von Fahrbereich FB1 zu Fahrbereich FB2 die erste Synchronisierung S1 geschlossen bleiben, falls diese in Fahrbereich FB1 geschlossen war. Der Fahrbereich FB1R wird durch die geschlossene erste Kupplung K1 und die geschlossene zweite Synchronisierung S2 bereitgestellt. Entsprechend kann bei einem Wechsel von Fahrbereich FB1 zu Fahrbereich FB1R die zweite Synchronisierung S2 geschlossen bleiben, falls diese in Fahrbereich FB1 geschlossen war. Die beiden Synchronisierungen S1, S2 können als Vorwahlschaltung in FB1 vor einem Fahrbereich bedarfsgerecht geschlossen werden. Das Getriebe 100 kann zwei Vorwärtsfahrbereiche und einen Rückwärtsfahrbereich mit geringem mechanischem Aufwand bereitstellen.The travel range FB1 is established by the closed second clutch K2 provided. The first synchronization S1 and the second synchronization S2 are load-free in travel range FB1, which is in 2 is illustrated by the bracket around the switching status. In one embodiment, the first or second synchronization is in driving range FB1 S1 , S2 closed to reduce drag losses. The travel range FB2 is established by the closed first clutch K1 and the closed first synchronization S1 provided. Correspondingly, the first synchronization can occur when changing from travel range FB1 to travel range FB2 S1 remain closed if this was closed in travel area FB1. The travel range FB1R is established by the closed first clutch K1 and the closed second synchronization S2 provided. Correspondingly, the second synchronization can occur when changing from travel range FB1 to travel range FB1R S2 remain closed if this was closed in travel area FB1. The two synchronizations S1 , S2 can be closed as required as a preselection circuit in FB1 in front of a travel area. The gear 100 can provide two forward driving ranges and one reverse driving range with little mechanical effort.

Die weitere 3 veranschaulicht eine zweite Ausführungsformen eines leistungsverzweigten stufenlosen Getriebes 200. Es wird dabei nur auf jeweilige relevante Unterschiede zu der ersten Ausführungsform eingegangen. Dementsprechend werden Bauteile mit gleicher Funktion und gegebenenfalls gleicher Gestaltung mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und ansonsten nicht weiter beschrieben.The other 3 Fig. 11 illustrates a second embodiment of a split-power continuously variable transmission 200 . Only relevant differences from the first embodiment will be discussed. Accordingly, components with the same function and possibly the same design are provided with the same reference symbols and are otherwise not described further.

Bei dem Getriebe 200 ist die erste Synchronisierung S1 mit dem zweiten Planetenträger 42 als ein Ausgang der Planetenbaugruppe 18 drehfest verbunden, statt wie bei dem Getriebe 100 mit dem zweiten Sonnenrad 40. Über die erste Synchronisierung S1 und die erste Kupplung K1 ist somit der zweite Planetenträger 42 drehfest mit dem Abtrieb 14 verbindbar.With the transmission 200 is the first synchronization S1 with the second planet carrier 42 as a Output of the planetary assembly 18th non-rotatably connected instead of as with the gearbox 100 with the second sun gear 40 . About the first sync S1 and the first clutch K1 is thus the second planet carrier 42 non-rotatably with the output 14th connectable.

Das zweite Hohlrad 44 ist als Ausgang der Planetenbaugruppe 18 nicht mehr permanent mittels der ersten Stirnradstufe 60 mit der Zwischenwelle 70 mechanisch wirkverbunden. Stattdessen ist die erste Stirnradstufe 60 mit der Zwischenwelle 70 mittels einer dritten Kupplung K3 mechanisch wirkverbindbar. Zu diesem Zweck ist ein Festrad der ersten Stirnradstufe 60 weiterhin mit dem zweiten Hohlrad 44 permanent drehfest verbunden und ein anderes Rad der ersten Stirnradstufe 60 mittels der dritten Kupplung K3 mit der Zwischenwelle 70 drehfest verbindbar. Die dritte Kupplung K3 ist koaxial zu dem Abtrieb 14 angeordnet und axial abtriebsseitig zu der ersten Stirnradstufe 60.The second ring gear 44 is the output of the planetary assembly 18th no longer permanently by means of the first spur gear stage 60 with the intermediate shaft 70 mechanically connected. Instead is the first spur gear stage 60 with the intermediate shaft 70 by means of a third clutch K3 mechanically operable. For this purpose, a fixed gear is the first spur gear stage 60 continue with the second ring gear 44 permanently connected in a rotationally fixed manner and another gear of the first spur gear stage 60 by means of the third clutch K3 with the intermediate shaft 70 non-rotatable. The third clutch K3 is coaxial with the output 14th arranged and axially on the output side to the first spur gear stage 60 .

Bei dem Getriebe 200 wird das zweite Sonnenrad 40 ebenfalls als Ausgang der Planetenbaugruppe 18 genutzt. Das zweite Sonnenrad 40 ist dazu mittels einer weiteren Stirnradstufe 66 mit der Zwischenwelle 70 mittels einer vierten Kupplung K4 mechanisch wirkverbindbar. Dazu ist ein Festrad der weiteren Stirnradstufe 66 permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 40 verbunden. Ein Rad der weiteren Stirnradstufe 66 ist dazu mittels der vierten Kupplung K4 mit der Zwischenwelle 70 wirkverbindbar.With the transmission 200 becomes the second sun gear 40 also as the output of the planetary assembly 18th used. The second sun gear 40 is for this purpose by means of a further spur gear stage 66 with the intermediate shaft 70 by means of a fourth clutch K4 mechanically operable. There is also a fixed gear of the further spur gear stage 66 permanently rotatably with the second sun gear 40 connected. A wheel of the further spur gear stage 66 is to do this by means of the fourth clutch K4 with the intermediate shaft 70 effectively connectable.

Die vierte Kupplung K4 ist axial abtriebsseitig zu der dritten Kupplung K3 angeordnet. Die weitere Stirnradstufe 66 ist axial abtriebsseitig zu der vierten Kupplung K4 und axial antriebsseitig zu der ersten Synchronisierung S1 angeordnet. Die vierte Kupplung K4 ist koaxial mit dem Antrieb 12 angeordnet und bildet mit der dritten Kupplung K3 ein Doppelschaltelement aus. Dieses Doppelschaltelement erlaubt selektiv eine Wirkverbindung mittels der dritten und der vierten Kupplung K3, K4 bereitzustellen. In einer Ausführungsform erlaubt dieses Doppelschaltelement auch eine Neutralstellung bereitzustellen. Die dritte und vierte Kupplung K3, K4 sind als reibschlüssige Lamellenkupplungen ausgebildet.The fourth clutch K4 is axially on the output side of the third clutch K3 arranged. The further spur gear stage 66 is axially on the output side of the fourth clutch K4 and axially on the drive side to the first synchronization S1 arranged. The fourth clutch K4 is coaxial with the drive 12 arranged and forms with the third clutch K3 a double switching element. This double switching element allows a selective operative connection by means of the third and fourth clutch K3 , K4 to provide. In one embodiment, this double shift element also allows a neutral position to be provided. The third and fourth clutch K3 , K4 are designed as frictional multi-plate clutches.

4 veranschaulicht eine Schaltmatrix des Getriebes 200 gemäß 3, welche analog zu der Schaltmatrix in 2 aufgebaut ist. Wie zu erkennen ist, stellt das Getriebe 200 drei Vorwärtsfahrbereiche bereit, welche mit FB1, FB2 und FB3 bezeichnet sind. Die Fahrbereiche sind in der Reihenfolge von deren maximaler Geschwindigkeit nummeriert. Das heißt, FB2 ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit als FB1 und FB3 eine höhere Geschwindigkeit als FB2 und FB1. Das Getriebe 200 stellt zudem zwei Rückwärtsfahrbereiche bereit, welche mit FB1R und FB2R bezeichnet sind. Der Rückwärtsfahrbereich FB2R erlaubt eine höhere Fahrgeschwindigkeit als der Rückwärtsfahrbereich FB1R. 4th illustrates a shift matrix of the transmission 200 according to 3 , which is analogous to the switching matrix in 2 is constructed. As can be seen, the transmission represents 200 three forward travel ranges, which are designated with FB1, FB2 and FB3. The travel areas are numbered in the order of their maximum speed. That is, FB2 enables a higher speed than FB1 and FB3 a higher speed than FB2 and FB1. The gear 200 also provides two reverse driving ranges, which are designated with FB1R and FB2R. The reverse travel range FB2R allows a higher travel speed than the reverse travel range FB1R.

Der Fahrbereich FB1 wird durch die geschlossene dritte Kupplung K3 und die geschlossene zweite Kupplung K2 bereitgestellt. Die erste Synchronisierung S1 und die zweite Synchronisierung S2 sind in Fahrbereich FB1 lastfrei. Zur Vermeidung von Schleppverlusten ist in einer Ausführungsform die erste Synchronisierung S1 oder die zweite Synchronisierung S2 in Fahrbereich FB1 geschlossen. Der Fahrbereich FB2 wird durch die geschlossene vierte Kupplung K4 und die geschlossene zweite Kupplung K2 bereitgestellt. Die erste Synchronisierung S1 und die zweite Synchronisierung S2 sind in Fahrbereich FB2 ebenfalls lastfrei. Zur Vermeidung von Schleppverlusten ist in einer Ausführungsform die erste Synchronisierung S1 oder die zweite Synchronisierung S2 in Fahrbereich FB2 geschlossen. Der Fahrbereich FB3 wird durch die geschlossene erste Synchronisierung S1 und die geschlossene erste Kupplung K1 bereitgestellt. Die vierte Kupplung K4 und die zweite Kupplung K2 sind in Fahrbereich FB3 lastfrei. Zur Vermeidung von Schleppverlusten ist in einer Ausführungsform die vierte Kupplung K4 oder die zweite Kupplung K2 in Fahrbereich FB3 geschlossen. Dadurch kann auch hier eine Vorwahlschaltung implementiert werden. Bei einem Wechsel von Fahrbereich FB2 zu FB3 kann entweder die vierte Kupplung K4 oder die zweite Kupplung K2 geschlossen bleiben. Zudem kann die erste Synchronisierung S1 als Vorwahlschaltung vor einem Fahrbereichswechsel von FB2 zu FB3 geschlossen sein. So muss nur ein Schaltelement zugeschaltet und ein Schaltelement abgeschaltet werden. Umgekehrt kann bei einem Wechsel von Fahrbereich FB3 zu FB2 die erste Synchronisierung S1 geschlossen bleiben, da diese dort lastfrei ist.The travel range FB1 is established by the closed third clutch K3 and the closed second clutch K2 provided. The first synchronization S1 and the second synchronization S2 are load-free in travel range FB1. In one embodiment, the first synchronization is to avoid drag losses S1 or the second synchronization S2 closed in travel range FB1. The travel range FB2 is established by the closed fourth clutch K4 and the closed second clutch K2 provided. The first synchronization S1 and the second synchronization S2 are also load-free in travel range FB2. In one embodiment, the first synchronization is to avoid drag losses S1 or the second synchronization S2 closed in travel range FB2. The travel range FB3 is closed by the first synchronization S1 and the closed first clutch K1 provided. The fourth clutch K4 and the second clutch K2 are load-free in travel range FB3. To avoid drag losses, the fourth clutch is in one embodiment K4 or the second clutch K2 closed in travel area FB3. This means that a preselection circuit can also be implemented here. When changing from travel range FB2 to FB3, either the fourth clutch K4 or the second clutch K2 stay closed. In addition, the first synchronization S1 must be closed as a preselection circuit before changing the travel range from FB2 to FB3. Only one switching element has to be switched on and one switching element switched off. Conversely, when changing from travel range FB3 to FB2, the first synchronization S1 remain closed, as this is unencumbered there.

Der Fahrbereich FB1R wird durch die geschlossene dritte Kupplung K3, die geschlossene zweite Synchronisierung S2 und die geschlossene erste Kupplung K1 bereitgestellt. In FB1 kann die zweite Synchronisierung S2 als Vorwahlschaltung geschlossen werden, sodass bei einem Fahrbereichswechsel von FB1 zu FB1R nur die zweite Kupplung K2 abgeschaltet und die erste Kupplung K1 zugeschaltet werden muss. Der Fahrbereich FB2R wird durch die geschlossene vierte Kupplung K4, die geschlossene zweite Synchronisierung S2 und die geschlossene erste Kupplung K1 bereitgestellt.The travel range FB1R is established by the closed third clutch K3 who have favourited the closed second synchronization S2 and the closed first clutch K1 provided. The second synchronization can be carried out in FB1 S2 can be closed as a preselection circuit, so that when changing the travel range from FB1 to FB1R only the second clutch K2 switched off and the first clutch K1 must be switched on. The FB2R travel range is established by the closed fourth clutch K4 who have favourited the closed second synchronization S2 and the closed first clutch K1 provided.

Die Planetenradsätze der Planetenbaugruppe 18 sind bei dem Getriebe 100 und dem Getriebe 200 gleich gestaltet. Der Fahrbereich FB1R und FB2R des Getriebes 200 unterteilen den Geschwindigkeitsbereich des Fahrbereichs FB1R des Getriebes 100 in zwei Rückwärtsfahrbereiche. Eine maximale Rückwärtsfahrgeschwindigkeit ist also bei dem Getriebe 100 und dem Getriebe 200 gleich. Ähnlich stellt der Fahrbereich FB2 bei dem Getriebe 200 eine zusätzliche Unterteilung des Geschwindigkeitsbereichs des Fahrbereichs FB1 bei dem Getriebe 100 bereit. Das heißt, eine maximale Vorwärtsfahrgeschwindigkeit von FB3 bei Getriebe 200 ist identisch zu einer maximalen Vorwärtsfahrgeschwindigkeit von FB2 bei Getriebe 100. Eine Maximalgeschwindigkeit von FB2 bei Getriebe 100 ist identisch zu einer Maximalgeschwindigkeit von FB1 bei Getriebe 200.The planetary gear sets of the planetary assembly 18th are at the gearbox 100 and the gearbox 200 designed the same. The travel range FB1R and FB2R of the transmission 200 subdivide the speed range of the travel range FB1R of the transmission 100 in two reverse driving ranges. A maximum reverse speed is therefore with the transmission 100 and the gearbox 200 equal. The driving range FB2 is similar in the case of the transmission 200 an additional subdivision of the speed range of the driving range FB1 in the case of the transmission 100 ready. That is, a maximum forward travel speed of FB3 in the case of a transmission 200 is identical to a maximum forward speed of FB2 in the case of a gearbox 100 . A maximum speed of FB2 for gearboxes 100 is identical to a maximum speed of FB1 for gearboxes 200 .

Bei dem Getriebe 100 und Getriebe 200 kann jeder Fahrbereichswechsel durch ein zuschaltendes Schaltelement und ein abschaltendes Schaltelement realisiert werden, sofern die Fahrbereiche in Reihe durchgeschaltet werden. Auch ein Reversieren zwischen FB1 und FB1R bei Getriebe 100 und 200 sowie im FB2 und FB2R bei Getriebe 200 ist mit einem zuschaltenden und einem abschaltenden Schaltelement möglich.With the transmission 100 and gears 200 Each change of driving range can be realized by an engaging switching element and a disengaging switching element, provided that the driving ranges are switched through in series. Also reversing between FB1 and FB1R in the case of a gearbox 100 and 200 as well as in FB2 and FB2R for gearboxes 200 is possible with a switching element and a switching element.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100; 200100; 200: Leistungsverzweigtes GetriebePower split transmission
1212th: Antriebdrive
1414th: AbtriebDownforce
1616: VariatorVariator
1818th: PlanetenbaugruppePlanetary assembly
2020th: ZapfwellePTO
30, 4030, 40: SonnenradSun gear
32, 4232, 42: PlanetenträgerPlanet carrier
34, 4434, 44: HohlradRing gear
36, 46, 4836, 46, 48: PlanetenradPlanetary gear
7070: ZwischenwelleIntermediate shaft
80, 8280, 82: EnergiewandlerEnergy converter
50, 60, 62, 64, 84, 86; 6650, 60, 62, 64, 84, 86; 66: StirnradstufeSpur gear stage
K1K1: erste Kupplungfirst clutch
K2K2: zweite Kupplungsecond clutch
K3K3: dritte Kupplungthird clutch
K4K4: vierte Kupplungfourth clutch
S1S1: erste Synchronisierungfirst synchronization
S2S2: zweite Synchronisierungsecond synchronization

Claims

Power-split continuously variable transmission (100; 200) with a drive (12), an output (14), a variator (16), and a planetary assembly (18), the transmission (100; 200) being designed to provide different driving ranges, wherein the planetary assembly (18) a first sun gear (30), a first planet carrier (32) on which a set of first planet gears (36) is rotatably mounted, and a first ring gear (34), which form a first planetary gear set, and a second sun gear (40), a second planet carrier (42) on which a set of second and a set of third planet gears (46, 48) are rotatably mounted, and a second ring gear (44), which form a second planetary gear set, wherein the first and the second planet carrier (32, 42) are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner, the first planet gears (36) meshing with the first sun gear (30) and the first ring gear (34), the second planet gears (46) with the between Eiten sun gear (40) and the second ring gear (44) mesh, the second planetary gears (46) and the third planetary gears (48) meshing with one another in pairs, the first planetary gears (36) and the third planetary gears (48) being in pairs with one another are permanently non-rotatably connected, the variator (16) being mechanically operatively connected to the drive (12) and the first sun gear (30), the drive (12) being mechanically operatively connected to the first ring gear (34), with one element (40 ; 42) of the second planetary gear set can be connected non-rotatably to the output (14) by means of a first synchronization (S1), the element (40; 42) of the second planetary gear set with the output (14) by means of the first synchronization (S1) via a first clutch (K1) is rotatably connectable.

Power split continuously variable transmission (100; 200) according to Claim 1 , characterized in that the respective first planet gears (36) and the respective third planet gears (48) are each designed in pairs as long planet gears (36, 48).

Power split continuously variable transmission (100; 200) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the transmission (100; 200) has only two first planet gears (36), two second planet gears (46) and two third planet gears (48).

Power-split continuously variable transmission (200) according to one of the preceding claims, characterized in that the second planet carrier (42) is designed as the element of the second planetary gear set, which with the The output (14) can be connected non-rotatably by means of the first synchronization (S1).

Power-split continuously variable transmission (100) according to one of the preceding Claims 1 to 3 characterized in that the second sun gear (40) is designed as the element of the second planetary gear set, which can be connected in a rotationally fixed manner to the output (14) by means of the first synchronization (S1).

Power-split continuously variable transmission (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second ring gear (44) can be effectively connected mechanically to the output (14) via two spur gear stages (60, 62) by means of a second synchronization (S2), the two Spur gear stages (60, 62) are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner via an intermediate shaft (70).

Power split continuously variable transmission (100; 200) according to Claim 6 , characterized in that the second synchronization (S2) can be connected to the output (14) in a rotationally fixed manner via the first clutch (K1).

Power-split continuously variable transmission (100; 200) according to one of the preceding claims, characterized in that the second ring gear (44) can be mechanically operatively connected to the output (14) by means of a second clutch (K2).

Power-split continuously variable transmission (100) according to Claim 8 , characterized in that the second ring gear (44) can be effectively connected to the output (14) via two spur gear stages (60, 64) by means of the second clutch (K2), the two spur gear stages (60, 64) via an intermediate shaft (70 ) are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner.

Power-split continuously variable transmission (200) according to one of the preceding Claims 1 to 4th and 7 and 8, characterized in that the second ring gear (44) can be mechanically operatively connected to the second synchronization (S2) via a first spur gear stage (60) and a second spur gear stage (62) and the second ring gear (44) to the second clutch (K2) can be mechanically operatively connected via the first spur gear stage (60) and a third spur gear stage (64), the second and third spur gear stages (62; 64) being permanently non-rotatably connected to an intermediate shaft (70) and the first spur gear stage (60) with the intermediate shaft (70) is rotatably connectable.

Power split continuously variable transmission (200) according to Claim 10 , characterized in that the second ring gear (44) can be mechanically operatively connected to the intermediate shaft (70) by means of a third clutch (K3).

Power split continuously variable transmission (200) according to Claim 10 or 11 , characterized in that the second sun gear (40) can be mechanically operatively connected to the intermediate shaft (70) by means of a fourth clutch (K4).

Drive unit with a power split continuously variable transmission (100; 200) according to one of the preceding claims and a motor which is mechanically operatively connected to the drive (12) for driving the drive (12).