DE10231236A1 - Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe - Google Patents

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    • F16H2037/0886—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges

Abstract

Das erfindungsgemäße leistungsverzweigte Zwei-Bereichs-Getriebe umfasst einen Reibradvariator (1), eine Übersetzungsstufe (2) und ein Summierungsgetriebe (3), wobei der Reibradvariator (1) als einzügiger Reibradvariator ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe, welches einen Reib-radvariator umfasst gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Stufenlos verstellbare Reibradvariatoren, welche mindestens zwei Torusscheiben mit toroidförmigen Laufflächen aufweisen, zwischen denen Rollkörper abrollen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Reibradvariatoren weisen neben der stufenlosen Übersetzungsänderung eine hohe Drehmomentkapazität auf.
  • Aus der DE 196 29 213 A1 ist ein Getriebe bekannt, welches in zwei Leistungsbereichen betrieben werden kann. Die wesentlichen Bestandteile dieses bekannten Reibradgetriebes sind ein stufenlos verstellbarer Reibradvariator mit zwei paarweise zusammenwirkenden toroidförmigen Laufflächen, eine Vorgelegewelle sowie ein Summierungsgetriebe. Hierbei ist im unteren Bereich (LOW) eine Leistungsverzweigung vorgesehen. Die Antriebsleistung wird von der Antriebswelle über eine Übersetzungsstufe an die Vorgelegewelle und anschließend an das stufenlos verstellbare Getriebe (Reibradvariator) geleitet, welches abtriebsseitig mit dem Summierungsgetriebe verbunden ist. Über einen zweiten Leistungszweig wird die Antriebsleistung über die Vorgelegewelle und eine Übersetzungsstufe direkt in das Summierungsgetriebe geleitet, wo die Leistung beider Leistungszweige aufsummiert und an die Abtriebswelle weitergeleitet wird.
  • Im zweiten Leistungsbereich (HIGH) dieses bekannten Getriebes wird die Antriebsleistung über eine Übersetzungsstufe auf die Vorgelegewelle und anschließend auf das stufenlos verstellbare Getriebe geleitet. Ein weiterer Leistungsanteil ist in diesem Fall nicht vorgesehen.
  • Aus der DE 197 03 544 A1 der Anmelderin ist ein weiteres Getriebe bekannt, bei dem eine Leistungsverzweigung vorgesehen ist und ein stufenlos verstellbares Getriebe, insbesondere ein Getriebe mit paarweise zusammenwirkenden, toroidförmigen Laufflächen (Reibradgetriebe) eingesetzt wird. Auch dieses bekannte Getriebe weist eine Zwischen- bzw. Vorgelegewelle auf, um die gewünschte Leistungsverzweigung zu ermöglichen.
  • Des weiteren umfasst das nach dem Stand der Technik in derartigen Getriebe eingesetzte Reibradgetriebe zwei äußere und zwei innere Torusscheiben. Aufgrund dieser Konzeption wird viel Bauraum benötigt, der heutzutage für andere Antriebsstrangkomponenten erforderlich ist. Des weiteren eignen sich derartige Konzeptionen nur bedingt für einen Front-Quer-Einbau in ein Kraftfahrzeug.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe anzugeben, welches eine sehr kompakte Bauweise aufweist. Des weiteren soll eine hohe Getriebespreizung sowie ein hoher Wirkungsgrad im Hauptfahrbereich realisiert werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird ein leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe vorgeschlagen, welches einen Reibradvariator, eine Übersetzungsstufe sowie ein Summierungsgetriebe aufweist, wobei als Reibradvariator ein einzügiger Reibradvariator vorgesehen ist.
  • Durch die Verwendung eines einzügigen Reibradvariators, d. h. eines Reibradvariators mit lediglich einer inneren und einer äußeren Torusscheibe, wird eine sehr kompakte Bauweise erzielt. Des weiteren ist aufgrund der achsversetzten, parallelen Anordnung von Reibradvariator und Summierungsgetriebe keine Zwischenwelle vorgesehen, was sich ebenfalls sehr positiv auf die Dimensionierung des Getriebes auswirkt.
  • Durch die erfindungsgemäße, bauraumsparende Konzeption wird ein Front-Quer-Einbau gewährleistet.
  • Das erfindungsgemäße Getriebe ermöglicht endliche Antriebsdrehzahlen bei stillstehendem Abtrieb und weist demnach eine Geared-Neutral-Charakteristik auf. Dies bedeutet, dass zum Anfahren sehr hohe Momente zur Verfügung stehen, so dass kein Anfahrelement benötigt wird.
  • Erfindungsgemäß sind zwei Leistungsbereiche vorgesehen, wobei im ersten Leistungsbereich (LOW) eine Leistungsverzweigung vorgesehen ist und im zweiten Bereich (HIGH) das Summierungsgetriebe mittels Schließen eines Schaltelementes als Block umläuft.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
  • In dieser stellen dar:
  • 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes und
  • 2 eine Darstellung der Gesamtgetriebeübersetzung als Funktion der Reibradvariatorübersetzung.
  • Gemäß 1 umfasst das erfindungsgemäße Getriebe einen einzügigen Reibradvariator 1, eine Übersetzungsstufe 2 und ein Summierungsgetriebe 3. Hierbei ist das Summierungsgetriebe als Plus-Planetensatz ausgebildet.
  • Aufgrund der Geared-Neutral-Struktur sind insgesamt lediglich zwei Schaltelemente erforderlich, nämlich die Kupplung 4 und die Kupplung 5. Wenn die Kupplung 4 geschlossen ist, dann wird der erste Bereich aktiviert, bei dem eine Leistungsverzweigung vorgesehen ist. Hierbei wird die Antriebsleistung von der Antriebswelle über die geschlossene Kupplung 4 direkt auf ein Element, vorzugsweise auf ein Hohlrad 6, des Summierungsgetriebes 3 geleitet. Ein weiterer Teil der Antriebsleistung wird über den Reibradvariator 1 und die Übersetzungsstufe 2 auf ein weiteres Element, vorzugsweise auf einen Steg 7, des Summierungsgetriebes 3 geleitet. Die Gesamtleistung wird anschließend über ein weiteres Element, in der dargestellten Ausführungsform über ein Sonnenrad 8 des Summierungsgetriebes 3 an die Abtriebswelle weitergeleitet. In der Figur ist der Vollständigkeit halber auch ein Differential 9 gezeigt.
  • Zur Aktivierung des zweiten Leistungsbereiches wird die Kupplung 5 geschlossen. Hierbei wird die Antriebsleistung über den Reibradvariator 1 und die Übersetzungsstufe 2 auf einen Steg 7 des Summierungsgetriebes 3 übertragen. Durch das Schließen der Kupplung 5 läuft das Summierungsgetriebe im Blockbetrieb. In Abhängigkeit von den konstruktiven Gegebenheiten können die Elemente des Summierungsgetriebes anderen Leistungszweigen bzw. Kopplungen zugeordnet werden.
  • Gemäß der Erfindung sind die Komponenten Reibradvariator und Summierungsgetriebe achsversetzt parallel zueinander angeordnet, wobei dadurch eine besonders kompakte Bauweise erzielt wird.
  • Durch die im ersten leistungsverzeigten Bereich realisierte Geared-Neutral-Struktur entfällt die Notwendigkeit eines weiteren Schaltelementes für den Rückwärtsgang, da dies über eine geeignete Variatorübersetzung erfolgt. Dies wird in 2 anhand beispielhafter Werte veranschaulicht. Wenn die Variatorübersetzung kleiner ist als etwa 1,5, dann ergibt sich eine negative Gesamtgetriebeübersetzung und folglich ein Rückwärtsgang im Rahmen des zweiten Leistungsbereiches.
  • Aus 2 ist die sich ergebende sehr hohe Gesamtgetriebeübersetzung (für die für dieses Beispiel verwendeten Einzelwerte wird eine Gesamtgetriebeübersetzung in der Größenordnung von 20 erreicht) ersichtlich.
  • Für den einzügigen Reibradvariator, der im Rahmen der Erfindung zum Einsatz kommt, sind vorzugsweise drei Rollkörper vorgesehen. Es ist aber möglich, die Anzahl der Rollkörper auf fünf, sieben oder neun zu erhöhen.
    • 1
    einzügiger Reibradvariator
    2
    Übersetzungsstufe
    3
    Summierungsgetriebe
    4
    Kupplung
    5
    Kupplung
    6
    Hohlrad
    7
    Steg
    8
    Sonnenrad
    9
    Differential

Claims (8)

  1. Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe mit einem Reibradvariator (1), einer Übersetzungsstufe (2) und einem Summierungsgetriebe (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Reibradvariator (1) ein einzügiger Reibradvariator ist.
  2. Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibradvariator (1) und das Summierungsgetriebe (3) achsversetzt und parallel zueinander angeordnet sind.
  3. Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten, unteren Leistungsbereich ein Teil der Antriebsleistung von der Antriebswelle direkt auf ein erstes Element (6) des Summierungsgetriebes (3) geleitet wird und dass ein zweiter Teil der Antriebsleistung über den Reibradvariator (1) und die Übersetzungsstufe (2) auf ein zweites Element (7) des Summierungsgetriebes (3) geleitet wird, wobei die Gesamtleistung über ein drittes Element (8) des Summierungsgetriebes (3) an die Abtriebswelle weitergeleitet wird und dass im zweiten Leistungsbereich die Antriebsleistung über den Reibradvariator (1) und die Übersetzungsstufe (2) auf ein Element (7) des Summierungsgetriebes (3) übertragen wird.
  4. Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es im ersten Bereich eine Geared-Neutral-Charakteristik aufweist.
  5. Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten, unteren Leistungsbereich ein Teil der Antriebsleistung von der Antriebswelle direkt auf ein Hohlrad (6) des Summierungsgetriebes (3) geleitet wird und dass ein zweiter Teil der Antriebsleistung über den Reibradvariator (1) und die Übersetzungsstufe (2) auf einen Steg (7) des Summierungsgetriebes (3) geleitet wird, wobei die Gesamtleistung über ein Sonnenrad (8) des Summierungsgetriebes (3) an die Abtriebswelle weitergeleitet wird und dass im zweiten Leistungsbereich die Antriebsleistung über den Reibradvariator (1) und die Übersetzungsstufe (2) auf einen Steg (7) des Summierungsgetriebes (3) übertragen wird.
  6. Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der einzügige Reibradvariator (1) drei, fünf, sieben oder neun Rollkörper aufweist.
  7. Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Schaltelemente (4, 5) umfasst, wobei ein erstes Schaltelement (4) im geschlossenen eine Leistungsverzweigung im ersten Leistungsbereich ermöglicht und ein zweites Schaltelement (5) im geschlossenen Zustand einen Blockbetrieb des Summierungsgetriebes (3) für den zweiten Leistungsbereich ohne Leistungsverzweigung ermöglicht.
  8. Leistungsverzweigtes Zwei-Bereichs-Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Summierungsgetriebe als Plus-Planetensatz ausgebildet ist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629213A1 (de) * 1996-07-19 1998-01-22 Zahnradfabrik Friedrichshafen Reibradgetriebe
DE19750166A1 (de) * 1996-11-13 1998-05-20 Nsk Ltd Stufenloses Getriebe
DE19703544A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Reibradgetriebe
WO2001019637A1 (de) * 1999-09-11 2001-03-22 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeeinheit
US6287232B1 (en) * 1998-12-15 2001-09-11 Nissan Motor Co., Ltd. Non-finite speed ratio continuously variable transmission device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629213A1 (de) * 1996-07-19 1998-01-22 Zahnradfabrik Friedrichshafen Reibradgetriebe
DE19750166A1 (de) * 1996-11-13 1998-05-20 Nsk Ltd Stufenloses Getriebe
DE19703544A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Reibradgetriebe
US6287232B1 (en) * 1998-12-15 2001-09-11 Nissan Motor Co., Ltd. Non-finite speed ratio continuously variable transmission device
WO2001019637A1 (de) * 1999-09-11 2001-03-22 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeeinheit

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