DE19725834A1 - Stufenlos schaltbares automatisches Getriebe für ein Fahrzeug - Google Patents

Stufenlos schaltbares automatisches Getriebe für ein Fahrzeug

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Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos schaltbares Getriebe für ein Fahrzeug.
Stufenlos schaltbare Getriebe finden eine immer größere Anwendung. Dies resultiert aus dem Vorteil der stufenlos schaltbaren Getriebe, daß Schaltstöße durch variierbare Übersetzungsverhältnisse in stufenloser Form vermieden werden.
Bei herkömmlichen stufenlos schaltbaren Getriebe tritt jedoch das Problem auf, daß der gesamte Schaltbereich derart begrenzt ist, daß sich der Kraftstoffverbrauch und die Antriebsleistung verschlechtern. Die US 4,772,247 offenbart ein solches stufenlos schaltbares Getriebe.
Aus den vorgenannten Gründen ist ein stufenlos schaltbares Getriebe erforderlich, das einen vergrößerten Schaltbereich aufweist, um den Kraftstoffverbrauch und die Antriebsleistung zu verbessern.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein stufenlos schaltbares Getriebe zu schaffen, das einen großen Gesamtschaltbereich aufweist und damit in weiten Bereichen variierbare Übersetzungsverhältnisse gewährleistet, wodurch der Kraftstoffverbrauch und die Antriebsleistung des Fahrzeuges verbessert wird.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist erfindungsgemäß ein stufenlos schaltbares Getriebe für ein Fahrzeug vorgesehen, mit:
einer Dämpfungseinrichtung zum Absorbieren von Drehschwingungen, die durch eine Veränderung des Drehmoments eines Motors verursacht werden, wobei die Dämpfungseinrichtung mit einer Abtriebswelle des Motors verbunden ist;
einem Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus zum Steuern eines Vorwärts- und Rückwärtsantriebs des Fahrzeuges, wobei der Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus mit der Dämpfungseinrichtung verbunden ist;
einem ersten Getriebemechanismus zum stufenlosen Variieren des Drehmoments, das von dem Vorwärts/Rückwärts-Steuer­ mechanismus übertragen wird, wobei der erste Getriebemechanismus über ein erstes Leistungsübertragungsteil mit dem Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus verbunden ist; und
einem zweiten Getriebemechanismus zum stufenlosen Variieren desjenigen Drehmoments, das bereits in dem ersten Getriebemechanismus variiert wurde, und zum Übertragen dieses erneut variierten Drehmoments auf ein Enduntersetzungsgetriebesystem, wobei der zweite Getriebemechanismus über ein zweites Leistungsübertragungsteil mit dem ersten Getriebemechanismus verbunden ist.
Vorzugsweise weist der Vorwärts/Rückwärts-Steuer­ mechanismus eine Planetengetriebeeinheit auf.
Der erste Getriebemechanismus kann aufweisen: eine Antriebsscheibe, die einen Abschnitt mit veränderlichem wirksamen Durchmesser aufweist; eine Abtriebsscheibe, die einen Abschnitt mit veränderlichem wirksamen Durchmesser aufweist und symmetrisch zu der Antriebsscheibe angeordnet ist; zumindest eine Wälzscheibe, die zwischen und in Reibkontakt mit den Abschnitten der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe mit veränderlichem wirksamen Durchmesser angeordnet ist; und eine Antriebseinrichtung zum Verlagern der Wälzscheibe an den Abschnitten mit veränderlichem wirksamen Durchmesser.
Die Dämpfungseinrichtung kann einen Drehschwingungsdämpfer oder einen Drehmomentwandler aufweisen.
Der zweite Getriebemechanismus kann aufweisen: eine Antriebsriemenscheibenanordnung, die eine feststehende Riemenscheibe und eine verstellbare Riemenscheibe mit variierbarem wirksamen Durchmesser aufweist, wobei die Antriebsriemenscheibenanordnung über das zweite Leistungsübertragungsteil mit dem ersten Getriebemechanismus verbunden ist; und eine Abtriebsriemenscheibenanordnung, die eine feststehende Riemenscheibe und eine verstellbare Riemenscheibe mit variierbarem wirksamen Durchmesser aufweist, wobei die Abtriebsriemenscheibenanordnung über ein drittes Leistungsübertragungsteil mit dem Enduntersetzungsgetriebesystem verbunden ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen dieselben Bauteile bezeichnen. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines stufenlos schaltbaren Getriebes nach einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt eines ersten Getriebemechanismus aus Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Wälzscheibenanordnung des ersten Getriebemechanismus aus Fig. 2;
Fig. 4 eine Ansicht des ersten Getriebemechanismus aus Fig. 2 in einem Betriebszustand;
Fig. 5 ein detaillierter Schnitt eines zweiten Getriebemechanismus aus Fig. 1;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines stufenlos schaltbaren Getriebes nach einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines stufenlos schaltbaren Getriebes nach einer dritten Ausführungsform;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines stufenlos schaltbaren Getriebes nach einer vierten Ausführungsform;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines stufenlos schaltbaren Getriebes nach einer fünften Ausführungsform; und
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines stufenlos schaltbaren Getriebes nach einer sechsten Ausführungsform.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Wo es möglich ist, werden dieselben Bezugszeichen wie im Stand der Technik für dieselben Teile in der Zeichnung verwendet und deren Beschreibung wird weggelassen.
Aus Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines stufenlos schaltbaren Getriebes nach einer ersten Ausführungsform ersichtlich.
Dieses Getriebe weist einen Drehschwingungsdämpfer 6 auf, der auf einer Abtriebswelle 4 angeordnet ist, die an ihrem einen Ende mit einem Motor 2 verbunden ist. Der Drehschwingungsdämpfer 6 absorbiert Drehschwingungen, die von Drehmomentänderungen des Motors 2 verursacht werden.
Das andere Ende der Abtriebswelle 4 ist mit einem Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus 8 zum Steuern des Vorwärts/Rückwärts-Antriebs eines Fahrzeugs verbunden. Der Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus 8 nimmt das Drehmoment des Motors über die Abtriebswelle 4 auf. Der Vorwärts/Rückwärts- Steuermechanismus 8 ist mit einer Planetengetriebeeinheit versehen mit einem Sonnenrad 14, einem Hohlrad 22, einer Mehrzahl von Doppelplanetenradsätzen, von denen jeder ein Paar von Planetenrädern 10 aufweist, die miteinander und mit dem Sonnenrad 14 bzw. dem Hohlrad 22 in Eingriff stehen, und Planetenradträgern 12, die mit dem Paar von Planetenrädern 10 verbunden sind. Die Planetenradträger 12 sind mit der Abtriebswelle 4 verbunden, wodurch die Planetenradträger 12 als Antriebselement wirken. Das Sonnenrad 14 ist über ein erstes Leistungsübertragungsteil 18 mit einem ersten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 16 verbunden, das als Abtriebselement wirkt.
Zwischen dem Getriebemechanismus 16 und den jeweiligen Planetenradträgern 12 ist auf dem ersten Leistungsübertragungsteil 18 ein erstes Reibelement 20 derart vorgesehen, daß die Planetenräder 10 wahlweise mit dem Sonnenrad 14 entsprechend dem Betriebszustand des ersten Reibelements 20 in Eingriff gebracht werden können.
Das zweite Reibelement 26 ist zwischen dem Hohlrad 22 und einem Getriebegehäuse 24 derart angeordnet, daß das Hohlrad 22 wahlweise als Reaktionselement entsprechend dem Betriebszustand oder der Betätigung des zweiten Reibelements 26 wirken kann.
Das erste Reibelement 20 ist eine Mehrscheibenkupplung, wobei das zweite Reibelement 26 eine Bandbremse ist.
Der erste stufenlos schaltbare Getriebemechanismus 16 weist, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, eine kegelstumpfförmige Antriebsscheibe 28, eine kegelstumpfförmige Abtriebsscheibe 30 und Wälzscheibenanordnungen 32 auf, wobei die Wälzscheibenanordnungen 32 zwischen der Antriebsscheibe 28 und der Abtriebsscheibe 30 angeordnet sind. Die Antriebsscheibe 28 und die Abtriebsscheibe 30 weisen jeweils eine im Querschnitt gekrümmte Umfangsfläche 39 bzw. 41 auf und sind symmetrisch zueinander derart angeordnet, daß die gekrümmten Umfangsflächen 34 und 36 im Querschnitt ein Halbkreisprofil bilden.
Die Antriebsscheibe 28 ist mit dem ersten Leistungsübertragungsteil 18 drehfest verbunden, vorzugsweise mittels Keilverzahnung oder Kerbverzahnung, wobei die Abtriebsscheibe 30 im Abstand von der Antriebsscheibe 28 angeordnet ist und von einem Lager 38 auf dem ersten Leistungsübertragungsteil 18 abgestützt ist. Daher werden die Antriebsscheibe 28 und die Abtriebsscheibe 30 in ihrer Bewegung nicht gegenseitig beeinflußt.
Wie oben beschrieben, sind die Wälzscheibenanordnungen 32 zwischen der Antriebsscheibe 28 und der Abtriebsscheibe 30 angeordnet. Jede Wälzscheibenanordnung 32 weist eine Wälzscheibe auf, deren äußere Umfangsfläche mit den gekrümmten Umfangsflächen 39 und 41 der Antriebsscheibe 28 bzw. der Abtriebsscheibe 30 in Reibkontakt steht.
Im einzelnen ist die Wälzscheibenanordnung 32, wie aus Fig. 3 ersichtlich, ferner versehen mit einem Stützteil 42, das eine Wälzscheibe 40 drehbar abstützt, einem ersten Lagerzapfen 44 und einem zweiten Lagerzapfen 46, die an beiden Enden des Stützteils 42 ausgebildet sind, einem Ritzel 48, das an dem zweiten Lagerzapfen 46 montiert ist, einer Zahnstange 54, die mit dem Ritzel 48 in Eingriff steht, um das Ritzel 48 zu drehen, und Kolben 50 und 52, die an den einander gegenüberliegenden Enden der Zahnstange 54 angeordnet sind, um die Zahnstange 54 hin- und herzubewegen.
Die Kolben 50 und 52 sind in Zylinder eingesetzt, die an dem Getriebegehäuse derart ausgebildet sind, daß sich die Kolben 50 und 52 mittels Hydraulikdruck hin- und herbewegen können, der den Zylindern entsprechend dem Antriebszustand des Fahrzeugs zugeführt wird. Durch das Hin- und Herbewegen der Zahnstange 54 dreht sich das Ritzel 48, wodurch sich die Wälzscheibe 40 dreht. Die Lagerzapfen 44 und 46 sind an dem Getriebegehäuse drehbar abgestützt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Abtriebsscheibe 30 des ersten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 16 über ein zweites Leistungsübertragungsteil 56 mit einem zweiten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 59 verbunden.
Mit Bezug auf Fig. 4 wird der Betrieb des ersten Getriebemechanismus 16 beschrieben. Wenn sich die Kolben 50 und 51 entsprechend dem Antriebszustand des Fahrzeuges hin- und herbewegen, dreht sich die Wälzscheibe 40, wobei der wirksame Durchmesser der Antriebsscheibe 28 und der Abtriebsscheibe 30, bei dem die Wälzscheibe 40 mit den gekrümmten Flächen 39 und 41 in Kontakt steht, geändert wird und so ein stufenloses Schalten erreicht wird.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, weist der zweite stufenlos schaltbare Getriebemechanismus 59 eine Antriebsriemenscheibenanordnung 58 mit einem variierbaren wirksamen Außendurchmesser und eine Abtriebsriemenscheibenanordnung 60 auf, die mittels eines Riemens 57, der auch als Schubgliederkette ausgebildet sein kann, mit der Antriebsriemenscheibenanordnung 58 verbunden ist. Die Abtriebsriemenscheibenanordnung 60 weist ebenfalls einen variierbaren wirksamen Außendurchmesser auf und ist mit einer mittleren Welle versehen, die über ein drittes Leistungsübertragungsteil 62 mit einem Enduntersetzungsgetriebesystem 63 (in Fig. 1 gezeigt) verbunden ist.
Im einzelnen weist die Antriebsriemenscheibenanordnung 58 eine feststehende Riemenscheibe 64 und eine verstellbare Riemenscheibe 66 auf, wobei die feststehende Riemenscheibe 64 einstückig mit dem zweiten Leistungsübertragungsteil 56 ausgebildet ist, das mit der Abtriebsscheibe 30 verbunden ist, und die verstellbare Riemenscheibe 66 ist um das zweite Leistungsübertragungsteil 56 herum längs zu dessen Achse bewegbar abgestützt.
Ein Gehäuseteil ist an einer Seite der verstellbaren Riemenscheibe 66 montiert, um eine Hydraulikkammer 70 zu bilden. Wenn der Motor in Betrieb ist, wird Hydraulikdruck erzeugt, der der Hydraulikkammer 70 über einen Hydraulikkanal 72 zugeführt wird, der längs des zweiten Leistungsübertragungsteils 56 ausgebildet ist.
Die Abtriebsriemenscheibenanordnung 60 weist eine feststehende Riemenscheibe 74 und eine verstellbare Riemenscheibe 76 auf, wobei die feststehende Riemenscheibe 76 einstückig mit dem dritten Leistungsübertragungsteil 62 ausgebildet ist. Die verstellbare Riemenscheibe 76 der Abtriebsriemenscheibenanordnung 60 ist um das dritte Leistungsübertragungsteil 62 herum längs zu dessen Achse bewegbar abgestützt. Ein Gehäuseteil 78 ist an einer Seite der verstellbaren Riemenscheibe 76 montiert, um eine Hydraulikkammer 80 zu bilden. Wenn der Motor in Betrieb ist, wird Hydraulikdruck erzeugt, der der Hydraulikkammer 80 über einen Hydraulikkanal 82 zugeführt wird, der längs des dritten Leistungsübertragungsteils 62 ausgebildet ist.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist das Enduntersetzungsgetriebesystem 63, das mit dem dritten Leistungsübertragungsteil 62 der Abtriebsriemenscheibenanordnung 60 verbunden ist, ein Differential 84 auf. Das Differential 84 weist eine herkömmliche Struktur auf und wird deshalb nicht weiter beschrieben.
Aus Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines stufenlos schaltbaren Getriebes nach einer zweiten Ausführungsform ersichtlich.
Bei dieser Ausführungsform ist der Drehschwingungsdämpfer 6, der zum Absorbieren von Drehschwingungen der Abtriebswelle 4 bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, durch einen Drehmomentwandler 88 ersetzt.
Der Drehmomentwandler 88 ist versehen mit einem Pumpenrad 90 mit Flügeln, das direkt mit der Abtriebswelle 4 des Motors 2 verbunden ist, einem Turbinenrad 92, das dem Pumpenrad 90 zugewandt ist, um mittels Fluid gedreht zu werden, und einem Leitrad, das zwischen dem Pumpenrad 90 und dem Turbinenrad 92 angeordnet ist, um die Strömungsrichtung des Hydraulikdrucks zu verändern und daher das Drehmoment des Pumpenrades 90 zu erhöhen.
Daher wird, wenn der Motor in Betrieb ist, im Drehmomentwandler 88 eingefülltes Fluid dem Turbinenrad 92 über das Pumpenrad 90 zugeführt, um das Turbinenrad 92 anzutreiben, und dann fließt das Fluid in das Leitrad 94. Anschließend kehrt das Fluid, das in das Leitrad 94 geflossen ist, zu dem Pumpenrad 90 zurück. Dieser Vorgang wird wiederholt, und eine Änderung des Drehmoments wird durch die Differenz zwischen dem Drehmoment des Turbinenrades 92 und des Pumpenrades 90 erreicht.
Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform. Der Unterschied zwischen der ersten und der dritten Ausführungsform besteht darin, daß bei der dritten Ausführungsform ein Startsteuermechanismus 102 zwischen dem zweiten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 59 und dem Enduntersetzungsgetriebesystem 63 vorgesehen ist.
Der Startsteuermechanismus 102 ist mit einer Mehrscheibenkupplung versehen, um wahlweise die Kraft zu steuern, die auf das Enduntersetzungsgetriebesystem 63 über den ersten und den zweiten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 16 und 59 übertragen wird.
Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform. Der Unterschied zwischen dieser vierten Ausführungsform und den vorhergehenden Ausführungsformen besteht in der Anordnung des ersten und des zweiten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 16 und 59.
Das heißt, daß bei dieser Ausführungsform der zweite stufenlos schaltbare Getriebemechanismus 59, der bei den vorhergehenden Ausführungsformen von dem endlosen Riemen 57 betätigt wird, ein erster stufenlos schaltbarer Getriebemechanismus 59′ ist, der mit dem Vorwärts/Rückwärts-Steuer­ mechanismus 8 über das erste Leistungsübertragungsteil 18 verbunden ist, und der erste stufenlos schaltbare Getriebemechanismus 16 aus den vorhergehenden Ausführungsformen ein zweiter stufenlos schaltbarer Getriebemechanismus 16′ ist, der zwischen der Abtriebsscheibenanordnung 60 des ersten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 59′ und dem Enduntersetzungsgetriebesystem 63 angeordnet ist.
Die vierte Ausführungsform ist dazu bestimmt, einen Montagevorteil zu schaffen, wenn Montageprobleme mit den Gestaltungen der vorhergehenden Ausführungsformen auftreten.
Aus Fig. 9 ist eine fünfte Ausführungsform ersichtlich. Diese fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform dadurch, daß nach der fünften Ausführungsform ein Startsteuermechanismus 102 zwischen dem zweiten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 16′ und dem Enduntersetzungsgetriebesystem 63 vorgesehen ist. Der Startsteuermechanismus 102 ist mit einer Mehrscheibenkupplung versehen, die einen gleichmäßigen Übergang von einem Ruhezustand in einen Bewegungszustand ermöglicht.
Fig. 10 zeigt eine sechste Ausführungsform, die sich von der vierten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß nach der sechsten Ausführungsform der Drehmomentwandler 88 durch einen Drehschwingungsdämpfer 6 ersetzt ist.
Nachfolgend wird der Betrieb der oben genannten Ausführungsformen beschrieben.
Wenn ein Schaltwahlhebel (nicht gezeigt) in einen Antriebsbereich "D" geschaltet ist, wird das erste Reibelement 20 betätigt. Infolgedessen wird von dem Motor 2 ein Drehmoment als Vorwärtsdrehmoment über den Planetenradträger 12 und das erste Leistungsübertragungsteil 18 erzeugt.
Das Vorwärtsdrehmoment wird auf die Antriebsscheibe 28 des ersten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 16 nach der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform übertragen.
An dieser Stelle erhöht sich die Drehzahl, wenn die Wälzscheiben 40 mit einem Abschnitt der Antriebsscheibe 28 mit relativ großem Durchmesser und einem Abschnitt der Abtriebsscheibe 30 mit relativ kleinem Durchmesser in Kontakt stehen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, und die Ausgangsdrehzahl entspricht einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1, wenn die Wälzscheiben 40 mit Abschnitten der Antriebsscheibe 28 und der Abtriebsscheibe 30 mit demselben Durchmesser in Kontakt stehen, wie durch die Ein-Punkt-Strich-Linie aus Fig. 4 gezeigt ist.
Außerdem verringert sich die Drehzahl, wenn die Wälzscheiben 40 mit einem Abschnitt der Antriebsscheibe 28 mit kleinem Durchmesser und einem Abschnitt der Abtriebsscheibe 30 mit großem Durchmesser in Kontakt stehen, wie durch die Doppelpunkt-Strich-Linie aus Fig. 4 gezeigt ist.
Der oben genannte Betrieb der Wälzscheiben 40 wird von einem hydraulischen Steuermechanismus (nicht gezeigt) gesteuert, der entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges betätigt wird.
Die Drehzahl, die von dem ersten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 16 übertragen wird, wird auf den zweiten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 59 über das zweite Leistungsübertragungsteil 56 übertragen.
Das übertragene Drehmoment wird mittels des Riemens von der Antriebsriemenscheibe 58 auf die Abtriebsriemenscheibe 60 übertragen.
An dieser Stelle verändert sich die Drehzahl entsprechend der Variation des wirksamen Durchmessers der Antriebsriemenscheibe 58 und der Abtriebsriemenscheibe 60. Wenn zum Beispiel der Riemen 57 mit einem Abschnitt der Antriebsriemenscheibe 58 und der Abtriebsriemenscheibe 60 mit demselben Durchmesser in Kontakt steht, entspricht die Ausgangsdrehzahl einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1. Wenn der Durchmesser des Kontaktabschnitts zwischen dem Riemen 57 und der Antriebsriemenscheibe 58 größer als der Durchmesser des Kontaktabschnitts zwischen dem Riemen 57 und der Abtriebsriemenscheibe 58, erhöht sich die Drehzahl. Wenn der Durchmesser des Kontaktabschnitts zwischen dem Riemen 57 und der Antriebsriemenscheibe 58 kleiner ist als der Durchmesser des Kontaktabschnitts zwischen dem Riemen 57 und der Abtriebsriemenscheibe 57, verringert sich die Drehzahl.
Durch diesen Vorgang wird das stufenlose Schalten aus einem Startzustand in einen Zustand mit hoher Drehzahl ohne Schaltstufen erreicht.
Die Variation des Durchmessers der Antriebsriemenscheibe 58 und der Abtriebsriemenscheibe 60 wird von dem Hydraulikdruck bestimmt, der den Hydraulikkammern 70 und 80 zugeführt wird. Da der Hydraulikdruck von einem Steuersystem gesteuert wird, das für ein herkömmliches Getriebe verwendet wird, entfällt die Beschreibung dieses Steuersystems.
Da der Schaltvorgang, wie oben beschrieben, über den ersten Getriebemechanismus und den zweiten Getriebemechanismus durchgeführt wird, kann der gesamte Schaltbereich im Antriebsbereich "D" vergrößert werden.
Wenn der Schaltwahlhebel in einen Rückwärtsbereich "R" geschaltet ist, wird das erste Reibelement 20 freigegeben und das zweite Reibelement 26 in Eingriff gebracht. Infolgedessen ist der Planetenradträger 12 des Vorwärts/Rückwärts-Steuer­ mechanismus 8 ein Antriebselement und das Hohlrad 26 ist ein Reaktionselement, wobei ein Drehmoment auf den ersten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 16 über das Sonnenrad 14 und weiter auf das Enduntersetzungsgetriebesystem 63 über den zweiten stufenlos schaltbaren Getriebemechanismus 59 übertragen wird, wodurch das Fahrzeug rückwärts fährt.

Claims (13)

1. Stufenlos schaltbares Getriebe für ein Fahrzeug, mit:
einer Dämpfungseinrichtung (6, 88) zum Absorbieren von Drehschwingungen, die durch eine Veränderung des Drehmoments eines Motors (2) verursacht werden, wobei die Dämpfungseinrichtung (6, 88) mit einer Abtriebswelle (4) des Motors (2) verbunden ist;
einem Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus (8) zum Steuern eines Vorwärts- und Rückwärtsantriebs des Fahrzeuges, wobei der Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus (8) mit der Dämpfungseinrichtung (6, 88) verbunden ist;
einem ersten Getriebemechanismus (16, 59′) zum stufenlosen Variieren des Drehmoments, das von dem Vorwärts/Rückwärts-Steuer­ mechanismus (8) übertragen wird, wobei der erste Getriebemechanismus (16, 59′) über ein erstes Leistungsübertragungsteil (18) mit dem Vorwärts/Rückwärts-Steuer­ mechanismus (8) verbunden ist; und
einem zweiten Getriebemechanismus (59, 16′) zum stufenlosen Variieren desjenigen Drehmoments, das bereits in dem ersten Getriebemechanismus (16, 59′) variiert wurde, und zum Übertragen dieses erneut variierten Drehmoments auf ein Enduntersetzungsgetriebesystem (63), wobei der zweite Getriebemechanismus (59, 16′) über ein zweites Leistungsübertragungsteil (56) mit dem ersten Getriebemechanismus (16, 59′) verbunden ist.
2. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus (8) eine Planetengetriebeeinheit aufweist.
3. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetengetriebeeinheit aufweist:
ein Sonnenrad (14);
ein Hohlrad (22);
eine Mehrzahl von Doppelplanetenradsätzen, von denen jeder ein Paar von Planetenrädern (10) aufweist, die miteinander und mit dem Sonnenrad (14) bzw. dem Hohlrad (22) in Eingriff stehen; und
Planetenradträger (12), die mit dem Paar von Planetenrädern (10) verbunden sind, wobei die Planetenradträger (12) mit der Abtriebswelle (4) des Motors (2) derart verbunden sind, daß sie als Antriebselement wirken,
wobei das Sonnenrad (14) über das erste Leistungsübertragungsteil (18) mit dem ersten Getriebemechanismus (16, 59′) derart verbunden ist, das es als Abtriebselement wirkt, die Planetenradträger (12) über ein erstes Reibelement (20) mit dem ersten Leistungsübertragungsteil (18) derart verbunden sind, daß sie wahlweise mit dem Sonnenrad (14) entsprechend eines Betriebszustands des ersten Reibelements (20) in Eingriff stehen, und das Hohlrad (22) über ein zweites Reibelement (26) mit einem Getriebegehäuse (24) derart verbunden ist, daß es aufgrund eines Eingriffs des zweiten Reibelements (26) blockierbar ist.
4. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Getriebemechanismus (16) aufweist:
eine Antriebsscheibe (28), die einen Abschnitt mit veränderlichem wirksamen Durchmesser aufweist;
eine Abtriebsscheibe (30), die einen Abschnitt mit veränderlichem wirksamen Durchmesser aufweist und symmetrisch zu der Antriebsscheibe (28) angeordnet ist;
zumindest eine Wälzscheibe (40), die zwischen und in Reibkontakt mit den Abschnitten der Antriebsscheibe (28) und der Abtriebsscheibe (30) mit veränderlichem wirksamen Durchmesser angeordnet ist; und
eine Antriebseinrichtung zum Verlagern der Wälzscheibe (40) an den Abschnitten mit veränderlichem wirksamen Durchmesser.
5. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (28) mit dem ersten Leistungsübertragungsteil (18) drehmomentübertragend verbunden ist und die Abtriebsscheibe (30) über ein Lager (38) mit dem zweiten Leistungsübertragungsteil (56) gekoppelt ist.
6. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung aufweist:
ein Stützteil (42), das die Wälzscheibe (40) abstützt;
einen Lagerzapfen (44) und einem Ritzel (48), die an jeweils einander gegenüberliegenden Enden des Stützteils (42) montiert sind; und
eine Zahnstange (54), die mit dem Ritzel (48) in Eingriff steht, wobei sich die Zahnstange (54) mittels Hydraulikdruck, der auf Kolben (50, 52) ausgeübt wird, die an einander gegenüberliegenden Enden der Zahnstange (54) angeordnet sind, hin- und herbewegt, um das Ritzel (48) zu drehen.
7. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung einen Drehschwingungsdämpfer (6) aufweist.
8. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung einen Drehmomentwandler (88) aufweist.
9. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Getriebemechanismus (59) aufweist:
eine Antriebsriemenscheibenanordnung (58), die eine feststehende Riemenscheibe (64) und eine verstellbare Riemenscheibe (66) mit variierbarem wirksamen Durchmesser aufweist, wobei die Antriebsriemenscheibenanordnung (58) über das zweite Leistungsübertragungsteil (56) mit dem ersten Getriebemechanismus (16) verbunden ist; und
eine Abtriebsriemenscheibenanordnung (60), die eine feststehende Riemenscheibe (74) und eine verstellbare Riemenscheibe (76) mit variierbarem wirksamen Durchmesser aufweist, wobei die Abtriebsriemenscheibenanordnung (60) über ein drittes Leistungsübertragungsteil (62) mit dem Enduntersetzungsgetriebesystem (63) verbunden ist.
10. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Getriebemechanismus (59′) aufweist:
eine Antriebsriemenscheibenanordnung (58), die eine feststehende Riemenscheibe (64) und eine verstellbare Riemenscheibe (66) mit variierbarem wirksamen Durchmesser aufweist, wobei die Antriebsriemenscheibenanordnung (58) über das erste Leistungsübertragungsteil (18) mit dem Vorwärts/Rückwärts-Steuermechanismus (8) verbunden ist; und
eine Abtriebsriemenscheibenanordnung (60), die eine feststehende Riemenscheibe (74) und eine verstellbare Riemenscheibe (76) mit variierbarem wirksamen Durchmesser aufweist, wobei die Abtriebsriemenscheibenanordnung (60) über das zweite Leistungsübertragungsteil (62) mit dem zweiten Getriebemechanismus (16′) verbunden ist.
11. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Getriebemechanismus (16′) aufweist:
eine Antriebsscheibe (30), die einen Abschnitt mit veränderlichem wirksamen Durchmesser aufweist, wobei die Antriebsscheibe (30) über das zweite Leistungsübertragungsteil (62) mit dem ersten Getriebemechanismus (59′) verbunden ist;
eine Abtriebsscheibe (28), die einen Abschnitt mit veränderlichem wirksamen Durchmesser aufweist und symmetrisch zu der Antriebsscheibe (30) angeordnet ist, wobei die Abtriebsscheibe (28) über das dritte Leistungsübertragungsteil mit dem Enduntersetzungsgetriebesystem (63) verbunden ist;
zumindest eine Wälzscheibe (40), die zwischen und in Reibkontakt mit den Abschnitten der Antriebsscheibe (30) und der Abtriebsscheibe (28) mit veränderlichem wirksamen Durchmesser angeordnet ist; und
eine Antriebseinrichtung zum Verlagern der Wälzscheibe (40) an den Abschnitten mit veränderlichem wirksamen Durchmesser.
12. Stufenlos schaltbares Getriebe nach einem der Ansprüche 1, 9 und 11, gekennzeichnet durch eine Startsteuereinrichtung (102), das an dem dritten Leistungsübertragungsteil (62) angeordnet ist, das den zweiten Getriebemechanismus (59, 16′) mit dem Enduntersetzungsgetriebesystem (63) verbindet.
13. Stufenlos schaltbares Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Startsteuereinrichtung (102) eine Mehrscheibenkupplung aufweist.
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