DE19755664C2 - Stufenloses Getriebe für Fahrzeuge - Google Patents

Stufenloses Getriebe für Fahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe, und insbesondere ein stufenloses Getriebe, das bei einem einfachen Aufbau den Schaltbereich erhöht, um die Motorleistung wirksam zu nutzen und die Effizienz der Leistungsübertragung zu verbessern, und das die auf einen Riemen wirkende Belastung derart einteilt, daß die Lebensdauer des Getriebes verbessert wird.
Ein Getriebe für ein Fahrzeug wirkt wie ein Drehmoment- und Drehzahlübersetzer durch Schaffen geeigneter Getriebeübersetzungsverhältnisse, die es dem Motor ermöglichen, das Fahrzeug unter verschiedenen Lasten anzutreiben. Es gibt drei Grundtypen von Getrieben für Fahrzeuge: ein Schaltgetriebe, bei dem der Fahrer das Schalten von Zahnrädern direkt steuert, ein Automatikgetriebe, welches automatisch Zahnräder entsprechend der Radlast und der Drosselklappenöffnung schaltet, und ein stufenloses Getriebe, bei dem Drehzahlen über den gesamten Drehzahlbereich ohne Zwischenstufen kontinuierlich geschaltet werden.
Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe, das viele Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Automatikgetriebe bietet, wie eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs und des Gesamtgewichts sowie eine Verbesserung der Leistungsübertragung. Stufenlose Getriebe weisen im allgemeinen zwei Riemenscheiben auf, die an der Antriebswelle bzw. an der Abtriebswelle montiert sind. Der Durchmesser jeder Riemenscheibe ist variierbar, und die Riemenscheiben sind über einen Riemen oder eine Stahlkette miteinander verbunden. Die Schaltbereiche des Getriebes werden über Veränderungen des Durchmessers der Riemenscheiben stufenlos variiert.
Stufenlose Getriebe, bei denen nur ein Riemen verwendet wird, der im Durchmesser variierbare Riemenscheiben verbindet, haben jedoch den Nachteil, daß sie in ihrem verfügbaren Schaltbereich eingeschränkt sind. Infolgedessen wird die Motorleistung nicht wirksam genutzt.
Ferner kann, da das gesamte Drehmoment über einen einzigen Riemen übertragen wird, der Riemen schnell abgenutzt werden, wodurch die Lebensdauer des Riemens verringert wird.
Die EP 0 245 079 A1 und JP 56 049 459 A offenbaren jeweils ein stufenloses Getriebe, mit einer Antriebssteuereinrichtung, einer Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung, einer Drehzahlwähleinrichtung zum Auswählen der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung, einer stufenlos variierbaren Vorrichtung und einem Antriebsleistungswandler, wobei die Vorwärts/Rückwärts- Steuereinrichtung einen Planetenradsatz aufweist.
Die US 5 201 691 A offenbart ein stufenloses Getriebe, mit einer Antriebssteuereinrichtung, einer Vorwärts/Rückwärts- Steuereinrichtung mit einer Stirnradstufe, einer Drehzahlwähleinrichtung zum Auswählen der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung, und einer stufenlos variierbaren Vorrichtung, die über eine einfache Stirnradstufe mit der Drehzahlwähleinrichtung verbunden ist.
Mit der Erfindung wird ein stufenloses Getriebe geschaffen, das einen einfachen Aufbau aufweist und die Motorleistung durch Vergrößern des Schaltbereichs wirksam ausnutzt.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein stufenloses Getriebe, mit einer Antriebssteuereinrichtung, die mit einer Kurbelwelle eines Motors verbunden ist; einer Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung, die an einer Antriebswelle montiert ist, die sich von der Antriebssteuereinrichtung erstreckt und die bestimmt, ob das Fahrzeug im Vorwärts- oder Rückwärtsmodus angetrieben wird; einer Drehzahlwähleinrichtung zum Wählen eines Untersetzungs- oder eines Übersetzungs-Fahrzustandes, welche Drehzahlwähleinrichtung mit einem Abtrieb der Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung verbunden ist; einer stufenlos variierbaren Vorrichtung, die mit einem ersten Abtrieb der Drehzahlwähleinrichtung verbunden ist; und einem Antriebsleistungswandler, der mit einem Abtrieb der stufenlos variierbaren Vorrichtung und mit einem zweiten Abtrieb der Drehzahlwähleinrichtung verbunden ist, wobei die Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung einen Doppelplanetenradsatz aufweist, mit einem Sonnenrad, das direkt mit der Antriebswelle verbunden ist; einem Hohlrad, das über ein erstes Reibelement mit der Antriebswelle variierbar verbunden ist, um wahlweise als Antriebselement zu wirken, und das über ein zweites Reibelement mit einem Getriebegehäuse variierbar verbunden ist, um wahlweise als Reaktionselement zu wirken; und einem Planetenradträger mit ersten Planetenrädern und zweiten Planetenrädern, welche mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad in Eingriff stehen, wobei der Planetenradträger mit dem Abtrieb der Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung derart verbunden ist, daß der Planetenradträger als Abtriebselement wirkt.
Die stufenlos variierbare Vorrichtung kann ferner eine Antriebsriemenscheibe, die mit der ersten Abtriebswelle an deren einen Ende verbunden ist, das dem mit der Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung verbundenen Ende gegenüberliegt, eine angetriebene Riemenscheibe, die in einem vorbestimmten Abstand von der Antriebsriemenscheibe getrennt ist, und einen Riemen aufweisen, der die Antriebsriemenscheibe und die angetriebene Riemenscheibe miteinander verbindet.
Es ist vorteilhaft, wenn das erste Reibelement eine Mehrscheibenkupplung ist und das zweite Reibelement eine Bandbremse ist.
Der Antriebsleistungswandler kann realisiert sein durch einen einfachen Planetenradsatz, mit einem Hohlrad, das mit der zweiten Abtriebswelle fest verbunden ist; einem Planetenradträger, der mit dem Untersetzungsrad und dem Übersetzungsrad verbunden ist; und einem Sonnenrad, das mit einer dritten Abtriebswelle verbunden ist, die durch den Planetenradträger hindurchtritt, wobei das Sonnenrad als Abtriebselement wirkt.
Gemäß der Erfindung ist ferner ein stufenloses Getriebe vorgesehen, mit einer Antriebssteuereinrichtung, die mit einer Kurbelwelle eines Motors verbunden ist; einer Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung, die an einer Antriebswelle montiert ist, die sich von der Antriebssteuereinrichtung erstreckt und die bestimmt, ob das Fahrzeug im Vorwärts- oder Rückwärtsmodus angetrieben wird; einer Drehzahlwähleinrichtung zum Wählen eines Untersetzungs- oder eines Übersetzungs-Fahrzustandes, welche Drehzahlwähleinrichtung mit einem Abtrieb der Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung verbunden ist; einer stufenlos variierbaren Vorrichtung, die mit einem ersten Abtrieb der Drehzahlwähleinrichtung verbunden ist; und einem Antriebsleistungswandler, der mit einem Abtrieb der stufenlos variierbaren Vorrichtung und mit einem zweiten Abtrieb der Drehzahlwähleinrichtung verbunden ist, wobei die Drehzahlwähleinrichtung eine Synchronisiereinrichtung für Schaltgetriebe aufweist, mit einer Kupplungsnabe, die )einstückig mit der ersten Abtriebswelle ausgebildet ist; einer Muffe, welche die Kupplungsnabe umgibt und mit dieser über eine Keilwellenverbindung derart verbunden ist, daß die Muffe auf der Kupplungsnabe hin- und hergleitbar ist; einem Untersetzungskupplungsrad und einem Übersetzungskupplungsrad, welche beiderseits der Kupplungsnabe vorgesehen sind und wahlweise mit der Muffe entsprechend deren Bewegung entlang der Kupplungsnabe in Eingriff stehen; und einem Untersetzungsantriebsrad und einem Übersetzungsantriebsrad, welche wahlweise über die Muffe mit dem )Untersetzungskupplungsrad bzw. dem Übersetzungskupplungsrad in Eingriff stehen, wobei das Untersetzungsantriebsrad und das Übersetzungsantriebsrad derart angeordnet sind, daß keine Beeinflussung der Drehbewegung der ersten Abtriebswelle erfolgt, und daß sie über ein erstes Zwischenrad bzw. ein zweites Zwischenrad mit dem Untersetzungsrad bzw. dem Übersetzungsrad des Antriebsleistungswandlers verbunden sind.
Das Untersetzungsantriebsrad und das Übersetzungsantriebsrad der Drehzahlwähleinrichtung können über Kupplungen mit der ersten Abtriebswelle und über Ketten mit dem )Untersetzungsrad bzw. dem Übersetzungsrad wahlweise verbunden sein.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Schema eines stufenlosen Getriebes nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 einen Längsschnitt eines Teils des stufenlosen Getriebes aus Fig. 1;
Fig. 3 eine Hebelanalogie zum Beschreiben der Funktionsweise des stufenlosen Getriebes aus Fig. 1; und
Fig. 4 ein Schema eines stufenlosen Getriebes nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Mit Bezug auf die Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
Aus Fig. 1 ist ein Schema eines stufenlosen Getriebes nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Das Drehmoment, das von einem Motor 2 erzeugt wird, wird über eine Kurbelwelle 3 auf eine Antriebssteuereinrichtung 4 übertragen.
Ein Drehmomentwandler oder Drehschwingungsdämpfer wird im allgemeinen als Antriebssteuereinrichtung 4 verwendet. In jedem Fall bewirkt die Antriebssteuereinrichtung 4 ein Übertragen und Unterbrechen des Drehmoments des Motors 2 und ein Absorbieren von Drehschwingungen. Bei der Ausführungsform wird ein Drehmomentwandler verwendet.
Eine Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung 8 ist an einer Antriebswelle 6 montiert, die sich von der Antriebssteuereinrichtung 4 erstreckt. Bei der Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung 8 nach der Ausführungsform wird ein Doppelplanetenradsatz verwendet.
Die Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung 8 weist auf: ein Sonnenrad 10, das direkt mit der Antriebswelle 6 verbunden ist; ein Hohlrad 12, das über ein erstes Reibelement 14 mit der Antriebswelle 6 variierbar verbunden ist, um wahlweise als Antriebselement zu wirken, und das über ein zweites Reibelement 16 mit einem Getriebegehäuse 18 variierbar verbunden ist, um wahlweise als Reaktionselement zu wirken; und einen Planetenradträger 24 mit ersten Planetenrädern 20 und zweiten Planetenrädern 22, welche mit dem Sonnenrad 10 und dem Hohlrad 12 in Eingriff stehen, wobei der Planetenradträger 24 mit einer ersten Abtriebswelle 26 derart verbunden ist, daß der Plantenradträger 24 als Abtriebselement wirkt.
Eine herkömmliche Mehrscheibenkupplung kann als erstes Reibelement 14 verwendet werden, und eine herkömmliche Bandbremse kann als zweites Reibelement 16 verwendet werden.
Eine Drehzahlwähleinrichtung 28 zum Wählen einer Untersetzung oder Übersetzung ist an der ersten Abtriebswelle 26 angeordnet, wobei die Drehzahlwähleinrichtung 28 eine herkömmliche Synchronisiereinrichtung ist, die bei Schaltgetrieben verwendet wird. Die Drehzahlwähleinrichtung 28 weist auf: eine Kupplungsnabe 30, die einstückig mit der ersten Abtriebswelle 26 ausgebildet ist, eine Muffe 34, welche die Kupplungsnabe 30 umgibt und mit dieser über eine Keilwellenverbindung derart verbunden ist, daß die Muffe 34 auf der Kupplungsnabe 30 hin- und hergleiten kann, ein Untersetzungskupplungsrad 36 und ein Übersetzungskupplungsrad 38, welche beiderseits der Kupplungsnabe 30 vorgesehen sind und wahlweise mit der Muffe 34 entsprechend deren Bewegung entlang der Kupplungsnabe 30 in Eingriff stehen, und ein Untersetzungsantriebsrad 40 und eine Übersetzungsantriebsrad 42, welche wahlweise über die Muffe 34 mit dem Untersetzungskupplungsrad 36 bzw. dem Übersetzungskupplungsrad 38 in Eingriff stehen und derart angeordnet sind, daß keine Beeinflussung der Drehbewegung der ersten Abtriebswelle 26 erfolgt.
Eine stufenlos variierbare Vorrichtung 46 ist mit dem einem Ende der ersten Abtriebswelle 26, deren anderes Ende mit dem Planetenradträger 24 der Vorwärts/Rückwärts- Steuereinrichtung 8 verbunden ist, und mit dem einen Ende einer zweiten Abtriebswelle 44 verbunden, die in einem vorbestimmten Abstand von der ersten Abtriebswelle 26 angeordnet ist. Eine Antriebsriemenscheibe 48 der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 ist mit der ersten Abtriebswelle 26 verbunden, und eine angetriebene Riemenscheibe 50 der stufenlos variierbaren Vorichtung 46 ist mit der zweiten Abtriebswelle 44 verbunden, wobei die Antriebsriemenscheibe 48 und die angetriebene Riemenscheibe 50 über einen Riemen 52 miteinander verbunden sind.
Die wirksamen Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 48 und der angetriebenen Riemenscheibe 50 sind durch Hydraulikdruck variierbar, der von dem Motor 2 erzeugt wird, um die Schaltbereiche zu verändern. Dies wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 2 ausführlicher beschrieben.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Antriebsriemenscheibe 48 ein feststehendes Teil 54 und ein bewegbares Teil 56 auf. Das feststehende Teil 54 ist einstückig mit der ersten Abtriebswelle 26 ausgebildet, wobei das bewegbare Teil 56 auf der ersten Abtriebswelle 26 in der Zeichnung gesehen nach rechts und links bewegbar ist.
Ein Gehäuse 58 ist benachbart zu dem bewegbaren Teil 56 angeordnet, wobei eine Hydraulikdruckkammer 60 von dem Gehäuse 58 und dem bewegbaren Teil 56 gebildet wird. Die Hydraulikdruckkammer 60 nimmt Hydraulikdruck, der von dem Motor 2 (Fig. 1) erzeugt wird, über eine Leitung 62 auf, die in der ersten Abtriebswelle 26 ausgebildet ist.
Die angetriebene Riemenscheibe 50 weist auch ein feststehendes Teil 64 und ein bewegbares Teil 66 auf. Das feststehende Teil 64 ist einstückig mit der zweiten Abtriebswelle 44 ausgebildet, wobei das bewegbare Teil 66 auf der zweiten Abtriebswelle 44 in der Zeichnung gesehen nach rechts und links bewegbar ist.
Ein Gehäuse 68 ist benachbart zu dem bewegbaren Teil 66 angeordnet, wobei eine Hydraulikdruckkammer 70 von dem Gehäuse 68 und dem bewegbaren Teil 66 gebildet wird. Die Hydraulikdruckkammer 70 nimmt Hydraulikdruck, der von dem Motor 2 (Fig. 1) erzeugt wird, über eine Leitung 72 auf, die in der zweiten Abtriebswelle 44 ausgebildet ist.
Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Antriebsleistungswandler 74 mit dem einem Ende der zweiten Abtriebswelle 44, dessen andere Ende mit der angetriebenen Riemenscheibe 50 der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 verbunden ist, und an seiner Abtriebsseite mit der Drehzahlwähleinrichtung 28 verbunden. Der Antriebsleistungswandler 74 ist als einfacher Planetenradsatz ausgebildet.
Der Antriebsleistungswandler 74 weist auf: ein Hohlrad 76, das mit der zweiten Abtriebswelle 44 fest verbunden ist, einen Planetenradträger 78, der mit einem Untersetzungsrad 80 und einem Übersetzungsrad 82 verbunden ist, und ein Sonnenrad 88, das einstückig mit einer dritten Abtriebswelle 90 verbunden ist, die durch den Planetenradträger 78 hindurchtritt.
Ein erstes Zwischenrad 84 ist zwischen dem Untersetzungsantriebsrad 40 der Drehzahlwähleinrichtung 28 und dem Untersetzungsrad 80 des Antriebsleistungswandlers 74 vorgesehen, wobei ein zweites Zwischenrad 86 zwischen dem Übersetzungsantriebsrad 42 der Drehzahlwähleinrichtung 28 und dem Übersetzungsrad 82 des Antriebsleistungswandlers 74 vorgesehen ist. Am distalen Ende der dritten Abtriebswelle 90 ist ein Abtriebsrad 92 montiert, welches mit einer Übertragungsgetriebewelle 94 verbunden ist, welche ihrerseits mit einem Differential 96 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Antriebsleistung über eine Antriebswelle (nicht gezeigt) auf die Antriebsräder (nicht gezeigt) übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben.
Der Bereich des stufenlosen Schaltens wird durch den Antriebsleistungswandler 74 erweitert. Das heißt, der Antriebsleistungswandler 74 erhöht das Drehmoment, das von der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 entsprechend den Drehzahlen abgegeben wird, die von der Drehzahlwähleinrichtung 28 abgegeben werden.
Bei dem oben genannten stufenlosen Getriebe steht, wenn der Fahrer einen Schaltwählhebel (nicht gezeigt) in einen Antriebsbereich D stellt, das erste Reibelement 14 in Eingriff. Dementsprechend wird ein Drehmoment von der Anriebswelle 6 auf das Sonnenrad 10 und das Hohlrad 12 der Vorwärts/Rückwärts- Steuereinrichtung 8 übertragen, und ein Vorwärtsdrehmoment wird über den Planetenradträger 24 der Vorwärts/Rückwärts- Steuereinrichtung 8 auf die erste Abtriebswelle 26 übertragen.
Wenn ein Drehmoment von der Vorwärts/Rückwärts- Steuereinrichtung 8 abgegeben wird, wird ein Teil des Drehmoments über die Drehzahlwähleinrichtung 28 auf den Planetenradträger 78 des Antriebsleistungswandlers 74 übertragen. Gleichzeitig wird ein stufenloses Schalten durch Veränderungen des wirksamen Durchmessers der Antriebsriemenscheibe 48 und der angetriebenen Riemenscheibe 50 der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 erreicht, wobei der Antrieb über das Hohlrad 76 des Antriebsleistungswandlers 74 realisiert wird.
Wie oben erläutert, wirkt die Drehzahlwähleinrichtung 28 derart, daß der Antrieb über das Untersetzungsantriebsrad 40 und das Untersetzungsrad 80 mit geringen Drehzahlen und über das Übersetzungsantriebsrad 42 und das Übersetzungsrad 82 mit hohen Drehzahlen realisiert wird.
Ein stufenloses Schalten wird durch Verändern des wirksamen Durchmessers der Antriebsriemenscheibe 48 und der angetriebenen Riemenscheibe 50 der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 realisiert. Verschiedene Schaltfunktionen werden entsprechend dem Verhältnis der wirksamen Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 48 und der angetriebenen Riemenscheibe 50 zueinander derart realisiert, daß, wenn der wirksame Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 48 gleich dem wirksamen Durchmesser der angetriebenen Riemenscheibe 50 ist, ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 erreicht wird. Wenn der wirksame Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 48 kleiner als der wirksame Durchmesser der angetriebenen Riemenscheibe 50 ist, wird eine Drehzahlerhöhung realisiert. Wenn der wirksame Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 48 größer als der wirksame Durchmesser der angetriebenen Riemenscheibe 50 ist, wird eine Drehzahlverringerung erreicht.
Durch diesen Vorgang wird ein allmähliches und stufenloses Schalten zwischen den verschiedenen Durchmessern der Antriebsriemenscheibe 48 und der angetriebenen Riemenscheibe 50 zueinander über den gesamten Bereich von einer Startdrehzahl auf hohe Drehzahlen realisiert. Die verschiedenen Schaltbereiche, die mit der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 realisiert werden, werden über die zweite Abtriebswelle 44 auf den Antriebsleistungswandler 74 übertragen.
Wie oben erläutert, wird der Bereich des stufenlosen Schaltens mit dem Antriebsleistungswandler 74 durch Erhöhen des Drehmoments erweitert, das von der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 entsprechend der Drehzahlen abgegeben wird, die von der Drehzahlwähleinrichtung 28 abgegeben werden. In einem Zustand, in dem das Hohlrad 76 des Antriebsleistungswandlers 74 das Antriebsmoment von der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 aufnimmt, wenn der Planetenradträger 78 des Antriebsleistungswandlers 74 auch das Antriebsmoment von der Drehzahlwähleinrichtung 28 aufnimmt, kann das Drehmoment des Sonnenrades 88, das als Abtriebselement wirkt, sehr variiert werden.
Aus Fig. 3 ist eine Hebelanalogie zur Erläuterung der Funktionsweise des einfachen Planetenradsatzes des Antriebsleistungswandlers ersichtlich, wobei ein erster Knotenpunkt N1 das Hohlrad 76, ein zweiter Knotenpunkt N2 den Planetenradträger 78, und ein dritter Knotenpunkt N3 das Sonnenrad 88 anzeigen. Die Festlegung der Knotenpunkte wird unter Verwendung des herkömmlichen Hebelanalogieverfahrens vorgenommen, so daß eine dementsprechende Erläuterung weggelassen wird.
Wenn eine Untersetzung gewählt wird, wird das Drehmoment, das über den Planetenradträger 78 übertragen wird, von einer ersten Antriebsmomentlinie S1 des zweiten Knotenpunktes N2 übertragen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, und in diesem Zustand wird auch ein Drehmoment auf die stufenlos variierbare Vorrichtung 46 übertragen. Das Drehmoment, das von der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 auf das Hohlrad 76 des Antriebsleistungswandlers 74 übertragen wird, ist durch eine zweite Antriebsmomentlinie S2 dargestellt. Eine Linie, die die Antriebsmomentlinien S1 und S2 mit dem dritten Knotenpunkt N3 verbindet, ist durch eine erste Abtriebsmomentlinie D1 dargestellt.
Aus dem oben genannten Zustand wird, wenn eine Übersetzung gewählt wird, ein Antriebsmoment durch den zweiten Knotenpunkt N2 hindurch von einer dritten Antriebsmomentlinie S3 realisiert, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Dementsprechend ist eine Linie, welche die zweite und die dritte Antriebsmomentlinie S2 und S3 mit dem dritten Knotenpunkt N3 verbindet, durch eine zweite Abtriebsmomentlinie D2 dargestellt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann, auch wenn die Antriebsdrehzahl von der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 gleich bleibt, die Abtriebsdrehzahl durch den Wählvorgang der Drehzahlwähleinrichtung 28 sehr variiert werden.
Wenn die Drehzahl, die auf die stufenlos variierbare Vorrichtung 46 übertragen wird, verringert wird, wird die Abtriebsdrehzahl verringert, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 3 dargestellt ist. Dementsprechend kann ein gewünschter Schaltbereich durch geeignetes Steuern der Drehmomentübertragung von der stufenlos variierbaren Vorrichtung 46 und der Drehzahlwähleinrichtung 28 auf den Antriebsleistungswandler 74 leicht erreicht werden.
Aus Fig. 4 ist ein Schema eines stufenlosen Getriebes gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich.
Bei der zweiten Ausführungsform wird die Auswahl des Untersetzungskupplungsrades 36 und des Übersetzungskupplungsrades 38 über Kupplungen, und nicht über eine Kupplungsnabe und eine Muffe wie bei der ersten Ausführungsform realisiert. Hierbei sind das Untersetzungsantriebsrad 40 und das Übersetzungsantriebsrad 42 über eine Untersetzungskupplung 100 bzw. eine Übersetzungskupplung 102 mit der ersten Abtriebswelle 26 variierbar verbunden.
Auch bei der zweiten Ausführungsform sind das Untersetzungsantriebsrad 40 und das Übersetzungsantriebsrad 42 über eine erste Kette 106 mit dem Untersetzungsrad 80 bzw. über eine zweite Kette 108 mit dem Übersetzungsrad 82 verbunden.
Bei dem stufenlosen Getriebe gemäß der Erfindung wird die Motorleistung durch Erhöhen des Bereichs des stufenlosen Schaltens bei Beibehaltung eines einfachen Aufbaus wirksam genutzt. Ferner wird durch Trennen der Belastung, die auf den Riemen der stufenlos variierbaren Vorrichtung, d. h. auf die Untersetzungs/Übersetzungs-Steuereinrichtung ausgeübt wird, die Lebensdauer des Systems erhöht.

Claims (6)

1. Stufenloses Getriebe, mit:
einer Antriebssteuereinrichtung (4), die mit einer Kurbelwelle (3) eines Motors (2) verbunden ist;
einer Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung (8), die an einer Antriebswelle (6) montiert ist, die sich von der Antriebssteuereinrichtung (4) erstreckt und die bestimmt, ob das Fahrzeug im Vorwärts- oder Rückwärtsmodus angetrieben wird;
einer Drehzahlwähleinrichtung (28) zum Wählen eines Untersetzungs- oder eines Übersetzungs-Fahrzustandes, welche Drehzahlwähleinrichtung (28) mit einem Abtrieb der Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung (8) verbunden ist;
einer stufenlos variierbaren Vorrichtung (46), die mit einem ersten Abtrieb der Drehzahlwähleinrichtung (28) verbunden ist; und
einem Antriebsleistungswandler (74), der mit einem Abtrieb der stufenlos variierbaren Vorrichtung (46) und mit einem zweiten Abtrieb der Drehzahlwähleinrichtung (28) verbunden ist,
wobei die Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung (8) einen Doppelplanetenradsatz aufweist, mit:
einem Sonnenrad (10), das direkt mit der Antriebswelle (6) verbunden ist;
einem Hohlrad (12), das über ein erstes Reibelement (14) mit der Antriebswelle (6) variierbar verbunden ist, um wahlweise als Antriebselement zu wirken, und das über ein zweites Reibelement (16) mit einem Getriebegehäuse (18) variierbar verbunden ist, um wahlweise als Reaktionselement zu wirken; und
einem Planetenradträger (24) mit ersten Planetenrädern (20) und zweiten Planetenrädern (22), welche mit dem Sonnenrad (10) und dem Hohlrad (12) in Eingriff stehen, wobei der Planetenradträger (24) mit dem Abtrieb der Vorwärts/Rückwärts- Steuereinrichtung (8) derart verbunden ist, daß der Planetenradträger (24) als Abtriebselement wirkt.
2. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 1, wobei die stufenlos variierbare Vorrichtung (46) aufweist:
eine Antriebsriemenscheibe (48), die mit der ersten Abtriebswelle (26) an deren einen Ende verbunden ist, das dem mit der Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung verbundenen Ende gegenüberliegt;
eine angetriebene Riemenscheibe (50), die in einem vorbestimmten Abstand von der Antriebsriemenscheibe (48) getrennt ist; und
einen Riemen (52), der die Antriebsriemenscheibe (48) und die angetriebene Riemenscheibe (50) miteinander verbindet.
3. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Reibelement (14) eine Mehrscheibenkupplung ist und das zweite Reibelement (16) eine Bandbremse ist.
4. Stufenloses Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Antriebsleistungswandler (74) einen einfachen Planetenradsatz aufweist, mit:
einem Hohlrad (76), das mit der zweiten Abtriebswelle (44) fest verbunden ist;
einem Planetenradträger (78), der mit dem Untersetzungsrad (80) und dem Übersetzungsrad (82) verbunden ist; und
einem Sonnenrad (88), das mit einer dritten Abtriebswelle (90) verbunden ist, die durch den Planetenradträger (78) hin­ durchtritt, wobei das Sonnenrad (88) als Abtriebselement wirkt.
5. Stufenloses Getriebe, mit:
einer Antriebssteuereinrichtung (4), die mit einer Kurbelwelle (3) eines Motors (2) verbunden ist;
einer Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung (8), die an einer Antriebswelle (6) montiert ist, die sich von der Antriebssteuereinrichtung (4) erstreckt und die bestimmt, ob das Fahrzeug im Vorwärts- oder Rückwärtsmodus angetrieben wird;
einer Drehzahlwähleinrichtung (28) zum Wählen eines Untersetzungs- oder eines Übersetzungs-Fahrzustandes, welche Drehzahlwähleinrichtung (28) mit einem Abtrieb der Vorwärts/Rückwärts-Steuereinrichtung (8) verbunden ist;
einer stufenlos variierbaren Vorrichtung (46), die mit einem ersten Abtrieb der Drehzahlwähleinrichtung (28) verbunden ist; und
einem Antriebsleistungswandler (74), der mit einem Abtrieb der stufenlos variierbaren Vorrichtung (46) und mit einem zweiten Abtrieb der Drehzahlwähleinrichtung (28) verbunden ist,
wobei die Drehzahlwähleinrichtung (28) eine Synchronisiereinrichtung für Schaltgetriebe aufweist, mit:
einer Kupplungsnabe (30), die einstückig mit der ersten Abtriebswelle (26) ausgebildet ist;
einer Muffe (34), welche die Kupplungsnabe (30) umgibt und mit dieser über eine Keilwellenverbindung derart verbunden ist, daß die Muffe (34) auf der Kupplungsnabe (30) hin- und hergleitbar ist;
einem Untersetzungskupplungsrad (36) und einem Übersetzungskupplungsrad (38), welche beiderseits der Kupplungsnabe (30) vorgesehen sind und wahlweise mit der Muffe (34) entsprechend deren Bewegung entlang der Kupplungsnabe (30) in Eingriff stehen; und
einem Untersetzungsantriebsrad (40) und einem Übersetzungsantriebsrad (42), welche wahlweise über die Muffe (34) mit dem Untersetzungskupplungsrad (36) bzw. dem Übersetzungskupplungsrad (38) in Eingriff stehen, wobei das Untersetzungsantriebsrad (40) und das Übersetzungsantriebsrad (42) derart angeordnet sind, daß keine Beeinflussung der Drehbewegung der ersten Abtriebswelle (26) erfolgt, und daß sie über ein erstes Zwischenrad (84) bzw. ein zweites Zwischenrad (86) mit dem Untersetzungsrad (80) bzw. dem Übersetzungsrad (82) des Antriebsleistungswandlers (74) verbunden sind.
6. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 5, wobei das Untersetzungsantriebsrad (40) und das Übersetzungsantriebsrad (42) der Drehzahlwähleinrichtung (28) alternativ oder zusätzlich über Kupplungen (100 bzw. 102) mit der ersten Abtriebswelle (26) und über Ketten (106 bzw. 108) mit dem Untersetzungsrad (80) bzw. dem Übersetzungsrad (82) wahlweise verbunden sind.
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