DE19860571A1 - Infinitely variable transmission has the drive split into three parallel paths with one path with variable hydraulic transmission and with two differential drives - Google Patents

Infinitely variable transmission has the drive split into three parallel paths with one path with variable hydraulic transmission and with two differential drives

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DE19860571A1 DE1998160571 DE19860571A DE19860571A1 DE 19860571 A1 DE19860571 A1 DE 19860571A1 DE 1998160571 DE1998160571 DE 1998160571 DE 19860571 A DE19860571 A DE 19860571A DE 19860571 A1 DE19860571 A1 DE 19860571A1
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    • F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft

Abstract

An infinitely variable transmission with a wide range of gear ratios and with improved efficiency has the two split into three parallel paths and recombined for the output drive. One of the drives is a variable hydraulic drive while the other two torque paths are covered by differential drives (D1,D2). One of the drives covers low speeds and the other drive covers higher speeds. The different combinations of the three drives provides the range of transmission ratios.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, das kraft- und formschlüssig stufenlos Drehzahlen und Drehmomente insbesonders für Arbeitsmaschinen und Fahrzeuge von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle überträgt.The invention relates to a transmission, the non-positive and positive rotational speeds and Torques especially for work machines and vehicles from a drive shaft transmits an output shaft.

Nach dem Stand der Technik haben sich für Arbeitsmaschinen und Fahrzeuge zur stufenlosen Drehzahl- und Drehmomentregelung hauptsächlich Umschlingungsgetriebe nach dem Prinzip der verstellbaren Kegelscheiben als einigermaßen brauchbar herausgestellt, wobei die Leistung über Riemen reibschlüssig oder über Ketten mit Reibschluß bzw. geringem Formschluß übertragen wird. Die Übertragungsverhältnisse, besonders beim Reibschluß, setzen den Wirkungsgrad entscheidend herab, wodurch das angestrebte Ziel, durch die Stufenlosigkeit, insbesonders beim Antrieb von Brennkraftmaschinen, den Kraftstoffverbrauch zu mindern, wieder zunichte gemacht wird. Die Spreizung des Übersetzungsverhältnisses ist durch die baulichen Abmessungen der Kegelscheiben begrenzt, so daß es nicht sinnvoll erscheint über ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 6 hinauszugehen.According to the state of the art, there have been no steps for machines and vehicles Speed and torque control mainly a belt transmission based on the principle the adjustable conical washers was found to be reasonably useful, the Performance via straps frictionally or via chains with friction locking or low Form fit is transferred. The transmission ratios, especially in the case of frictional engagement, Decrease the efficiency significantly, thereby reducing the desired goal Steplessness, especially when driving internal combustion engines Reducing fuel consumption is nullified again. The spread of the Gear ratio is limited by the structural dimensions of the conical disks, so that it doesn't make sense to go beyond a gear ratio of 1: 6.

Die einigermaßen beherrschbaren Übertragungsmomente liegen zur Zeit bei 300 Nm. Eine der fortschrittlichsten Entwicklungen auf dem Gebiet der stufenlosen Getriebe mit den hier genannten Eigenschaften sind zur Zeit Umschlingungsgetriebe mit der Bezeichnung "CVT-Getriebe", beschrieben in "Fahrzeug-Getriebe, Springer-Verlag unter 6.6.4".The somewhat manageable transmission torques are currently 300 Nm. One of the most advanced developments in the field of continuously variable transmissions with the The properties mentioned here are currently belt drives with the designation "CVT transmission", described in "vehicle transmission, Springer publishing under 6.6.4".

Weiter sind stufenlose Getriebe mit hydraulischen Komponenten bekannt, die die Antriebsleistung hydrostatisch oder hydrodynamisch übertragen, denen aber ebenfalls ein niedriger Wirkungsgrad zugrunde liegt, der auch noch drehzahlabhängig variiert. Ein solches Getriebe, neuester Bauart, ist für einen Schlepper in der Zeitschrift "top agrar" 1/96 S. 71 beschrieben. Ein weiterer Vorschlag findet sich in der Offenlegungsschrift DE 195 03 923 A1. Aus der DE 42 05 260 C1 ist ein stufenloses Getriebe mit zwei Differentialgetrieben bekannt, das das Eingangsdrehmoment in zwei Teile im bestimmten Verhältnis aufteilt, wobei konstruktionsbedingt eine Drehrichtungsumkehr in einem Zweig vorgesehen ist und dadurch das Übersetzungsverhältnis zwischen i = 1 : 1 und i = -1 : 1 stark eingeschränkt wird. Die Regelung erfolgt hier durch zwei Hydropumpen und über nachgeschaltete Drosseln.Continuously variable transmissions with hydraulic components are known, which Drive power transmitted hydrostatically or hydrodynamically, but also a is based on low efficiency, which also varies depending on the speed. Such one The latest type of transmission is for a tractor in the magazine "top agrar" 1/96 p. 71 described. Another proposal can be found in the published patent application DE 195 03 923 A1. DE 42 05 260 C1 describes a continuously variable transmission with two differential gears known that divides the input torque into two parts in a certain ratio, where Due to the design, a reversal of the direction of rotation is provided in a branch and thereby the gear ratio between i = 1: 1 and i = -1: 1 is severely restricted. The Regulation takes place here using two hydraulic pumps and downstream throttles.

Besonders nachteilig ist hier, daß beim Auftreten wechselnder Fahrwiderstände, wie sie beim Beschleunigen oder Verzögern entstehen, die hydraulischen Drucke an den Hydropumpen und Drossels schlagartig verändert werden und sich ungewollt indifferente Übersetzugsverhältnisse einstellen.It is particularly disadvantageous here that when changing driving resistances occur, as in Accelerate or decelerate, the hydraulic pressure on the hydraulic pumps and Drossels are suddenly changed and become unintentionally indifferent Set translation ratios.

In der DE 42 20 975 A1 ist ein stufenloses Getriebe bestehend aus zwei Planetengetrieben beschrieben, bei denen mehrere Bremsglieder die entsprechenden Stufen abbremsen müssen. Durch die in den Stufen auftretenden Übersetzungsverhältnisse treten zum Teil an den Bremsgliedern extrem hohe und in ihrer Größe oft schlagartig wechselnde Bremsmomente auf, die ständig nachgeregelt werden müssen, um ein einigermaßen gleichbleibendes Übersetzungsverhältnis zu erhalten.DE 42 20 975 A1 describes a continuously variable transmission consisting of two planetary gears described, in which several brake elements must brake the corresponding stages. Due to the gear ratios occurring in the stages, part of the  Brake members have extremely high braking torques that often change in size on, which have to be readjusted constantly in order to achieve a reasonably constant Get gear ratio.

In "Fahrzeuggetriebe, Springer-Verlag, Seite 161", ist ein stufenloses hydrostatisches Getriebe mit variabel steuerbaren Hydrokomponenten in Kombination mit Zahnradgetrieben bekannt, das Planetenraddifferentiale enthält. Die variable Spreizung der Hydrokomponenten ist aber stark eingeengt, so daß die Gesamtübersetzung zusätzlich in drei schaltbare Stufen unterteilt werden muß. Über die Hydrokomponenten fließt je nach Betriebszustand ein hoher Teil der Antriebsleistung, wodurch der Gesamtwirkungsgrad erheblich verschlechtert wird.In "vehicle transmission, Springer-Verlag, page 161", is a continuously variable hydrostatic Gearboxes with variably controllable hydraulic components in combination with gearwheels known, which contains planetary gear differentials. The variable spread of the hydraulic components is, however, very restricted, so that the overall transmission ratio can also be switched into three switchable stages must be divided. Depending on the operating state, a high one flows over the hydraulic components Part of the drive power, which significantly reduces the overall efficiency.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe mit folgenden Eigenschaften zu entwickeln:
The invention is based on the object of developing a transmission with the following properties:

  • - stufenloser Regelbereich mit extremer Spreizung- Infinitely variable control range with extreme spread
  • - verzögerungsfreie, hohe Regelgeschwindigkeit- Delay-free, high control speed
  • - im Stand schaltbar- Switchable in the stand
  • - definiert einstellbares Übersetzungsverhältnis, auch bei Schub- Defines an adjustable gear ratio, even with overrun
  • - Beibehaltung des Übersetzungsverhältnisses auch bei Lastwechselschwankungen- Maintaining the gear ratio even with fluctuations in load changes
  • - kraft und formschlüssige Übertragung der Antriebsleistung- Powerful and positive transmission of the drive power
  • - hoher Gesamtwirkungsgrad- high overall efficiency
  • - leichte und kompakte Bauweise des Getriebes- Light and compact construction of the gear
  • - Verwendung von bekannten und erprobten Maschinenbauelementen- Use of well-known and proven mechanical components
  • - einfache Konstruktion und kostengünstige Herstellung- Simple construction and inexpensive manufacture
  • - leichtes Recycling- easy recycling

Um die vorgenannten Eigenschaften zu erfüllen, liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, nach dem Stand der Technik bekannte Getriebekomponenten verschiedenster Bauart wie Kegelrad-, Schneckenrad- und Planetenraddifferentiale mit variablen und steuerbaren Getriebekomponenten so zu paaren, daß über letztere im direkten Fluß keine Antriebsleistung geleitet wird, sondern in die Momentenabstützung integriert werden und definiert steuerbare Widerstände aufgebaut werden, die das Übersetzungsverhältnis des Gesamtgetriebes beeinflussen. Der Vorteil dieser Auslegung liegt darin, daß es unerheblich ist, mit welchen Komponenten der Gesamtwiderstand dieser gewollten Widerstände zusammengesetzt wird und welcher Art er ist. Ein schlechter Wirkungsgrad einer variabel steuerbaren Komponente geht so in diesen Gesamtwiderstand ein. Diese Auslegung sieht die Aufteilung des Leistungsflusses in drei Pfade vor, die abtriebseitig dann wieder vereinigt werden.In order to meet the aforementioned properties, the invention is based on the idea known transmission components of various types such as Bevel gear, worm gear and planet gear differentials with variable and controllable To pair gear components so that no drive power in the direct flow via the latter is led, but integrated into the torque support and defined controllable Resistors are built up, the gear ratio of the total transmission influence. The advantage of this interpretation is that it is irrelevant with which Components of the total resistance of these desired resistors is put together and what kind it is. A poor efficiency of a variably controllable component is included in this total resistance. This interpretation sees the division of the Power flow in three paths, which are then combined again on the output side.

Maßgeblich dabei ist, daß sich antriebsseitig der Leistungsfluß erstmals in zwei Pfade aufteilt, wobei vorzugsweise zwei Differentialgetriebe mit jeweils drei Wellen so geschaltet werden, daß das eingangsseitge Differentialgetriebe mit einer Welle von der Antriebsleistung beaufschlagt wird, die beiden restlichen Wellen mit zwei von drei Wellen des zweiten Differentialgetriebes verbunden sind und die dritte Welle des zweiten Differentialgetriebes den Abtrieb übernimmt. Die Verbindung jeweils der beiden Wellen zwischen dem ersten und dem zweiten Differentialgetriebe weisen erfindungsgemäß im Leistungsfluß unterschiedliche und konstruktiv frei wählbare Übersetzungsverhältnisse auf, wodurch sich in dem einem Pfad eine Übersetzung ins Langsame, in dem anderen Pfad eine Übersetzung ins Schnelle ergibt. Aus dem Pfad ins Langsame wird ein dritter Pfad abgeleitet, der sich an der Eingangswelle des ersten Differentialgetriebes abstützt und den Leistungsfluß im Pfad ins Langsame, ausgehend vom ersten Differentialgetriebe, durch variabel steuerbare stufenlose Getriebekomponenten und deren innere Widerstände so beeinflußt, daß entweder die volle Leistung, keine oder nur ein Teil darüber fließt. Die unterschiedlichen Anteile des Leistungsflusses ins Langsame und ins Schnelle werden im zweiten Differentialgetriebe gebündelt und an der Abtriebswelle abgeführt.The decisive factor here is that the power flow on the drive side is divided into two paths for the first time, preferably two differential gears, each with three shafts, are switched so  that the input side differential gear with a shaft from the drive power is applied, the two remaining waves with two out of three waves of the second Differential gear are connected and the third shaft of the second differential gear takes over the downforce. The connection of the two waves between the first and According to the invention, the second differential gear has different power flows and constructively freely selectable translation ratios, which results in the one path a slow translation, in the other path a quick translation. A third path is derived from the slow path, which is located on the input shaft of the first differential gear and slow the power flow in the path, starting from the first differential gear, through variably controllable stepless Gear components and their internal resistances so influenced that either the full Performance, no or only a part flows over it. The different proportions of the Power flow in the slow and fast are in the second differential gear bundled and carried away on the output shaft.

Tritt abtriebsseitig beim Anliegen einer Antriebsleistung ein Widerstand auf, etwa hervorgerufen durch das Auftreten von Beschleunigungs- oder Fahrwiderständen, so wählt der Leistungsfluß den Weg des geringsten Widerstandes über den Pfad ins Langsame. Beeinflußt das Abstützmoment des dritten Pfades nicht den Leistungsdurchfluß ins Langsame, entsteht also freier Durchgang, so fließt die Leistung beim Anstehen eines abtriebsseitigen Widerstands über den Pfad ins Schnelle wieder zurück, es entsteht ein Nulldurchgang. Dies kann erfindungsgemäß dadurch verhindert werden, indem in den Pfad ins Schnelle von der Abtriebsseite her eine Rücklaufsperre oder ein Freilauf integriert wird, der vorteilhafterweise mit einer Kupplung gegen das Gehäuse geschaltet wird, wodurch je nach Bedingung auf Leerlauf geschaltet werden kann.If there is a resistance on the output side when a drive power is applied, for example caused by the occurrence of acceleration or driving resistance, so choose the flow of power the path of least resistance over the path into the slow. The support moment of the third path does not influence the power flow into the Slow, so there is free passage, so the performance flows when queuing output-side resistance via the path back quickly, it arises Zero crossing. This can be prevented according to the invention by in the path A backstop or a freewheel is quickly integrated from the output side is advantageously switched with a clutch against the housing, so depending on Condition can be switched to idle.

Tritt bei Arbeitsmaschinen oder Fahrzeugen Schub von der Abtriebsseite ein, so wird ein indifferenter Schubleistungsfluß dadurch verhindert, daß in den Pfad ins Schnelle paralell zum Zahnradgetriebe ein zusätzliches Schraubradgetriebe integriert wird, das in diesem Pfad den Schubleistungsfluß von der Abtriebsseite her sperrt. Vorteilhafterweise greift dieses Schraubradgetriebe nur dann ein, wenn Schub ansteht, um die Wirkungsgradverschlechterung des Schraubradgetriebes nur auf diesen Funktionszustand zu beschränken.If thrust occurs on the driven side of work machines or vehicles, then a indifferent thrust power flow thereby prevents that in the path into the fast parallel to the Gear drive an additional helical gear is integrated, which in this path the Thrust power flow from the output side is blocked. This advantageously takes effect Helical gearbox only when thrust is present to reduce the efficiency to limit the helical gearbox to this functional state only.

Die Regelung der Übersetzung erfolgt im dritten Pfad durch steuerbare stufenlose Getriebekomponenten bekannter mechanischer oder hydraulischer Bauart, deren Antrieb durch eine Verzweigung aus dem Pfad ins Langsame abgeleitet wird und der Abtrieb auf die Eingangswelle des Getriebes wirkt. Die Abtriebsleistung dieses Pfades kann durch Regelung der Getriebekomponenten so begrenzt werden, daß eine Rückkoppelung auf das Antriebsorgan entsteht und der Leistungsfluß im Pfad ins Langsame beeinflußt wird, wodurch eine Umleitung, b. z. w. eine Aufteilung des Gesamtleistungsflusses in die beiden Pfade, den Pfad ins Schnelle und den Pfad ins Langsame, hervorgerufen wird.The translation is regulated in the third path by steplessly controllable Gear components of known mechanical or hydraulic design, their drive is diverted from the path into slow motion by a branch and the downforce to the Input shaft of the gear acts. The output power of this path can be regulated the transmission components are limited so that feedback on the  The drive element arises and the flow of power in the path is influenced slowly, which a diversion, b. e.g. w. a division of the total power flow into the two paths, the Path in fast and the path in slow, is evoked.

Vorteilhafterweise werden hydrostatische Komponenten eingesetzt, am ersten Differentialgetriebe in den Pfad ins Langsame eingreifend eine Hydropumpe, die mit einem regelbaren Hydromotor gekoppelt ist, der auf der Eingangswelle des ersten Differentials sitzt und über den das Abflußvolumen gesteuert werden kann. Die Regelbarkeit des Hydromotors berücksichtigt vollen, teilweisen und Null-Durchgang des Volumenstroms. Der Gesamtleistungsfluß kann dadurch so gesteuert werden, daß Leistung ausgehend von der Antriebsseite nur über den ersten Pfad, den Pfad ins Langsame, nur über den zweiten Pfad, den Pfad ins Schnelle, oder über alle drei Pfade mit unterschiedlichen Anteilen geleitet wird. Die Regelbarkeit des Hydromotors berücksichtigt vollen, teilweisen und Null-Durchgang des Volumenstroms.Hydrostatic components are advantageously used, first Differential gear in the path intervening slowly a hydraulic pump that with a adjustable hydraulic motor is coupled, which sits on the input shaft of the first differential and through which the discharge volume can be controlled. The controllability of the hydraulic motor takes full, partial and zero crossing of the volume flow into account. The Total power flow can be controlled so that power based on the Drive side only via the first path, the path into the slow, only via the second path, the path in a hurry, or is guided over all three paths with different proportions. The controllability of the hydraulic motor takes full, partial and zero passage of the Volume flow.

Alternativ können im dritten Pfad hydrodynamische Getriebekomponenten wie Wandler und Retarder gleicher Funktion verwendet werden.Alternatively, hydrodynamic transmission components such as converters and Retarders with the same function can be used.

Einer der wesentlichen Vorteile dieses erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebes ist der große Übersetzungsbereich und die große Spreizung, die sich bei kleinsten Baumaßen ergibt. Anhand zweier Beispiele wird dies hier aufgezeigt.One of the main advantages of this continuously variable transmission according to the invention is the great one Translation range and the large spread that results in the smallest dimensions. This is shown here using two examples.

Beispiel 1example 1

nach Fig. 1 werden für das Getriebe folgende Werte angenommen: . 1, the following values are assumed for the transmission:

Die Planetenradsätze der ausgewählten Differentiale D1 und D2 haben die Standübersetzung bei festgesetzten Hohlrädern und Antrieb von den Sonnenrädern her
The planetary gear sets of the selected differentials D 1 and D 2 have the stationary ratio with fixed ring gears and drive from the sun gears

D1: iSt1 = 4
D2: iSt2 = 5
D 1 : i St1 = 4
D 2 : i St2 = 5

wobei sich für D1 beim Antrieb von ZA her und festgesetztem Z3 ein Übersetzungsverhältnis von
where for D 1 when driving from Z A and fixed Z 3 a gear ratio of

iZA/Z1 = 0,75
i ZA / Z1 = 0.75

und von ZA her bei festgesetztem Z1
and from Z A with fixed Z 1

iZA/Z3 = 0,25 ergibt.i ZA / Z3 = 0.25 results.

Für D2 ergeben sich folgende Übersetzungsverhältnisse:
Antrieb von Z2 her bei festgesetztem Z4
The following gear ratios result for D 2 :
Drive from Z 2 with fixed Z 4

iZ2/ZB = 5
i Z2 / ZB = 5

Antrieb von Z4 her bei festgesetztem Z2
Drive from Z 4 with fixed Z 2

iZ4/ZB = 1,25
i Z4 / ZB = 1.25

Für die Zahnräder wurden folgende Werte gewählt:
The following values were selected for the gears:

Z1 = 30 Zähne, Z2 = 60 Zähne, Z3 = 45 Zähne, Z4 = 45 ZähneZ 1 = 30 teeth, Z 2 = 60 teeth, Z 3 = 45 teeth, Z 4 = 45 teeth

Unter Berücksichtigung obiger Werte ergibt sich nun über Pfad 1 eine Gesamtübersetzung ins Langsame von:
Taking into account the above values, path 1 now results in a total slow translation of:

iPf1 = 7, 5
i Pf1 = 7.5

über Pfad 2 eine Gesamtübersetzung ins Schnelle von:
a quick overall translation of path 2 from:

iPf2 = 0,39
i Pf2 = 0.39

die Spreizung des Getriebes für den gesamten Übersetzungsbereich beträgt somit:
the spread of the gearbox for the entire transmission range is thus:

iSp = 19,23i Sp = 19.23

Beispiel 2Example 2

nach Fig. 2 werden für das Getriebe folgende Werte angenommen:
für das Getriebe wurde für die beiden Differentiale D1 und D2 die Standübersetzung beim Antrieb vom Sonnenrad aus folgende Übersetzungen gewählt:
According to FIG. 2, the following values are assumed for the transmission:
the gear ratio for the two differentials D 1 and D 2 was selected as the following ratio when driving from the sun gear:

D1: iSt1 = 4
D2: iSt2 = 4D 1 : i St1 = 4
D 2 : i St2 = 4

Es ergibt sich für Pfad 1 eine Übersetzung ins Langsame über die Differentiale von D1 nach D2, ausgehend vom Zahnrad ZA über die Planetenräder D1 und Hohlrad D1 zum Sonnenrad D2 über die Planetenräder D2 auf das Hohlrad D2, Ausgang an der Welle bei ZB von:
For path 1 there is a translation into slow speed via the differentials from D 1 to D 2 , starting from the gear ZA via the planet gears D 1 and ring gear D 1 to the sun gear D 2 via the planet gears D 2 to the ring gear D 2 , output the wave at Z B from:

iPf1 = 3i Pf1 = 3

Für den Pfad 2 ergibt sich eine Übersetzung ins Schnelle über die Differentiale von D1 nach D2, ausgehend vom Zahnrad ZA über die Planetenräder D1 auf das Sonnenrad D1 hin zum Hohlrad D2 mit Eingang auf den Planetenradsteg D2 über die Planetenräder D2 und Ausgang auf die Welle bei ZB von:
For path 2 there is a translation into the fast via the differentials from D 1 to D 2 , starting from the gear Z A via the planet gears D 1 to the sun gear D 1 to the ring gear D 2 with input to the planet gear web D 2 via the planet gears D 2 and exit to the shaft at Z B from:

iPf2 = 0,33i Pf2 = 0.33

Die Spreizung des Getriebes über den gesamten Übersetzungsbereich beträgt somit:
The spread of the gearbox over the entire transmission range is therefore:

iSp = 9i Sp = 9

Genauere Einzelheiten dieser Ausführungsbeispiele sind nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert:More detailed details of these exemplary embodiments are given below with reference to Drawings explained in more detail:

Fig. 1 Die Antriebsleistung wird über die Welle WA eingeleitet und erreicht über das Zahnrad ZA das Differentialgetriebe D1. Pfad 1 mit der Übersetzung ins Langsame beginnt bei D1 am Hohlrad, führt über die Zahnräder Z1 und Z2 zum Differentialgetriebe D2 und über dessen Planetenräder zum Zahnrad ZB, an dem der Abtrieb abgenommen wird. Pfad 2 mit der Übersetzung ins Schnelle beginnt am Sonnenrad D1, führt über die Zahnräder Z3 und Z4 zum Hohlrad D2, danach über die Planetenräder D2 zum Abtriebszahnrad ZB. Pfad 3 beginnt am Hohlrad des Differentials D1 führt über die Welle des Zahnrades Z1 zur Hydropumpe P, die mit dem regelbaren Hydromotor M verbunden ist. Der Freilauf F ist gegen das Gehäuse geschaltet und verhindert bei geöffnetem Pfad 1 Rückwärtslauf. Bei Schub wird ausgehend von Zahnrad ZB und des Hohlrades des Differentials D2 über das begrenzte Verdrehspiel SP, das auch durch einen Freilauf ersetzt werden kann, das Schraubrad S2 mit dem Schraubrad S1 in Eingriff gebracht. Fig. 1 The drive power is introduced via the shaft W A and reaches the differential gear D 1 via the gear Z A. Path 1 with the slow translation begins at D 1 on the ring gear, leads via the gears Z 1 and Z 2 to the differential gear D 2 and via its planet gears to the gear Z B , from which the output is removed. Path 2 with the translation into high-speed begins at the sun gear D 1 , leads via the gears Z 3 and Z 4 to the ring gear D 2 , then via the planet gears D 2 to the output gear Z B. Path 3 begins at the ring gear of the differential D 1 leads via the shaft of the gear Z 1 to the hydraulic pump P, which is connected to the controllable hydraulic motor M. The freewheel F is connected to the housing and prevents reverse travel when the path 1 is open. In the event of overrun, starting from gear Z B and the ring gear of differential D 2 , the screw gear S 2 is brought into engagement with the screw gear S 1 via the limited backlash S P , which can also be replaced by a freewheel.

Fig. 2 Die Antriebsleistung wird über die Welle WA eingeleitet und erreicht über das Zahnrad ZA das Differentialgetriebe D1 Pfad 1, der Pfad ins Langsame, führt von den Planetenräder D1 über das Hohlrad D1 durch das Schraubrad S2 und über das Sonnenrad D2 auf die Planetenräder D2 und den Planetenradträger D2 zu WB, der Abtriebswelle. Pfad 2, der Pfad ins Schnelle, führt über die Planetenräder D1 über die Welle des Sonnenrades D1 zum Hohlrad D2, von dort über die Planetenräder D2 auf den Steg D2 und somit auf Welle WB. Pfad 3, der die Regelung übernimmt, führt vom Hohlrad D1 zur Hydropumpe P und dem damit verbundenen Hydromotor M wieder zurück auf die Welle WA. Fig. 2 The drive power is introduced via the shaft W A and reaches the differential gear D 1 via the gear Z A path 1, the path to slow, leads from the planet gears D 1 via the ring gear D 1 through the helical gear S 2 and Sun gear D 2 on the planet gears D 2 and the planet gear carrier D 2 to W B , the output shaft. Path 2, the path into the fast, leads via the planet gears D 1 via the shaft of the sun gear D 1 to the ring gear D 2 , from there via the planet gears D 2 to the web D 2 and thus to the shaft W B. Path 3, which takes over the control, leads from the ring gear D 1 to the hydraulic pump P and the associated hydraulic motor M back to the shaft W A.

Bei Schub wird der Schubleistungsfluß von WB über die Planetenräder D2 und das Hohlrad D2 auf die gemeinsame Welle des Sonnenrades D1 mit dem Freilauf SP und des Schraubrades S2 übertragen, wodurch das Schraubrad S2 mit den Schraubrädern S1 in Eingriff kommt. Der Freilauf F ist gegen das Gehäuse geschaltet und verhindert Rückwärtslauf.During overrun, the thrust power flow from W B is transmitted via the planetary gears D 2 and the ring gear D 2 to the common shaft of the sun gear D 1 with the freewheel S P and the helical gear S 2 , whereby the helical gear S 2 engages with the helical gears S 1 is coming. The freewheel F is switched against the housing and prevents reverse running.

Um bei anstehender Schubleistung je nach Größe des einsetzenden Schubes das Übersetzungsverhältnis separat von der antriebsseitig her wirkenden Übersetzung zu regeln, wodurch beispielsweise die Bremswirkung der Antriebsmaschine maximal ausgenützt werden kann, besteht die Möglichkeit, die Schraubräder S1 und S2 gegen variable steuerbare hydraulische stufenlose und untereinander verbundene Getriebekomponenten entsprechend denen des dritten Pfades auszutauschen, wobei P anstelle von S2 angetrieben wird und M auf die Eingangswelle wirkt.In order to regulate the gear ratio separately from the gear ratio acting on the drive side, depending on the size of the thrust that occurs, so that, for example, the braking effect of the prime mover can be used to the maximum, there is the possibility of using the helical wheels S 1 and S 2 against variable controllable hydraulic stepless and to exchange interconnected transmission components corresponding to those of the third path, P being driven instead of S 2 and M acting on the input shaft.

In den Pfad 1 und/oder Pfad 2 kann eine weitere Übersetzungsstufe integriert werden, daß zusätzlich zu den Zahnrädern Z1, Z2, Z3 und Z4 bezogen auf Fig. 1 das Übersetzungsverhältnis in den einzelnen Pfaden und den Gesamtspreizungsbereich erweitert.A further transmission stage can be integrated into path 1 and / or path 2, which, in addition to the gearwheels Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 , extends the transmission ratio in the individual paths and the overall spreading range with reference to FIG. 1.

Erfindungsgemäß wird die Übersetzung für den Pfad, in dem sich die steuerbaren Getriebekomponenten befinden, so gewählt, daß nur ein Teil der Gesamtleistung darüberfließt, um so diese Getriebekomponenten leicht und klein zu halten.According to the invention, the translation for the path in which the controllable Gear components are chosen so that only part of the total output flows over to keep these gear components light and small.

Claims (5)

1. Stufenlos kraft- und formschlüssiger Drehzahl-/Drehmomentwandler, dessen Leistungsfluß von der Antriebsseite her nach einem konstruktiv vorgegeben Verhältnis in mehrere Leistungspfade aufgeteilt wird und anschließend unter ebenfalls konstruktiv vorgegebenen Bedingungen auf der Abtriebsseite wieder zusammengefaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Leistungsfluß in drei Pfade mit unterschiedlichen in ihren Größenordnungen frei wählbare Übersetzungsverhältnisse aufteilt, wobei mindestens in einem Pfad variabel steuerbare hydraulische stufenlose Getriebekomponenten (M, P), die das Gesamtübersetzungsverhältnis ändern, vorgesehen sind, in den beiden restlichen Pfaden in mindestens einem Pfad die Übersetzung ins Langsame gewählt ist und von diesem Pfad je nach Regelungszustand der variabel steuerbaren Getriebekomponenten (M, P) ein Teil des Leistungsflusses über diese Getriebekomponenten auf den Eingang des Antriebes (WA) zurückgeführt wird und die drei Pfade so angeordnet sind, daß beim Anstehen eines abtriebseitigen Widerstandes oder einer Schubleistung durch eine die Drehrichtung sperrende Getriebekomponente (F) oder durch ein Schraubradpaar (S1, S2) kein Null-Durchgang des Leistungsflusses entsteht.1. Continuously non-positive and positive speed / torque converter, the power flow from the drive side is divided into several power paths according to a constructively predetermined ratio and then summarized under also constructively predetermined conditions on the output side, characterized in that the power flow in divides three paths with different freely selectable ratios, whereby at least one path provides variably controllable hydraulic continuously variable transmission components (M, P) that change the overall gear ratio, in the remaining two paths in at least one path the slow transmission is selected is and from this path, depending on the control state of the variably controllable transmission components (M, P), part of the power flow is returned via these transmission components to the input of the drive (W A ) and the three paths are arranged in such a way that when there is an output-side resistance or a thrust due to a gear component (F) blocking the direction of rotation or a pair of screw wheels (S 1 , S 2 ) there is no zero crossing of the power flow. 2. Stufenlos kraft- und formschlüssiger Drehzahl-/Drehmomentwandler nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufteilung und Zusammenfassung des Leistungsflusses Stirnraddifferentiale und/oder Planetenraddifferentiale (D1, D2) vorgesehen sind.2. Continuously non-positive and positive speed / torque converter according to claim 1, characterized in that spur gear differentials and / or planetary gear differentials (D 1 , D 2 ) are provided for the division and summary of the power flow. 3. Stufenlos kraft- und formschlüssiger Drehzahl-/Drehmomentwandler nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubräder (S1, S2) durch variabel steuerbare hydraulische stufenlose und untereinander verbundene Getriebekomponenten (M) und (P) ersetzt werden, wobei P anstelle von (S2) angetrieben wird und (M) auf die Eingangswelle (WA) wirkt.3. Continuously non-positive and positive speed / torque converter according to claim 1 and 2, characterized in that the helical gears (S 1 , S 2 ) are replaced by variably controllable hydraulic continuously variable and interconnected gear components (M) and (P), where P is driven instead of (S 2 ) and (M) acts on the input shaft (W A ). 4. Stufenlos kraft- und formschlüssiger Drehzahl-/Drehmomentwandler nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Getriebekomponenten durch stufenlos steuerbare mechanische Getriebekomponenten ausgetauscht werden.4. Infinitely positive and positive speed / torque converter according to claim 1, 2 and 3 characterized in that the hydraulic transmission components by infinitely controllable mechanical transmission components can be replaced. 5. Stufenlos kraft- und formschlüssiger Drehzahl-/Drehmomentwandler nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungen in den drei Pfaden so gewählt werden, daß in dem Pfad mit den variabel steuerbaren Getriebekomponenten nur ein Teil der Gesamtleistung fließt.5. Infinitely positive and positive speed / torque converter according to claim 1, 2, 3 and 4 characterized in that the translations in the three paths are chosen in this way be that in the path with the variably controllable transmission components only part of the Total power flows.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1557589A2 (en) * 2004-01-23 2005-07-27 PIV Drives GmbH Conveyor transmission with freewheel
DE202008005120U1 (en) 2008-04-09 2008-07-10 Lachenmeier, Dieter Continuously variable-torque-controlled transmission
DE202008012947U1 (en) 2008-09-17 2008-12-04 Lachenmeier, Dieter Stepless double-chamber hydro-clutch transmission
DE102010007402A1 (en) 2010-02-03 2011-12-15 Dieter Lachenmeier Stepless slip-free gear box for use in e.g. passenger car for transferring rotation speed and rotational torque from drive shaft to driven shaft, has drive shaft adjustable in stepless manner and provided into desired axial angle position

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055233A (en) * 1959-03-17 1962-09-25 Motor Industry Res Ass Variable ratio transmission mechanism
DE2405804A1 (en) * 1973-02-10 1974-08-15 Serck Industries Ltd HYDROSTATIC TRANSMISSION
DE3309143A1 (en) * 1983-03-04 1984-09-13 Schweizerische Lokomotiv- Und Maschinenfabrik, Winterthur DRIVE DEVICE WITH VARIABLE TOTAL TRANSLATION

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055233A (en) * 1959-03-17 1962-09-25 Motor Industry Res Ass Variable ratio transmission mechanism
DE2405804A1 (en) * 1973-02-10 1974-08-15 Serck Industries Ltd HYDROSTATIC TRANSMISSION
DE3309143A1 (en) * 1983-03-04 1984-09-13 Schweizerische Lokomotiv- Und Maschinenfabrik, Winterthur DRIVE DEVICE WITH VARIABLE TOTAL TRANSLATION

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1557589A2 (en) * 2004-01-23 2005-07-27 PIV Drives GmbH Conveyor transmission with freewheel
DE102004003393B3 (en) * 2004-01-23 2005-11-03 Piv Drives Gmbh Conveyor gear with backstop
US7134356B2 (en) 2004-01-23 2006-11-14 Piv Drives Gmbh Conveyor gear with return lock
EP1557589A3 (en) * 2004-01-23 2009-06-24 PIV Drives GmbH Conveyor transmission with freewheel
DE202008005120U1 (en) 2008-04-09 2008-07-10 Lachenmeier, Dieter Continuously variable-torque-controlled transmission
DE202008012947U1 (en) 2008-09-17 2008-12-04 Lachenmeier, Dieter Stepless double-chamber hydro-clutch transmission
DE102010007402A1 (en) 2010-02-03 2011-12-15 Dieter Lachenmeier Stepless slip-free gear box for use in e.g. passenger car for transferring rotation speed and rotational torque from drive shaft to driven shaft, has drive shaft adjustable in stepless manner and provided into desired axial angle position
DE102010007402B4 (en) * 2010-02-03 2015-03-12 Dieter Lachenmeier Stepless slip-free transmission

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