DE3512523C1

DE3512523C1 - Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen

Info

Publication number: DE3512523C1
Application number: DE3512523A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen Jarchow; Peter Dipl.-Ing. 4630 Bochum Tenberge
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-21
Filing date: 1985-04-06
Publication date: 1986-09-11

Description

Die deutsche Patentschrift 31 47 447 C2 und die europäische Anmeldung mit der Nr. 8 2110 563.2 zeigen mit Fig. 1 ein hydrostatischmechanisches Stellkoppelgetriebe mit eingangsseitiger Leistungsverzweigung. Die An-und Abtriebswellen 1; 2 liegen in dieser Figur koaxial. Die Stegwelle s stellt die Koppelwelle E und die Hohlradwelle 2" die Koppelwelle A dar. Die Koppelwelle Etreibt den 1., 3. und R-Gang und die Koppelwelle A den 2. und 4. Gang des nachgeordneten Schaltgetriebes. Soll nun die Leistung der Brennkraftmaschine erhöht und der Gesamtverstellbereich auch noch erweitert werden, wie das bei Nutzfahrzeugen im Vergleich zu Personenkraftwagen der Fall ist, muß entweder das Stellgetriebe, hier das hydrostatische Getriebe mit den Verdrängermaschinen a, b, vergrößert oder aber die Anzahl der Gänge im Schaltgetriebe erhöht werden.
Erstere Maßnahme führt zu größeren hydrostatischen Leistungsflüssen und damit auch zu schlechteren Wirkungsgraden und im allgemeinen auch zu mehr Gewicht und Bauraum. Die Erhöhung der Anzahl der Gänge ist daher von Vorteil. Nach Fig. 1 der erwähnten Schriften würde man bei einem 8-Gang-Schaltgetriebe zusätzlich 8 Räder und zwei weitere Doppelkupplungen und bei einem 12-Gang-Schaltgetriebe sogar zusätzlich 16 Räder und vier weitere Doppelkupplungen benötigen.
Aus der DE-OS 28 02 166 ist es bekannt, Zahnradwechselgetriebe in Gruppenbauweise auszuführen. womit bei vielen Gangstufen eine Reduktion des Bauaufwands, insbesondere der erforderlichen Zahnradpaare. erzielbar ist. Dieses bekannte Getriebe weist ein Schaltgetriebe mit vier Vorwärts- und einem Rückwärtsgang auf, während für die Gruppenschaltung zwei Gruppengänge in Form eines Nachschaltgetriebes vorgesehen sind.
An- und Abtriebswelle sind dabei koaxial angeordnet, die als Doppelkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen im Schaltgetriebe sind auf einer Vorgelegewelle angeordnet, während die Schaltkupplungen der zwei Gruppengänge auf der Abtriebswelle vorgesehen sind Die zwei antriebsseitigen Zahnräder der Gruppengänge sind dabei fest auf der einzigen Vorgelegewelle des Schaltgetriebes angeordnet. Sowohl die Schaltkupplungen des Schaltgetriebes als auch die Schaltkupplungen der Gruppengänge können mit Synchronisiereinrichtungen versehen sein. - Dieses bekannte Getriebe erlaubt kein Schalten unter Last und auch keine stufenlose Einstellung der Abtriebsdrehzahl.
Aus der DE-OS 29 04 019 ist weiterhin ein stufenlos einstellbares, leistiingsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe bekannt, das weitgehend der gattungsgemäßen Art entspricht. Dieses Getriebe weist 6 Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf. Für die 6 Vorwärtsgänge sind 6 Zahnradpaarungen mittels 9 Zahnrädern vorgesehen, was - bei der Auslegung auf 6 Vorwärtsgänge - sowohl gegenüber dem in der DE-PS 31 47 447 vorgeschlagenen, als auch gegenüber dem erfindungsgemäßen Konzept eine Verringerung um 3 Zahnräder ermöglicht. Allerdings sind hierfür 10 Schaltkupplungen vorzusehen, wohingegen beim Konzept nach der DE-PS 31 47 447 und der Erfindung jeweils nur 6 Schaltkupplungen vorzusehen wären.
Die Reduzierung der schaltbaren Zahnräder gegenüber der DE-PS 31 47 447 ist dabei deshalb möglich, weil für den ersten und zweiten Gang schon eine Art Gruppenschaltung vorgesehen ist, und zwar in Form einer Vorschaltsstufe, wobei für den ersten und zweiten Gang die Zahnräder des dritten bzw. vierten Ganges mitbenutzt werden.
Als Gruppengang für den ersten und zweiten Gang sind dabei die Zahnradpaare 47/41 bzw. 39/41 anzusehen, wobei die ineinandergreifenden Nabenhülsen der Zahnräder 41 und 42 im miteinander gekuppelten Zahnrad eine Art Vorgelegewelle bilden. Die im Sinne des Erfindungsgegenstandes andere Vorgelegewelle wird dabei jeweils durch die direkt (also ohne weitere Übersetzungsstufe, d. h. mit der Gruppenübersetzung i= 1) mit der Ausgangswelle zu verbindenden Naben der Zahnräder 42, 48 gebildet. Weiterhin weist dieses Getriebe auch schon das Merkmal des Anspruchs 7 auf, daß das stufenlose Stellgetriebe des Koppelgetriebes über Schaltkupplungen mit den Zahnrädern des Koppelgetriebes verbindbar ist.
Aus Fig. 5 und 6 der DE-OS 22 27 718 ist es bekannt, bei einem stufenlos einstellbaren, leistungsverzweigenden Verbund-Lastschaltgetriebe der gattungsgemäßen Art, aber ohne ein den Koppelwellen zugeordnetes Schaltgetriebe mit einer Ganggruppe, ein Reduktionsgetriebe in Planetenbauweise nachzuschalten, das für den Abtrieb der einen Koppelwelle (Hohlrad 34) der Wirkung nach wie zwei Gruppengänge arbeitet; denn diese eine Koppelwelle ist dort so mit dem Planetenreduktionsgetriebe verbindbar, daß in einem ersten Fahrbereich eine Reduktion der Abtriebswellendrehzahl gegenüber der Koppelwellendrehzahl erfolgt, während in einem dritten Fahrbereich das Reduktionsgetriebe in Blockunilauf geschaltet wird, wodurch die Abtriebswellendrehzahl gleich der Koppelwellendrehzahl wird. - Diese Schaltungsweise des Reduktionsgetriebes mit der einen Koppelwelle entspricht z. B. der Schaltungsweise im 4. und 8. Gang des Ausführungsbeispiels F i g. 7 der Erfindung.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, den für die Erhöhung der Gangzahl festgestellten Aufwand zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des 1. Anspruches gelöst.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll zur Verbesserung des Wirkungsgrades ein Gang, der häufig benutzt wird, direkt mit der Hauptabtriebswelle verbindbar sein. Der kennzeichnende Teil des 2. Anspruchs beschreibt die Lösung.
Der 1. Anspruch sieht zwei Gruppengänge vor. Zur Realisierung einer besonders hohen Gangzahl beinhaltet die Erfindung auch die Anordnung von drei Gruppengängen. Der kennzeichnende Teil des 3. Anspruchs gibt dazu die Lehre der Erfindung.
Der kennzeichnende Teil des 4. Anspruches zeigt, wie man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung den Aufwand dadurch weiter reduziert, daß der erste Gruppengang auch als letzter Gang der Ganggruppe bei Betrieb mit dem zweiten Gruppengang benutzt wird.
Aufbauend auf den 4. Anspruch beinhaltet erfindungsgemäß der kennzeichnende Teil des 5. Anspruch es eine weitere Verringerung des Aufwandes dadurch, daß für die ersten beiden Gänge der Ganggruppe die gleiche Stirnradstufe verwendet wird.
Für die Konzeption nach dem 4. und 5. Anspruch ergeben sich relativ geringe Gesamtübersetzungen. Die Differentialübersetzung der getriebenen Achse muß daher entsprechend größer werden, was zwei Stufen dazu erfordern kann.
Erfindungsgemäß zeigt der kennzeichnende Teil des 6. Anspruches, wie man mit Hilfe einer Planetenradstufe mit relativ wenig Aufwand zu ausreichend großen Gesamtübersetzungen kommt. Diese Planetenradstufe wird für den ersten Gruppengang als Übersetzungsstufe und für den zweiten Gruppengang als Kupplung geschaltet.
Hier weist der letzte Gang der Ganggruppe bei jedem Gruppengang besonders gute Wirkungsgrade auf.
Beim Gangwechsel treiben beide Koppelwellen gemeinsam das Schaltgetriebe an, bevor die Verbindung zu einer Koppelwelle getrennt wird. In diesen Betriebspunkten ist das stufenlose Stellgetriebe des Koppelgetriebes nicht mehr für den Zwangslauf nötig. Der kennzeichnende Teil des 7. Anspruches zeigt, wie man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung den Wirkungsgrad des Verbund-Lastschaltgetriebes dadurch steigert, daß man das stufenlose Stellgetriebe vom Koppelgetriebe trennt. In Betriebspunkten, bei denen Stellgetriebeteile stillstehen, können die damit verbundenen Koppelgetrieberäder über Schaltkupplungen mit dem Getriebegehäuse verbunden werden, über das das Drehmoment abgestützt wird.
Konzeptionen nach dem 6. Anspruch haben keine Schaltelemente auf der zum zentralen Getriebestrang parallelen Vorgelegewelle 18. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung führt man nach Anspruch 8 diese Vorgelegewelle zwei- oder mehrsträngig aus und ordnet sie in der Weise gleichmäßig um den zentralen Getriebestrang an, daß sich die Radialkomponenten aus den Verzahnungskräften aufheben.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer Verringerung des Bauaufwandes. Bei der folgenden Gegenüberstellung betrachtet man eine Doppelkupplung als zwei Einzelkupplungen. Im Vergleich zu einer Konzeption analog zu Fig. 1 der eingangs erwähnten Schriften lassen sich nach dem 1. und 2. Anspruch 2 Räder und 2 Einzelkupplungen, nach dem 3. Anspruch 8 Räder und 3 Einzelkupplungen, nach dem 4. Anspruch 4 Räder und 2 Einzelkupplungen, nach dem 5. Anspruch 6 Räder und 2 Einzelkupplungen und schließlich nach dem 6. und 7. Anspruch 8 Räder und 2 Einzelkupplungen, hier allerdings mit Mehraufwand für 1 Planetenradstufe, einsparen. Der Mehraufwand an Zahnrädern nach dem 8. Anspruch wird durch die Verringerung des Bauaufwandes infolge der Leistungsverzweigung und des Lagerungsaufwandes kompensiert. Bei allen Ansprüchen wirkt sich vorteilhaft aus, daß von den notwendigen Rädern vier für den Antrieb des hydrostatischen Stellgetriebes vorgesehen sind und daher relativ klein ausfallen. Beim 4. und 5. Anspruch muß allerdings das Differential zweistufig werden. Zu den weiteren Vorteilen gehören Wirkungsgradverbesserungen bei den Direktgängen.
Die F i g. 1 bis 9 zeigen Ausführungsbeispiele. Die Getriebe nach F i g. 1 und 2 dienen zur Erläuterung des 1. Anspruches. Das Getriebe nach F i g. 3 betrifft den 2., das nach F i g. 4 den 3., das nach F i g. 5 den 4., das nach Fig. 6 den 5., das nach Fig. 7 den 6., das nach Fig. 8 den 7. und schließlich das nach Fig. 9 den 8. Anspruch.
Für die gewählten Beispiele gelten die nachstehenden Beziehungen. Mit 1an-abrnax maximale Übersetzung zwischen Hauptantriebswelle an und Hauptabtriebswelle ab i-,n-.lb,,in minimale Übersetzung zwischen Hauptantriebswelle an und Hauptabtriebswelle ab q Anzahl der Gänge n4 Drehzahl der Koppelwelle A nE Drehzahl der Koppelwelle E Z2 Hohlradzähnezahl der Stufe I zI Sonnenradzähnezahl der Stufe I Z2' Hohlradzähnezahl der Stufe II ze Sonnenradzähnezahl der Stufe II Ph Hydrostatischer Leistungsfluß Pan Antriebsleistung werden das Gesamtverhältnis das Einzelstellverhältnis die Standübersetzung in der Planetenradstufe I #1 = ## = - ### die Standübersetzung in den Planetenradstufe II ### = ### = - ### = io1 + 1, und der auf die Antriebsleistung bezogene maximale hydrostatische Leistungsfluß Ferner folgen für die Übersetzung des 1., 2., 3. und 4. Ganges innerhalb der Ganggruppe i3. = 112 , und für die Übersetzungen des 1. und 2. und gegebenenfalls 3. Gruppenganges 1G 1. = II.
Die für die Ausführungsbeispiele angegebenen Zahlenwerte stellen Nennwerte dar, die geringfügig zu verändern sind, um gerade Zähnezahlen zu erhalten und die Einbaubedingungen bei den Planetenradstufen einzuhalten.
Die bei der Beschreibung der Getriebe nach den F i g. 1 bis 9 dargestellten Schaltlogiken beziehen sich sowohl auf das Hochschalten, als auch auf das Herunterschalten.
In den F i g. 1 bis 9 bilden die Planetenradstufen I und II und das stufenlos einstellbare hydrostatische Getriebe mit der im Volumen verstellbaren Verdrängermaschine a und mit der Verdrängermaschine b, die konstantes Volumen aufweist, das Koppelgetriebe. Die Planetenradstufe I besteht aus dem Sonnenrad 1, dem Hohlrad 2, dem Steg s mit den Planetenrädern p und die Planetenradstufe II aus dem Sonnenrad 1', dem Hohlrad 2', dem Steg s' mit den Planetenrädern p'. Das Hohlrad 2 und der Steg s' bilden eine Einheit und lassen sich über die Anfahrkupplung K mit der Hauptantriebswelle an verbinden. Der Steg s stellt die Koppelwelle E und das Hohlrad 2' die Koppelwelle A dar. Die miteinander verbundenen Sonnenräder 1,1' sind über die Zahnräder 3, 4 an die Verdrängermaschine b angeschlossen. Die Zahnräder 5, 6 schließen die Verdrängermaschine a an die Hauptantriebswelle an an. Beim Durchschwenken der Verdrängermaschine a von ihrer Ausgangsextremlage in die andere Extremlage steigt die Drehzahl der Koppelwelle E und fällt die Drehzahl der Koppelwellc A. In der neuen Extremstellung laufen die Planetenradstufen I und II als Kupplung um. In der Ausgangsextremstellung ist das Verhältnis der Drehzahl der Koppelwelle A zu der der Koppelwelle E gleich 2. Innerhalb der Ganggruppe des nachgeordneten Schaltgetriebes treibt die Koppelwelle Eden 1. und 3. Gang und die Koppelwelle A den 2.
und 4. Gang.
In Fig. 1 bilden die Räder 7, 8 den 1. Gang, die Räder 9, 10 den 2. Gang, die Räder 11, 12 den 3. Gang, die Räder 13, 14 den 4. Gang und die Räder 15, 16, 17 den Rückwärtsgang innerhalb der Ganggruppe. Rad 16 ist ein Schieberad. Rad 15 sitzt fest auf der Schiebehülse der Doppel-Schaltzahnkupplung S 1 für den 1. und 3. Gang.
Die Doppel-Schaltzahnkupplung S2 steht für den 2. und 4. Gang zur Verfügung. Die Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung S3 verbindet die Vorgelegewellen 18 und 19. Die Vorgelegewelle 19 steht mit den Rädern 20,21 des 1. Gruppenganges und die Vorgelegewelle 18 mit den Rädern 22,23 des 2. Gruppenganges in Verbindung. Die Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung S4 kann den 1. Gruppengang und die Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung S5 den 2. Gruppengang mit der Hauptabtriebswelle ab verbinden.
Das Getriebe nach F i g. 2 unterscheidet sich von dem nach F i g. 1 durch vertauschte Anordnung der Planetenradstufen I und II. Die Bezeichnungen in F i g. 1 und F i g. 2 sind identisch.
Bei dem Getriebe nach Fig.3 kann im Vergleich zu dem nach F i g. 2 die Schaltzahnkupplung S4 die Koppelwelle A direkt an die Hauptabtriebswelle ab anschließen.
Daten und Schaltlogik für die Getriebe nach F i g. 1 und F i g. 2 ian-an-max = 7 ## = 14 # = 1,391 io1 = - 6,12 ion = -5,12 (Ph/Pan)max = 0,2 Übersetzungen i Gangziffern g Schaltkupplung Gesamt- Gang- Gruppen- S1 S2 S3*) S4*) S5*) gang gruppe gang Welle Rad Welle Rad Welle Welle Welle Rad Welle Rad g , g i g i 1. 5,031 1. -2,243 E 7 18 19 ab 21 2. 5,031 2. -2,243 A 9 18 19 ab 21 1. -2,243 3. 2,6 3. -1,159 E 11 18 19 ab 21 4. 2,6 4. -1,159 A 13 18 ... 19 ab 21 ab ...29 5. 1,344 1. -2,243 E 7 ab ... 21 ab 23 6. 1,344 2. -2,243 A 9 ab 23 2. - 0,599 7. 0,694 3. -1,159 E 11 18--- 19 ab 23 8. 0,694 4. -1,159 A 13 18 19 ab 23 Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung - - Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Hochschalten Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Herunterschalten Daten und Schaltlogik für das Getriebe nach F i g. 3 ian-ab-max = 10 Çg = 14 # = 1,391 io1 = -6,12 IcI = -5,12 S(Ph/Panmax = 0,2 Übersetzungen i Gangziffern g Schaltkupplung Gesamt- Gang- Gruppen- St S2 S3*) S4 Ss*) gang gruppe gang Welle Rad Welle Rad Welle Welle Welle Welle Welle Rad g i g 1 g i 1. 7,241 1. -2,691 E 7 18 19 2. 7,241 2. -2,691 A 9 18 19 1. -2,691 3. 3,743 3. -1,391 E 11 18 19 4. 3,743 4. -1,391 A 13 18... 19 ab--- 23 5. 1,935 1. -2,691 E 7 ab 23 6. 1,935 2. -2,691 A 9 ab 23 2. -0,719 7. 1,0 3. -1,391 E 11 ab 23 8. 1,0 4. -1,391 A 13 A ab ab ... 23 *) Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung --- Schaltung zum Ansynchronieren freier Radstufen beim Hochschalten Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Herunterschalten Das aus dem Getriebe nach F i g. 3 hervorgehende Getriebe nach F i g. 4 weist 3 Gruppengänge auf. Der dritte Gruppengang besteht aus den Rädern 24,25. Es sind im Vergleich zu F i g. 3 zusätzlich für den 1. Gruppengang die Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung S6 und für den 2. und 3. Gruppengang die Doppel-Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung S7 erforderlich. (Ph/Pan)max beträgt bei dem Getriebe nach F i g. 4 nur noch 0,123 im Vergleich zu 0,2 bei dem Getriebe nach Fig. 3.

Daten und Schaltlogik für das Getriebe nach Fig. 4 ian-ab-max = 11,24 ## = 14 # = 1,246 io1 = -9,13 io# = -8,13 (Ph/Pan)max = 0,123

Übersetzungen i Gangziffern g

Gesamtgang Ganggruppe Gruppengang S1 S2 S3*) S4*) S5*) S6*) S7*)

g i g i g i Welle Rad Welle Rad Welle Rad Welle Welle Welle Rad Welle Rad Welle Rad

1. 9,018 1. -3,003 E 7 19 22 ab 21 18 22

2. 9,018 2. -3,003 A 9 19 22 ab 21 18 22

1. -3,003

3. 5,808 3. -1,934 E 11 19 22 ab 21 18 22

4. 5,808 4. -1,934 A 13 19 ... 22 ab ... 23 ab 21 18 22

5. 3,742 1. -3,003 E 7 ab 23 ab ... 21 18 22

6. 3,742 2. -3,003 A 9 ab 23 18 22

2. -1,246

7. 2,410 3. -1,934 E 11 19 ... 22 ab 23 18 22

# 18 ... 22

8. 2,410 4. -1,934 A 13 19 22 ab 23 # 18 ... 24

18 24

9. 1,553 1. -3,003 E 7 19 ... 22 ab ... 23 18 24

10. 1,553 2. -3,003 A 9

3. -0,517

11. 1,0 3. -1,934 E 11 18 24

12. 1,0 4. -1,934 A ab 18 24

*) Schaltzehnkupplung mit Synchronisiereinrichtung --- Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Hochschalten -- Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Herunterschalten Bei dem Getriebe nach Fig. 5 mit 2 Gruppengängen sind die Schaltzahnkupplungen S3, S4 und S5 mit Synchronisiereinrichtungen versehen. Der 4. Gang ist ein Direktgang. Beim 8. Gang wird der 1. Gruppengang als 4. Gang der Ganggruppe ausgenutzt. Dadurch sind im Vergleich zu F i g. 4 die Räder 13 und 21 sowie 14 und 20 identisch. Auf diese Weise entfallen zwei Räder.

Bei dem Getriebe nach F i g. 6 liegen die Koppelwellen A und E einseitig. Dadurch können im Vergleich zum Getriebe nach F i g. 5 die Räder 7 und 9 sowie 8 und 10 jeweils identisch sein. Auf diese Weise entfallen zwei weitere Räder. Für das Getriebe nach F i g. 6 treffen auch die Daten und Schaltlogik wie für das Getriebe nach Fig.5zu.
Daten und Schaltlogik für die Getriebe nach Fig. 5 und Fig. 6 Ian-ab-rna = 2,372 a7g = 10 f = 1,334 iol = -7,0 ioll = -6,0 (PhlPan)mUx = 0,167 Übersetzungen i Gangziffern g Schaltkupplung Gesamt- Gang- Gruppen- S1 52 S3*) S4*) S5*) gang gruppe gang Welle Rad Welle Rad Welle Rad Welle Rad Welle Rad g i g 1 g i 1. 1,778 1. -1,0 E 7 18 20 ab 21 2. 1,778 2. -1,0 A 9 18 20 ab 21 1. -1,778 3. 1,0 3. -0,562 E 11 18 20 ab 21 4. 1,0 4. -0,562 A 21 18 ... 20 ab 21 18--- 22 5. 0,562 1. -1,0 E 7 ab . . . 21 18 22 6. 0,562 2. -1,0 A 9 18 22 2. -0,562 7. 0,316 3. -0,562 E 11 ab- - - 21 18 22 8. 0,316 4. -0,562 A 21 ab 21 18 ... 22 Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung - - - Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Hochschalten Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Herunterschalten Das Getriebe nach F i g. 7 hat für den 1. und 2. Gruppengang eine schaltbare Planetenradstufe, die aus dem Sonnenrad 28, dem Hohlrad 29, dem Steg 30 und den Planetenrädern 31 besteht. Die Schaltzahnkupplungen 53, S4 und S5 weisen Synchronisiereinrichtungen auf. Die Kupplung S5 kann das Hohlrad 29 mit dem Getriebegehäuse 0 verbinden. Die Räder 26, 27 besorgen den Anschluß der Vorgelegewelle 18 an die Gruppengänge. Der Steg 30 stellt die Hauptabtriebswelle dar.
Das Getriebe nach F i g. 8 hat drei zusätzliche Schaltzahnkupplungen mit Synchronisiereinrichtungen S8, S9 und S 10, die das hydrostatische Stellgetriebe mit den Koppelgetrieberädern 4 und 5 und das Rad 4 mit dem Gehäuse 0 verbindbar machen. Die Kupplungen S8 und S9 werden immer dann geöffnet, wenn beide Koppelwellen das Schaltgetriebe antreiben. Die hydrostatische Verdrängermaschine b mit konst. Volumen steht in einem Betriebspunkt jeden Ganges still. in diesen Betriebszuständen koppelt die Schaltzahnkupplung S 10 das Rad 4 an das Gehäuse 0, bevor die Kupplungen S8 und S9 geöffnet werden. Das Getriebe nach Fig. 8 hat 15 Betriebspunkte mit rein mechanischer Leistungsübertragung. Das stufenlose Stellgetriebe übernimmt die Funktion einer Schalthilfe zwischen diesen ausgezeichneten Betriebspunkten.
Das Getriebe nach F i g. 9 weist gegenüber dem Getriebe nach F i g. 7 eine zweisträngig ausgeführte Vorgelegewelle 18 auf. Bei zusätzlicher Geradverzahnung aller Räder wird der Aufwand für die Lagerungen im zentralen Getriebestrang minimal.
Für die Getriebe nach den F i g. 8 und 9 gelten gleiche Daten und Schaltlogik wie für das Getriebe nach F i g. 7.
Daten und Schaltlogik für die Getriebe nach den F i g. 7,8 und 9 ian-ab.max = 10,4 ## = 14 # = 1,391 io1 = -6,12 io## = -5,12 (Ph/Pan)max = 0,2 Übersetzungen i Gangziffern g Schaltkupplung Gesamt- Gang- Gruppen- 51 S2 53*) 54*) 55*) gang gruppe gang Welle Rad Welle Rad Rad Welle Welle Rad Geh. Rad g 1 g 1 g 1 1. 7,218 1. -1,93 E 7 27 19 0 29 2. 7,218 2. -1,93 A 7 27 19 0 29 1. -3,74 3. 3,74 3. -1,0 E 11 27 19 0 29 4. 3,74 4. -1,0 A 19 27... 19 ab--- 27 0 29 5. 1,93 1. -1,93 E 7 27--- 19 ab 27 0... 29 6. 1,93 2. -1,93 A 7 27 19 ab 27 2. -1,0 7. 1,0 3. -1,0 E 11 27 19 ab 27 8. 1,0 4. -1,0 A 19 27 19 ab 27 Schaltzahnkupplung mit Synchronisiereinrichtung --- Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Hochschalten Schaltung zum Ansynchronisieren freier Radstufen beim Herunterschalten - Leerseite -

Claims

Patentansprüche: 1. Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen, bestehend aus zwei Teilgetrieben, wobei das eine Teilgetriebe ein stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Koppelgetriebe ist, dessen eine Welle Hauptantriebswelle (an) ist, und das zwei koaxiale Koppelwellen (A, E) hat, von denen beim Verstellen eines stufenlosen Stellgetriebes (a, b) von einer Extremübersetzung zur anderen, bei der beide Koppelwellen synchron laufen, die eine (E) stetig schneller und die andere (A) stetig langsamer läuft bzw. umgekehrt bei entgegengesetzter Verstellung, und wobei das andere Teilgetriebe ein Schaltgetriebe mit einer Ganggruppe und mehreren Gruppengängen ist, das alternativ von einer der beiden Koppelwellen (A, E) angetrieben wird und das eine Hauptabtriebswelle (ab) hat, die in der Weise über verschiedene Übersetzungen mit der jeweils antreibenden Koppelwelle verbindbar ist, daß sich in einem weiten Bereich eine stufenlose Übersetzung zwischen der Hauptantriebswelle (an) und der Hauptabtriebswelle (ab) einstellen läßt und daß bei einem Gangwechsel Schaltkupplungen ohne Zugkraftunterbrechung lastfrei und bei synchronen Drehzahlen schalten, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für den letzten Gang innerhalb der Ganggruppe eine Vorgelegewelle (19) und für die übrigen Gänge der Ganggruppe eine andere Vorgelegewelle (18) vorhanden ist, wobei diese beiden Vorgelegewellen (18, 19) über eine Schaltkupplung (S 3) miteinander verbindbar sind und wobei diese Vorgelegewelle Antriebswellen verschiedener Gruppengänge darstellen, und daß in bekannter Weise diejenigen Schaltkupplungen Synchronisiereinrichtungen aufweisen, die die jeweils leerlaufende Rädergruppe ansynchronisieren müssen.
2. Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gang der Ganggruppe und ein Gruppengang zueinander reziproke Übersetzungen aufweisen und daß die Koppelwelle für den betroffenen Gang der Ganggruppe mittels Schaltkupplungen direkt mit der Hauptabtriebswelle verbindbar ist.
3. Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei Gruppengänge vorgesehen sind und daß eine Vorgelegewelle mittels Schaltkupplungen als Antriebswelle sowohl mit dem zweiten als auch mit dem dritten Gruppengang verbindbar ist.
4. Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Gang der Ganggruppe beim ersten Gruppengang ein Direktgang ist, wobei die zugehörige Koppelwelle direkt über Schaltkupplungen mit der Hauptabtriebswelle verbindbar ist und wobei bei Betrieb mit dem zweiten Gruppengang die Räder des ersten Gruppenganges als letzter Gang innerhalb der Ganggruppe ausgenutzt werden.
5. Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Koppelwellen des Koppelgetriebes auf der Seite der Hauptabtriebswelle liegen und daß für den 1. und 2. Gang der Ganggruppe die gleiche Zahnradstufe Verwendung findet.
6. Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen nach den Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Gang der Ganggruppe ein Direktgang ist, daß die anderen Gänge der Ganggruppe zu diesem letzten Gang über eine Stirnradstufe (26, 27) rückgeführt werden und daß eine Planetenradstufe mit der Stegwelle (30) als Hauptabtriebswelle (ab) die beiden Gruppengänge bildet, und zwar den 1. Gruppengang, wenn das Hohlrad (29) über eine Schaltkupplung (S 5) mit dem Gehäuse (0) verbunden ist und die eine Vorgelegewelle (19) das Sonnenrad (28) antreibt, und zwar ferner den 2. Gruppengang, wenn die Stegwelle (30) als Hauptabtriebswelle über Schaltkupplungen angetrieben wird, wobei im Direktgang beim 2. Gruppengang das Hohlrad (29) freigesetzt sein muß.
7. Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stufenlose Stellgetriebe (a, b) des Koppelgetriebes über Schaltkupplungen (58, 8, s S9) mit den Zahnrädern (4, 5) des Koppelgetriebes verbindbar ist und daß diese Zahnräder bei Stillstand über Zahnkupplungen (S 10) mit dem Gehäuse (0) verbindbar sind.
8. Stufenlos einstellbares, leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen nach den Ansprüchen 1, 2, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zum zentralen Getriebestrang parallele Vorgelegewelle (18) zwei- oder mehrsträngig ausgeführt und gleichmäßig um den zentralen Getriebestrang angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares leistungsverzweigendes Verbund-Lastschaltgetriebe mit Gruppenschaltungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Getriebe eignen sich für Fahrzeuge. Sie wirken wie stufenlose Getriebe mit einem relativ großen Verstellbereich und erlauben daher den Betrieb der Brennkraftmaschine entlang der minimalen Kraftstoffverbrauchskurve. Da sie außerdem verhältnismäßig gute Wirkungsgrade haben, läßt sich Kraftstoff einsparen. Da keine Zugkraftunterbrechung erfolgt, weisen sie auch ein überlegenes Beschleunigungsverhalten auf. Ihre automatische Betriebsweise trägt zum Komfort des Fahrens bei.