DE4140865C2 - Getriebe mit stufenloser Drehzahländerung - Google Patents

Getriebe mit stufenloser Drehzahländerung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit stufenloser Drehzahl­ änderung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein Ge­ triebe dieser Gattung ist aus JP-A-2-16 35 53 bekannt.
Das aus dieser Druckschrift bekannte Getriebe ist versehen mit: einem Drehmomentwandler, einer schließbaren Kupplung, ei­ nem Vorwärtslauf-/Rückwärtslauf-Schaltmechanismus, einer Dreh­ zahländerungs-Einrichtung in Form eines Toroidgetriebes, einer Vorgelegewelle und einer Abtriebswelle. Diese Teile sind mit Ausnahme der Vorgelegewelle auf einer ge­ meinsamen Achse angeordnet und die Vorgelegewelle ist parallel zu dieser gemeinsamen Achse angeordnet. Ein Drehmoment von der Antriebsmaschine wird über den Drehmomentwandler (oder die schließbare Kupplung), den Vorwärtslauf-/Rückwärtslauf- Schaltmechanismus, der Drehzahländerungs-Einrichtung in Form des Toroidgetriebes, und die Vorgelegewelle zu der Abtriebswelle übertragen. Zwischen der Drehzahländerungs- Einrichtung und der Vorgelegewelle sind zwei permanent mitein­ ander im Eingriff befindliche Zahnräder angeordnet und zwi­ schen der Vorgelegewelle und der Abtriebswelle sind drei per­ manent miteinander im Eingriff befindliche Zahnräder angeord­ net, wovon eines leer läuft. Das Leerlauf-Zahnrad ist dazu vorgesehen, die Drehrichtung der Abtriebswelle mit der Motor­ drehrichtung in Einklang zu bringen.
Die SAE-Druckschrift 751180 zeigt in Fig. 7 eine weiteres derar­ tiges herkömmliches stufenlos einstellbares Getriebe. Das Getrie­ be weist eine hydraulische Kupplung, eine Eingangswelle mit der koaxial darauf angeordneten Kupplung, eine Drehzahländerungs- Einrichtung in Form eines Toroidgetriebes, ein Planeten- Reduziergetriebe und eine Abtriebswelle auf. Diese Teile sind mit Ausnahme der Eingangswelle und der Kupplung auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, wobei die Eingangswelle und die Kupplung paral­ lel zu der vorgenannten gemeinsamen Achse angeordnet sind. Das hat zur Folge, daß die Abtriebswelle gegenüber der Eingangswelle parallel versetzt angeordnet ist. Zwischen der Eingangswelle und der Drehzahländerungs-Einrichtung sind zwei permanent miteinander im Eingriff befindliche Zahnräder angeordnet. Infolgedessen ist das der Drehzahländerungs-Einrichtung zugeführte Drehmoment redu­ ziert.
Aufgrund ihrer Konstruktion haben die beiden oben angeführten Ge­ triebe die folgenden Nachteile:
Bei dem herkömmlichen Getriebe gemäß JP-A-2-16 35 53 wird das Mo­ tordrehmoment im wesentlichen unmittelbar in die Drehzahländerungs-Einrichtung mittels des Drehmomentwandlers oder der schließbaren Kupplung eingeleitet. Das bedeutet, daß die Drehzahländerungs-Einrichtung für eine hohe Drehmomentenbelastung ausgebildet sein muß, wodurch sich die Baugröße des gesamten Ge­ triebes vergrößert. Darüber hinaus bringt auch die Verwendung von drei Zahnrädern zwischen der Vorgelegewelle und der Abtriebswelle eine Vergrößerung des Baumaßes mit sich.
Bei dem Getriebe gemäß der SAE-Druckschrift ist ein sogenanntes Drehmoment-Reduziergetriebe antriebsseitig im Verhältnis zu der Drehzahländerungs-Einrichtung zum Reduzieren des dieser Drehzah­ länderungs-Einrichtung zugeführten Drehmoments vorgesehen. Da­ durch kann einer der aufgeführten Nachteile der herkömmlichen Ge­ triebe beseitigt werden. Jedoch sind bei dem letztgenannten Ge­ triebe die Eingangswelle und die Abtriebswelle parallel zueinan­ der versetzt angeordnet. Das hat zur Folge, daß sich das Baumaß des Getriebes unvermeidbar um ein dem Versatz der Eingangs- gegen die Abtriebswelle entsprechenden Ausmaß vergrößert.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe mit stufen­ loser Drehzahländerung zu schaffen, das frei von den vorstehend angeführten Nachteilen ist und ein kompaktes Baumaß aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Getriebe gemäß Pa­ tentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß einer ersten Ausführungsform; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines stufenlos verstell­ baren Getriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Nachfolgend wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher das stufenlos verstellbare Getriebe gemäß der ersten Ausführungs­ form dargestellt ist.
Ein von der Kurbelwelle 10 eines Motors stammendes Drehmoment wird in einen Drehmomentwandler 12 oder eine schließbare Kupplung 112 eingeleitet.
Der Drehmomentwandler 12 ist in bekannter Weise mit einem Pumpenrad 12a und einem Turbinenrad 12b sowie einem fest­ stehenden Leitrad 12c versehen.
Entsprechend der Druckdifferenz zwischen einer hydraulischen Schließkammer 113 und einer hydraulischen Lösekammer 114 kann die Kupplung 112 wahlweise das Pumpenrad 12a mit dem Turbinenrad 12b verbinden oder das Pumpenrad 12a von dem Turbinenrad 12b lö­ sen.
Eine erste Abtriebeswelle, im Folgenden Turbinenradwelle 14, ist mit dem Turbinenrad 12b einstückig verbunden und mit einem Hohl­ rad 27 eines Planetengetriebes 17 verbunden. Das Planetengetriebe 17 weist ein Sonnenrad 19 sowie auf einem Planetenradträger 25 getragene Planetenräder 21 und das Hohlrad 27 auf. Jedes der Pla­ netenräder 21 kämmt sowohl mit dem Hohlrad 27, als auch mit dem Sonnenrad 19. Das Sonnenrad 19 weist eine koaxial damit verbunde­ ne Welle 23 auf. Der Planetenradträger 25 ist mit einem Gehäuse 11 fest verbunden.
Mit der Welle 23 sind koaxial eine Vorwärtslaufkupplung 40 und eine Rückwärtslaufkupplung 50 verbunden. Die Vorwärtslaufkupplung 40 ist dazu geeignet, die Welle 23 mit einer zweiten Abtriebswel­ le, im Folgenden Koaxialwelle 73, zu verbinden, während die Rück­ wärtslaufkupplung 50 dazu geeignet ist, die Welle 23 mit einem Rückwärtslaufzahnrad 71 zu verbinden.
Innerhalb des Gehäuses 11, von der Vorwärtslaufkupplung 40 aus in Richtung Getriebeausgang gesehen, sind koaxial dazu ein erster Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und ein zweiter Drehzahlände­ rungs-Mechanismus 24 angeordnet. Der erste Drehzahländerungs- Mechanismus 22 ist mit einer Eingangsscheibe 26 und einer Aus­ gangsscheibe 28 sowie einem Paar von Reibrollen 30 und 31 verse­ hen, welche mit der Eingangs- und Ausgangsscheibe 26 bzw. 28 zu­ sammenwirken und zwischen diesen angeordnet sind. Die Eingangs- und Ausgangsscheibe 26 bzw. 28 haben eine ringförmige, konkave Oberfläche, welche mit dem jeweiligen konvexen Randbereich der Reibrollen 30 und 31 in Kontakt stehen. Durch Ändern der Winkel­ position der Reibrollen 30 oder 31 im Verhältnis zu der Eingangs- und Ausgangsscheibe 26 bzw. 28 kann das Drehzahlverhältnis zwi­ schen der Eingangsscheibe 26 und der Ausgangsscheibe 28 stufenlos verändert werden.
Ähnlich wie bei dem ersten Drehzahländerungs-Mechanismus 22, weist der zweite Drehzahländerungs-Mechanismus 24 eine Eingangs­ scheibe 32 und eine Ausgangsscheibe 34 sowie ein Paar von Reib­ rollen 36 und 37 auf, welche mit der Eingangs- und Ausgangsschei­ be 32 bzw. 34 zusammenwirken und zwischen diesen angeordnet sind.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Eingangs- und Ausgangsscheibe 32 bzw. 34 des zweiten Drehzahländerungs- Mechanismus 24 denen des oben beschriebenen ersten Drehzahlände­ rungs-Mechanismus 22 gegenüberliegend angeordnet. Das heißt, die Ausgangsscheibe 28 des ersten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und die Ausgangsscheibe 34 des zweiten Drehzahl-Änderungsmecha­ nismus 24 sind einander benachbart angeordnet.
Die Eingangsscheibe 26 des ersten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 ist über eine Drehmomente übertragende Keilwellen-Kugelumlauf­ büchsen-Verbindung 61 auf der Welle 38 angeordnet, welche ihrer­ seits koaxial mit der Koaxialwelle 73 verbunden ist. Ein Mitneh­ merflansch 42 ist auf der Rückseite der Eingangsscheibe 26 ange­ ordnet. Zwischen der der Eingangsscheibe 26 zugewandten Oberflä­ che des Mitnehmerflansches 42 und der Eingangsscheibe 26 sind mit diesen zusammenwirkende Mitnehmerrollen 46 angeordnet. Die Mit­ nehmerrollen 46 sind derart geformt und angeordnet, daß bei einer Relativdrehung der Eingangsscheibe 26 zu dem Mitnehmerflansch 42 die Eingangsscheibe gegen die Ausgangsscheibe 28 vorgespannt wird. Das heißt, der Mitnehmerflansch 42, die Eingangsscheibe 26 und die Mitnehmerrollen 46 bilden einen Vorspannungs-Mitnehmer­ teil 10 aus.
Die Eingangsscheibe 32 des zweiten Drehzahländerungs-Mechanismus 24 ist mittels einer weiteren Keilwellen-Kugelumlaufbüchsen- Verbindung 65 auf der Welle 38 angeordnet. Die Eingangsscheibe 32 wird ständig gegen die Ausgangsscheibe 34 mittels der Teller­ feder 51 vorgespannt.
Die Ausgangsscheibe 28 des ersten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und die Ausgangsscheibe 34 des zweiten Drehzahländerungs- Mechanismus 24 sind um die Welle 38 drehbar angeordnet.
Ein Antriebszahnrad, im Folgenden Vorwärtslaufzahnrad 55, ist zwischen den beiden Ausgangsscheiben 28 und 34 angeordnet und ro­ tiert zusammen mit diesen.
Das Vorwärtslaufzahnrad 55 kämmt mit einem vorwärtsgetriebenen Zahnrad 60, welches fest mit einer Nebenwelle, im Folgenden Vor­ gelegewelle 59, verbunden ist.
Die Vorgelegewelle 59 ist parallel zu der Welle 38 angeordnet. Die Vorgelegewelle 59 ist an ihrem vorderen Ende mit einem rück­ wärtsgetriebenen Zahnrad 75 verbunden und an ihrem hinteren Ende mit einem Ausgangszahnrad 67 verbunden. Das rückwärtsgetriebene Zahnrad 75 kämmt mit dem oben beschriebenen Rückwärtslaufzahnrad 71; und das Ausgangszahnrad 67 kämmt mit einem mit einer dritten Abtriebswelle 62 verbundenen Abtriebszahnrad 72.
Wie aus der Zeichnung zu erkennen, sind die erste Abtriebswelle, also die Turbinenradwelle 14, die zweite Abtriebswelle, also die Koaxialwelle 73, die dritte Abtriebswelle 62 und die Wellen 23, 38 auf einer gemeinsamen Achse angeordnet.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des ersten Ausführungsbei­ spiels beschrieben. Zunächst wird der Betriebszustand des Vor­ wärtslaufs erläutert, wobei die Vorwärtslaufkupplung 40 geschlos­ sen ist und die Rückwärtslaufkupplung 50 gelöst ist.
Unter diesen Betriebsbedingungen wird das von der Kurbelwelle 10 gelieferte Drehmoment durch den Drehmomentwandler 12 (oder durch die schließbare Kupplung 112) und die Turbinenradwelle 14 in das Planetengetriebe 17 eingeleitet. Aufgrund dessen wird die Welle 23 von dem Planetengetriebe in die entgegengesetzte Richtung mit höherer Drehzahl als die Turbinenradwelle 14 angetrieben. Die Ro­ tation der Welle 23 wird mittels der Vorwärtslaufkupplung 40, der Koaxialwelle 73 und der Welle 38 zu dem ersten und zweiten Dreh­ zahländerungs-Mechanismus 22 bzw. 24 übertragen. Durch diese Me­ chanismen 22 und 24 wird eine Drehzahländerung hervorgerufen und diese geänderte Drehzahl an das Vorwärtslaufzahnrad 55 übertra­ gen. Die Rotation des Vorwärtslaufzahnrads 55 wird mittels des vorwärtsgetriebenen Zahnrads 60 auf die Vorgelegewelle 59 über­ tragen und dann über das Ausgangszahnrad 67 und das Abtriebszahn­ rad 72 auf die Abtriebswelle 62 übertragen und treibt das Kraft­ fahrzeug mit der gewünschten Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung an.
Bevor das Drehmoment der Antriebsmaschine in den ersten und zwei­ ten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und 24 eingeleitet wird, wird es von dem Planetengetriebe 17 reduziert. Das heißt, das Planetengetriebe 17 dient als Drehmoment-Reduziereinrichtung. Aus diesem Grund kann die Drehmoment-Belastbarkeit des ersten und zweiten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und 24 anders als bei herkömmlichen, eingangs erwähnten Getrieben relativ gering sein. Darüber hinaus erspart das Vorsehen des Planetengetriebes 17 ein leerlaufendes Zahnrad, welches andernfalls zwischen dem Ausgangs­ zahnrad 67 und dem Abtriebszahnrad 72 vorgesehen sein müßte.
Beim Betriebszustand des Rückwärtslaufes ist die Vorwärtslauf­ kupplung 40 gelöst und die Rückwärtslaufkupplung 50 befindet sich im Eingriff.
Bei diesem Rückwärtslauf-Betriebszustand wird das Antriebs- Drehmoment von der Kurbelwelle 10 über den Drehmomentwandler 12, die Turbinenradwelle 14, das Planetengetriebe 17, die Welle 23, die Rückwärtslaufkupplung 50, das Rückwärtslaufzahnrad 71, das rückwärtsgetriebene Zahnrad 75, die Vorgelegewelle 59, das Aus­ gangszahnrad 67 und das Abtriebszahnrad 72 zu der Abtriebswelle 62 übermittelt. Die Rotation der Abtriebswelle 62 treibt das Kraftfahrzeug in Rückwärtsrichtung an.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Ein Drehmoment von der Kurbelwelle 10 wird in den Drehmomentwandler 12 oder die schließbare Kupplung 112 einge­ leitet.
Der Drehmomentwandler 12 ist mit einem Pumpenrad 12a und einem Turbinenrad 12b sowie einem feststehenden Leitrad 12c versehen. Entsprechend der Druckdifferenz zwischen der hydraulischen Schließkammer 113 und der hydraulischen Lösekammer 114 kann die Kupplung 112 wahlweise das Pumpenrad 12a mit dem Turbinenrad 12b verbinden oder das Pumpenrad 12a von dem Turbinenrad 12b lösen.
Eine Turbinenradwelle 14 ist mit dem Turbinenrad 12b einstückig verbunden und mit einem drehzahlerhöhenden Vorwärts-/Rückwärts lauf-Schaltmechanismus 15 verbunden.
Dieser Mechanismus 15 weist ein Planetengetriebe 17, eine Vor­ wärtslaufkupplung 40, eine Rückwärtslaufkupplung 50, eine Vor­ wärtslaufbremse 91 und eine Rückwärtslaufbremse 93 auf.
Das Planetengetriebe 17 weist das Sonnenrad 19 sowie die auf dem Planetenradträger 25 getragene Planetenräder 21 und das Hohlrad 27 auf. Jedes der Planetenräder 21 kämmt sowohl mit dem Hohlrad 27, als auch mit dem Sonnenrad 19. Das Sonnenrad 19 ist mit der Koaxialwelle 73 verbunden.
Die Vorwärtslaufkupplung 40 kann die Turbinenradwelle 14 mit dem Hohlrad 27 verbinden, während die Rückwärtslaufkupplung 50 die Turbinenradwelle 14 mit dem Planetenradträger 25 verbinden kann. Der Planetenradträger 25 kann mit dem Gehäuse 11 mittels der Vor­ wärtslaufbremse 91 verbunden werden, während das Hohlrad 27 mit dem Gehäuse 11 mittels der Rückwärts lauf bremse 93 verbunden werden kann.
Innerhalb des Gehäuses 11, von der Vorwärtslaufkupplung 40 aus in Richtung Getriebeausgang gesehen, sind koaxial dazu der erste Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und der zweite Drehzahlände­ rungs-Mechanismus 24 angeordnet.
Der erste Drehzahländerungs-Mechanismus 22 ist mit der Eingangs­ scheibe 26 und der Ausgangsscheibe 28 sowie mit dem Paar von Reibrollen 30 und 31 versehen, welche mit der Eingangs- und Aus­ gangsscheibe 26 bzw. 28 zusammenwirken und zwischen diesen ange­ ordnet sind. Die Eingangs- und Ausgangsscheibe 26 bzw. 28 haben eine ringförmige, konkave Oberfläche, welche mit dem jeweiligen konvexen Randbereich der Reibrollen 30 und 31 in Kontakt stehen. Durch Ändern der Winkelposition der Reibrollen 30 oder 31 im Ver­ hältnis zu der Eingangs- und Ausgangsscheibe 26 bzw. 28 kann das Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangsscheibe 26 und der Aus­ gangsscheibe 28 stufenlos verändert werden.
Ähnlich wie bei dem ersten Drehzahländerungs-Mechanismus 22, weist der zweite Drehzahländerungs-Mechanismus 24 die Eingangs­ scheibe 32 und die Ausgangsscheibe 34 sowie ein Paar von Reib­ rollen 36 und 37 auf, welche mit der Eingangs- und Ausgangs­ scheibe 32 bzw. 34 zusammenwirken und zwischen diesen angeordnet sind.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Eingangs- und Ausgangsscheibe 32 bzw. 34 des zweiten Drehzahländerungs-Mecha­ nismus 24 denen des oben beschriebenen ersten Drehzahländerungs- Mechanismus 22 gegenüberliegend angeordnet. Das heißt, daß die Ausgangsscheibe 28 des ersten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und die Ausgangsscheibe 34 des zweiten Drehzahl-Änderungs­ mechanismus 24 einander benachbart angeordnet sind.
Die Eingangsscheibe 26 des ersten Drehzahländerungs-Mechanismus ist über eine Drehmomente übertragende Keilwellen-Kugelumlauf­ büchsen-Verbindung 61 auf der Welle 38 angeordnet, welche ihrer­ seits koaxial mit der Koaxialwelle 73 verbunden ist. Ein Mitneh­ merflansch 42 ist auf der Rückseite der Eingangsscheibe 26 ange­ ordnet. Zwischen der der Eingangsscheibe 26 zugewandten Oberflä­ che des Mitnehmerflansches 42 und der Eingangsscheibe 26 sind die mit diesen zusammenwirkenden Mitnehmerrollen 46 angeordnet. Die Mitnehmerrollen 46 sind derart geformt und angeordnet, daß bei einer Relativdrehung der Eingangsscheibe 26 zu dem Mitnehmer­ flansch 42 die Eingangsscheibe gegen die Ausgangsscheibe 28 vor­ gespannt wird. Das heißt, der Mitnehmerflansch 42, die Eingangs Scheibe 26 und die Mitnehmerrollen 46 bilden einen Vorspannungs- Mitnehmerteil 63 aus.
Die Eingangs Scheibe 32 des zweiten Drehzahländerungs-Mechanismus 24 ist mittels einer weiteren Keilwellen-Kugelumlaufbüchsen- Verbindung 65 auf der Welle 38 angeordnet. Die Eingangsscheibe 32 wird ständig gegen die Ausgangsscheibe 34 mittels der Tellerfeder 51 vorgespannt.
Die Ausgangsscheibe 28 des ersten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und die Ausgangsscheibe 34 des zweiten Drehzahländerungs- Mechanismus 24 sind um die Welle 38 drehbar angeordnet.
Ein Vorwärts-/Rückwärtslauf-Zahnrad 55 ist zwischen den beiden Ausgangsscheiben 28 und 34 angeordnet und rotiert zusammen mit diesen.
Das Vorwärts-/Rückwärtslauf-Zahnrad 55 kämmt mit einem vor­ wärts/rückwärts getriebenen Zahnrad 60, welches fest mit einem vorderen Ende der Vorgelegewelle 59 verbunden ist.
Die Vorgelegewelle 59 ist parallel zu der Welle 38 angeordnet. Die Vorgelegewelle 59 ist an ihrem hinteren Ende mit dem Aus­ gangszahnrad 67 verbunden. Das Ausgangszahnrad 67 kämmt mit dem mit der Abtriebswelle 62 verbundenen Abtriebszahnrad 72.
Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, sind die Turbinenradwelle 14, die Koaxialwelle 73, die Welle 38 und die Abtriebswelle 62 auf einer gemeinsamen Achse angeordnet.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des zweiten Ausführungsbei­ spiels beschrieben. Zunächst wird der Betriebszustand des Vor­ wärtslaufs erläutert, wobei die Vorwärtslaufkupplung 40 und die Vorwärtslaufbremse 91 sich im Eingriff befinden und die Rück­ wärtslaufkupplung 50 sowie die Rückwärtslaufbremse 93 gelöst sind.
Unter diesen Vorwärtslauf-Betriebsbedingungen wird das von der Kurbelwelle 10 gelieferte Drehmoment durch den Drehmomentwandler 12 (oder durch die schließbare Kupplung 112), die Turbinenradwel­ le 14 und die Vorwärtslaufkupplung 40 in das Planetengetriebe 17 eingeleitet. Aufgrund dessen wird die Koaxialwelle 73 von dem Planetengetriebe 17 in die entgegengesetzte Richtung mit höherer Drehzahl als die Turbinenradwelle 14 angetrieben. Die Rotation der Koaxialwelle 73 wird mittels der Welle 38 zu dem ersten und zweiten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 bzw. 24 übertragen. Durch diese Mechanismen 22 und 24 wird die Rotation einer Dreh­ zahländerung unterworfen und diese geänderte Drehzahl an das Vor­ wärts-/Rückwärtslaufzahnrad 55 übertragen. Die Rotation des Vor­ wärts-/Rückwärtslaufzahnrads 55 wird mittels des vorwärts/ rück­ wärts getriebenen Zahnrads 60 auf die Vorgelegewelle 59 übertra­ gen und dann über das Ausgangszahnrad 67 und das Abtriebszahnrad 72 auf die Abtriebswelle 62 übertragen. Die Rotation der Ab­ triebswelle 62 treibt das Kraftfahrzeug mit der gewünschten Ge­ schwindigkeit in Vorwärtsrichtung an.
Bevor das Drehmoment der Antriebsmaschine in den ersten und zweiten Drehzahländerungs-Mechanismus 22 und 24 eingeleitet wird, wird es von dem Planetengetriebe 17 reduziert. Das heißt, das Planetengetriebe 17 dient als Drehmoment- Reduziereinrichtung. Aus diesem Grund kann die Drehmoment- Belastbarkeit des ersten und zweiten Drehzahländerungs- Mechanismus 22 und 24 anders als bei herkömmlichen, eingangs erwähnten Getrieben relativ gering sein. Darüber hinaus er­ spart das Vorsehen des Planetengetriebes 17 ein leerlaufendes Zahnrad, welches andernfalls zwischen dem Ausgangszahnrad 67 und dem Abtriebszahnrad 72 vorgesehen sein müßte.
Beim Betriebszustand des Rückwärtslaufs sind die Vorwärtslauf­ kupplung 40 und die Vorwärtslaufbremse 91 gelöst und die Rück­ wärtslaufkupplung 50 sowie die Rückwärtslaufbremse 93 befinden sich im Eingriff.
Bei diesem Rückwärtslauf-Betriebs zustand wird das Antriebs- Drehmoment von der Kurbelwelle 10 über den Drehmomentwandler 12, die Turbinenradwelle 14, die Rückwärtslaufkupplung 50, den Plane­ tenradträger 25, die Planetenräder 21, das Sonnenrad 19, die Ko­ axialwelle 73, die Welle 38, den ersten und zweiten Drehzahlände­ rungs-Mechanismus und das Vorwärts-/Rückwärtslaufzahnrad 55 sowie das vorwärts/rückwärts getriebene Zahnrad 60, die Vorgelegewelle 59, das Ausgangszahnrad 67 und das Abtriebszahnrad 72 auf die Ab­ triebswelle 62 übertragen. Aufgrund des Antriebsmotor-Drehmoments treibt der Planetengetriebe-Mechanismus 17 die Koaxialwelle 73 in der gleichen Drehrichtung wie die Turbinenradwelle 14, jedoch mit höherer Drehzahl an. Die Rotation der Abtriebswelle 62 treibt das Kraftfahrzeug in Rückwärtsrichtung an.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich wird, ist das Planetengetriebe 17 unter anderem dazu vorgesehen, die Drehmo­ ment-Belastung des ersten und zweiten Drehzahländerungs- Mechanismus 22 und 24 zu verringern. Aus diesem Grund können die Drehzahländerungs-Mechanismen 22 und 24 schwächer und kleiner di­ mensioniert werden. Darüber hinaus erspart das Vorsehen des Pla­ netengetriebes 17 in der oben beschriebenen Weise ein leerlaufen­ des Zahnrad, welches andernfalls zwischen dem Ausgangszahnrad 67 und dem Abtriebszahnrad 72 vorgesehen sein müßte. Demzufolge kann für das Getriebe eine kleine Baugröße verwirklicht werden.

Claims (8)

1. Getriebe mit stufenloser Drehzahländerung, umfassend:
eine Drehmomentübertragungseinrichtung (12, 112), auf die ein Motordrehmoment übertragbar ist, und eine dazu koaxial angeordnete erste Abtriebswelle (14), einen Planetengetriebe-Mechanismus mit einem zu der ersten Abtriebswelle (14) ko­ axial angeordneten Planetengetriebe (17), das mit der ersten Abtriebswelle (14) ge­ koppelt ist und eine zweite Abtriebswelle (73) aufweist, und mit einer Vor­ wärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung (40,50) zur Schaltung des Planetengetriebes (17) zwischen Vorwärtsdrehrichtung und einer Rückwärtsdrehrichtung der zweiten Ab­ triebswelle (73);
eine stufenlos verstellbare Drehzahländerungsvorrichtung (22, 24), die koaxial zu der ersten Abtriebswelle (14) angeordnet und mit der zweiten Abtriebswelle (73) gekop­ pelt ist,
eine Nebenwelle (59), die parallel zu der ersten Abtriebswelle (14) angeordnet ist;
eine erste Getriebeeinrichtung (55, 60) zur Übertragung eines Drehmomentes von der Drehzahländerungsvorrichtung (22, 24) auf die Nebenwelle (59);
und eine zweite Getriebeeinrichtung (67, 72) zur Übertragung eines Drehmomentes von der Nebenwelle (59) auf eine dritte Abtriebswelle (62), die koaxial zu der ersten Abtriebswelle (14) angeordnet ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Abtriebswelle (14) mit einem Hohlrad (27) oder Planetenträger (25) des Pla­ netengetriebes (17) koppelbar ist und die zweite Abtriebswelle (73) mit dem Sonnen­ rad (19) des Planetengetriebes (17) gekoppelt ist und in einer ersten Stellung der Schaltvorrichtung (40, 50) die erste Abtriebswelle (14) mit dem Hohlrad (27) gekoppelt ist und in einer zweiten Stellung der Schaltvorrichtung (40, 50) die erste Abtriebswelle (14) mit dem Planetenträger (25) gekoppelt ist.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor­ wärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung aufweist:
eine Vorwärtsschaltkupplung (40), durch die im eingeschalteten Zustand die erste Abtriebswelle (14) mit dem Hohlrad (27) des Planetengetriebes (17) koppelbar ist, eine Rückwärtsschaltkupplung (50), durch die im eingeschalteten Zustand die erste Abtriebswelle (14) mit dem Planetenträger (25) des Planetengetriebes (17) koppelbar ist,
eine Vorwärtsbremsvorrichtung (91), durch die im eingeschalteten Zustand der Plane­ tenträger (25) mit einem feststehenden Teil koppelbar ist, und
eine Rückwärtsbremsvorrichtung (93), durch die im eingeschalteten Zustand das Hohlrad (27) mit dem feststehenden Teil koppelbar ist.
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die stufenlos verstellbare Drehzahländerungsvorrichtung versehen ist mit:
einem ersten Drehzahländerungsmechanismus (22), welcher koaxial zur ersten Ab­ triebswelle (14) angeordnet ist; und
einem zweiten Drehzahländerungsmechanismus (24), welcher koaxial zur ersten Ab­ triebswelle (14) angeordnet ist,
wobei sowohl der erste als auch der zweite Drehzahländerungsmechanismus (22, 24) ein Toroidgetriebe ist.
4. Getriebe nach Anspruch 3, wobei jeder der beiden Drehzahländerungsme­ chanismen (22, 24) versehen ist mit:
einer Eingangsscheibe (26, 32) mit einer ringförmigen Oberfläche;
einer Ausgangsscheibe (28, 34) mit einer ringförmigen Oberfläche; und einem Paar von Reibrollen (30, 31), welche zwischen den jeweiligen ringförmigen Oberflächen der Eingangs- und Ausgangsscheiben (26, 32, 28, 34) angeordnet sind und mit diesen zusammenwirken.
5. Getriebe nach Anspruch 4, wobei die jeweiligen Ausgangsscheiben (28, 34) des ersten und des zweiten Drehzahländerungsmechanismus (22, 24) miteinander verbunden sind und einander benachbart angeordnet sind, wobei die Rückseiten der beiden Ausgangsscheiben (28, 34) einander zugewandt sind.
6. Getriebe nach Anspruch 5, wobei die erste Getriebeeinrichtung ein Antriebs­ zahnrad (55) aufweist, welches koaxial mit den miteinander verbundenen Ausgangs­ scheiben (28, 34) des ersten und zweiten Drehzahländerungsmechanismus (22, 24) verbunden ist, und die erste Getriebeeinrichtung ein koaxial mit der Nebenwelle (59) verbundenes angetriebenes Zahnrad (60) aufweist, welches mit dem vorgenannten Antriebszahnrad (55) kämmt.
7. Getriebe nach Anspruch 6, wobei die zweite Getriebeeinrichtung ein Aus­ gangszahnrad (67), welches koaxial mit der Nebenwelle (59) verbunden ist, und ein Abtriebszahnrad (72) aufweist, welches koaxial mit der dritten Abtriebswelle verbun­ den ist und mit dem Ausgangszahnrad (67) kämmt.
8. Getriebe nach Anspruch 7, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Drehmomentwandler (12) und einer schließbaren Kupplung (112) versehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102305260A (zh) * 2011-08-23 2012-01-04 蔡元奇 膜式大行程单向弹簧机构

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9018082D0 (en) * 1990-08-17 1990-10-03 Fellows Thomas G Improvements in or relating to transmissions of the toroidal-race,rolling-traction type
JP2861654B2 (ja) * 1992-07-02 1999-02-24 日産自動車株式会社 摩擦車式無段変速機
JP3125553B2 (ja) * 1993-12-24 2001-01-22 日産自動車株式会社 摩擦車式無段変速機
JP3391150B2 (ja) * 1995-05-18 2003-03-31 いすゞ自動車株式会社 四輪駆動車用トロイダル型無段変速機
JP3447892B2 (ja) * 1996-05-23 2003-09-16 ジヤトコ株式会社 摩擦車式無段変速機
DE19629213A1 (de) * 1996-07-19 1998-01-22 Zahnradfabrik Friedrichshafen Reibradgetriebe
DE19703544A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Reibradgetriebe
WO1999024736A1 (fr) * 1997-11-06 1999-05-20 Kim, Kil, Hae Transmission a changement de vitesses continu et boite de vitesses pour vehicules utilisant cette transmission
DE19826096A1 (de) * 1998-06-12 1999-12-16 Zahnradfabrik Friedrichshafen Stufenloses Reibradgetriebe
JP2000018350A (ja) * 1998-06-29 2000-01-18 Nissan Motor Co Ltd トロイダル型無段変速機
JP2001271905A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Honda Motor Co Ltd トルクスプリット型無段変速機
DE10021910A1 (de) * 2000-05-05 2001-07-12 Daimler Chrysler Ag Stufenloses Fahrzeuggetriebe
JP2006132595A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Nissan Motor Co Ltd 車両用自動変速機
JP4935605B2 (ja) * 2007-09-28 2012-05-23 株式会社エクォス・リサーチ 無段変速機
JP4992674B2 (ja) * 2007-11-07 2012-08-08 トヨタ自動車株式会社 無段変速機
US8257217B2 (en) * 2009-02-03 2012-09-04 Ford Global Technologies, Llc Infinitely variable transmission with offset output shaft
WO2013109723A1 (en) 2012-01-19 2013-07-25 Dana Limited Tilting ball variator continuously variable transmission torque vectoring device
WO2013123117A1 (en) 2012-02-15 2013-08-22 Dana Limited Transmission and driveline having a tilting ball variator continuously variable transmission
WO2014039447A1 (en) 2012-09-06 2014-03-13 Dana Limited Transmission having a continuously or infinitely variable variator drive
US9599204B2 (en) 2012-09-07 2017-03-21 Dana Limited Ball type CVT with output coupled powerpaths
CN104769328B (zh) 2012-09-07 2017-08-25 德纳有限公司 包括行星齿轮组的球型cvt/ivt
CN104769326B (zh) 2012-09-07 2017-04-19 德纳有限公司 包括直接驱动模式的球型cvt
US8986150B2 (en) 2012-09-07 2015-03-24 Dana Limited Ball type continuously variable transmission/infinitely variable transmission
WO2014039900A1 (en) 2012-09-07 2014-03-13 Dana Limited Ball type cvt with powersplit paths
US9556943B2 (en) 2012-09-07 2017-01-31 Dana Limited IVT based on a ball-type CVP including powersplit paths
WO2014078583A1 (en) 2012-11-17 2014-05-22 Dana Limited Continuously variable transmission
WO2014124063A1 (en) 2013-02-08 2014-08-14 Microsoft Corporation Pervasive service providing device-specific updates
EP2971859A4 (de) 2013-03-14 2016-12-28 Dana Ltd Stufenloses kugelgetriebe
EP2971860A4 (de) 2013-03-14 2016-12-28 Dana Ltd Stufenloses getriebe und unendlich variabler antrieb für ein stufenloses getriebe
CN105339705B (zh) 2013-06-06 2018-03-30 德纳有限公司 三模式前轮驱动和后轮驱动行星齿轮无级变速传动装置
WO2015073883A1 (en) 2013-11-18 2015-05-21 Dana Limited Infinite variable transmission with planetary gear set
US10088022B2 (en) 2013-11-18 2018-10-02 Dana Limited Torque peak detection and control mechanism for a CVP
EP3158230A4 (de) 2014-06-17 2018-03-07 Dana Limited Stufenloses multimore-geländeplanetengetriebe mit unendlich stufenlosem getriebe und direkt stufenlosem getriebe
US10864811B2 (en) * 2015-04-10 2020-12-15 Atul A. Ranade Toroidal transmission system for hybrid vehicles
US10030594B2 (en) 2015-09-18 2018-07-24 Dana Limited Abuse mode torque limiting control method for a ball-type continuously variable transmission
CN105840755B (zh) * 2016-04-08 2017-12-29 邵阳学院 一种环布双锥台摩擦式无级自动变速装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2140012A (en) * 1936-02-26 1938-12-13 Frank A Hayes Variable speed power transmission mechanism
DE740071C (de) * 1934-12-05 1943-10-11 Piv Antrieb Reimers Kg Werner Getriebeanordnung
JPH02163553A (ja) * 1988-12-16 1990-06-22 Nissan Motor Co Ltd トロイダル型無段変速機

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3684065A (en) * 1970-11-23 1972-08-15 Gen Motors Corp Transmission and clutch control
US3713353A (en) * 1971-02-03 1973-01-30 Gen Motors Corp Transmission
US3739658A (en) * 1971-06-07 1973-06-19 Gen Motors Corp Transmission
GB8720639D0 (en) * 1987-09-02 1987-10-07 Lcvt Ltd Continuously variable transmission

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE740071C (de) * 1934-12-05 1943-10-11 Piv Antrieb Reimers Kg Werner Getriebeanordnung
US2140012A (en) * 1936-02-26 1938-12-13 Frank A Hayes Variable speed power transmission mechanism
JPH02163553A (ja) * 1988-12-16 1990-06-22 Nissan Motor Co Ltd トロイダル型無段変速機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KRAUS, J.-H., KRAUS, C.-E., GRES, M.-E., SAE-Paper 751180 v. 28.1.1975 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102305260A (zh) * 2011-08-23 2012-01-04 蔡元奇 膜式大行程单向弹簧机构
CN102305260B (zh) * 2011-08-23 2013-01-02 蔡元奇 膜式大行程单向弹簧机构

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04224352A (ja) 1992-08-13
JP2768012B2 (ja) 1998-06-25
DE4140865A1 (de) 1992-07-02
US5230670A (en) 1993-07-27

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