WO2011116741A2 - Kegelscheibenumschlingungsgetriebe - Google Patents

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WO2011116741A2
WO2011116741A2 PCT/DE2011/000246 DE2011000246W WO2011116741A2 WO 2011116741 A2 WO2011116741 A2 WO 2011116741A2 DE 2011000246 W DE2011000246 W DE 2011000246W WO 2011116741 A2 WO2011116741 A2 WO 2011116741A2
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WO
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gear
pulley
conical
shaft
reverse gear
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PCT/DE2011/000246
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French (fr)
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WO2011116741A3 (de
Inventor
Andreas Baumgartner
Elmar Lorenz
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication of WO2011116741A3 publication Critical patent/WO2011116741A3/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing

Definitions

  • the invention relates to a conical-pulley belt drive having a first and a second set of conical disks, each of which is associated with a shaft and drivingly connected to one another by a belt, such that the transmission ratio is infinitely variable, and with a reversing device.
  • German Offenlegungsschrift DE 198 57 708 A1 discloses a conical-pulley transmission with a direction-reversing device which is arranged downstream of the second pulley set in the axial direction.
  • Axial means in the direction or parallel to the axis of rotation of one of the disc sets.
  • the object of the invention is to provide a conical-pulley transmission according to the preamble of claim 1, which is simple in construction and inexpensive to produce.
  • the conical-disk belt transmission according to the invention should require less installation space in the axial direction than conventional belt pulley belt transmissions.
  • the object is in a conical-pulley belt transmission having a first and a second set of conical disks, each of which is associated with a shaft and drivingly connected to one another by a belt, that the ratio is infinitely adjustable, and with a reversing device reversed, achieved by the reversing device Forward gear and a reverse gear comprises, which are rotatably connected via a synchronizer selectively with the shaft of one of the disc sets.
  • the conical-pulley transmission is also known as CVT transmission (Continuously Variable Transmission). Such transmissions can be installed longitudinally or transversely in a motor vehicle.
  • a preferred embodiment of the conical-pulley belt transmission is characterized in that the forward gear and the reverse gear are rotatably mounted on the shaft of one of the pulley sets.
  • the two gears are preferably designed as spur gears, which are mounted, for example by means of plain bearings, on the shaft of the associated pulley set.
  • the spur gear is a substantially cylindrical gear with axially stationary teeth.
  • a further preferred embodiment of the cone pulley belt transmission is characterized in that the synchronizer is arranged in the axial direction between the forward gear and the reverse gear.
  • the synchronizer is preferably exactly as or similar to the case of conventional manual transmissions and, for example, via a shift gate or shift sleeve, manually switchable.
  • Another preferred embodiment of the belt pulley belt transmission is characterized in that the synchronizer has a neutral position in which the forward gear and the reverse gear are decoupled from the shaft of the associated pulley set.
  • the above object is in a conical-pulley belt transmission according to the preamble of claim 1, in particular according to the embodiments described above, alternatively or additionally solved in that the Wheelraumsummondein- direction associated with the second set of discs and overlapping in the axial direction to the first set of wheels, a torque sensor of the first pulley set, and / or a starting clutch is arranged, which is connected upstream of the first pulley set.
  • the reversing device according to the invention is preferably arranged so that no additional axial space for the direction of rotation reversing device is required.
  • the direction of rotation reversing device according to the invention is particularly advantageously arranged in an axial installation space section which is suitable for already existing parts of the conical disk winding. transmission, such as the first pulley, the torque sensor and / or the starting clutch is required.
  • a further preferred embodiment of the cone pulley belt transmission is characterized in that the reverse gear is coupled via a toothed chain with a further reverse gear, which is rotatably connected to an intermediate shaft.
  • a further preferred embodiment of the cone pulley belt transmission is characterized in that the forward gear meshes with another forward gear, which is rotatably connected to the intermediate shaft. Via the intermediate shaft, the torque transmitted by the conical-pulley transmission can be transmitted directly or indirectly to the drive wheels.
  • a further preferred embodiment of the cone pulley belt transmission is characterized in that in the axial direction between the further forward gear and the further reverse gear, a transmission output gear is rotatably connected to the intermediate shaft.
  • the transmission output gear is preferably integrally connected to the intermediate shaft.
  • a further preferred embodiment of the cone pulley belt transmission is characterized in that the transmission output gear is coupled to a spur gear differential. Via the spur gear differential, the torque transmitted by the conical-disk transmission is transmitted to drive shafts of the drive wheels.
  • a further preferred embodiment of the cone pulley belt transmission is characterized in that the forward gear, the reverse gear, the further forward gear and the further reverse gear are designed as spur gears. This has the advantage that little axial space is needed.
  • Figure 1 is a partially simplified representation of a Kegelinfusednumschlingungsge- drive with a reversing device according to the invention in longitudinal section and
  • FIG. 2 shows the conical-pulley belt transmission from FIG. 1 with one end in raddiffe- rential in longitudinal section.
  • a conical-pulley transmission 1 is shown with a first set of conical disc 3 in longitudinal section.
  • the first conical disk set 3, which is indicated in Figure 1 only by two rectangles, is, as seen in Figure 2, coupled by a belt designed as a lashing chain with a second set of conical disk 4.
  • the first conical disk set 3 is preceded by a starting clutch 5.
  • the starting clutch 5 can, as in the German Offenlegungsschrift DE 198 57 708 A1 disclosed conical-pulley, be designed as a hydrodynamic torque converter. However, the starting clutch 5 can also be designed as a multi-disc clutch, as can be seen in the detail visible in FIG. About the starting clutch 5, a prime mover, for example, an internal combustion engine, directly or indirectly, preferably via a torque sensor, with the first set of conical disc 3 drivingly connected.
  • a prime mover for example, an internal combustion engine, directly or indirectly, preferably via a torque sensor, with the first set of conical disc 3 drivingly connected.
  • the second set of conical disks 4 comprises, analogous to the first set of conical disks 3, a first conical disk 6 and a second conical disk 8.
  • the first conical disk 6 is connected, for example by a press fit, firmly with a shaft 9, which is designed as a hollow shaft.
  • the second conical disk 8 of the second conical disk set 4 is displaceable on the shaft 9 in the axial direction relative to the conical disk 6 designated as a fixed disk.
  • Axial means in the direction or parallel to a rotation axis 7 of the shaft 9.
  • the conical disk 8 is also referred to as a spacer because of its axial mobility.
  • An adjustment or contact pressure of the spacer 8 is effected by pressurization via a hydraulic medium.
  • the pressurized hydraulic medium is preferably supplied through the hollow shaft 9.
  • a direction of rotation reversing device 10 is arranged on the shaft 9 adjacent to the second set of conical disks 4.
  • the direction of rotation reversing device 10 comprises a forward gear 11 and a reverse gear 12.
  • the two gears 11 and 12 are designed as spur gears and supported by means of plain bearings 17, 18 rotatably mounted on the shaft 9.
  • the forward gear 11 meshes with a second forward gear 13.
  • the reverse gear 12 is coupled via a toothed chain 15 with a second reverse gear 14.
  • a reversal of the direction of rotation of the second reverse gear 14 relative to the second forward gear 13 is effected in a simple manner.
  • a synchronizer 20 is disposed between the forward gear 11 and the reverse gear 12.
  • the synchronizer 20 serves to compensate for differences in rotational speed between the shaft 9 and the forward gear 11 or the reverse gear 12 before the forward gear 11 or the reverse gear 12 by means of the synchronizer 20 rotatably connected to the shaft 9.
  • the synchronizing device 20 comprises a synchronizer body 21, which is non-rotatably connected to the shaft 9.
  • the synchronizer body 21 is designed substantially as a ring with a T-shaped cross-section.
  • the synchronizer 20 further includes an inner synchronizer ring 23 and an outer synchronizer ring 24 on the side facing the forward gear 11.
  • the synchronizer 20 On the reverse gear 12 side, the synchronizer 20 includes an inner synchronizer ring 25 and an outer synchronizer ring 26.
  • the synchronizer rings 23 to 26 are equipped in pairs with cooperating conical surfaces.
  • the synchronizer rings 23, 24 and 25, 26 are operable by means of locking pieces 28 to synchronize the rotational speeds between the shaft 9 and the forward gear 11 and the reverse gear 12, respectively.
  • the actuation of the synchronizer 20 via a shift sleeve 30.
  • the shift sleeve 30 has radially inside an annular groove into which the locking pieces 28 partially engage.
  • the synchronizer 20 is shown in a neutral position in which both the forward gear 11 and the reverse gear 12 are decoupled from the shaft 9.
  • the shaft 9 can be rotatably connected to either the forward gear 11 or the reverse gear 12 after the rotational speeds were synchronized.
  • the reversing device 10 is disposed in an axial portion of the cone pulley belt transmission 1, in which also the starting clutch 5 and partially the first set of conical disks 3 are arranged.
  • This has the advantage that no additional axial space is needed for the reversing device 10. Rather, the direction of rotation reversing device 10 and the starting clutch 5 and partially the first set of conical disks 3 are arranged together in the same axial section of the conical-pulley transmission 1.
  • the second forward wheel 13 and the second rearward wheel 14 are non-rotatably connected to an intermediate shaft 34, which is arranged parallel to the shaft 9 with the second conical disk set 4.
  • the two second gears 13 and 14 are also designed as spur gears and rotatably connected via suitable gears with the intermediate shaft 34, which is designed as a hollow shaft.
  • a toothing or a transmission output gear 35 is formed in the axial direction between the two second or further gears 13 and 14, a toothing or a transmission output gear 35 is formed.
  • the gear 35 meshes with a spur gear 40 to transmit a torque to be transmitted from the intermediate shaft 34 to the spur gear 40 coupled to drive shafts of drive wheels of the motor vehicle.
  • the intermediate shaft 34 is rotatably arranged in a transmission housing 45 of the conical-pulley transmission 1 with the two further toothed wheels 13 and 14.
  • a torque to be transmitted via the starting clutch 5 and the two conical disk sets 3 and 4 is transmitted by the shaft 9 via the synchronizing device 20 to either the forward gear 11 or the reverse gear 12. From the forward gear 11, the torque to be transmitted is transmitted in the forward direction via the further forward gear 13 to the intermediate shaft 34.
  • the torque to be transmitted is transmitted in the reverse direction of rotation to the further reverse gear 14 and the intermediate shaft 34. From the intermediate shaft 34, the torque to be transmitted in the forward direction of rotation or in the reverse direction of rotation is transmitted to the spur gear 40 and the drive shafts of the drive wheels.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten und einem zweiten Kegelscheibensatz, die jeweils einer Welle zugeordnet und durch ein Umschlingungsmittel antriebsmäßig so miteinander verbunden sind, dass die Übersetzung stufenlos verstellbar ist, und mit einer Drehrichtungsumkehreinrichtung. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehrichtungsumkehreinrichtung ein Vorwärtszahnrad und ein Rückwärtszahnrad umfasst, die über eine Synchronisiereinrichtung wahlweise mit der Welle eines der Scheibensätze drehfest verbindbar sind.

Description

Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten und einem zweiten Kegelscheibensatz, die jeweils einer Welle zugeordnet und durch ein Umschlingungs- mittel antriebsmäßig so miteinander verbunden sind, dass die Übersetzung stufenlos verstellbar ist, und mit einer Drehrichtungsumkehreinrichtung.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 57 708 A1 ist ein Kegelscheibenumschlin- gungsgetriebe mit einer Drehrichtungsumkehreinrichtung bekannt, die in axialer Richtung dem zweiten Scheibensatz nachgeordnet ist. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse eines der Scheibensätze.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Kegelscheibenumschlingungsgetriebe in axialer Richtung weniger Bauraum benötigen als herkömmliche Kegelscheibenumschlingungsgetrie- be.
Die Aufgabe ist bei einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten und einem zweiten Kegelscheibensatz, die jeweils einer Welle zugeordnet und durch ein Umschlingungs- mittel antriebsmäßig so miteinander verbunden sind, dass die Übersetzung stufenlos verstellbar ist, und mit einer Drehrichtungsumkehreinrichtung, dadurch gelöst, dass die Drehrichtungsumkehreinrichtung ein Vorwärtszahnrad und ein Rückwärtszahnrad umfasst, die über eine Synchronisiereinrichtung wahlweise mit der Welle eines der Scheibensätze drehfest verbindbar sind. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe wird auch als CVT-Getriebe (Conti- nuously Variable Transmission) bezeichnet. Derartige Getriebe können längs oder quer in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass herkömmliche Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, wie sie zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 57 708 A1 bekannt sind, und die einen Planetengetriebe-Wendesatz umfassen, für eine FronWQueranordnung in einem eher kleinen Kraftfahrzeug ungeeignet sind. Durch die erfindungsgemäße Integration der Synchronisiereinrichtung in das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe kann auch in kleineren Fahrzeugen kostengünstig und bauraumneutral eine FronWQueranordnung eines Kegelscheibenumschlingungsge- triebes mit einem Momentenfühler realisiert werden. Mit Hilfe der Synchronisiereinrichtung kann entweder das Vorwärtszahnrad oder das Rückwärtszahnrad drehfest mit der zugeordneten Welle verbunden werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärtszahnrad und das Rückwärtszahnrad drehbar auf der Welle eines der Scheibensätze angeordnet sind. Die beiden Zahnräder sind vorzugsweise als Stirnräder ausgeführt, die, zum Beispiel mit Hilfe von Gleitlagern, auf der Welle des zugeordneten Scheibensatzes gelagert sind. Als Stirnrad wird ein im Wesentlichen zylindrisches Zahnrad mit axial stehenden Zähnen bezeichnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtung in axialer Richtung zwischen dem Vorwärtszahnrad und dem Rückwärtszahnrad angeordnet ist. Die Synchronisiereinrichtung ist vorzugsweise genau so oder so ähnlich wie bei herkömmlichen Schaltgetrieben ausgeführt und, zum Beispiel über eine Schaltkulisse oder Schaltmuffe, manuell schaltbar.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtung eine Neutralstellung aufweist, in der das Vorwärtszahnrad und das Rückwärtszahnrad von der Welle des zugeordneten Scheibensatzes entkoppelt sind. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Trennung eines Antriebsmotors und der Scheibensätze vom Rest eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Dadurch wird ein Abschleppen des Kraftfahrzeugs vereinfacht.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere gemäß den vorab beschriebenen Ausführungsbeispielen, alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Drehrichtungsumkehrein- richtung dem zweiten Scheibensatz zugeordnet und in axialer Richtung überlappend zu dem ersten Scheibensatz, einem Drehmomentfühler des ersten Scheibensatzes, und/oder einer Anfahrkupplung angeordnet ist, die dem ersten Scheibensatz vorgeschaltet ist. Die erfindungsgemäße Drehrichtungsumkehreinrichtung ist vorzugsweise so angeordnet, dass kein zusätzlicher axialer Bauraum für die Drehrichtungsumkehreinrichtung benötigt wird. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Drehrichtungsumkehreinrichtung in einem axialen Bauraumabschnitt angeordnet, der für bereits vorhandene Teile des Kegelscheibenumschlin- gungsgetriebes, wie den ersten Scheibensatz, den Drehmomentfühler und/oder die Anfahrkupplung, benötigt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rückwärtszahnrad über eine Zahnkette mit einem weiteren Rückwärtszahnrad gekoppelt ist, das drehfest mit einer Zwischenwelle verbunden ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Drehrichtungsumkehr ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärtszahnrad mit einem weiteren Vorwärtszahnrad kämmt, das drehfest mit der Zwischenwelle verbunden ist. Über die Zwischenwelle kann das von dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe übertragene Drehmoment direkt oder indirekt auf die Antriebsräder übertragen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung zwischen dem weiteren Vorwärtszahnrad und dem weiteren Rückwärtszahnrad ein Getriebeausgangszahnrad drehfest mit der Zwischenwelle verbunden ist. Das Getriebeausgangszahnrad ist vorzugsweise einstückig mit der Zwischenwelle verbunden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeausgangszahnrad mit einem Stirnraddifferential gekoppelt ist. Über das Stirnraddifferential wird das von dem Kegelscheibenumschlingungsge- triebe übertragene Drehmoment auf Antriebswellen der Antriebsräder übertragen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärtszahnrad, das Rückwärtszahnrad, das weitere Vorwärtszahnrad und das weitere Rückwärtszahnrad als Stirnräder ausgeführt sind. Das hat den Vorteil, dass wenig axialer Bauraum benötigt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen: Figur 1 eine teilweise vereinfachte Darstellung eines Kegelscheibenumschlingungsge- triebes mit einer erfindungsgemäßen Drehrichtungsumkehreinrichtung im Längsschnitt und
Figur 2 das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe aus Figur 1 mit einem Stirn raddiffe- rential im Längsschnitt.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 1 mit einem ersten Kegelscheibensatz 3 im Längsschnitt dargestellt. Der erste Kegelscheibensatz 3, der in Figur 1 nur durch zwei Rechtecke angedeutet ist, ist, wie man in Figur 2 sieht, durch ein als Laschenkette ausgeführtes Umschlingungsmittel mit einem zweiten Kegelscheibensatz 4 gekoppelt. Dem ersten Kegelscheibensatz 3 ist eine Anfahrkupplung 5 vorgeschaltet.
Die Anfahrkupplung 5 kann, wie bei dem in der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 57 708 A1 offenbarten Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgeführt sein. Die Anfahrkupplung 5 kann aber auch, wie in dem in Figur 1 sichtbaren Ausschnitt zu sehen ist, als Lamellenkupplung ausgeführt sein. Über die Anfahrkupplung 5 ist eine Antriebsmaschine, zum Beispiel eine Brennkraftmaschine, direkt oder indirekt, vorzugsweise über einen Momentenfühler, mit dem ersten Kegelscheibensatz 3 antriebsmäßig verbindbar.
Von dem ersten Kegelscheibensatz 3 wird ein zu übertragendes Drehmoment mit Hilfe der Laschenkette 32 auf den zweiten Kegelscheibensatz 4 übertragen. Der zweite Kegelscheibensatz 4 umfasst, analog zu dem ersten Kegelscheibensatz 3, eine erste Kegelscheibe 6 und eine zweite Kegelscheibe 8.
Die erste Kegelscheibe 6 ist, zum Beispiel durch einen Presssitz, fest mit einer Welle 9 verbunden, die als Hohlwelle ausgeführt ist. Die zweite Kegelscheibe 8 des zweiten Kegelscheibensatzes 4 ist relativ zu der als Festscheibe bezeichneten Kegelscheibe 6 in axialer Richtung auf der Welle 9 verschiebbar. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu einer Drehachse 7 der Welle 9. Die Kegelscheibe 8 wird wegen ihrer axialen Beweglichkeit auch als Wegscheibe bezeichnet. Eine Verstellung beziehungsweise Anpressung der Wegscheibe 8 wird durch Druckbeaufschlagung über ein Hydraulikmedium bewirkt. Das mit Druck beaufschlagte Hydraulikmedium wird vorzugsweise durch die Hohlwelle 9 zugeführt. Durch die Verstellung beziehungsweise axiale Verschiebung der Wegscheiben 8 der beiden Kegelscheibensätze 3 und 4 kann das Übersetzungsverhältnis, in welchem das zu übertragende Drehmoment von der Laschenkette 32 übertragen wird, stufenlos variiert werden.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist benachbart zu dem zweiten Kegelscheibensatz 4 eine Drehrichtungsumkehreinrichtung 10 auf der Welle 9 angeordnet. Die Drehrich- tungsumkehreinrichtung 10 umfasst ein Vorwärtszahnrad 11 und ein Rückwärtszahnrad 12. Die beiden Zahnräder 11 und 12 sind als Stirnräder ausgeführt und mit Hilfe von Gleitlagern 17, 18 drehbar auf der Welle 9 gelagert.
Das Vorwärtszahnrad 11 kämmt mit einem zweiten Vorwärtszahnrad 13. Das Rückwärtszahnrad 12 ist über eine Zahnkette 15 mit einem zweiten Rückwärtszahnrad 14 gekoppelt. Durch die Zahnkette 15 wird auf einfache Art und Weise eine Drehrichtungsumkehrung des zweiten Rückwärtszahnrads 14 gegenüber dem zweiten Vorwärtszahnrad 13 bewirkt.
In axialer Richtung ist zwischen dem Vorwärtszahnrad 11 und dem Rückwärtszahnrad 12 eine Synchronisiereinrichtung 20 angeordnet. Die Synchronisiereinrichtung 20 dient dazu, Drehzahlunterschiede zwischen der Welle 9 und dem Vorwärtszahnrad 11 oder dem Rückwärtszahnrad 12 auszugleichen, bevor das Vorwärtszahnrad 11 oder das Rückwärtszahnrad 12 mit Hilfe der Synchronisiereinrichtung 20 drehfest mit der Welle 9 verbunden wird.
Die Synchronisiereinrichtung 20 umfasst einen Synchronkörper 21 , der drehfest mit der Welle 9 verbunden ist. Der Synchronkörper 21 ist im Wesentlichen als Ring mit einem T-förmigen Querschnitt ausgeführt. Die Synchronisiereinrichtung 20 umfasst des Weiteren auf der dem Vorwärtszahnrad 11 zugewandten Seite einen inneren Synchronring 23 und einen äußeren Synchronring 24. Auf der dem Rückwärtszahnrad 12 zugewandten Seite umfasst die Synchronisiereinrichtung 20 einen inneren Synchronring 25 und einen äußeren Synchronring 26. Die Synchronringe 23 bis 26 sind paarweise mit zusammenwirkenden Konusflächen ausgestattet. Die Synchronringe 23, 24 und 25, 26 sind mit Hilfe von Sperrstücken 28 betätigbar, um die Drehzahlen zwischen der Welle 9 und dem Vorwärtszahnrad 11 beziehungsweise dem Rückwärtszahnrad 12 zu synchronisieren. Die Betätigung der Synchronisiereinrichtung 20 erfolgt über eine Schaltmuffe 30. Die Schaltmuffe 30 hat radial innen eine Ringnut, in welche die Sperrstücke 28 teilweise eingreifen.
In den Figuren 1 und 2 ist die Synchronisiereinrichtung 20 in einer Neutralstellung gezeigt, in welcher sowohl das Vorwärtszahnrad 11 als auch das Rückwärtszahnrad 12 von der Welle 9 entkoppelt sind. Über die Schaltmuffe 30 kann die Welle 9 entweder mit dem Vorwärtszahnrad 11 oder mit dem Rückwärtszahnrad 12 drehfest verbunden werden, nachdem die Drehzahlen synchronisiert wurden.
In Figur 1 sieht man, dass die Drehrichtungsumkehreinrichtung 10 in einem axialen Abschnitt des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 angeordnet ist, in dem auch die Anfahrkupplung 5 und teilweise der erste Kegelscheibensatz 3 angeordnet sind. Das hat den Vorteil, dass für die Drehrichtungsumkehreinrichtung 10 kein zusätzlicher axialer Bauraum benötigt wird. Vielmehr sind die Drehrichtungsumkehreinrichtung 10 und die Anfahrkupplung 5 und teilweise der erste Kegelscheibensatz 3 gemeinsam in demselben axialen Abschnitt des Kegelscheiben- umschlingungsgetriebes 1 angeordnet.
In Figur 2 sieht man, dass das zweite Vorwärtsrad 13 und das zweite Rückwärtsrad 14 drehfest mit einer Zwischenwelle 34 verbunden sind, die parallel zu der Welle 9 mit dem zweiten Kegelscheibensatz 4 angeordnet ist. Die beiden zweiten Zahnräder 13 und 14 sind ebenfalls als Stirnräder ausgeführt und über geeignete Verzahnungen drehfest mit der Zwischenwelle 34 verbunden, die als Hohlwelle ausgeführt ist.
In axialer Richtung zwischen den beiden zweiten oder weiteren Zahnrädern 13 und 14 ist eine Verzahnung oder ein Getriebeausgangszahnrad 35 ausgebildet. Das Zahnrad 35 kämmt mit einem Stirnraddifferential 40, um ein zu übertragendes Drehmoment von der Zwischenwelle 34 auf mit dem Stirnraddifferential 40 gekoppelte Antriebswellen von Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu übertragen. Die Zwischenwelle 34 ist mit den beiden weiteren Zahnrädern 13 und 14 drehbar in einem Getriebegehäuse 45 des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 angeordnet. Ein über die Anfahrkupplung 5 und die beiden Kegelscheibensätze 3 und 4 zu übertragendes Drehmoment wird von der Welle 9 über die Synchronisiereinrichtung 20 entweder auf das Vorwärtszahnrad 11 oder das Rückwärtszahnrad 12 übertragen. Von dem Vorwärtszahnrad 11 wird das zu übertragende Drehmoment in Vorwärtsrichtung über das weitere Vorwärtszahnrad 13 auf die Zwischenwelle 34 übertragen.
Über das Rückwärtszahnrad 2 und die Zahnkette 15 wird das zu übertragende Drehmoment in Rückwärtsdrehrichtung auf das weitere Rückwärtszahnrad 14 und die Zwischenwelle 34 übertragen. Von der Zwischenwelle 34 wird das zu übertragende Drehmoment in Vorwärts- drehrichtung oder in Rückwärtsdrehrichtung auf das Stirnraddifferential 40 und die Antriebswellen der Antriebsräder übertragen.
Bezugszeichenliste
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe erster Kegelscheibensatz
zweiter Kegelscheibensatz
Anfahrkupplung
erste Kegelscheibe
Drehachse
zweite Kegelscheibe
Welle
Drehrichtungsumkehreinrichtung
Vorwärtszahnrad
Rückwärtszahnrad
weiteres Vorwärtszahnrad
weiteres Rückwärtszahnrad
Zahnkette
Gleitlager
Gleitlager
Synchronisiereinrichtung
Synchronkörper
innerer Synchronring
äußerer Synchronring
innerer Synchronring
äußerer Synchronring
Sperrstücke
Schaltmuffe
Laschenkette
Zwischenwelle
Getriebeausgangszahnrad
Stirnraddifferential
Getriebegehäuse

Claims

Patentansprüche
1. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten (3) und einem zweiten (4) Kegelscheibensatz, die jeweils einer Welle (9) zugeordnet und durch ein Umschlingungs- mittel (32) antriebsmäßig so miteinander verbunden sind, dass die Übersetzung stu-. fenlos verstellbar ist, und mit einer Drehrichtungsumkehreinrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsumkehreinrichtung (10) ein Vorwärtszahnrad (11 ) und ein Rückwärtszahnrad (12) umfasst, die über eine Synchronisiereinrichtung (20) wahlweise mit der Welle (9) eines der Scheibensätze (3,4) drehfest verbindbar sind.
2. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärtszahnrad (11 ) und das Rückwärtszahnrad (12) drehbar auf der Welle (9) eines der Scheibensätze (3,4) angeordnet sind.
3. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtung (20) in axialer Richtung zwischen dem Vorwärtszahnrad (11 ) und dem Rückwärtszahnrad (12) angeordnet ist.
4. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtung (20) eine Neutralstellung aufweist, in der das Vorwärtszahnrad (11 ) und das Rückwärtszahnrad (12) von der Welle (9) des zugeordneten Scheibensatzes (3,4) entkoppelt sind.
5. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsumkehreinrichtung (10) dem zweiten Scheibensatz (4) zugeordnet und in axialer Richtung überlappend zu dem ersten Scheibensatz (3) einem Drehmomentfühler des ersten Scheibensatzes (3) und/oder einer Anfahrkupplung (5) angeordnet ist, die dem ersten Scheibensatz (3) vorgeschaltet ist.
6. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückwärtszahnrad (12) über eine Zahnkette (15) mit einem weiteren Rückwärtszahnrad (14) gekoppelt ist, das drehfest mit einer Zwischenwelle (34) verbunden ist.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärtszahnrad (11) mit einem weiteren Vorwärtszahnrad (13) kämmt, das drehfest mit der Zwischenwelle (34) verbunden ist.
8. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung zwischen dem weiteren Vorwärtszahnrad (13) und dem weiteren Rückwärtszahnrad (14) ein Getriebeausgangszahnrad (35) drehfest mit der Zwischenwelle (34) verbunden ist.
9. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeausgangszahnrad (35) mit einem Stirnraddifferential (40) gekoppelt ist.
10. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärtszahnrad (11), das Rückwärtszahnrad (12), das weitere Vorwärtszahnrad (13) und das weitere Rückwärtszahnrad (14) als Stirnräder ausgeführt sind.
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