WO2018177464A1 - Power-split drive train for a mobile machine and method for the power-split drive of a mobile machine - Google Patents

Power-split drive train for a mobile machine and method for the power-split drive of a mobile machine Download PDF

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WO2018177464A1
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Christian PELGER
Heinz Schneider
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Rohs, Ulrich
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Definitions

  • the invention also relates to a method for the power-split drive of a mobile work machine, in which the power components provided on an output shaft by means of a power summation comprise a variator branch with a conical friction ring transmission comprising an input cone, an output cone and a friction ring interacting with the input cone and the output cone, and be changed from a side branch passing the variator branch by means of a releasable coupling.
  • the releasable coupling is in one
  • double clutches are generally designed as non-positive clutches and, in particular, as a rule comprise friction disks or friction disks, in this way structurally simple implementation of two non-positive clutches which are used for the choice between the first driving range and the second driving range should be provided.
  • the at least one releasable coupling is between the outlet of the
  • Output shaft which is arranged at least one releasable coupling or at least one releasable coupling.
  • both of these releasable couplings are non-positive clutches, which is accordingly an overall advantage in terms of elasticity.
  • the use of two non-positive clutches can be structurally simple realized by a double clutch, as already stated above.
  • Figure a power-split drive train in a schematic representation.
  • Actuator 32 of the sub-branch 50 realized, which sits on the input shaft 20, which in turn is formed integrally with the bevel input shaft 46 and the input cone 42. It is understood that in different embodiments, the power split can also be realized in other ways. For example, this can be done via the spur gear 22 or via the drive pinion 24, if this appears appropriate. It is also conceivable that the Variator branch 40 via a gear from a shaft which branches off directly into the secondary branch 50 is diverted.
  • the power summation 60 includes a summing gear 61 having an input
  • the planetary gear 62 includes a sun gear 63, planetary gears 64 which are arranged on a planet carrier 65 and can rotate with the planet carrier 65 to the sun gear 63, and a ring gear 66 which meshes with the planet 64 on the outside thereof.
  • Transmission members of the planetary gear 62 can also be used in other functionality than the inputs 49, 59, the summation gear 61 or as output 79 of the summation gear 61. In each case, the directions of rotation and the gear ratios which are to be used concretely must be taken into account.
  • the dual clutch 69 has two clutches, each as non-positive
  • Clutches are formed, as already explained above, wherein a first of these clutches is able to provide a frictional connection between the output shaft 70 and an input 85 of the dual clutch 69, which in turn via a spur gear 67 with the output gear 78 from the summation gear 61st meshes or is connected to the output 79 of the summation gear 61.
  • this first clutch of the dual clutch 69 ann the first driving range of the drive train 10 can be selected, in which it is closed.
  • the second clutch of the dual clutch 69 is capable of an input 84 of the
  • Double clutch 69 positively to couple with the output shaft 70, which in turn meshes with an output 48 of the variator 40, which is rigidly arranged on the cone output shaft 47 of the output cone 43 and on the sun gear 68.
  • the second driving range can be correspondingly engaged.
  • the conical friction ring 41 directly determines the transmission ratio of the drive train 10 in the second gear, so that the gear ratios are selected such that in the second driving range fast forward driving the mobile machine is realized with the desired spread. In the present embodiment, therefore, the driving behavior in the second driving range is determined directly by the variator branch 40.
  • Variator branch 40 taking into account the direction of rotation reversal due to the spur gear 57 so matched to one another that the output shaft 70 at an intermediate position of the Friction ring 44 stops. In the present embodiment, this is the position shown in the figure, it being understood that depending on the specific design of the drive train 10, this middle position may also lie elsewhere, in which case the ratios in the power summation 60, the variator 40 and the secondary branch 50 should be chosen according to something different.
  • gear ratios are chosen such that in the first driving range only a slow ride, ie a slow forward drive and a slow reverse drive, is possible.
  • the double clutch 69 also allows a very elastic in every way
  • an electric motor / generator 80 via a drive pinion 82 rotatably attached which can be used for example as a hybrid drive. It is likewise conceivable to use or design the electric motor generator 80 merely as a generator in order to provide electrical energy for other purposes of the mobile working machine.
  • Cone input shaft 80 Optional electric motor / generator Cone output shaft 82 Drive pinion of optional E output of variator branch 40 Motor 80

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Abstract

The invention relates to a power-split drive train for a mobile machine having: an input shaft; a power split downstream of the input shaft into a variator branch and a secondary branch passing the variator branch; a power summation which combines the variator branch and the secondary branch again; and an output shaft. There is a cone ring transmission in the variator branch, and the power summation comprises a pick-off gear and at least one disengagable clutch which changes the proportions of the power from the variator branch and from the secondary branch. The drive train is characterised in that the at least one disengagable clutch is a friction clutch, the clutch being implemented as a dual clutch which allows the power proportions to be changed in the most flexible possible way and permits a correspondingly flexible drive train. The invention also relates to a method for the power-split drive of a mobile machine, in which the proportions of the power provided at an output shaft by means of a power summation from a variator branch which has a cone ring transmission comprising an input cone, an output cone and a friction ring which interacts with the input cone and the output cone, and from a secondary branch, which passes the variator branch, are varied by means of a disengagable clutch. The method allows the power proportions to be changed flexibly and also permits a flexible drive train overall if the at least one disengagable clutch is a frictiona clutch and the clutch is implemented as a dual clutch.

Description

Leistungsverzweigter Antriebsstrang für eine mobile Arbeitsmaschine und Verfahren zum leistungsverzweigten Antrieb einer mobilen Arbeitsmaschine  Power-split drive train for a mobile work machine and method for the power-split drive of a mobile work machine
[01] Die Erfindung betrifft einen leistungsverzweigter Antriebsstrang für eine mobileThe invention relates to a power-split drive train for a mobile
Arbeitsmaschine mit einer Eingangs welle, mit einer der Eingangswelle folgenden Leistungsverzweigung in einen Variatorzweig und einen den Variatorzweig passierenden Nebenzweig, mit einer den Variatorzweig und den Nebenzweig wieder summierenden Leistungssummierung und mit einer Ausgangswelle, wobei in dem Variatorzweig ein Kegelreibringgetriebe, welches einen Eingangskegel, einen Ausgangskegel und einen mit dem Eingangskegel und dem Ausgangskegel wechselwirkenden Reibring umfasst, vorgesehen ist und wobei die Leistungssummierung ein Summengetriebe und wenigstens eine die Leistungsanteile des Variatorzweigs und des Nebenzweigs verändernde, lösbare Kupplung umfasst. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum leistungsverzweigten Antrieb einer mobile Arbeitsmaschine, bei welchem die an einer Ausgangwelle mittels einer Leistungssummierung bereitgestellten Leistungsanteile aus einem Variatorzweig mit einem Kegelreibringgetriebe, welches einen Eingangskegel, einen Ausgangskegel und einen mit dem Eingangskegel und dem Ausgangskegel wechselwirkenden Reibring umfasst, und aus einem den Variatorzweig passierenden Nebenzweig mittels einer lösbaren Kupplung verändert werden. Working machine with an input shaft, with one of the input shaft following power split in a Variatorzweig and the Variatorzweig passing side branch, with a Variatorzweig and the Nebenzweig summing power summation and with an output shaft, wherein in the Variatorzweig a conical friction ring, which has an input cone, an output cone and comprising a friction ring interacting with the input cone and the output cone, and wherein the power summation comprises a summation gear and at least one releasable coupling which varies the power components of the variator branch and the secondary branch. The invention also relates to a method for the power-split drive of a mobile work machine, in which the power components provided on an output shaft by means of a power summation comprise a variator branch with a conical friction ring transmission comprising an input cone, an output cone and a friction ring interacting with the input cone and the output cone, and be changed from a side branch passing the variator branch by means of a releasable coupling.
[02] Derartige Antriebsstränge oder Antriebsverfahren sind beispielsweise aus der US[02] Such drive trains or drive methods are known, for example, from the US
7,048,667 B2, der DE 103 03 891 AI, der DE 103 58 114 AI, der DE 103 02 992 AI und der DE 10 2011 080 060 AI bekannt. 7,048,667 B2, DE 103 03 891 AI, DE 103 58 114 AI, DE 103 02 992 AI and DE 10 2011 080 060 AI known.
[03] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen leistungsverzweigten Antriebsstrang für eine mobile Arbeitsmaschine und ein Verfahren zum leistungsverzweigten Antrieb einer mobilen Arbeitsmaschine bereitzustellen, die eine Veränderung der Leistungsanteile und auch den gesamten Antriebsstrang möglichst elastisch ermöglicht. [03] It is an object of the present invention to provide a power-split drive train for a mobile work machine and a method for power-split drive a mobile machine, which allows a change of the power components and the entire drive train as elastic as possible.
[04] Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen leistungsverzweigten Antriebsstrang für eine mobile Arbeitsmaschine und ein Verfahren zum leistungsverzweigten Antrieb einer mobilen Arbeitsmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. [05] Ein leistungsverzweigter Antriebsstrang für eine mobile Arbeitsmaschine mit einerThe object of the invention is achieved by a power-split drive train for a mobile work machine and a method for power-split drive a mobile machine with the features of the independent claims. Further, possibly also independent thereof, advantageous embodiments can be found in the subclaims and the following description. [05] A power-split powertrain for a mobile work machine with a
Eingangs welle, mit einer der Eingangs welle folgenden Leistungs Verzweigung in einen Variatorzweig und einen den Variatorzweig passierenden Nebenzweig, mit einer den Variatorzweig und den Nebenzweig wieder summierenden Leistungssummierung und mit einer Ausgangs welle, wobei in dem Variatorzweig ein Kegelreibringgetriebe, welches einen Eingangskegel, einen Ausgangskegel und einen mit dem Eingangskegel und dem Ausgangskegel wechselwirkenden Reibring umfasst, vorgesehen ist und wobei die Leistungssummierung ein Summengetriebe und wenigstens eine die Leistungsanteile des Variatorzweigs und des Nebenzweigs verändernde, lösbare Kupplung umfasst, welcher Antriebsstrang sich dadurch auszeichnet, dass die wenigstens eine lösbare Kupplung eine kraftschlüssige Kupplung ist, wobei die lösbare Kupplung in einer Doppelkupplung realisiert ist, ermöglicht eine Veränderung der Leistungsanteile in möglichst elastischer Weise sowie einen entsprechend elastischen Antriebsstrang. Input shaft, with one of the input shaft following power branch into a Variatorzweig and the Variatorzweig passing side branch, with a Variatorzweig and the Nebenzweig summing power summation and an output shaft, wherein in the variator branch a conical friction ring gear, which has an input cone, an output cone and a friction ring interacting with the input cone and the output cone, and wherein the power summation comprises a summation gear and at least one releasable clutch that varies the power components of the variator branch and the secondary branch, which drivetrain is characterized in that the at least one releasable clutch has a force-locking coupling Clutch is, wherein the releasable coupling is realized in a double clutch, allows a change in the power components in the most elastic manner possible and a correspondingly elastic drive train.
[06] Auch ein Verfahren zum leistungsverzweigten Antrieb einer mobilen Arbeitsmaschine, bei welchem die an einer Ausgangswelle mittels einer Leistungssummierung bereitgestellten Leistungsanteile aus einem Variatorzweig mit einem Kegelreibringgetriebe, welches einen Eingangskegel, einen Ausgangskegel und einen mit dem Eingangskegel und dem Ausgangskegel wechselwirkenden Reibring umfasst, und aus einem den Variatorzweig passierenden Nebenzweig mittels einer lösbaren Kupplung verändert werden, ermöglicht eine elastische Veränderung der Leistungsanteile und auch ein insgesamt elastischen Antriebsstrang, wenn die wenigstens eine lösbare Kupplung eine kraftschlüssige Kupplung ist, wobei die lösbare Kupplung in einer Doppelkupplung realisiert ist. [06] Also a method of power split driving of a mobile work machine, wherein the power components provided on an output shaft by means of power summation comprise a variator branch with a conical friction ring transmission comprising an input cone, an output cone and a friction ring interacting with the input cone and the output cone, and be changed from a variator branch passing side branch by means of a releasable coupling, allows an elastic change of power components and also an overall elastic drive train when the at least one releasable coupling is a frictional coupling, wherein the releasable coupling is realized in a double clutch.
[07] Hierbei ermöglicht die kraftschlüssige Kupplung schon durch ihre ihr eigene[07] In this case, the frictional clutch allows already by their own
Elastizität eine entsprechende Elastizität des gesamten Antriebsstranges und auch die Veränderung der Leistungsanteile. Gerade die in der US 7,048,667 B2 offenbarten Klauenkupplung oder synchronisierte Schaltungen, die jeweils mithin formschlüssige Kupplungen als Kupplungen, mit denen die Leistungsanteile verändert werden, darstellen bedingten eine hohe Inelastizität, die einerseits in dem Schalt- bzw. Kupplungsvorgang und andererseits in der Struktur derartiger formschlüssiger Kupplungen zu finden sind. Elasticity corresponding elasticity of the entire drive train and also the change in performance shares. Especially the claw coupling or synchronized circuits disclosed in US Pat. No. 7,048,667 B2, which in each case form positive clutches as clutches with which the power components are changed, represent a high degree of inelasticity, on the one hand in the switching or coupling process and on the other hand in the structure of such a positive fit Clutches can be found.
[08] Als kraftschlüssige Kupplungen kommen insbesondere Reibscheibenkupplungen oder Lamellenkupplungen in Frage. Auch sind insbesondere Doppelkupplungen entsprechend vorteilhaft, da diese am Markt als kraftschlüssige Kupplungen, insbesondere mit Reibscheiben bzw. -lamellen, zu finden sind und dementsprechende Elastizitäten bereitstellen. [09] Wegen des Variatorzweigs erscheinen kraftschlüssige Kupplungen an sich nicht nötig, da bei der Kopplung der Variatorzweig naturgemäß hinsichtlich seiner Drehzahl synchronisiert werden kann, so dass an sich eine kraftschlüssige Kupplung als unnötiger Aufwand erscheint. Wegen der Elastizität der kraftschlüssigen Kupplung in sich und wegen der Elastizität der jeweiligen Kupplungsvorgänge erscheinen derartige kraftschlüssige Kupplungen jedoch unerwartet vorteilhaft zur Lösung der gestellten Aufgabe. [08] Frictional clutches, in particular, friction disk clutches or multi-plate clutches come into question. Also, in particular double clutches are correspondingly advantageous, since they are to be found on the market as non-positive clutches, in particular with friction disks or disks, and provide corresponding elasticities. Due to the Variatorzweigs non-positive clutches do not appear to be necessary, since in the coupling of the variator can naturally be synchronized in terms of its speed, so that in itself appears a non-positive coupling as unnecessary effort. Because of the elasticity of the non-positive coupling in itself and because of the elasticity of the respective coupling processes, however, such non-positive clutches appear unexpectedly advantageous for solving the problem.
[10] Mittels der lösbaren Kupplung kann vorzugsweise ein erster Fahrbereich für langsame Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt und ein zweiter Fahrbereich für schnelle Vorwärtsfahrt gewählt werden. Insbesondere aus der US 7,048,667 B2 ist ein Wechsel zwischen zwei Fahrbereichen, der mittels der lösbaren Kupplung wählbar sind, bereits bekannt, wobei auch bei der dort dargestellten Anordnung zwei Klauenkupplungen bzw. synchronisierte Schaltungen offenbart ist und der Wechsel zwischen dem ersten Fahrbereich und dem zweiten Fahrbereich jeweils durch Schließen der einen Kupplung und Öffnen der anderen Kupplung realisiert ist. Es versteht sich, dass auch bei vorliegender Lösung die Verwendung einer kraftschlüssigen Kupplung für die lösbare Kupplung nicht ausschließt, dass weitere Kupplungen für einen Wechsel zwischen den beiden Fahrbereichen zur Anwendung kommen. [10] By means of the releasable coupling, a first driving range for slow forward and reverse travel and a second driving range for fast forward travel can preferably be selected. In particular, from US 7,048,667 B2, a change between two driving ranges, which are selectable by means of the detachable clutch, already known, wherein also in the arrangement shown there, two jaw clutches or synchronized circuits is disclosed and the change between the first driving range and the second driving range each realized by closing the one clutch and opening the other clutch. It is understood that even with the present solution, the use of a non-positive coupling for the releasable coupling does not exclude that more clutches are used for a change between the two driving ranges.
[11] Wie bereits vorstehend erwähnt, ist die lösbare Kupplung jeweils in einerAs already mentioned above, the releasable coupling is in one
Doppelkupplung realisiert. Double clutch realized.
[12] Hierbei kann der erste Fahrbereich unter Ausnutzung des Variatorzweigs und desHere, the first driving range using the variator branch and the
Nebenzweigs bei einer mittleren Stellung des Reibringes des Kegelreibringgetriebes einen Stillstand der Ausgangswelle beinhalten. Dieses kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass bei der entsprechenden mittleren Stellung des Reibrings die Leistungsanteile, welche über den Variatorzweig einerseits und den Nebenzweig andererseits laufen, derart durch das Summengetriebe summiert werden, dass sie sich gegenseitig aufheben. Eine entsprechend angetriebene Arbeitsmaschine bleibt dann entsprechend still stehen. Nebenzweigs at a middle position of the friction ring of the conical friction ring gear include a standstill of the output shaft. This can be realized, for example, that at the corresponding mean position of the friction ring, the power components, which run on the variator branch on the one hand and the side branch on the other hand, are so summed by the summation gear that they cancel each other. A correspondingly driven machine then stops accordingly.
[13] Eine Verlagerung des Reibrings entlang der Mantelfläche der Kegel bedingt dann eine Variation des Übersetzungsverhältnisses des Kegelreibringgetriebes und mithin eine Variation des Übersetzungsverhältnisses in dem Variatorzweig, sodass die Arbeitsmaschine in eine Richtung angetrieben wird. Wird der Reibring hingegen auf die andere Seite in Bezug auf die vorstehend erläuterte mittlere Stellung verlagert, so findet eine Drehrichtungsumkehr in der Ausgangswelle und mithin auch der Arbeitsmaschine statt. Durch diese Ausgestaltung kann ein Anfahren sowie ein Richtungswechsel der Antriebsmaschine stufenlos realisiert werden. [14] Darüber hinaus ermöglicht die kraftschlüssige Kupplung insbesondere beiA displacement of the friction ring along the lateral surface of the cones then causes a variation of the transmission ratio of the conical-friction ring transmission and thus a variation of the transmission ratio in the variator branch, so that the working machine is driven in one direction. If, on the other hand, the friction ring is displaced to the other side in relation to the above-explained middle position, a reversal of the direction of rotation takes place in the output shaft and therefore also in the working machine. By this configuration, a start and a change of direction of the drive machine can be realized continuously. In addition, the non-positive coupling allows in particular at
Startvorgängen weiche Kupplungsvorgänge beim Anfahren bzw. beim Starten der Arbeitsmaschine, auch wenn von der vorstehenden Anordnung des Reibrings in einer mittleren Stellung bzw. von einer entsprechend abgestimmten Ausgestaltung des Nebenzweigs, des Variatorzweigs und des Summengetriebes nicht Gebrauch gemacht wird. Starting operations soft coupling operations when starting or when starting the machine, even if it is not made use of the above arrangement of the friction ring in a middle position or of a suitably coordinated configuration of the secondary branch, the Variatorzweigs and the summation gear.
[15] Wie bereits vorstehend erläutert, ist die lösbare Kupplung in einer Doppelkupplung realisiert, zumal entsprechende Doppelkupplungen bereits am Markt erhältlich und hinreichend bekannt sind. Bekannte Doppelkupplungen finden hierbei im Bereich der Kraftfahrzeuge bzw. Arbeitsmaschinen insbesondere in Doppelkupplungsgetrieben Anwendung, bei welchem eine Antriebsleistung wahlweise auf verschiedene Teilwellen eines Doppelkupplungsgetriebe gelegt werden können, sodass die Anwendung einer Doppelkupplung im vorliegenden Fall vorzugsweise in umgekehrte Richtung erfolgt, da vorzugsweise der Abtrieb des Variatorzweigs und des Nebenzweigs in unterschiedlichen Ausgestaltungen auf die Ausgangswelle, also auf lediglich eine Welle, gebracht werden soll. As already explained above, the releasable coupling is realized in a double clutch, especially since corresponding double clutches are already available on the market and are well known. Known dual clutches are used here in the field of motor vehicles or work machines in particular in dual-clutch transmissions, in which a drive power can be placed either on different partial shafts of a dual-clutch transmission, so that the application of a dual clutch in the present case preferably in the reverse direction, preferably because the output of Variatorzweigs and the sub-branch in different configurations to the output shaft, that is to be brought to only one wave.
[16] Da in der Regel Doppelkupplungen als kraftschlüssigen Kupplungen ausgestaltet sind und insbesondere in der Regel Reibscheiben bzw. Reiblamellen umfassen, kann auf diese Weise baulich einfach eine Umsetzung von zwei kraftschlüssigen Kupplungen, welche zur Wahl zwischen dem ersten Fahrbereich und dem zweiten Fahrbereich genutzt werden sollen, bereitgestellt werden. [16] Since double clutches are generally designed as non-positive clutches and, in particular, as a rule comprise friction disks or friction disks, in this way structurally simple implementation of two non-positive clutches which are used for the choice between the first driving range and the second driving range should be provided.
[17] Vorzugsweise umfasst die Leistungssummierung ein Summengetriebe mit zwei[17] Preferably, the power summation comprises a summing gear with two
Eingängen und einem Ausgang, was baulich einfach eine Möglichkeit der Kombination der Leistungsanteile aus dem Variatorzweig und dem Nebenzweig ermöglicht. Hierbei ist dementsprechend vorzugsweise einer der beiden Eingänge mit dem Nebenzweig, der andere der beiden Eingänge mit dem Ausgangskegel oder dem Ausgang des Variatorzweigs und der Ausgang mit der Ausgangswelle wirkverbunden. Hierbei versteht es sich, dass diese Wirkverbindung nicht unmittelbar vorliegen muss, sondern dass hier noch weitere Getriebestufen und insbesondere Kupplungen je nach Erfordernissen vorgesehen sein können. Andererseits versteht es sich, dass die Wirkverbindung nicht rückwärtsgerichtet derart indirekt vorgesehen sein soll, dass jeweils weitere Baugruppen aus der Gruppe aus Variatorzweig, Nebenzweig und Antriebswelle hieran beteiligt wären; insofern soll die Wirkrichtung in Richtung des Antriebsstranges von dessen Eingangswelle zu dessen Ausgangswelle gerichtet sein. Ebenso versteht es sich, dass ggf. noch ergänzende Zweige, wie beispielsweise eine Wirkverbindung zwischen dem Variatorzweig und der Abtriebswelle oder auch zwischen dem Nebenzweig und der Abtriebswelle je nach konkreter Auslegung des Antriebsstrangs bzw. des Antriebsverfahren vorgesehen sein können. Auch versteht es sich, dass je nach konkreter Auslegung des Antriebsstrangs bzw. des Antriebsverfahren Kupplungen vor oder hinter dem Summengetriebe angeordnet sein können. Inputs and an output, which structurally allows easy way of combining the power components from the Variator branch and the secondary branch. Accordingly, preferably one of the two inputs to the auxiliary branch, the other of the two inputs to the output cone or the output of the variator and the output to the output shaft is operatively connected. It is understood that this operative connection does not have to be present immediately, but that here further gear stages and in particular couplings can be provided as required. On the other hand, it is understood that the operative connection should not be so indirectly provided backward that each further components from the group of Variator branch, side branch and drive shaft would be involved in this; In this respect, the effective direction should be directed in the direction of the drive train from the input shaft to the output shaft. Likewise, it is understood that possibly additional branches, such as an operative connection between the Variatorzweig and the output shaft or between the side branch and the output shaft can be provided depending on the specific design of the drive train or the drive method. It is also understood that depending on the specific design of the drive train or the drive method clutches can be arranged in front of or behind the summation gear.
[18] Vorzugsweise ist die wenigstens eine lösbare Kupplung zwischen dem Ausgang desPreferably, the at least one releasable coupling is between the outlet of the
Summengetriebes und der Ausgangswelle angeordnet. Hierdurch kann auf baulich einfache Weise sichergestellt sein, dass die Leistung über die Kupplung auf die Ausgangswelle gebracht wird, sodass die Vorteile der Elastizität, wie sie eingangs erläutert wurden, auch in möglichst großem Maße ausgenutzt werden können. Dieses gilt insbesondere dann, wenn bei der Verwendung zweier lösbarer Kupplungen beide lösbare Kupplungen derart angeordnet sind, dass in den jeweiligen Fahrbereichen, in denen diese Kupplungen geschlossen sind, sämtliche Leistungsanteile, die auf die Ausgangswelle gebracht werden, auch über diese Kupplungen laufen. Letzteres ist bei der Anordnung nach der US 7, 048,667 nicht der Fall, da im Falle einer verzweigten Leistung keine Kupplung zwischen dem dort zur Anwendung kommenden Kegelreibringgetriebe und der Ausgangswelle zu finden ist. Summed gear and the output shaft arranged. This can be ensured in a structurally simple manner that the power is brought to the output shaft via the coupling, so that the advantages of elasticity, as explained above, can also be utilized to the greatest extent possible. This applies in particular if, when using two detachable couplings, both detachable couplings are arranged such that in the respective driving ranges in which these couplings are closed, all power components which are brought onto the output shaft also pass over these couplings. The latter is not the case with the arrangement according to US Pat. No. 7,048,667, since in the case of a branched power no coupling can be found between the conical friction ring transmission used there and the output shaft.
[19] Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn zwischen dem Ausgangskegel und derAccordingly, it is advantageous if between the output cone and the
Ausgangswelle die wenigstens eine lösbare Kupplung bzw. wenigstens eine lösbare Kupplung, angeordnet ist. Output shaft which is arranged at least one releasable coupling or at least one releasable coupling.
[20] Wie bereits vorstehend angedeutet, ist es von Vorteil, wenn die Leistungs- summierung zwei die Leistungsanteile des Variatorzweigs und des Nebenzweigs verändernde, lösbare Kupplungen umfasst. Durch zwei die Leistungsanteile des Variatorzweigs und des Nebenzweigs verändernde Kupplungen können zwei Fahrbereiche auf baulich einfacher Weise präzise zu und abgeschaltet werden. [20] As already indicated above, it is advantageous if the power summation comprises two detachable couplings which change the power components of the variator branch and the secondary branch. By two clutches changing the power components of the variator branch and the secondary branch, two driving ranges can be precisely switched on and off in a structurally simple manner.
[21] Vorzugsweise sind beide dieser lösbaren Kupplungen kraftschlüssige Kupplungen, was dementsprechend hinsichtlich der Elastizität insgesamt von Vorteil ist. Auch lässt sich der Einsatz zweier kraftschlüssiger Kupplungen durch eine Doppelkupplung baulich einfach realisieren, wie bereits vorstehend dargelegt. Preferably, both of these releasable couplings are non-positive clutches, which is accordingly an overall advantage in terms of elasticity. Also, the use of two non-positive clutches can be structurally simple realized by a double clutch, as already stated above.
[22] Eine Ausgestaltung des Nebenzweigs als starrer Zweig ist in der Regel ausreichend, um die Leistungsverzweigung und deren Vorteile nutzen zu können, wobei die Ausgestaltung eines starrer Zweig in der Regel durch sehr wenige Getriebeglieder realisiert werden kann, was dementsprechend kostengünstig und auch energiesparend sein kann. [23] In dem Nebenzweig kann eine Stirnradstufe vorgesehen sein, welche ansich entsprechend eine Drehrichtungsumkehr bewirkt, was im Zusammenspiel mit einem Kegelreibringgetriebe im Variatorzweig entsprechend vorteilhaft, da dann die Drehrichtungen passen. Darüber hinaus ermöglicht eine Stirnradstufe eine höhere Flexibilität bei der Auswahl der Übersetzungsverhältnisse unter gegebenen räumlichen Bedingungen, da hier das Stirnrad einen geometrischen Ausgleich schaffen kann, obgleich unterschiedliche Durchmesser der mit dem Stirnrad in Eingriff stehenden Getriebeglieder zu Übersetzungszwecken vorgesehen sein können. Kumulativ bzw. alternativ hierzu kann zwischen dem Ausgang des Summengetriebes und der Ausgangswelle eine Stirnradstufe vorgesehen sein, welche dementsprechend eine Drehrichtungsumkehr bedingen bzw. eine größere Anpassungsmöglichkeit hinsichtlich der Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Ausgang des Summengetriebes und der Ausgangswelle ermöglichen kann. In diesem Zusammenhang sei betont, dass ergänzend zu mit der Stirnradstufe gegebene Wälzkörpern auch weitere Getriebeglieder, wie weitere Zahnräder oder Kupplungen oder ähnliches, in den entsprechenden Getriebezweigen vorgesehen seien können. An embodiment of the secondary branch as a rigid branch is usually sufficient to use the power split and its advantages, the design of a rigid branch can be realized usually by very few gear members, which are accordingly cost-effective and energy-efficient can. [23] In the secondary branch, a spur gear stage can be provided, which in turn causes a reversal of rotation, which in combination with a conical friction ring transmission in the variator branch is correspondingly advantageous, since then the directions of rotation will fit. In addition, a spur gear allows greater flexibility in the selection of gear ratios under given spatial conditions, since here the spur gear can create a geometric balance, although different diameters of the gear engaged with the spur gear members can be provided for translation purposes. Cumulatively or alternatively, a spur gear stage can be provided between the output of the summation gear and the output shaft, which accordingly require a reversal of the direction of rotation or a larger adjustment possibility with regard to the gear ratios between the output of the summation gear and the output shaft. In this context, it should be emphasized that, in addition to given with the spur gear rolling elements also other transmission elements, such as other gears or clutches or the like, may be provided in the corresponding transmission branches.
[24] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können. [24] It is understood that the features of the solutions described above or in the claims can optionally also be combined in order to implement the advantages in a cumulative manner.
[25] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt die einzige: [25] Further advantages, objects and features of the present invention will be explained with reference to the following description of exemplary embodiments, which are particularly illustrated in the appended drawing. In the drawing, the only one shows:
Figur einen leistungsverzweigten Antriebsstrang in schematischer Darstellung. Figure a power-split drive train in a schematic representation.
[26] Der in der Figur dargestellte Antriebsstrang 10 umfasst eine Eingangswelle 20 mit einer Leistungsverzweigung 30 in einen Variatorzweig 40 und einen Nebenzweig 50, und eine Leistungssummierung 30, in welcher der Variatorzweig 40 und der Nebenzweig 50 über eine Doppelkupplung 69 auf eine Ausgangswelle 70 wahlweise aktiv geschaltet werden können. The powertrain 10 shown in the figure comprises an input shaft 20 with a power split 30 in a variator branch 40 and a side branch 50, and a power summation 30, in which the variator branch 40 and the side branch 50 via a double clutch 69 to an output shaft 70 optional can be switched active.
[27] Die bei diesem Ausführungsbeispiel zur Anwendung kommende Doppelkupplung[27] The double clutch used in this embodiment
69 umfasst jeweils zwei kraftschlüssige Kupplungen, welche mit Reiblamellen in an sich bekannter Weise öffnen und schließen können. Dementsprechend handelt es sich um jeweils kraftschlüssige Kupplungen, wobei es sich versteht, dass in abweichenden Ausführungsformen auch getrennte Kupplungen, von denen wenigstens eine kraftschlüssig, vorzugsweise beide, kraftschlüssig ausgebildet sein können, vorgesehen sein können. [28] Der Antriebsstrang dient dazu, Antriebsräder 12 einer mobilen Arbeitsmaschine anzutreiben, welche auf einer Antriebsachse 16 sitzen, welche ihrerseits in an sich bekannter Weise durch ein Differenzialgetriebe 14 geteilt ist. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen auch andere Antriebsachsenkonstruktionen zur Anwendung kommen können. Dieses betrifft, je nach Anwendungsfall, ggf. sogar starre Antriebsachsen oder jeweilige Einzelachsen, die dann entsprechend mit der Ausgangswelle 70 des Antriebsstrangs 10 drehantriebsverbunden sind. 69 includes two non-positive clutches, which can open and close with friction plates in a conventional manner. Accordingly, it is in each case non-positive clutches, it being understood that in different embodiments, also separate clutches, of which at least one non-positively, preferably both, may be formed non-positively, may be provided. The drive train is used to drive wheels 12 of a mobile machine, which sit on a drive axle 16, which in turn is divided in a conventional manner by a differential gear 14. It is understood that in other embodiments, other drive axle constructions can be used. This concerns, depending on the application, possibly even rigid drive axles or respective individual axles, which are then connected in accordance with the output shaft 70 of the drive train 10 drehantriebsverbunden.
[29] Der Antriebsstrang 10 seinerseits wird mittels einer Antriebswelle 18 angetrieben, welche beispielsweise die Abtriebswelle eines herkömmlichen Motors darstellen oder mit dieser drehantriebsverbunden sein kann. The drive train 10 in turn is driven by means of a drive shaft 18, which may be, for example, the output shaft of a conventional engine or may be rotationally connected thereto.
[30] Auf dieser Antriebswelle 18 sitzt ein Antriebsritzel 24, welches mit einemOn this drive shaft 18 sits a drive pinion 24, which with a
Stirnradantrieb 22 kämmt, der seinerseits drehfest mit der Eingangswelle 20 verbunden ist. Spur gear 22 meshes, which in turn is rotatably connected to the input shaft 20.
[31] Der Variatorzweig 40 umfasst an sich ein bekanntes Kegelreibringgetriebe 41, welches einen Eingangskegel 42 und einen Ausgangskegel 43 umfasst, die auf parallelen Wellen, einer Kegeleingangswelle 46 und einer Kegelabtriebswelle 47, mit gleichem Kegelwinkel um einen Spalt 45 voneinander beabstandet angeordnet sind. Einer der beiden Kegel 42, 43, bei vorliegendem Ausführungsbeispiel der Eingangskegel 42, wobei in abweichenden Ausführungsformen hier ohne weiteres auch der Ausgangskegel 43 vorgesehen sein kann, wird von einem Reibring 44 umgeben, der mithin durch den Spalt 45 umläuft. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen auch andere Anordnungen der Kegel zueinander und in Bezug auf den Reibring vorgesehen sein können. The variator branch 40 comprises per se a known conical friction ring transmission 41, which comprises an input cone 42 and an output cone 43, which are arranged on parallel shafts, a cone input shaft 46 and a cone output shaft 47, with the same cone angle about a gap 45 spaced from each other. One of the two cones 42, 43, in the present embodiment, the input cone 42, wherein in other embodiments, the output cone 43 may be readily provided here, is surrounded by a friction ring 44, which thus rotates through the gap 45. It is understood that in other embodiments, other arrangements of the cone can be provided to each other and with respect to the friction ring.
[32] Durch die Stellung des Reibrings 44 in axialer Position bzgl. der Kegelwellen 46, 47 bzw. des Spalts 45kann in sich bekannter Weise das Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Kegeln 42, 43 variiert werden, sodass in dem Variatorzweig 40 über die Stellung des Reibrings 44 ein variierendes Übersetzungsverhältnis bereitgestellt ist. By the position of the friction ring 44 in the axial position with respect to the cone shafts 46, 47 and the gap 45 can in a known manner, the transmission ratio between the two cones 42, 43 are varied so that in the variator 40 on the position of the friction ring 44 is provided a varying gear ratio.
[33] Die Leistungsverzweigung 30 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch einenThe power split 30 is in this embodiment by a
Antrieb 32 des Nebenzweigs 50 realisiert, welcher auf der Eingangswelle 20 sitzt, die ihrerseits einstückig mit der Kegeleingangswelle 46 bzw. dem Eingangskegel 42 ausgebildet ist. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen die Leistungsverzweigung auch auf andere Weise realisiert sein kann. Beispielsweise kann diese über den Stirnradantrieb 22 oder auch über das Antriebsritzel 24 erfolgen, wenn dieses sachgerecht erscheint. Ebenso ist es denkbar, dass der Variatorzweig 40 über ein Zahnrad von einer Welle, welche unmittelbar in dem Nebenzweig 50 mündet abgezweigt wird. Actuator 32 of the sub-branch 50 realized, which sits on the input shaft 20, which in turn is formed integrally with the bevel input shaft 46 and the input cone 42. It is understood that in different embodiments, the power split can also be realized in other ways. For example, this can be done via the spur gear 22 or via the drive pinion 24, if this appears appropriate. It is also conceivable that the Variator branch 40 via a gear from a shaft which branches off directly into the secondary branch 50 is diverted.
[34] Die Leistungssummierung 60 umfasst ein Summengetriebe 61 mit einem EingangThe power summation 60 includes a summing gear 61 having an input
49, welcher starr mit der Kegelabtriebswelle 47 verbunden ist, und einen Eingang 59, welcher mit einer Stirnradstufe 57 des Nebenzweigs 50 kämmt. 49, which is rigidly connected to the cone output shaft 47, and an input 59, which meshes with a spur gear stage 57 of the auxiliary branch 50.
[35] Die Stirnradstufe 57 des Nebenzweigs 50 ihrerseits kämmt mit dem Antrieb 32 desThe spur gear stage 57 of the secondary branch 50 in turn meshes with the drive 32 of the
Nebenzweigs 50 und ermöglicht einerseits eine Drehrichtungsumkehr zu dem Eingang 59 des Summengetriebes 61 und andererseits eine hohe Variabilität in Bezug auf die Auslegung des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Nebenzweig und dem Eingang 59 des Summengetriebes 61. Nebenzweigs 50 and allows on the one hand a reversal of direction to the input 59 of the summation gear 61 and on the other hand, a high variability in the interpretation of the transmission ratio between the side branch and the input 59 of the summed gear 61st
[36] Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ist das Summengetriebe 61 durch einIn the present embodiment, the summation gear 61 is a through
Planetengetriebe 62 dargestellt, wobei in abweichenden Ausführungsformen hier sicherlich auch andere bekannte Arten an Summengetrieben vorteilhaft zur Anwendung kommen können. Planetary gear 62 shown, in other embodiments, certainly also other known types of summation gears can be used advantageously.
[37] Das Planetengetriebe 62 umfasst ein Sonnenrad 63, Planetenräder 64, welche auf einem Planetenträger 65 angeordnet sind und mit dem Planetenträger 65 um das Sonnenrad 63 umlaufen können, sowie ein Hohlrad 66, welches mit den Planeten 64 an deren Außenseite kämmt. The planetary gear 62 includes a sun gear 63, planetary gears 64 which are arranged on a planet carrier 65 and can rotate with the planet carrier 65 to the sun gear 63, and a ring gear 66 which meshes with the planet 64 on the outside thereof.
[38] Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel stellt das Hohlrad 66 den Eingang 59 desIn the present embodiment, the ring gear 66, the input 59 of
Summengetriebes 61 dar, während der Eingang 49 des Summengetriebes 61 durch das Sonnenrad 63 dargestellt ist, dessen Sonnenradwelle 68 bei vorliegendem Ausführungsbeispiel einstückig mit der Kegeleingangswelle 46 ausgebildet ist, wobei hier durchaus auch eine Mehrstückigkeit vorgesehen sein kann, was beispielsweise zu Montagezwecken sinnvoll sein könnte; letztlich kommt es hier lediglich auf eine drehfeste Verbindung an. Summed 61, while the input 49 of the master gear 61 is represented by the sun gear 63, the sun gear 68 is integrally formed in the present embodiment with the cone input shaft 46, which may well be provided a multi-piece, which could be useful, for example, for assembly purposes; Ultimately, it depends only on a non-rotatable connection.
[39] Der Planetenträger 65 seinerseits stellt den Ausgang 79 des Summengetriebes dar, und ist mit einem Abtriebsritzel 78 aus dem Summengetriebe 61 drehfest verbunden. The planet carrier 65 in turn represents the output 79 of the summation gear, and is rotatably connected to an output gear 78 from the summation gear 61.
[40] Es versteht sich, dass in einer abweichenden Ausgestaltung die aktivenIt is understood that in a different embodiment, the active
Getriebeglieder des Planetengetriebe 62 auch in anderen Funktionalität als die Eingänge 49, 59, des Summengetriebes 61 bzw. als Ausgang 79 des Summengetriebes 61 genutzt werden können. Hierbei ist jeweils den Drehrichtungen und den Übersetzungsverhältnissen, die konkret zur Anwendung kommen sollen, Rechnung zu tragen. [41] Die Doppelkupplung 69 weist zwei Kupplungen auf, die jeweils als kraftschlüssigeTransmission members of the planetary gear 62 can also be used in other functionality than the inputs 49, 59, the summation gear 61 or as output 79 of the summation gear 61. In each case, the directions of rotation and the gear ratios which are to be used concretely must be taken into account. The dual clutch 69 has two clutches, each as non-positive
Kupplungen ausgebildet sind, wie vorstehend bereits erläutert, wobei eine erste dieser Kupplungen in der Lage ist, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Ausgangswelle 70 und einem Eingang 85 der Doppelkupplung 69 zu schaffen, welcher seinerseits über eine Stirnradstufe 67 mit dem Abtriebsritzel 78 aus dem Summengetriebe 61 kämmt bzw. mit dem Ausgang 79 des Summengetriebes 61 verbunden ist. Durch diese erste Kupplung der Doppelkupplung 69 ann der erste Fahrbereich des Antriebsstrangs 10 ausgewählt werden, in dem diese geschlossen wird. Clutches are formed, as already explained above, wherein a first of these clutches is able to provide a frictional connection between the output shaft 70 and an input 85 of the dual clutch 69, which in turn via a spur gear 67 with the output gear 78 from the summation gear 61st meshes or is connected to the output 79 of the summation gear 61. By this first clutch of the dual clutch 69 ann the first driving range of the drive train 10 can be selected, in which it is closed.
[42] Die zweite Kupplung der Doppelkupplung 69 ist in der Lage, einen Eingang 84 der[42] The second clutch of the dual clutch 69 is capable of an input 84 of the
Doppelkupplung 69 kraftschlüssig mit der Ausgangswelle 70 zu kuppeln, welcher seinerseits mit einem Abtrieb 48 des Variatorzweigs 40 kämmt, der starr auf der Kegelabtriebswelle 47 des Ausgangskegels 43 bzw. auf der Sonnenradwelle 68 angeordnet ist. Durch diese zweite Kupplung der Doppelkupplung 69 lässt sich der zweite Fahrbereich entsprechend einkuppeln. Double clutch 69 positively to couple with the output shaft 70, which in turn meshes with an output 48 of the variator 40, which is rigidly arranged on the cone output shaft 47 of the output cone 43 and on the sun gear 68. By means of this second clutch of the double clutch 69, the second driving range can be correspondingly engaged.
[43] Die Stirnradstufe 67 ermöglicht einerseits eine Drehrichtungsumkehr, sodass in dem ersten Fahrbereich eine gewünschte Drehrichtung an der Doppelkupplung 69 gewährleistet werden kann, auch wenn dieses möglicherweise bei geeigneter Ausgestaltung des ersten Fahrbereichs nicht zwingend notwendig ist. Andererseits gestattet die Stirnradstufe 67 eine höhere Variabilität hinsichtlich der Übersetzungsverhältnisse in dem Getriebezweig zwischen dem Summengetriebe 61 und dem Doppelkupplungsgetriebe 69. Auch die räumliche Anordnung der Getriebeglieder zueinander ist auf Grund der Stirnradstufe 67 an konkrete Erfordernisse leichter anpassbar. [43] The spur gear stage 67 on the one hand enables a reversal of the direction of rotation, so that a desired direction of rotation on the dual clutch 69 can be ensured in the first driving range, even if this is not absolutely necessary with a suitable embodiment of the first driving range. On the other hand, the spur gear 67 allows a higher variability in the gear ratios in the transmission branch between the summation 61 and the dual clutch 69. The spatial arrangement of the gear members each other is due to the spur gear 67 to specific requirements easier to customize.
[44] Durch die starre Ausgestaltung des Getriebezweigs von dem Ausgangskegel 43 zu dem Eingang 84 der Doppelkupplung 69 bestimmt das Kegelreibringgetriebe 41 das Übersetzungsverhältnis des Antriebsstrang 10 in der zweiten Fahrstufe unmittelbar, sodass die Übersetzungsverhältnisse derart gewählt sind, dass in dem zweiten Fahrbereich eine schnelle Vorwärtsfahrt der mobilen Arbeitsmaschine mit der gewünschten Spreizung realisiert ist. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel wird mithin das Fahrverhalten im zweiten Fahrbereich unmittelbar durch den Variatorzweig 40 bestimmt. [44] Due to the rigid design of the transmission branch from the output cone 43 to the input 84 of the dual clutch 69, the conical friction ring 41 directly determines the transmission ratio of the drive train 10 in the second gear, so that the gear ratios are selected such that in the second driving range fast forward driving the mobile machine is realized with the desired spread. In the present embodiment, therefore, the driving behavior in the second driving range is determined directly by the variator branch 40.
[45] Ist hingegen die erste Kupplung geschlossen, so wird die Leistung von dem[45] If, however, the first clutch is closed, the power of the
Summengetriebe 61 auf die Ausgangswelle 70 übertragen. Total transmission 61 transmitted to the output shaft 70.
[46] Hierbei sind die Übersetzungsverhältnisse des Nebenzweigs 50 und des[46] Here, the gear ratios of the sub-branch 50 and the
Variatorzweigs 40 unter Berücksichtigung der Drehrichtungsumkehr auf Grund der Stirnradstufe 57 derart aufeinander abgestimmt, dass die Ausgangswelle 70 bei einer mittleren Stellung des Reibringes 44 stillsteht. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ist dieses die in der Figur dargestellte Stellung, wobei es sich versteht, dass je nach konkreter Auslegung des Antriebsstrang 10 diese mittlere Stellung auch an anderer Stelle liegen kann, wobei dann die Übersetzungsverhältnisse in der Leistungssummierung 60, dem Variatorzweig 40 und dem Nebenzweig 50 entsprechend etwas abweichend gewählt werden sollten. Variator branch 40, taking into account the direction of rotation reversal due to the spur gear 57 so matched to one another that the output shaft 70 at an intermediate position of the Friction ring 44 stops. In the present embodiment, this is the position shown in the figure, it being understood that depending on the specific design of the drive train 10, this middle position may also lie elsewhere, in which case the ratios in the power summation 60, the variator 40 and the secondary branch 50 should be chosen according to something different.
[47] Wandert nunmehr der Reibring 44 aus seiner mittleren Stellung entlang des Spalts[47] Now moves the friction ring 44 from its middle position along the gap
45, so beginnt die Ausgangswelle 70 eine Rotation, wobei die Drehrichtung dieser Rotation davon abhängt, in welche Richtung der Reibring 44 von der mittleren Stellung aus bewegt wird. Auf diese Weise können stufenlose Übergänge zwischen Rückwärtsfahrt, Vorwärtsfahrt und Stillstand realisiert werden. 45, the output shaft 70 starts a rotation, the direction of rotation of this rotation being dependent on the direction in which the friction ring 44 is moved from the central position. In this way stepless transitions between reverse drive, forward drive and standstill can be realized.
[48] Die Übersetzungsverhältnisse sind insgesamt hierbei derart gewählt, dass in dem ersten Fahrbereich lediglich eine langsame Fahrt, also eine langsame Vorwärtsfahrt und eine langsame Rückwärtsfahrt, möglich ist. [48] Overall, the gear ratios are chosen such that in the first driving range only a slow ride, ie a slow forward drive and a slow reverse drive, is possible.
[49] Die Doppelkupplung 69 ermöglicht ebenfalls in jeder Hinsicht ein sehr elastisches[49] The double clutch 69 also allows a very elastic in every way
Ein- und Auskuppeln sowie entsprechend elastische Übergänge zwischen den beiden Fahrbereichen. Auf Grund der Eigenelastizität der Doppelkupplung 69 selbst bei geschlossenen Kupplungen ist auch der Antriebsstrang 10 insgesamt entsprechend elastisch. Engaging and disengaging and corresponding elastic transitions between the two driving ranges. Due to the inherent elasticity of the dual clutch 69, even with the clutches closed, the drivetrain 10 as a whole is correspondingly elastic.
[50] An dem Eingang 84 der Doppelkupplung 69 kann in einer optionalenAt the entrance 84 of the dual clutch 69 can in an optional
Ausführungsvariante ein E-Motor/Generator 80 über ein Antriebsritzel 82 drehfest angesetzt sein, der beispielsweise als Hybridantrieb genutzt werden kann. Ebenso ist es denkbar, den E-Motor- Generator 80 lediglich als Generator zu nutzen bzw. auszugestalten, um hier elektrische Energie für andere Zwecke der mobilen Arbeitsmaschine bereitzustellen. Embodiment variant, an electric motor / generator 80 via a drive pinion 82 rotatably attached, which can be used for example as a hybrid drive. It is likewise conceivable to use or design the electric motor generator 80 merely as a generator in order to provide electrical energy for other purposes of the mobile working machine.
[51] Es versteht sich, dass je nach konkreter Ausgestaltung der Arbeitsmaschine auch an anderer Stelle des Antriebsstrangs 10 noch Abgriffe von Leistung für irgendwelche Aggregate der mobilen Arbeitsmaschine vorgesehen sein können. Bezugszeichenliste: [51] It is understood that depending on the specific design of the work machine 10 also taps of power for any aggregates of the mobile machine can be provided elsewhere in the drive train. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Antriebstrang 57 Stirnradstufe  Drive train 57 spur gear stage
Antriebsrad 59 Eingang des Summengetriebes 61 Differentialgetriebe  Drive wheel 59 Input of the summation gear 61 differential gear
Antriebsachse 30 60 Leistungssummierung  Drive axle 30 60 power summation
Antriebswelle 61 Summengetriebe  Drive shaft 61 total gear
62 Planetengetriebe  62 planetary gear
Eingangswelle 63 Sonnenrad  Input shaft 63 sun gear
Stirnradantrieb 64 Planetenrad  Spur gear drive 64 planetary gear
Antriebsritzel 35 65 Planetenträger  Drive pinion 35 65 planet carrier
66 Hohlrad  66 ring gear
Leistungsverzweigung 67 Stirnradstufe  Power split 67 spur gear
Antrieb des Nebenzweigs 50 68 Sonnenradwelle  Drive of secondary branch 50 68 sun gear shaft
69 Doppelkupplung  69 double clutch
Variatorzweig 40  Variator branch 40
Kegelreibringgetriebe 70 Ausgangswelle  Tapered friction ring gearbox 70 Output shaft
Eingangskegel 78 Abtriebsritzel aus Summengetriebe Ausgangskegel 61  Input cone 78 Output pinion from total gear output cone 61
Reibring 79 Ausgang des Summengetriebes 61 Spalt 45  Friction ring 79 Output of the summation gear 61 gap 45
Kegeleingangswelle 80 optionaler E-Motor/Generator Kegelabtriebswelle 82 Antriebsritzel des optionalen E- Abtrieb des Variatorzweigs 40 Motors 80  Cone input shaft 80 Optional electric motor / generator Cone output shaft 82 Drive pinion of optional E output of variator branch 40 Motor 80
Eingang des Summengetriebes 61 84 Eingang der Doppelkupplung 69 Input of the summation gear 61 84 Input of the double clutch 69
50 85 Eingang der Doppelkupplung 6950 85 input of double clutch 69
Nebenzweig offshoot

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Leistungsverzweigter Antriebsstrang (10) für eine mobile Arbeitsmaschine mit einer Eingangs welle (20), mit einer der Eingangs welle (20) folgenden Leistungs Verzweigung (30) in einen Variatorzweig (40) und einen den Variatorzweig (40) passierenden Nebenzweig (50), mit einer den Variatorzweig (40) und den Nebenzweig (50) wieder summierenden Leistungssummierung (60) und mit einer Ausgangswelle (70), wobei in dem Variatorzweig (40) ein Kegelreibringgetriebe (41), welches einen Eingangskegel (42), einen Ausgangskegel (43) und einen mit dem Eingangskegel (42) und dem Ausgangskegel (43) wechselwirkenden Reibring (44) umfasst, vorgesehen ist und wobei die Leistungssummierung (60) ein Summengetriebe (61) und wenigstens eine die Leistungsanteile des Variatorzweigs (40) und des Nebenzweigs (50) verändernde, lösbare Kupplung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lösbare Kupplung eine kraftschlüssige Kupplung ist, wobei die lösbare Kupplung in einer Doppelkupplung (69) realisiert ist. 1. A power split drive train (10) for a mobile machine with an input shaft (20), with one of the input shaft (20) following power branch (30) in a Variatorzweig (40) and a Variatorzweig (40) passing side branch (50 ), comprising a variator arm (60) summing the variator arm (40) and the slave arm (50), and having an output shaft (70), wherein in the variator arm (40) is a conical friction ring gear (41) having an input taper (42) Output cone (43) and one with the input cone (42) and the output cone (43) interacting friction ring (44) comprises, is provided and wherein the power summation (60) a summation gear (61) and at least one of the power components of the variator branch (40) and of the auxiliary branch (50), comprising a releasable coupling, characterized in that the at least one releasable coupling is a non-positive coupling, wherein the releasable coupling in a double clutch (69 ) is realized.
2. Verfahren zum leistungsverzweigten Antrieb einer mobilen Arbeitsmaschine, bei welchem die an einer Ausgangwelle (70) mittels einer Leistungssummierung (60) bereitgestellten Leistungsanteile aus einem Variatorzweig (40) mit einem Kegelreibringgetriebe (41), welches einen Eingangskegel (42), einen Ausgangskegel (43) und einen mit dem Eingangskegel (42) und dem Ausgangskegel (43) wechselwirkenden Reibring (44) umfasst, und aus einem den Variatorzweig (40) passierenden Nebenzweig (50) mittels einer lösbaren Kupplung verändert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lösbare Kupplung eine kraftschlüssige Kupplung ist, wobei die lösbare Kupplung in einer Doppelkupplung (69) realisiert ist. 2. A method for the power-split drive of a mobile work machine, in which on an output shaft (70) by means of a power summation (60) provided power components from a variator branch (40) with a conical friction ring gear (41), an input cone (42), an output cone ( 43) and a friction ring (44) interacting with the input cone (42) and the output cone (43), and are changed by means of a releasable coupling from a side branch (50) passing the variator branch (40), characterized in that the at least one releasable coupling is a force-locking coupling, wherein the releasable coupling is realized in a double clutch (69).
3. Antriebsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der lösbaren Kupplung ein erster Fahrbereich für langsame Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt und ein zweiter Fahrbereich für schnelle Vorwärtsfahrt gewählt werden kann. 3. Drive method according to claim 2, characterized in that by means of the releasable coupling a first driving range for slow forward travel and reverse travel and a second driving range for fast forward travel can be selected.
4. Antriebsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fahrbereich unter Ausnutzung des Variatorzweig (40) und des Nebenzweigs (50) bei einer mittleren Stellung des Reibringes (44) des Kegelreibringgetriebes (41) einen Stillstand der Ausgangswelle (70) beinhaltet. 4. Drive method according to claim 3, characterized in that the first driving range by utilizing the Variatorzweig (40) and the secondary branch (50) at a middle position of the friction ring (44) of the conical-friction ring transmission (41) includes a standstill of the output shaft (70).
5. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1 oder Antriebsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungssummierung ein Summengetriebe (61) mit zwei Eingängen (49, 59) und einem Ausgang (79) umfasst, wobei einer der beiden Eingänge (59) mit dem Nebenzweig (50), der andere der beiden Eingänge (49) mit dem Ausgangskegel (43) und der Ausgang (79) mit der Ausgangswelle (70) wirkverbunden ist. Drive train (10) according to claim 1 or drive method according to one of claims 2 to 1, characterized in that the power summation comprises a summation gear (61) having two inputs (49, 59) and an output (79), one of the two Inputs (59) with the secondary branch (50), the other of the two inputs (49) with the output cone (43) and the output (79) with the output shaft (70) is operatively connected.
6. Antriebsstrang (10) oder Antriebsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgang (79) des Summengetriebes (61) und der Ausgangswelle (70) die wenigstens eine lösbare Kupplung angeordnet ist. 6. powertrain (10) or drive method according to claim 5, characterized in that between the output (79) of the summation gear (61) and the output shaft (70), the at least one releasable coupling is arranged.
7. Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 1, 1 und 6 oder Antriebsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgangskegel (43) und der Ausgangswelle (70) die wenigstens eine lösbare Kupplung angeordnet ist. 7. Drive train (10) according to any one of claims 1, 1 and 6 or drive method according to one of claims 2 to 6, characterized in that between the output cone (43) and the output shaft (70), the at least one releasable coupling is arranged.
8. Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 1 und 1 bis 7 oder Antriebsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungssummierung (60) zwei die Leistungsanteile des Variatorzweigs (40) und des Nebenzweigs (50) verändernde, lösbare Kupplungen umfasst, welche vorzugsweise beide kraftschlüssige Kupplungen sind. Drive train (10) according to one of Claims 1 and 1 to 7 or drive method according to one of Claims 2 to 7, characterized in that the power summation (60) changes two power components of the variator branch (40) and the secondary branch (50). includes releasable couplings, which are preferably both non-positive clutches.
9. Antriebsstrang (10) oder Antriebsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide lösbare Kupplungen in einer Doppelkupplung (69) realisiert sind. 9. drive train (10) or drive method according to claim 8, characterized in that both releasable couplings in a double clutch (69) are realized.
10. Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 1 und 1 bis 9 oder Antriebsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenzweig (50) ein starrer Zweig ist. 10. Drive train (10) according to any one of claims 1 and 1 to 9 or drive method according to one of claims 2 to 9, characterized in that the secondary branch (50) is a rigid branch.
11. Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 1 und 1 bis 10 oder Antriebsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Nebenzweig (50) und/oder zwischen dem Ausgang des Summengetriebes (61) und der Ausgangswelle (70) eine Stirnradstufe (57, 67) vorgesehen ist. 11. Drive train (10) according to any one of claims 1 and 1 to 10 or drive method according to one of claims 2 to 10, characterized in that in the secondary branch (50) and / or between the output of the summation gear (61) and the output shaft (70) a spur gear (57, 67) is provided.
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