DE102010003945A1

DE102010003945A1 - Transmission device for vehicle, has housing and variator for continuously varying transmission and has secondary power distribution that takes place in planetary gear unit

Info

Publication number: DE102010003945A1
Application number: DE102010003945A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bailly; Jürgen POHLENZ; Thomas Ratzmann; Karl Dr. Grad; Helmut Konrad; Erwin Baur
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2011-01-20

Abstract

The transmission device (3) has a housing (33) and a variator (5) for continuously varying a transmission and has secondary power distribution that takes place in a planetary gear unit (8). The transmission is changed continuously within the transmission area by the variator. Shafts (14,15) of the variator are arranged in a vehicle with orientation aligned in vehicle transverse direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit einem Gehäuse und mit wenigstens einem Variator gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The The invention relates to a transmission device with a housing and with at least one variator according to the Preamble of claim 1 further defined type.

Aus der DE 10 2006 025 348 A1 ist ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem als Hydrostateinrichtung ausgebildeten Variator bekannt. Das Leistungsverzweigungsgetriebe ist mit einem leistungsverzweigenden Planetengetriebe ausgeführt, wobei eine Welle des Planetengetriebes mit einer ersten Welle des Variators wirkverbunden ist und hierüber eine verstellbare Pumpe antreibbar ist. Eine weitere Welle des Planetengetriebes ist über eine Zahnradstufe mit einer zweiten Welle des Variators verbunden, die wiederum mit einem Hydromotor des Variators wirkverbunden ist. Die dritte Welle des Planetengetriebes ist mit einem Getriebeeingang des Leistungsverzweigungsgetriebes gekoppelt, in dessen Bereich das Leistungsverzweigungsgetriebe mit einer Antriebseinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist.From the DE 10 2006 025 348 A1 is a power split transmission with a designed as a hydrostatic variator known. The power split transmission is designed with a power-splitting planetary gear, wherein a shaft of the planetary gear is operatively connected to a first shaft of the variator and an adjustable pump can be driven via this. Another shaft of the planetary gear is connected via a gear stage with a second shaft of the variator, which in turn is operatively connected to a hydraulic motor of the variator. The third shaft of the planetary gear is coupled to a transmission input of the power split transmission, in the region of which the power split transmission can be brought into operative connection with a drive device.

Zusätzlich ist die zweite Welle des Variators mit mehreren Festrädern ausgeführt, welche mit mehreren auf einer Vorgelegewelle angeordneten Losrädern kämmen, wobei die Losräder zur Darstellung verschiedener Fahrbereiche bzw. Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt und wenigstens eines Fahrbereiches für Rückwärtsfahrt über Schaltelemente drehfest mit der Vorgelegewelle verbindbar sind.additionally is the second shaft of the variator with multiple fixed wheels executed, which with several on a countershaft combing arranged loose wheels, the loose wheels to display different driving ranges or translation ranges for forward travel and at least one driving range for reverse drive via switching elements rotatably connected to the countershaft are connected.

Nachteilhafterweise weist das Leistungsverzweigungsgetriebe einen unerwünscht hohen Bauraumbedarf auf, der im Antriebsstrangbereich von Fahrzeugen, wie Mähdreschern oder Traktoren, insbesondere im Bereich von antreibbaren Fahrzeugachsen, nicht im erforderlichen Umfang zur Verfügung steht.Disadvantageously the power split transmission is undesirable high space requirement in the powertrain range of vehicles, such as combine harvesters or tractors, especially in the field of drivable vehicle axles, not to the extent required is available.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Getriebevorrichtung für ein Fahrzeug mit geringem Bauraumbedarf zur Verfügung zu stellen.Of the The present invention is therefore based on the object, a transmission device for a vehicle with a small space requirement available to deliver.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention This object with a transmission device with the features of Claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für Traktoren oder Mähdrescher, ist mit einem Gehäuse und mit wenigstens einem Variator zum stufenlosen Variieren einer Übersetzung sowie mit sekundärer Leistungsverzweigung ausgebildet, die im Bereich einer Planeten getriebeeinrichtung erfolgt. Die Planetengetriebeeinrichtung ist mit einem Getriebeeingang und dem Variator sowie einem Schaltgetriebebereich gekoppelt, mit dem in Verbindung mit dem Variator mehrere Übersetzungsbereiche darstellbar sind, wobei die Übersetzung der Getriebevorrichtung innerhalb der Übersetzungsbereiche über den Variator jeweils stufenlos veränderbar ist.The Transmission device according to the invention for a vehicle, in particular for tractors or combines, is with a housing and with at least one variator for stepless variation of a translation as well as secondary Power split formed, the gear in the range of a planet he follows. The planetary gear device is connected to a transmission input and the variator and a transmission range coupled, with in connection with the variator several translation ranges are representable, the translation of the transmission device within the gear ranges via the variator each is infinitely variable.

Erfindungsgemäß sind die Wellen des Variators in Einbaulage der Getriebevorrichtung in einem Fahrzeug mit einer wenigstens annähernd in Fahrzeugquerrichtung ausgerichteten Orientierung angeordnet, womit die Getriebevorrichtung im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Leistungsverzweigungsgetriebe, bei welchem Wellen des Variators mit in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteter Orientierung angeordnet sind, mit geringerem Bauraumbedarf ausführbar ist.According to the invention the shafts of the variator in installation position of the transmission device in a vehicle with at least approximately in the vehicle transverse direction aligned orientation, bringing the transmission device in comparison to the power split transmission known from the prior art, in which waves of the variator with in the vehicle longitudinal direction aligned orientation are arranged, with less space requirement is executable.

Bei einer weiteren bauraumgünstigen und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform der Getriebevorrichtung ist der Variator in Einbaulage im Fahrzeug seitlich am Gehäuse der Getriebevorrichtung positioniert.at another space-saving and inexpensive producible embodiment of the transmission device is the variator in installation position in the vehicle on the side of the housing the transmission device positioned.

Bei einer ebenfalls kostengünstigen und gusstechnisch einfach herstellbaren Weiterbildung der Getriebevorrichtung ist das Gehäuse zweiteilig ausgebildet. Die zweischalige Ausführung des Gehäuses bietet die Möglichkeit, die beiden Gehäuseteile im Bereich der Trennflächen in einer Aufspannung einfach und mit geringen Bearbeitungszeiten zu bearbeiten. Zusätzlich sind Getriebewellen der Getriebevorrichtung im Bereich von gegenüberliegenden, einfach darstellbaren und einfach zu bearbeitenden Lagerstellen in den Wandungen der beiden Gehäusehälften lagerbar. Auch eine Ölzuführung zur Getriebeschmierung und zur Betätigung von Schaltelementen ist jeweils über eine Gehäusehälfte einfach realisierbar.at a likewise cost-effective and easy casting technology producible development of the transmission device is the housing formed in two parts. The bivalve version of the Housing offers the possibility of the two housing parts easy in the area of the separating surfaces in one clamping and edit with low processing times. additionally are transmission shafts of the transmission device in the area of opposite, easy to display and easy to edit bearings storable in the walls of the two housing halves. Also an oil supply for gear lubrication and for actuating switching elements is each about a housing half easily realized.

Die Planetengetriebeeinrichtung, der Schaltgetriebebereich und eine Achsdifferentialgetriebeeinheit einer antreibbaren Fahrzeugachse eines Fahrzeuges, wie eines Mähdreschers oder eines Traktors, sind bei einer während einer Montage einfach handhabbaren und auch mit geringem Aufwand montierbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung im Gehäuse der Getriebevorrichtung angeordnet.The Planetary gear device, the gearbox range and a Axle differential gear unit of a drivable vehicle axle a vehicle, such as a combine harvester or tractor, are at a easy to handle during assembly and also with little effort mountable embodiment the transmission device according to the invention in the housing arranged the transmission device.

Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, die Planetengetriebeeinrichtung und den Schaltgetriebebereich der Getriebevorrichtung im Gehäuse der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung anzuordnen und die Achsdifferentialgetriebeeinheit einer antreibbaren Fahrzeugachse eines Fahrzeuges in einem separaten Gehäuse anzuordnen Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist die Getriebevorrichtung in einem von der Antriebsachse des Fahrzeuges beabstandeten Bereich positionierbar, in dem der für die Anordnung der Getriebevorrichtung erforderliche Bauraum zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere bei Mähdrescherkonzepten von Vorteil, die im Bereich einer antreibbaren Fahrzeugachse nur wenig Bauraum aufweisen.Alternatively, it is also possible to arrange the planetary gear device and the gearbox portion of the transmission device in the housing of the transmission device according to the invention and to arrange the Achsdifferentialgetriebeeinheit a drivable vehicle axle of a vehicle in a separate housing In this embodiment of the transmission device according to the invention, the transmission device is in a spaced from the drive axle of the vehicle Be rich positionable, in which the space required for the arrangement of the transmission device is available. This is particularly advantageous in combine concepts, which have little space in the area of a drivable vehicle axle.

Wenn die Wellen des Variators wenigstens annähernd parallel zu den Wellen der Planetengetriebeeinrichtung angeordnet sind, ist die Getriebevorrichtung mit geringen äußeren Abmessungen ausführbar.If the waves of the variator at least approximately parallel are arranged to the shafts of the planetary gear device is the transmission device with small outer dimensions executable.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung weist die Planetengetriebeeinrichtung mindestens vier Wellen auf, wobei eine der Wellen mit einer mit der Antriebsmaschine des Mähdreschers in Wirkverbindung bringbaren Getriebeeingangswelle verbunden ist, während eine weitere Welle der Planetengetriebeeinrichtung mit einer der Wellen des Variators und einer Welle des Schaltgetriebebereichs gekoppelt ist und wiederum eine weitere Welle mit einer weiteren Welle des Variators verbunden ist, und wobei eine zusätzliche Welle der Planentengetriebeeinrichtung mit einer weiteren Welle des Schaltgetriebebereiches wirkverbunden ist.at a further advantageous embodiment of the invention Transmission device, the planetary gear device at least four waves, with one of the waves with one with the prime mover the combine harvester operatively engageable transmission input shaft is connected while another shaft of the planetary gear device with one of the shafts of the variator and a shaft of the gearbox range is coupled and turn another wave with another Wave of the variator is connected, and where an additional Shaft of Planentengetriebeeinrichtung with another wave of the gearbox range is operatively connected.

Damit ist die Übersetzungseinstellung im Fahrbetrieb zwischen einem Fahrzeugstillstand bis hin zur Endgeschwindigkeit eines mit der Getriebevorrichtung ausgeführten Mähdreschers stufenlos durchführbar, wobei Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen ohne Zugkraftunterbrechung und bei entsprechender Auslegung der Übersetzungen im Bereich der Planetengetriebeeinrichtung und im Schaltgetriebebereich synchron durchführbar sind.In order to is the translation setting while driving between a vehicle standstill up to the final speed of one with the gear device running combine infinitely feasible, with change between the translation areas without interruption of traction and with appropriate interpretation of the translations in the field of planetary gear device and in the gearbox range are synchronously feasible.

Die Getriebeeingangswelle ist mechanisch mit der Antriebsmaschine koppelbar, wobei die Wirkverbindung zwischen der Getriebeeingangswelle und der Antriebsmaschine vorzugsweise über einen Riementrieb, Gelenkwellen, einen Kettentrieb oder dergleichen darstellbar ist.The Transmission input shaft is mechanically coupled to the prime mover, wherein the operative connection between the transmission input shaft and the Drive machine preferably via a belt drive, drive shafts, a chain drive or the like can be displayed.

Die Antriebsmaschine steht bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung im Bereich des Getriebeeingangs über einen Winkeltrieb mit der Planetengetriebeeinrichtung in Wirkverbindung. Damit ist eine beispielsweise als Brennkraftmaschine ausgeführte Antriebsmaschine in Längsrichtung in einem Fahrzeug mit in Fahrzeugquerrichtung geringem Bauraumbedarf anordenbar.The Drive machine is in a further advantageous embodiment the transmission device according to the invention in the area the transmission input via an angle drive with the planetary gear device in active connection. This is an example as an internal combustion engine running drive machine in the longitudinal direction in a vehicle with low vehicle space requirement in the vehicle transverse direction arranged.

Sind die zur Darstellung der Übersetzungsbereiche vorgesehenen Schaltelemente des Schaltgetriebebereiches jeweils auf einer separaten Welle angeordnet, ist die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung mit geringem konstruktiven Aufwand und kostengünstig herstellbar, da standardisierbare Wellen und Kupplungskombinationen durch die separate Lagerung der Schaltelemente und die verbesserte Integrierbarkeit der Schaltelemente in einen radial begrenzten Bauraum verwendbar sind.are intended to represent the areas of translation Shift elements of the gearbox range each on a separate Arranged shaft is the transmission device according to the invention with little design effort and inexpensive to produce, because standardizable shafts and clutch combinations through the separate storage of the switching elements and the improved integrability the switching elements in a radially limited space usable are.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.Either the features specified in the claims as well in the following embodiments of the transmission device according to the invention specified characteristics are in each case alone or suitable in any combination with each other, the inventive To further develop an object. The respective feature combinations with regard to the further development of the subject matter according to the Invention are not limiting, but essentially have merely exemplary character.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention Transmission device resulting from the claims and in the following with reference to the drawing in principle described embodiments, wherein in the description the various embodiments in favor of clarity for construction and functionally identical components the same reference numerals be used.

Es zeigt:It shows:

1 eine stark schematisierte Darstellung eines Antriebsstranges eines Mähdreschers mit einem Räderschema eines ersten Ausführungsbeispieles der Getriebevorrichtung nach der Erfindung; 1 a highly schematic representation of a drive train of a combine harvester with a wheel scheme of a first embodiment of the transmission device according to the invention;

2 eine 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung; 2 a 1 corresponding representation of a second embodiment of the transmission device according to the invention;

3 eine schematisierte dreidimensionale Einzeldarstellung der Getriebevorrichtung nach der Erfindung; und 3 a schematic three-dimensional detail of the transmission device according to the invention; and

4 eine stark schematisierte Darstellung eines Antriebsstranges eines Traktors mit einem Räderschema eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung. 4 a highly schematic representation of a drive train of a tractor with a wheel scheme of a third embodiment of the transmission device according to the invention.

In 1 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 1 eines Mähdreschers mit einer Antriebsmaschine 2, einer Getriebevorrichtung 3 bzw. einem Mähdreschergetriebe und einem Abtrieb 4 stark schematisiert dargestellt Die Getriebevorrichtung 3 ist mit einem als Hydrostateinrichtung ausgebildeten Variator 5 zum stufenlosen Variieren einer Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 ausgeführt. Ein von der vorliegend als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsmaschine 2 zur Verfügung gestelltes Drehmoment wird im Bereich eines Getriebeeingangs 6 in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet und im Bereich eines Getriebeausgangs 7 aus der Getriebevorrichtung 3 in Richtung des Abtriebs 4 geleitet.In 1 is a vehicle powertrain 1 a combine harvester with a prime mover 2 , a transmission device 3 or a combine drive and an output 4 shown in a very schematic way The transmission device 3 is with a designed as Hydrostateinrichtung variator 5 for continuously varying a transmission ratio of the transmission device 3 executed. An engine designed by the present invention as an internal combustion engine 2 provided torque is in the range of a transmission input 6 into the transmission device 3 initiated and in the area of a gearbox beausgangs 7 from the transmission device 3 in the direction of the output 4 directed.

Das im Bereich des Getriebeeingangs 6 anliegende Drehmoment wird über eine vorliegend als Planetensteg ausgeführte erste Welle 9 der Planetengetriebeeinrichtung 8 eingeleitet. Mit Hilfe der Planetengetriebeeinrichtung 8 wird eine so genannte Leistungsverzweigung des Antriebsmomentes der Antriebsmaschine 2 durchgeführt, wobei das Drehmoment von der ersten Welle 9 der Planetengetriebeeinrichtung auf drehbar auf der Welle 9 gelagerte Doppelplaneten 10 weitergeleitet wird. Die Doppelplaneten 10 kämmen mit zwei jeweils als Sonnenrad ausgeführten Wellen 11, 12 der Planetengetriebeeinrichtung 8 und mit einer als Hohlrad ausgeführten vierten Welle 13 der Planetengetriebeeinrichtung 8.That in the area of the transmission input 6 applied torque is applied via a present case designed as a planetary ridge first wave 9 the planetary gear device 8th initiated. With the help of the planetary gear device 8th becomes a so-called power split of the drive torque of the prime mover 2 performed, with the torque from the first shaft 9 the planetary gear device is rotatable on the shaft 9 stored double planets 10 is forwarded. The double planets 10 combing with two each executed as a sun gear waves 11 . 12 the planetary gear device 8th and with a fourth shaft designed as a ring gear 13 the planetary gear device 8th ,

Das erste Sonnenrad 11 der Planetengetriebeeinrichtung 8 ist mit einer ersten Welle 14 des Variators 5 gekoppelt, während eine zweite Welle 15 des Variators 5 über ein Stirnrad 16 mit einer Außenverzahnung 17 des Hohlrades 13 der Planetengetriebeeinrichtung 8 wirkverbunden ist. Das Hohlrad 13 und ein weiteres Stirnrad 18 der Getriebevorrichtung 3 sind drehbar auf einer drehfest mit dem Sonnenrad 12 verbundenen Welle 19 gelagert, wobei das Stirnrad 18 über ein vorliegend als reibschlüssige Kupplung ausgeführtes Schaltelement 20 drehfest mit der Welle 19 eines Schaltgetriebebereiches 44 der Getriebevorrichtung 3 verbindbar ist.The first sun wheel 11 the planetary gear device 8th is with a first wave 14 of the variator 5 coupled while a second wave 15 of the variator 5 over a spur gear 16 with an external toothing 17 of the ring gear 13 the planetary gear device 8th is actively connected. The ring gear 13 and another spur gear 18 the transmission device 3 are rotatable on a rotation with the sun gear 12 connected shaft 19 stored, with the spur gear 18 via a presently designed as a frictional clutch switching element 20 rotatably with the shaft 19 a gearbox range 44 the transmission device 3 is connectable.

Des Weiteren ist das Hohlrad 13 mit einer zweiten Außenverzahnung 20 ausgeführt, über die das Hohlrad 13 mit einem als Festrad ausgeführten Stirnrad 21 kämmt. Das Stirnrad 18 kämmt wiederum mit einem als Losrad ausgebildeten Stirnrad 22, das über ein weiteres reibschlüssiges Schaltelement 23 drehfest mit einer weiteren Welle 24 der Getriebevorrichtung 3 verbindbar ist. Zusätzlich ist über ein drittes reibschlüssiges Schaltelement 25 ein weiteres als Losrad ausgeführtes Stirnrad 26 drehfest mit der Welle 24 verbindbar.Furthermore, the ring gear 13 with a second external toothing 20 running over the ring gear 13 with a fixed gear designed as a spur gear 21 combs. The spur gear 18 in turn meshes with a spur gear designed as a loose wheel 22 that via another frictional switching element 23 rotatably with another wave 24 the transmission device 3 is connectable. In addition, via a third frictional switching element 25 another as idler gear designed spur gear 26 rotatably with the shaft 24 connectable.

Das Stirnrad 22 kämmt wiederum mit einem drehfest mit einer Achsdifferentialgetriebeeinrichtung 27 einer vorliegend die Hinterachse des Mähdreschers darstellenden antreibbaren Fahrzeugachse 28 des Abtriebs 4 drehfest verbundenen Stirnrad 29, während das Stirnrad 26 über ein Zwischenrad 30 mit einem weiteren ebenfalls drehfest mit der Achsdifferentialgetriebeeinrichtung 27 verbundenen Stirnrad 31 in Wirkverbindung steht.The spur gear 22 in turn meshes with a rotationally fixed with an axle differential gear device 27 a present invention, the rear axle of the combine representing drivable vehicle axle 28 the downforce 4 non-rotatably connected spur gear 29 while the spur gear 26 over a Zwischenrad 30 with another also rotatably with the Achsdifferentialgetriebeeinrichtung 27 connected spur gear 31 is in active connection.

Sowohl die Wellen 14 und 15 des Variators 5 als auch die Wellen 9 bis 13 der Planetengetriebeeinrichtung 8 sowie die weiteren Wellen 19 und 24 der Getriebevorrichtung 3 und auch eine Getriebeeingangswelle 32 der Getriebevorrichtung 3 weisen in Einbaulage der Getriebevorrichtung 3 im Mähdrescher eine wenigstens annähernd parallele Orientierung zur antreibbaren Fahrzeugachse 23 des Abtriebs 4 auf, weshalb die Getriebevorrichtung 3 durch eine kompakte Bauweise gekennzeichnet ist und im Bereich der antreibbaren Fahrzeugachse 28 nur wenig Bauraum beansprucht. Die Getriebevorrichtung 3 und die Achsdifferentialgetriebeeinheit 27 sind vorliegend in einem Gehäuse 33 der Getriebevorrichtung 3 und der Variator 5 ist bauraumgünstig seitlich am Gehäuse 33 der Getriebevorrichtung 3 angeordnet. Damit stellt die Getriebevorrichtung 3 gemäß 1 ein während einer Montage eines Mähdreschers einfach handhabbares und im Bereich der antreibbaren Fahrzeugachse 28 mit geringem Aufwand montierbares Modul dar.Both the waves 14 and 15 of the variator 5 as well as the waves 9 to 13 the planetary gear device 8th as well as the other waves 19 and 24 the transmission device 3 and also a transmission input shaft 32 the transmission device 3 point in installation position of the transmission device 3 in the combine an at least approximately parallel orientation to the drivable vehicle axle 23 the downforce 4 on why the transmission device 3 is characterized by a compact design and in the range of the drivable vehicle axle 28 only little space claimed. The transmission device 3 and the axle differential gear unit 27 are present in a housing 33 the transmission device 3 and the variator 5 is space-saving on the side of the housing 33 the transmission device 3 arranged. This puts the transmission device 3 according to 1 an easy to handle during assembly of a combine harvester and in the drivable vehicle axle 28 with little effort mountable module dar.

Da die Getriebevorrichtung 3 im Bereich der antreibbaren Hinterachse 28 des Mähdreschers angeordnet ist, erfolgt eine Leistungsübertragung von der Antriebsmaschine 2 zu der Getriebevorrichtung 3 vorliegend über einen Riementrieb 34, mit welchem der Fahrzeugantriebsstrang 1 kostengünstig herstellbar ist und gleichzeitig mit hohem Wirkungsgrad betreibbar ist. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Antriebsmaschine 2 über eine Gelenkwelle, eine Kette oder dergleichen mit dem Getriebeeingang 6 zu verbinden.Because the transmission device 3 in the area of the drivable rear axle 28 of the combine harvester, power is transmitted from the prime mover 2 to the transmission device 3 in the present case via a belt drive 34 with which the vehicle drive train 1 is inexpensive to produce and at the same time operable with high efficiency. Depending on the particular application, however, there is also the possibility of the prime mover 2 via a propeller shaft, a chain or the like with the transmission input 6 connect to.

In Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente 20 und 23 ist in der Getriebevorrichtung 3 bzw. in dessen Schaltgetriebebereich 44 ein erster Übersetzungsbereich oder ein zweiter Übersetzungsbereich eingelegt, innerhalb welchen die Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 jeweils über den Variator 5 stufenlos variierbar ist. Das bedeutet, dass bei geschlossenem Schaltelement 23 und gleichzeitig geöffnetem Schaltelement 20 in der Getriebevorrichtung 3 ein erster Übersetzungsbereich durch entsprechende Betätigung des Variators 5 zwischen einer minimalen Übersetzung und einer maximalen Übersetzung stufenlos durchfahrbar ist, während bei geöffnetem Schaltelement 23 und gleichzeitig geschlossenem Schaltelement 20 die Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 innerhalb des zweiten Übersetzungsbereiches zwischen einer unteren Übersetzungsgrenze und einer oberen Übersetzungsgrenze stufenlos variierbar ist.Depending on the transmission capabilities of the switching elements 20 and 23 is in the transmission device 3 or in its gearbox range 44 a first gear range or a second gear range inserted, within which the translation of the transmission device 3 each via the variator 5 is infinitely variable. This means that when the switching element is closed 23 and simultaneously opened switching element 20 in the transmission device 3 a first gear ratio by appropriate operation of the variator 5 is infinitely passable between a minimum ratio and a maximum ratio, while with open switching element 23 and simultaneously closed switching element 20 the translation of the gear device 3 is infinitely variable between a lower translation limit and an upper translation limit within the second translation range.

Die beiden über die Schaltelemente 20 und 23 in der Getriebevorrichtung 3 einlegbaren Übersetzungsbereiche überlappen sich. Um einen Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen synchron und zugkraftunterbrechungsfrei durchführen zu können, wird die Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 im Bereich des Variators 5 auf einen Wert eingestellt, zu dem sich das jeweils zuzuschaltende Schaltelement 20 oder 23 in seinem synchronen Betriebszustand befindet und schlupffrei von seinem vollständig geöffneten Betriebszustand in seien vollständig geschlossenen Betriebszustand überführbar ist, während das zugeschaltete Schaltelement 23 oder 20 von seinem vollständig geschlossenen Betriebszustand in seinen vollständig geöffneten Betriebszustand überführt wird.The two on the switching elements 20 and 23 in the transmission device 3 insertable translation ranges overlap. In order to perform a change between the translation areas synchronously and traction interruption free, the translation of the transmission device 3 in the area of the variator 5 set to a value to which the respectively zuzuschaltende switching element 20 or 23 is in its synchronous operating state and slip-free from its fully open operating state in completely closed senen operating state is feasible, while the switched switching element 23 or 20 is transferred from its fully closed operating state to its fully open operating state.

Der Variator 5 bzw. die Hydrostateinheit der Getriebevorrichtung 3 ist mit zwei jeweils als Pumpe und als Motor betreibbaren hydraulischen Einrichtungen 5A und 5B in Schrägachsenbauart ausgeführt, die über ein gemeinsames Schwenkteil 35 bzw. ein sogenanntes Doppeljoch zwangsgekoppelt sind, und weist somit eine einfache sowie kostengünstige Ansteuerung über nur einen Verstellmechanismus auf. In Abhängigkeit eines Stellwinkels des gemeinsamen Schwenkteils 35 zwischen dem Motor 5A bzw. 5B und der Pumpe 5B bzw. 5A des Variators 5, welches vorliegend zwischen 0 Grad bis ca. 45 Grad verschwenkbar ist, wechseln die Drehzahlen der ersten Welle 14 und der zweiten Welle 15 des Variators 5 in den Endlagen des Schwenkteils 35 jeweils zwischen einem Wellenstillstand und einer maximalen Drehzahl. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Variator mit voneinander unabhängig einstellbaren hydraulischen Einrichtungen ausgebildet ist.The variator 5 or the hydrostatic unit of the transmission device 3 is with two each operated as a pump and as a motor hydraulic devices 5A and 5B executed in Schrägachsenbauart, which has a common pivoting part 35 or a so-called double yoke are positively coupled, and thus has a simple and inexpensive control over only one adjusting mechanism. As a function of a setting angle of the common pivoting part 35 between the engine 5A respectively. 5B and the pump 5B respectively. 5A of the variator 5 , which in the present case is pivotable between 0 degrees to about 45 degrees, change the rotational speeds of the first wave 14 and the second wave 15 of the variator 5 in the end positions of the pivoting part 35 each between a shaft standstill and a maximum speed. Depending on the respective application, however, there is also the possibility that the variator is designed with hydraulic devices which can be set independently of one another.

Über das dritte Schaltelement 26 ist in geschlossenem Betriebszustand in Verbindung mit dem Zwischenrad 30 eine Drehrichtungsumkehr und somit eine Übersetzung für Rückwärtsfahrt des mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Mähdreschers darstellbar, während über die beiden anderen Schaltelemente 20 und 23 jeweils Übersetzungen für Vorwärtsfahrt zur Verfügung gestellt werden.About the third switching element 26 is in closed operating condition in connection with the intermediate gear 30 a reversal of rotation and thus a translation for reverse drive of the vehicle powertrain 1 executed combine, while on the other two switching elements 20 and 23 each translation for forward drive are provided.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 3, welches im Wesentlichen im Bereich des Variators 5, der Planetengetriebeeinrichtung 8 und des Schaltgetriebebereiches der Getriebevorrichtung 3 den gleichen Aufbau aufweist wie die Getriebevorrichtung 3 gemäß 1, weshalb in der nachfolgenden Beschreibung lediglich auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen der Getriebevorrichtung 3 eingegangen wird und bezüglich der weiteren Funktionsweise der Getriebevorrichtung 3 gemäß 2 auf die vorstehende Beschreibung zu 1 verwiesen wird. 2 shows a second embodiment of the transmission device 3 which is essentially in the range of the variator 5 , the planetary gear device 8th and the transmission portion of the transmission device 3 has the same structure as the transmission device 3 according to 1 Therefore, in the following description, only the differences between the two embodiments of the transmission device 3 is received and with respect to the further operation of the transmission device 3 according to 2 to the above description 1 is referenced.

Getriebeeingangsseitig ist die Getriebevorrichtung 3 gemäß 2 mit einem zweistufigen Wendegetriebe 36 ausgebildet, in deren Bereich eine Drehrichtung der Getriebeeingangswelle 32 zur Darstellung einer Vorwärtsfahrt und einer Rückwärtsfahrt eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgebildeten Fahrzeuges anforderungsgemäß wechselbar ist. Hierfür ist die Getriebevorrichtung 3 im Bereich des Wendegetriebes 36 mit zwei weiteren Schaltelementen 37 und 38 ausgeführt, über die die Getriebeeingangswelle 32 entweder über das drehfest mit der Getriebeeingangswelle 32 verbundene Festrad 39 und ein damit kämmendes weiteres Festrad 40 und ein über das Schaltelement 37 drehfest mit dem Festrad 40 verbindbares Losrad 41 mit dem Planetenträger 9 der Planetengetriebeeinrichtung 8 oder über das drehfest mit dem Festrad 39 über das Schaltelement 38 verbindbare Losrad 42 mit der Welle 9 der Planetengetriebeeinrichtung 8 in Wirkverbindung bringbar ist.Transmission input side is the transmission device 3 according to 2 with a two-stage reverse gear 36 formed, in the region of a rotational direction of the transmission input shaft 32 for showing a forward drive and a reverse drive one with the vehicle drive train 1 trained vehicle is changeable according to requirements. This is the transmission device 3 in the area of the reversing gear 36 with two other switching elements 37 and 38 executed, over which the transmission input shaft 32 either via the rotationally fixed to the transmission input shaft 32 connected fixed wheel 39 and a combing further fixed wheel 40 and a via the switching element 37 rotatably with the fixed wheel 40 connectable idler gear 41 with the planet carrier 9 the planetary gear device 8th or about the rotation with the fixed wheel 39 over the switching element 38 connectable idler gear 42 with the wave 9 the planetary gear device 8th can be brought into operative connection.

Die getriebeeingangsseitige Anordnung des Wendegetriebes 36 zwischen der Antriebsmaschine 2 und der Planetengetriebeeinrichtung 8 bietet die Möglichkeit, den getriebeausgangsseitig vorgesehenen Riementrieb zwischen der Getriebevorrichtung 3 und der Achsdifferentialgetriebeeinheit 27 sowohl im Vorwärtsfahrtbetrieb als auch im Rückwärtsfahrtbetrieb zu nutzen und den Fahrzeugantriebsstrang 1 mit hohem Wirkungsgrad betreiben zu können.The transmission input side arrangement of the reversing gear 36 between the prime mover 2 and the planetary gear device 8th offers the possibility of the drive output side provided belt drive between the transmission device 3 and the axle differential gear unit 27 in both forward drive and reverse drive modes and the vehicle driveline 1 to operate with high efficiency.

Die Getriebevorrichtung 3 ist bei dem in 2 dargestellten Fahrzeugantriebsstrang 1 beabstandet von der antreibbaren Fahrzeugachse 28 angeordnet und von der Achsdifferentialgetriebeeinheit 27 getrennt im Mähdrescher positioniert, da der im Bereich der Fahrzeugachse 28 zur Verfügung stehende Bauraum für die Getriebevorrichtung 3 nicht geeignet ist. Der Getriebeausgang 7 der Getriebevorrichtung 3 ist vorliegend über einen Riementrieb 43 mit der Achsdifferentialgetriebeeinheit 27 gekoppelt, wobei anstelle des Riementriebs 43 auch andere geeignete Übertragungsmittel, wie eine Gelenkwelle, ein Kettentrieb oder dergleichen, vorgesehen werden können.The transmission device 3 is at the in 2 illustrated vehicle drive train 1 spaced from the drivable vehicle axle 28 arranged and from the axle differential gear unit 27 positioned separately in the combine harvester, as in the area of the vehicle axle 28 available space for the transmission device 3 not suitable. The transmission output 7 the transmission device 3 is present via a belt drive 43 with the axle differential gear unit 27 coupled, where instead of the belt drive 43 Other suitable transmission means, such as a propeller shaft, a chain drive or the like, can be provided.

Die Trennung der Getriebevorrichtung 3 von der Achsdifferentialgetriebeeinheit 27 bietet den Vorteil, dass die Achsdifferentialgetriebeeinheit auf einfache und kostengünstige Art und Weise in bauraumgünstigen Bereichen des Mähdreschers unabhängig von der Antriebsachse 28 anordenbar ist, wenn im Bereich der antreibbaren Fahrzeugachse 28 beispielsweise lediglich ein reduzierter Bauraumbedarf zur Verfügung steht. Des Weiteren ist die Getriebevorrichtung 3 im Bereich der Antriebsmaschine 2 anordenbar, womit die stufenlos einstellbare Abtriebsdrehzahl der Getriebevorrichtung 3 im Mähdrescher im Bereich einer zentralen Stelle für weitere Fahrzeugfunktionen bereitgestellt werden kann.The separation of the transmission device 3 from the axle differential gear unit 27 offers the advantage that the axle differential gear unit in a simple and cost-effective manner in space-favorable areas of the combine regardless of the drive axle 28 can be arranged, if in the range of the drivable vehicle axle 28 For example, only a reduced space requirement is available. Furthermore, the transmission device 3 in the area of the prime mover 2 can be arranged, bringing the continuously variable output speed of the transmission device 3 can be provided in the combine in the area of a central location for other vehicle functions.

Eine vereinfachte dreidimensionale Einzelansicht der Getriebevorrichtung 3 gemäß 1 ist in 3 gezeigt. Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass das Gehäuse 33 der Getriebevorrichtung 3 zweiteilig bzw. zwei schalig ausgeführt ist und die Trennebene zwischen den beiden Gehäuseteilen 33A, 33B in Einbaulage der Getriebevorrichtung 3 in Fahrzeuglängsrichtung verläuft und parallel zu einer Fahrzeughochachse des Mähdreschers orientiert ist. Die gusstechnisch einfach herstellbare zweischalige Ausführung des Gehäuses 33 ist aufgrund der parallelen Anordnung der Wellen 9 bis 13 der Planetengetriebeeinrichtung 8, der Wellen 14 und 15 des Variators 5 und der weiteren Wellen 19 und 24 der Getriebevorrichtung 3 zu der antreibbaren Fahrzeugachse 28 möglich.A simplified three-dimensional single view of the transmission device 3 according to 1 is in 3 shown. From the illustration according to 3 shows that the case 33 the transmission device 3 two-part or two-shell is executed and the parting plane between the two housing parts 33A . 33B in installation position of the transmission device 3 runs in the vehicle longitudinal direction and parallel to a vertical axis of the combine harvester ori is entrapped. The easy-to-produce two-shell design of the housing 33 is due to the parallel arrangement of the waves 9 to 13 the planetary gear device 8th , the waves 14 and 15 of the variator 5 and the other waves 19 and 24 the transmission device 3 to the drivable vehicle axle 28 possible.

Des Weiteren sind die mittels eines Gießverfahrens hergestellten. Gehäuseteile 33A, 33B fertigungstechnisch auf einfache Art und Weise nach dem Gießprozess in einer Aufspannung bearbeitbar, da die zu bearbeitenden Trennflächen der Gehäuseteile 33A, 33B parallel zur Ebene der Stirnräder 29 und 31 der Achsdifferentialgetriebeeinheit 27 liegen, die Antriebsräder der Achsdifferentialgetriebeeinheit 27 darstellen.Furthermore, the produced by a casting process. housing parts 33A . 33B Manufacturing technology in a simple manner after the casting process in a single edit, since the to be processed interfaces of the housing parts 33A . 33B parallel to the plane of the spur gears 29 and 31 the axle differential gear unit 27 lie, the drive wheels of the axle differential gear unit 27 represent.

Die Lagerung der Wellen 10 bis 13 der Planetengetriebeeinrichtung 8, der Wellen 14 und 15 des Variators 5 und der weiteren Welle 19 und 24 der Getriebevorrichtung 3 sind in einfach darstellbaren sowie in einfach zu bearbeitenden Lagerstellen in den Gehäusewandungen der Gehauseteile 33A und 33B lagerbar, die einander jeweils gegenüberliegen. Darüber hinaus ist auch eine Ölzuführung zur Getriebeschmierung und zur Betätigung der Schaltelemente 20, 23 und 25 auf einfache Art und Weise jeweils über eine Gehäusehälfte 33A oder 33B darstellbar.The storage of the waves 10 to 13 the planetary gear device 8th , the waves 14 and 15 of the variator 5 and the other wave 19 and 24 the transmission device 3 are in easily representable and easy-to-edit bearings in the housing walls of the housing parts 33A and 33B storable, which are opposite each other. In addition, an oil supply for gear lubrication and for actuating the switching elements 20 . 23 and 25 in a simple manner in each case via a housing half 33A or 33B represented.

Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 3 als leistungsverzweigtes, stufenloses Getriebe mit mehreren Fahrbereichen ausgeführt, das aufgrund der vorbeschriebenen Anordnung der Bauteile und der Gehäusebauform kostengünstig darstellbar ist. Des Weiteren ist die Leistungsübertragung durch die als Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführte Getriebevorrichtung 3 im Vergleich zu einem direkten hydrostatischen Antrieb mit deutlichen Wirkungsgradvorteilen betreibbar, womit ein niedrigerer Treibstoffverbrauch sowohl während eines Feld- als auch während eines Transportbetriebes erzielbar ist.Basically, the transmission device according to the invention 3 designed as a power-split, continuously variable transmission with several driving ranges, which is inexpensive to represent due to the above-described arrangement of the components and the housing design. Furthermore, the power transmission through the designed as a power split transmission device 3 operated with significant efficiency advantages compared to a direct hydrostatic drive, whereby a lower fuel consumption during both field and during a transport operation can be achieved.

Eine Umschaltung zwischen den im Schaltgetriebebereich 44 der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 3 darstellbaren Fahrbereichen bzw. Übersetzungsbereichen für Vorwärtsfahrt und für Rückwärtsfahrt ist im Fahrbetrieb ohne Zugkraftunterbrechung durch entsprechende Betätigung der Schaltelemente 19, 23 und 25 bzw. 19 und 23 sowie 37 und 38 durchführbar. Die Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 ist über den gesamten Betriebsbereich eines Fahrzeuges, wie eines Mähdreschers, zwischen einem Stillstand und einer Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges betriebszustandsabhängig stufenlos veränderbar.A switch between the in the manual transmission range 44 the transmission device according to the invention 3 representable driving ranges or translation ranges for forward drive and reverse drive is during driving without interruption of traction by appropriate actuation of the switching elements 19 . 23 and 25 respectively. 19 and 23 such as 37 and 38 feasible. The translation of the transmission device 3 Over the entire operating range of a vehicle, such as a combine harvester, between a standstill and a maximum speed of the vehicle depending on the operating condition is continuously variable.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 3 gezeigt, die besonders für den Einsatz in einem als Traktor ausgeführten Fahrzeug geeignet ist. Über die Getriebevorrichtung 3 gemäß 4 sind sowohl in Vorwärtsfahrtrichtung als auch in Rückwärtsfahrtrichtung drei Übersetzungsbereiche darstellbar, wobei über die Getriebevorrichtung 3 eine sogenannte Shuttlefunktion zur Verfügung stellbar ist, mittels welcher zwischen einem Fahrbereich für Vorwärtsfahrt und einem Fahrbereich für Rückwärtsfahrt während einer Lastschaltung zugkraftunterbrechungsfrei wechselbar ist.In 4 is another embodiment of the transmission device according to the invention 3 shown, which is particularly suitable for use in a vehicle designed as a tractor. About the transmission device 3 according to 4 are both in the forward direction and in the reverse direction three translation areas can be displayed, via the transmission device 3 a so-called shuttle function is available, by means of which between a driving range for forward travel and a driving range for reversing during a load circuit traction interruption free is interchangeable.

Eine sogenannte PTO-Welle 45 (Power-Take-Off-Welle) ist bei der Getriebevorrichtung 3 gemäß 4 über eine zwei Stirnräder umfassende erste Stirnradpaarung und eine zwei weitere Stirnräder 49, 50 umfassende zweite Stirnradpaarung mit der Antriebsmaschine 2 verbunden, wobei die Stirnräder 48 und 49 jeweils drehfest mit der Vorgelegewelle 46 drehfest verbunden sind. Das Stirnrad 47 ist mit einer Motorausgangswelle 51 der Antriebsmaschine 2 fest verbunden, während das weitere Stirnrad 50 mit der PTO-Welle 45 drehfest wirkverbunden ist. Mit dieser Anbindung der PTO-Welle 45 an die Antriebsmaschine 2 ist die Getriebevorrichtung 3 generell in ein sogenanntes Rahmenfahrzeug integrierbar, bei welchem die Motorausgangswelle 50 der Antriebsmaschine 2 und auch die PTO-Welle 45 in dem für die Getriebevorrichtung 3 vorgesehenen Bauraum nicht seitlich an der Getriebevorrichtung 3 vor beigeführt werden können.A so-called PTO wave 45 (Power take-off shaft) is in the transmission device 3 according to 4 via a first spur gear pair comprising two spur gears and a further two spur gears 49 . 50 comprehensive second Stirnradpaarung with the prime mover 2 connected, with the spur gears 48 and 49 each rotatably with the countershaft 46 are rotatably connected. The spur gear 47 is with an engine output shaft 51 the prime mover 2 firmly connected while the further spur gear 50 with the PTO shaft 45 is non-rotatably operatively connected. With this connection of the PTO shaft 45 to the prime mover 2 is the transmission device 3 Generally integrable in a so-called frame vehicle, in which the engine output shaft 50 the prime mover 2 and also the PTO wave 45 in the for the transmission device 3 space provided not laterally on the transmission device 3 can be attached before.

Im Bereich des Getriebeeingangs 6 weist die Getriebevorrichtung 3 einen Winkeltrieb 57 auf, der vorliegend mit Kegelrädern 52, 53 ausgeführt ist. Die Kegelräder 52, 53 kämmen mit einem drehfest mit der Motorausgangswelle 51 verbundenen weiteren Kegelrad 54. Den beiden Kegelrädern 52 und 53 des Winkeltriebs 57 ist jeweils ein reibschlüssiges Schaltelement 55, 56 zugeordnet, um die Kegelräder 52, 53 mit einer parallel zur antreibbaren Fahrzeugachse 28 ausgeführten Welle 58 drehfest koppeln zu können. Ein Festrad 59 kämmt mit der vorliegend als Planetenträger ausgeführten Welle 9 der Planetengetriebeeinrichtung 8, womit das Antriebsmoment der Antriebsmaschine 2 in diesem Bereich in die Planetengetriebeeinrichtung 8 eingeleitet wird.In the area of the transmission input 6 has the gear device 3 an angle drive 57 on, the present with bevel gears 52 . 53 is executed. The bevel gears 52 . 53 mesh with a rotationally fixed to the motor output shaft 51 connected further bevel gear 54 , The two bevel gears 52 and 53 of the angle drive 57 is in each case a frictional switching element 55 . 56 assigned to the bevel gears 52 . 53 with a parallel to the drivable vehicle axle 28 executed wave 58 to be able to couple in a rotationally fixed manner. A festrad 59 meshes with the present case designed as a planet carrier shaft 9 the planetary gear device 8th , whereby the drive torque of the prime mover 2 in this area in the planetary gear device 8th is initiated.

Soll der mit dem Antriebsstrang 1 gemäß 4 ausgeführte Traktor in Vorwärtsfahrtrichtung betrieben werden, wird das reibschlüssige Schaltelement 55 geschlossen und das reibschlüssige Schaltelement 56 in geöffnetem Betriebszustand betrieben. Im Gegensatz dazu ist das reibschlüssige Schaltelement 56 zu schließen und das weitere reibschlüssige Schaltelement 55 zu öffnen, wenn der Traktor in Rückwärtsfahrtrichtung bewegt werden soll.Shall that be with the powertrain 1 according to 4 executed tractor are operated in the forward direction, the frictional switching element 55 closed and the frictional switching element 56 operated in open operating condition. In contrast, the frictional switching element 56 close and the other frictional switching element 55 open when the tractor is to be moved in the reverse direction.

Liegt eine entsprechende Anforderung zum Einlegen des ersten Übersetzungsbereiches für Vorwärts- oder Rückwartsfahrt vor, ist neben einer entsprechenden Betätigung der reibschlüssigen Schaltelemente 55 und 56 das reibschlüssige Schaltelement 20 in einen geschlossenen Betriebszustand zu überführen, während das weitere reibschlüssige Schaltelement 21 und ein zusätzliches reibschlüssiges Schaltelement 60 zu öffnen sind. In geschlossenem Betriebszustand des reibschlüssigen Schaltelementes 20 ist das als Losrad ausgeführte Stirnrad 18 drehfest über das Schaltelement 20 mit einer Welle 61 verbunden. Die Welle 61 steht über ein Festrad 62 mit dem Stirnrad 29 in Wirkverbindung, womit das Antriebsmoment der Antriebsmaschine 2 ausgehend von dem mit dem Hohlrad 13 der Planetengetriebeeinrichtung 8 kämmenden Stirnrad 16, das wiederum mit der zweiten Welle 15 des Variators 5 drehfest verbunden ist, das Stirnrad 18, die Welle 61 und die Stirnradpaarung zwischen dem Festrad 62 und dem Stirnrad 29 in die Achsdifferentialgetriebeeinrichtung 27 des Abtriebs 4 eingeleitet wird.If there is a corresponding request for inserting the first translation area for Vor forward or reverse travel before, is in addition to a corresponding actuation of the frictional switching elements 55 and 56 the frictional switching element 20 to convert into a closed operating state, while the other frictional switching element 21 and an additional frictional switching element 60 to open. In the closed operating state of the frictional switching element 20 is the spur gear designed as a loose wheel 18 rotatably on the switching element 20 with a wave 61 connected. The wave 61 is about a festival bike 62 with the spur gear 29 in operative connection, whereby the drive torque of the prime mover 2 starting from the with the ring gear 13 the planetary gear device 8th combing spur gear 16 that in turn with the second wave 15 of the variator 5 rotatably connected, the spur gear 18 , the wave 61 and the Stirnradpaarung between the fixed wheel 62 and the spur gear 29 in the axle differential gear device 27 the downforce 4 is initiated.

Zusätzlich ist die Welle 61 mit einem als Festrad ausgeführten Kegelrad 63 ausgebildet, das mit einem Kegelrad 64 einer Vorgelegewelle 65 kämmt. Die Vorgelegewelle 65 weist ein Festrad 66 auf, das wiederum mit einem Losrad 67 kämmt. Das Losrad 67 ist über ein reibschlüssiges Schaltelement 68 drehfest mit einer weiteren Welle 69 verbindbar, womit ein an der Welle 61 anliegendes Drehmoment teilweise in Richtung einer mit der weiteren Welle 69 gekoppelten zweiten antreibbaren Fahrzeugachse 70 des Antriebsstranges 1, die vorliegend die Fahrzeugvorderachse ist, führbar ist.In addition, the wave 61 with a bevel gear designed as a fixed wheel 63 trained with a bevel gear 64 a countershaft 65 combs. The countershaft 65 has a fixed wheel 66 on, in turn, with a loose wheel 67 combs. The idler wheel 67 is via a frictional switching element 68 rotatably with another wave 69 connectable, bringing one to the shaft 61 applied torque partially in the direction of one with the other shaft 69 coupled second drivable vehicle axle 70 of the drive train 1 , which in the present case is the vehicle front axle, is feasible.

In Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsfalles besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die erste antreibbare Fahrzeugachse 28 die Fahrzeugvorderachse und die zweite antreibbare Fahrzeugachse 70 die Fahrzeughinterachse ist. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die erste antreibbare Fahrzeugachse 28 ebenfalls über ein Schaltelement bedarfsweise an den Antriebsstrang 1 ankoppelbar oder von diesem trennbar ist.Depending on the particular application, however, there is also the possibility that the first drivable vehicle axle 28 the vehicle front axle and the second drivable vehicle axle 70 the vehicle rear axle is. In addition, there is also the possibility that the first drivable vehicle axle 28 also via a switching element, if necessary, to the drive train 1 can be coupled or separated from this.

Soll ausgehend vom ersten Übersetzungsbereich der zweite Übersetzungsbereich in der Getriebevorrichtung 3 eingelegt werden, ist das reibschlüssige Schaltelement 20 zu öffnen und das reibschlüssige Schaltelement 21 zu schließen, womit ein auf einer Welle 71 drehbar angeordnetes Losrad 72, das mit einem mit dem zweiten Sonnenrad 12 der Planetengetriebeeinrichtung 8 drehfest verbundenes Stirnrad 73 kämmt, wiederum drehfest verbunden. Die Welle 71 ist mit einem Festrad 47 ausgeführt, das mit einem weiteren Festrad 75 der Welle 61 des reibschlüssigen Schaltelementes 20 kämmt, womit das Antriebsmoment von der Planetengetriebeeinrichtung 8 auf die Welle 71 und von dort auf die Welle 61 geführt wird, um anschließend in der vorbeschriebenen Art und Weise in Richtung der ersten antreibbaren Fahrzeugachse 28 und bei entsprechender Betätigung des reibschlüssigen Schaltelementes 68 teilweise auch in Richtung der zweiten antreibbaren Fahrzeugachse 70 weitergeleitet zu werden.If, starting from the first gear range, the second gear range in the transmission device 3 are inserted, is the frictional switching element 20 to open and the frictional switching element 21 to close, bringing one on a wave 71 rotatably mounted idler gear 72 that with one with the second sun gear 12 the planetary gear device 8th non-rotatably connected spur gear 73 meshes, in turn rotatably connected. The wave 71 is with a fixed wheel 47 carried out with another fixed wheel 75 the wave 61 the frictional switching element 20 meshes, bringing the drive torque from the planetary gear device 8th on the wave 71 and from there to the wave 61 is guided to subsequently in the manner described in the direction of the first drivable vehicle axle 28 and upon appropriate actuation of the frictional switching element 68 partly also in the direction of the second drivable vehicle axle 70 to be forwarded.

Liegt bei eingelegtem zweiten Übersetzungsbereich eine Anforderung zum Wechsel in den dritten Übersetzungsbereich der Getriebevorrichtung 3 vor, ist das reibschlüssige Schaltelement 21 zu öffnen und das reibschlüssige Schaltelement 60 zu schließen, wobei in geschlossenem Betriebszustand des reibschlüssigen Schaltelementes 60 ein drehbar auf der zweiten Welle 15 des Variators 5 angeordnetes Losrad 76 fest mit der zweiten Welle 15 verbunden ist. Das Losrad 76 kämmt wiederum mit dem weiteren Festrad 75 der Welle 61, womit das Antriebsmoment der Antriebsmaschine 2 in der vorbeschriebenen Art und Weise in Richtung der beiden antreibbaren Fahrzeugachsen 28 und 70 führbar ist.If a second transmission range is engaged, there is a request to change to the third transmission range of the transmission device 3 before, is the frictional switching element 21 to open and the frictional switching element 60 close, wherein in the closed operating state of the frictional switching element 60 a rotatable on the second shaft 15 of the variator 5 arranged loose wheel 76 stuck with the second shaft 15 connected is. The idler wheel 76 combs again with the other fixed gear 75 the wave 61 , whereby the drive torque of the prime mover 2 in the manner described in the direction of the two drivable vehicle axles 28 and 70 is feasible.

Die Wechsel zwischen den drei Übersetzungsbereichen sind in der Getriebevorrichtung 3 jeweils in synchronem Betriebszustand der reibschlüssigen Schaltelemente 20, 21 und 60 durchführbar. Die Lagerungen der Wellen der Getriebevorrichtung 3 gemäß 4 sind rechtwinklig zur Motorausgangswelle 51 der Antriebsmaschine 2 und parallel zu den Wellen der antreibbaren Fahrzeugachse 28 sowie der zweiten antreibbaren Fahrzeugachse 70 angeordnet. Der Getriebeausgang 7 ist vorliegend über einen Stirntrieb mit der ersten antreibbaren Fahrzeugachse 28 verbunden, während die zweite antreibbare Fahrzeugachse 70 über die Kegelräder 63 und 64 bei entsprechend geschlossenem reibschlüssigen Schaltelement 68 an den Kraftfluss des Antriebsstranges 1 angekoppelt ist.The changes between the three translation ranges are in the transmission device 3 each in synchronous operating state of the frictional switching elements 20 . 21 and 60 feasible. The bearings of the shafts of the transmission device 3 according to 4 are perpendicular to the motor output shaft 51 the prime mover 2 and parallel to the shafts of the drivable vehicle axle 28 and the second drivable vehicle axle 70 arranged. The transmission output 7 is present via a spur gear with the first drivable vehicle axle 28 connected while the second drivable vehicle axle 70 over the bevel gears 63 and 64 at appropriately closed frictional switching element 68 to the power flow of the drive train 1 is coupled.

Die beiden reibschlüssigen Schaltelemente 55 und 56 des getriebeeingangsseitig angeordneten Winkeltriebes 57 sind bauraumgünstig auf der gemeinsamen Achse 58 angeordnet, während die reibschlüssigen Schaltelemente 20, 21 und 60 jeweils auf separaten Wellen gelagert sind.The two frictional switching elements 55 and 56 the transmission input side arranged angle drive 57 are space-saving on the common axis 58 arranged while the frictional switching elements 20 . 21 and 60 each stored on separate shafts.

Neben der Möglichkeit der seitlichen Anordnung des Variators 5 am in 4 nicht näher dargestellten Gehäuse der Getriebevorrichtung 3 bietet die Ausführung der Getriebevorrichtung 3 gemäß 4 den Vorteil, dass das Getriebegehäuse ebenfalls gusstechnisch einfach in zweischaliger Ausführung herstellbar ist. Des Weiteren ist die Getriebevorrichtung 3 mit standardisierbaren Wellen und Kupplungskombinationen aufgrund der separaten Lagerung und der verbesserten Integrierbarkeit der Elemente in einen radial begrenzten Bauraum ausführbar.In addition to the possibility of lateral arrangement of the variator 5 on in 4 Not shown housing of the transmission device 3 provides the design of the transmission device 3 according to 4 the advantage that the gear housing is also easy to produce casting technology in two-shell design. Furthermore, the transmission device 3 With standardizable shafts and clutch combinations executable due to the separate storage and improved integration of the elements in a radially limited space.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: FahrzeugantriebsstrangVehicle powertrain
22: Antriebsmaschineprime mover
33: Getriebevorrichtungtransmission device
44: Abtrieboutput
55: Variatorvariator
5A, 5B5A, 5B: hydraulische Einrichtunghydraulic Facility
66: Getriebeeingangtransmission input
77: Getriebeausgangtransmission output
88th: PlanetengetriebeeinrichtungPlanetary gear set
99: Welle der Planetengetriebeeinrichtungwave the planetary gear device
1010: Doppelplanetdouble Planet
1111: Welle der Planetengetriebeeinrichtungwave the planetary gear device
1212: Welle der Planetengetriebeeinrichtungwave the planetary gear device
1313: Welle der Planetengetriebeeinrichtungwave the planetary gear device
14, 1514 15: Welle des Variatorswave of the variator
1616: Stirnradspur gear
1717: Außenverzahnungexternal teeth
1818: Stirnradspur gear
1919: Wellewave
2020: zweite Außenverzahnungsecond external teeth
2121: Festradfixed gear
2222: Stirnradspur gear
2323: reibschlüssiges Schaltelementfrictional switching element
2424: Wellewave
2525: Schaltelementswitching element
2626: Stirnradspur gear
2727: AchsdifferentialgetriebeeinrichtungAchsdifferentialgetriebeeinrichtung
2828: antreibbare Fahrzeugachsedrivable vehicle axle
2929: Stirnradspur gear
3030: Zwischenradidler
3131: Stirnradspur gear
3232: GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
3333: Gehäusecasing
33A, 33B33A, 33B: Gehäuseteilhousing part
3434: Riementriebbelt drive
3535: Schwenkteilpivoting part
3636: WendegetriebeReverse gear
37, 3837, 38: Schaltelementswitching element
3939: Festradfixed gear
4040: Festradfixed gear
4141: LosradLosrad
4242: LosradLosrad
4343: Riementriebbelt drive
4444: Schaltgetriebebereichtransmission range
4545: PTO-WellePTO shaft
4646: VorgelegewelleCountershaft
47, 4847 48: Stirnradspur gear
49, 5049, 50: Stirnradspur gear
5151: MotorausgangswelleMotor output shaft
52, 5352 53: Kegelradbevel gear
5454: weiteres Kegelradadditional bevel gear
55, 5655, 56: reibschlüssiges Schaltelementfrictional switching element
5757: Winkeltriebangle drive
5858: Wellewave
5959: Festradfixed gear
6060: zusätzliches reibschlüssiges Schaltelementadditional frictional switching element
6161: Wellewave
6262: Festradfixed gear
63, 6463 64: Kegelradbevel gear
6565: VorgelegewelleCountershaft
6666: Festradfixed gear
6767: LosradLosrad
6868: reibschlüssiges Schaltelementfrictional switching element
6969: weitere WelleFurther wave
7070: zweite antreibbare Fahrzeugachsesecond drivable vehicle axle
7171: Wellewave
7272: LosradLosrad
7373: Stirnradspur gear
74, 7574 75: Festradfixed gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102006025348 A1 [0002] - DE 102006025348 A1 [0002]

Claims

Getriebevorrichtung (3) für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse (33) und mit wenigstens einem Variator (5) zum stufenlosen Variieren einer Übersetzung und mit sekundärer Leistungsverzweigung, die im Bereich einer Planetengetriebeeinrichtung (8) erfolgt, wobei die Planetengetriebeeinrichtung (8) mit einem Getriebeeingang (6) und dem Variator (5) sowie einem Schaltgetriebebereich (44) gekoppelt ist, in deren Bereich in Verbindung mit dem Variator (5) mehrere Übersetzungsbereiche darstellbar sind, und wobei die Übersetzung innerhalb der Übersetzungsbereiche über den Variator (5) jeweils stufenlos veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Wellen (14, 15) des Variators (5) in einem Fahrzeug mit einer wenigstens annähernd in Fahrzeugquerrichtung ausgerichteten Orientierung angeordnet sind.Transmission device ( 3 ) for a vehicle with a housing ( 33 ) and with at least one variator ( 5 ) for infinitely varying a ratio and with secondary power split, which in the range of a planetary gear device ( 8th ), wherein the planetary gear device ( 8th ) with a transmission input ( 6 ) and the variator ( 5 ) as well as a shift transmission range ( 44 ) in the area in connection with the variator ( 5 ), and wherein the translation within the gear ranges is via the variator ( 5 ) is each infinitely variable, characterized in that waves ( 14 . 15 ) of the variator ( 5 ) are arranged in a vehicle with an orientation oriented at least approximately in the vehicle transverse direction.

Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (5) in Einbaulage im Fahrzeug seitlich am Gehäuse (33) angeordnet ist.Transmission device according to claim 1, characterized in that the variator ( 5 ) in installation position in the vehicle laterally on the housing ( 33 ) is arranged.

Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (33) zweiteilig ausgebildet ist.Transmission device according to claim 1 or 2, characterized in that the housing ( 33 ) is formed in two parts.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetengetriebeeinrichtung (8), der Schaltgetriebebereich (44) und eine Achsdifferentialgetriebeeinheit (27) einer antreibbaren Fahrzeugachse (28) eines Fahrzeuges im Gehäuse (33) angeordnet sind.Transmission device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the planetary gear device ( 8th ), the gearbox range ( 44 ) and an axle differential gear unit ( 27 ) a drivable vehicle axle ( 28 ) of a vehicle in the housing ( 33 ) are arranged.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetengetriebeeinrichtung (8) und der Schaltgetriebebereich (44) im Gehäuse (33) angeordnet sind und eine Achsdifferentialgetriebeeinheit (27) einer antreibbaren Fahrzeugachse (28) eines Fahrzeuges ein separates Gehäuse aufweist.Transmission device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the planetary gear device ( 8th ) and the gearbox range ( 44 ) in the housing ( 33 ) are arranged and an axle differential gear unit ( 27 ) a drivable vehicle axle ( 28 ) of a vehicle has a separate housing.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (14, 15) des Variators (5) wenigstens annähernd parallel zu Wellen (9, 11, 12, 13) der Planetengetriebeeinrichtung (8) angeordnet sind.Transmission device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shafts ( 14 . 15 ) of the variator ( 5 ) at least approximately parallel to waves ( 9 . 11 . 12 . 13 ) of the planetary gear device ( 8th ) are arranged.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetengetriebeeinrichtung (8) mindestens vier Wellen (9, 11, 12, 13) aufweist, wobei eine der Wellen (9) mit einer mit der Antriebsmaschine (2) des Fahrzeuges in Wirkverbindung bringbaren Getriebeeingangswelle (32) verbunden ist, während eine weitere Welle (13) der Planetengetriebeeinrichtung (8) mit einer der Wellen (15) des Variators und einer Welle (19, 24) des Schaltgetriebebereiches (44) gekoppelt ist und wiederum eine weitere Welle (11) mit einer weiteren Welle (14) des Variators (5) verbunden ist, und wobei eine zusätzliche Welle (12) der Planetengetriebeeinrichtung (8) mit einer weiteren Welle (19) des Schaltgetriebebereiches (44) wirkverbunden ist.Transmission device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the planetary gear device ( 8th ) at least four waves ( 9 . 11 . 12 . 13 ), one of the shafts ( 9 ) with one with the prime mover ( 2 ) of the vehicle operatively engageable transmission input shaft ( 32 ), while another wave ( 13 ) of the planetary gear device ( 8th ) with one of the waves ( 15 ) of the variator and a shaft ( 19 . 24 ) of the gearbox range ( 44 ) and in turn another wave ( 11 ) with another wave ( 14 ) of the variator ( 5 ) and wherein an additional wave ( 12 ) of the planetary gear device ( 8th ) with another wave ( 19 ) of the gearbox range ( 44 ) is operatively connected.

Getriebevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (32) mechanisch mit der Antriebsmaschine (2), vorzugsweise über einen Riementrieb (34) koppelbar ist.Transmission device according to claim 7, characterized in that the transmission input shaft ( 32 ) mechanically with the drive machine ( 2 ), preferably via a belt drive ( 34 ) can be coupled.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine (2) im Bereich des Getriebeeingangs (6) über einen Winkeltrieb mit der Planetengetriebeeinrichtung in Wirkverbindung steht.Transmission device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drive machine ( 2 ) in the area of the transmission input ( 6 ) is in operative connection via an angle drive with the planetary gear device.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle (24) des Schaltgetriebebereiches (44) mit einer Achsdifferentialgetriebeeinheit (27) einer antreibbaren Fahrzeugachse (28) eines Fahrzeuges, vorzugsweise über eine Stirnradverzahnung (22, 29 bzw. 26, 33, 31) oder einen Riementrieb (43), in Wirkverbindung bringbar ist.Transmission device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a shaft ( 24 ) of the gearbox range ( 44 ) with an axle differential gear unit ( 27 ) a drivable vehicle axle ( 28 ) of a vehicle, preferably via a spur gear toothing ( 22 . 29 respectively. 26 . 33 . 31 ) or a belt drive ( 43 ), in operative connection can be brought.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (5) über ein Doppeljoch (35) verstellbare hydraulische Einrichtungen (5A, 5B) umfasst.Transmission device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the variator ( 5 ) via a double yoke ( 35 ) adjustable hydraulic devices ( 5A . 5B ).

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Einbaulage der Getriebevorrichtung (3) Wellen (9, 11, 12, 13) der Planetengetriebeeinrichtung (8) und Wellen (19, 24) des Schaltgetriebebereiches (44) wenigstens annähernd parallel zu einer antreibbaren Fahrzeugachse (18) des Fahrzeuges angeordnet sind.Transmission device according to one of claims 1 to 11, characterized in that in installation position of the transmission device ( 3 ) Waves ( 9 . 11 . 12 . 13 ) of the planetary gear device ( 8th ) and waves ( 19 . 24 ) of the gearbox range ( 44 ) at least approximately parallel to a drivable vehicle axle ( 18 ) of the vehicle are arranged.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Getriebeeingangs (6) ein Wendegetriebe (36) mit zwei reibschlüssigen Schaltelementen (37, 38) zur Darstellung einer Drehrichtungsumkehr vorgesehen ist.Transmission device according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the region of the transmission input ( 6 ) a reversing gear ( 36 ) with two frictional switching elements ( 37 . 38 ) is provided for displaying a direction of rotation reversal.

Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zur Darstellung eines Übersetzungsbereiches vorgesehene Schaltelement des Schaltgetriebebereiches auf einer separaten Welle angeordnet ist.Transmission device according to one of the claims 1 to 13, characterized in that each for displaying a translation area provided switching element of the gearbox range on a separate shaft is arranged.