DE102010029865B4 - Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe - Google Patents

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Abstract

Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe (2) mit einem Variator (3) mit einer ersten Welle (8) des Variators (3) und mit einer zweiten Welle (11) des Variators (3), wobei der Variator (3) ist mit einer als Pumpe ausgeführten hydraulischen Verstelleinheit (28A) und einer als Motor ausgeführten hydraulischen Konstanteinheit (28B) ausgebildet, wobei die Pumpe und der Motor direkt miteinander verbunden sind und somit raumsparend und funktionsgünstig zusammenwirken, wobei die erste Welle (8) des Variators (3) mit einer Getriebeeingangswelle (6) über eine mit Stirnradverzahnung ausgeführte Getriebeeinheit (7) in Wirkverbindung steht und die zweite Welle (11) des Variators (3) mit einem Sonnenrad einer Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) verbunden ist und mit einer Getriebeausgangswelle (27) einer Schaltgetriebeeinrichtung (18) auf welcher Festräder (25, 26, 30) angeordnet sind und mit der mit der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) verbundenen und als Vorgelegegetriebe ausgeführten Schaltgetriebeeinrichtung (18), in deren Bereich über Schaltelemente (22, 23, 24) wenigstens drei Übersetzungsbereiche darstellbar sind, wobei über die Schaltelemente (22, 23, 24) Losräder (19, 20, 21) mit wenigstens einer Welle (16, 31; 27) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest verbindbar sind, die mit Festrädern (25, 26, 30) einer weiteren Welle (16, 27) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Losräder (19) über ein erstes reibschlüssiges Schaltelement (22) mit der als Eingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung (18) wirkenden Welle (16) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) koppelbar ist, während weitere Losräder (20, 21) zur Darstellung der weiteren Übersetzungsbereiche über ein formschlüssiges Schaltelement (24) mit einer Schaltelementhälfte eines zweiten reibschlüssigen Schaltelementes (23) wechselweise verbindbar und über das zweite reibschlüssige Schaltelement (23) mit der Welle (16, 27, 31) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest koppelbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
  • Ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Variator, einer Summierplanetengetriebeeinrichtung und einer der Summierplanetengetriebeeinrichtung nachgeschalteten und als Vorgelegegetriebe ausgeführten Schaltgetriebeeinrichtung ist aus der EP 1 541 898 A2 bekannt. Die Summierplanetengetriebeeinrichtung ist mit einem Getriebeeingang und dem Variator sowie der Schaltgetriebeeinrichtung gekoppelt, in deren Bereich in Verbindung mit dem Variator mehrere Übersetzungsbereiche darstellbar sind. Innerhalb der Übersetzungsbereiche ist die Übersetzung der Getriebevorrichtung über den Variator jeweils stufenlos veränderbar. Zusätzlich ist im Bereich der Schaltgetriebeeinrichtung ein Doppelkupplungssystem vorgesehen, mittels welchem Leistungspfade des Schaltgetriebes jeweils zu- und abschaltbar sind.
  • Die DE 38 15 780 A1 und die DE20 2005 021 249 U1 offenbaren Leistungsverzweigte Getriebe mit einem Variator.
  • Das bekannte stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ist nachteilhafterweise sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung durch einen hohen Bauraumbedarf gekennzeichnet und konstruktiv aufwendig ausgeführt, was jedoch unerwünscht ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kosten- und bauraumgünstiges stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe zur Verfügung zu stellen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Variator, mit einer Summierplanetengetriebeeinrichtung und mit einer mit der Summierplanetengetriebeeinrichtung verbundenen und als Vorgelegegetriebe ausgeführten Schaltgetriebeeinrichtung sind im Bereich der Schaltgetriebeeinrichtung wenigstens drei Übersetzungsbereiche darstellbar. Über die Schaltelemente sind Losräder mit wenigstens einer Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest verbindbar, die mit Festrädern einer weiteren Welle der Schaltgetriebeeinrichtung in Wirkverbindung stehen.
  • Erfindungsgemäß ist eines der Losräder über ein erstes reibschlüssiges Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung koppelbar, während weitere Losräder zur Darstellung der weiteren Übersetzungen über ein formschlüssiges Schaltelement mit einer Schaltelementhälfte eines zweiten reibschlüssigen Schaltelementes wechselweise verbindbar und über das zweite reibschlüssige Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest koppelbar sind.
  • Dadurch, dass sowohl die Schaltelemente als auch die Losräder wenigstens auf einer Welle der Schaltgetriebeeinrichtung angeordnet sind und zwei der Losräder über das formschlüssige Schaltelement mit der Schaltelementhälfte des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes wechselweise verbindbar sind, sind Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes bauraumgünstig und mit geringem konstruktivem Aufwand zugkraftunterbrechungsfrei durchführbar und die über das formschlüssige Schaltelement darstellbaren Übersetzungsbereiche vor der Zuschaltung in lastfreiem Betriebszustand über das formschlüssige Schaltelement vorwählbar, wobei Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen jeweils mit kurzen Schaltzeiten und ohne Zugkraftunterbrechung bei gleichzeitig geringen Belastungen im Bereich der Schaltelemente anforderungsgemäß realisierbar sind.
  • Sind über die Schaltelemente wenigstens zwei Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt und wenigstens ein Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt darstellbar und ist eines der Losräder, das zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest zu verbinden ist, über das erste reibschlüssige Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung koppelbar, während weitere Losräder zur Darstellung der weiteren Übersetzung für Vorwärtsfahrt oder zur Darstellung der Übersetzung für Rückwärtsfahrt über das formschlüssige Schaltelement mit der Schaltelementhälfte des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes wechselweise verbindbar und über das zweite reibschlüssige Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest koppelbar sind, ist über das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ein Wechsel zwischen einem Vorwärtsfahrtbetrieb und einem Rückwärtsfahrtbetrieb ohne einen Bereichswechsel während eines Fahrzeugstillstandes durchführbar und ein Reversierbetrieb auf einfache Art und Weise darstellbar.
  • Des Weiteren ist eine zur Darstellung des Übersetzungsbereiches für Rückwärtsfahrt vorgesehene Übersetzungsstufe im Vorwärtsfahrtbetrieb im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes vom reibschlüssigen Schaltelement abkoppelbar, womit im Vorwärtsfahrtbetrieb bei gleichzeitig geöffnetem zweiten reibschlüssigen Schaltelement hohe Differenzdrehzahlen zwischen den Schaltelementhälften des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes und somit unerwünschte Schleppverluste im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes, die einen Wirkungsgrad des Leistungsverzweigungsgetriebes beeinträchtigen, vermieden werden.
  • Ist das formschlüssige Schaltelement über eine vorzugsweise elektromechanische Aktoreinrichtung zwischen definierten Schaltstellungen umschaltbar ausgeführt, sind beispielsweise im Vergleich zu einem elektrohydraulischen Betätigungsmechanismus der Schaltelemente im Bereich der Dichtstellen auftretende Leckageverluste reduziert.
  • Eine konstruktiv einfache und kostengünstige Ausführung des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist im Bereich der Aktoreinrichtung mit einer Antriebswandlereinrichtung ausgebildet, in deren Bereich ein rotatorischer Antrieb einer Antriebseinrichtung der Aktoreinrichtung in eine translatorische Antriebsbewegung für das formschlüssige Schaltelement in bauraumgünstiger Art und Weise umwandelbar ist.
  • Zusätzlich ist eine Antriebsenergie für die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes lediglich während eines Schaltvorganges des formschlüssigen Schaltelementes mit geringen Verlusten, beispielsweise durch eine Energiequelle eines mit dem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeuges, wie einer hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Energiequelle, zur Verfügung zu stellen, da die zum Halten des formschlüssigen Schaltelementes in einer vordefinierten Schaltstellung aufzubringende Haltekraft im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes, vorzugsweise durch eine Selbsthemmung im Bereich von Klauen oder im Bereich der Aktoreinrichtung selbst, ohne Energieaufwand realisierbar ist.
  • Ist jeweils eine Schaltelementhälfte der reibschlüssigen Schaltelemente mit einer ersten Welle der Schaltgetriebeeinrichtung verbunden, mit dem eines der Losräder zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt drehfest zu koppeln ist, und ist die erste Welle mit einer Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung wirkverbunden, sind im Bereich der reibschlüssigen Schaltelemente und der Losräder im Betrieb auftretende Drehzahlen gering und Belastungen im Bereich dieser Bauteile des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes reduziert.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist eine zweite Welle der Schaltgetriebeeinrichtung, mit der die weiteren Losräder zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt drehfest zu koppeln sind und die koaxial zur ersten Welle und neben der ersten Welle angeordnet ist, drehfest mit einer weiteren Schaltelementhälfte eines der reibschlüssigen Schaltelemente und einer Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes verbunden. Damit ist eine Wirkverbindung zwischen der Summierplanetengetriebeeinrichtung und der zweiten Welle der Schaltgetriebeeinrichtung auf einfache Art und Weise über das dem formschlüssigen Schaltelement zugeordnete reibschlüssige Schaltelement ohne eine der beiden Wellen der Schaltgetriebeeinrichtung als Hohlwelle ausführen zu müssen auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar.
  • Eine mit hohem Wirkungsgrad betreibbare weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes umfasst eine mit einer Antriebsmaschine koppelbare Getriebeeingangswelle, die mit einer ersten Welle des Variators in Wirkverbindung steht, während eine zweite Welle des Variators mit einer als Sonnenrad ausgeführten ersten Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung verbunden ist. Zusätzlich ist die Getriebeeingangswelle mit einer als Planetenträger ausgebildeten zweiten Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung verbunden, während die Schaltgetriebeeinrichtung mit einer als Hohlrad ausgeführten dritten Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung gekoppelt ist. Im Bereich der Zahnradpaarungen des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes auftretende Verlustleistungen sind besonders im Bereich der Summierplanetengetriebeeinrichtung zumindest über einen weiten Betriebsbereich des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes und somit einem großen Stellbereich des Variators reduziert und der Wirkungsgrad des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise verbessert.
  • Zusätzlich bietet die erfindungsgemäße Anbindung der Getriebeeingangswelle, des Variators und der Schaltgetriebeeinrichtung an die Summierplanetengetriebeeinrichtung auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, den Wälzleistungsanteil im Bereich der Summierplanetengetriebeeinrichtung besonders in einem Hauptarbeitsbereich eines Traktors oder dergleichen, der vorzugsweise in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zwischen 5 bis 10 km/h bei Nenndrehzahl einer Antriebsmaschine liegt, auf ein Minimum zu reduzieren.
  • Bei entsprechender Auslegung des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist wiederum in einem engeren Geschwindigkeitsbereich des Hauptarbeitsbereiches, vorzugsweise bei Fahrzeuggeschwindigkeiten von 7 - 8 km/h und bei Nenndrehzahl der Antriebsmaschine, im Bereich der Summierplanetengetriebeeinrichtung ein Blockumlauf darstellbar, während dem alle Wellen der Summierplanetengetriebeeinrichtung mit gleicher Drehzahl umlaufen und in dem die Antriebsleistung über die Summierplanetengetriebeeinrichtung wälzverlustfrei, wie über ein vollständig geschlossenes Schaltelement, beispielsweise eine reib- oder formschlüssige Kupplung, übertragbar ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Ankopplung der Getriebeeingangswelle, des Variators und der Schaltgetriebeeinrichtung an die Summierplanetengetriebeeinrichtung werden alle drehenden Getriebebauteile über den gesamten Betriebsbereich auf einem niedrigen Drehzahlniveau betrieben, wodurch ebenfalls eine Wirkungsgradverbesserung des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe erzielt wird.
  • Des Weiteren weist das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe aufgrund der direkten Ankopplung des Variators an das Sonnenrad der Summierplanetengetriebeeinrichtung einen geringen Bauraumbedarf auf und ist daher auf konstruktiv einfache Art und Weise in einen tunnelartigen Getriebebauraum eines konventionellen Traktors integrierbar und somit besonders für den Einsatz in bestehende Fahrzeugtraktorkonzepte geeignet.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes stehen die erste Welle des Variators und die zweite Welle der Stufenplanetengetriebeeinrichtung jeweils über eine vorzugsweise als Stirnradverzahnung ausgeführte Getriebeeinheit mit der Getriebeeingangswelle in Wirkverbindung, womit insbesondere eine Antriebsdrehzahl des Variators selbst bei Vorliegen eines begrenzten Drehzahlbandes einer mit der Getriebeeingangswelle gekoppelten Antriebsmaschine über einen großen Betriebsbereich eines mit dem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges in einem für einen hohen Wirkungsgrad des Variators erforderlichen Drehzahlbereich haltbar ist. Das bedeutet, dass sowohl die Drehzahl der Antriebsmaschine als auch die Antriebsdrehzahl des Variators über die zwischen der Getriebeeingangswelle und der Welle des Variators angeordnete Getriebeeinheit optimal aufeinander abstimmbar sind und sowohl die Antriebsmaschine als auch der Variator in einem optimalen Arbeitsbereich betreibbar sind.
  • Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist die Summierplanetengetriebeeinrichtung als Einfachplanetengetriebe ausgebildet.
  • Das stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ist bauraumgünstig ausführbar und zusätzlich durch eine hohe Leistungsdichte gekennzeichnet, wenn der Variator als Hydrostateinrichtung in Schrägachsenbauweise mit einer hydraulischen Verstelleinheit und einer hydraulischen Konstanteinheit in einer sogenannten Back-to-Back Bauweise ausgebildet ist.
  • Sind die Übersetzungen im Bereich der Getriebeeinheiten und eine Standübersetzung der Summierplanetengetriebeeinrichtung derart aufeinander abgestimmt, dass eine Drehzahl der dritten Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung über eine Verstellung des Variators zwischen Null und einem Maximum stufenlos veränderbar ist, ist ein Fahrzeugstillstand eines mit dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeuges selbst bei eingeschränkter Funktionalität des Leistungsverzweigungsgetriebes sicher darstellbar. Zusätzlich ist das Fahrzeug bei einer Ausführung des Leistungsverzweigungsgetriebes mit mehreren Übersetzungsbereichen, innerhalb welchen eine Übersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes stufenlos über den Variator veränderbar ist, aus dem Fahrzeugstillstand heraus ohne Wechsel des aktuell eingelegten Übersetzungsbereiches anfahrbar.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemä-ßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes sind im Bereich der Schaltgetriebeeinrichtung wenigstens zwei Übersetzungsbereiche darstellbar, wobei über einen ersten Übersetzungsbereich ein unterer Geschwindigkeitsbereich für Zugarbeiten und über einen zweiten Übersetzungsbereich ein oberer Geschwindigkeitsbereich für einen Transportbetrieb eines mit dem Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeuges vorgesehen ist. Damit ist eine Antriebsmaschine eines Fahrzeuges anforderungsgemäß jeweils in einem optimalen Betriebsbereich mit angepasstem Zugkraftangebot bei gleichzeitig geringem Antriebsenergieverbrauch betreibbar.
  • Eine kostengünstige und konstruktiv einfach ausgebildete Ausführungsform des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Übersetzungsbereiche durch Koppeln eines Losrades mit einer Welle der Schaltgetriebeeinrichtung über ein Schaltelement zuschaltbar ist, welche jeweils mit einem Festrad einer weiteren mit der Getriebeausgangswelle in Wirkverbindung stehenden Welle der Schaltgetriebeeinrichtung kämmen, wobei die Welle mit den Festrädern auch die Getriebeausgangswelle selbst sein kann.
  • Sind die Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle koaxial zueinander angeordnet, ist das stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe insbesondere in radialer Richtung durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichnet und ohne aufwändige konstruktive Maßnahmen in bestehende Fahrzeugkonzepte bzw. Fahrzeugtraktorkonzepte integrierbar.
  • Ist ein Losrad über das zweite reibschlüssige Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest verbindbar, das über ein Zwischenrad mit einem Festrad einer mit der Getriebeausgangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung wirkverbundenen Welle in Eingriff steht, ist ein mit dem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführtes Fahrzeug mit entsprechend hohem Zugkraftangebot mit geringem konstruktivem Aufwand auch in Rückwärtsfahrtrichtung betreibbar.
  • Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 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.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 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.
  • Es zeigt:
    • 1 eine stark schematisierte Darstellung eines mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ausgebildeten Fahrzeugantriebsstranges;
    • 2 eine Teildarstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes, die eine Schaltgetriebeeinrichtung umfasst; und
    • 3 eine 2 entsprechende Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes.
  • 1 zeigt einen Fahrzeugantriebsstrang 1, vorzugsweise einen Antriebsstrang eines Traktors, mit einem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe 2 mit primärer Kopplung eines Variators 3 an eine Antriebsmaschine 4, die vorliegend als Brennkraftmaschine ausgeführt ist.
  • Eine Motorausgangswelle 5 der Antriebsmaschine 4 treibt im Zugbetrieb eine Getriebeeingangswelle 6 an, die über eine vorliegend als Stirnradverzahnung ausgeführte Getriebeeinheit 7 mit einer ersten Welle 8 des Variators 3 in Wirkverbindung steht. Zusätzlich steht die Getriebeeingangswelle 6 über eine ebenfalls als Stirnradverzahnung ausgeführte zweite Getriebeeinheit 9 mit einer Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 in Wirkverbindung, die als Einfachplanetengetriebe ausgebildet ist.
  • Eine zweite Welle 11 des Variators 3 ist drehfest mit einer ersten Welle 12 der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 verbunden, die vorliegend das Sonnenrad der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 ist. Die Getriebeeingangswelle 6 ist über die zweite Getriebeeinheit 9 mit einer zweiten Welle 13 der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 wirkverbunden, die den Planetenträger darstellt, auf dem Planetenräder 14 drehbar angeordnet sind. Die Planetenräder 14 kämmen vorliegend sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit einer als Hohlrad ausgeführten dritten Welle 15 der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10, die mit einer Welle 16 einer zwischen der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 und einem Abtrieb 17 des Fahrzeugantriebsstranges 1 angeordneten Schaltgetriebeeinrichtung 18 verbunden ist.
  • Auf der Welle 16 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 ist ein Losrad 19 drehbar angeordnet, das über ein erstes reibschlüssiges Schaltelement 22 drehfest mit der Welle 16 verbindbar ist. Das Losrad 19 kämmt mit einem Festrad 25 einer Getriebeausgangswelle 27 der Schaltgetriebeeinrichtung 18, die vorliegend koaxial zur Getriebeeingangswelle 6 angeordnet ist. Damit stellt der Fahrzeugantriebsstrang 1 einen so genannten In-Line-Antriebsstrang dar, bei dem eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle eines Getriebes auf derselben Achse liegen und in einem Getriebegehäuse in einem gemeinsamen Achsstich lagerbar sind.
  • Wiederum auf einer koaxial zur Welle 16 und neben der Welle 16 vorgesehenen weiteren Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 sind zwei weitere Losräder 20 und 21 drehbar angeordnet, die über ein formschlüssiges Schaltelement 24, das vorliegend als Synchronisierung ausgeführt ist und in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles auch als reines Klauenschaltelement ausgeführt sein kann, drehfest mit der weiteren Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 koppelbar sind. Die weitere Welle 31 ist über ein zweites reibschlüssiges Schaltelement 23 drehfest mit der Welle 16 der Schaltgetriebeeinrichtung verbindbar, wobei die reibschlüssigen Schaltelemente 22 und 23 vorliegend einen gemeinsamen Außenlamellenträger 32 aufweisen.
  • Der Variator 3 ist als Hydrostateinheit in Schrägscheibenbauweise mit einer als Pumpe ausgeführten hydraulischen Verstelleinheit 28A und einer als Motor ausgeführten hydraulischen Konstanteinheit 28B in einer so genannten Back-to-Back-Bauweise ausgebildet, die raumsparend und funktionsgünstig zusammenwirken. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine andere geeignete konstruktive Ausführung eines Variators, beispielsweise einen mechanischen Variator, wie einen Umschlingungsvariator, oder einen Elektromotor oder dergleichen, vorzusehen, um im Bereich des Variators 3 eine Übersetzung des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 2 innerhalb eines jeweils gemeinsam mit der Schaltgetriebeeinrichtung 18 darstellbaren Übersetzungsbereiches zwischen einem Maximum und einem Minimum stufenlos zu verändern.
  • Bei geschlossenem reibschlüssigem Schaltelement 22 und gleichzeitig geöffnetem reibschlüssigem Schaltelement 23 ist im Leistungsverzweigungsgetriebe 2 ein erster Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt eingelegt, während bei geöffnetem reibschlüssigem Schaltelement 22 und gleichzeitig geschlossenem zweitem reibschlüssigen Schaltelement 23 und in Abhängigkeit einer Schaltstellung des formschlüssigen Schaltelementes 24 entweder ein zweiter Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt oder ein Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt zugeschaltet ist. Dabei ist der zweite Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt im Leistungsverzweigungsgetriebe 2 eingelegt, wenn das Losrad 20, das mit einem Festrad 26 der Getriebeausgangswelle 27 kämmt, über das formschlüssige Schaltelement 24 mit der Welle 31 drehfest verbunden ist. Der Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt wird durch drehfestes Koppeln des Losrades 21 über das formschlüssige Schaltelement 24 mit der weiteren Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 dargestellt, da das Losrad 21 über ein damit kämmendes Zwischenrad 29 und ein wiederum damit kämmendes Festrad 30 der Getriebeausgangswelle 27 mit dem Abtrieb 17 in Wirkverbindung steht.
  • Eine Drehzahl im Bereich des Abtriebs 17 ist in jedem der Übersetzungsbereiche durch entsprechende Veränderung der Übersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 im Bereich des Variators 3 zwischen Null und einem maximalen Drehzahlwert verstellbar, wobei hierfür der gesamte Übersetzungsbereich des Variators 3 verwendet wird, um die Hydrostateinheit mit kleinem Fördervolumen und somit geringen Grundverlusten ausführen zu können. Zusätzlich ist die Abtriebsdrehzahl des Variators 3 zwischen einer positiven und auch einer negativen Maximaldrehzahl einstellbar.
  • Um die Drehzahl des Abtriebs 17 in allen Übersetzungsbereichen für Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt zwischen Null und dem Maximalwert verändern zu können, sind die Übersetzungen der Getriebeeinheiten 7 und 9 sowie die Standübersetzung der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 entsprechend aufeinander abgestimmt, wobei ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführtes Fahrzeug bzw. ein Traktor in jedem eingelegten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt und für Rückwärtsfahrt durch geeignete Ansteuerung des Variators 3 aus dem Fahrzeugstillstand anfahrbar ist oder bei geschlossenem Fahrzeugantriebsstrang 1 auch in den Fahrzeugstillstand überführbar ist.
  • Der erste Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt ist vorliegend für Zugarbeiten in einem unteren Geschwindigkeitsbereich eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Fahrzeuges zwischen 0 und ca. 20 km/h ausgelegt, während bei eingelegtem zweiten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt ein Transportbetrieb mit Fahrzeuggeschwindigkeiten von ca. 20 - 50 km/h darstellbar ist. Bei entsprechender Auslegung des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 sind auch höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten realisierbar.
  • Dadurch, dass die Schaltelemente 22 und 23 als reibschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind und bei geöffnetem reibschlüssigem Schaltelement 23 über das formschlüssige Schaltelement 24 das Losrad 20 oder das Losrad 21 in lastfreiem Betriebszustand wechselweise drehfest mit der weiteren Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 verbindbar ist, sind Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen für Vorwärtsfahrt und ein Wechsel vom ersten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt und dem Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt zugkraftunterbrechungsfrei durchführbar. Des Weiteren ist ein reibschlüssiges Abbremsen und Beschleunigen eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Fahrzeuges mit einer Fahrtrichtungsumkehr des Fahrzeuges durch den Fahrzeugstillstand hindurch ohne störende Umschaltvorgänge im Fahrzeugstillstand zwischen einem Vorwärtsfahrtbetrieb und einem Rückwärtsfahrtbetrieb bzw. zwischen einem Rückwärtsfahrtbetrieb und einem Vorwärtsfahrtbetrieb darstellbar.
  • Des Weiteren ist ein Wirkungsgradmaximum des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 speziell für eine Anwendung des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 in einem Traktor bei eingelegter erster Übersetzungsstufe für Vorwärtsfahrt bei Nenndrehzahl der Antriebsmaschine 4 auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von etwa 10 km/h optimal einstellbar. Bei eingelegter zweiter Übersetzungsstufe für Vorwärtsfahrt besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, das Wirkungsgradmaximum je nach realisierter maximaler Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Geschwindigkeitsbereich zwischen 30 und 40 km/h vorzusehen.
  • Dabei ist der Wälzleistungsanteil im Bereich des Summierplanetengetriebes in einem Hauptarbeitsbereich eines Traktors bei Fahrzeuggeschwindigkeiten zwischen 5 und 10 km/h wiederum bei einer Nenndrehzahl der Antriebsmaschine 4, die beispielsweise bei 2200 U/min liegt, auf ein Minimum reduzierbar, womit das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 im Hauptarbeitsbereich mit hohem Wirkungsgrad betreibbar ist. Zusätzlich ist das Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 in einem engeren Hauptarbeitsbereich eines Traktors, der bei etwa 7 - 8 km/h bei Nenndrehzahl der Antriebsmaschine 4 liegt, in einem Blockumlauf betreibbar, in dem alle Wellen 12, 13 und 15 der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 dieselbe Drehzahl aufweisen. In einem derartigen Betriebszustand des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 bzw. der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 wird die Antriebsleistung zwischen der Antriebsmaschine 4 und dem Abtrieb 17 im Bereich der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 wälzverlustfrei wie über eine vollständig geschlossene Kupplung übertragen.
  • In den weiteren Betriebsbereichen des Fahrzeugantriebsstranges 1 weisen alle drehenden Getriebebauteile des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 ein niedriges Drehzahlniveau auf, womit das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 grundsätzlich mit geringer Verlustleistung und hohem Wirkungsgrad betrieben wird.
  • Aufgrund der direkten Ankopplung des Variators 3 bzw. der zweiten Welle 11 des Variators 3 an das Sonnenrad der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 ist das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 durch einen geringen radialen Bauraumbedarf gekennzeichnet und auf einfache Art und Weise in einen tunnelartigen Getriebebauraum eines konventionellen Traktors integrierbar und damit besonders für den Einsatz in bestehende Traktorfahrzeugkonzepte geeignet.
  • Bei dem Leistungsverzweigungsgetriebe 2 gemäß 1 besteht auf konstruktiv einfache Art und Weise die Möglichkeit, einen Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen für Vorwärtsfahrt und auch für Rückwärtsfahrt durch eine Anpassung der Drehzahl der Antriebsmaschine 4 und/oder durch eine entsprechende Veränderung der Übersetzung im Bereich des Variators zu ermöglichen bzw. zu unterstützen.
  • Ist im Leistungsverzweigungsgetriebe 2 beispielsweise der erste Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt bei geschlossenem reibschlüssigem Schaltelement 22 und gleichzeitig geöffnetem zweiten reibschlüssigem Schaltelement 23 eingelegt und liegt eine entsprechende Anforderung zum Einlegen des zweiten Übersetzungsbereiches für Vorwärtsfahrt vor, wird das Losrad 20 über das formschlüssige Schaltelement 24 mit der weiteren Welle 31 drehfest verbunden. Hierfür ist das formschlüssige Schaltelement 24 von einer über eine Steuereinrichtung 33C betriebszustandsabhängig und auch in Abhängigkeit einer Fahrerwunschvorgabe automatisiert betätigbaren Aktoreinrichtung 33 zwischen mehreren Schaltstellungen verstellbar ausgeführt. Die Aktoreinrichtung 33 umfasst vorliegend einen Elektromotor 33A, dessen rotatorischer Antrieb im Bereich einer Antriebswandlereinrichtung 33B in eine translatorische Antriebsbewegung einer Schaltgabel 34 umgewandelt wird, die in eine Schaltmuffe 35 des formschlüssigen Schaltelementes 24 eingreift.
  • Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass das formschlüssige Schaltelement 24 in Abhängigkeit einer Fahrerwunschvorgabe, die über einen Schaltwählhebel auf mechanischem Weg manuell erfolgen kann, betätigt wird.
  • Anschließend besteht beispielsweise die Möglichkeit, zunächst das erste reibschlüssige Schaltelement 22 in einen Schlupfbetrieb zu überführen, in dem zunächst das im Fahrzeugantriebsstrang 1 geführte Drehmoment über das erste reibschlüssige Schaltelement 22 weitergeleitet wird. Wiederum anschließend wird die Übertragungsfähigkeit des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 angehoben, bis über dieses das Drehmoment führbar ist.
  • Nach der Drehmomentübernahme durch das reibschlüssige Schaltelement 23 wird das erste reibschlüssige Schaltelement 22 vollständig geöffnet und die Differenzdrehzahl im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 durch entsprechende Übersetzungsänderung im Bereich des Variators 3 innerhalb kurzer Betriebszeiten bei gleichzeitig geringer Belastung des Schaltelementes 22 ausgeglichen, wobei das zweite reibschlüssige Schaltelement 22 beispielsweise erst im vollständig schlupffreien Betrieb vollständig geschlossen wird.
  • Liegt eine entsprechende Anforderung für einen Bereichswechsel ausgehend vom ersten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt in den Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt vor, wird das Losrad 21 über das formschlüssige Schaltelement 24 durch entsprechende aktorseitige Betätigung drehfest mit der weiteren Welle 31 verbunden und anschließend die vorbeschriebene Lastübernahme ausgehend vom zunächst noch geschlossenen ersten reibschlüssigen Schaltelement 22 in Richtung des noch geöffneten zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 vorzugsweise in der vorbeschriebenen Art und Weise wie beim Übersetzungswechsel vom ersten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt in Richtung des zweiten Übersetzungsbereiches für Vorwärtsfahrt durchgeführt, wobei das Fahrzeug bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit in Vorwärtsfahrtrichtung zunächst gegen Null abgebremst und anschließend in Rückwärtsfahrtrichtung beschleunigt wird.
  • Um bei eingelegtem ersten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt im Bereich der Schaltgetriebeeinrichtung 18 bzw. im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 Schleppverlustleistungen zu vermeiden, ist das formschlüssige Schaltelement 24 über die Aktoreinrichtung 33 in eine Zwischenschaltstellung führbar, in der weder das Losrad 20 noch das Losrad 21 drehfest mit der weiteren Welle 31 verbunden ist. In der Zwischenschaltstellung des formschlüssigen Schaltelementes 24 werden im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 hohe, gegenläufige Differenzdrehzahlen und damit einhergehende Schleppverlustleistungen sowie Lamellentaumeln auf einfache Art und Weise vermieden.
  • 2 zeigt eine Teildarstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes, bei dem das formschlüssige Schaltelement 24 zwischen der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 und den beiden reibschlüssigen Schaltelementen 22 und 23 und dem Abtrieb 17 angeordnet ist. Die weitere Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 ist vorliegend als Hohlwelle ausgeführt, durch die sich die Welle 16 ausgehend von der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 in Richtung des ersten reibschlüssigen Schaltelementes 22 und des Losrades 19 erstreckt.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 2 in einer 2 entsprechenden Darstellung, bei der die Losräder 19, 20 und 21 und auch die Schaltelemente 22, 23 und 24 auf der Getriebeausgangswelle 27 angeordnet sind, während die Festräder 25, 26 und 30 drehfest mit der Welle 16 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 verbunden sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeugantriebsstrang
    2
    stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe
    3
    Variator
    4
    Antriebsmaschine
    5
    Motorausgangswelle
    6
    Getriebeeingangswelle
    7
    Getriebeeinheit
    8
    erste Welle des Variators
    9
    zweite Getriebeeinheit
    10
    Summierplanetengetriebeeinrichtung
    11
    zweite Welle des Variators
    12
    Welle
    13
    zweite Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung, Planetenträger
    14
    Planetenräder der Summierplanetengetriebeeinrichtung
    15
    dritte Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung, Hohlrad
    16
    Welle
    17
    Abtrieb
    18
    Schaltgetriebeeinrichtung
    19 bis 21
    Losrad
    22 bis 24
    Schaltelement
    25, 26
    Festrad
    27
    Getriebeausgangswelle
    28A
    hydraulische Verstelleinheit
    28B
    hydraulische Konstanteinheit
    29
    Zwischenrad
    30
    Festrad
    31
    weitere Welle der Schaltgetriebeeinrichtung
    32
    gemeinsamer Außenlamellenträger der reibschlüssigen Schaltelemente
    33
    Aktoreinrichtung
    33A
    Elektromotor
    33B
    Antriebswandlereinrichtung
    33C
    Steuereinrichtung
    34
    Schaltgabel
    35
    Schaltmuffe

Claims (12)

  1. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe (2) mit einem Variator (3) mit einer ersten Welle (8) des Variators (3) und mit einer zweiten Welle (11) des Variators (3), wobei der Variator (3) ist mit einer als Pumpe ausgeführten hydraulischen Verstelleinheit (28A) und einer als Motor ausgeführten hydraulischen Konstanteinheit (28B) ausgebildet, wobei die Pumpe und der Motor direkt miteinander verbunden sind und somit raumsparend und funktionsgünstig zusammenwirken, wobei die erste Welle (8) des Variators (3) mit einer Getriebeeingangswelle (6) über eine mit Stirnradverzahnung ausgeführte Getriebeeinheit (7) in Wirkverbindung steht und die zweite Welle (11) des Variators (3) mit einem Sonnenrad einer Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) verbunden ist und mit einer Getriebeausgangswelle (27) einer Schaltgetriebeeinrichtung (18) auf welcher Festräder (25, 26, 30) angeordnet sind und mit der mit der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) verbundenen und als Vorgelegegetriebe ausgeführten Schaltgetriebeeinrichtung (18), in deren Bereich über Schaltelemente (22, 23, 24) wenigstens drei Übersetzungsbereiche darstellbar sind, wobei über die Schaltelemente (22, 23, 24) Losräder (19, 20, 21) mit wenigstens einer Welle (16, 31; 27) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest verbindbar sind, die mit Festrädern (25, 26, 30) einer weiteren Welle (16, 27) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Losräder (19) über ein erstes reibschlüssiges Schaltelement (22) mit der als Eingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung (18) wirkenden Welle (16) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) koppelbar ist, während weitere Losräder (20, 21) zur Darstellung der weiteren Übersetzungsbereiche über ein formschlüssiges Schaltelement (24) mit einer Schaltelementhälfte eines zweiten reibschlüssigen Schaltelementes (23) wechselweise verbindbar und über das zweite reibschlüssige Schaltelement (23) mit der Welle (16, 27, 31) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest koppelbar sind.
  2. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schaltelemente (22, 23, 24) wenigstens zwei Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt und wenigstens ein Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt darstellbar sind, wobei eines der Losräder (19), das zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt mit der als Eingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung (18) wirkenden Welle (16) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest zu verbinden ist, über das erste reibschlüssige Schaltelement (22) mit der als Eingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung (18) wirkenden Welle (16) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) koppelbar ist, während weitere Losräder (20, 21) zur Darstellung der weiteren Übersetzung für Vorwärtsfahrt oder zur Darstellung der Übersetzung für Rückwärtsfahrt über das formschlüssige Schaltelement (24) mit der Schaltelementhälfte des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes (23) wechselweise verbindbar und über das zweite reibschlüssige Schaltelement (23) mit der Welle (31) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest koppelbar sind.
  3. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das formschlüssige Schaltelement (24) über eine Aktoreinrichtung (33) zwischen definierten Schaltstellungen umschaltbar ausgeführt ist.
  4. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung (33) eine Antriebswandlereinrichtung (33B) aufweist, in deren Bereich ein rotatorischer Antrieb einer Antriebseinrichtung der Aktoreinrichtung (33) in eine translatorische Antriebsbewegung für das formschlüssige Schaltelement (24) umwandelbar ist.
  5. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltelementhälfte eines reibschlüssigen Schaltelementes (22) mit einer als Eingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung (18) wirkenden ersten Welle (16) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) verbunden ist, mit der eines der Losräder (19) zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt drehfest zu koppeln ist, wobei die erste Welle (16) mit einer Welle (15) der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) wirkverbunden ist.
  6. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Welle (31) der Schaltgetriebeeinrichtung (18), mit dem die weiteren Losräder (20, 21) zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt drehfest zu koppeln sind und die koaxial zur ersten Welle (16) und neben der ersten Welle (16) angeordnet ist, drehfest mit einer Schaltelementhälfte eines reibschlüssigen Schaltelementes (23) und einer Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes (24) verbunden ist.
  7. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Antriebsmaschine (4) koppelbare Getriebeeingangswelle (6) des Leistungsverzweigungsgetriebes (2) mit einer ersten Welle (8) des Variators (3) in Wirkverbindung steht und eine zweite Welle (11) des Variators (3) mit einer als Sonnenrad ausgeführten ersten Welle (12) der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) verbunden ist und die Getriebeeingangswelle (6) zusätzlich mit einer als Planetenträger ausgebildeten zweiten Welle (13) der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) verbunden ist, während die Schaltgetriebeeinrichtung (18) mit einer als Hohlrad ausgeführten dritten Welle (15) der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) gekoppelt ist.
  8. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (8) des Variators (3) und die zweite Welle (13) der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) jeweils über eine vorzugsweise mit Stirnradverzahnung ausgeführte Getriebeeinheit (7, 9) mit der Getriebeeingangswelle (6) des Leistungsverzweigungsgetriebes (2) in Wirkverbindung stehen.
  9. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) als Einfachplanetengetriebe ausgebildet ist.
  10. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass Übersetzungen im Bereich der Getriebeeinheiten (7, 9) und eine Standübersetzung der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine Drehzahl der dritten Welle (15) der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) über eine Verstellung des Variators (3) zwischen Null und einem Maximum stufenlos veränderbar ist.
  11. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (6) des Leistungsverzweigungsgetriebes (2) und eine Getriebeausgangswelle (27) der Schaltgetriebeeinrichtung (10) koaxial zueinander angeordnet sind.
  12. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Losrad (21) über das zweite reibschlüssige Schaltelement (23) mit der als Eingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung (18) wirkenden Welle (16) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest verbindbar ist, das über ein Zwischenrad (29) mit einem Festrad (30) einer mit der Getriebeausgangswelle (27) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) wirkverbundenen Welle in Eingriff steht.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105531506A (zh) * 2013-09-17 2016-04-27 凯耐第斯驱动解决方案公司 具有多速组合器的动力路径分开式变速器
DE102013220167A1 (de) 2013-10-07 2015-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung eines Fahrzeuges mit einem Summiergetriebe
DE102015208008A1 (de) * 2015-04-30 2016-11-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Erwärmen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebe

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2757426A1 (de) 1976-12-22 1978-06-29 Secr Defence Brit Drehmomentenwandlersystem
DE3815780A1 (de) 1987-05-12 1988-12-01 Jarchow Friedrich Stufenlos wirkendes hydrostatischmechanisches lastschaltgetriebe
DE4443267A1 (de) 1994-12-05 1996-06-13 Claas Ohg Lastschaltgetriebe mit 5-welligem Umlaufgetriebe
DE19621201A1 (de) 1996-05-25 1997-11-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Stufenloses Getriebe
DE10122823A1 (de) 2001-05-11 2002-11-14 Zahnradfabrik Friedrichshafen Leistungsverzweigungsgetriebe
EP1541898A2 (de) 2003-12-12 2005-06-15 CNH Italia S.p.A. Stufenloses Getriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Traktoren
DE202005021249U1 (de) 2004-08-10 2007-07-19 Hofer Forschungs- Und Entwicklungs Gmbh & Co Kg Leistungsverzweigungsgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE102006049275A1 (de) 2006-10-19 2008-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung mit mindestens einem über eine wenigstens eine elektrische Komponente aufweisende Aktuatorik betätigbaren Schaltelement
DE102006049283A1 (de) 2006-10-19 2008-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum drehfesten Verbinden einer Welle mit wenigstens einem drehbar auf der Welle gelagerten Bauteil
WO2009047035A1 (de) 2007-10-02 2009-04-16 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung mit einem variator
DE102008040444A1 (de) 2008-07-16 2010-01-21 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsverzweigungsgetriebe

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005016546A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Yanmar Co Ltd 油圧−機械式変速装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2757426A1 (de) 1976-12-22 1978-06-29 Secr Defence Brit Drehmomentenwandlersystem
DE3815780A1 (de) 1987-05-12 1988-12-01 Jarchow Friedrich Stufenlos wirkendes hydrostatischmechanisches lastschaltgetriebe
DE4443267A1 (de) 1994-12-05 1996-06-13 Claas Ohg Lastschaltgetriebe mit 5-welligem Umlaufgetriebe
DE19621201A1 (de) 1996-05-25 1997-11-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Stufenloses Getriebe
DE10122823A1 (de) 2001-05-11 2002-11-14 Zahnradfabrik Friedrichshafen Leistungsverzweigungsgetriebe
EP1541898A2 (de) 2003-12-12 2005-06-15 CNH Italia S.p.A. Stufenloses Getriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Traktoren
DE202005021249U1 (de) 2004-08-10 2007-07-19 Hofer Forschungs- Und Entwicklungs Gmbh & Co Kg Leistungsverzweigungsgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE102006049275A1 (de) 2006-10-19 2008-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung mit mindestens einem über eine wenigstens eine elektrische Komponente aufweisende Aktuatorik betätigbaren Schaltelement
DE102006049283A1 (de) 2006-10-19 2008-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum drehfesten Verbinden einer Welle mit wenigstens einem drehbar auf der Welle gelagerten Bauteil
WO2009047035A1 (de) 2007-10-02 2009-04-16 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung mit einem variator
DE102008040444A1 (de) 2008-07-16 2010-01-21 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsverzweigungsgetriebe

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DE102010029865A1 (de) 2011-12-15

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