DE102020202419B3 - Power-split continuously variable transmission - Google Patents

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Johannes Kaltenbach
Max Bachmann
Stefan Beck
Michael Wechs
Raphael Himmelsbach
Philipp Rechenbach
Elisabeth Endl
Samuel Willems
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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) mit einer Planetenbaugruppe (18), einem Abtrieb (14) sowie einer ersten und zweiten Verbindungswelle (60, 62). Die erste Verbindungswelle (60) ist mittels einer Vorwärtskupplung (KV) über eine zweite Stirnradstufe (ST2) mit dem Abtrieb (14) mechanisch wirkverbindbar. Die erste Verbindungswelle (60) ist mittels einer Rückwärtskupplung (KR) über eine dritte Stirnradstufe (ST3) mit dem Abtrieb (14) mechanisch wirkverbindbar. Die zweite Verbindungswelle (62) ist mittels einer ersten formschlüssigen Kupplung (S1) über eine erste Stirnradstufe (ST1) mit dem Abtrieb (14) mechanisch wirkverbindbar. Die zweite Verbindungswelle (62) ist mittels einer zweiten formschlüssigen Kupplung (S2) und der Rückwärtskupplung (KR) über die erste Stirnradstufe (ST1), die zweite Stirnradstufe (ST2) und die dritte Stirnradstufe (ST3) mit dem Abtrieb (14) mechanisch wirkverbindbar.The present invention relates to a power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) with a planetary assembly (18), an output (14) and a first and second connecting shaft (60, 62). The first connecting shaft (60) can be effectively mechanically connected to the output (14) by means of a forward clutch (KV) via a second spur gear stage (ST2). The first connecting shaft (60) can be mechanically operatively connected to the output (14) by means of a reverse clutch (KR) via a third spur gear stage (ST3). The second connecting shaft (62) can be mechanically operatively connected to the output (14) by means of a first positive coupling (S1) via a first spur gear stage (ST1). The second connecting shaft (62) can be mechanically connected to the output (14) by means of a second positive coupling (S2) and the reverse clutch (KR) via the first spur gear stage (ST1), the second spur gear stage (ST2) and the third spur gear stage (ST3) .

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Antriebseinheit mit solch einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe.The present invention relates to a split-power continuously variable transmission. The present invention also relates to a drive unit with such a power-split continuously variable transmission.

Stand der TechnikState of the art

Leistungsverzweigte stufenlose Getriebe, beispielsweise hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigte Getriebe, kommen im Bereich von Arbeitsmaschinen häufig zum Einsatz. Ein Beispiel für eine Arbeitsmaschine ist ein Traktor. Solche hydromechanischen Getriebe ermöglichen das stufenlose Einstellen der Getriebeübersetzung bei relativ hohen Wirkungsgraden, weisen jedoch eine verhältnismäßig geringe Getriebespreizung auf. Unter der Spreizung eines Getriebes wird das Verhältnis zwischen größter und kleinster Übersetzung verstanden. Zur Vergrößerung der Getriebespreizung ist es bekannt, in einem stufenlosen Getriebe mehrere Fahrbereiche vorzusehen, die unterschiedliche Übersetzungsbereiche aufweisen. Derartige Getriebe sind beispielsweise aus der DE 195 22 833 A1 bekannt.Power-split continuously variable transmissions, for example hydrostatic-mechanical power-split transmissions, are often used in the field of work machines. An example of a work machine is a tractor. Such hydromechanical transmissions allow the transmission ratio to be continuously adjusted with relatively high degrees of efficiency, but have a relatively low transmission spread. The spread of a gear is understood as the ratio between the largest and smallest translation. To increase the gear ratio spread, it is known to provide several driving ranges in a continuously variable transmission, which have different transmission ranges. Such transmissions are for example from the DE 195 22 833 A1 known.

Ferner zeigt DE 41 31 572 A1 ein Lastschaltgetriebe mit einer stufenlosen hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigung durch ein hydrostatisches Stellgetriebe, ein vierwelliges Doppelplanetengetriebe und nachgeschaltete Ganggetriebe, wobei eine Eingangswelle über ein erstes Stirnradgetriebe in permanenter Wirkverbindung mit dem Stellgetriebe steht und außerdem über ein schaltbares Wendegetriebe mit einer Antriebswelle des Steges des zweiten der Planetengetriebe und des Außenrades des ersten der Planetengetriebe gesteuert kuppelbar ist und eine Ausgangswelle des hydrostatischen Stellgetriebes über eine Zahnradstufe mit einer Sonnenradwelle, auf der die beiden Sonnenräder der Planetengetriebe angeordnet sind, verbunden ist und eine Stegwelle des ersten Planetengetriebes jeweils über erste Ganggetriebe und zugehörige Schaltkupplungen mit einer Abtriebwelle gesteuert verbindbar sind, sowie eine Außenradwelle des zweiten Planetengetriebes jeweils über ein weiteres Ganggetriebe und eine zugehörige Schaltkupplung mit der Abtriebwelle gesteuert kuppelbar sind.Also shows DE 41 31 572 A1 a powershift transmission with a continuously variable hydrostatic-mechanical power split through a hydrostatic actuating gear, a four-shaft double planetary gear and downstream gear transmission, with an input shaft in permanent operative connection with the actuating gear via a first spur gear and also via a switchable reversing gear with a drive shaft of the web of the second of the planetary gears and the outer gear of the first of the planetary gears can be coupled in a controlled manner and an output shaft of the hydrostatic adjusting gear is connected via a gear stage to a sun gear shaft on which the two sun gears of the planetary gears are arranged, and a spider shaft of the first planetary gear is connected via first gear gears and associated clutches to a Output shaft can be connected in a controlled manner, as well as an outer wheel shaft of the second planetary gear each via a further gear transmission and an associated clutch the output shaft can be coupled in a controlled manner.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein verbessertes leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe bereitzustellen.The object of the invention is to be seen in providing an improved power-split continuously variable transmission.

Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Getriebe gelöst. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe. Das Getriebe ist zum Bereitstellen verschiedener Vorwärtsfahr- und Rückwärtsfahrbereiche ausgebildet. Das Getriebe kann zur Verwendung in einer Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Bei einem stufenlosen Getriebe ist die Übersetzung stufenlos einstellbar. Bei der Leistungsverzweigung kann es sich beispielsweise um eine hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigung handeln. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise eine elektrisch-mechanische Leistungsverzweigung möglich. Das Getriebe ermöglicht eine hohe Getriebespreizung bei hohem Wirkungsgrad. Das Getriebe umfasst einen Antrieb, an dem die zu übersetzende Größe in das Getriebe eingespeist wird. Das Getriebe kann eine Antriebswelle aufweisen, die an einem Ende den Antrieb ausbilden kann. Die Antriebswelle kann sich durch das Getriebe hindurch erstrecken und an einem dem Antrieb abgewandten Ende eine Entnahme einer Zapfleistung ermöglichen, beispielsweise zum Antrieb eines Arbeitsgeräts der Arbeitsmaschine. Ebenso umfasst das Getriebe einen Abtrieb, an dem die durch das Getriebe übersetzte Größe ausgegeben wird. An dem Abtrieb kann beispielsweise ein Drehmoment für einen Fahrantrieb bereitgestellt werden. In den jeweiligen Rückwärtsfahrbereichen dreht ein Abtrieb des Getriebes beispielsweise entgegengesetzt zu einer Drehrichtung in den jeweiligen Vorwärtsfahrbereichen. In den jeweiligen Vorwärtsfahrbereichen kann eine Arbeitsmaschine beispielsweise vorwärtsfahren und in den jeweiligen Rückwärtsfahrbereichen rückwärtsfahren. Der Antrieb und der Abtrieb können achsparallel zueinander vorgesehen sein. Es ist jedoch auch eine andere Ausgestaltung möglich.The object is achieved with the transmission according to the invention. A first aspect of the invention relates to a power-split continuously variable transmission. The transmission is designed to provide various forward travel and reverse travel ranges. The transmission can be designed for use in a work machine. With a continuously variable transmission, the translation is continuously adjustable. The power split can be, for example, a hydrostatic-mechanical power split. As an alternative or in addition, an electrical-mechanical power split is possible, for example. The gear enables a high gear ratio spread with high efficiency. The gearbox includes a drive on which the variable to be translated is fed into the gearbox. The transmission can have a drive shaft which can form the drive at one end. The drive shaft can extend through the gearbox and, at an end facing away from the drive, enable a tapping power to be drawn, for example to drive a working device of the working machine. The gearbox also includes an output at which the variable translated by the gearbox is output. For example, a torque for a travel drive can be provided at the output. In the respective reverse driving ranges, an output of the transmission rotates, for example, opposite to a direction of rotation in the respective forward driving ranges. A work machine can, for example, drive forward in the respective forward travel ranges and reverse in the respective reverse travel ranges. The drive and the output can be provided axially parallel to one another. However, another configuration is also possible.

Ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe kann einen Variator aufweisen. Der Variator kann eingerichtet sein, um eine Übersetzung des Getriebes, beispielsweise innerhalb eines Fahrbereichs, stufenlos zu variieren. Unter einem Fahrbereich des Getriebes kann ein Zustand verstanden werden, bei dem ein festes mechanisches Übersetzungsverhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb des Getriebes vorliegt, wobei die Übersetzung des Getriebes innerhalb des Fahrbereichs durch den Variator stufenlos variiert werden kann. Der Variator kann zwei Energiewandler aufweisen, die miteinander gekoppelt und beispielsweise als Hydrostat ausgebildet sind. Die Energiewandler des Variators können aber auch als elektrische Maschinen ausgebildet sein. Die Energiewandler können koaxial zum Antrieb des Getriebes ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, dass sie achsparallel zum Antrieb ausgebildet sind. Beispielsweise kann der erste Energiewandler eine hydraulische Maschine mit festem Schluckvolumen und der zweite Energiewandler eine hydraulische Maschine mit verstellbarem Schluckvolumen sein.A power-split continuously variable transmission can have a variator. The variator can be set up to continuously vary a gear ratio of the transmission, for example within a driving range. A driving range of the transmission can be understood to mean a state in which there is a fixed mechanical transmission ratio between the input and output of the transmission, the transmission of the transmission being continuously variable within the driving range by the variator. The variator can have two energy converters, which are coupled to one another and designed, for example, as a hydrostat. The energy converters of the variator can, however, also be designed as electrical machines. The energy converters can be designed coaxially to drive the transmission. It is also possible that they are formed axially parallel to the drive. For example, the first energy converter can be a hydraulic machine with a fixed absorption volume and the second energy converter can be a hydraulic machine with an adjustable absorption volume.

Das Getriebe weist ferner eine Planetenbaugruppe auf. Die Planetenbaugruppe kann beispielsweise ein oder mehrere Planetenradsätze aufweisen. Zudem kann die Planetenbaugruppe zusätzlich ein oder mehrere Schaltelemente aufweisen. Das Getriebe ist dazu ausgebildet, ein Drehmoment von dem Antrieb über die Planetenbaugruppe an eine erste und eine zweite Verbindungswelle und von diesen an den Abtrieb zu übertragen. Zum Übertragen eines Drehmoments kann es erforderlich sein, dass ein oder mehrere Schaltelemente betätigt werden müssen. Für die Drehmomentübertragung können die beiden Verbindungswellen mit dem Abtrieb gekoppelt sein. Die beiden Verbindungswellen können jeweils mit einer oder mehreren Ausgangswellen der Planetenbaugruppe gekoppelt sein. Eine Eingangswelle der Planetenbaugruppe kann mit dem Antrieb gekoppelt sein. Eine Koppelung kann beispielsweise schaltbar sein und direkt oder indirekt. Die Verbindungswellen können beispielsweise jeweils als Hohlwellen oder Vollwellen ausgebildet sein. Die Verbindungswellen können koaxial zueinander angeordnet sein. Die Verbindungswellen können koaxial mit der Planetenbaugruppe angeordnet sein.The transmission also has a planetary assembly. The planetary assembly can for example have one or more planetary gear sets. In addition, the planetary assembly can also have one or more switching elements. The transmission is designed to transmit a torque from the drive via the planetary assembly to a first and a second connecting shaft and from these to the output. To transmit a torque, it may be necessary that one or more switching elements must be actuated. The two connecting shafts can be coupled to the output for torque transmission. The two connecting shafts can each be coupled to one or more output shafts of the planetary assembly. An input shaft of the planetary assembly can be coupled to the drive. A coupling can, for example, be switchable and direct or indirect. The connecting shafts can each be designed as hollow shafts or solid shafts, for example. The connecting shafts can be arranged coaxially to one another. The connecting shafts can be arranged coaxially with the planetary assembly.

Das Getriebe weist eine Vorwärtskupplung, eine Rückwärtskupplung, eine erste Stirnradstufe, eine erste formschlüssige Kupplung, eine zweite formschlüssige Kupplung, eine zweite Stirnradstufe und eine dritte Stirnradstufe auf. Die erste und zweite formschlüssige Kupplung können beispielsweise jeweils als Synchronisierung ausgebildet sein. Eine geschlossene Vorwärtskupplung kann wenigstens einen der Vorwärtsfahrbereiche bereitstellen. Eine geschlossene Rückwärtskupplung kann wenigstens einen der Rückwärtsfahrbereiche bereitstellen. Rückwärtskupplungen und Vorwärtskupplungen unterscheiden sich lediglich durch bereitgestellte Fahrbereiche, wie beispielsweise deren Drehrichtung. In deren eigentlicher Kupplungsfunktion können Vorwärts- und Rückwärtskupplungen identisch sein. Die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung können als reibschlüssige Kupplungen ausgebildet sein, beispielsweise als Lamellenkupplungen.The transmission has a forward clutch, a reverse clutch, a first spur gear stage, a first positive-locking clutch, a second positive-locking clutch, a second spur gear stage and a third spur gear stage. The first and second positive coupling can each be designed as a synchronization, for example. A closed forward clutch can provide at least one of the forward drive ranges. A closed reverse clutch can provide at least one of the reverse drive ranges. Reverse clutches and forward clutches only differ in terms of the travel ranges provided, such as their direction of rotation. In terms of their actual clutch function, forward and reverse clutches can be identical. The forward clutch and the reverse clutch can be designed as frictional clutches, for example as multi-plate clutches.

Eine Stirnradstufe kann eine oder mehrere Stufen aufweisen. Jede Stufe weist dabei zwei miteinander kämmende Räder auf. Eine einstufige Stirnradstufe kann beispielsweise wenigstens zwei miteinander mit jeweiligen Verzahnungen kämmende Räder aufweisen. Eine zweistufige Stirnradstufe weist beispielsweise zwei Räder auf, welche mit einem zwischen diesen Rädern angeordneten weiteren Rad paarweise kämmen. Ein Rad einer Stirnradstufe kann an seinem Außenumfang eine Verzahnung aufweisen. Eine Stirnradstufe kann zwei Elemente unter einer zusätzlichen Übersetzung und alternativ oder zusätzlich eines axialen Versatzes miteinander wirkverbinden.A spur gear stage can have one or more stages. Each stage has two intermeshing wheels. A single-stage spur gear stage can, for example, have at least two wheels meshing with one another with respective toothings. A two-stage spur gear stage has, for example, two wheels which mesh in pairs with a further wheel arranged between these wheels. A wheel of a spur gear stage can have a toothing on its outer circumference. A spur gear stage can operatively connect two elements with one another with an additional translation and, alternatively or additionally, an axial offset.

Sind zwei Elemente mechanisch wirkverbunden, so sind diese unmittelbar oder mittelbar derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Elements eine Reaktion des anderen Elements bewirkt. Beispielsweise kann eine mechanische Wirkverbindung durch eine formschlüssige oder reibschlüssige Verbindung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die mechanische Wirkverbindung einem Kämmen von korrespondierenden Verzahnungen der zwei Elemente entsprechen. Zwischen den Elementen können dabei weitere Elemente, beispielsweise eine oder mehrere Stirnradstufen, vorgesehen sein. Unter einer permanent drehfesten Verbindung zweier Elemente wird hingegen eine Verbindung verstanden, bei welcher die beiden Elemente zu allen bestimmungsgemäßen Zuständen des Getriebes im Wesentlichen starr miteinander gekoppelt sind. Die Elemente können dabei als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen.If two elements are mechanically operatively connected, they are directly or indirectly coupled to one another in such a way that a movement of one element causes a reaction of the other element. For example, a mechanical operative connection can be provided by a form-fitting or frictional connection. For example, the mechanical operative connection can correspond to a meshing of corresponding toothings of the two elements. Further elements, for example one or more spur gear stages, can be provided between the elements. By contrast, a permanently rotationally fixed connection of two elements is understood to mean a connection in which the two elements are essentially rigidly coupled to one another in all intended states of the transmission. The elements can be present as non-rotatably interconnected individual components or in one piece.

Ist eine Kupplung zwischen zwei Elementen des Getriebes vorgesehen, so sind diese Drehelemente nicht permanent drehfest miteinander verbunden, jedoch über die Kupplung drehfest miteinander verbindbar. Eine Kupplung kann eine Art von Schaltelement sein. Eine drehfeste Verbindung wird erst durch Betätigung der zwischenliegenden Kupplung herbeigeführt. Dabei bedeutet eine Betätigung der Kupplung, dass diese in einen geschlossenen Zustand überführt wird, sodass die an der Kupplung unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angeglichen werden. Die jeweiligen Schaltelemente sind beispielsweise wenigstens zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand schaltbar. Ist das betroffene Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen. Im Falle eines reibschlüssigen Schaltelements können, auch nach einem Betätigen desselbigen, Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente bezeichnet. Bei einer reibschlüssigen Verbindung kann beispielsweise aufgrund eines Schlupfes eine gewisse Drehzahldifferenz zwischen den zwei miteinander verbundenen Elementen vorliegen. Die Drehzahlen der beiden Bauteile sind dabei üblicherweise zudem trotz des Schlupfes näherungsweise identisch. Entsprechend wird auch eine solche Verbindung trotz des Schlupfes hier als drehfest angesehen.If a clutch is provided between two elements of the transmission, these rotary elements are not permanently connected to one another in a rotationally fixed manner, but can be connected to one another in a rotationally fixed manner via the clutch. A clutch can be a type of switching element. A non-rotatable connection is only brought about by actuating the coupling located in between. An actuation of the coupling means that it is brought into a closed state, so that the rotational movements of the components directly coupled to the coupling are matched to one another. The respective switching elements can be switched, for example, at least between an open and a closed state. If the shifting element concerned is designed as a form-fitting shifting element, the components that are directly connected to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed. In the case of a frictional shifting element, there may be speed differences between the components even after it has been actuated. This desired or unwanted state is nevertheless referred to in the context of the invention as a non-rotatable connection of the respective components. In the case of a frictional connection, for example, due to a slip, there may be a certain speed difference between the two interconnected elements. The speeds of the two components are usually approximately identical despite the slip. Correspondingly, such a connection is also regarded here as being non-rotatable despite the slippage.

Alle Kupplungen des Getriebes der vorliegenden Erfindung können, sofern nicht anders festgelegt, als reibschlüssige Kupplungen, beispielsweise als Lamellenkupplungen, ausgebildet sein. Ebenso können einige oder alle Kupplungen auch als formschlüssige Kupplungen, wie beispielsweise Klauenkupplungen oder Synchronisierungen, ausgebildet sein. Unter einer Synchronisierung wird eine formschlüssige Kupplung zwischen zwei Wellen verstanden, bei welcher die Wellen vor Herstellen der formschlüssigen Verbindung in Gleichlauf gebracht, also synchronisiert, werden.Unless otherwise specified, all clutches of the transmission of the present invention can be designed as frictional clutches, for example as multi-plate clutches. Likewise, some or all of the clutches can also be designed as positive-locking clutches, such as, for example, claw clutches or synchronizers. A synchronization is understood to mean a positive coupling between two shafts, in which the shafts are brought into synchronism, that is to say synchronized, before the positive connection is established.

Die erste Verbindungswelle ist mittels der Vorwärtskupplung über die zweite Stirnradstufe mit dem Abtrieb mechanisch wirkverbindbar. Die erste Verbindungswelle ist mittels der Rückwärtskupplung über die dritte Stirnradstufe mit dem Abtrieb mechanisch wirkverbindbar. Die zweite Verbindungswelle ist mittels der ersten formschlüssigen Kupplung über die erste Stirnradstufe mit dem Abtrieb mechanisch wirkverbindbar. Die zweite Verbindungswelle ist mittels der zweiten formschlüssigen Kupplung und der Rückwärtskupplung über die erste Stirnradstufe, die zweite Stirnradstufe und die dritte Stirnradstufe mit dem Abtrieb mechanisch wirkverbindbar.The first connecting shaft can be effectively mechanically connected to the output by means of the forward clutch via the second spur gear stage. The first connecting shaft can be mechanically effectively connected to the output by means of the reverse clutch via the third spur gear stage. The second connecting shaft can be mechanically operatively connected to the output by means of the first positive coupling via the first spur gear stage. The second connecting shaft can be mechanically operatively connected to the output by means of the second positive coupling and the reverse coupling via the first spur gear stage, the second spur gear stage and the third spur gear stage.

Eine Verbindung zweier Elemente über ein weiteres Element kann bedeuten, dass dieses weitere Element an einer mittelbaren Wirkverbindung der beiden Elemente beteiligt ist. Beispielsweise kann dieses Element im Kraftfluss zwischen diesen beiden Elementen angeordnet sein. Eine Verbindung zweier Elemente über zwei oder mehr weitere Elemente kann bedeuten, dass diese weiteren Elemente alle an einer mittelbaren Wirkverbindung der beiden Elemente beteiligt sind. Beispielsweise kann ein Drehmoment bei geschlossener Rückwärtskupplung von der zweiten Verbindungswelle an die erste Stirnradstufe übertragen werden und von der ersten Stirnradstufe an die zweite Stirnradstufe. Das Drehmoment wird bei diesem Beispiel weiter von der zweiten Stirnradstufe an die dritte Stirnradstufe und von der dritten Stirnradstufe an den Abtrieb übertragen. Die Übertragung und damit die Wirkverbindung kann durch die geöffnete Rückwärtskupplung an einer beliebigen Stelle dieser Wirkverbindungskette unterbrochen sein. Bei einer Wirkverbindung über zwei Kupplungen ist die Verbindung beispielsweise hergestellt, wenn beide Kupplungen geschlossen sind. Möglich ist ferner, dass zum Herstellen oder Auflösen der Wirkverbindung neben den genannten ein oder mehrere nicht genannte Schaltelemente betätigt werden müssen.A connection of two elements via a further element can mean that this further element is involved in an indirect operative connection of the two elements. For example, this element can be arranged in the power flow between these two elements. A connection of two elements via two or more further elements can mean that these further elements are all involved in an indirect operative connection of the two elements. For example, when the reverse clutch is closed, a torque can be transmitted from the second connecting shaft to the first spur gear stage and from the first spur gear stage to the second spur gear stage. In this example, the torque is transmitted from the second spur gear stage to the third spur gear stage and from the third spur gear stage to the output. The transmission and thus the operative connection can be interrupted by the open reverse clutch at any point in this operative connection chain. In the case of an operative connection via two clutches, the connection is established, for example, when both clutches are closed. It is also possible that in order to establish or release the operative connection, one or more switching elements not mentioned have to be actuated in addition to the mentioned ones.

Das leistungsverzweigte Getriebe erlaubt mit wenigen Schaltelementen viele Fahrbereiche bereitzustellen und weist demnach eine große Getriebespreizung auf. Dabei kann ein Übergang zwischen den Fahrbereichen synchron erfolgen. Das kann heißen, dass bei Erreichen einer Untergrenze oder Obergrenze einer Drehzahl eines jeweiligen Fahrbereichs der nächste Fahrbereich eingelegt werden kann, ohne dass eine Einstellung am Variator vorgenommen werden muss. Der Variator muss beispielsweise nicht seine Drehzahl oder Stellung ändern, um einen Fahrbereichswechsel zu vollziehen. Zudem kann der Variator an einer oder beiden Grenzen der jeweiligen Fahrbereiche auch in einer jeweiligen Maximalstellung sein. In den jeweiligen Fahrbereichen kann eine geringe Anzahl von Kupplungen in deren jeweiliger Offenstellung sein, wodurch Schleppverluste reduziert und damit die Getriebeeffizienz erhöht sein kann. Beispielsweise kann das Getriebe mit wenigen Bauteilen vier Vorwärtsfahrbereiche bereitstellen.The power-split transmission allows many driving ranges to be provided with just a few shift elements and accordingly has a large gear ratio spread. A transition between the driving areas can take place synchronously. This can mean that when a lower or upper limit of a speed of a respective driving range is reached, the next driving range can be inserted without having to make a setting on the variator. For example, the variator does not have to change its speed or position in order to change the driving range. In addition, the variator can also be in a respective maximum position at one or both limits of the respective driving ranges. In the respective driving areas, a small number of clutches can be in their respective open position, whereby drag losses can be reduced and thus the transmission efficiency can be increased. For example, the transmission can provide four forward drive ranges with just a few components.

Durch die Wirkverbindung der zweiten Verbindungswelle über die erste Stirnradstufe, die zweite Stirnradstufe, und die dritte Stirnradstufe mit dem Abtrieb mittels der Rückwärtskupplung kann ein Windungsfahrbereich bereitgestellt werden. Der Windungsfahrbereich ermöglicht eine Drehmomentübertragung an den Abtrieb mit zwei zusätzlichen Zahneingriffen. Dabei werden die zum Verbinden der jeweiligen Verbindungswellen mit dem Abtrieb in jeweiligen Vorwärtsfahrbereichen genutzten Stirnradstufen miteinander für eine Wirkverbindung verknüpft. Dadurch kann eine zusätzliche Übersetzung, beispielsweise für einen Rückwärtsfahrbereich mit hoher Geschwindigkeit, bereitgestellt werden. Für diese zusätzliche Übersetzung sind dabei keine zusätzlichen Stirnradstufen oder Planetenradsätze notwendig. Es wird bei gleichem Bauaufwand ein weiterer Fahrbereich zur Verfügung gestellt. Durch das Vorsehen der ersten und zweiten formschlüssigen Kupplung kann zudem eine Vorwahlschaltung implementiert werden. Bei jeweiligen Fahrbereichswechseln können nur reibschlüssige Kupplungen beteiligt sein, wobei hohe Lasten in jeweiligen hohen Fahrbereichen durch die besser belastbaren formschlüssigen Kupplungen aufgenommen werden.Through the operative connection of the second connecting shaft via the first spur gear stage, the second spur gear stage and the third spur gear stage with the output by means of the reverse clutch, a winding travel range can be provided. The winding travel range enables torque to be transmitted to the output with two additional gear meshes. The spur gear stages used to connect the respective connecting shafts to the output in the respective forward driving ranges are linked to one another for an operative connection. As a result, an additional gear ratio, for example for a reverse driving range at high speed, can be provided. No additional spur gear stages or planetary gear sets are necessary for this additional translation. An additional driving area is made available with the same construction effort. By providing the first and second positive coupling, a preselection circuit can also be implemented. Only frictional clutches can be involved in each change of driving range, with high loads in the respective high driving ranges being absorbed by the more resilient form-locking clutches.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe eine erste Zwischenwelle aufweist, die über die zweite Stirnradstufe mit der ersten Verbindungswelle mechanisch wirkverbunden ist. Das Getriebe kann eine zweite Zwischenwelle aufweisen, die über die erste Stirnradstufe mit der zweiten Verbindungswelle mechanisch wirkverbunden ist. Die erste und die zweite Zwischenwelle können mittels der zweiten formschlüssigen Kupplung drehfest miteinander verbindbar sein. Die beiden Zwischenwellen können beispielsweise koaxial mit dem Abtrieb angeordnet sein. Die erste Zwischenwelle ermöglicht beispielsweise eine Lagerung eines Rades der zweiten Stirnradstufe. Die zweite Zwischenwelle ermöglicht beispielsweise eine Lagerung eines Rades der ersten Stirnradstufe. Die beiden Zwischenwellen können jeweils mit diesem daran gelagerten Rad permanent drehfest verbunden sein. Die beiden Zwischenwellen ermöglichen eine Anordnung der beiden formschlüssigen Kupplungen koaxial mit dem Abtrieb. Dadurch können die beiden formschlüssigen Kupplungen mit einem geringen Drehmoment belastet sein, beispielsweise geringer als bei einer Anordnung koaxial mit der Planetenbaugruppe ohne vorgeschaltete Stirnradstufe.In one embodiment of the transmission it can be provided that the transmission has a first intermediate shaft which is mechanically operatively connected to the first connecting shaft via the second spur gear stage. The transmission can have a second intermediate shaft which is mechanically operatively connected to the second connecting shaft via the first spur gear stage. The first and the second intermediate shaft can be connected to one another in a rotationally fixed manner by means of the second form-fitting coupling. The two intermediate shafts can, for example, be arranged coaxially with the output. The first intermediate shaft enables, for example, a bearing of a wheel of the second spur gear stage. The second intermediate shaft enables, for example, a bearing of a wheel of the first spur gear stage. The two intermediate shafts can each be permanently connected in a rotationally fixed manner to this wheel mounted thereon. The two intermediate shafts allow the two form-fitting clutches to be arranged coaxially with the output. As a result, the two form-fitting clutches can be loaded with a low torque, for example less than in the case of an arrangement coaxial with the planetary assembly without an upstream spur gear stage.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die zweite Zwischenwelle mit dem Abtrieb mittels der ersten formschlüssigen Kupplung drehfest verbindbar ist. Dadurch kann in bestimmten Fahrbereichen ein Ausgang der Planetenbaugruppe über die zweite Verbindungswelle und die erste Stirnradstufe unter Umgehung der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung mit dem Abtrieb mechanisch wirkverbunden werden. Dadurch kann beispielsweise bei Fahrbereichen mit hohen Belastungen und alternativ oder zusätzlich Drehzahlen die widerstandsfähige erste formschlüssige Kupplung statt der Vorwärtskupplung oder Rückwärtskupplung genutzt werden.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the second intermediate shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the output by means of the first positive coupling. As a result, in certain driving ranges, an output of the planetary assembly can be mechanically operatively connected to the output via the second connecting shaft and the first spur gear stage, bypassing the forward clutch and the reverse clutch. In this way, for example, in driving areas with high loads and alternatively or additionally rotational speeds, the resistant first positive coupling can be used instead of the forward clutch or reverse clutch.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die erste und zweite formschlüssige Kupplung als Doppelsynchronisierung ausgebildet sind. Die Doppelsynchronisierung kann durch die erste als Synchronisierung ausgebildete und die zweite als Synchronisierung ausgebildete formschlüssige Kupplung gebildet sein. Ein Doppelschaltelement, wie eine Doppelsynchronisierung, kann kompakt und konstruktiv simpel sein. Ein Doppelschaltelement kann einfach betätigt werden, beispielsweise mittels eines gemeinsamen einzelnen Aktuators. Das Doppelschaltelement kann als Schaltzustände selektiv eine Wirkverbindung gemäß der geschlossenen ersten oder der geschlossenen zweiten formschlüssigen Kupplung bereitstellen. In einer Ausführungsform kann das Doppelschaltelement zusätzlich eine Neutralstellung aufweisen. Die Neutralstellung kann beispielsweise einer offenen ersten und zweiten formschlüssigen Kupplung entsprechen. Die erste und zweite formschlüssige Kupplung können axial oder radial verschachtelt sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the first and second form-fitting clutches are designed as double synchronizers. The double synchronization can be formed by the first form-locking clutch, which is designed as a synchronization, and the second, which is designed as a synchronization. A double switching element, such as a double synchronization, can be compact and structurally simple. A double switching element can be operated easily, for example by means of a common single actuator. As switching states, the double shift element can selectively provide an operative connection in accordance with the closed first or the closed second positive coupling. In one embodiment, the double shift element can also have a neutral position. The neutral position can correspond, for example, to an open first and second positive coupling. The first and second positive coupling can be nested axially or radially.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass ein erstes Rad der dritten Stirnradstufe mit einem ersten Rad der zweiten Stirnradstufe mittels der ersten Verbindungswelle permanent drehfest verbunden ist. Dadurch kann mit einfachen Mitteln eine Verbindung zwischen der zweiten und dritten Stirnradstufe für den Windungsfahrbereich zur Verfügung gestellt werden. Für die Verbindung ist keine zusätzliche Welle notwendig. Stattdessen kann dafür die erste Verbindungswelle genutzt werden. Das erste Rad der zweiten Stirnradstufe kann sich beispielsweise von einem Rad der zweiten Stirnradstufe, welches mit der ersten Zwischenwelle permanent drehfest verbunden ist, unterscheiden.In one embodiment of the transmission, it can be provided that a first gear of the third spur gear stage is permanently non-rotatably connected to a first gear of the second spur gear stage by means of the first connecting shaft. As a result, a connection between the second and third spur gear stages for the winding travel range can be made available with simple means. No additional shaft is required for the connection. Instead, the first connecting shaft can be used for this. The first wheel of the second spur gear stage can differ, for example, from a wheel of the second spur gear stage, which is permanently connected to the first intermediate shaft in a rotationally fixed manner.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass ein zweites Rad der dritten Stirnradstufe mit dem Abtrieb mittels der Rückwärtskupplung drehfest verbindbar ist. Dadurch kann die dritte Stirnradstufe eine zusätzliche Übersetzung und einen Achsversatz von der ersten Verbindungswelle zu dem Abtrieb ermöglichen. Das zweite Rad der dritten Stirnradstufe kann mit dem ersten Rad der dritten Stirnradstufe in mechanischer Wirkverbindung stehen. Beispielsweise können das erste und das zweite Rad der dritten Stirnradstufe jeweils paarweise mit einem Zwischenrad kämmen, um eine zweistufige Stirnradstufe zu bilden. Die Rückwärtskupplung kann so eine geringe Differenzdrehzahl aufweisen. Die Rückwärtskupplung kann beispielsweise koaxial mit dem Abtrieb angeordnet sein.In one embodiment of the transmission it can be provided that a second gear of the third spur gear stage can be connected to the output in a rotationally fixed manner by means of the reverse clutch. As a result, the third spur gear stage can enable an additional translation and an axial offset from the first connecting shaft to the output. The second gear of the third spur gear stage can be in mechanical operative connection with the first gear of the third spur gear stage. For example, the first and second gears of the third spur gear stage can mesh in pairs with an intermediate gear in order to form a two-stage spur gear stage. The reverse clutch can thus have a small differential speed. The reverse clutch can, for example, be arranged coaxially with the output.

Die dritte und die zweite Stirnradstufe können so ausgebildet sein, dass eine Wirkverbindung jeweils gegenüber einer Eingangsdrehung unterschiedliche Richtungen einer Ausgangsdrehung bewirken. Beispielsweise können die dritte und die zweite Stirnradstufe so ausgebildet sein, dass bei einer Wirkverbindung der ersten Verbindungswelle mit dem Abtrieb über die dritte Stirnradstufe der Abtrieb in eine entgegengesetzte Richtung dreht wie bei einer Wirkverbindung mittels der zweiten Stirnradstufe. Beispielsweise kann die zweite Stirnradstufe eine gerade Stufenzahl und die dritte Stirnradstufe eine ungerade Stufenzahl aufweisen.The third and the second spur gear stage can be designed in such a way that an operative connection brings about different directions of an output rotation with respect to an input rotation. For example, the third and the second spur gear stage can be designed so that when the first connecting shaft is actively connected to the output via the third spur gear stage, the output rotates in the opposite direction to an operative connection using the second spur gear stage. For example, the second spur gear stage can have an even number of stages and the third spur gear stage an odd number of stages.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass ein erstes Rad der zweiten Stirnradstufe mittels der Rückwärtskupplung mit einem ersten Rad der dritten Stirnradstufe drehfest verbindbar ist. Dadurch kann ein durch die Rückwärtskupplung aufzunehmendes Stützmoment gering sein. Das erste Rad der zweiten Stirnradstufe kann mit der ersten Verbindungswelle permanent drehfest verbunden sein. Die Rückwärtskupplung kann beispielsweise koaxial mit dem Antrieb und alternativ oder zusätzlich der ersten Verbindungswelle angeordnet sein. Axial kann die Rückwärtskupplung beispielsweise zwischen der zweiten und der dritten Stirnradstufe angeordnet sein. In one embodiment of the transmission it can be provided that a first wheel of the second spur gear stage can be connected non-rotatably to a first wheel of the third spur gear stage by means of the reverse clutch. As a result, a supporting torque to be absorbed by the reverse clutch can be small. The first wheel of the second spur gear stage can be permanently connected to the first connecting shaft in a rotationally fixed manner. The reverse clutch can for example be arranged coaxially with the drive and alternatively or additionally with the first connecting shaft. The reverse clutch can be arranged axially, for example, between the second and third spur gear stages.

Die Rückwärtskupplung und die Vorwärtskupplung können teilweise axial überlappend angeordnet sein. Das Getriebe kann so axial sehr kurzbauend sein.The reverse clutch and the forward clutch can be arranged partially axially overlapping. The transmission can be very short axially.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die Planetenbaugruppe drei Planetenradsätze aufweist. Entsprechend kann die Planetenbaugruppe drei Sonnenräder, drei Planetenträger mit jeweiligen daran gelagerten Planetenrädern und drei Hohlräder aufweisen. Ein erster Planetenradsatz der Planetenbaugruppe kann durch ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern und ein erstes Hohlrad ausgebildet sein. Ein zweiter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe kann durch ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern und ein zweites Hohlrad ausgebildet sein. Ein dritter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe kann durch ein drittes Sonnenrad, einen dritten Planetenträger mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern und ein drittes Hohlrad ausgebildet sein. Beispielsweise sind der erste bis dritte Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Ein Minus-Planetenradsatz hat üblicherweise eine negative Standübersetzung. Beispielsweise kämmen die jeweiligen Planetenräder des jeweiligen ersten bis dritten Planetenradsatzes mit dem jeweiligen zugeordneten Sonnenrad und dem jeweiligen zugeordneten Hohlrad.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the planetary assembly has three planetary gear sets. Correspondingly, the planetary assembly can have three sun gears, three planet carriers with respective planet gears mounted on them, and three ring gears. A first planetary gear set of the planetary assembly can be formed by a first sun gear, a first planet carrier with respective planet gears rotatably mounted thereon, and a first ring gear. A second planetary gear set of the planetary assembly can be formed by a second sun gear, a second planet carrier with respective planet gears rotatably mounted thereon, and a second ring gear. A third planetary gear set of the planetary assembly can be achieved by a third sun gear, a third planet carrier with respective planet gears rotatably mounted thereon and a third ring gear can be formed. For example, the first to third planetary gear sets are designed as minus planetary gear sets. A minus planetary gear set usually has a negative stationary gear ratio. For example, the respective planet gears of the respective first to third planetary gear sets mesh with the respective associated sun gear and the respective associated ring gear.

Die jeweiligen drei Planetenradsätze können frei von weiteren Elementen, wie weiteren Hohlrädern, Planetenträgern, Planeten und Sonnenrädern, sein. Beispielsweise weist die Planetenbaugruppe und auch das Getriebe keine weiteren außer den hier beschriebenen Planetenradsätze auf. Ebenso kann das Getriebe keine weiteren Stirnradstufen außer jeweiligen hier beschriebenen Stirnradstufen und Stirnradstufen zum Bilden hier beschriebener mechanischer Wirkverbindungen auf. Die jeweiligen Hohlräder können als Gehäuseelemente des Getriebes oder der Planetenbaugruppe ausgebildet sein. Bei dem Getriebe kann es vorgesehen sein, dass dessen Planetenbaugruppe oder alle Planetenradsätze gemeinsam als Planetenwalze ausgebildet ist bzw. sind. Eine Planetenwalze kann kompakt und robust sein. Die Ausbildung als Planetenwalze kann bedeuten, dass die Planetenbaugruppe nur koaxiale Elemente aufweist. Zudem kann die Ausbildung als Planetenwalze bedeuten, dass die Planetenbaugruppe frei von Stirnrädern ist. The respective three planetary gear sets can be free of further elements, such as further ring gears, planetary carriers, planets and sun gears. For example, the planetary assembly and also the transmission do not have any other planetary gear sets apart from the planetary gear sets described here. Likewise, the transmission cannot have any further spur gear stages apart from the respective spur gear stages and spur gear stages described here for forming the mechanical operative connections described here. The respective ring gears can be designed as housing elements of the transmission or the planetary assembly. In the case of the transmission, it can be provided that its planetary assembly or all planetary gear sets are designed together as a planetary roller. A planetary roller can be compact and robust. The design as a planetary roller can mean that the planetary assembly has only coaxial elements. In addition, the design as a planetary roller can mean that the planetary assembly is free of spur gears.

Der Antrieb kann mit dem ersten Hohlrad und dem zweiten Planetenträger permanent drehfest verbunden sein. Der erste Planetenträger kann mit dem zweiten Hohlrad permanent drehfest verbunden sein. Das zweite Hohlrad kann mit dem dritten Planetenträger permanent drehfest verbunden sein. Das zweite Sonnenrad kann mit dem dritten Sonnenrad permanent drehfest verbunden sein. Das Getriebe kann einen Variator aufweisen. Der Variator kann mit dem ersten Sonnenrad des Getriebes und dem Antrieb mechanisch wirkverbunden sein. Der Variator ist beispielsweise mit dem ersten Sonnenrad mittels einer einstufigen Stirnradstufe und mit dem Antrieb mittels einer zweistufigen Stirnradstufen mechanisch wirkverbunden.The drive can be permanently non-rotatably connected to the first ring gear and the second planet carrier. The first planet carrier can be permanently connected to the second ring gear in a rotationally fixed manner. The second ring gear can be permanently connected to the third planet carrier in a rotationally fixed manner. The second sun gear can be permanently connected to the third sun gear in a rotationally fixed manner. The transmission can have a variator. The variator can be mechanically operatively connected to the first sun gear of the transmission and the drive. The variator is mechanically operatively connected, for example, to the first sun gear by means of a single-stage spur gear stage and to the drive by means of a two-stage spur gear stage.

Dieser Aufbau der Planetenbaugruppe erlaubt mit wenigen Bauteilen eine hohe Getriebespreizung bereitzustellen. Zudem kann die Planetenbaugruppe so eine große Anzahl von Fahrbereichen bereitstellen. Beispielsweise kann das dritte Hohlrad einen ersten Ausgang der Planetenbaugruppe ausbilden. Beispielsweise kann das dritte Sonnenrad einen zweiten Ausgang der Planetenbaugruppe ausbilden. Beispielsweise kann der erste Planetenträger einen zweiten Ausgang der Planetenbaugruppe ausbilden. Entsprechend kann die Planetenbaugruppe beispielsweise drei oder auch vier Vorwärtsfahrbereiche bereitstellen. Jeweilige Rückwärtsfahrbereiche können durch die Rückwärtskupplung und die erste bis dritte Stirnradstufe bereitgestellt werden.This structure of the planetary assembly allows a high gear ratio to be provided with just a few components. In addition, the planetary assembly can thus provide a large number of driving areas. For example, the third ring gear can form a first output of the planetary assembly. For example, the third sun gear can form a second output of the planetary assembly. For example, the first planet carrier can form a second output of the planetary assembly. Accordingly, the planetary assembly can provide three or four forward travel ranges, for example. Respective reverse driving ranges can be provided by the reverse clutch and the first to third spur gear stages.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das dritte Hohlrad mittels einer ersten Kupplung mit der ersten Verbindungswelle drehfest verbindbar ist. Das dritte Sonnenrad kann mittels einer zweiten Kupplung mit der ersten Verbindungswelle drehfest verbindbar sein. Für die Verbindung kann dabei gemeinsam die erste Verbindungswelle genutzt werden. Die beiden Ausgänge können selektiv mit dem Abtrieb verbunden werden. Durch die Verbindung jeweils über die erste Verbindungswelle können jeweilige an den beiden Ausgängen der Planetenbaugruppe zur Verfügung stellbaren Fahrbereiche, wie beispielsweise ein erster und zweiter Fahrbereich, jeweils die gleichen Stirnradstufen für eine Übertragung von einem Drehmoment an den Abtrieb nutzen. Die erste und die zweite Kupplung können beispielsweise als Doppelkupplung ausgebildet sein. Die Doppelkupplung kann ein Doppelschaltelement gemäß der obigen Beschreibung sein. Die erste und zweite Kupplung können radial miteinander verschachtelt angeordnet sein. Die erste und zweite Kupplung können beispielsweise jeweils koaxial mit dem Antrieb angeordnet sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the third ring gear can be connected to the first connecting shaft in a rotationally fixed manner by means of a first clutch. The third sun gear can be connected non-rotatably to the first connecting shaft by means of a second clutch. The first connecting shaft can be used jointly for the connection. The two outputs can be selectively connected to the output. Due to the connection via the first connecting shaft, respective driving ranges available at the two outputs of the planetary assembly, such as a first and second driving range, can use the same spur gear stages for transmitting a torque to the output. The first and the second clutch can be designed as a double clutch, for example. The double clutch can be a double shift element as described above. The first and second clutches can be nested radially with one another. The first and second coupling can, for example, each be arranged coaxially with the drive.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass der erste Planetenträger mit der zweiten Verbindungswelle mittels einer dritten Kupplung drehfest verbindbar ist. Damit kann noch ein weiterer Ausgang der Planetenbaugruppe mit dem Abtrieb schaltbar verbunden werden. Dieser weitere Ausgang und die bereits beschriebenen beiden Ausgänge können selektiv mit dem Abtrieb verbunden werden, wobei erneut die bereits beschriebenen Stirnradstufen genutzt werden können. Die dritte Kupplung kann beispielsweise koaxial mit dem Antrieb angeordnet sein. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die erste Verbindungswelle mit der zweiten Verbindungswelle mittels einer vierten Kupplung drehfest verbindbar ist. Durch die vierte Kupplung kann so ein zusätzlicher Vorwärtsfahrbereich bereitgestellt werden. Die vierte Kupplung kann über die erste oder zweite Kupplung eine Wirkverbindung der zweiten Verbindungswelle mit dem ersten oder zweiten Ausgang der Planetenbaugruppe bereitstellen. Die dritte und die vierte Kupplung können beispielsweise als Doppelkupplung gemäß der obigen Beschreibung ausgebildet sein. Die dritte und vierte Kupplung können radial miteinander verschachtelt angeordnet sein. Die dritte und vierte Kupplung können beispielsweise jeweils koaxial mit dem Antrieb angeordnet sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the first planet carrier can be connected in a rotationally fixed manner to the second connecting shaft by means of a third clutch. This means that another output of the planetary assembly can be connected to the output in a switchable manner. This further output and the two outputs already described can be selectively connected to the output, whereby the spur gear stages already described can be used again. The third clutch can for example be arranged coaxially with the drive. Furthermore, it can be provided that the first connecting shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the second connecting shaft by means of a fourth coupling. The fourth clutch can thus provide an additional forward drive range. The fourth clutch can provide an operative connection between the second connecting shaft and the first or second output of the planetary assembly via the first or second clutch. The third and fourth clutches can be designed, for example, as a double clutch as described above. The third and fourth clutches can be arranged radially nested with one another. The third and fourth clutches can, for example, each be arranged coaxially with the drive.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die dritte Kupplung axial antriebsseitig zu der Planetenbaugruppe angeordnet ist. Durch diese Anordnung kann eine Druckölzuführung zu der dritten Kupplung vereinfacht sein. Zudem kann eine Zentralwelle der Planetenbaugruppe kürzer sein. Dabei kann eine zusätzliche Hohlwelle vorgesehen sein, welche die dritte Kupplung mit der zweiten Verbindungswelle verbindet. Diese zusätzliche Hohlwelle kann sich radial außen entlang der gesamten Planetenbaugruppe erstrecken. Alternativ kann sich auch die zweite Verbindungswelle radial außen entlang der gesamten Planetenbaugruppe erstrecken. Die dritte Kupplung kann dabei koaxial mit dem Antrieb ausgebildet sein. Die vierte Kupplung kann beispielsweise in dieser Ausführungsform axial abtriebsseitig zu der ersten Stirnradstufe angeordnet sein. Alternativ kann die dritte Kupplung axial abtriebsseitig zu der Planetenbaugruppe angeordnet sein. Dadurch können besonders wenige Hohlwellen benötigt werden. Das Getriebe kann so radial besonders kompakt sein. Beispielsweise kann die dritte Kupplung axial zwischen der ersten Kupplung und der ersten Stirnradstufe angeordnet sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the third clutch is axially on the drive side of the planetary assembly is arranged. With this arrangement, a pressurized oil supply to the third clutch can be simplified. In addition, a central shaft of the planetary assembly can be shorter. An additional hollow shaft can be provided which connects the third coupling to the second connecting shaft. This additional hollow shaft can extend radially on the outside along the entire planetary assembly. Alternatively, the second connecting shaft can also extend radially on the outside along the entire planetary assembly. The third clutch can be designed coaxially with the drive. In this embodiment, for example, the fourth clutch can be arranged axially on the output side of the first spur gear stage. Alternatively, the third clutch can be arranged axially on the output side of the planetary assembly. This means that particularly few hollow shafts can be required. The transmission can thus be particularly compact radially. For example, the third clutch can be arranged axially between the first clutch and the first spur gear stage.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die vierte Kupplung als formschlüssige Kupplung, beispielsweise als Synchronisierung, ausgebildet ist. Es kann eine Reibkupplung weniger verwendet werden, wodurch Schleppverluste gering sein können. Alternativ kann die vierte Kupplung, genauso wie die erste, zweite und dritte Kupplung, beispielsweise als reibschlüssige Kupplung ausgebildet sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the fourth clutch is designed as a form-fitting clutch, for example as a synchronization. One less friction clutch can be used, which means that drag losses can be low. Alternatively, like the first, second and third clutches, the fourth clutch can be designed, for example, as a friction-locking clutch.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass der Variator mit dem ersten Sonnenrad und dem Antrieb jeweils mittels einer einstufigen Stirnradstufe mechanisch wirkverbunden ist. Dadurch kann beispielsweise bei einer Stirnradstufe auf ein Zwischenrad verzichtet werden. Diese Bauweise erfordert ein ausreichend großes Rad einer Stirnradstufe, welches mit dem Antrieb permanent drehfest verbunden ist. Dies ist beispielsweise möglich, wenn ein Achsabstand zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb groß genug ist. Ein Energiewandler kann bei dieser Ausführungsform eine andere Drehrichtung haben, beispielsweise eine konstante Drehrichtung, als bei einer Ausführungsform, bei welcher der Variator mit dem Antrieb mittels einer zweistufigen Stirnradstufe verbunden ist.In one embodiment of the transmission it can be provided that the variator is mechanically operatively connected to the first sun gear and the drive in each case by means of a single-stage spur gear stage. As a result, an intermediate gear can be dispensed with in the case of a spur gear stage, for example. This design requires a sufficiently large wheel of a spur gear stage, which is permanently connected to the drive in a rotationally fixed manner. This is possible, for example, if the center distance between the drive and the output is large enough. In this embodiment, an energy converter can have a different direction of rotation, for example a constant direction of rotation, than in an embodiment in which the variator is connected to the drive by means of a two-stage spur gear stage.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die erste Stirnradstufe einstufig ausgebildet ist. Die zweite Stirnradstufe kann einstufig ausgebildet sein. Die dritte Stirnradstufe kann zweistufig ausgebildet sein. Dadurch sind besonders wenige Stirnradstufen notwendig, wobei viele Fahrbereiche zur Verfügung gestellt werden können. Zudem kann die dritte Stirnradstufe so für eine Drehrichtungsumkehr am Abtrieb genutzt werden.In one embodiment of the transmission it can be provided that the first spur gear stage is designed in one stage. The second spur gear stage can be designed as a single stage. The third spur gear stage can be designed in two stages. This means that particularly few spur gear stages are necessary, with many driving ranges being made available. In addition, the third spur gear stage can be used to reverse the direction of rotation at the output.

Zum Einlegen der Fahrbereiche und dem Steuern der verschiedenen Kupplungen kann das Getriebe eine dazu ausgebildete Steuerungsvorrichtung aufweisen. Die Steuerungsvorrichtung kann dazu ausgebildet und eingerichtet sein, einen jeweiligen Zustand der Kupplungen zu steuern. Die Steuerungsvorrichtung kann dafür jeweilige Aktuatoren und alternativ oder zusätzlich Stellungssensoren und alternativ oder zusätzlich Drehzahlsensoren aufweisen.For engaging the driving ranges and controlling the various clutches, the transmission can have a control device designed for this purpose. The control device can be designed and set up to control a respective state of the clutches. For this purpose, the control device can have respective actuators and, alternatively or additionally, position sensors and alternatively or additionally speed sensors.

Ein zweiter Aspekt betrifft eine Antriebseinheit, welche ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe gemäß dem ersten Aspekt aufweist. Die Antriebseinheit weist einen Motor auf, welcher zum Antreiben des Antriebs mit dem Antrieb mechanisch wirkverbunden ist. Der Motor kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein. Die Antriebseinheit kann dazu ausgebildet sein, den Motor mit im Wesentlichen konstanter Drehzahl zu betreiben. Eine jeweilige Fahrgeschwindigkeit und optional Fahrrichtung kann beispielsweise mittels des gewählten Fahrbereichs und des Variators gesteuert werden. Ein weiterer Aspekt betrifft eine Arbeitsmaschine mit einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe gemäß dem ersten Aspekt oder einer Antriebseinheit gemäß dem zweiten Aspekt.A second aspect relates to a drive unit which has a power-split continuously variable transmission according to the first aspect. The drive unit has a motor which is mechanically operatively connected to the drive to drive the drive. The engine can be an internal combustion engine, for example. The drive unit can be designed to operate the motor at a substantially constant speed. A respective driving speed and optionally driving direction can be controlled, for example, by means of the selected driving range and the variator. Another aspect relates to a work machine with a power-split continuously variable transmission according to the first aspect or a drive unit according to the second aspect.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 1 shows a schematic view of a first embodiment of a transmission according to the invention.
  • 2 zeigt eine Schaltmatrix für das Getriebe aus 1. 2 shows a switching matrix for the transmission 1 .
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 3 shows a schematic view of a second embodiment of a transmission according to the invention.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 4th shows a schematic view of a third embodiment of a transmission according to the invention.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 5 shows a schematic view of a fourth embodiment of a transmission according to the invention.
  • 6 zeigt eine Schaltmatrix für das Getriebe aus 5. 6th shows a switching matrix for the transmission 5 .
  • 7 zeigt eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 7th shows a schematic view of a fifth embodiment of a transmission according to the invention.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

1 veranschaulicht in einer schematischen Ansicht eine erste Ausführungsform eines leistungsverzweigten stufenlosen Getriebes 100 mit einem Antrieb 12, einem Abtrieb 14, einem Variator 16 und einer Planetenbaugruppe 18. Die Planetenbaugruppe 18 weist drei Planetenradsätze auf und ist dazu ausgebildet, verschiedene Fahrbereiche bereitzustellen. Der Antrieb 12 ist mit einem Motor wirkverbunden. Das Getriebe 100 weist eine Antriebswelle auf, welche sich durch das Getriebe 100 hindurch erstreckt. An einem abtriebsseitigen Ende bildet die Antriebswelle eine Zapfwelle 20 aus. Die Abtriebswelle ist achsparallel zur Antriebswelle vorgesehen und kann beispielsweise mit einem Differenzial wirkverbunden werden. Die Planetenbaugruppe 18 ist vorliegend als Planetenwalze ausgebildet. 1 illustrates in a schematic view a first embodiment of a power-split continuously variable transmission 100 with one drive 12th , an output 14th , a variator 16 and a planetary assembly 18th . The planetary assembly 18th has three planetary gear sets and is trained to provide different driving areas. The drive 12th is operatively connected to a motor. The gear 100 has a drive shaft which extends through the transmission 100 extends therethrough. At one end on the output side, the drive shaft forms a power take-off shaft 20th out. The output shaft is provided axially parallel to the drive shaft and can, for example, be operatively connected to a differential. The planetary assembly 18th is in the present case designed as a planetary roller.

Ein erster Planetenradsatz der Planetenbaugruppe 18 wird durch ein erstes Sonnenrad 24, einen ersten Planetenträger 26 mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern 28 und ein erstes Hohlrad 30 gebildet. Ein zweiter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe 18 wird durch ein zweites Sonnenrad 32, einen zweiten Planetenträger 34 mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern 36 und ein zweites Hohlrad 38 gebildet. Ein dritter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe 18 wird durch ein drittes Sonnenrad 40, einen dritten Planetenträger 42 mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern 44 und ein drittes Hohlrad 46 gebildet. Der erste bis dritte Planetenradsatz sind als Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Die jeweiligen Sonnenräder 24, 32, 40 kämmen mit den jeweiligen Planetenrädern 28, 36, 44 des jeweiligen Planetenradsatzes. Die jeweiligen Planetenräder 28, 36, 44 kämmen mit den jeweiligen Hohlrädern 30, 38, 46 des jeweiligen Planetenradsatzes. Der erste, zweite und dritte Planetenradsatz bilden zusammen ein sogenanntes „5-Wellen-System“, wobei der Antrieb 12 eine der Wellen als Eingangswelle bildet.A first planetary gear set of the planetary assembly 18th is made by a first sun gear 24 , a first planet carrier 26th with respective rotatably mounted planet gears 28 and a first ring gear 30th educated. A second planetary gear set of the planetary assembly 18th is by a second sun gear 32 , a second planet carrier 34 with respective rotatably mounted planet gears 36 and a second ring gear 38 educated. A third planetary gear set of the planetary assembly 18th is made by a third sun gear 40 , a third planet carrier 42 with respective rotatably mounted planet gears 44 and a third ring gear 46 educated. The first to third planetary gear sets are designed as minus planetary gear sets. The respective sun gears 24 , 32 , 40 mesh with the respective planet gears 28 , 36 , 44 of the respective planetary gear set. The respective planet gears 28 , 36 , 44 mesh with the respective ring gears 30th , 38 , 46 of the respective planetary gear set. The first, second and third planetary gear sets together form what is known as a “5-shaft system”, with the drive 12th forms one of the waves as the input wave.

Der Antrieb 12 ist mit dem ersten Hohlrad 30 und dem zweiten Planetenträger 34 permanent drehfest verbunden. Der erste Planetenträger 26 ist mit dem zweiten Hohlrad 38 und dem dritten Planetenträger 42 mittels einer Hohlwelle 104 permanent drehfest verbunden. Die Hohlwelle 104 bildet die fünfte Welle des Fünf-Wellen-Systems aus. Das zweite Sonnenrad 32 ist mit dem dritten Sonnenrad 40 mittels einer Hohlwelle 102 permanent drehfest verbunden.The drive 12th is with the first ring gear 30th and the second planet carrier 34 permanently non-rotatably connected. The first planet carrier 26th is with the second ring gear 38 and the third planet carrier 42 by means of a hollow shaft 104 permanently non-rotatably connected. The hollow shaft 104 forms the fifth wave of the five-wave system. The second sun gear 32 is with the third sun gear 40 by means of a hollow shaft 102 permanently non-rotatably connected.

Das dritte Hohlrad 46 ist mittels einer Hohlwelle 120 mit einer reibschlüssigen ersten Kupplung K1 permanent drehfest verbunden. Mittels der ersten Kupplung K1 ist die Hohlwelle 120 und damit das dritte Hohlrad 46 mit einer ersten Verbindungswelle 60 drehfest verbindbar. Die Hohlwelle 120 bildet die dritte Welle des Fünf-Wellen-Systems. Das dritte Sonnenrad 40 ist mittels der Hohlwelle 102 mit einer reibschlüssigen zweiten Kupplung K2 permanent drehfest verbunden. Die Hohlwelle 102 bildet eine vierte Welle des Fünf-Wellen-Systems. Mittels der zweiten Kupplung K2 ist die Hohlwelle 102 und damit das dritte Sonnenrad 40 mit der ersten Verbindungswelle 60 drehfest verbindbar. Die erste Verbindungswelle 60 bildet eine Ausgangswelle für das Fünf-Wellen-System. Die erste und die zweite Kupplung K1, K2 sind als radial verschachtelte Doppelkupplung ausgebildet, welche als Schaltzustände eine selektive Verbindung der ersten Verbindungswelle 60 mit dem dritten Hohlrad 46 oder dem dritten Sonnenrad 40 ermöglicht. Daneben kann die Doppelkupplung eine Neutralstellung bereitstellen.The third ring gear 46 is by means of a hollow shaft 120 with a frictional first clutch K1 permanently non-rotatably connected. Using the first clutch K1 is the hollow shaft 120 and with it the third ring gear 46 with a first connecting shaft 60 non-rotatably connectable. The hollow shaft 120 forms the third wave of the five-wave system. The third sun gear 40 is by means of the hollow shaft 102 with a frictional second clutch K2 permanently non-rotatably connected. The hollow shaft 102 forms a fourth wave of the five-wave system. Using the second clutch K2 is the hollow shaft 102 and with it the third sun gear 40 with the first connecting shaft 60 non-rotatably connectable. The first connecting shaft 60 forms an output wave for the five-wave system. The first and the second clutch K1 , K2 are designed as a radially nested double clutch, which as switching states a selective connection of the first connecting shaft 60 with the third ring gear 46 or the third sun gear 40 enables. In addition, the double clutch can provide a neutral position.

Die Hohlwelle 104 und damit der erste Planetenträger 26 ist mit einer dritten reibschlüssigen Kupplung K3 permanent drehfest verbunden. Mittels der dritten Kupplung K3 ist die Hohlwelle 104 mit einer zweiten Verbindungswelle 62 drehfest verbindbar. Die zweite Verbindungswelle 62 bildet eine Ausgangswelle für das Fünf-Wellen-System. Die zweite Verbindungswelle 62 ist radial außen zu der ersten Verbindungswelle 60 angeordnet. Beide Verbindungswellen 60, 62 sind als Hohlwellen ausgebildet. Zudem ist die erste Verbindungswelle 60 mit der zweiten Verbindungswelle 62 mittels einer reibschlüssigen vierten Kupplung K4 drehfest verbindbar. Die dritte und die vierte Kupplung K3, K4 sind als radial verschachtelte Doppelkupplung ausgebildet, welche als Schaltzustände eine selektive Verbindung der zweiten Verbindungswelle 62 mit dem ersten Planetenträger 26 oder der ersten Verbindungswelle 60 ermöglicht. Daneben kann diese Doppelkupplung auch eine Neutralstellung bereitstellen.The hollow shaft 104 and thus the first planet carrier 26th is with a third friction clutch K3 permanently non-rotatably connected. By means of the third clutch K3 is the hollow shaft 104 with a second connecting shaft 62 non-rotatably connectable. The second connecting shaft 62 forms an output wave for the five-wave system. The second connecting shaft 62 is radially outward to the first connecting shaft 60 arranged. Both connecting shafts 60 , 62 are designed as hollow shafts. In addition, the first connecting shaft is 60 with the second connecting shaft 62 by means of a frictional fourth clutch K4 non-rotatably connectable. The third and fourth clutch K3 , K4 are designed as a radially nested double clutch, which as switching states a selective connection of the second connecting shaft 62 with the first planet carrier 26th or the first connecting shaft 60 enables. In addition, this double clutch can also provide a neutral position.

Die dritte und vierte Kupplung K3, K4 sind axial abtriebsseitig zu der ersten und zweiten Kupplung K1, K2 angeordnet. Die erste und zweite Kupplung K1, K2 sind axial abtriebsseitig zu der Planetenbaugruppe 18 angeordnet. Die vier Kupplungen K1, K2, K3, K4 sind koaxial mit dem Antrieb 12 und der Planetenbaugruppe 18 angeordnet, sodass diese zusammen eine Planetenwalze ausbilden.The third and fourth clutch K3 , K4 are axially on the output side of the first and second clutch K1 , K2 arranged. The first and second clutch K1 , K2 are axially on the output side of the planetary assembly 18th arranged. The four clutches K1 , K2 , K3 , K4 are coaxial with the drive 12th and the planetary assembly 18th arranged so that they together form a planetary roller.

Der Variator 16 weist einen ersten Energiewandler 78 und einen zweiten Energiewandler 80 auf, welche miteinander gekoppelt sind. Beide Energiewandler 78, 80 sind als hydraulische Maschinen ausgebildet, wobei der erste Energiewandler 78 ein festes Schluckvolumen und der zweite Energiewandler 80 ein variables Schluckvolumen aufweist. Der erste Energiewandler 78 ist mit dem ersten Sonnenrad 24 mechanisch wirkverbunden, um ein Drehmoment zwischen dem ersten Sonnenrad 24 und dem Energiewandler 78 und damit dem Variator 16 zu übertragen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindung dabei indirekt, nämlich mittels einer einstufigen Stirnradstufe 82. Die Stirnradstufe 82 ist durch zwei kämmende Stirnräder gebildet, von denen eines als Festrad ausgebildet und mit einer Welle des ersten Energiewandlers 78 drehfest verbunden ist. Das andere Stirnrad ist als Gegenrad ausgebildet und mit dem ersten Sonnenrad 24 drehfest über eine zweite Welle des Fünf-Wellen-Systems verbunden, welche als Hohlwelle 98 ausgebildet ist. Die Stirnradstufe 82 ist dabei in Axialrichtung antriebsseitig zu der Planetenbaugruppe 18 angeordnet. Der zweite Energiewandler 80 ist mit dem Antrieb 12 mechanisch wirkverbunden, um ein Drehmoment zwischen dem Antrieb 12 und dem zweiten Energiewandler 80 und damit dem Variator 16 zu übertragen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindung dabei indirekt, nämlich mittels einer zweistufigen Stirnradstufe 84 ausgebildet. Die Stirnradstufe 84 ist axial abtriebsseitig angeordnet, und zwar auf Höhe der Zapfwelle 20. Eines der Stirnräder ist mit einer Welle des zweiten Energiewandlers 80 drehfest verbunden, ein anderes Stirnrad ist drehfest mit der Antriebswelle verbunden. Zwischen diesen beiden Stirnrädern ist ein drittes Stirnrad vorgesehen, das mit den anderen beiden Stirnrädern kämmt.The variator 16 has a first energy converter 78 and a second energy converter 80 which are coupled to each other. Both energy converters 78 , 80 are designed as hydraulic machines, the first energy converter 78 a fixed displacement and the second energy converter 80 has a variable swallowing volume. The first energy converter 78 is with the first sun gear 24 mechanically operatively connected to a torque between the first sun gear 24 and the energy converter 78 and thus the variator 16 transferred to. In the exemplary embodiment shown, this connection is indirect, namely by means of a single-stage spur gear stage 82 . The spur gear stage 82 is formed by two meshing spur gears, one of which is designed as a fixed gear and with a shaft of the first energy converter 78 is rotatably connected. The other spur gear is designed as a mating gear and with the first sun gear 24 non-rotatably connected via a second shaft of the five-shaft system, which is a hollow shaft 98 is trained. The Spur gear stage 82 is on the drive side to the planetary assembly in the axial direction 18th arranged. The second energy converter 80 is with the drive 12th mechanically operatively connected to a torque between the drive 12th and the second energy converter 80 and thus the variator 16 transferred to. In the exemplary embodiment shown, this connection is indirect, namely by means of a two-stage spur gear stage 84 educated. The spur gear stage 84 is arranged axially on the output side, at the level of the power take-off shaft 20th . One of the spur gears is with a shaft of the second energy converter 80 non-rotatably connected, another spur gear is non-rotatably connected to the drive shaft. A third spur gear is provided between these two spur gears, which meshes with the other two spur gears.

Weiterhin weist das Getriebe 100 eine einstufige erste Stirnradstufe ST1 auf, welche axial abtriebsseitig zu der Planetenbaugruppe 18 und der dritten und vierten Kupplung K3, K4 angeordnet ist. Zudem weist das Getriebe 100 eine einstufige zweite Stirnradstufe ST2 auf, welche axial abtriebsseitig zu der ersten Stirnradstufe ST1 angeordnet ist. Eine Vorwärtskupplung KV des Getriebes 100 ist axial abtriebsseitig zu der zweiten Stirnradstufe ST2 und eine Rückwärtskupplung KR des Getriebes 100 ist axial abtriebsseitig zu der Vorwärtskupplung KV angeordnet. Eine dritte Stirnradstufe ST3 ist axial abtriebsseitig zu der Rückwärtskupplung KR und axial antriebsseitig zu der Stirnradstufe 84, welche den Variator 16 mit dem Antrieb 12 verbindet, angeordnet. Axial abtriebsseitig zu der ersten Stirnradstufe ST1 ist eine erste formschlüssige Kupplung angeordnet, welche als erste Synchronisierung S1 ausgebildet ist. Axial abtriebsseitig zu der ersten Synchronisierung S1 ist eine zweite formschlüssige Kupplung angeordnet, welche als zweite Synchronisierung S2 ausgebildet ist. Die zweite Synchronisierung S2 ist axial antriebsseitig zu der zweiten Stirnradstufe ST2 angeordnet.Furthermore, the transmission 100 a single-stage first spur gear stage ST1 on, which axially on the output side to the planetary assembly 18th and the third and fourth clutch K3 , K4 is arranged. In addition, the transmission 100 a single-stage second spur gear stage ST2 on, which axially on the output side to the first spur gear stage ST1 is arranged. A forward clutch KV of the transmission 100 is axially on the output side of the second spur gear stage ST2 and a reverse clutch KR of the transmission 100 is axially on the output side of the forward clutch KV arranged. A third spur gear stage ST3 is axially on the output side to the reverse clutch KR and axially on the drive side to the spur gear stage 84 , which the variator 16 with the drive 12th connects, arranged. Axial output side to the first spur gear stage ST1 a first positive coupling is arranged, which acts as the first synchronization S1 is trained. Axial output side to the first synchronization S1 a second positive coupling is arranged, which acts as a second synchronization S2 is trained. The second synchronization S2 is axially on the drive side to the second spur gear stage ST2 arranged.

Die drei Stirnradstufen ST1, ST2, ST3, die beiden Synchronisierungen S1, S2 und die beiden Kupplungen KV, KR ermöglichen, ein Drehmoment selektiv von den beiden Verbindungswellen 60, 62 an den Abtrieb 14 zu übertragen. Dabei können jeweilige Vorwärtsfahrbereiche und jeweilige Rückwärtsfahrbereiche bereitgestellt werden, wodurch diese Bauteile auch als Wendegruppe fungieren. Die zweite Stirnradstufe ST2 hat eine höhere Übersetzung als die erste Stirnradstufe ST1. Die dritte Stirnradstufe ST3 hat eine mit der zweiten Stirnradstufe ST2 vergleichbare Übersetzung, bewirkt jedoch im Vergleich zu dieser eine Drehrichtungsumkehr.The three spur gear stages ST1 , ST2 , ST3 , the two synchronizations S1 , S2 and the two clutches KV , KR allow torque selectively from the two connecting shafts 60 , 62 to the output 14th transferred to. In this case, respective forward driving areas and respective reverse driving areas can be provided, whereby these components also function as a turning group. The second spur gear stage ST2 has a higher gear ratio than the first spur gear stage ST1 . The third spur gear stage ST3 has one with the second spur gear stage ST2 comparable translation, but causes a reversal of the direction of rotation compared to this.

Ein erstes Rad der ersten Stirnradstufe ST1 ist permanent drehfest mit der zweiten Verbindungswelle 62 verbunden. Ein zweites Rad der ersten Stirnradstufe ST1 ist permanent drehfest mit einer zweiten Zwischenwelle 72 verbunden. Die beiden Stirnräder der ersten Stirnradstufe ST1 kämmen miteinander. Die zweite Zwischenwelle 72 ist koaxial zu dem Abtrieb 14 angeordnet. Die zweite Zwischenwelle 72 und damit auch das zweite Rad der ersten Stirnradstufe ST1 ist mittels der ersten Synchronisierung S1 drehfest mit dem Abtrieb 14 verbindbar.A first wheel of the first spur gear stage ST1 is permanently non-rotatable with the second connecting shaft 62 connected. A second gear of the first spur gear stage ST1 is permanently non-rotatable with a second intermediate shaft 72 connected. The two spur gears of the first spur gear stage ST1 comb each other. The second intermediate shaft 72 is coaxial with the output 14th arranged. The second intermediate shaft 72 and thus also the second gear of the first spur gear stage ST1 is by means of the first synchronization S1 non-rotatably with the output 14th connectable.

Ein erstes Rad der zweiten Stirnradstufe ST2 ist permanent drehfest mit der ersten Verbindungswelle 60 verbunden. Ein zweites Rad der zweiten Stirnradstufe ST2 ist permanent drehfest mit einer ersten Zwischenwelle 70 verbunden. Die beiden Stirnräder der zweiten Stirnradstufe ST2 kämmen miteinander. Die erste Zwischenwelle 70 ist koaxial mit dem Abtrieb 14 angeordnet. Die erste Zwischenwelle 70 ist mit der zweiten Zwischenwelle mittels der zweiten Synchronisierung S2 drehfest verbindbar. Entsprechend sind die erste und zweite Stirnradstufen ST1, ST2 miteinander mittels der zweiten Synchronisierung S2 verbindbar, sodass ein Drehmoment über die erste Stirnradstufe ST1 an die zweite Stirnradstufe ST2 übertragbar ist.A first wheel of the second spur gear stage ST2 is permanently rotatable with the first connecting shaft 60 connected. A second gear of the second spur gear stage ST2 is permanently non-rotatable with a first intermediate shaft 70 connected. The two spur gears of the second spur gear stage ST2 comb each other. The first intermediate wave 70 is coaxial with the output 14th arranged. The first intermediate wave 70 is with the second intermediate shaft by means of the second synchronization S2 non-rotatably connectable. The first and second spur gear stages are corresponding ST1 , ST2 with each other by means of the second synchronization S2 connectable so that a torque via the first spur gear stage ST1 to the second spur gear stage ST2 is transferable.

Die erste Zwischenwelle 70 ist mittels der Vorwärtskupplung KV mit dem Abtrieb 14 drehfest verbindbar. Entsprechend ist die zweite Stirnradstufe ST2 mittels der Vorwärtskupplung KV mit dem Abtrieb 14 verbindbar.The first intermediate wave 70 is by means of the forward clutch KV with the downforce 14th non-rotatably connectable. The second spur gear stage is corresponding ST2 by means of the forward clutch KV with the downforce 14th connectable.

Ein erstes Rad der dritten Stirnradstufe ST3 ist permanent drehfest mit der ersten Verbindungswelle 60 verbunden. Entsprechend sind die zweite und dritte Stirnradstufe ST2, ST3 miteinander verbunden, sodass ein Drehmoment über die zweite Stirnradstufe ST2 an die dritte Stirnradstufe ST3 übertragbar ist. Ein zweites Rad der dritten Stirnradstufe ST3 ist mittels der Rückwärtskupplung KR mit dem Abtrieb 14 drehfest verbindbar. Die beiden Räder der zweistufigen dritten Stirnradstufe ST3 kämmen jeweils mit einem radial dazwischen geordneten Zwischenrad und sind darüber miteinander mechanisch wirkverbunden.A first wheel of the third spur gear stage ST3 is permanently rotatable with the first connecting shaft 60 connected. The second and third spur gear stages are corresponding ST2 , ST3 connected to each other, so that a torque via the second spur gear stage ST2 to the third spur gear stage ST3 is transferable. A second gear of the third spur gear stage ST3 is by means of the reverse clutch KR with the downforce 14th non-rotatably connectable. The two wheels of the two-stage third spur gear stage ST3 each mesh with an intermediate gear arranged radially in between and are mechanically operatively connected to one another.

Die Vorwärtskupplung KV und Rückwärtskupplung KR sind koaxial zu dem Abtrieb 14 angeordnet. Die Vorwärtskupplung KV und Rückwärtskupplung KR sind als axial verschachtelte Doppelkupplung ausgebildet, welche als Schaltzustände eine selektive Verbindung der ersten Zwischenwelle 70 mit dem Abtrieb 14 oder der dritten Stirnradstufe ST3 mit dem Abtrieb 14 ermöglicht. Zudem kann diese Doppelkupplung als Schaltzustand eine Neutralstellung bereitstellen.The forward clutch KV and reverse clutch KR are coaxial with the output 14th arranged. The forward clutch KV and reverse clutch KR are designed as axially nested double clutch, which as switching states a selective connection of the first intermediate shaft 70 with the downforce 14th or the third spur gear stage ST3 with the downforce 14th enables. In addition, this double clutch can provide a neutral position as a switching state.

Die erste und zweite Synchronisierung S1, S2 sind koaxial zu dem Abtrieb 14 angeordnet. Die erste und zweite Synchronisierung S1, S2 sind zusammen als axial verschachtelte Doppelsynchronisierung ausgebildet, welche als Schaltzustände eine selektive Verbindung der zweiten Zwischenwelle 72 mit dem Abtrieb 14 oder der ersten Zwischenwelle ermöglicht. Die Doppelsynchronisierung ist ohne Neutralstellung ausgeführt, wodurch diese besonders einfach betätigbar ist. Die Doppelsynchronisierung weist nur zwei Schaltstellungen auf.The first and second synchronization S1 , S2 are coaxial with the output 14th arranged. The first and second synchronization S1 , S2 are designed together as axially nested double synchronization, which as switching states a selective connection of the second intermediate shaft 72 with the Downforce 14th or the first intermediate shaft. The double synchronization is carried out without a neutral position, which makes it particularly easy to operate. The double synchronization has only two switching positions.

2 veranschaulicht eine Schaltmatrix des Getriebes 100 gemäß 1. Die jeweiligen Spalten zeigen einen Schaltzustand der jeweiligen schaltbaren Elemente. Das Getriebe 100 weist vier Vorwärtsfahrbereiche auf, welche mit FB1, FB2, FB3 und FB4 bezeichnet sind. Die Fahrbereiche sind in Reihenfolge deren maximaler Geschwindigkeit nummeriert. Das heißt, FB2 ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit als FB1, und FB3 eine höhere Geschwindigkeit als FB2 und FB1. FB4 ist der schnellste Vorwärtsfahrbereich. Die Vorwärtsfahrbereiche werden durch eine geschlossene Vorwärtskupplung KV oder eine geschlossene erste Synchronisierung S1 bereitgestellt. Das Getriebe 100 weist zudem drei Rückwärtsfahrbereiche auf, welche grundsätzlich durch eine geschlossene Rückwärtskupplung KR bereitgestellt werden und mit FB1R, FB2R und FB3R bezeichnet sind. Auch die Rückwärtsfahrbereiche sind in Reihenfolge deren maximaler Geschwindigkeit nummeriert. Das heißt, FB2R ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit als FB1R, und FB3R eine höhere Geschwindigkeit als FB2R und FB1 R. In den Spalten der Schaltmatrix sind die jeweiligen Schaltzustände der verschiedenen Schaltelemente veranschaulicht. 2 illustrates a shift matrix of the transmission 100 according to 1 . The respective columns show a switching state of the respective switchable elements. The gear 100 has four forward travel ranges, which are designated with FB1, FB2, FB3 and FB4. The travel areas are numbered in the order of their maximum speed. That is, FB2 allows a higher speed than FB1, and FB3 a higher speed than FB2 and FB1. FB4 is the fastest forward travel range. The forward driving ranges are achieved by a closed forward clutch KV or a closed first synchronization S1 provided. The gear 100 also has three reverse driving ranges, which are basically through a closed reverse clutch KR are provided and labeled FB1R, FB2R and FB3R. The reverse driving areas are also numbered in the order of their maximum speed. This means that FB2R enables a higher speed than FB1R, and FB3R a higher speed than FB2R and FB1 R. The respective switching states of the various switching elements are illustrated in the columns of the switching matrix.

In FB1 sind die erste Kupplung K1 und die Vorwärtskupplung KV geschlossen. In FB1 ist die erste Synchronisierung S1 betätigt, jedoch lastfrei, was durch die Klammern in 2 veranschaulicht wird. Die erste Synchronisierung S1 ist in FB1 geschlossen, um einen Wechsel zu FB3 vorzubereiten. In jedem Fahrbereich, in welchem eine der beiden Synchronisierungen S1, S2 lastfrei ist, ist auch jeweils die andere der beiden Synchronisierung S1, S2 lastfrei. Alternativ ist deshalb die zweite Synchronisierung S2 in FB1 geschlossen.The first coupling is in FB1 K1 and the forward clutch KV closed. The first synchronization is in FB1 S1 actuated, but no load, which is indicated by the brackets in 2 is illustrated. The first synchronization S1 is closed in FB1 in order to prepare a change to FB3. In each driving range in which one of the two synchronizations S1 , S2 is load-free, the other of the two synchronization is also in each case S1 , S2 unencumbered. The alternative is therefore the second synchronization S2 closed in FB1.

In FB2 sind die zweite Kupplung K2 und die Vorwärtskupplung KV geschlossen. Die erste und die zweite Synchronisierung S1, S2 sind in FB2 ebenfalls lastfrei, wobei eine der Synchronisierungen betätigt sein kann. In FB3 sind die dritte Kupplung K3 und die erste Synchronisierung S1 geschlossen. Deshalb ist in FB2 die erste Synchronisierung S1 geschlossen, um einen Wechsel von FB2 zu FB3 vorzubereiten. Bei einem Fahrbereichswechsel von FB2 zu FB3 sind so nur reibschlüssige Kupplungen beteiligt. Die Vorwärtskupplung KV wird abgeschaltet und die dritte Kupplung K3 zugeschaltet. Die zweite Kupplung K2 ist in FB3 ebenfalls lastfrei und bleibt geschlossen. So sind bei dem Fahrbereichswechsel zwischen FB2 und FB3 nur ein zuschaltendes und ein abschaltendes Schaltelement beteiligt.The second clutch is in FB2 K2 and the forward clutch KV closed. The first and second synchronization S1 , S2 are also load-free in FB2, whereby one of the synchronizations can be activated. The third clutch is in FB3 K3 and the first synchronization S1 closed. This is why the first synchronization is in FB2 S1 closed in preparation for a change from FB2 to FB3. When changing the travel range from FB2 to FB3, only frictionally engaged clutches are involved. The forward clutch KV is switched off and the third clutch K3 switched on. The second clutch K2 is also load-free in FB3 and remains closed. When changing the travel range between FB2 and FB3, only one switching element to be switched on and one switching element to be switched off are involved.

In FB4 sind die zweite Kupplung K2, die vierte Kupplung K4 und die erste Synchronisierung S1 geschlossen. Die zweite Kupplung K2 kann also durchgehend von FB2 bis FB4 geschlossen bleiben. Ebenso kann die erste Synchronisierung durchgehend von FB1 bis FB4 geschlossen bleiben, da diese in FB1 und FB2 lastfrei ist und zum Bereitstellen von FB3 und FB4 geschlossen sein muss. Die zweite Kupplung K2 bleibt in FB3 geschlossen, wie oben erklärt, wodurch ein Wechsel zu FB4 vorbereitet werden kann. Bei dem Fahrbereichswechsel zwischen FB3 zu FB4 sind ebenfalls nur reibschlüssige Kupplungen beteiligt. Bei dem Fahrbereichswechsel von FB3 zu FB4 wird die dritte Kupplung K3 abgeschaltet und die vierte Kupplung K4 zugeschaltet.The second clutch is in FB4 K2 who have favourited fourth clutch K4 and the first synchronization S1 closed. The second clutch K2 can therefore remain closed continuously from FB2 to FB4. The first synchronization can also remain closed continuously from FB1 to FB4, since it is load-free in FB1 and FB2 and must be closed to provide FB3 and FB4. The second clutch K2 remains closed in FB3, as explained above, whereby a change to FB4 can be prepared. When changing the travel range between FB3 and FB4, only frictionally engaged clutches are involved. When changing the travel range from FB3 to FB4, the third clutch is K3 switched off and the fourth clutch K4 switched on.

In FB1 kann ein Drehmoment von der Planetenbaugruppe 18 über die erste Verbindungswelle 60 und die zweite Stirnradstufe ST2 an den Abtrieb 14 übertragen werden. In FB2 kann ein Drehmoment von der Planetenbaugruppe 18 über die erste Verbindungswelle 60 und die zweite Stirnradstufe ST2 an den Abtrieb 14 übertragen werden. In FB1 und FB2 erfolgt die Übertragung des Drehmoments dabei über die Vorwärtskupplung KV, wobei die zweite Verbindungswelle 62 und damit auch die erste Synchronisierung S1 aufgrund der offenen dritten und vierten Kupplung K3, K4 lastfrei sind. In FB3 kann ein Drehmoment von der Planetenbaugruppe 18 über die zweite Verbindungswelle 62 und die erste Stirnradstufe ST1 an den Abtrieb 14 übertragen werden. In FB4 kann ein Drehmoment von der ersten Verbindungswelle 60 über die zweite Verbindungswelle 62 und die erste Stirnradstufe ST1 an den Abtrieb 14 übertragen werden. In FB3 und FB4 erfolgt die Übertragung dabei über die erste Synchronisierung S1, wodurch die Vorwärtskupplung an der Drehmomentübertragung nicht beteiligt ist.In FB1 a torque from the planetary assembly 18th via the first connecting shaft 60 and the second spur gear stage ST2 to the output 14th be transmitted. In FB2 a torque from the planetary assembly 18th via the first connecting shaft 60 and the second spur gear stage ST2 to the output 14th be transmitted. In FB1 and FB2, the torque is transmitted via the forward clutch KV , the second connecting shaft 62 and with it the first synchronization S1 due to the open third and fourth clutch K3 , K4 are unencumbered. In FB3 a torque from the planetary assembly 18th via the second connecting shaft 62 and the first spur gear stage ST1 to the output 14th be transmitted. In FB4, a torque from the first connecting shaft 60 via the second connecting shaft 62 and the first spur gear stage ST1 to the output 14th be transmitted. In FB3 and FB4, the transfer takes place via the first synchronization S1 , whereby the forward clutch is not involved in the torque transmission.

In FB1R sind die erste Kupplung K1 und die Rückwärtskupplung KR geschlossen. In FB1R ist die erste Synchronisierung S1 betätigt, jedoch lastfrei, was durch die Klammern in 2 veranschaulicht wird. In FB1R ist alternativ die zweite Synchronisierung S2 geschlossen.The first coupling is in FB1R K1 and the reverse clutch KR closed. The first synchronization is in FB1R S1 actuated, but no load, which is indicated by the brackets in 2 is illustrated. The second synchronization is an alternative in FB1R S2 closed.

Der Rückwärtsfahrbereich FB2R ist in zwei Unterfahrbereiche unterteilt, welche durch unterschiedliche geschlossene Kupplungen bereitgestellt werden und als FB2.1R und FB2.2.R bezeichnet werden. Durch den Wechsel zwischen FB2.1R und FB2.2R wird eine Vorwahlschaltung getätigt, abhängig davon, ob als nächstes der FB3R geschaltet werden soll oder der FB1R. Der Wechsel von FB2R zu FB3R entspricht dabei einer beschleunigten Rückwärtsfahrt und der Wechsel von FB2R zu FB1 R einer abbremsenden Rückwärtsfahrt. In FB2R sind die beiden Synchronisierungen S1, S2 lastfrei. In FB2R sind grundsätzlich die zweite Kupplung K2 und die Rückwärtskupplung KR geschlossen. In FB2.1R ist zusätzlich die erste Synchronisierung S1 geschlossen und in FB2.2R die zweite Synchronisierung S2.The reverse drive area FB2R is divided into two underrun areas, which are provided by different closed clutches and are referred to as FB2.1R and FB2.2.R. By switching between FB2.1R and FB2.2R, a preselection switch is made, depending on whether FB3R or FB1R is to be switched next. The change from FB2R to FB3R corresponds to an accelerated reverse travel and the change from FB2R to FB1 R corresponds to a decelerating reverse travel. Both synchronizations are in FB2R S1 , S2 unencumbered. The second clutch is always in FB2R K2 and the reverse clutch KR closed. In FB2.1R is additionally the first synchronization S1 closed and the second synchronization in FB2.2R S2 .

In FB3R sind die dritte Kupplung K3, die zweite Synchronisierung S2 und die Rückwärtskupplung KR geschlossen. Entsprechend wird FB2.2R als Vorwahlschaltung vor einem Wechsel von FB2R zu FB3R gewählt. So sind an dem eigentlichen Fahrbereichswechsel von FB2R bzw. FB2.2R zu FB3R dann nur reibschlüssige Kupplungen beteiligt, genauer gesagt die zweite Kupplung K2 als abschaltendes Schaltelement und die dritte Kupplung K3 als zuschaltendes Schaltelement. Ebenso kann FB2.1 R als Vorwahlschaltung für einen Wechsel von FB2R zu FB1R gewählt werden. So sind an dem eigentlichen Fahrbereichswechsel von FB2R bzw. FB2.1 R und FB1R dann nur reibschlüssige Kupplungen beteiligt, genauer gesagt die zweite Kupplung K2 als abschaltendes Schaltelement und die erste Kupplung K1 als zuschaltendes Schaltelement.The third clutch is in FB3R K3 , the second synchronization S2 and the reverse clutch KR closed. Accordingly, FB2.2R is selected as a preselection circuit before changing from FB2R to FB3R. Only frictional clutches are involved in the actual change of the driving range from FB2R or FB2.2R to FB3R, more precisely the second clutch K2 as a disengaging switching element and the third clutch K3 as a switching element. FB2.1 R can also be selected as a preselection circuit for changing from FB2R to FB1R. Only frictionally engaged clutches are involved in the actual change of the driving range from FB2R or FB2.1 R and FB1R, more precisely the second clutch K2 as a disengaging switching element and the first clutch K1 as a switching element.

Alternativ erfolgt in einer Ausführungsform der Wechsel von der geschlossenen ersten Synchronisierung S1 zu der geschlossenen zweiten Synchronisierung S2 bereits in Rückwärtsfahrbereich FB1R oder einem der ersten beiden Vorwärtsfahrbereiche FB1, FB2 als Vorwahlschaltung, um einen Wechsel zu FB3R während der Fahrt vorzubereiten. Dieser Wechsel kann in Abhängigkeit von einer Fahrerwunschänderung erfolgen. Ein Reversieren zwischen FB1 und FB1R beziehungsweise FB2 und FB2.1R kann durch einen Wechsel von der Vorwärtskupplung KV und der Rückwärtskupplung KR erfolgen. Die erste Synchronisierung S1 kann während des Wechsels geschlossen bleiben. Bei einem Fahrtrichtungswechsel werden so nur die reibschlüssige Vorwärtskupplung KV und die Rückwärtskupplung KR wechselweise geöffnet und geschlossen.Alternatively, in one embodiment, the change from the closed first synchronization takes place S1 to the closed second synchronization S2 already in the reverse driving range FB1R or one of the first two forward driving ranges FB1, FB2 as a preselection circuit in order to prepare a change to FB3R while driving. This change can take place as a function of a change in the driver's request. Reversing between FB1 and FB1R or FB2 and FB2.1R can be done by changing from the forward clutch KV and the reverse clutch KR respectively. The first synchronization S1 can remain closed during the change. When changing direction, only the frictional forward clutch is activated KV and the reverse clutch KR alternately open and closed.

In FB1R kann ein Drehmoment von der Planetenbaugruppe 18 über die erste Verbindungswelle 60 und die dritte Stirnradstufe ST3 an den Abtrieb 14 übertragen werden. In FB2R kann ein Drehmoment von der Planetenbaugruppe 18 über die erste Verbindungswelle 60 und die dritte Stirnradstufe ST3 an den Abtrieb 14 übertragen werden.In FB1R a torque from the planetary assembly 18th via the first connecting shaft 60 and the third spur gear stage ST3 to the output 14th be transmitted. In FB2R a torque can be obtained from the planetary assembly 18th via the first connecting shaft 60 and the third spur gear stage ST3 to the output 14th be transmitted.

In FB3R kann ein Drehmoment von der Planetenbaugruppe 18 über die dritte Stirnradstufe ST3 an den Abtrieb 14 gewunden übertragen werden, wobei zwei zusätzliche Zahneingriffe mehr als bei den übrigen Fahrbereichen vorgesehen sind. Das Drehmoment wird bei FB3R von der zweiten Verbindungswelle 62 über die erste Stirnradstufe ST1 an die zweite Zwischenwelle 72 übertragen. Die zweite Zwischenwelle 72 ist aufgrund der geöffneten ersten Synchronisierung S1 nicht drehfest mit dem Abtrieb 14 verbunden. Das Drehmoment wird bei FB3R weiter von der zweiten Zwischenwelle 72 an die erste Zwischenwelle 70 aufgrund der geschlossenen zweiten Synchronisierung S2 übertragen. Die erste Zwischenwelle 70 ist aufgrund der geöffneten Vorwärtskupplung KV nicht drehfest mit dem Abtrieb 14 verbunden. Das Drehmoment wird bei FB3R von der ersten Zwischenwelle 70 über die zweite Stirnradstufe ST2 an die erste Verbindungswelle 60 übertragen. Diese ist aufgrund der geöffneten ersten und zweiten Kupplung nicht mit jeweiligen Ausgängen der Planetenbaugruppe 18 drehfest verbunden, wie dem dritten Sonnenrad 40 und dem dritten Hohlrad 46. Die Drehzahl an der ersten Verbindungswelle 60 wird so stark erhöht. Von der ersten Verbindungswelle 60 wird bei FB3R das Drehmoment über die dritte Stirnradstufe ST3 und die geschlossene Rückwärtskupplung KR an den Abtrieb 14 übertragen. Durch die zusätzlichen Zahneingriffe der ersten und zweiten Stirnradstufe ST1, ST2 wird der dritte Rückwärtsfahrbereich mit dessen hoher Endgeschwindigkeit ermöglicht. Für die Drehmomentübertragung bei dem dritten Rückwärtsfahrbereich werden also alle drei Stirnradstufen ST1, ST2, ST3 zusammen genutzt.In FB3R a torque can be obtained from the planetary assembly 18th via the third spur gear stage ST3 to the output 14th be transmitted tortuous, with two additional gear meshes are provided more than in the other driving ranges. With FB3R, the torque is provided by the second connecting shaft 62 via the first spur gear stage ST1 to the second intermediate shaft 72 transfer. The second intermediate shaft 72 is due to the first sync opened S1 not rotatably with the output 14th connected. With FB3R, the torque is passed on from the second intermediate shaft 72 to the first intermediate shaft 70 due to the closed second synchronization S2 transfer. The first intermediate wave 70 is due to the open forward clutch KV not rotatably with the output 14th connected. With FB3R, the torque is taken from the first intermediate shaft 70 via the second spur gear stage ST2 to the first connecting shaft 60 transfer. Due to the open first and second clutch, this is not connected to the respective outputs of the planetary assembly 18th non-rotatably connected, like the third sun gear 40 and the third ring gear 46 . The speed on the first connecting shaft 60 is increased so much. From the first connecting shaft 60 with FB3R, the torque is via the third spur gear stage ST3 and the closed reverse clutch KR to the output 14th transfer. Due to the additional meshing of the first and second spur gear stages ST1 , ST2 the third reverse driving range with its high top speed is made possible. All three spur gear stages are used for the torque transmission in the third reverse drive range ST1 , ST2 , ST3 used together.

FB3R wird auch als Windungsfahrbereich bezeichnet, da ein Kraftfluss zunächst von der Antriebsachse (zweite Verbindungswelle 62) auf eine Abtriebsachse (erste Zwischenwelle 70 und zweite Zwischenwelle 72) fließt, dann wieder zurück auf die Antriebsachse (erste Verbindungswelle 60) und dann wieder zurück auf die Abtriebsachse (Abtrieb 14). Der Kraftfluss ist also gewunden. Die erste Synchronisierung S1 kann in allen Fahrbereichen außer dem Windungsfahrbereich FB3R geschlossen bleiben.FB3R is also referred to as the winding travel range, since a power flow initially comes from the drive axle (second connecting shaft 62 ) on an output shaft (first intermediate shaft 70 and second intermediate shaft 72 ) flows, then back onto the drive axle (first connecting shaft 60 ) and then back to the output axis (output 14th ). So the flow of power is tortuous. The first synchronization S1 can remain closed in all travel ranges except the winding travel range FB3R.

Bei dem Getriebe 100 fließt ein Kraftfluss in den Fahrbereichen FB1, FB2, FB1R, FB2R und FB3R über die Vorwärtskupplung KV oder Rückwärtskupplung KR, sodass vom Abtrieb 14 herkommende Stöße mit diesen Kupplungen KV, KR ausgefiltert werden können. Beispielsweise können die Vorwärtskupplung KV oder Rückwärtskupplung KR bei Überlast durchrutschen. Dies dient dem Schutz des Getriebes 100 vor mechanischer Beschädigung.With the transmission 100 A power flow flows in the driving ranges FB1, FB2, FB1R, FB2R and FB3R via the forward clutch KV or reverse clutch KR so that from downforce 14th coming bumps with these clutches KV , KR can be filtered out. For example, the forward clutch KV or reverse clutch KR slip in case of overload. This is to protect the gearbox 100 against mechanical damage.

In FB1 ist ein sogenanntes „geared neutral“ Anfahren möglich. Innerhalb von FB1 ändert der Variator 16 an Hohlwelle 98, welche die Stirnradstufe 82 mit dem ersten Sonnenrad 24 verbinden, seine Drehzahl mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit von rückwärtsdrehend bezüglich des Antriebs 12 zu vorwärtsdrehend. Innerhalb von FB2 ändert der Variator 16 seine Drehzahl mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit dann von vorwärtsdrehend auf rückwärtsdrehend. Bei FB3 wird der Variator 16 wie bei FB1 gesteuert, bei FB4 wie bei FB2. Dabei kann eine Drehzahl des Motors konstant bleiben. Das Getriebe 100 ist für einen synchronen Fahrbereichswechsel ausgebildet. Bei dem synchronen Fahrbereichswechsel wird erst das zuschaltende Schaltelement geschlossen, dann wird das abschaltende Schaltelement durch Änderung des Variatormoments entlastet und anschließend geöffnet. Bei einem Fahrbereichswechsel von FB2.2R zu FB3R ändert sich nicht die Drehzahl von der ersten Verbindungswelle 60. Der Fahrbereichswechsel ist synchron.A so-called “geared neutral” approach is possible in FB1. The variator changes within FB1 16 on hollow shaft 98 , which is the spur gear stage 82 with the first sun gear 24 connect its speed with increasing driving speed of backward rotating with respect to the drive 12th rotating too forward. The variator changes within FB2 16 its speed with increasing driving speed then from forward turning to backward turning. With FB3 the variator 16 controlled as with FB1, with FB4 as with FB2. A speed of the motor can remain constant. The gear 100 is designed for a synchronous change of driving range. In the case of the synchronous change of the driving range, the switching element to be switched on is first closed, then the switching element to be switched off is relieved by changing the variator torque and then opened. When changing the travel range from FB2.2R to FB3R, the speed of the first connecting shaft does not change 60 . The change of travel range is synchronous.

Die weiteren 3 bis 5 und 7 veranschaulichen weitere Ausführungsformen eines leistungsverzweigten stufenlosen Getriebes. Es wird dabei nur auf jeweilige relevante Unterschiede zu der ersten und gegebenenfalls anderen Ausführungsform eingegangen. Dementsprechend werden Bauteile mit gleicher Funktion und gegebenenfalls gleicher Gestaltung mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und ansonsten nicht weiter beschrieben. Die weiteren Ausführungsformen werden mit der gleichen Schaltmatrix gemäß 2 wie Getriebe 100 geschaltet, sofern nichts anderes beschrieben ist. Es wird auf die diesbezüglichen Erläuterungen verwiesen.The others 3 to 5 and 7th illustrate further embodiments of a split-power continuously variable transmission. Only relevant differences from the first and possibly other embodiments are discussed here. Accordingly, components with the same function and possibly the same design are provided with the same reference numerals and are otherwise not described further. The further embodiments are made with the same switching matrix according to FIG 2 like gear 100 switched, unless otherwise described. Reference is made to the relevant explanations.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Getriebes 200. Das Getriebe 200 unterscheidet sich von dem Getriebe 100 durch die Gestaltung der mechanischen Wirkverbindung des Variators 16 mit dem Antrieb 12. Statt einer zweistufigen Stirnradstufe 84 ist bei dem Getriebe 200 der zweite Energiewandler 80 und damit der Variator 16 mit dem Antrieb 12 mittels einer einstufigen Stirnradstufe 284 mechanisch wirkverbunden. Die einstufige Stirnradstufe 284 weist ein mit der Welle des zweiten Energiewandlers 80 permanent drehfest verbundenes erstes Rad und ein mit dem Antrieb 12 permanent drehfest verbundenes zweites Rad auf. Ein Zwischenrad wie bei der Stirnradstufe 84 entfällt. Die beiden Räder der Stirnradstufe 284 weisen einen größeren Wirkdurchmesser als bei der Stirnradstufe 84 auf. Der Energiewandler 80 hat bei dem Getriebe 200 eine andere Drehrichtung als bei dem Getriebe 100, beispielsweise eine konstante Drehrichtung. 3 shows a second embodiment of a transmission 200 . The gear 200 differs from the gearbox 100 through the design of the mechanical operative connection of the variator 16 with the drive 12th . Instead of a two-stage spur gear stage 84 is at the gearbox 200 the second energy converter 80 and with it the variator 16 with the drive 12th by means of a single-stage spur gear stage 284 mechanically connected. The single-stage spur gear stage 284 has one with the shaft of the second energy converter 80 permanently rotatably connected first wheel and one with the drive 12th permanently non-rotatably connected second wheel. An intermediate gear like the spur gear stage 84 not applicable. The two wheels of the spur gear stage 284 have a larger effective diameter than the spur gear stage 84 on. The energy converter 80 has with the transmission 200 a different direction of rotation than the gearbox 100 , for example a constant direction of rotation.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Getriebes 300. Bei dem Getriebe 300 ist die Rückwärtskupplung KR anders als bei dem Getriebe 100 angeordnet. Bei dem Getriebe 300 ist die Rückwärtskupplung KR koaxial mit dem Antrieb angeordnet. Die erste Verbindungswelle 60 ist mittels der Rückwärtskupplung mit einer dritten Zwischenwelle 374 drehfest verbindbar. Das erste Rad der zweiten Stirnradstufe ST2 ist weiterhin permanent drehfest mit der ersten Verbindungswelle 60 verbunden. Das erste Rad der dritten Stirnradstufe ST3 ist mit der dritten Zwischenwelle 374 permanent drehfest verbunden. Das zweite Rad der dritten Stirnradstufe ST3 ist entsprechend mit dem Abtrieb 14 permanent drehfest verbunden. Das erste und das zweite Rad der dritten Stirnradstufe ST3 von Getriebe 300 kämmen jeweils paarweise mit einem Zwischenrad, wie bei dem Getriebe 100. Die dritte Stirnradstufe ST3 ist also nach wie vor zweistufig ausgebildet. Die axiale Reihenfolge der zweiten Stirnradstufe ST2, der Vorwärtskupplung KV, der Rückwärtskupplung KR und der dritten Stirnradstufe ST3 ist bei dem Getriebe 300 mit der von Getriebe 100 identisch. In einer nicht gezeigten Ausführungsform des Getriebes 300 sind die Vorwärtskupplung KV und die Rückwärtskupplung KR wenigstens teilweise axial überlappend angeordnet. Diese Ausführungsform hat eine Bauraumersparnis. 4th shows a third embodiment of a transmission 300 . With the transmission 300 is the reverse clutch KR different from the gearbox 100 arranged. With the transmission 300 is the reverse clutch KR arranged coaxially with the drive. The first connecting shaft 60 is by means of the reverse clutch with a third intermediate shaft 374 non-rotatably connectable. The first gear of the second spur gear stage ST2 is still permanently non-rotatably with the first connecting shaft 60 connected. The first gear of the third spur gear stage ST3 is with the third intermediate shaft 374 permanently non-rotatably connected. The second gear of the third spur gear stage ST3 is corresponding with the output 14th permanently non-rotatably connected. The first and second gears of the third spur gear stage ST3 of gearbox 300 mesh in pairs with an intermediate gear, as in the case of the gearbox 100 . The third spur gear stage ST3 is therefore still designed in two stages. The axial sequence of the second spur gear stage ST2 , the forward clutch KV , the reverse clutch KR and the third spur gear stage ST3 is at the gearbox 300 with that of transmission 100 identical. In an embodiment of the transmission, not shown 300 are the forward clutch KV and the reverse clutch KR at least partially arranged axially overlapping. This embodiment saves installation space.

5 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Getriebes 400. Bei dem Getriebe 400 ist die vierte Kupplung S4 als Synchronisierung ausgebildet, statt als reibschlüssige Kupplung. Zudem ist die weitere Synchronisierung S4 anders angeordnet als die vierte Kupplung K4 bei Getriebe 100. Die weitere Synchronisierung S4 ist nun axial abtriebsseitig zu der ersten Stirnradstufe und wenigstens teilweise axial überlappend mit der ersten Synchronisierung S1 angeordnet. Entsprechend bildet die weitere Synchronisierung S4 auch kein Doppelschaltelement mit der dritten Kupplung K3 aus. Die dritte Kupplung K3 ist bei dem Getriebe 400 entsprechend als einzelne Kupplung ausgebildet. Die erste Verbindungswelle 60 und die zweite Verbindungswelle 62 sind mittels der weiteren Synchronisierung S4 drehfest miteinander verbindbar, analog zu der Funktion der vierten Kupplung K4 bei dem Getriebe 100. 5 shows a fourth embodiment of a transmission 400 . With the transmission 400 is the fourth clutch S4 designed as a synchronization, instead of a frictional clutch. In addition, the further synchronization S4 arranged differently than the fourth clutch K4 with gear 100 . The further synchronization S4 is now axially on the output side of the first spur gear stage and at least partially axially overlapping with the first synchronization S1 arranged. The further synchronization forms accordingly S4 also no double shift element with the third clutch K3 out. The third clutch K3 is at the gearbox 400 designed accordingly as a single clutch. The first connecting shaft 60 and the second connecting shaft 62 are by means of further synchronization S4 rotatably connectable to each other, analogous to the function of the fourth clutch K4 at the gearbox 100 .

Aufgrund der Nutzung der weiteren Synchronisierung S4 statt einer reibschlüssigen vierten Kupplung als viertes Schaltelement ergibt sich eine leicht veränderte Schaltmatrix für das Getriebe 400, welche in 6 dargestellt ist. Die Schaltmatrix gemäß 6 ist analog zu der Schaltmatrix gemäß 2 aufgebaut. Die Schaltungen für die Fahrbereiche FB1, FB2, FB4, FB1R, FB2R mit den Unterfahrbereichen FB2.1R und FB2.2R sowie FB3R sind bei dem Getriebe 400 identisch zu dem Getriebe 100, sofern der Schaltzustand von der vierten Kupplung K4 durch den der weiteren Synchronisierung S4 ersetzt wird.Due to the use of further synchronization S4 instead of a frictional fourth clutch as the fourth shift element, there is a slightly different shift matrix for the transmission 400 , what a 6th is shown. The switching matrix according to 6th is analogous to the switching matrix according to 2 built up. The circuits for the driving ranges FB1, FB2, FB4, FB1R, FB2R with the underrun areas FB2.1R and FB2.2R as well as FB3R are in the gearbox 400 identical to the gearbox 100 , provided the switching status of the fourth clutch K4 through that of further synchronization S4 is replaced.

Der dritte Vorwärtsfahrbereich FB3 ist in zwei Unterfahrbereiche unterteilt, welche durch unterschiedliche geschlossene Kupplungen bereitgestellt werden und als FB3.1 und FB3.2 bezeichnet werden. In FB3.1 sind bei dem Getriebe 400 grundsätzlich wie bei dem Getriebe 100 die dritte Kupplung K3 und die erste Synchronisierung S1 geschlossen. Die weitere Synchronisierung S4 ist in FB3 lastfrei, ebenso wie die Vorwärtskupplung KV. Innerhalb von FB3 wird zwischen dem Schließen der Vorwärtskupplung KV und der weiteren Synchronisierung S4 gewechselt, je nachdem welcher nächste Bereichswechsel vorgesehen ist. Damit kann eine Vorwahlschaltung bereitgestellt werden. Vor einem Wechsel von FB3 zu FB4 wird der Unterfahrbereich FB3.2 durch Betätigen der weiteren Synchronisierung S4 gewählt. Dadurch kann die weitere Synchronisierung S4 bei dem Fahrbereichswechsel von FB3 bzw. FB3.2 zu FB4 geschlossen bleiben, beispielsweise bei beschleunigender Fahrt. Vor einem Wechsel von FB3 zu FB2 wird der Unterfahrbereich FB3.1 durch Betätigen der Vorwärtskupplung KV gewählt. Dadurch kann die Vorwärtskupplung bei dem Fahrbereichswechsel von FB3 bzw. FB3.1 zu FB2 geschlossen bleiben, beispielsweise bei abbremsender Fahrt. Bei dem Getriebe 400 kann durch die Nutzung der weiteren Synchronisierung S4 statt einer reibschlüssigen Kupplung eine Reibkupplung eingespart werden, wodurch Schleppverluste gering sind.The third forward drive area FB3 is divided into two underrun areas, which are provided by different closed clutches and are referred to as FB3.1 and FB3.2. In FB3.1 are at the gear 400 basically the same as with the gearbox 100 the third clutch K3 and the first synchronization S1 closed. The further synchronization S4 is load-free in FB3, as is the forward clutch KV . Within FB3 there is between closing the forward clutch KV and further synchronization S4 changed, depending on which next area change is planned. A preselection circuit can thus be provided. Before changing from FB3 to FB4, the underrun area is set to FB3.2 by activating the further synchronization S4 elected. This allows further synchronization S4 remain closed when changing from FB3 or FB3.2 to FB4, for example when accelerating. Before changing from FB3 to FB2, the underrun area is FB3.1 by actuating the forward clutch KV elected. As a result, the forward clutch can remain closed when changing the driving range from FB3 or FB3.1 to FB2, for example when driving down. With the transmission 400 can by using further synchronization S4 Instead of a friction clutch, a friction clutch can be saved, which means that drag losses are low.

7 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines Getriebes 500. Das Getriebe 500 basiert in seiner Gestaltung auf dem Getriebe 400, womit dortige Erläuterungen für das Getriebe 500 ebenso gelten. Zudem gilt auch die Schaltmatrix gemäß 6 und die dazugehörigen Erläuterungen für das Getriebe 500. Das Getriebe 500 unterscheidet sich von dem Getriebe 400 durch eine axiale Anordnung der dritten Kupplung K3. Die dritte Kupplung K3 ist nun axial antriebsseitig zu der Planetenbaugruppe 18 statt axial abtriebsseitig angeordnet. Eine solche Anordnung ist einfach möglich, da die weitere Synchronisierung S4 kein Doppelschaltelement mit der dritten Kupplung K3 ausbildet. Zudem sind bereits in der Ausführungsform des Getriebes 400 gemäß 5 die weitere Synchronisierung S4 und die dritte Kupplung K3 axial voneinander beabstandet angeordnet. Die dritte Kupplung K3 ist axial abtriebsseitig zu der Stirnradstufe 82 angeordnet, welche den Variator 16 mit dem ersten Sonnenrad 24 mechanisch wirkverbindet. Zum Verbinden der dritten Kupplung K3 mit der ersten Stirnradstufe ST1 erstreckt sich die zweite Verbindungswelle 62 bei dem Getriebe 500 axial entlang der ganzen Planetenbaugruppe 18. Die zweite Verbindungswelle 62 bildet eine Art Topf über der Schaltwalze, welche die Planetenbaugruppe 18 aufweist. Durch die axiale Position der dritten Kupplung K3 ist zu dieser eine einfach Druckölzuführung möglich. Zudem ist eine Zentralwelle der Planetenbaugruppe 18 bei dem Getriebe 500 kürzer als bei dem Getriebe 400. 7th shows a fifth embodiment of a transmission 500 . The gear 500 is based in its design on the gearbox 400 , with which explanations there for the transmission 500 also apply. In addition, the switching matrix also applies in accordance with 6th and the associated explanations for the gearbox 500 . The gear 500 differs from the gearbox 400 by an axial arrangement of the third clutch K3 . The third clutch K3 is now axially on the drive side of the planetary assembly 18th instead of being arranged axially on the output side. Such an arrangement is easily possible as the further synchronization S4 no double shift element with the third clutch K3 trains. In addition, are already in the embodiment of the transmission 400 according to 5 the further synchronization S4 and the third clutch K3 arranged axially spaced from each other. The third clutch K3 is axially on the output side to the spur gear stage 82 arranged which the variator 16 with the first sun gear 24 mechanically active connection. To connect the third coupling K3 with the first spur gear stage ST1 extends the second connecting shaft 62 at the gearbox 500 axially along the entire planetary assembly 18th . The second connecting shaft 62 forms a kind of pot over the shift drum, which is the planetary assembly 18th having. By the axial position of the third coupling K3 a simple pressure oil supply is possible for this. In addition, there is a central shaft of the planetary assembly 18th at the gearbox 500 shorter than the gearbox 400 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100; 200; 300; 400; 500100; 200; 300; 400; 500
Leistungsverzweigtes GetriebePower split transmission
1212th
Antriebdrive
1414th
AbtriebDownforce
1616
VariatorVariator
1818th
PlanetenbaugruppePlanetary assembly
2020th
ZapfwellePTO
24, 32, 4024, 32, 40
SonnenradSun gear
26, 34, 4226, 34, 42
PlanetenträgerPlanet carrier
28, 36, 4428, 36, 44
PlanetenräderPlanetary gears
30, 38, 4630, 38, 46
HohlradRing gear
6060
erste Verbindungswellefirst connecting shaft
6262
zweite Verbindungswellesecond connecting shaft
7070
erste Zwischenwellefirst intermediate shaft
7272
zweite Zwischenwellesecond intermediate shaft
374374
dritte Zwischenwellethird intermediate shaft
78, 8078, 80
EnergiewandlerEnergy converter
82, 84; 28482, 84; 284
StirnradstufeSpur gear stage
98, 102, 104, 12098, 102, 104, 120
HohlwelleHollow shaft
K1K1
erste Kupplungfirst clutch
K2K2
zweite Kupplungsecond clutch
K3K3
dritte Kupplungthird clutch
K4, S4K4, S4
vierte Kupplungfourth clutch
KVKV
VorwärtskupplungForward clutch
KRKR
RückwärtskupplungReverse clutch
S1S1
erste Synchronisierungfirst synchronization
S2S2
zweite Synchronisierung second synchronization
ST1ST1
erste Stirnradstufefirst spur gear stage
ST2ST2
zweite Stirnradstufesecond spur gear stage
ST3ST3
dritte Stirnradstufethird spur gear stage

Claims (14)

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) mit einem Antrieb (12), einem Abtrieb (14) und einer Planetenbaugruppe (18), wobei das Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) dazu ausgebildet ist, verschiedene Vorwärts- und Rückwärtsfahrbereiche bereitzustellen und ein Drehmoment von dem Antrieb (12) über die Planetenbaugruppe (18) an eine erste und eine zweite Verbindungswelle (60, 62) und von diesen an den Abtrieb (14) zu übertragen, wobei das Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) eine Vorwärtskupplung (KV), eine Rückwärtskupplung (KR), eine erste formschlüssige Kupplung (S1), eine zweite formschlüssige Kupplung (S2), eine erste Stirnradstufe (ST1), eine zweite Stirnradstufe (ST2) und eine dritte Stirnradstufe (ST3) aufweist, wobei die erste Verbindungswelle (60) mittels der Vorwärtskupplung (KV) über die zweite Stirnradstufe (ST2) mit dem Abtrieb (14) mechanisch wirkverbindbar ist, die erste Verbindungswelle (60) mittels der Rückwärtskupplung (KR) über die dritte Stirnradstufe (ST3) mit dem Abtrieb (14) mechanisch wirkverbindbar ist, die zweite Verbindungswelle (62) mittels der ersten formschlüssigen Kupplung (S1) über die erste Stirnradstufe (ST1) mit dem Abtrieb (14) mechanisch wirkverbindbar ist und die zweite Verbindungswelle (62) mittels der zweiten formschlüssigen Kupplung (S2) und der Rückwärtskupplung (KR) über die erste Stirnradstufe (ST1), die zweite Stirnradstufe (ST2) und die dritte Stirnradstufe (ST3) mit dem Abtrieb (14) mechanisch wirkverbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenbaugruppe (18) ein erstes Sonnenrad (24), einen ersten Planetenträger (26) und ein erstes Hohlrad (30), welche einen ersten Planetenradsatz ausbilden, ein zweites Sonnenrad (32), einen zweiten Planetenträger (34) und ein zweites Hohlrad (38), welche einen zweiten Planetenradsatz ausbilden, ein drittes Sonnenrad (40), einen dritten Planetenträger (42) und ein drittes Hohlrad (46), welche einen dritten Planetenradsatz ausbilden, aufweist, wobei der Antrieb (12) mit dem ersten Hohlrad (30) und dem zweiten Planetenträger (34), der erste Planetenträger (26) mit dem zweiten Hohlrad (38), das zweite Hohlrad (38) mit dem dritten Planetenträger (42) und das zweite Sonnenrad (32) mit dem dritten Sonnenrad (40) permanent drehfest verbunden ist, und wobei ein Variator (16) des Getriebes (100; 200; 300; 400; 500) mit dem Antrieb (12) und dem ersten Sonnenrad (24) mechanisch wirkverbunden ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) with a drive (12), an output (14) and a planetary assembly (18), the transmission (100; 200; 300; 400; 500) being designed for this purpose to provide different forward and reverse travel ranges and to transmit a torque from the drive (12) via the planetary assembly (18) to a first and a second connecting shaft (60, 62) and from these to the output (14), the transmission ( 100; 200; 300; 400; 500) a forward clutch (KV), a reverse clutch (KR), a first positive coupling (S1), a second positive coupling (S2), a first spur gear stage (ST1), a second spur gear stage (ST2 ) and a third spur gear stage (ST3), the first connecting shaft (60) being mechanically operable connectable to the output (14) by means of the forward clutch (KV) via the second spur gear stage (ST2), the first connecting shaft (60) by means of the reverse clutch ( KR) over the third forehead The second connecting shaft (62) can be connected mechanically to the output (14) via the first positive coupling (S1) via the first spur gear stage (ST1) to the output (14). is mechanically operatively connectable and the second connecting shaft (62) by means of the second positive coupling (S2) and the reverse clutch (KR) via the first spur gear stage (ST1), the second spur gear stage (ST2) and the third spur gear stage (ST3) with the output (14 ) is mechanically operable, characterized in that the planetary assembly (18) has a first sun gear (24), a first planet carrier (26) and a first ring gear (30), which form a first planetary gear set, a second sun gear (32), a second Planet carrier (34) and a second ring gear (38) which form a second planetary gear set, a third sun gear (40), a third planet carrier (42) and a third ring gear (46) which form a third planetary gear set, the drive (12) with the first ring gear (30) and the second planet carrier (34), the first planet carrier (26) with the second ring gear (38), the second ring gear (38) with the third planet carrier (42) and the second sun gear (32) is permanently connected to the third sun gear (40) in a rotationally fixed manner, and wherein a variator (16) of the transmission (100; 200; 300; 400; 500) is mechanically operatively connected to the drive (12) and the first sun gear (24). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) eine erste Zwischenwelle (70), die über die zweite Stirnradstufe (ST2) mit der ersten Verbindungswelle (60) mechanisch wirkverbunden ist, und eine zweite Zwischenwelle (72) aufweist, die über die erste Stirnradstufe (ST1) mit der zweiten Verbindungswelle (62) mechanisch wirkverbunden ist, wobei die erste und die zweite Zwischenwelle (70, 72) mittels der zweiten formschlüssigen Kupplung (S2) drehfest miteinander verbindbar sind.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) according to Claim 1 , characterized in that the transmission (100; 200; 300; 400; 500) has a first intermediate shaft (70) which is mechanically operatively connected to the first connecting shaft (60) via the second spur gear stage (ST2), and a second intermediate shaft (72 ), which is mechanically operatively connected to the second connecting shaft (62) via the first spur gear stage (ST1), the first and second intermediate shafts (70, 72) being rotatably connectable to one another by means of the second positive coupling (S2). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zwischenwelle (72) mit dem Abtrieb (14) mittels der ersten formschlüssigen Kupplung (S1) drehfest verbindbar ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) according to Claim 2 , characterized in that the second intermediate shaft (72) can be connected non-rotatably to the output (14) by means of the first form-fitting coupling (S1). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite formschlüssige Kupplung (S1, S2) als Doppelsynchronisierung ausgebildet sind.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second positive-locking clutches (S1, S2) are designed as double synchronizers. Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 400; 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Rad der dritten Stirnradstufe (ST3) mit einem ersten Rad der zweiten Stirnradstufe (ST2) mittels der ersten Verbindungswelle (60) permanent drehfest verbunden ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 400; 500) according to one of the preceding claims, characterized in that a first gear of the third spur gear stage (ST3) is permanently rotationally fixed with a first gear of the second spur gear stage (ST2) by means of the first connecting shaft (60) connected is. Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 400; 500) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Rad der dritten Stirnradstufe (ST3), welches mit dem ersten Rad der dritten Stirnradstufe (ST3) in mechanischer Wirkverbindung steht, mit dem Abtrieb (14) mittels der Rückwärtskupplung (KR) drehfest verbindbar ist.Power split continuously variable transmission (100; 200; 400; 500) according to Claim 5 , characterized in that a second gear of the third spur gear stage (ST3), which is mechanically operatively connected to the first gear of the third spur gear stage (ST3), can be connected non-rotatably to the output (14) by means of the reverse clutch (KR). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Rad der zweiten Stirnradstufe (ST2), welches mit der ersten Verbindungswelle (60) permanent drehfest verbunden ist, mittels der Rückwärtskupplung (KR) mit einem ersten Rad der dritten Stirnradstufe (ST3) drehfest verbindbar ist.Power-split continuously variable transmission (300) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that a first wheel of the second spur gear stage (ST2), which is permanently non-rotatably connected to the first connecting shaft (60), can be connected non-rotatably to a first wheel of the third spur gear stage (ST3) by means of the reverse clutch (KR). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Hohlrad (46) mittels einer ersten Kupplung (K1) und das dritte Sonnenrad (40) mittels einer zweiten Kupplung (K2) mit der ersten Verbindungswelle (60) drehfest verbindbar ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) according to one of the preceding claims, characterized in that the third ring gear (46) by means of a first clutch (K1) and the third sun gear (40) by means of a second clutch (K2 ) is rotatably connectable to the first connecting shaft (60). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenträger (26) mit der zweiten Verbindungswelle (62) mittels einer dritten Kupplung (K3) und die erste Verbindungswelle (60) mit der zweiten Verbindungswelle (62) mittels einer vierten Kupplung (K4; S4) drehfest verbindbar ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) according to one of the preceding claims, characterized in that the first planet carrier (26) with the second connecting shaft (62) by means of a third clutch (K3) and the first connecting shaft (60 ) can be connected non-rotatably to the second connecting shaft (62) by means of a fourth coupling (K4; S4). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (500) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kupplung (K3) axial antriebsseitig zu der Planetenbaugruppe (18) angeordnet ist.Power-split continuously variable transmission (500) according to Claim 9 , characterized in that the third clutch (K3) is arranged axially on the drive side of the planetary assembly (18). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (400; 500) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Kupplung (S4) als formschlüssige Kupplung ausgebildet ist.Power split continuously variable transmission (400; 500) according to Claim 9 or 10 , characterized in that the fourth coupling (S4) is designed as a form-fitting coupling. Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (16) mit dem ersten Sonnenrad (24) und dem Antrieb (12) jeweils mittels einer einstufigen Stirnradstufe (82, 284) mechanisch wirkverbunden ist.Power split continuously variable transmission (200) according to one of the preceding claims, characterized in that the variator (16) is mechanically operatively connected to the first sun gear (24) and the drive (12) by means of a single-stage spur gear stage (82, 284). Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnradstufe (ST1) und die zweite Stirnradstufe (ST2) einstufig ausgebildet sind und die dritte Stirnradstufe (ST3) zweistufig ausgebildet ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) according to one of the preceding claims, characterized in that the first spur gear stage (ST1) and the second spur gear stage (ST2) are designed in one stage and the third spur gear stage (ST3) is designed in two stages . Antriebseinheit mit einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe (100; 200; 300; 400; 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Motor, welcher zum Antreiben des Antriebs (12) mit dem Antrieb (12) mechanisch wirkverbunden ist.Drive unit with a power split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500) according to one of the preceding claims and a motor which is mechanically operatively connected to the drive (12) for driving the drive (12).
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DE4131572A1 (en) * 1991-09-23 1993-03-25 Claas Ohg Hydrostatic split-type vehicle power transmission
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Title
GROTE, K.-H. ; FELDHUSEN, J.: Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau. 22. Auflage. Berlin, Heidelberg: Springer, 2007. S. G67.-ISBN 978-3-540-49714-1 *

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