JP2017075692A - Continuously variable power split transmission including planetary gear set and having at least three travel ranges - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuously variable power split transmission of a work machine.SOLUTION: A continuously variable power split transmission includes a planetary gear set 9 and a variator 8. The variator includes two shafts 14, 15. A transmission input shaft 4 is connected to a first shaft PT of the planetary gear set. The variator is connected to a second shaft HR1 and a third shaft SR1 of the planetary gear set through the shaft 15. The second shaft is connected to a first gear pair 18 connected to a shaft of the variator connected to the second shaft and a power flow to realize a first travel range. The shaft of the variator is connected to the second shaft of the planetary gear set connected to the shaft, and a second gear pair 19 connected to a forth shaft SR2 of the planetary gear set and the power flow to realize a second travel range. The shaft of the variator is connected to the second shaft of the planetary gear set, and a third gear pair 20 connected to a fifth shaft of the planetary gear set and the power flow to realize a third travel range.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、請求項1の上位概念に詳説された種類の、遊星歯車セットを備えて少なくとも3つの走行レンジを有する無段のパワースプリット型変速機に関する。   The present invention relates to a continuously variable power split transmission having a planetary gear set and having at least three travel ranges of the kind detailed in the superordinate concept of claim 1.

建設機械や農業機械等の、実際の分野から既知の作業機械は、無段のパワースプリット型変速機を備えて構成される場合が増加している。そうした変速機のシステムをパワースプリット型とすることは、今日のいわゆるCVT変速機(continuously-variable-transmission:連続可変変速機)の効率曲線に対して、決定的な影響を及ぼす。一般的に、CVT変速機に変速比が入力されている場合、最良の効率性は、回転可能な軸と歯車対のみを備える、いわゆるCVT変速機の機械的パワー経路を介して、CVT変速機を介するパワーの多くの部分が導かれる場合に達成される。それとは異なり、総変速比を無段に可変なバリエータが配置されたCVT変速機のパワー経路を介して、CVT変速機を介するパワーまたは伝達トルクのより多くの部分が導かれる場合、変速機の効率性はより低減する場合が多い。このようにシステムに限定されるという事実は、CVT変速機を備えて構成されたドライブトレインのシステム効率曲線に直接影響し、およびそれによって、燃料消費を最適化してCVT変速機のドライブトレインを制御することに対しても、直接的に影響を及ぼす。   Work machines known from the actual field, such as construction machines and agricultural machines, are increasingly provided with continuously variable power split transmissions. Making such a transmission system a power split type has a decisive influence on the efficiency curve of today's so-called CVT transmission (continuously-variable-transmission). In general, when a gear ratio is input to the CVT transmission, the best efficiency is achieved via the mechanical power path of the so-called CVT transmission, which only has a rotatable shaft and gear pair. This is achieved when a large part of the power through is derived. On the other hand, if more part of the power or transmission torque through the CVT transmission is guided through the power path of the CVT transmission with a variator with a continuously variable total transmission ratio, Efficiency is often reduced. The fact that this is limited to the system directly affects the system efficiency curve of a drivetrain configured with a CVT transmission, and thereby optimizes fuel consumption and controls the drivetrain of the CVT transmission It also has a direct impact on what you do.

無段のパワースプリット型変速機またはCVT変速機を、対応する走行ストラテジーと組み合わせて使用することにより、快適性ならびに作業機械の燃料消費を最適化できる。さらに、変速比を自動で無段調整可能であるため、運転者または作業機械の操作者は、作業機械を使用して実行する作業過程に、より広範に集中可能であり、および作業過程を効率的に実行し、高い生産性と同時に良好な品質で各作業過程を実行可能である。   By using a continuously variable power split transmission or CVT transmission in combination with a corresponding driving strategy, comfort and work machine fuel consumption can be optimized. In addition, the gear ratio can be adjusted automatically and continuously, allowing the operator or operator of the work machine to concentrate more extensively on the work process performed using the work machine and making the work process more efficient. Each process can be executed with good quality and high productivity.

純粋に機械的な変速機と異なり、CVT変速機はシステムに限定されるため、変速機の効率性が悪いことを特徴とする。しかしながら研究により、変速比を無段に変化させ、および高度な調整ストラテジーの助けによって、作業機械のドライブトレインにおいて内燃機関として構成された駆動機関を、広い作動レンジに亘って、可及的に燃料消費を最適化した駆動レンジで駆動可能であり、それによってドライブトレインの全効率性が向上可能であることが知られている。さらに、例えば建設機械のドライブトレインは、変速機入力部のハイドロダイナミック式トルクコンバータなしでも構成可能であり、それにより効率性の点において追加的な利点が達成される。   Unlike purely mechanical transmissions, CVT transmissions are limited to systems and are characterized by poor transmission efficiency. However, research has shown that a drive engine configured as an internal combustion engine in the drive train of a work machine can be fueled as much as possible over a wide operating range, with continuously changing gear ratios and with the aid of advanced adjustment strategies. It is known that it can be driven in a drive range with optimized consumption, thereby improving the overall efficiency of the drive train. Furthermore, for example, the drive train of a construction machine can be constructed without a hydrodynamic torque converter at the transmission input, thereby achieving an additional advantage in terms of efficiency.

基本的には無段走行駆動を、入力部連結型、出力部連結型またはいわゆる混合構成で構成するという可能性がある。これらの各構成には、個々の長所短所がある。最後に述べた構成の組み合わせを備える変速機では、きわめて広範な変速機が可能であるのと同時に、バリエータを備えたパワー経路を介して導かれるパワー部分が低減される。さらに、CVT変速機により種々の機能の多くを実行可能である。例えば作業機械のいわゆるパワードゼロ駆動状態の間に、駆動機関と作業機械の出力部の間の追加的な分離要素なしで、車両停止時に、ゼロを上回る回転数で駆動機関を駆動するという可能性がある。追加的に、CVT変速機を使用することで、駆動機関のフルロードレンジにおいて、最大のエンジンパワーを広い車両速度レンジに亘って使用可能である。   Basically, there is a possibility that the continuously variable driving is constituted by an input unit connection type, an output unit connection type, or a so-called mixed configuration. Each of these configurations has individual advantages and disadvantages. A transmission with a combination of the configurations described at the end allows a very wide range of transmissions and at the same time reduces the power portion guided through the power path with the variator. In addition, many of the various functions can be performed by the CVT transmission. For example, during the so-called powered zero drive state of the work machine, the possibility of driving the drive engine at a speed greater than zero when the vehicle is stopped without an additional separation element between the drive engine and the output of the work machine There is. In addition, by using a CVT transmission, the maximum engine power can be used over a wide vehicle speed range in the full load range of the drive engine.

そうしたCVT変速機、またはこの種の無段のパワースプリット型変速機は、ドイツ国特許出願公開第10 2013 200 392号明細書が開示しており、遊星歯車セットを備えて構成される。CVT変速機には3つの走行レンジが入力可能である。これらの走行レンジは、変速機のパワーフローと接続可能、およびパワーフローから接続解除可能な歯車対により実現可能である。さらにCVT変速機は、少なくとも2つの軸を有するバリエータを備えて構成される。バリエータの領域において、変速機の変速比は各走行レンジ内で無段に可変である。   Such a CVT transmission, or a continuously variable power split transmission of this kind, is disclosed in DE 10 2013 200 392 and comprises a planetary gear set. Three driving ranges can be input to the CVT transmission. These travel ranges can be realized by a gear pair that can be connected to and disconnected from the power flow of the transmission. The CVT transmission further includes a variator having at least two shafts. In the variator region, the transmission gear ratio is continuously variable within each travel range.

変速機入力軸は、遊星歯車セットの第1軸と接続される。バリエータは、バリエータの軸の領域において、遊星歯車セットの第2軸および第3軸と作動接続する。遊星歯車セットの第2軸は、第1走行レンジを実現するために、第2軸と接続するバリエータの軸およびパワーフローと接続されている第1歯車対を介して、変速機出力軸と作動接続可能である。追加的にバリエータの軸は、第2走行レンジを実現するために、軸と接続する遊星歯車セットの第2軸および遊星歯車セットの第4軸を介して、ならびにパワーフローと接続されている第2歯車対を介して、変速機出力軸と連結可能である。   The transmission input shaft is connected to the first shaft of the planetary gear set. The variator is in operative connection with the second and third shafts of the planetary gear set in the region of the variator shaft. The second shaft of the planetary gear set is operated with the transmission output shaft via the variator shaft connected to the second shaft and the first gear pair connected to the power flow to realize the first traveling range. Connectable. In addition, the shaft of the variator is connected to the power flow via the second shaft of the planetary gear set and the fourth shaft of the planetary gear set connected to the shaft and to the power flow in order to realize the second travel range. It can be connected to the transmission output shaft through two gear pairs.

第3走行レンジが変速機に入力されている場合、遊星歯車セットの第2軸は、他方では第2軸と接続するバリエータの軸を介して、およびパワーフローと接続されている第3歯車対を介して、変速機出力軸と連結される。それにより変速機は、第1走行レンジが入力されている場合、および第3走行レンジが入力されている場合でも、いわゆる出力部連結型無段走行駆動を構成し、一方第2走行レンジが入力されている場合、いわゆる混合構成の無段走行駆動を実現する。変速機を介して導くパワーのうち、この混合構成の間にバリエータを有するパワー経路を介して導く部分は、出力部連結型駆動の間よりも低減される。   When the third travel range is input to the transmission, the second shaft of the planetary gear set is on the other hand connected via the variator shaft connected to the second shaft and to the power flow. And is connected to the transmission output shaft. Thereby, even when the first travel range is input and when the third travel range is input, the transmission constitutes a so-called output unit connection type continuously variable drive, while the second travel range is input. In this case, the so-called stepless travel drive with a mixed configuration is realized. Of the power guided through the transmission, the portion guided through the power path having the variator between the mixing configurations is reduced than during the output-coupled drive.

既知の通り、バリエータを備える、無段のパワースプリット型変速機のパワー経路を介して導くことの可能なトルクが限定されるため、出力部の領域に作用する駆動トルクは、場合によっては、要求される範囲では提供不可能となる。さらにバリエータは、バリエータを介して伝達するパワーまたはトルクが高い場合には、対応して大型に構成されるため、必要とする構造スペースならびに無段のパワースプリット型変速機の製造コストの双方が、不所望な程度にまで高まってしまう。   As is known, since the torque that can be guided through the power path of a continuously variable power split type transmission equipped with a variator is limited, the driving torque acting on the region of the output section is sometimes required. It is impossible to provide within the scope. Furthermore, when the power or torque transmitted through the variator is high, the variator is correspondingly configured to be large, so that both the required structural space and the manufacturing cost of the continuously variable power split type transmission are It will increase to an undesirable level.

ドイツ国特許出願公開第10 2013 200 392号明細書German Patent Application Publication No. 10 2013 200 392

本発明の課題は、無段のパワースプリット型変速機を備えて構成された作業機械の、出力部の領域において実現される出力トルクを制限することなく、可及的に広い駆動レンジに亘って、バリエータの作動時に作用するトルクが低減された、無段のパワースプリット型変速機を提供することである。   An object of the present invention is to extend the drive range as much as possible without limiting the output torque realized in the region of the output section of a work machine configured with a continuously variable power split type transmission. Another object of the present invention is to provide a continuously variable power split type transmission in which torque acting upon operation of a variator is reduced.

この課題は、本発明に従い、請求項1に記載の特徴を備えた、無段のパワースプリット型変速装置により解決される。   This problem is solved according to the present invention by a continuously variable power split transmission having the features of claim 1.

本発明による無段のパワースプリット型変速機は、遊星歯車セットを備え、ならびに変速機のパワーフローと接続可能およびパワーフローから接続解除可能な歯車対を介して入力可能な、少なくとも3つの走行レンジを提供する。追加的に、変速機はバリエータを備える。バリエータは、少なくとも2つの軸を備えて構成される。この軸の領域において、変速機の変速比は、各走行レンジ内で無段に可変である。変速機入力軸は、遊星歯車セットの第1軸と作動接続し、一方バリエータは、バリエータの軸の領域において、遊星歯車セットの第2軸および第3軸と連結される。遊星歯車セットの第2軸は、第1走行レンジを実現するために、第2軸と接続するバリエータの軸を介して、およびパワーフローと接続されている第1歯車対を介して、変速機出力軸と連結可能である。追加的に、バリエータの軸は、第2走行レンジを実現するために、軸と接続する遊星歯車セットの第2軸および遊星歯車セットの第4軸を介して、ならびにパワーフローと接続されている第2歯車対を介して、作動接続可能である。   A continuously variable power split transmission according to the present invention comprises a planetary gear set and at least three travel ranges that can be input via a gear pair that can be connected to and disconnected from the power flow of the transmission. I will provide a. Additionally, the transmission includes a variator. The variator is configured with at least two shafts. In this shaft region, the transmission gear ratio is continuously variable within each travel range. The transmission input shaft is operatively connected to the first shaft of the planetary gear set, while the variator is coupled to the second and third shafts of the planetary gear set in the region of the variator shaft. The second shaft of the planetary gear set is a transmission through a variator shaft connected to the second shaft and through a first gear pair connected to the power flow to achieve the first travel range. It can be connected to the output shaft. Additionally, the variator shaft is connected to the power flow through the second shaft of the planetary gear set connected to the shaft and the fourth shaft of the planetary gear set to achieve the second travel range. An operative connection is possible via the second gear pair.

本発明に従い、バリエータの軸は、第3走行レンジを実現するために、軸と接続する遊星歯車セットの第2軸および遊星歯車セットの第5軸を介して、ならびにパワーフローと接続されている第3歯車対を介して、変速機出力軸と接続可能である。   According to the present invention, the shaft of the variator is connected to the power flow through the second shaft of the planetary gear set and the fifth shaft of the planetary gear set connected to the shaft to realize the third travel range. It can be connected to the transmission output shaft via the third gear pair.

これにより、本発明による無段のパワースプリット型変速機を介して、第1走行レンジが入力されている場合、いわゆる出力部連結型無段走行駆動を実現可能である。一方第2走行レンジおよび第3走行レンジが入力されている各場合、本発明による変速機により、混合構成の無段走行駆動が存在する。混合構成の場合、バリエータは変速機入力軸ならびに変速軸出力軸の双方と遊星歯車セットを介して作動接続し、作業機械を駆動する際には、バリエータが遊星歯車セットを介して変速機出力軸と作動接続する出力部連結型無段走行駆動を実現する間より、低減された負荷でバリエータが附勢される。出力部連結型無段走行駆動において、バリエータは遊星歯車セットの中間接続なしに、直接に変速機出力軸と作動接続するため、その場合、バリエータを介してより高いパワーを伝達可能である。   As a result, when the first travel range is input via the continuously variable power split transmission according to the present invention, a so-called output unit connection continuously variable drive can be realized. On the other hand, in each case where the second traveling range and the third traveling range are input, the continuously variable traveling drive of the mixed configuration exists by the transmission according to the present invention. In the mixed configuration, the variator is operatively connected to both the transmission input shaft and the transmission shaft output shaft via the planetary gear set, and when driving the work machine, the variator is connected to the transmission output shaft via the planetary gear set. The variator is energized with a reduced load while realizing the output-coupled continuously variable running drive that is operatively connected to the motor. In the output unit connection type continuously variable driving, the variator is directly connected to the transmission output shaft without an intermediate connection of the planetary gear set. In this case, higher power can be transmitted through the variator.

本発明による無段のパワースプリット型変速機は、随意に構成されたバリエータユニットを備え、コンパクトかつ略同軸構造で実現可能であり、特に農業機械における使用に適している。その構造からは逸脱するが、本発明による無段のパワースプリット型変速機は、コンパクトな構成である、いわゆるドロップボックス構成とすることが可能である。ドロップボックス構成は、例えばホイールローダ等である建設機械において、駆動機械のエンジン出力軸と出力部の間でオフセット軸関係が一般的であることに起因して、好適には建設機械において使用される。特に、バリエータの油圧機構または電気機構のうちの少なくとも1つの機構を、遊星歯車セットに対して同軸に配置することを考慮可能である。   The continuously variable power split transmission according to the present invention includes a variator unit that is optionally configured, can be realized in a compact and substantially coaxial structure, and is particularly suitable for use in agricultural machinery. Although deviating from the structure, the continuously variable power split type transmission according to the present invention can have a so-called drop box configuration which is a compact configuration. The drop box configuration is preferably used in a construction machine, for example, in a construction machine such as a wheel loader, due to the common offset axis relationship between the engine output shaft and output part of the drive machine. . In particular, it can be considered that at least one of the hydraulic mechanism or the electric mechanism of the variator is arranged coaxially with respect to the planetary gear set.

第3走行レンジが入力されている場合に、混合走行レンジとして第3走行レンジを拡大することにより、バリエータを介して導かれるパワーが減少し、および広範なバリエータを、より高度な範囲で使用可能である。それにより総合的に、従来技術から既知の無段のパワースプリット型変速機と比較して、より低減された変速機変速比を実現可能である。これにより、作業機械の搬送駆動間の駆動機関の回転数を、高い車両速度のもとで更に低減または下げるという可能性がある。   When the third driving range is input, expanding the third driving range as a mixed driving range reduces the power led through the variator and allows a wider range of variators to be used in a higher range. It is. Thereby, overall, it is possible to realize a further reduced transmission gear ratio as compared to a continuously variable power split transmission known from the prior art. As a result, there is a possibility that the rotational speed of the drive engine during the conveyance drive of the work machine is further reduced or lowered under a high vehicle speed.

本発明による変速機における走行レンジの変更は、同期的に実行可能である。それにより、歯車対を接続及び接続解除するシフト要素を、摩擦型クラッチのようなパワーシフト要素、ならびに噛み合い型シフト要素のような形状結合型シフト要素として構成可能である。   The change of the travel range in the transmission according to the present invention can be executed synchronously. Thereby, the shift element for connecting and disconnecting the gear pair can be configured as a power shift element such as a friction clutch and a shape-coupled shift element such as a meshing shift element.

追加的に、本発明による無段のパワースプリット型変速機を備えて構成された作業機械を、パワードゼロ駆動状態から、追加的な始動要素なしで、バリエータを調整し、およびそれに起因して変速機の全変速比を変化させることのみで始動させるという可能性がある。   Additionally, a work machine configured with a continuously variable power split transmission according to the present invention can be adjusted from a powered zero drive state, without additional starting elements, and adjusted accordingly. There is a possibility of starting only by changing the overall gear ratio of the machine.

さらに本発明に従い、無段のパワースプリット型変速機の変速ユニットを、種々の駆動状態を実現する間に多重に使用し、それにより構造スペース的およびコスト的に有利として、変速機を製造可能である。   Furthermore, according to the present invention, the transmission unit of the continuously variable power split type transmission can be used in a multiple manner while realizing various driving states, thereby making it possible to manufacture the transmission as advantageous in terms of structure space and cost. is there.

本発明による変速機は、この場合、5軸型段付遊星歯車を備えて構成される。本発明による変速機の好適な発展形態において、遊星歯車セットの第1軸は共通遊星キャリアであり、遊星歯車セットの第2軸は第1内歯車であり、遊星歯車セットの第3軸は第1太陽歯車であり、遊星歯車セットの第4軸は第2太陽歯車であり、および遊星歯車セットの第5軸は第2内歯車である。第1太陽歯車直径は、第2太陽歯車の直径よりも小さく、および第1内歯車の直径は第2内歯車の直径よりも大きく、ならびに太陽歯車および内歯車は段付遊星歯車と噛み合う。   In this case, the transmission according to the present invention comprises a five-axis stepped planetary gear. In a preferred development of the transmission according to the invention, the first axis of the planetary gear set is a common planet carrier, the second axis of the planetary gear set is the first internal gear, and the third axis of the planetary gear set is the first axis. 1 sun gear, the fourth axis of the planetary gear set is the second sun gear, and the fifth axis of the planetary gear set is the second internal gear. The diameter of the first sun gear is smaller than the diameter of the second sun gear, the diameter of the first internal gear is larger than the diameter of the second internal gear, and the sun gear and the internal gear mesh with the stepped planetary gear.

無段のパワースプリット型変速機の、径方向に構造スペースを有利とした更なる実施形態において、変速機入力軸およびPTO軸は互いに同軸に配置され、一方変速機出力軸は副軸として構成される。または変速機入力軸と変速機出力軸は互いに同軸に配置され、一方PTO軸は副軸として構成される。   In a further embodiment of the continuously variable power split type transmission, which favors a space in the radial direction, the transmission input shaft and the PTO shaft are arranged coaxially with each other, while the transmission output shaft is configured as a secondary shaft. The Alternatively, the transmission input shaft and the transmission output shaft are arranged coaxially with each other, while the PTO shaft is configured as a secondary shaft.

第1走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される第1歯車対は、遊び歯車を備える。遊び歯車は、回転可能な状態で、変速機入力軸に同軸に配置された中空軸上に配置され、およびシフト要素を介して、回転不能な状態で中空軸と接続可能であり、ならびにバリエータの軸の固定歯車と係合し、この固定歯車は、遊星歯車セットの第2軸と接続された歯車と噛み合い、一方中空軸の固定歯車は、変速機出力軸の固定歯車と係合する。この場合、本発明による無段のパワースプリット型変速機は、軸方向の構造スペースが低減されていることを特徴とする。   The first gear pair connected to the power flow in order to realize the first travel range includes an idle gear. The idler gear is arranged in a rotatable state on a hollow shaft arranged coaxially with the transmission input shaft, and can be connected to the hollow shaft in a non-rotatable state via a shift element, and the variator's The fixed gear of the shaft engages with a gear connected to the second shaft of the planetary gear set, while the fixed gear of the hollow shaft engages with the fixed gear of the transmission output shaft. In this case, the continuously variable power split transmission according to the present invention is characterized in that the axial structural space is reduced.

無段のパワースプリット型変速機の、同様に軸方向の構造スペースを有利とした実施形態においては、第3走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される第3歯車対は、遊び歯車を備え、遊び歯車は、回転可能な状態で、中空軸として構成されて遊星歯車セットの第5軸と接続された副軸上に配置され、シフト要素を介して、回転不能な状態で副軸と接続可能であり、および変速機出力軸の固定歯車と噛み合う。   In an embodiment of a continuously variable power split type transmission, which also favors axial structural space, the third pair of gears connected to the power flow to achieve the third travel range is an idle gear. The idler gear is arranged in a rotatable state on a countershaft configured as a hollow shaft and connected to the fifth axis of the planetary gear set, and in a non-rotatable state via the shift element It is connectable and meshes with the fixed gear of the transmission output shaft.

本発明による変速機の、径方向ならびに軸方向の双方向に構造スペースを有利とした実施形態は、第2走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される第2歯車対が、遊び歯車を備え、遊び歯車は、回転可能な状態で遊星歯車セットの第4軸上に配置され、シフト要素を介して、回転不能な状態で遊星歯車セットの第4軸と接続可能であり、および変速機出力軸の更なる固定歯車と噛み合うことを特徴とする。   In the embodiment of the transmission according to the present invention, in which the structural space is advantageous both in the radial direction and in the axial direction, the second gear pair connected to the power flow in order to realize the second traveling range has the idle gear. The idler gear is arranged on the fourth axis of the planetary gear set in a rotatable state, is connectable to the fourth axis of the planetary gear set in a non-rotatable state via a shift element, and the transmission It is characterized by meshing with a further fixed gear of the output shaft.

第3走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される歯車対が、遊び歯車を備え、遊び歯車は、回転可能な状態で副軸上に配置され、シフト要素を介して、回転不能な状態で副軸と接続され、および遊星歯車セットの第5軸と噛み合い、一方副軸の固定歯車は、中空軸の固定歯車と係合し、および中空軸の更なる固定歯車が、変速機出力軸の固定歯車と噛み合う場合、シフト要素の領域で発生する負荷は、遊び歯車を、中空軸として構成されて遊星歯車セットの第5軸と接続された遊び歯車の副軸上に配置する場合よりも低い。   A pair of gears connected to the power flow to realize the third travel range includes idle gears, the idle gears are arranged on the countershaft in a rotatable state, and are not rotatable via the shift element. Connected to the countershaft and meshes with the fifth shaft of the planetary gear set, while the countershaft fixed gear engages the fixed gear of the hollow shaft and the further fixed gear of the hollow shaft is connected to the transmission output shaft. The load generated in the region of the shift element is greater than when the idle gear is arranged as a hollow shaft on the secondary shaft of the idle gear connected to the fifth axis of the planetary gear set. Low.

第2走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される第2歯車対が、遊び歯車を備え、遊び歯車は、回転可能な状態で副軸上に配置され、シフト要素を介して、回転不能な状態で副軸と接続可能であり、および遊星歯車セットの第4軸の固定歯車と噛み合い、一方副軸の固定歯車は、中空軸の固定歯車と係合し、および中空軸の更なる固定歯車は、変速機出力軸の固定歯車と噛み合う場合、シフト要素の領域で発生する負荷は、第2歯車対の遊び歯車を遊星歯車セットの第4軸上に配置した場合と比較して、より低減される。そのため、シフト要素の性能をより低く構成可能であり、シフト要素を構造スペース的およびコスト的に有利に構成可能である。   The second gear pair connected to the power flow to realize the second travel range comprises an idler gear, the idler gear is arranged on the countershaft in a rotatable state and cannot be rotated via a shift element Can be connected to the countershaft in a normal state, and meshes with the fixed gear of the fourth shaft of the planetary gear set, while the fixed gear of the countershaft engages the fixed gear of the hollow shaft and further fixes the hollow shaft When the gear meshes with the fixed gear of the transmission output shaft, the load generated in the region of the shift element is more in comparison with the case where the idle gear of the second gear pair is arranged on the fourth shaft of the planetary gear set. Reduced. Therefore, the performance of the shift element can be configured lower, and the shift element can be configured advantageously in terms of structural space and cost.

第3走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される第3歯車対が、遊び歯車を備え、遊び歯車は、回転可能な状態で遊星歯車セットの第4軸上に配置され、およびシフト要素を介して、回転不能な状態で遊星歯車セットの第5軸と接続可能であり、ならびに変速機出力軸の固定歯車と係合する場合、無段のパワースプリット型変速機は、副軸の本数を低減して構成可能であり、および第3走行レンジを、係合の個数を効率的に有利に低減して実現可能である。   A third gear pair connected to the power flow to achieve the third travel range comprises an idler gear, the idler gear is rotatably arranged on the fourth axis of the planetary gear set, and the shift element The stepless power split transmission can be connected to the fifth shaft of the planetary gear set via the shaft and engaged with the fixed gear of the transmission output shaft. And the third travel range can be realized by effectively and advantageously reducing the number of engagements.

第3走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される第3歯車対が、遊び歯車を備えて構成され、遊び歯車は、回転可能な状態で副軸に構成され、シフト要素を介して、回転不能な状態で副軸と接続可能であり、およびバリエータの軸上に回転可能な状態で配置された遊び歯車と噛み合い、この遊び歯車が、遊星歯車セットの第5軸と回転可能な状態で接続された歯車と噛み合い、一方副軸の固定歯車は、変速機出力軸の固定歯車と係合する場合、第3歯車対と接続するために装備されたシフト要素の領域において発生する負荷は、遊び歯車を遊星歯車セットの第4軸上に配置した場合より低減される。   The third gear pair connected to the power flow to realize the third traveling range is configured with an idle gear, and the idle gear is configured as a counter shaft in a rotatable state, via a shift element, In a non-rotatable state, it can be connected to the countershaft and meshes with an idler gear arranged in a rotatable manner on the axis of the variator, and this idler gear is in a rotatable state with the fifth axis of the planetary gear set. When the counter gear fixed gear meshes with the connected gear, while the countershaft fixed gear engages with the transmission output shaft fixed gear, the load generated in the region of the shift element equipped to connect with the third gear pair is: This is less than when the idle gear is arranged on the fourth axis of the planetary gear set.

第1走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される第1歯車対が、遊び歯車を備え、遊び歯車は、回転可能な状態で更なる副軸上に配置され、シフト要素を介して、回転不能な状態で副軸と接続可能であり、および変速機出力軸の固定歯車と噛み合い、一方更なる副軸の固定歯車は、遊星歯車セットの第2軸と作動接続する、バリエータの軸の固定歯車と係合する場合、無段のパワースプリット型変速機をより低い労力で、コンパクトなドロップボックス構成で構成可能であり、および変速機を所望の範囲で、建設機械のドライブトレインにおいて使用可能である。   The first gear pair connected with the power flow to realize the first travel range comprises an idler gear, which is arranged on a further countershaft in a rotatable state, via a shift element, The non-rotatable state can be connected to the countershaft, and meshes with the fixed gear of the transmission output shaft, while the further countershaft fixed gear is operatively connected to the second shaft of the planetary gear set. When engaged with a fixed gear, a continuously variable power split transmission can be configured with lower effort and in a compact drop box configuration, and the transmission can be used in the construction machine drivetrain to the extent desired. It is.

第2走行レンジを実現するためにパワーフローと接続される第2歯車対が、遊び歯車を備え、遊び歯車は、回転可能な状態で追加的な副軸上に配置され、シフト要素を介して、回転不能な状態で追加的な副軸と接続可能であり、および第1走行レンジを実現するために装備された第1歯車対の遊び歯車と噛み合う場合、一方では変速機要素が多重に使用され、および本発明による無段のパワースプリット型変速機を、コンパクトなドロップボックス構成で構成可能であり、ならびに第2走行レンジを、構造的に簡単な態様で、いわゆる混合走行領域として提供可能である。   The second pair of gears connected to the power flow to realize the second travel range comprises idle gears, which are arranged on an additional countershaft in a rotatable state via a shift element Can be connected to an additional countershaft in a non-rotatable state, and meshes with the idler gear of the first gear pair equipped to achieve the first travel range, on the other hand, multiple transmission elements are used The continuously variable power split transmission according to the present invention can be configured with a compact drop box configuration, and the second travel range can be provided as a so-called mixed travel region in a structurally simple manner. is there.

変速機入力軸が、変速機出力軸において種々の回転方向を実現するために、逆転機構を介して、遊星歯車セットの第1軸と作動接続可能である場合、本発明による無段のパワースプリット型変速機を介して、各3つの前進用レンジと後退用走行レンジを、構成の際の労力を僅かにすると同時に構造スペースを有利とした態様で提供可能である。   A continuously variable power split according to the invention when the transmission input shaft can be operatively connected to the first shaft of the planetary gear set via a reversing mechanism in order to achieve various rotational directions in the transmission output shaft. Through the type transmission, each of the three forward ranges and the reverse travel ranges can be provided in an advantageous manner while at the same time reducing the labor during construction.

本発明による、無段のパワースプリット型変速機の更なる有利な実施形態において、バリエータは、少なくとも2つの、互いに接続された油圧機構または電気機構を備えた、油圧バリエータもしくは電気バリエータ、または機械的バリエータとして構成される。バリエータの実施形態は、いわゆるツインヨークユニットが好適である。なぜなら、そうしたバリエータは、出力密度が高く、僅かな労力で駆動可能であることを特徴としているためである。   In a further advantageous embodiment of the continuously variable power split transmission according to the invention, the variator is a hydraulic variator or electric variator, or mechanical, comprising at least two mutually connected hydraulic or electrical mechanisms. Configured as a variator. The embodiment of the variator is preferably a so-called twin yoke unit. This is because such a variator is characterized in that it has a high output density and can be driven with little effort.

請求項に記載の特徴、ならびに以下に記載された、本発明による無段のパワースプリット型変速機の実施形態に関する特徴の双方は、各々の特徴そのものが独立した状態、または互いに随意に組み合わされた状態で、本発明の対象物を更に発展させるために適している。   Both the features recited in the claims and the features described below in relation to the embodiment of the continuously variable power split transmission according to the present invention are characterized in that each feature itself is independent or optionally combined with each other. The state is suitable for further development of the object of the present invention.

本発明による、無段のパワースプリット型変速機の更なる利点および有利な実施形態は、請求項、および図面を参考に以下に原則的に記述する実施形態により明らかとなる。明確さに配慮し、異なる実施形態に関する記載において、構造的および機能的に同一の構成要素には、同一の符号を使用する。   Further advantages and advantageous embodiments of the continuously variable power split transmission according to the invention will become apparent from the embodiments described in principle below with reference to the claims and drawings. For clarity, the same reference numerals are used for structurally and functionally identical components in the description of the different embodiments.

駆動機関、無段のパワースプリット型変速機および出力部を備える車両ドライブトレインの、第1実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of a first embodiment of a vehicle drive train including a drive engine, a continuously variable power split transmission, and an output unit. 図1の変速機のシフトプランである。It is a shift plan of the transmission of FIG. 図1に対応する、農業機械の車両ドライブトレインの実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an embodiment of an agricultural machine vehicle drivetrain corresponding to FIG. 1; 図1に対応する、農業機械の車両ドライブトレインの更なる実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a further embodiment of an agricultural machine vehicle drivetrain corresponding to FIG. 1; 図1に対応する、農業機械の車両ドライブトレインのまた更なる実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a still further embodiment of an agricultural machine vehicle drivetrain corresponding to FIG. 1; 図3乃至図5の変速機のシフトプランである。6 is a shift plan of the transmission of FIGS. 3 to 5. 図1に対応する、建設機械の車両ドライブトレインの実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of an embodiment of a vehicle drive train for a construction machine corresponding to FIG. 1. 図1に対応する、建設機械の車両ドライブトレインの更なる実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a further embodiment of a construction machine vehicle drivetrain corresponding to FIG. 1;

図1は、駆動装置2または駆動機関、および駆動装置2または駆動機関と連結可能な、無段のパワースプリット型変速機3を備える、車両ドライブトレイン1の概略図を示す。駆動機関2は、この場合内燃機関として、好適にはディーゼル内燃機関として構成され、および車両ドライブトレイン1の更なる実施形態においては、電気機械としても、または随意の構成の内燃機関および電気機械の組み合わせとしても構成可能である。   FIG. 1 shows a schematic view of a vehicle drive train 1 comprising a drive device 2 or drive engine and a continuously variable power split transmission 3 that can be connected to the drive device 2 or drive engine. The drive engine 2 is in this case configured as an internal combustion engine, preferably as a diesel internal combustion engine, and in a further embodiment of the vehicle drive train 1 also as an electric machine or of an optional configuration of the internal combustion engine and the electric machine. It can be configured as a combination.

変速機3の変速機入力軸4は、この場合ねじり振動ダンパ5を介して駆動装置2と接続される。変速機入力軸4は、固定歯車6および固定歯車7を介して、この場合遊星キャリアとして構成された、遊星歯車セット9の第1軸PTを駆動する。遊星歯車セット9は、この場合5軸型段付遊星歯車として構成される。   In this case, the transmission input shaft 4 of the transmission 3 is connected to the drive device 2 via a torsional vibration damper 5. The transmission input shaft 4 drives the first shaft PT of the planetary gear set 9, which in this case is configured as a planet carrier, via a fixed gear 6 and a fixed gear 7. In this case, the planetary gear set 9 is configured as a five-axis stepped planetary gear.

変速機入力軸4は、変速機3の軸方向に延在して完全に変速機3を貫通し、同時にいわゆるPTO軸10を構成する。PTO軸の領域において、農業機械、トラクタ等である、車両ドライブトレイン1を備えて構成された作業機械の作業ツールまたは作業アタッチメントを駆動するためのトルクを、所望の範囲で使用可能である。遊星キャリアPT上には、段付遊星歯車11が回転可能な状態で支持される。段付遊星歯車11は、その大径領域で、遊星歯車セット9において、第1内歯車として構成された第2軸HR1、および第1太陽歯車として構成された第3軸SR1と噛み合う。追加的に段付遊星歯車11は、その小径領域で、遊星歯車セット9において第2太陽歯車として構成された第4軸SR2、および遊星歯車セット9において第2内歯車として構成された第5軸HR2と係合する。   The transmission input shaft 4 extends in the axial direction of the transmission 3 and completely penetrates the transmission 3, and at the same time constitutes a so-called PTO shaft 10. In the region of the PTO axis, torque for driving a work tool or work attachment of a work machine configured with the vehicle drive train 1 such as an agricultural machine or a tractor can be used in a desired range. On the planet carrier PT, a stepped planetary gear 11 is supported in a rotatable state. The stepped planetary gear 11 meshes with the second shaft HR1 configured as the first internal gear and the third shaft SR1 configured as the first sun gear in the planetary gear set 9 in the large diameter region. In addition, the stepped planetary gear 11 has, in its small diameter region, a fourth shaft SR2 configured as a second sun gear in the planetary gear set 9 and a fifth shaft configured as a second internal gear in the planetary gear set 9. Engages with HR2.

さらにバリエータ8は、2つの油圧機構12、13を備える。油圧機構12、13は、各軸14、15を介して、遊星歯車セット9の第1内歯車HR1または第1太陽歯車SR1と作動接続する。この場合バリエータ8の軸15は、直接に、第1太陽歯車SR1と回転不能な状態で接続される。一方、軸14は固定歯車16を備えて構成され、固定歯車16は、第1内歯車HR1に回転不能な状態で接続された歯車17と噛み合う。   Furthermore, the variator 8 includes two hydraulic mechanisms 12 and 13. The hydraulic mechanisms 12 and 13 are operatively connected to the first internal gear HR1 or the first sun gear SR1 of the planetary gear set 9 via the shafts 14 and 15, respectively. In this case, the shaft 15 of the variator 8 is directly connected to the first sun gear SR1 in a non-rotatable state. On the other hand, the shaft 14 includes a fixed gear 16, and the fixed gear 16 meshes with a gear 17 that is connected to the first internal gear HR1 in a non-rotatable state.

無段のパワースプリット型変速機3の領域においては、種々の機械的なパワー経路または歯車段18乃至20を接続および接続解除することにより、複数の走行レンジFB1乃至FB3を調整可能である。他方では、油圧バリエータ8の油圧機構12および13の押しのけ量を調整することで、変速機3の変速比を、走行レンジFB1乃至FB3内で無段に変更可能である。   In the region of the continuously variable power split type transmission 3, a plurality of travel ranges FB1 to FB3 can be adjusted by connecting and disconnecting various mechanical power paths or gear stages 18 to 20. On the other hand, by adjusting the displacement of the hydraulic mechanisms 12 and 13 of the hydraulic variator 8, the transmission ratio of the transmission 3 can be changed continuously within the travel ranges FB1 to FB3.

変速機入力軸4または変速機入力軸4と一体的に構成されたPTO軸10上には、この場合中空軸HWが配置される。中空軸HW上には、第1歯車対18の遊び歯車21が、回転可能な状態で支持される。遊び歯車21は、前進用第1走行レンジFB1を実現するために、第1シフト要素K1を介して、回転不能な状態で中空軸HWと接続可能であり、およびバリエータ8の軸14の固定歯車16と噛み合う。追加的に、中空軸HWの固定歯車22は、変速機出力軸24の固定歯車23と噛み合う。変速機出力軸24から、車両ドライブトレイン1を備えて構成された車両または作業機械の駆動可能な車両車軸を、所望の範囲にトルクで附勢可能である。   In this case, the hollow shaft HW is disposed on the transmission input shaft 4 or the PTO shaft 10 integrally formed with the transmission input shaft 4. On the hollow shaft HW, the idle gear 21 of the first gear pair 18 is supported in a rotatable state. The idle gear 21 can be connected to the hollow shaft HW in a non-rotatable state via the first shift element K1 in order to realize the first forward travel range FB1, and the fixed gear of the shaft 14 of the variator 8 Mesh with 16; Additionally, the fixed gear 22 of the hollow shaft HW meshes with the fixed gear 23 of the transmission output shaft 24. From the transmission output shaft 24, the vehicle axle that can be driven by the vehicle or the work machine configured with the vehicle drive train 1 can be energized with a torque within a desired range.

第2太陽歯車SR2と回転不能な状態で接続された軸25上に回転可能な状態で配置された、第2歯車対19の遊び歯車26は、更なるシフト要素K2を介して、回転不能な状態で軸25と接続可能であり、変速機3に前進用第2走行レンジFB2を入力する。一方更なる中空軸HW1上に回転可能な状態で配置された第3歯車対20の遊び歯車27は、第3シフト要素K3を介して、回転不能な状態で中空軸HW1と接続される場合、変速機3には、図2のシフトプランに対応する前進用第3走行レンジFB3が入力される。他方で中空軸HW1は、回転不能な状態で、遊星歯車セット9の第2内歯車HR2と接続され、および回転可能な状態で、軸25上で軸25に同軸に配置される。第2歯車段19の遊び歯車26または第3歯車対20の遊び歯車27は、変速機出力軸24の固定歯車28または29と噛み合う。変速機出力軸24は、この場合副軸として構成される。   The idle gear 26 of the second gear pair 19, which is arranged in a rotatable manner on a shaft 25 which is non-rotatably connected to the second sun gear SR 2, is non-rotatable via a further shift element K 2. In this state, it can be connected to the shaft 25, and the second traveling range FB2 for forward movement is input to the transmission 3. On the other hand, when the idle gear 27 of the third gear pair 20 arranged in a rotatable state on the further hollow shaft HW1 is connected to the hollow shaft HW1 in a non-rotatable state via the third shift element K3, The third forward travel range FB3 corresponding to the shift plan of FIG. 2 is input to the transmission 3. On the other hand, the hollow shaft HW1 is connected to the second internal gear HR2 of the planetary gear set 9 in a non-rotatable state, and is coaxially disposed on the shaft 25 on the shaft 25 in a rotatable state. The idle gear 26 of the second gear stage 19 or the idle gear 27 of the third gear pair 20 meshes with the fixed gear 28 or 29 of the transmission output shaft 24. In this case, the transmission output shaft 24 is configured as a secondary shaft.

第1シフト要素K1が締結され、および油圧機構12または油圧機構13の回転方向が、前進用第1走行レンジFB1実現の間に調整される回転方向と反対方向にすることが可能である場合に、バリエータ8または両油圧機構12または13のうちの1つが対応して構成されていれば、3つの前進用走行レンジFB1乃至FB3に加えて、変速機3を介して後退用走行レンジFBR1を実現可能である。   When the first shift element K1 is fastened and the rotation direction of the hydraulic mechanism 12 or the hydraulic mechanism 13 can be opposite to the rotation direction adjusted during the realization of the first forward travel range FB1. In addition to the three forward travel ranges FB1 to FB3, if the variator 8 or one of the hydraulic mechanisms 12 or 13 is configured to correspond, the reverse travel range FBR1 is realized via the transmission 3. Is possible.

図1の変速機3において、第1シフト要素K1が締結され、および第1走行レンジFB1が入力されている場合、駆動装置2から供給可能なトルクは、変速機入力軸4を介して変速機3へ導かれ、および固定歯車6および7を介して、遊星歯車セット9の遊星キャリアPTに作用する。遊星キャリアPTからは、駆動機関2の駆動モーメントの一部分が、第1太陽歯車SR1、および第1走行レンジFB1においてポンプとして作動される油圧機構13の軸15を介して供給される。一方駆動装置2の駆動モーメントの更なる部分は、遊星キャリアPTおよび段付遊星歯車11から、第1内歯車HR1へと更に導かれる。第1内歯車HR1は、歯車17を介して、バリエータ8の軸14の固定歯車16と接続される。油圧機構13に供給されたトルクは、ポンプとして作動される油圧機構13の搬送量に対応して、作動流体を搬送するために使用され、およびモータとして作動される更なる油圧機構12に供給され、そこで容量に応じて軸14のトルクとされる。回転不能な状態で中空軸HWと接続された遊び歯車21は、前進用第1走行レンジFB1が入力されている場合、第1内歯車HR1からのトルク、ならびに軸14の油圧機構12に特徴付けされたトルクの双方で附勢される。合計された遊び歯車21のトルクは、中空軸HWへと導かれ、固定歯車22および23を介して、変速機出力軸24の方向へ更にみちびかれる。   In the transmission 3 of FIG. 1, when the first shift element K1 is engaged and the first travel range FB1 is input, torque that can be supplied from the drive device 2 is transmitted via the transmission input shaft 4. 3 and acts on the planet carrier PT of the planetary gear set 9 via the fixed gears 6 and 7. A part of the driving moment of the driving engine 2 is supplied from the planetary carrier PT via the first sun gear SR1 and the shaft 15 of the hydraulic mechanism 13 that operates as a pump in the first travel range FB1. On the other hand, a further part of the drive moment of the drive device 2 is further guided from the planet carrier PT and the stepped planetary gear 11 to the first internal gear HR1. The first internal gear HR1 is connected to the fixed gear 16 of the shaft 14 of the variator 8 via the gear 17. The torque supplied to the hydraulic mechanism 13 is used to transfer the working fluid and is supplied to a further hydraulic mechanism 12 operated as a motor, corresponding to the conveyance amount of the hydraulic mechanism 13 operated as a pump. Therefore, the torque of the shaft 14 is set according to the capacity. The idle gear 21 connected to the hollow shaft HW in a non-rotatable state is characterized by the torque from the first internal gear HR1 and the hydraulic mechanism 12 of the shaft 14 when the first traveling range FB1 for forward movement is input. Energized with both torque. The total torque of the idle gear 21 is guided to the hollow shaft HW and further reduced in the direction of the transmission output shaft 24 via the fixed gears 22 and 23.

これによりバリエータ8は、バリエータ8の軸14の領域において、固定歯車16、遊び歯車21、ならびに固定歯車22および23を介して、変速機出力軸24と直接に作動接続され、前進用第1走行レンジFB1または後退用第1走行レンジFBR1においては、いわゆる出力部連結型無段走行駆動が存在する。   As a result, the variator 8 is directly operatively connected to the transmission output shaft 24 via the fixed gear 16, the idle gear 21, and the fixed gears 22 and 23 in the region of the shaft 14 of the variator 8, so that the first traveling for forward travel In the range FB1 or the reverse first travel range FBR1, there is a so-called output unit connection type continuously variable travel drive.

それとは異なり、前進用第2走行レンジFB2が入力されている場合、および第3走行レンジFB3が入力されている場合でも、バリエータ8は、バリエータ8の軸14および15の領域において、各場合で遊星歯車セット9を介して、変速機入力軸4ならびに変速機出力軸24の双方と接続されるため、その各場合で混合構成の無段走行駆動が存在する。混合構成の無段走行駆動の間は、バリエータ8は各場合で、出力部連結型無段走行駆動が存在する第1走行レンジFB1、またはFBR1の間より、低減されたトルク値で附勢される。   In contrast, even when the second traveling range FB2 for forward movement is input and when the third traveling range FB3 is input, the variator 8 is in each case in the region of the shafts 14 and 15 of the variator 8. Since it is connected to both the transmission input shaft 4 and the transmission output shaft 24 via the planetary gear set 9, there is a continuously-running drive in a mixed configuration in each case. During the continuously variable drive in the mixed configuration, the variator 8 is energized with a reduced torque value in each case than between the first travel range FB1 or FBR1 where the output unit connection type continuously variable drive exists. The

前進用第2走行レンジFB2または後退用第2走行レンジFBR2においては、油圧機構12および13の領域で機能が切り換わるため、第2走行レンジFB2またはFBR2が入力されている場合、油圧機構12はポンプとして、および油圧機構13はモータとして作動される。変速機3が、前進用第2走行レンジFB2または後退用第2走行レンジFBR2から、前進用第3走行レンジFB3または後退用第3走行レンジFBR3に移行する場合、他方では、バリエータ8の領域で機能が切り換わる。その際、油圧機構12は他方ではポンプとして、および油圧機構13はモータとして作動される。   In the second traveling range FB2 for forward movement or the second traveling range FBR2 for backward movement, the function is switched in the region of the hydraulic mechanisms 12 and 13, and therefore when the second traveling range FB2 or FBR2 is input, The pump and the hydraulic mechanism 13 are operated as a motor. When the transmission 3 shifts from the second forward travel range FB2 or the second reverse travel range FBR2 to the third forward travel range FB3 or the third reverse travel range FBR3, on the other hand, in the region of the variator 8. The function switches. At that time, the hydraulic mechanism 12 is operated as a pump on the other hand, and the hydraulic mechanism 13 is operated as a motor.

図3は、車両ドライブトレイン1の第2実施形態を示す。第2実施形態は、図1に示す車両ドライブトレイン1に実質的に対応し、変速機3の領域のみが追加的な逆転機構30を備えて構成され、3つの前進用変速比レンジFB1乃至FB3に加えて、3つの後退用変速比レンジFBR1乃至FBR3を、以下に詳述する態様で実現可能とする。一方図3の変速機3は、図1の変速機3と同一の構成を備えるため、図3の変速機3の更なる機能に関しては、図1および図2に関する前述の記載を参照する。   FIG. 3 shows a second embodiment of the vehicle drive train 1. The second embodiment substantially corresponds to the vehicle drive train 1 shown in FIG. 1, and only the region of the transmission 3 includes an additional reverse rotation mechanism 30, and is configured with three forward speed ratio ranges FB <b> 1 to FB <b> 3. In addition, the three reverse speed ratio ranges FBR1 to FBR3 can be realized in the manner described in detail below. On the other hand, the transmission 3 in FIG. 3 has the same configuration as that of the transmission 3 in FIG. 1, and therefore, regarding the further function of the transmission 3 in FIG.

駆動装置2および変速機3の間に配置された逆転機構30は、摩擦結合型クラッチとして構成された、2つの更なるシフト要素KVおよびKRを備える。各シフト要素KVおよびKRは、走行方向クラッチとして構成される。この場合、駆動装置2の駆動回転運動は、摩擦結合型シフト要素KVが締結されている場合、その種の回転方向で変速機3へ導かれ、車両ドライブトレイン1を備えて構成された車両を前進方向に駆動する。一方摩擦結合型シフト要素KRが締結され、同時に摩擦結合型シフト要素KVが開放されている場合、駆動装置2の駆動回転運動は、前述とは反対の回転方向で変速機3へ導かれ、車両ドライブトレイン1を備えて構成された車両を後退方向に駆動する。   The reverse rotation mechanism 30 arranged between the drive device 2 and the transmission 3 comprises two further shift elements KV and KR configured as a friction coupling clutch. Each shift element KV and KR is configured as a travel direction clutch. In this case, the drive rotary motion of the drive device 2 is guided to the transmission 3 in such a rotational direction when the friction coupling type shift element KV is fastened, and the vehicle configured with the vehicle drive train 1 is driven. Drive in the forward direction. On the other hand, when the frictional coupling type shift element KR is fastened and the frictional coupling type shift element KV is opened at the same time, the driving rotational movement of the driving device 2 is guided to the transmission 3 in the opposite rotational direction to that described above. A vehicle configured with the drive train 1 is driven in the backward direction.

図4に示す車両ドライブトレイン1は、図3の変速機3の発展形態を備えて構成される。図4の車両ドライブトレイン1において、第2歯車対19の遊び歯車26、または第3歯車対20の遊び歯車27は、軸25および更なる中空軸HW1に対して同軸に配置された副軸VW32上に、回転可能な状態で配置され、およびシフト要素K2またはK3を介して、回転不能な状態で副軸VW32と接続可能である。副軸VW32は固定歯車31を備える。固定歯車31は、中空軸HWの更なる固定歯車32と噛み合う。それにより、副軸VW32に供給されたトルクは、固定歯車31、および固定歯車31と係合する固定歯車32を介して中空軸HWへ更に導かれ、および中空軸HWの固定歯車22、および固定歯車22と噛み合う変速機出力軸24の固定歯車23を介して、車両ドライブトレイン1の出力部の方向へと、更に伝達可能である。   The vehicle drive train 1 shown in FIG. 4 is configured to include a development form of the transmission 3 shown in FIG. In the vehicle drive train 1 of FIG. 4, the idle gear 26 of the second gear pair 19 or the idle gear 27 of the third gear pair 20 is a countershaft VW32 arranged coaxially with respect to the shaft 25 and the further hollow shaft HW1. Above, it is arranged in a rotatable state and can be connected to the countershaft VW32 in a non-rotatable state via a shift element K2 or K3. The counter shaft VW 32 includes a fixed gear 31. The fixed gear 31 meshes with a further fixed gear 32 of the hollow shaft HW. Thereby, the torque supplied to the countershaft VW32 is further guided to the hollow shaft HW via the fixed gear 31 and the fixed gear 32 engaged with the fixed gear 31, and the fixed gear 22 of the hollow shaft HW and the fixed gear 32 are fixed. Further transmission is possible in the direction of the output portion of the vehicle drive train 1 via the fixed gear 23 of the transmission output shaft 24 meshing with the gear 22.

シフト要素K2およびK3の領域の負荷を低減するために、遊び歯車26は、軸25の固定歯車33と噛み合い、一方第3歯車対20の遊び歯車27は、更なる中空軸HW1の固定歯車34と係合する。変速機3の更なる機能に関しては、図1乃至図3に関する前述の記載を参照する。   In order to reduce the load in the region of the shift elements K2 and K3, the idler gear 26 meshes with the fixed gear 33 of the shaft 25, while the idler gear 27 of the third gear pair 20 is further fixed with the fixed gear 34 of the hollow shaft HW1. Engage with. For further functions of the transmission 3, reference is made to the above description with respect to FIGS.

図5は、車両ドライブトレイン1の更なる実施形態を示す。変速機3は、バリエータ8の配置および構成を除いて、図3に示す変速機3の実施形態に対応する。そのため以下の記載においては実質的に、図5の変速機3の実施形態と図3の変速機3の実施形態の間の差異のみを取り上げ、図5の変速機3の更なる機能に関しては、図1乃至図3に関する前述の記載を参照する。   FIG. 5 shows a further embodiment of the vehicle drive train 1. The transmission 3 corresponds to the embodiment of the transmission 3 shown in FIG. 3 except for the arrangement and configuration of the variator 8. Therefore, in the following description, substantially only the differences between the embodiment of the transmission 3 of FIG. 5 and the embodiment of the transmission 3 of FIG. 3 will be taken up, and with regard to further functions of the transmission 3 of FIG. Reference is made to the above description with respect to FIGS.

図5の変速機3の実施形態において、両油圧機構12および13は互いに同軸に配置される。これは特に、いわゆる背面(バックトゥバック)配置の油圧駆動として構成されたバリエータにおいて有利であるが、また2つの電気機械を備えて構成されたバリエータ8としても有利である。   In the embodiment of the transmission 3 of FIG. 5, the hydraulic mechanisms 12 and 13 are arranged coaxially with each other. This is particularly advantageous in a variator configured as a hydraulic drive in a so-called back-to-back arrangement, but is also advantageous as a variator 8 configured with two electric machines.

図6は、図3乃至図5の変速機3、ならびに図7および図8の変速機3の、図2と比較して拡張されたシフトプランを示す。Xが付された各シフト要素K1乃至KRは、各走行レンジFB1乃至FBR3を実現するために、締結された駆動状態に保たれるか又は締結へと移行され、一方更なるシフト要素K1乃至KRは、開放されるか又は開放された駆動状態に保たれる。   FIG. 6 shows an expanded shift plan of the transmission 3 of FIGS. 3 to 5 and the transmission 3 of FIGS. 7 and 8 compared to FIG. Each shift element K1 to KR marked with X is kept in the engaged drive state or shifted to engagement in order to realize each travel range FB1 to FBR3, while further shift elements K1 to KR. Are opened or kept in an open drive state.

その都度存在する適用ケースに応じて、図3乃至図5の変速機3を逆転機構30なしで構成する、または図3乃至図5の変速機3に副軸VW32を備え、副軸VW32の固定歯車31を備え、および中空軸HW1の固定歯車32を備え、ならびに軸25の領域に両固定歯車33と34および更なる中空軸HW1をも備えて構成する可能性があり、両シフト要素K2およびK3の領域における負荷を、変速機3を駆動する際に、所望の範囲で低減可能である。   The transmission 3 of FIGS. 3 to 5 is configured without the reverse rotation mechanism 30 according to the application case that exists in each case, or the transmission 3 of FIGS. 3 to 5 is provided with the auxiliary shaft VW32 and the auxiliary shaft VW32 is fixed. It is possible to configure with gear 31 and with fixed gear 32 of hollow shaft HW1, and also with both fixed gears 33 and 34 and further hollow shaft HW1 in the region of shaft 25, both shift elements K2 and When the transmission 3 is driven, the load in the region K3 can be reduced within a desired range.

図1の変速機3、または図3乃至図5の変速機3に関して選択された各実施形態に応じて、変速機は5軸型段付遊星歯車、および少なくとも6つであるが最多で9つの平歯車段、ならびに少なくとも3つであるが最多で5つのシフト要素を備える。追加的に変速機3は、少なくとも12であるが最多で16の軸、および1つまたは2つのシフト要素グレードを備えて構成される。さらに、選択された各実施形態に応じて3つの前進用走行レンジ、および少なくとも1つであるが最大で3つの後退用走行レンジを、対応する反転ユニットにより実現可能である。この場合、第1走行レンジFB1を出力部連結型無段走行駆動として実現、一方第2および第3走行レンジは、いわゆる混合構成の無段走行駆動を実現する。   Depending on the embodiment selected for transmission 3 in FIG. 1 or transmission 3 in FIGS. 3-5, the transmission is a five-shaft stepped planetary gear, and at least six but at most nine. Spur gear stages and at least three but at most five shift elements. Additionally, the transmission 3 is configured with at least 12, but at most 16 shafts, and one or two shift element grades. Furthermore, three forward travel ranges and at least one but at most three reverse travel ranges can be realized by corresponding reversing units according to each selected embodiment. In this case, the first travel range FB1 is realized as an output unit connection type continuously variable drive, while the second and third travel ranges achieve a so-called mixed continuously variable drive.

図7および図8は、車両ドライブトレイン1の更なる実施形態を示す。変速機3は実質的に、図3乃至図5の変速機3と同様の機能を有するが、ドロップボックス構成で構成され、建設機械における適用を意図している。   7 and 8 show a further embodiment of the vehicle drive train 1. The transmission 3 has substantially the same function as the transmission 3 of FIGS. 3 to 5, but is configured in a drop box configuration and is intended for application in construction machinery.

駆動装置2は、他方ではねじり振動ダンパ5を介して変速機入力軸4と接続される。変速機入力軸4は、逆転機構30を介して、遊星歯車セット9の遊星キャリアPTと接続可能である。バリエータ8の軸14は、遊星歯車セット9の第1太陽歯車SR1と回転不能な状態で接続し、一方軸15は、固定歯車7および固定歯車6を介して、第1内歯車HR1と前述した態様で連結される。従って、第1内歯車HR1を介して、変速機入力軸4から遊星キャリアPTへ導かれるトルクは、バリエータ8の領域において調節される旋回位置に応じて、規定の部分がバリエータ8を介して、および更なる部分が、シフト要素K1、K2またはK3を介してその都度接続される変速機3の機械的なパワー経路を介して、変速機出力軸24の方向に更に導かれる。   On the other hand, the drive device 2 is connected to the transmission input shaft 4 via a torsional vibration damper 5. The transmission input shaft 4 can be connected to the planet carrier PT of the planetary gear set 9 via the reverse rotation mechanism 30. The shaft 14 of the variator 8 is connected to the first sun gear SR1 of the planetary gear set 9 in a non-rotatable state, and the shaft 15 is connected to the first internal gear HR1 through the fixed gear 7 and the fixed gear 6 as described above. Connected in a manner. Therefore, the torque guided from the transmission input shaft 4 to the planet carrier PT via the first internal gear HR1 has a specified portion via the variator 8 according to the turning position adjusted in the region of the variator 8. And further parts are further guided in the direction of the transmission output shaft 24 via the mechanical power path of the transmission 3 which is connected in each case via the shift element K1, K2 or K3.

図6のシフトプランに対応して、変速機3に前進用第1走行レンジFB1または後退用第1走行レンジFBR1が入力されると、この場合バリエータ8の軸15は、固定歯車35、および固定歯車35と噛み合う副軸37の固定歯車36を介して、直接に変速機出力軸24と接続する。そうすると第1歯車対18の遊び歯車21は、第1シフト要素K1を介して、回転不能な状態で副軸37と接続される。このために遊び歯車21は、図示の態様で変速機出力軸24の固定歯車23と係合する。これにより、図7または図8の変速機においても、前進用第1走行レンジFB1または後退用第1走行レンジFBR1が入力されている場合、出力部連結型無段走行駆動が実現される。   Corresponding to the shift plan of FIG. 6, when the forward first traveling range FB1 or the backward first traveling range FBR1 is input to the transmission 3, in this case, the shaft 15 of the variator 8 is fixed to the fixed gear 35 and the fixed gear 35. It is directly connected to the transmission output shaft 24 via a fixed gear 36 of a countershaft 37 that meshes with the gear 35. Then, the idle gear 21 of the first gear pair 18 is connected to the countershaft 37 in a non-rotatable state via the first shift element K1. For this purpose, the idle gear 21 engages with the fixed gear 23 of the transmission output shaft 24 in the manner shown. Thereby, also in the transmission of FIG. 7 or FIG. 8, when the forward first traveling range FB1 or the backward first traveling range FBR1 is input, the output unit connection type continuously variable driving is realized.

それとは異なり、変速機3に前進用第2走行レンジFB2または第3走行レンジFB3、または後退用第2走行レンジFBR2または第3走行レンジFBR3が入力されている場合、バリエータ8は上述の範囲において、変速機入力軸4ならびに変速機出力軸24の双方と、遊星歯車セット9を介して、以下に詳述する態様で作動接続する。そのため、前進用第2走行レンジFB2または第3走行レンジFB3、および後退用第2走行レンジFBR2または第3走行レンジFBR3の各々において、混合構成の無段走行駆動が可能となる。   On the other hand, when the forward second traveling range FB2 or the third traveling range FB3, or the backward traveling second traveling range FBR2 or the third traveling range FBR3 is input to the transmission 3, the variator 8 is in the above range. The transmission input shaft 4 and the transmission output shaft 24 are operatively connected to each other through the planetary gear set 9 in the manner described in detail below. Therefore, in each of the second traveling range FB2 or the third traveling range FB3 for forward movement and the second traveling range FBR2 for backward traveling or the third traveling range FBR3, a continuously variable traveling drive having a mixed configuration is possible.

図7の変速機3の実施形態において、第3歯車対20の遊び歯車27は、回転可能な状態で、第2太陽歯車SR2と接続された軸25上に配置され、および第3シフト要素K3を介して、回転不能な状態で、遊星歯車セット9の第5軸または第2内歯車HR2と接続可能である。第3歯車対20の遊び歯車27は、変速機出力軸24の固定歯車23と噛み合う。   In the embodiment of the transmission 3 of FIG. 7, the idle gear 27 of the third gear pair 20 is arranged on a shaft 25 connected to the second sun gear SR2 in a rotatable state, and a third shift element K3. In this way, it can be connected to the fifth shaft or the second internal gear HR2 of the planetary gear set 9 in a non-rotatable state. The idle gear 27 of the third gear pair 20 meshes with the fixed gear 23 of the transmission output shaft 24.

それとは異なり、第2歯車対19の遊び歯車26は、軸25の固定歯車38と噛み合い、および回転可能な状態で更なる副軸39上に配置され、ならびに第2シフト要素K2を介して、回転不能な状態で更なる副軸39と接続可能である。副軸39は、固定歯車40を介して、変速機出力軸24の固定歯車23と噛み合う遊び歯車21と噛み合う。それにより軸15は。遊星歯車セット9、軸25、固定歯車38、遊び歯車26、更なる副軸39、固定歯車40、遊び歯車21および変速機出力軸24の固定歯車23を介して、変速機出力軸24と接続する。   In contrast, the idle gear 26 of the second gear pair 19 meshes with the fixed gear 38 of the shaft 25 and is arranged on a further countershaft 39 in a rotatable state, and via a second shift element K2, It can be connected to a further countershaft 39 in a non-rotatable state. The countershaft 39 meshes with the idle gear 21 that meshes with the fixed gear 23 of the transmission output shaft 24 via the fixed gear 40. As a result, the shaft 15 becomes. Connected to the transmission output shaft 24 via the planetary gear set 9, the shaft 25, the fixed gear 38, the idler gear 26, the further countershaft 39, the fixed gear 40, the idler gear 21 and the fixed gear 23 of the transmission output shaft 24. To do.

図8に示す、車両ドライブトレイン1の実施形態は変速機3を備える。変速機3において、第3シフト要素K3および付随する第3歯車対20の遊び歯車27が、変速機3において別の位置に配置されている。そのため以下の記載においては実質的に、図8の変速機3と図7の変速機3の差異のみを詳細に取り上げ、図8の変速機3の更なる機能に関しては、図7に関する前述の記載を参照する。   The embodiment of the vehicle drive train 1 shown in FIG. In the transmission 3, the third shift element K <b> 3 and the associated idle gear 27 of the third gear pair 20 are arranged at different positions in the transmission 3. Therefore, in the following description, substantially only the differences between the transmission 3 of FIG. 8 and the transmission 3 of FIG. 7 will be taken up in detail, and the further description of the transmission 3 of FIG. Refer to

第2内歯車HR2と接続された中空軸HW1は、バリエータ8の軸15上に回転可能な状態で配置された遊び歯車42と噛み合う、固定歯車41を備えて構成される。遊び歯車42は、他方で第3シフト要素K3の領域の負荷を低減するために、更なる副軸43上に回転可能な状態で配置された、第3歯車対20の遊び歯車27と係合する。固定歯車44は、変速機出力軸24の固定歯車23と噛み合う。   The hollow shaft HW1 connected to the second internal gear HR2 includes a fixed gear 41 that meshes with an idle gear 42 that is rotatably arranged on the shaft 15 of the variator 8. The idle gear 42, on the other hand, engages with the idle gear 27 of the third gear pair 20 arranged in a rotatable manner on a further countershaft 43 in order to reduce the load in the region of the third shift element K3. To do. The fixed gear 44 meshes with the fixed gear 23 of the transmission output shaft 24.

追加的に変速機入力軸4は、固定歯車45および固定歯車45と係合する更なる固定歯車46を介して、PTO軸10と作動接続し、図7または図8の車両ドライブトレイン1を備えて構成された作業機械の補助駆動を、所望の範囲で駆動可能とする。   Additionally, the transmission input shaft 4 is operatively connected to the PTO shaft 10 via a fixed gear 45 and a further fixed gear 46 that engages the fixed gear 45 and comprises the vehicle drive train 1 of FIG. 7 or FIG. The auxiliary drive of the work machine configured as described above can be driven within a desired range.

図示された、変速機3の全ての実施形態には、3つのシフト要素K1乃至K3を、摩擦結合型シフト要素または噛み合い型シフト要素として構成する可能性がある。さらに、逆転機構30の両走行方向クラッチKRおよびKVは、摩擦型クラッチのようなパワーシフト要素、または噛み合い型シフト要素のような形状結合型シフト要素として構成可能である。走行方向クラッチKRおよびKVを噛み合い型シフト要素として構成した場合、反転は駆動力の中断時にのみ可能である。   In all the illustrated embodiments of the transmission 3, the three shift elements K1 to K3 may be configured as friction-coupled shift elements or intermeshing shift elements. Further, the two traveling direction clutches KR and KV of the reverse rotation mechanism 30 can be configured as a power shift element such as a friction clutch or a shape-coupled shift element such as a meshing shift element. When the traveling direction clutches KR and KV are configured as meshing shift elements, reversal is possible only when the driving force is interrupted.

1 車両ドライブトレイン
2 駆動装置
3 変速機
4 変速機入力軸
5 ねじり振動ダンパ
6、7 固定歯車
8 バリエータ
9 遊星歯車セット
10 PTO軸
11 段付遊星歯車
12、13 油圧機構
14、15 バリエータの軸
16 固定歯車
17 歯車
18乃至20 歯車対
21 遊び歯車
22 中空軸の固定歯車
23 変速機出力軸の固定歯車
24 変速機出力軸
25 軸
26、27 遊び歯車
28、29 固定歯車
30 逆転機構
31 固定歯車
32 更なる固定歯車
33乃至36 固定歯車
37 副軸
38 固定歯車
39 更なる副軸
40、41 固定歯車
42 遊び歯車
43 更なる副軸
44乃至46 固定歯車
FB1乃至FB3 前進用走行レンジ
FBR1乃至FBR3 後退用走行レンジ
HR1 遊星歯車セットの第2軸、第1内歯車
HR2 遊星歯車セットの第5軸、第2内歯車
HW 中空軸
HW1 更なる中空軸
K1乃至K3 シフト要素
KV、KR 走行方向クラッチ
PT 遊星歯車セットの第1軸、共通遊星キャリア
SR1 遊星歯車セットの第3軸、第1太陽歯車
SR2 遊星歯車セットの第4軸、第2太陽歯車
VW32 副軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle drive train 2 Drive device 3 Transmission 4 Transmission input shaft 5 Torsional vibration dampers 6 and 7 Fixed gear 8 Variator 9 Planetary gear set 10 PTO shaft 11 Stepped planetary gears 12 and 13 Hydraulic mechanism 14 and 15 Variator shaft 16 Fixed gear 17 gear 18 to 20 gear pair 21 idle gear 22 hollow shaft fixed gear 23 transmission output shaft fixed gear 24 transmission output shaft 25 shafts 26 and 27 idle gears 28 and 29 fixed gear 30 reverse mechanism 31 fixed gear 32 Further fixed gears 33 to 36 Fixed gear 37 Sub shaft 38 Fixed gear 39 Additional counter shafts 40 and 41 Fixed gear 42 Play gear 43 Further counter shafts 44 to 46 Fixed gears FB1 to FB3 Forward travel ranges FBR1 to FBR3 For reversing Traveling range HR1 Planetary gear set second axis, first internal gear HR2 Planetary gear set fifth axis, second internal Gear HW Hollow shaft HW1 Further hollow shafts K1 to K3 Shift elements KV, KR Travel direction clutch PT First axis of planetary gear set, common planet carrier SR1, third axis of planetary gear set, first sun gear SR2 of planetary gear set 4th axis, 2nd sun gear VW32

Claims (15)

無段のパワースプリット型変速機(3)であって、遊星歯車セット(9)ならびに変速機(3)のパワーフローと接続可能およびパワーフローから接続解除可能な歯車対(18乃至20)を介して入力可能な、少なくとも3つの走行レンジ(FB1乃至FBR3)を備え、ならびにバリエータ(8)を備え、該バリエータ(8)は少なくとも2つの軸(14,15)を備え、前記バリエータ(8)の領域において、変速機(3)の変速比は、各走行レンジ(FB1乃至FBR3)内で無段に可変であり、変速機入力軸(4)は、遊星歯車セット(9)の第1軸(PT)と作動接続し、およびバリエータ(8)は、該バリエータ(8)の軸(14、15)の領域において、遊星歯車セット(9)の第2軸(HR1)および第3軸(SR1)と作動接続する変速機(3)において、遊星歯車セット(9)の第2軸(HR1)は、第1走行レンジ(FB1、FBR1)を実現するために、第2軸(HR1)と接続するバリエータ(8)の軸(15)を介して、およびパワーフローと接続されている第1歯車対(18)を介して、変速機出力軸(24)と作動接続可能であり、およびバリエータ(8)の軸(15)は、第2走行レンジ(FB2、FBR2)を実現するために、軸(15)と接続する遊星歯車セット(9)の第2軸(HR1)および遊星歯車セット(9)の第4軸(SR2)を介して、ならびにパワーフローと接続されている第2歯車対(19)を介して、変速機出力軸(24)と作動接続可能な変速機(3)において、バリエータ(8)の軸(15)は、第3走行レンジ(FB3、FBR3)を実現するために、軸(15)と接続する遊星歯車セット(9)の第2軸(HR1)および遊星歯車セット(9)の第5軸(HR2)、ならびにパワーフローと接続されている第3歯車対(20)を介して、変速機出力軸(24)と連結可能であることを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機(3)。   A continuously variable power split transmission (3) via a planetary gear set (9) and a gear pair (18-20) connectable to and disconnected from the power flow of the transmission (3). And at least three travel ranges (FB1 to FBR3) that can be input, and a variator (8), the variator (8) comprising at least two shafts (14, 15), of the variator (8) In the region, the transmission ratio of the transmission (3) is continuously variable within each travel range (FB1 to FBR3), and the transmission input shaft (4) is connected to the first shaft (9) of the planetary gear set (9). PT) and the variator (8) in the region of the axis (14, 15) of the variator (8) in the second axis (HR1) and third axis (SR1) of the planetary gear set (9) And work In the transmission (3) to be connected, the second shaft (HR1) of the planetary gear set (9) is connected to the second shaft (HR1) in order to realize the first travel range (FB1, FBR1). 8) is operatively connectable to the transmission output shaft (24) via the shaft (15) and via the first gear pair (18) connected to the power flow, and of the variator (8) The shaft (15) has a second shaft (HR1) of the planetary gear set (9) connected to the shaft (15) and the first of the planetary gear set (9) to realize the second travel range (FB2, FBR2). In the transmission (3) operatively connected to the transmission output shaft (24) via the four shafts (SR2) and via the second gear pair (19) connected to the power flow, the variator (8 ) Axis (15) is connected to the third travel range ( B3, FBR3), the second axis (HR1) of the planetary gear set (9) connected to the axis (15) and the fifth axis (HR2) of the planetary gear set (9), and the power flow A continuously variable power split transmission (3), which is connectable to a transmission output shaft (24) via a third gear pair (20). 請求項1に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、遊星歯車セット(9)の前記第1軸(PT)は、共通遊星キャリアであり、遊星歯車セット(9)の前記第2軸(HR1)は第1内歯車であり、遊星歯車セット(9)の前記第3軸(SR1)は第1太陽歯車であり、遊星歯車セット(9)の前記第4軸(SR2)は第2太陽歯車であり、および遊星歯車セット(9)の前記第5軸(HR2)は第2内歯車である変速機において、前記第1太陽歯車(SR1)の直径は、前記第2太陽歯車(SR2)の直径よりも小さく、および前記第1内歯車(HR1)の直径は、前記第2内歯車(HR2)の直径よりも大きく、ならびに前記太陽歯車(SR1、SR2)および前記内歯車(HR1、HR2)は段付遊星歯車(11)と噛み合うことを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   The continuously variable power split transmission according to claim 1, wherein the first shaft (PT) of the planetary gear set (9) is a common planet carrier and the second gear of the planetary gear set (9). The shaft (HR1) is a first internal gear, the third shaft (SR1) of the planetary gear set (9) is a first sun gear, and the fourth shaft (SR2) of the planetary gear set (9) is the first gear. 2 in which the fifth shaft (HR2) of the planetary gear set (9) is a second internal gear, and the diameter of the first sun gear (SR1) is the second sun gear ( SR2) and a diameter of the first internal gear (HR1) is larger than a diameter of the second internal gear (HR2), and the sun gear (SR1, SR2) and the internal gear (HR1). , HR2) meshes with the stepped planetary gear (11) Wherein the bets, the continuously variable power-split type transmission. 請求項1または2に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、前記変速機入力軸(4)およびPTO軸(10)は互いに同軸に配置され、一方前記変速機出力軸は副軸として構成されることを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   3. The continuously variable power split transmission according to claim 1 or 2, wherein the transmission input shaft (4) and the PTO shaft (10) are arranged coaxially with each other, while the transmission output shaft is a sub shaft. A continuously variable power split transmission characterized by being configured as follows. 請求項1または2に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、前記変速機入力軸および前記変速機出力軸は互いに同軸に配置され、一方PTO軸は副軸として構成されることを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   3. The continuously variable power split transmission according to claim 1 or 2, wherein the transmission input shaft and the transmission output shaft are arranged coaxially with each other, while the PTO shaft is configured as a secondary shaft. A continuously variable power split transmission. 請求項1〜4の何れか一項に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第1走行レンジ(FB1、FBR1)を実現するためにパワーフローと接続される第1歯車対(18)は、遊び歯車(21)を備え、該遊び歯車(21)は、回転可能な状態で、前記変速機入力軸に同軸に配置された中空軸(HW)上に配置され、およびシフト要素(K1)を介して、回転不能な状態で前記中空軸(HW)と接続可能であり、ならびに前記バリエータ(8)の軸(14)の固定歯車(16)と係合し、該固定歯車(16)は、前記遊星歯車セット(9)の第2軸(HR1)と接続された歯車(17)と噛み合い、一方前記中空軸(HW)の固定歯車(22)は、前記変速機出力軸(24)の固定歯車(23)と係合することを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   A continuously variable power split transmission according to any one of claims 1 to 4, wherein a first gear pair connected to a power flow in order to realize a first travel range (FB1, FBR1). 18) comprises an idler gear (21), said idler gear (21) being arranged on a hollow shaft (HW) coaxially arranged with said transmission input shaft in a rotatable state, and a shift element (K1) can be connected to the hollow shaft (HW) in a non-rotatable state via (K1), and is engaged with the fixed gear (16) of the shaft (14) of the variator (8), and the fixed gear ( 16) meshes with the gear (17) connected to the second shaft (HR1) of the planetary gear set (9), while the fixed gear (22) of the hollow shaft (HW) is connected to the transmission output shaft ( 24) engaging with a fixed gear (23) Power-split transmission. 請求項1〜5の何れか一項に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第3走行レンジ(FB3、FBR3)を実現するためにパワーフローと接続される第3歯車対(20)は、遊び歯車(27)を備え、該遊び歯車(27)は、回転可能な状態で、中空軸として構成されて前記遊星歯車セット(9)の第5軸(HR2)と接続された軸(HW1)上に配置され、シフト要素(K3)を介して、回転不能な状態で前記中空軸(HW1)と接続可能であり、および前記変速機出力軸(24)の固定歯車(29)と噛み合うことを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   A continuously variable power split transmission according to any one of claims 1 to 5, wherein a third gear pair connected to a power flow to realize a third travel range (FB3, FBR3) 20) includes an idler gear (27), and the idler gear (27) is configured as a hollow shaft in a rotatable state and connected to the fifth axis (HR2) of the planetary gear set (9). It is arranged on the shaft (HW1), can be connected to the hollow shaft (HW1) in a non-rotatable state via a shift element (K3), and a fixed gear (29) of the transmission output shaft (24) A continuously variable power split transmission characterized by meshing with the gear. 請求項1〜6の何れか一項に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第2走行レンジ(FB2、FBR2)を実現するためにパワーフローと接続される第2歯車対(19)は、遊び歯車(26)を備え、該遊び歯車(26)は、回転可能な状態で、前記遊星歯車セット(9)の第4軸(SR2)上に配置され、シフト要素(K2)を介して、回転不能な状態で前記遊星歯車セット(9)の前記第4軸(SR2)と接続可能であり、および前記変速機出力軸(24)の更なる固定歯車(28)と噛み合うことを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   The continuously variable power split transmission according to any one of claims 1 to 6, wherein a second pair of gears connected to a power flow to realize a second travel range (FB2, FBR2) ( 19) comprises an idler gear (26), which is arranged in a rotatable state on the fourth axis (SR2) of the planetary gear set (9) and is provided with a shift element (K2) Can be connected to the fourth shaft (SR2) of the planetary gear set (9) in a non-rotatable state and mesh with a further fixed gear (28) of the transmission output shaft (24). A continuously variable power split transmission. 請求項5または7に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第3走行レンジ(FB3、FBR3)を実現するためにパワーフローと接続される第3歯車対(20)は、遊び歯車(27)を備え、該遊び歯車(27)は、回転可能な状態で副軸(VW32)上に配置され、シフト要素(K3)を介して、回転不能な状態で前記副軸(VW32)と接続可能であり、および前記遊星歯車セット(9)の第5軸(HR2)の固定歯車(34)と噛み合い、一方前記副軸(VW32)の固定歯車(31)は、中空軸(HW1)の固定歯車(32)と係合し、および前記中空軸(HW)の更なる固定歯車(22)は、前記変速機出力軸(24)の固定歯車(23)と噛み合うことを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   8. The continuously variable power split transmission according to claim 5 or 7, wherein the third gear pair (20) connected to the power flow to realize the third travel range (FB3, FBR3) is idle. The idler gear (27) is provided on the countershaft (VW32) in a rotatable state and is arranged in a non-rotatable state via the shift element (K3). And the meshing gear (34) of the fifth shaft (HR2) of the planetary gear set (9), while the stationary gear (31) of the secondary shaft (VW32) is a hollow shaft (HW1) And the further fixed gear (22) of the hollow shaft (HW) meshes with the fixed gear (23) of the transmission output shaft (24), A continuously variable power split transmission. 請求項6または8に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第2走行レンジ(FB2、FBR2)を実現するためにパワーフローと接続される第2歯車対(19)は、遊び歯車(26)を備え、該遊び歯車(26)は、回転可能な状態で副軸(VW32)上に配置され、シフト要素(K2)を介して、回転不能な状態で前記副軸(VW32)と接続可能であり、および前記遊星歯車セット(9)の第4軸(SR2)の固定歯車(33)と噛み合い、一方前記副軸(VW32)の固定歯車(31)は、中空軸(HW)の固定歯車(32)と係合し、および前記中空軸(HW1)の更なる固定歯車(22)は、前記変速機出力軸(24)の固定歯車(23)と噛み合うことを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   9. The continuously variable power split transmission according to claim 6 or 8, wherein the second gear pair (19) connected to the power flow to realize the second travel range (FB2, FBR2) is idle. The idler gear (26) is provided on a countershaft (VW32) in a rotatable state and is arranged in a non-rotatable state via the shift element (K2). And the fixed gear (33) of the fourth shaft (SR2) of the planetary gear set (9), while the fixed gear (31) of the secondary shaft (VW32) is a hollow shaft (HW) And the further fixed gear (22) of the hollow shaft (HW1) meshes with the fixed gear (23) of the transmission output shaft (24), A continuously variable power split transmission. 請求項1または2に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第3走行レンジ(FB3、FBR3)を実現するために、パワーフローと接続される第3歯車対(20)は、遊び歯車(27)を備え、該遊び歯車(27)は、回転可能な状態で、前記遊星歯車セット(9)の第4軸(SR2)上に配置され、およびシフト要素(K3)を介して、回転不能な状態で前記遊星歯車セット(9)の第5軸(HR2)と接続可能であり、ならびに前記変速機出力軸(24)の固定歯車(23)と係合することを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   The continuously variable power split transmission according to claim 1 or 2, wherein the third gear pair (20) connected to the power flow in order to realize the third traveling range (FB3, FBR3), An idler gear (27), which is rotatably arranged on the fourth axis (SR2) of the planetary gear set (9) and via a shift element (K3) The planetary gear set (9) is connectable with the fifth shaft (HR2) of the planetary gear set (9) in a non-rotatable state, and engages with the fixed gear (23) of the transmission output shaft (24). A continuously variable power split transmission. 請求項1または2に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第3走行レンジ(FB3、FBR3)を実現するためにパワーフローと接続される第3歯車対(20)は、遊び歯車(27)を備え、該遊び歯車(27)は、回転可能な状態で副軸(43)上に配置され、シフト要素(K3)を介して、回転不能な状態で前記副軸(43)と接続可能であり、およびバリエータ(8)の軸(15)上に回転可能な状態で配置された遊び歯車(42)と噛み合い、該遊び歯車(42)が、前記遊星歯車セット(9)の第5軸(HR2)と回転不能な状態で接続された歯車(41)と噛み合い、一方前記副軸(43)の固定歯車(44)は、前記変速機出力軸(24)の固定歯車(23)と係合することを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   The continuously variable power split transmission according to claim 1 or 2, wherein the third gear pair (20) connected to the power flow to realize the third travel range (FB3, FBR3) is idle. The idler gear (27) is provided on the countershaft (43) in a rotatable state and is arranged in a non-rotatable state via the shift element (K3). , And meshes with an idler gear (42) that is rotatably arranged on the shaft (15) of the variator (8), the idler gear (42) of the planetary gear set (9) The fixed gear (44) of the countershaft (43) meshes with the gear (41) connected in a non-rotatable state with the fifth shaft (HR2), while the fixed gear (23) of the transmission output shaft (24) ) And a continuously variable power split Type transmission. 請求項10または11に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第1走行レンジ(FB1、FBR1)を実現するためにパワーフローと接続される第1歯車対(18)は、遊び歯車(21)を備え、該遊び歯車(21)は、回転可能な状態で更なる副軸(37)上に配置され、シフト要素(K1)を介して、回転不能な状態で前記副軸(37)と接続可能であり、および前記変速機出力軸(24)の固定歯車(23)と噛み合い、一方前記更なる副軸(37)の固定歯車(36)は、前記遊星歯車セット(9)の第2軸(HR1)と作動接続する、バリエータ(8)の軸(15)の固定歯車(35)と係合することを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   The continuously variable power split transmission according to claim 10 or 11, wherein the first gear pair (18) connected to the power flow for realizing the first travel range (FB1, FBR1) is idle. Comprising a gear (21), the idler gear (21) being arranged on a further countershaft (37) in a rotatable state and via a shift element (K1) in a non-rotatable state on said countershaft ( 37) and meshes with the fixed gear (23) of the transmission output shaft (24), while the fixed gear (36) of the further countershaft (37) is connected to the planetary gear set (9). A continuously variable power split transmission characterized by engaging with the fixed gear (35) of the shaft (15) of the variator (8), which is operatively connected to the second shaft (HR1). 請求項10〜12の何れか一項に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、第2走行レンジ(FB2、FBR2)を実現するためにパワーフローと接続される第2歯車対(19)は、遊び歯車(26)を備え、該遊び歯車(26)は、回転可能な状態で追加的な副軸(39)上に配置され、シフト要素(K2)を介して、回転不能な状態で前記追加的な副軸(39)と接続可能であり、および第1走行レンジ(FB1、FBR1)を実現するために装備された第1歯車対(18)の遊び歯車(21)と噛み合うことを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   A continuously variable power split transmission according to any one of claims 10 to 12, wherein a second pair of gears connected to the power flow to realize the second travel range (FB2, FBR2) ( 19) comprises an idler gear (26), which is arranged on an additional countershaft (39) in a rotatable state and is non-rotatable via a shift element (K2). Can be connected to the additional countershaft (39) in the state and meshes with the idler gear (21) of the first gear pair (18) equipped to realize the first travel range (FB1, FBR1) A continuously variable power split transmission. 請求項1〜13の何れか一項に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、前記変速機入力軸(4)が、前記変速機出力軸(24)において種々の回転方向を実現するために、逆転機構(30)を介して、前記遊星歯車セット(9)の第1軸(PT)と作動接続可能であることを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。   The continuously variable power split transmission according to any one of claims 1 to 13, wherein the transmission input shaft (4) realizes various rotational directions in the transmission output shaft (24). Therefore, the continuously variable power split transmission is characterized in that it can be operatively connected to the first shaft (PT) of the planetary gear set (9) via the reverse rotation mechanism (30). 請求項1〜14の何れか一項に記載の無段のパワースプリット型変速機であって、バリエータ(8)は、少なくとも2つの、互いに接続された油圧機構または電気機構(12、13)を備えた、油圧バリエータもしくは電気バリエータ、または機械的バリエータとして構成されることを特徴とする、無段のパワースプリット型変速機。
The continuously variable power split transmission according to any one of claims 1 to 14, wherein the variator (8) includes at least two hydraulic mechanisms or electric mechanisms (12, 13) connected to each other. A continuously variable power split transmission comprising a hydraulic variator, an electric variator, or a mechanical variator.
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