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Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung mit einer Getriebevorrichtung, umfassend einen Antriebsmotor, der über einen Drehmomentwandler ein kontinuierlich variables Getriebe antreibt, wobei das kontinuierlich variable Getriebe eine kontinuierlich variable Getriebestufe mit variabler Übersetzung zwischen einer Leistungseingangswelle und einer Leitungsausgangswelle aufweist, die zumindest mittelbar mit einem Differential getrieblich zusammenwirkt, wobei das Differential mit einer ersten und einer zweiten Abtriebswelle verbunden ist.
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Gebiet der Erfindung
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Aus der
DE 101 03 559 A1 geht eine Fahrzeugantriebseinheit für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb hervor. Die Antriebseinheit weist eine Brennkraftmaschine auf, die als Antriebsquelle zum Fahren verwendet wird. Die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine wird von einem Drehmomentwandler zu einer Differentialzahnradeinrichtung über eine Vorwärts-/Rückwärtsantriebsschalteinrichtung, einem kontinuierlich variablen Getriebe und einem Untersetzungsgetriebe übertragen. Die auf die Differentialzahnradeinrichtung übertragene Ausgangsleistung wird dann zu linken und rechten Antriebsrädern verteilt.
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Das kontinuierlich variable Getriebe weist eine eingangsseitige variable Riemenscheibe, eine ausgangsseitige variable Riemenscheibe und einen Antriebsriemen auf, der um die variablen Riemenscheiben gewickelt ist. Die eingangsseitige variable Riemenscheibe ist an der Eingangswelle angebracht und weist einen variablen effektiven Durchmesser auf. Die ausgangsseitige variable Riemenscheibe ist an der Ausgangswelle angebracht und weist einen variablen effektiven Durchmesser auf. Das Untersetzungsgetriebe ist als Zwischenwelle ausgebildet und verbindet die Ausgangswelle des kontinuierlich variablen Getriebes mit der Differentialzahnradeinrichtung.
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Der Nachteil des zuvor genannten Standes der Technik besteht darin, dass die Getriebeanordnung, insbesondere das dem kontinuierlich variablen Getriebe nachgeordnete Untersetzungsgetriebe lediglich eine einzige Übersetzung realisieren kann.
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Aufgabenstellung
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsanordnung mit einem kontinuierlich variablen Getriebe und einem Differential zu schaffen, die kompaktbauend und gewichtsoptimiert die Integration von mehr als einer Übersetzung realisiert.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Erfindungsgemäß ist das Differential als wälzendes Differential mit einem Überlagerungsgetriebe und einem Wendegetriebe ausgebildet, wobei das Überlagerungsgetriebe wahlweise entweder über eine zwischen dem Überlagerungsgetriebe und dem Wendegetriebe angeordnete erste oder zweite Kupplungseinheit mit dem Wendegetriebe koppelbar ist. Mit anderen Worten erfolgt die Einleitung einer Antriebsleistung des Antriebsmotors auf die beiden Abtriebswellen entweder über die geschlossene erste Kupplungseinheit oder die geschlossene zweite Kupplungseinheit. Sofern eine der beiden Kupplungseinheiten geschlossen ist, ist die andere Kupplungseinheit automatisch geöffnet. Jedoch ist mindestens eine der beiden Kupplungseinheiten immer geschlossen. Die beiden Kupplungseinheiten sind somit als Stellglied vorgesehen und ermöglichen ein Schalten zwischen zwei Gängen und somit das Schalten zwischen zwei unterschiedlichen Übersetzungen. Ferner ist es besonders vorteilhaft zwischen dem Drehmomentwandler und dem kontinuierlich variablen Getriebe eine Umkehrstufe anzuordnen, um zwischen einen Rückwärtsgang und einen Vorwärtsgang zu schalten.
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Vorzugsweise ist die Leistungsausgangswelle des kontinuierlich variablen Getriebes mit einer ersten Sonne verbunden, die mit einem ersten und einem zweiten Planetensatz des Überlagerungsgetriebes kämmt. Vorteilhafterweise ist die erste Sonne direkt an der Leistungsausgangswelle des kontinuierlich variablen Getriebes ausgebildet.
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Besonders bevorzugt sind der erste und zweite Planetensatz des Überlagerungsgetriebes gemeinsam auf einem mit der ersten Abtriebswelle verbundenen Planetenträger drehbar gelagert. Die beiden Abtriebswellen sind jeweils mit einem Antribsrad einer Vorderachse trieblich verbunden.
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Des Weiteren kämmen der erste Planetensatz des Überlagerungsgetriebes mit einem ersten Hohlrad, das mit der ersten Kupplungseinheit verbunden ist, und der zweite Planetensatz des Überlagerungsgetriebes mit einem zweiten Hohlrad, das mit der zweiten Kupplungseinheit verbunden ist. Mithin kämmt der erste Planetensatz des Überlagerungsgetriebes radial zwischen der ersten Sonne und dem ersten Hohlrad. Der zweite Planetensatz des Überlagerungsgetriebes kämmt radial zwischen der ersten Sonne und dem zweiten Hohlrad. Ferner weisen die beiden Planetensätze des Überlagerungsgetriebes unterschiedliche Außendurchmesser und somit unterschiedliche Zähnezahlen auf.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kämmt die erste Kupplungseinheit über eine zweite Sonne mit einem auf einem stationär festgelegten Planetenträger drehbar gelagerten Stufenplanetensatz des Wendegetriebes. Darüber hinaus kämmt der Stufenplanetensatz radial zwischen einer mit der zweiten Kupplungseinheit verbundenen dritten Sonne und einem mit der zweiten Abtriebswelle verbundenem dritten Hohlrad. Mit anderen Worten weist der Stufenplanetensatz zwei Verzahnungsbereiche auf, wobei ein erster Verzahnungsbereich lediglich mit der zweiten Sonne kämmt und der zweite Verzahnungsbereich radial zwischen der dritten Sonne und dem dritten Hohlrad kämmt. Vorteilhafterweise haben die beiden Verzahnungsbereiche unterschiedliche Außendurchmesser und somit unterschiedliche Zähnezahlen. Der Planetenträger ist insbesondere an einem Gehäuse des wälzenden Differentials stationär festgelegt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kämmt die erste Kupplungseinheit über ein viertes Hohlrad mit einem ersten Planetensatz des Wendegetriebes. Ein zweiter Planetensatz des Wendegetriebes kämmt radial zwischen einer mit der zweiten Kupplungseinheit verbundenen vierten Sonne und einem mit der zweiten Abtriebswelle verbundenem fünften Hohlrad. Ferner sind der erste und der zweite Planetensatz des Wendegetriebes auf einem gemeinsamen stationär festgelegten Planetenträger drehbar gelagert und kämmen miteinander. Dabei ist der Planetenträger insbesondere an dem Gehäuse des wälzenden Differentials stationär festgelegt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
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1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung,
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2 eine schematische Detaildarstellung des wälzenden Differentials aus 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
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3 eine schematische Detaildarstellung des wälzenden Differentials aus 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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Gemäß 1 weist eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Fahrzeug einen Antriebsmotor 2 und eine damit verbundene Getriebevorrichtung 1 auf. Über eine Antriebswelle wird ein Antriebsdrehmoment und eine Antriebsleistung des Antriebsmotors 2 in die Getriebevorrichtung 1 eingeleitet. Die Getriebevorrichtung 1 umfasst einen Drehmomentwandler 3, der über eine schaltbare Umkehrstufe 28 zur Drehrichtungsumkehr ein kontinuierlich variables Getriebe 4 antreibt.
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Das kontinuierlich variable Getriebe 4 weist eine kontinuierlich variable Getriebestufe 5 mit variabler Übersetzung zwischen einer Leistungseingangswelle 6 und einer Leistungsausgangswelle 7 auf. Die Leistungsausgangswelle 7 des kontinuierlich variablen Getriebes 4 wirkt mit einem wälzenden Differential 8 getrieblich zusammen. Das wälzende Differential 8 weist ein Überlagerungsgetriebe 10 und ein Wendegetriebe 11 auf. Ferner ist das Überlagerungsgetriebe 10 zur hälftigen Verteilung der Antriebsleistung des Antriebsmotors 2 auf zwei Abtriebswellen 9a, 9b einer Achse, die jeweils mit einem – hier nicht dargestellten – Rad des Fahrzeugs verbunden sind. Das Wendegetriebe 11 dient zur hälftigen Verteilung eines Antriebsdrehmoments des Antriebsmotors 2 auf die beiden Abtriebswellen 9a, 9b. Somit ist das wälzende Differential 8 als Final-Drive für ein Fahrzeug vorgesehen. Zwischen dem Überlagerungsgetriebe 10 und dem Wendegetriebe 11 sind eine erste und eine zweite Kupplungseinheit 12a, 12b angeordnet, die zur Kopplung des Überlagerungsgetriebes 10 mit dem Wendegetriebe 11 wahlweise schließbar sind. Je nachdem welche der beiden Kupplungseinheiten 12a, 12b geschlossen ist, werden unterschiedliche Übersetzungen realisiert.
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Gemäß 2 ist die Leistungsausgangswelle 7 des kontinuierlich variablen Getriebes 4 mit einer ersten Sonne 13 verbunden, die mit einem ersten und einem zweiten Planetensatz 14a, 14b des Überlagerungsgetriebes 10 kämmt. Die beiden Planetensätze 14a, 14b des Überlagerungsgetriebes 10 sind gemeinsam auf einem mit der ersten Abtriebswelle 9a verbundenen Planetenträger 15 drehbar gelagert. Dabei kämmt der erste Planetensatz 14a des Überlagerungsgetriebes 10 mit einem ersten Hohlrad 16, das mit der ersten Kupplungseinheit 12a verbunden ist. Demgegenüber kämmt der zweite Planetensatz 14b des Überlagerungsgetriebes 10 mit einem zweiten Hohlrad 17, das mit der zweiten Kupplungseinheit 12b verbunden ist.
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Das Wendegetriebe 11 weist einen Stufenplanetensatz 20 auf, der auf einen stationär an einem Gehäuse 29 festgelegten Planetenträger 19 drehbar gelagert ist. Der Stufenplanetensatz 20 weist einen ersten Verzahnungsbereich auf, der mit einer mit der ersten Kupplungseinheit 12a verbundenen zweiten Sonne 18 kämmt, und einen zweiten Verzahnungsbereich, der radial zwischen einer mit der zweiten Kupplungseinheit 12b verbundenen dritten Sonne 21 und einem mit der zweiten Abtriebswelle 9b verbundenem dritten Hohlrad 22 kämmt.
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Nach 3 weist das Wendegetriebe 11 einen ersten und einen zweiten Planetensatz 24a, 24b auf, die auf einem gemeinsamen stationär an dem Gehäuse 29 festgelegten Planetenträger 27 drehbar gelagert sind und miteinander kämmen. Ferner kämmt der erste Planetensatz 24a des Wendegetriebes 11 mit einem vierten Hohlrad 23, das mit der ersten Kupplungseinheit 12a verbunden ist. Der zweite Planetensatz 24b des Wendegetriebes 11 kämmt radial zwischen einer mit der zweiten Kupplungseinheit 12b verbundenen vierten Sonne 25 und einem mit der zweiten Abtriebswelle 9b verbundenem fünften Hohlrad 26.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebevorrichtung
- 2
- Antriebsmotor
- 3
- Drehmomentwandler
- 4
- kontinuierlich variables Getriebe
- 5
- kontinuierlich variable Getriebestufe
- 6
- Leistungseingangswelle
- 7
- Leistungsausgangswelle
- 8
- Differential
- 9a, 9b
- Abtriebswelle
- 10
- Überlagerungsgetriebe
- 11
- Wendegetriebe
- 12a, 12b
- Kupplungseinheit
- 13
- erste Sonne
- 14a, 14b
- Planetensatz
- 15
- Planetenträger
- 16
- erstes Hohlrad
- 17
- zweites Hohlrad
- 18
- zweite Sonne
- 19
- Planetenträger
- 20
- Stufenplanetensatz
- 21
- dritte Sonne
- 22
- drittes Hohlrad
- 23
- viertes Hohlrad
- 24a, 24b
- Planetensatz
- 25
- vierte Sonne
- 26
- fünftes Hohlrad
- 27
- Planetenträger
- 28
- Umkehrstufe
- 29
- Gehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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