DE102009030978A1

DE102009030978A1 - Rotation direction reversal mechanism for crank-continuously variable transmission gearbox of drive device, has input shaft, which is connected with output shaft of crank-continuously variable transmission gearbox

Info

Publication number: DE102009030978A1
Application number: DE102009030978A
Authority: DE
Inventors: Peter Greb; Bernhard Walter
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2010-01-28

Abstract

The rotation direction reversal mechanism (10) has an input shaft (12), which is connected with an output shaft of the crank-continuously variable transmission gearbox, an output device, and a switching device (20). The switching device is provided for switching between the two rotational directions of the output device. The rotation direction reversal mechanism has a rotation direction reversal unit (30).

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehrichtungsumkehrmechanismus, der in Verbindung mit einem Kurbel-CVT-Getriebe einsetzbar ist, um beispielsweise bei einem mit einem Kurbel-CVT-Getriebe versehenen Fahrzeug die Fahrtrichtung von Vorwärtsfahrtrichtung in Rückwärtsfahrtrichtung und umgekehrt zu ändern.The The invention relates to a direction of rotation reversing mechanism, which in Connection with a crank-CVT transmission can be used, for example in a vehicle provided with a crank-CVT transmission the Direction of travel from the forward direction of travel in the reverse direction and vice versa.

Bei einem Kurbel-CVT-Getriebe, das beispielsweise aus der EP 1 650 071 A2 bekannt ist, sind auf einer von einem Motor antreibbaren Eingangswelle, die im Bezug auf das Kurbel-CVT-Getriebe eine antreibende Welle bildet, Exzenterbauteile vorgesehen, die über pleuelähnliche Verbindungselemente mit einer getriebenen Welle verbunden sind. Die Exzentrizität der Exzenterbauteile gegenüber der Eingangswelle ist mit einem geeigneten Verstellmechanismus veränderbar, was wiederum den Hub der Verbindungselemente beeinflusst, der mittels Freilaufeinrichtungen auf die getriebene Welle des Kurbel-CVT-Getriebes übertragen wird. Die Wellen des Kurbel-CVT-Getriebes sind in der Regel zueinander parallel ausgerichtet und in einem Getriebegehäuse jeweils verdrehbar gelagert. Wenn von einem Verbrennungsmotor Drehmoment in die Kurbelwelle eingeleitet wird und durch das Kurbel-CVT-Getriebe an die Abtriebswelle übertragen wird, kann durch das Kurbel-CVT-Getriebe die Übersetzung und damit die Drehgeschwindigkeit auf der Abtriebsseite verändert werden, je nachdem welche Exzentrizität die Exzenterbauteile aufweisen. An der Abtriebswelle kann das Drehmoment beispielsweise zum Antreiben von Rädern eines Fahrzeugs abgegriffen werden.In a crank-CVT transmission, for example, from the EP 1 650 071 A2 is known, are provided on an input shaft driven by a motor, which forms a driving shaft with respect to the crank-CVT transmission, eccentric components, which are connected via connecting rod-like connecting elements with a driven shaft. The eccentricity of the Exzenterbauteile relative to the input shaft is variable with a suitable adjustment mechanism, which in turn affects the stroke of the connecting elements, which is transmitted by means of freewheel devices on the driven shaft of the crank-CVT transmission. The shafts of the crank CVT transmission are generally aligned parallel to each other and rotatably mounted in a gear housing in each case. When torque is introduced into the crankshaft from an engine and transmitted to the output shaft by the crank-CVT transmission, the ratio and thus the rotational speed on the output side can be varied by the crank-CVT transmission, depending on which eccentricity the eccentric components exhibit. On the output shaft, the torque can be tapped for example for driving wheels of a vehicle.

Um von den pleuelähnlichen Verbindungselementen den Hub auf die Abtriebswelle zu übertragen, sind zwischen den pleuelähnlichen Verbindungselementen und der Abtriebswelle des Kurbel-CVT-Getriebes Freilaufeinheiten vorgesehen. Die Freilaufeinheiten können als schaltbare oder nicht schaltbare Freiläufe vorgesehen sein. Wenn die Freilaufeinheiten nicht schaltbare Freilaufeinheiten sind, weisen sie eine Blockierrichtung auf, in der ein Außenring und ein Innenring der Freilaufeinheiten nur gemeinsam in einer Drehrichtung verdreht werden können, während in der anderen Drehrichtung die Freilaufeinheiten im Freilauf sind und somit der Innenring und Außenring der Freilaufeinheiten getrennt voneinander verdreht werden können und somit relativ zueinander verdreht werden können. Um bei einer solchen Anordnung mit nicht schaltbaren Freiläufen die Drehrichtung auf der Ausgangsseite des Getriebes zu ändern, muss ein nachgeschalteter Wendesatz zur reinen Drehrichtungsumkehr vorgesehen sein, der für das volle Antriebsdrehmoment ausgelegt ist. Dieser ist bauraumintensiv und schwer.Around from the connecting rod-like fasteners on the hub to transmit the output shaft are between the connecting rod-like Connecting elements and the output shaft of the crank CVT transmission Freewheel units provided. The freewheel units can provided as switchable or non-switchable freewheels be. If the freewheel units are non-switchable freewheel units, have a blocking direction in which an outer ring and an inner ring of the freewheel units only together in one direction of rotation can be twisted while in the other Direction of rotation are the freewheel units in the freewheel and thus the inner ring and outer ring of the freewheel units separated from each other can be rotated and thus rotated relative to each other can be. To not with such an arrangement with switchable freewheels the direction of rotation on the output side of the To change transmission, must be a downstream reversible kit be provided for pure reversal of direction, the the full drive torque is designed. This is space-consuming and heavy.

Werden schaltbare Freiläufe vorgesehen, so sind diese in der Regel sehr komplex im Aufbau und daher verhältnismäßig versagensanfällig. Darüber hinaus kann nur schwer gewährleistet werden, dass alle betroffenen Klemmelemente einer Freilaufeinheit gleichzeitig und sicher umschalten, so dass die Blockierrichtung des Freilaufs geändert wird. Dies führt dazu, dass ein Verklemmen im Freilauf auftreten kann, welcher im schlimmsten Fall zur Zerstörung des Freilaufs und damit zum Versagen des Getriebes führt.Become provided switchable freewheels, these are usually very complex in construction and therefore relatively prone to failure. In addition, it can be difficult ensure that all affected clamping elements a freewheeling unit simultaneously and safely switch, so that the blocking direction of the freewheel is changed. This causes jamming in freewheeling, which in the worst case to destroy the freewheel and thus leads to failure of the transmission.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Drehrichtungsumkehrmechanismus zu schaffen, der hinsichtlich Baugröße und Gewicht vorteilhaft ist. Außerdem soll eine Antriebseinrichtung geschaffen werden, die zuverlässig, robust und günstig hinsichtlich des benötigten Bauraums und Gewichts ist.From that It is an object of the invention, a direction of rotation reversing mechanism to create in terms of size and weight is advantageous. In addition, a drive device is created Be that reliable, robust and cheap in terms the required space and weight is.

Diese Aufgabe wird mit einem Drehrichtungsumkehrmechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einer Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is with a reversing mechanism with the features of claim 1 or a drive device with the features of claim 11 solved. Preferred embodiments are indicated in the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zur Drehrichtungs- und damit Fahrtrichtungsumkehr bei einem Fahrzeug mit einer entsprechenden Anordnung einen Drehrichtungsumkehrmechanismus zu verwenden, der außerhalb des Kurbel-CVT-Getriebes liegt. Insbesondere soll ein Drehrichtungsumkehrmechanismus vorgesehen werden, bei dem eine Eingangswelle in den Drehrichtungsumkehrmechanismus, die gleichzeitig eine Ausgangswelle aus dem Kurbel-CVT-Getriebe ist, stets Drehmoment in einer Richtung bereitstellen kann, so dass bezüglich der im Kurbel-CVT-Getriebe vorgesehenen Freilaufeinheiten einfache, nicht schaltbare Freiläufe verwendet werden können und dennoch eine Drehrichtungsumkehr an der Ausgangsseite des Drehrichtungsumkehrmechanismus möglich ist. Da einerseits eine Reduzierung von Baugröße und Gewicht eines solchen nachgeschalteten Drehrichtungsumkehrmechanismus möglich ist, wenn das Übersetzungsverhältnis des Umkehrmechanismus von –1 abweicht und andererseits Drehmoment am verlustärmsten übertragen werden kann, wenn keine Zahnstufe oder Ähnliches zwischen Eingangswelle und Abtriebseinrichtung vorgesehen ist, liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, in einer Drehrichtung, die beispielsweise bei einem Fahrzeug der Vorwärtsfahrtrichtung entspricht, das Drehmoment direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung einer Drehrichtungsumkehreinrichtung, an eine Ausgangseinrichtung weiterzugeben und in der anderen Dreh- bzw. Fahrtrichtung das Drehmoment über eine Drehrichtungsumkehreinrichtung an die Ausgangseinrichtung weiterzugeben. Dazu ist ein entsprechender Schaltmechanismus vorgesehen. Dies bedeutet, dass in Vorwärtsfahrt keine Wir kungsgradnachteile erhalten werden, da das Drehmoment in Vorwärtsfahrt direkt (ohne Zahnstufe oder Ähnliches) durch den Drehrichtungsumkehrmechanismus durchgeleitet wird. Für die andere Drehrichtung, insbesondere Rückwärtsfahrt, werden Wirkungsgradnachteile durch Zahnrad bzw. Getriebestufen in Kauf genommen, da diese Betriebszustände deutlich weniger häufig als die der anderen Drehrichtung auftreten und somit auf die Gesamtleistung keinen nennenswerten Einfluss haben.The invention is based on the idea to use the direction of rotation and thus reversal of direction in a vehicle with a corresponding arrangement, a direction of rotation reversing mechanism which is outside of the crank-CVT transmission. In particular, a direction of rotation reversing mechanism is to be provided in which an input shaft in the direction of rotation reversing mechanism, which is simultaneously an output shaft from the crank CVT transmission, can always provide torque in one direction, so that with respect to the provided in the crank CVT transmission freewheeling units, non-switchable freewheels can be used and yet a reversal of direction on the output side of the reversing direction mechanism is possible. Since on the one hand a reduction in size and weight of such a downstream reversing mechanism is possible when the gear ratio of the reversing mechanism deviates from -1 and on the other hand torque can be transmitted at the lowest loss, if no toothed stage or the like between input shaft and driven means is provided, the invention of the thought based, in a direction of rotation, for example, in a vehicle of the forward direction, the torque directly, ie pass without interposition of a reversing device to an output device and pass the torque in the other direction of rotation or rotation via a reversing device to the output device. For this purpose, a corresponding switching mechanism is provided. This means that in forward driving we do not kung Degrees disadvantages are obtained because the torque in forward drive directly (without gear stage or the like) is passed through the direction of rotation reversing mechanism. For the other direction of rotation, especially reverse, efficiency disadvantages are taken by gear or gear stages in purchasing because these operating conditions occur much less frequently than those of the other direction and thus have no significant impact on the overall performance.

Somit enthält ein Drehrichtungsumkehrmechanismus, der in Verbindung mit einem Kurbel-CVT-Getriebe verwendet werden kann, eine Eingangswelle, die gleichzeitig die Ausgangswelle des Kurbel-CVT-Getriebes sein kann bzw. damit drehfest verbunden sein kann, eine Abtriebseinrichtung und eine Schalteinrichtung. Mit der Schalteinrichtung kann zwischen einer ersten Drehrichtung (z. B. entsprechend einer Vorwärtsfahrtrichtung) und einer zweiten Drehrichtung (z. B. entsprechend einer Rückwärtsfahrtrichtung) auf der Seite der Abtriebseinrichtung geschaltet werden, wobei zur Drehrichtungsumkehr eine Drehrichtungsumkehreinrichtung vorgesehen ist. Die Schalteinrichtung ist angepasst, die Eingangswelle wahlweise direkt mit der Abtriebseinrichtung, d. h. ohne zwischengeschaltete Zahnradstufe oder Ähnliches und vorzugsweise mit einer Übersetzung 1:1, zu verbinden oder die Eingangswelle mit der Abtriebseinrichtung über die Drehrichtungsumkehreinrichtung zu verbinden, die ein negatives Übersetzungsverhältnis aufweist, das vorzugsweise von –1:1 abweicht.Consequently contains a reversing mechanism, which in conjunction can be used with a crank-CVT transmission, an input shaft, which at the same time be the output shaft of the crank CVT transmission may or may be rotatably connected to an output device and a switching device. With the switching device can between a first direction of rotation (eg corresponding to a forward direction of travel) and a second direction of rotation (eg, in a reverse direction) be switched on the side of the output device, wherein the Direction of rotation reversal provided a direction reversing device is. The switching device is adapted, the input shaft optional directly with the output device, d. H. without intermediary Gear stage or the like and preferably with a translation 1: 1, to connect or the input shaft with the output device via to connect the reversing device, which has a negative gear ratio which preferably deviates from -1: 1.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Übersetzungsverhältnis der Drehrichtungsumkehreinrichtung abweichend von –1. Somit kann neben der reinen Drehrichtungsumkehr eine von 1 abweichende Übersetzung erreicht werden, wenn der Kraftfluss über die Drehrichtungsumkehreinrichtung erfolgt, so dass das Drehmoment bei Durchgang durch die Drehrichtungsumkehreinrichtung, d. h. zwischen Eingangswelle und Abtriebseinrichtung bzw. zu den Antriebsrädern eines Fahrzeugs erhöht werden kann. Daraus folgt, dass zur Erzielung des maximal übertragbaren Radmoments geringere Ausgangsmomente des Kurbel-CVT-Getriebes ausreichend sind, wodurch die Eingangsmomente in den Drehrichtungsumkehrmechanismus geringer sind. Dies erlaubt eine weniger bauraumintensive und weniger schwere Auslegung des Drehrichtungsumkehrmechanismus. Somit kann, wenn die Drehrichtungsumkehreinrichtung verwendet werden soll, z. B. für das Vorsehen einer Drehung auf der Abtriebsseite in Rückwärtsfahrtrichtung, eine verhältnismäßig kleine und kompakte Einrichtung vorgesehen werden.To a particularly preferred embodiment is the gear ratio the direction reversing device deviating from -1. Consequently can in addition to the pure reversal of direction deviating from 1 translation be achieved when the power flow over the reversing device takes place so that the torque when passing through the reversing device, d. H. between input shaft and output device or to the Drive wheels of a vehicle can be increased. It follows that in order to achieve the maximum transferable Radmoments lower output torques of the crank CVT transmission sufficient which causes the input torques in the direction of rotation reversal mechanism are lower. This allows a less space-consuming and less Heavy design of the reversing direction mechanism. Thus, when the reversing device is to be used, e.g. B. for providing a rotation on the output side in reverse, a relative small and compact device can be provided.

Zwar sind durch die Zusatzübersetzung, die im Drehrichtungsumkehrmechanismus dadurch vorgesehen wird, in der Drehrichtung, die über den Drehrichtungsumkehrmechanismus eingestellt wird, geringere Geschwindigkeiten (um den Übersetzungsfaktor) erzielbar bzw. die Motordrehzahl auf der Eingangsseite des Kurbel-CVT-Getriebes ist bei gegebener Geschwindigkeit und Last bei dieser Drehrichtung auf der Ausgangsseite des Drehrichtungsumkehrmechanismus entsprechend höher. Da dies jedoch in der Praxis vorzugsweise die Rückwärtsfahrtrichtung ist, können die dafür erforderlichen begrenzten Geschwindigkeitsbereiche und somit alle Fahrzustände durch die im Kurbel-CVT-Getriebe vorgesehenen Verstellmöglichkeiten und damit das in den Drehrichtungsumkehrmechanismus eingeleitete Eingangsdrehmoment abgedeckt werden.Though are due to the additional gear ratio, which in the reversing direction mechanism is provided by, in the direction of rotation, the over the direction of rotation reversing mechanism is set, lower speeds (about the translation factor) achievable or the engine speed on the input side of the crank CVT transmission is given at Speed and load in this direction of rotation on the output side the direction of rotation reversing mechanism accordingly higher. However, in practice, this is preferably the reverse direction is able to do the limited Speed ranges and thus all driving conditions through the provided in the crank CVT gearbox adjustment and thus the input torque introduced into the reversing direction mechanism be covered.

Die Abtriebseinrichtung kann beispielsweise der Korb eines Differentials sein oder eine Ausgangswelle, die z. B. mit einem Differential verbunden ist.The Output device, for example, the basket of a differential be or an output shaft z. B. connected to a differential is.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Schalteinrichtung weiter angepasst, eine Neutralposition vorzusehen, in der keinerlei Verbindung zwischen Eingangswelle und Abtriebseinrichtung vorhanden ist. Dies entspricht der Leerlaufposition und -funktion (N). Alternativ kann, wenn der Drehrichtungsumkehrmechanismus in dieser Position steht, über einen Nebenantrieb direkt in die Abtriebseinrichtung des Drehrichtungsumkehrmechanismus Drehmoment eingeleitet werden.To In a particularly preferred embodiment, the switching device further adapted to provide a neutral position in which no Connection between input shaft and output device available is. This corresponds to the idle position and function (N). alternative can, if the reversing mechanism in this position stands, via a power take-off directly into the output device the direction of rotation reversing mechanism torque are introduced.

Vorteilhafterweise weist die Drehrichtungsumkehreinrichtung eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Umkehreinrichtung auf. Beispielsweise können als formschlüssige Umkehreinrichtung Zahnradsätze, gegebenenfalls in Verbindung mit Zugmitteln, ein Planetensatz oder Ähnliches verwendet werden. Als reibschlüssige Umkehreinrichtung kommt beispielsweise eine Reibkupplung oder Reibbremse in Betracht. Die Leerlauffunktion bietet darüber hinaus für ein Kurbel-CVT die notwendige Leerlaufposition, beispielsweise Abschleppposition, und ist durch verschiedene Schaltstellungen der Schalteinrichtung mit minimalem Mehraufwand in den Drehrichtungsumkehrmechanismus integrierbar.advantageously, the direction of rotation reversing device has a frictional and / or positive reversing device. For example can as a positive reversing gear sets, optionally in conjunction with traction means, a planetary gear set or the like be used. As a frictional reversing device comes For example, a friction clutch or friction brake into consideration. The In addition, idle function provides for one Crank CVT the necessary idle position, for example, towing position, and is due to different switching positions of the switching device with minimal extra effort in the direction of rotation reversal mechanism integrated.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand den beigefügten Figuren beschrieben, in denen:following For example, various embodiments of the invention will be exemplified described with reference to the attached figures, in which:

1 schematisch eine erste Ausführungsform des Drehrichtungsumkehrmechanismus zeigt; 1 schematically shows a first embodiment of the direction of rotation reversing mechanism;

2 schematisch eine weitere Ausführungsform des Drehrichtungsumkehrmechanismus zeigt; 2 schematically shows another embodiment of the direction of rotation reversing mechanism;

3 eine weitere Ausführungsform des Drehrichtungsumkehrmechanismus zeigt; 3 another embodiment of the direction of rotation reversing mechanism shows;

4 noch eine weitere Ausführungsform des Drehrichtungsumkehrmechanismus zeigt; und 4 yet another embodiment the direction of rotation reversing mechanism; and

5 eine weitere Ausführungsform des Drehrichtungsumkehrmechanismus zeigt, die in Verbindung mit einem Nebenantrieb verwendbar ist. 5 shows a further embodiment of the direction of rotation reversing mechanism, which is used in conjunction with a power take-off.

In 1 ist in schematischer Ansicht eine erste Ausführungsform des Drehrichtungsumkehrmechanismus 10 für ein Kurbel-CVT-Getriebe gezeigt. Der Drehrichtungsumkehrmechanismus 10 verbindet eine Eingangswelle 12 des Drehrichtungsumkehrmechanismus 10, die vorzugsweise gleichzeitig eine Ausgangswelle des Kurbel-CVT-Getriebes ist oder damit drehfest verbunden ist, mit einem Differential 14, das das Drehmoment, das in den Korb 16 des Differentials 14 eingeleitet wird, an die Räder eines Fahrzeugs verteilt, wobei in 1 die Verbindung zum rechten Rad 17 und zum linken Rad 18 schematisch dargestellt ist.In 1 is a schematic view of a first embodiment of the direction of rotation reversing mechanism 10 shown for a crank-CVT transmission. The direction of rotation reversal mechanism 10 connects an input shaft 12 the direction of rotation reversal mechanism 10 which is preferably at the same time an output shaft of the crank-CVT transmission or rotatably connected thereto, with a differential 14 That's the torque that goes into the basket 16 of the differential 14 is initiated, distributed to the wheels of a vehicle, in 1 the connection to the right wheel 17 and to the left wheel 18 is shown schematically.

Zwischen der Eingangswelle 12 und dem Differential 14 kann das Drehmoment auf unterschiedlichen Wegen übertragen werden, insbesondere derart, dass das Differential 14 sich wahlweise in eine erste oder eine zweite Drehrichtung drehen kann. Die erste Drehrichtung entspricht dabei beispielsweise einer Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs (Vorwärtsfahrfunktion D). Die zweite Richtung entspricht einer Rückwärtsfahrtrichtung eines Fahrzeugs (Rückwärtsfahrfunktion R).Between the input shaft 12 and the differential 14 the torque can be transmitted in different ways, in particular such that the differential 14 can turn either in a first or a second direction of rotation. The first direction of rotation corresponds, for example, to a forward direction of a vehicle (forward driving function D). The second direction corresponds to a reversing direction of a vehicle (reverse drive function R).

Um das Drehmoment von der Eingangswelle 12 an das Differential 14 für die Vorwärtsfahrfunktion zu übertragen, ist die Eingangswelle 12 über eine Schalteinrichtung 20 mit einer Schaltmuffe 21 direkt mit dem Differentialkorb 16 verbindbar, d. h. ohne Zwischenschaltung einer Zahnradstufe oder einer anderen Übersetzungs- oder Umkehreinrichtung und somit mit einem Übersetzungsverhältnis 1:1. Dazu muss die Schaltmuffe 21 aus der in 1 dargestellten Position nach rechts in der Zeichnung verschoben werden, so dass sie gleichzeitig die Eingangswelle 12 und eine Eingriffseinrichtung am Differentialkorb 16 in Eingriff nimmt (Position D). Wie in 1 dargestellt, wird vorzugsweise keine Übersetzung in diesem Fall zwi schen der Eingangswelle 12 und dem Differential 14 eingestellt, so dass keine Wirkungsgradnachteile durch Zahnrad- bzw. Getriebestufen auftreten.To the torque from the input shaft 12 to the differential 14 for the forward drive function, is the input shaft 12 via a switching device 20 with a sliding sleeve 21 directly with the differential carrier 16 connectable, ie without the interposition of a gear stage or other translation or reversing device and thus with a transmission ratio 1: 1. This requires the sliding sleeve 21 from the in 1 Position shown to be shifted to the right in the drawing, so that they simultaneously the input shaft 12 and an engaging means on the differential carrier 16 engages (position D). As in 1 is shown, preferably no translation in this case between tween the input shaft 12 and the differential 14 set so that no efficiency disadvantages occur by gear or gear stages.

Soll das Differential 14 in umgekehrte Richtung für eine Rückwärtsfahrfunktion R gedreht werden, so wird die Schaltmuffe 21 aus der in 1 gezeigten Position nach links bewegt, dass sie gleichzeitig mit der Eingangswelle 12 und einer Drehrichtungsumkehreinrichtung (allgemein mit 30 bezeichnet) in Verbindung ist. Die Drehrichtungsumkehreinrichtung 30 enthält ein Zahnrad 31, das von der Schaltmuffe 21 ergriffen wird, wenn die Rückwärtsfahrfunktion R vorgesehen wird, ein Zwischenrad 32, eine mit zwei Zahnrädern 33, 34 versehene Welle 35, wobei die Zahnräder 33, 34 auf der Welle 35 drehfest vorgesehen sind und das Zahnrad 33 mit dem Zwischenrad 32 kämmt. Vom Zahnrad 34 wird das Drehmoment an den Korb 16 des Differentials 14 übertragen. Dabei ist der Kupplungskorb 16 des Differentials mit einem großen Zahnrad 36 versehen bzw. drehfest mit diesem verbunden. Die Zahnräder 31, 32, 33, 34 sind vorzugsweise verhältnismäßig kleine Zahnräder, so dass sich durch die in 1 dargestellte Drehrichtungsumkehreinrichtung 30 beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis von –3:1 ergibt, wodurch alle Bauteile bis zum Zahnrad 36 nur ein Drittel der Drehmomentkapazität einer reinen Drehrichtungsumkehr (Übersetzungsverhältnis –1:1) aufnehmen können müssen und somit die Einrichtung verhältnismäßig leichtgewichtig und kompakt gestaltet werden kann.Should the differential 14 in the reverse direction for a reverse drive function R are rotated, so the shift sleeve 21 from the in 1 shown position moves to the left that they are simultaneously with the input shaft 12 and a reversing device (generally with 30 referred to) in connection. The reversing device 30 contains a gear 31 that of the sliding sleeve 21 is taken when the reverse drive function R is provided, an intermediate 32 , one with two gears 33 . 34 provided shaft 35 , where the gears 33 . 34 on the wave 35 rotatably provided and the gear 33 with the intermediate wheel 32 combs. From the gear 34 the torque is applied to the basket 16 of the differential 14 transfer. Here is the clutch basket 16 of the differential with a big gear 36 provided or rotatably connected thereto. The gears 31 . 32 . 33 . 34 are preferably relatively small gears, so that by the in 1 illustrated direction reversing device 30 For example, a gear ratio of -3: 1 results, whereby all components up to the gear 36 only one-third of the torque capacity of a pure reversal direction (ratio -1: 1) must be able to record and thus the device can be made relatively lightweight and compact.

In der Vorwärtsfahrfunktion D drehen aufgrund der festen Verbindung des Zahnrads 36 mit dem Korb 16 des Differentials 14 die Zahnräder 31, 32, 33, 34, 36 mit, ohne Drehmoment zu übertragen.In the forward drive function D turning due to the fixed connection of the gear 36 with the basket 16 of the differential 14 the gears 31 . 32 . 33 . 34 . 36 with, without transmitting torque.

Neben den beschriebenen Vorwärts- und Rückwärtsfahrfunktionen D, R weist der in 1 dargestellte Drehrichtungsumkehrmechanismus 10 weiter eine Neutralposition (N) auf, in der kein Drehmoment durch den Drehrichtungsumkehrmechanismus von der Eingangswelle 12 auf das Differential 14 übertragen wird. Die Position der Schaltmuffe 21 ist dabei so, dass sie nur mit der Eingangswelle 12 in Eingriff ist, wie in 1 gezeigt. Dadurch kann eine Leerlauffunktion bereitgestellt werden, die beispielsweise für Abschleppen des Fahrzeugs oder Ähnliches verwendet wird. Es müssen dazu keine zusätzlichen Komponenten oder Ähnliches vorgesehen werden.In addition to the described forward and Rückwärtsfahrfunktionen D, R, the in 1 illustrated reversing direction mechanism 10 Further, a neutral position (N) in which no torque through the reverse rotation mechanism of the input shaft 12 on the differential 14 is transmitted. The position of the sliding sleeve 21 is doing that way only with the input shaft 12 is engaged, as in 1 shown. Thereby, an idle function can be provided, which is used for example for towing the vehicle or the like. There is no need for additional components or the like.

Die in 2 dargestellte Ausführungsform des Drehrichtungsumkehrmechanismus 10 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass statt des Zwischenrads 32 ein Zugmittel 40 eingesetzt wird. Die weiteren Bauteile und Funktionsweisen sind entsprechend denen in Verbindung mit 1 erläuterten Ausführungsform und werden daher nicht nochmals erklärt. Sie sind ferner mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.In the 2 illustrated embodiment of the direction of rotation reversing mechanism 10 is different from the one in 1 illustrated embodiment in that instead of the intermediate gear 32 a traction device 40 is used. The other components and functions are in accordance with those in connection with 1 explained embodiment and are therefore not explained again. They are also provided with corresponding reference numerals.

3 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der als Drehrichtungsumkehreinrichtung 50 ein Planetensatz verwendet wird. In der in 3 dargestellten Vorwärtsfahrfunktion D ist eine Schaltmuffe 21 wiederum gleichzeitig mit der Eingangswelle 12 und dem Kupplungskorb bzw. Differentialkorb 16 des Differentials 14 in Eingriff. Die Übersetzung ist vorzugsweise 1:1. 3 shows an alternative embodiment, in which as a reversing direction 50 a planetary gear set is used. In the in 3 shown forward driving function D is a shift sleeve 21 again simultaneously with the input shaft 12 and the clutch basket or differential carrier 16 of the differential 14 engaged. The translation is preferably 1: 1.

Für eine Richtungsumkehr, d. h. eine Rückwärtsfahrfunktion R wird die Schaltmuffe 21, wie in 3 schematisch gezeigt, aus der dargestellten Position eine Schaltstufe nach links (Position R) verschoben, so dass die Schaltmuffe 21 mit der Eingangswelle 12 und Planetenrädern 51 mit gehäusefesten Achsen verbunden ist. Von den Planetenrädern 51 wird das Drehmoment auf das Hohlrad 52 übertragen, welches mit dem Korb 16 des Differentials 14 verbunden ist und drehfest dazu ist.For a direction reversal, ie a reverse drive function R is the shift sleeve 21 , as in 3 shown schematically from the illustrated Position one shift stage shifted to the left (position R), so that the shift sleeve 21 with the input shaft 12 and planet wheels 51 connected to housing-fixed axes. From the planet wheels 51 the torque is applied to the ring gear 52 Transfer which with the basket 16 of the differential 14 is connected and rotatable to it is.

Beispielsweise kann durch die Verwendung des Planetensatzes ein Übersetzungsverhältnis von –4:1 erreicht werden, wodurch alle Bauteile bis zum Hohlrad 52 nur ein Viertel der Drehmomentkapazität einer reinen Drehrichtungsumkehr (–1:1) ertragen können müssen.For example, by using the planetary gear set a gear ratio of -4: 1 can be achieved, whereby all components up to the ring gear 52 only a quarter of the torque capacity of a pure reversal of direction (-1: 1) must be able to endure.

Die Ansteuerung der Schaltmuffe kann bei allen dargestellten Ausführungsformen sowohl manuell als auch über eine entsprechende Schaltaktorik mit Hilfsenergie, beispielsweise Elektromotor, betätigt erfolgen.The Control of the shift sleeve can in all the illustrated embodiments both manually and via a corresponding Schaltaktorik with Auxiliary power, such as electric motor, operated actuated.

Die in 4 gezeigte Ausführungsform ist eine Abwandlung von der in Verbindung mit 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform. Das Zwischenrad 32 bzw. das Zugmittel 40 sind dabei nur schematisch als Verbindung zwischen dem Zahnrad 31 und dem Zahnrad 33 dargestellt.In the 4 The embodiment shown is a modification of that in conjunction with 1 and 2 described embodiment. The intermediate wheel 32 or the traction means 40 are only schematically as a connection between the gear 31 and the gear 33 shown.

Anders als bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist das Zahnrad 35 nur dann mit dem Kupplungskorb 16 des Differentials 14 verbunden, wenn eine Rückwärtsfahrfunktion R bereitgestellt werden soll. Dazu weist die Schalteinrichtung 20 eine zweite Schaltmuffe 22 auf, die synchron mit der Schaltmuffe 21 betätigt wird und wahlweise eine Verbindung zwischen dem Zahnrad 35 und dem Korb 16 des Differentials 14 herstellt. Dies bedeutet, dass bei der Vorwärtsfahrfunktion (nach rechts verschobene Position der Schaltmuffen 21, 22 in 4 aus der dargestellten Neutralposition N) die Schaltmuffe 22 die Verbindung zwi schen dem Zahnrad 36 und dem Korb 16 unterbricht, so dass bei der Fahrfunktion D die Zahnräder 31, 32 bzw. das Zugmittel 40, die Zahnräder 33, 34 und 36 stillstehen und nicht mitgedreht werden.Unlike the in 1 and 2 shown embodiments is the gear 35 only with the clutch basket 16 of the differential 14 connected when a reverse R function is to be provided. For this purpose, the switching device 20 a second shift sleeve 22 on, in sync with the sliding sleeve 21 is actuated and optionally a connection between the gear 35 and the basket 16 of the differential 14 manufactures. This means that when the forward drive function (shifted to the right position of the shift sleeves 21 . 22 in 4 from the illustrated neutral position N) the shift sleeve 22 the connection between tween the gear 36 and the basket 16 interrupts, so that at the driving function D the gears 31 . 32 or the traction means 40 , the gears 33 . 34 and 36 stand still and not be co-rotated.

Außerdem kann eine Parksperrenfunktion P vorgesehen werden, bei der ein Eingriffsmittel (nicht dargestellt) mit dem Parksperrenrad 60, das mit dem Differential 14 fest verbunden ist, in Eingriff gebracht wird. Die restliche Ausbildung, insbesondere die Drehrichtungsumkehreinrichtung 30, ist entsprechend zu den in 1 bzw. 2 gezeigten Ausführungsformen.In addition, a parking lock function P may be provided, in which an engagement means (not shown) with the parking lock gear 60 that with the differential 14 is firmly connected, engaged. The rest of the training, in particular the reversing direction 30 , is according to the in 1 respectively. 2 shown embodiments.

5 zeigt eine noch weitere Ausführungsform in schematischer Ansicht. Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform sind wieder entsprechend der Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Statt des Differentials 40 ist schematisch eine Ausgangswelle 19 als Abtriebseinrichtung dargestellt. Das von der Eingangswelle 12 des Drehrichtungsumkehrmechanismus 10 eingeleitete Drehmoment wird bei der in 5 gezeigten Vorwärtsfahrfunktion D über die als Zahnstufe gebildete Drehrichtungsumkehreinrichtung, insbesondere ein Zahnrad 79, das drehfest mit der Eingangswelle 12 verbunden ist, ohne Übersetzung (1:1) an die Ausgangswelle 19 übertragen, indem die Schaltmuffe 21 mit dem Zahnrad 79 bzw. der Eingangswelle 12 und der Ausgangswelle 19 bzw. einer darauf vorgesehenen Schaltverzahnung eine Verbindung hergestellt. 5 shows a still further embodiment in a schematic view. At the in 5 embodiment shown are again provided according to the components with the same reference numerals. Instead of the differential 40 is schematically an output shaft 19 shown as a driven device. That from the input shaft 12 the direction of rotation reversal mechanism 10 introduced torque is at the in 5 shown forward driving function D on the direction of rotation reversing device formed as a tooth stage, in particular a gear 79 , the rotation with the input shaft 12 is connected, without translation (1: 1) to the output shaft 19 transferred by the sliding sleeve 21 with the gear 79 or the input shaft 12 and the output shaft 19 or a switching toothing provided thereon made a connection.

In der Rückwärtsfahrfunktion R ist die Schaltmuffe 21 zwei Positionen aus der in 5 gezeigten Position nach rechts verschoben und stellt eine Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle 12 über zwei fest mit der Welle 75 verbundene Zahnräder 76, 77 und 78 her, wobei das Zahnrad 76 mit dem Zahnrad 79 an der Eingangswelle 12 kämmt.In the reverse drive function R is the shift sleeve 21 two positions from the in 5 shifted position shown to the right and provides a torque transfer between the input shaft 12 about two stuck with the shaft 75 connected gears 76 . 77 and 78 here, with the gear 76 with the gear 79 at the input shaft 12 combs.

Vorteilhaft dabei ist, dass über eine Schnittstelle 80 ein Nebenantrieb direkt auf die Ausgangswelle 19 des Drehrichtungsumkehrmechanismus 10 wirken kann, so dass ein Nebenantrieb neben dem Kurbel-CVT-Getriebe vorgesehen werden kann. Das Drehmoment des Kurbel-CVT-Getriebes wird stets über die Eingangswelle 12 eingeleitet, die beispielsweise gleichzeitig die Ausgangswelle des Kurbel-CVT-Getriebes ist.The advantage here is that via an interface 80 a power take-off directly on the output shaft 19 the direction of rotation reversal mechanism 10 can act, so that a power take-off can be provided in addition to the crank-CVT transmission. The torque of the crank CVT transmission is always on the input shaft 12 initiated, for example, at the same time is the output shaft of the crank-CVT transmission.

1010: DrehrichtungsumkehrmechanismusReverse rotation mechanism
1212: Eingangswelleinput shaft
1414: Differentialdifferential
1616: Differentialkorbdifferential carrier
1717: rechtes Radright wheel
1818: linkes Radleft wheel
1919: Ausgangswelleoutput shaft
2020: Schalteinrichtungswitching device
2121: Schaltmuffeshift sleeve
2222: Schaltmuffeshift sleeve
3030: DrehrichtungsumkehreinrichtungRotation direction reverser
3131: Zahnradgear
3232: Zwischenradidler
3333: Zahnradgear
3434: Zahnradgear
3535: Wellewave
3636: Zahnradgear
4040: Zugmitteltraction means
5050: DrehrichtungsumkehreinrichtungRotation direction reverser
5151: Planetenradplanet
5252: Hohlradring gear
6060: Parksperrenradparking brake wheel
7070: DrehrichtungsumkehreinrichtungRotation direction reverser
7171: Schaltverzahnungshift gearing
7575: Wellewave
7676: Zahnradgear
7777: Zahnradgear
7878: Zahnradgear
7979: Zahnradgear
8080: Schnittstelleinterface
RR: Rückwärtsfunktion/zweite DrehrichtungReverse function / second direction of rotation
DD: Vorwärtsfunktion/zweite DrehrichtungForward function / second direction of rotation
NN: Neutralpositionneutral position
PP: ParksperrenfunktionParking lock function

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1650071 A2 [0002]

Claims

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) for a crank-CVT transmission, comprising an input shaft ( 12 ), which is connected to the output shaft of the crank-CVT transmission, an output device ( 14 . 19 ) and a switching device ( 20 ) for switching between a first direction of rotation (D) and a second direction of rotation (R) of the output device ( 14 . 19 ), wherein further a direction of rotation reversing device ( 30 . 50 . 70 ) is provided, wherein the switching device ( 20 ), the input shaft ( 12 ) optionally directly with the output device ( 14 . 19 ) for obtaining the first direction of rotation (D) or the input shaft ( 12 ) with the output device ( 14 . 19 ) about the reversing direction ( 30 . 50 . 70 ) for achieving the second direction of rotation (R).

Direction of rotation reversing device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the direction of rotation reversing device ( 30 . 50 . 70 ) has a gear ratio deviating from -1.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the input shaft ( 12 ) is integral with the output shaft of the crank CVT transmission or non-rotatably connected thereto.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the output device of the basket ( 16 ) of a differential ( 14 ).

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the output device comprises an output shaft ( 19 ).

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the first direction of rotation the input shaft ( 12 ) with the output device ( 14 . 19 ) is directly connected to a transmission ratio of 1: 1.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device ( 20 ) is further adapted, optionally no connection between input shaft ( 12 ) and output device ( 14 . 19 ).

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of rotation reversing device ( 30 . 50 . 70 ) has a non-positive reversing device, preferably a friction clutch.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the direction of rotation reversing device ( 30 . 50 . 70 ) has a positive reversing device.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the direction of rotation reversing device ( 30 . 70 ) has a gear set.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the direction of rotation reversing device ( 50 ) has a planetary gear set and at a connection of the input shaft ( 12 ) with the output device ( 14 . 19 ) about the reversing direction ( 50 ) the input shaft ( 12 ) with the planetary gears ( 51 ) is in communication with fixed axes of rotation.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to claim 11, characterized in that the ring gear ( 52 ) of the planetary gear set with a basket ( 16 ) of a differential ( 14 ) is connected rotatably as output device.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device ( 20 ) a first shift sleeve ( 21 ) for connecting the output shaft ( 19 ) with the reversing device ( 30 . 50 . 70 ), and a second shift sleeve ( 22 ) in synchronism with the first shift sleeve ( 21 ) in the second direction of rotation (R) the direction of rotation reversing device ( 30 . 50 . 70 ) selectively with the output device ( 14 . 19 ) connects.

Direction of rotation reversal mechanism ( 10 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the switching device ( 20 ) a sliding sleeve ( 21 ), which is adapted to the input shaft ( 12 ) with the reversing device ( 30 . 50 . 70 ) and the direction reversing device ( 30 . 50 . 70 ) in the first direction of rotation position and the second direction of rotation position with the output device ( 14 . 19 ) connected is.

Drive device including a crank CVT transmission and a reversing direction mechanism according to any one of the preceding Claims.