Mehr und mehr gelingt es, stufenlos einstellbare Getriebe (CVT) für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere auch in Großserien, tauglich aus- zugestalten. Ein derartiges, stufenlos einstellbares Getriebe ist auch ein Ke- gelreibringgetriebe, und es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Kegel- reibgetriebe mit einem Rückwärtsgang bereit zu stellen.

Als Lösung schlägt die Erfindung ein Kegelreibringgetriebe mit einem hinter dem Abrieb vorgesehenem Rückwärtsgang in Reihe mit dem Kegelreibrillg- getriebe vor. Eine derartige Anordnung hat einerseits den Vorteil, dass das Kegelreibringgetriebe mit einem konstanten Drehsinn betrieben werden kann, was für das Kegelreibringgetriebe hinsichtlich seiner Ansteuerung bzw. hinsichtlich der Verstellung des Reibring vorteilhaft : ist. Darüber hin- aus ermöglicht diese Anordnung, auch den Rückwärtsgang stufenlos zu vari- ieren.

Im Sinne vorliegender Erfindung beziehen sich die Begriffe"in Reihe", vorne"'bzw. hinten"auf den KlaUSS in dem ein Kegelreibring umfas- senden Antriebsstrang. Insofern soll erfindungsgemäß der Rückwärtsgang in Reihe an der dem Motor in dem Antriebsstrang abgewandten Seite des Ke- gelreibringgetriebes vorgesehen sein.

Vorzugsweise vunfasst der Rückwärtsgang ein Umlaufgetriebe mit wenigs- tens einem umlaufenden Getriebegestell, welches wenigstens ein Getriebe- glied des Umlaufgetriebes lagert und wahlweise mit einem Gehäuse bzw. mit einem umlaufenden Getriebeglied festlegbar ist. Durch eine derartige Anordnung wird ein Rückwärtsgang bereitgestellt, der-je nach Erfordernis- sen-auch während der Rotation des Antriebes, also auch während der Ro- tation des Kegelreibringgetriebes, geschaltet werden kann, in dem das um- laufende Getriebeglied entsprechend wahlweise festgelegt wird, wobei ein derartiges Festlegen durch geeignete Kupplungen bzw. Synchronisationen entsprechend schonend durchgeführt werden kann. Eine derartige Um- schaltmöglichkeit ist insbesondere an die Erfordernisse eines Kegelreibring- getriebes angepasst, welches seinerseits lediglich in rotierendem Zustand in seinem Übersetzungsverhältnis variiert werden kann.

Der Rückwärtsgang kann insbesondere ein Planetengetriebe mit Planeten, Sonnenrad und Außenrad umfassen, von denen ein erstes Getriebeglied mit dem Abtrieb des Kegelreibringgetriebes und ein zweites Getriebeglied mit dem Abtrieb der Gesamtanordnung aus Kegelreibringgetriebe und Rück- wärtsgang wirkverbunden ist, während das dritte Getriebeglied bezüglich eines Gehäuses wenigstens hinsichtlich eines Freiheitsgrades festlegbar ist.

Ein Planetengetriebe hat die vorteilhafte Eigenschaft, dass bei Festlegung eines der Getriebeglieder-Außenrad, Sonnenrad, Planeten, wobei letztere ihre Eigenrotationsfähigkeit vorteilhafterweise beibehalten sollten-jeweils die anderen Getriebeglieder weiter umlaufen können und entsprechend der hieraus resultierenden Übersetzungsverhältnisse miteinander wechselwirken.

Insbesondere bedingt ei entsprechendes Festlegung eines Getriebegliedes wenigstens hinsichtlich eines Freiheitsgrades eine substantielle Änderung der Relativgeschwindigkeiten zwischen den restlichen beiden Getriebeglie- dem, sodass diese Änderung der Relativgeschwindigkeit zur Ansteuerung des Rückwärtsganges genutzt werden kann.

Letzteres lässt sich insbesondere dadurch gewährleisten, dass das dritte Ge- triebeglied die Planeten sind. Sind bei einem Planetengetriebe die Planeten an sich in ihrem rotatorischen Freiheitsgrad um das entsprechende Sonnen- rad festgelegt, so folgt unmittelbar eine Drehrichtungsumkehr zwischen dem Außenrad und dem Sonnenrad, wodurch ein entsprechender Rückwärtsgang umgesetzt werden kann, wenn bei entsprechend mitlaufendem Planeten der jeweilige Vorwärtsgang realisiert wird, wobei-gegebenenfalls-durch das Planetengetriebe Übersetzungsverhältnisse in geeigneter Weise gewählt werden können.

Die Gesamtanordnung aus Kegelreibringgetriebe und Rückwärtsgang baut besonders kompakt, wenn das erste Getriebeglied von einem mit dem Ab- triebskegel des Kegelreibringgetriebes umlaufenden Ritzel angetrieben wird.

Eine derartige Anordnung gewährleistet einen unmittelbaren und direkten <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Kr aft-bzw. Irelanomentfluss zwischen Kegelreibringgetriebe und Rück- wärtsgang, sodass die Gesamtanordnung äußerst kompakt und damit insbe- sondere für moderne Kraftfahrzeuge äußerst wirtschaftlich baut.

Hinsichtlich letzterer Anfordenmg kann es kumulativ bzw. alternativ vorteil- haft sein, wenn das zweite Getriebeglied mit dem umlaufenden Gestell eines

Differentials verbunden umläuft. Insbesondere im Zusammenhang mit dem Einsatz in einem Kraftfahrzeug kann hierbei das Hauptdifferential vorteilhaft genutzt werden, sodass der Rückwärtsgang unmittelbar und direkt in das Differential integriert wird, wobei insbesondere im Zusammenhang mit ei- nem Kegelreibringgetriebe unabhängig von der antriebsseitigen Ausgestal- tung des Rückwärtsganges eine kompakte Bauweise resultiert.

Insbesondere hinsichtlich des Nonnalbetriebes ist es vorteilhaft, wenn das erste und das zweite Getriebeglied miteinander festlegbar sind. Je nach kon- kreter Ausgestaltung der Schaltprozesse hinsichtlich des Rückwärtsganges kann eine derartige Verstellung auch anderweitig vorteilhaft genutzt werden, um einen gewünschten Betriebszustand des Planetengetriebes zu fixieren.

Dadurch, dass das erste und das zweite Getriebeglied miteinander festlegbar sind, wird ein unmittelbarer Kraftfluss über das Planetengetriebe sicherge- stellt, sodass in diesem Betriebszustand das Planetengetriebe im Wesentli- chen verlustfrei arbeitet und insbesondere hinsichtlich eines Vorwertsganges die Gesamtanordnung mit einem äußerst hohem Wirkungsgrad arbeitet.

Vorzugsweise ist die wahlweise Festlegung des dritten Getriebes sowie der beiden ersten Getriebeglieder entsprechend gekoppelt, sodass das Planeten- getriebe in seinen Zuständen jeweils betriebssicher umläuft :. Diesbezüglich ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das erste bzw. zweite Getriebeglied durch das Außenrad bzw. Sonnenrad des Planetengetriebes und das dritte Getriebeglied durch die Planeten gebildet wird, da hierdurch das notwendige Zusammenspiel zwischen den Getriebegliedem auf sehr einfache und kom- pakte Weise realisiert werden kann. Dieses gilt insbesondere dann, wenn

das zweite Getriebeglied unmittelbar mit dem umlaufenden Gestell eines Differenzials verbunden bzw. einstückig mit diesem ausgebildet ist und/oder das erste Getriebeglied unmittelbar von einem mit dem Abtriebskegel ver- laufenden Ritzel angetrieben wird. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Gesamtanordnung insbesondere bei herkömmlichen Kraftfahrzeugantrie- ben, welche bedingt durch die hohen Stückzahlen und Variationen in den komplementären Kraftfahrzeugklassen jeweils mit gleichsinnigen Antrieben ausgestaltet sind, zu einem außergewöhnlich kompakten und damit preis- günstigen und auch bei Kleinstfahrzeugen einsetzbaren Getrieben führen.

Zum Festlegen, beispielsweise des umlaufenden Getriebegestells bzw. der Planeten oder des dritten Getriebegliedes bezüglich des Gehäuses hinsicht- lich eines Freiheitsgrades, können die verschiedensten Arten, wie Reib-oder Formschlussverbindungen für eine derartige Festlegung vorteilhaft zur An- wendung kommen. Insbesondere als vorteilhaft haben sich erwiesen Reib- schlussverbindungen, die einen fließenden Übergang ermöglichen, der-je nach konkreter Ausgestaltung-sogar ein Einschalten des Rückwärtsganges während der Rotation ermöglicht. Letzteres ist jedoch wegen der verhält- nismäßig hohen Kräfte und Reibungsverlusten nicht bei jeder Anwendungs- form vorteilhaft, sodass insbesondere eine Anfahrkupplung zwischen Motor und dem Kegelreibringgetriebe in derartigen Fällen vorteilhaft sein kann.

Zum Festlegen eignen sich-je nach konkretem Anwendmgsfall-Kupplm- gen, auflaufende Bremsen, Synchronisierungen und ähnliche Anordnungen, wie sie an sich im Zusammenhang mit altbekannten Getrieben gang und ge- be sind.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung erläutert, in welcher dargestellt ist, in Figur 1 eine erste Anordnung aus Kegelreibringgetriebe und Rück- wärtsgang und Figur 2 eine zweite Anordnung aus Kegelreibgetriebe und Rückwärts- gang.

Die in den Figuren l und 2 dargestellten Anordnungen tunfassen jeweils ein Kegelreibringgetriebe 1 und einen hiennit in Reihe geschalteten Rückwärts- gang 2. Bei diesen Ausführungsbcispielen sind die Kegelreibringgetriebe 1 an sich im Wesentlichen identisch aufgebaut und weisen jeweils einen Ein- gangskegel 3 und einen Ausgangskegel 4 auf, die axial parallel, aufeinander zugerichtet angeordnet sind und zwischen denen ein Reibring 5 in einem Spalt 6 verlagerbar ist, sodass in Abhängigkeit von der Position des Reibrin- ges 5 ein variables Übersetzungsverhältnis eingestellt werden kann. Der Reibring 5 umgreift bei diesen Ausführungsbeispielen den Antriebskegel 3, während der Abtriebskegel 4 ein Abtriebsritzel 7 trägt. Es versteht sich, dass je nach konkreter Ausgestaltung die Kegelreibringgetriebe auch abweichend ausgebildet sein können.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur l kämmt das Abtriebsritzel 7 un- mittelbar mit einer Baugruppe 8, welche das Sonnenrad 9 eines Planetenge- triebes 10 trägt. Auch die in Figur 2 dargestellte Anordnung vunfasst ein Pla- netengetriebe 11 mit einem Sonnenrad 12, welches von dem Abtriebsritzel 7

angetrieben wird. Dieses erfolgt über einen Riemen 13 und ein mit dem Sonnenrad 12 umlaufendes Rad 14. Als Riemen 13 können sämtliche be- kannten Riemen-bzw. Kettenanordntmgen, durch welche eine ausreichend betriebssichere Kraftübertragung dauerhaft gewährleistet werden kann, zur Anwendung kommen.

Beide Planetengetriebe 10 und 11 weisen jeweils Planetenräder 15 bzw. 16 auf, die einerseits mit dem jeweiligen Sonnenrad 9 bzw. 12 und andererseits mit einem jeweiligen Außenrad 17 bzw. 18 kämmen.

Bei der Ausführungsfonn nach Figur 1 ist das Außenrad 17 unmittelbar mit dem umlaufenden Gestell 19 eines Differentials 20 verbunden. Insofern liegt bei dieser Anordnung das Planetengetriebe 10 und somit der Rückwärtsgang 2 unmittelbar auf dem Differenzial 20. Diese Anordnung erweist sich aus diesem Grunde als außerordentlich kompakt in ihrer Bauweise und extrem hoch in ihrem Wirkungsgrad, da die Zahl der Getriebeglieder im Antriebs- strang minimiert ist. Es versteht sich, dass ein unmittelbar auf dem Differen- tial 20 angeordneter Rückwärtsgang 2 auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung wegen der kompakten Bauweise vorteil- haft ; ist. Im übrigen ist eine Anordnung, bei welcher das Abtriebsritzel 7 un- mittelbar mit einem Eingangsrad eines Rückwartsgangs känlmt tmd das Ausgangsrad des Rückwärtsgang§ direkt mit dem umlaufenden Gestell eines Differenzials verbunden ist, wegen der durch ein Kegelreibringgetriebe be- dingten Richtungsumkehr für gängige Kraftfahrzeugsmotoren vorteilhaft, da

eine derartige Anordnung nur eine minimale Anzahl an Getriebegliedern ver- langt und somit einen äußerst hohen Wirkungsgrad aufweist.

Bei der Ausfülzrtungsform nach Figur 2 hingegen ist das Außenrad 18 mit einem Abtriebsrad 21 verbunden und läuft mit diesem tun, welches seiner- seits mit dem umlaufenden Gestell 22 eines Differentials 23 kämmt. Die hierdurch bedingte Richtungsumkehr wird durch die Riemenanordnung 13 kompensiert, wobei bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 der Rück- wärtsgang auf einer bzw. um eine Zwischenwelle 24 angeordnet ist. Eine Anordnung auf der Zwischenwelle 24 hat gegenüber der in Figur 1 vorge- schlagenen Anordnung unmittelbar auf dem Differential 20 den Vorteil, dass die Gesamtanordnung nach Figur 2 flexibler in ihrer räumlichen Anordnung ausgestaltet werden kann. Dieses ist insbesondere für Umgebungen vorteil- haft, bei denen durch dritte Baugruppen die Raumverhältnisse unmittelbar in der Nähe des Differentials begrenzt sind. Es versteht sich, dass die Anord- nung des Rückwärtsgangs auf einer Zwischenwelle 24-insbesondere auch wegen des hierdurch bedingten Drehrichttmgswechsels-auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung vorteilhaft ist. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn Kegelreibringgetriebe im Zusammenspiel mit ausländischen Motoren, die einen gegenläufigen Drehrichtungssinn haben, zur Anwendung kommen sollen. In denartigen Fällen kann auf die Riemen- anordnung 13 verzichtet werden und das Ritzel 7 mit dem Kranz 14 käm- men. Desweiteren kann es vorteilhaft sein, wenn der Abtriebskegel 4 umnit- telbar auf der Welle 24 angeordnet ist, sodass auf ein separates Abtriebsrit- zel 7 sowie die Riemenanordnung 13 zur Gänze verzichtet werden kann.

Es ist dem Fachmann darüber hinaus unmittelbar einsichtig, dass der Antrieb von dem Kegelreibringgetriebe 1 ausgehend statt über die Sonnenräder 9 bzw. 12 auch über die Außenräder 17 bzw. 18 bzw. über andere Getriebe- glieder des Rückwärtsganges erfolgen kann. Ebenso muss nicht zwingend der Abtrieb des Rückwärtsganges über die Außenräder 17 bzw. 18 erfolgen.

Vielmehr können hierzu auch die Sonnenräder bzw. andere Getriebeglieder genutzt werden.

Damit die in Figuren 1 und 2 dargestellten Ausftüiningsbeispiele betriebssi- cher ihre Zustände"vorwärts"bzw."rückwärts"einhalten können, sind je- weils Festlegesysteme vorgesehen, mit denen ein Getriebeglied und zwar bei diesen Ausführtungsbeispielen ein mit den Planeten umlaufendes Gestell 25 bzw. 26, an welchem die Planeten 15 bzw. 16 gelagert sind, starr festlegbar ist. Des weiteren sind Festlegesysteme vorhanden, die ein Festlegen zweier Getriebeglieder des jeweiligen Planetengetriebes 10 bzw. 11 untereinander ermöglichen. Hierbei werden bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 Sonnenrad 9 und Außenrad 17 und bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 Außenrad 18 und umlaufendes Gestell 26 der Planeten 16 wahlweise mit- einander festgelegt.

Zum Festlegen der Getriebeglieder am Gehäuse bzw. untereinander können verschiedene Festlegesysteme, wie Kupplungen, auflaufenden Bremsen bzw.

Synchronisierungen zur Anwendung kommen. Hiervon sind drei beispielhaft bei den dargestellten Ausfuhrungsbeispielen vorgesehen, wobei diese, je nach konkreten Anforderungen, ohne weiteres ausgetauscht werden können.

Bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 1 wird das Gestell 25 der Planeten 15 mittels einer elektromagnetischen Bremse 27, welche ein Bremsritzel 28 wahlweise bremsen kann, welches seinerseits mit dem Gestell 25 der Plane- ten 15 kämmt. Soll somit bei dieser Anordnung die Drehrichtung geändert werden, so wird die Bremse aktiviert, sodass in dem Maße, in dem das Ge- stell 25 gegenüber dem Sonnenrad 9 und dem Außenrad 17 verlangsamt wird, die Fahrt bzw. Drehzahl des Abtriebs abnimmt bis sie schließlich zum Stillstand kommt und dann die Richtung wechselt.

Das Festlegen von Außenrad 17 und Sonnenrad 9 erfolgt über eine Bremse 29, wobei hierdurch auch die Planetenräder 15 bezüglich Außenrad 17 und Sonnenrad 9 festgelegt werden. Da in diesem Zustand das Planetengetriebe 10 äußerst verlustarm läuft, ist dieser Zustand vorzugsweise als Vorwärts- gang gewählt, wobei es unmittelbar ersichtlich ist, dass eine der Bremse 29 entsprechende Bremse auch beispielsweise zwischen Gestell 25 und Son- nenrad 9 und/oder Außenrad 17 vorgesehen sein kann. Ebenso kann es aus- reichen, die Planeten 15 lediglich an ihrer Rotation bezüglich des Gestells 25 zu hindern, um das Planetengetriebe 10 an sich entsprechend still zu legen und als Ganzes umlaufen zu lassen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 erfolgt das wahlweise Festlegen über eine Synchronisation 30, mittels welcher das die Planeten 16 tragende und mit diesen umlaufende Gestell 26 wahlweise mit dem Außenrad 18 oder bezüglich eines feststehenden Rades 31, welches bei diesem Ausführungs- beispiel am Gehäuse 32 festgelegt ist, synchronisiert werden kann. Die hier-

bei auftretenden Mechanismen entsprechen den Mechanismen, wie sie be- reits des Ausführungsbeispieles in Figur 1 erläutert wurden, wobei es sich versteht, dass das Gestell 26 auch mit dem Sonnenrad 12 statt mit dem Au- ßenrad 18 synchronisiert werden kann.