DE102008006024A1

DE102008006024A1 - Wahlweise steuerbare Schwinghebel-Freilaufkupplung

Info

Publication number: DE102008006024A1
Application number: DE102008006024A
Authority: DE
Inventors: John William Wayne Kimes
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2028-01-26
Also published as: DE102008006024B4; CN101240821A; CN101240821B; US8491439B2; GB2446492B; GB0801200D0; US20080185253A1; GB2446492A

Abstract

Freilaufkupplung, aufweisend einen ersten Ring (46) mit ersten Aussparungen (80), die im Abstand voneinander um eine Achse (30) angeordnet sind, ersten Schwinghebeln (82), die in den jeweiligen ersten Aussparungen (80) angeordnet sind, ersten Federn (86), welche die jeweiligen ersten Schwinghebel (82) vorspannen, um diese in die jeweiligen ersten Aussparungen (80) zu schwenken, und ersten Nuten (68), die um die Achse (30) angeordnet sind, einen zweiten Ring (50) mit zweiten Aussparungen, die im Abstand voneinander um die Achse (30) angeordnet sind, zweiten Schwinghebeln (62), die in den jeweiligen zweiten Aussparungen angeordnet sind und von denen wenigstens einer mit einer der ersten Nuten (68) des ersten Ringes (46) in Eingriff zu bringen ist, zweiten Federn (66), welche die jeweiligen zweiten Schwinghebel (62) in Richtung zu dem Eingriff mit den jeweiligen ersten Nuten (68) vorspannen, und zweiten Nuten (70), die um die Achse (30) angeordnet sind, wobei wenigstens einer der ersten Schwinghebel (82) mit wenigstens einer der zweiten Nuten (70) in Eingriff zu bringen ist, und ein Steuerelement (98), das um die Achse (30) bewegbar ist, um abwechselnd zu verhindern, dass die ersten Schwinghebel (82) mit den zweiten Nuten (70) in Eingriff gelangen, und zu ermöglichen, dass die ersten Schwinghebel (82) mit den zweiten Nuten (70) in Eingriff gelangen.

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Kupplung, die eine Antriebsverbindung zwischen Bauteilen erzeugt, wenn deren Relativdrehung in der einen Richtung stattfindet, und freiläuft, wenn die Relativdrehung in der entgegengesetzten Richtung stattfindet. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einweg- oder Freilaufkupplung mit Schwinghebeln, welche in Reaktion auf eine wählbare Betätigung ein- und ausrücken.
Herkömmliche Einwegkupplungen zum Erzeugen einer Einweg-Antriebsverbindung zwischen Innen- und Außenlaufringen der Kupplung weisen Mitnehmer oder Rollen zum antreibbaren Verbinden der Laufringe und der Bauteile einer mit den Laufringen verbundenen mechanischen Anordnung auf. Derartige Kupplungen werden im Allgemeinen im Antriebsstrang oder Endantrieb eines Kraftfahrzeuges verwendet. Einwegkupplungen arbeiten in vielen Fällen zufriedenstellend, jedoch erfordern bestimmte Anwendungen, wie jene, bei denen von der Kupplung große Drehmomente übertragen werden, oder jene, die nur eine kleinen Raum für die Kupplung vorsehen, andere Einwegkupplungen als die herkömmliche Kupplung des Mitnehmer- oder Rollentyps, um die gewünschten Anforderungen zu erfüllen.
Herkömmliche Einwegkupplungsanordnungen weisen wenigstens einen Mitnehmer oder eine Rolle auf, welche(r) zwei genutete oder ausgesparte Laufringe gegeneinander in der einen Drehrichtung antreibbar verriegelt und ermöglicht, die Laufringe in der anderen Richtung frei zu drehen. Einwegkupplungsanordnungen des Schwinghebel- und Mitnehmertyps können die Drehmomentkapazität für eine bestimmte Gehäusegröße im Vergleich zu jener einer Kupplung des Rollentyps erhöhen, jedoch sind sie im Allgemeinen durch die Größe der von dem Kontakt der Schwinghebel oder Mitnehmer mit den Laufringen verursachten Kontakt- oder Lagerbelastungen in der Drehmomentübertragungskapazität begrenzt.
Um diese und andere Schwierigkeiten zu bewältigen, weist eine im US-Patent 5,070,978 beschriebene Einweg-Freilaufkupplung ein Antriebselement und ein Antriebselement auf, welche zur Drehung im und entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um eine gemeinsame Achse montiert sind. Das Antriebselement weist senkrecht zu der gemeinsamen Achse eine ebene Antriebsfläche auf, welche mit einer Antriebsquelle zum Drehen der ebenen Antriebsfläche entweder im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verbunden ist. Das Abtriebselement weist eine ebene Abtriebsfläche auf, die in enger Nähe und gegenüberliegend zu der Antriebsfläche positioniert ist. Die Antriebs- und Abtriebselemente sind über eine Reihe von Ausnehmungen in einer der Antriebsflächen und eine Mehrzahl von zusammenwirkenden Stützen, die von der anderen Fläche getragen werden, miteinander gekuppelt, so dass, wenn das Antriebselement entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn angetrieben wird, das Antriebselement das Abtriebselement mit diesem antreibt. Wenn das Antriebselement im Uhrzeigersinn angetrieben wird, treibt es nicht das Abtriebselement an, sondern dreht sich frei relativ zu dem Antriebselement. Die Knickfestigkeit der Stütze, welche die Torsionslast zwischen den Laufringen überträgt, ist ein wichtiger Faktor bei der Gestaltung.
Das US-Patent 5,954,174 offenbart eine Ratschen-Einwegkupplungsanordnung, die einen Innenring mit Nuten, einen Außenring mit Ausnehmungen, und Schwinghebel aufweist, die in den Ausnehmungen angeordnet sind, um in die Nuten einzugreifen. Die Schwinghebel weisen einen Schwenkkeil auf, welcher mit einer Spitze oder Aussparung in den Ausnehmungen in dem Außenring zusammenpasst, um den Schwinghebel in der Ausnehmung zu positionieren. Der Schwerpunkt jedes Schwinghebels ist derart gelegen, dass der Schwinghebel dazu tendiert, mit einer Nut in dem Innenring in oder außer Eingriff zu gelangen. Eine Feder wird verwendet, um an jedem Schwinghebel eine Kippkraft bereitzustellen, die dazu bestimmt ist, einen Eingriff des Schwinghebels mit einer Nut zu erzeugen.
Herkömmliche Einwegkupplungen entwickeln relativ große Ringspannungen in den Laufringen, wenn ein Drehmoment von der Kupplung übertragen wird. Daher sind die Laufringe von herkömmlichen Einwegkupplungen aus Lagerstahl geformt, um der wirkenden Ringspannung standzuhalten. Da die in den oben genannten US-Patenten offenbarten Kupplungen beim Betrieb relativ gering wirkende Ringspannungen entwickeln, können diese Kupplungen aus Sintermetall geformt werden. Kupplungen aus Sintermetall können eventuell mit relativ geringen Kosten im Vergleich zu den Kosten zum Formen und Herstellen einer herkömmlichen Kupplung aus Edelstahl erzeugt werden, vorausgesetzt, dass eine aufwendige Bearbeitung vermieden wird.
Die in den oben genannten US-Patenten beschriebenen Kupplungen erfordern jedoch eine erhebliche Bearbeitung der aus Sintermetall geformten Bauteile. Ein übermäßiges inneres Spiel, welches ein Geräusch mit unzumutbaren Pegeln erzeugen kann, ist bei diesen Kupplungen unter bestimmten Betriebsbedingungen ein potentielles Problem.
In einem Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug gelangen hydraulisch betätigte Reibungskupplungen und Reibungsbremsen in und außer Eingriff, um einen Bereich von Übersetzungsverhältnissen zu erzeugen, welche das Fahrzeug mit relativ hohem Drehmoment und geringer Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Stand beschleunigen und anschließend das Fahrzeug auf Schnellstraßengeschwindigkeit bei niedrigem Drehmoment halten. Häufig enthält das Getriebe eine Langsam-Rückwärtsbremse, welche abwechselnd einen Planetenradträger gegen Drehung während des Betriebs im ersten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang hält und in allen anderen Gängen zum Drehen freigibt. Eine Einwegkupplung könnte die Funktion einer hydraulisch betätigten Langsam-Rückwärtsbremse mit geringen Kosten und geringer Komplexität erzeugen, wie durch Erzeugen von nichtsynchronen Gangwechseln zwischen dem ersten und dem zweiten Gang und zwischen dem ersten Gang und dem Rückwärtsgang, jedoch sollte eine Einwegkupplung wählbar betätigt werden, um diese Funktionen durchzuführen.
Daher besteht ein Bedarf an einer kostengünstigen und zuverlässigen Einwegkupplung, die leicht aus Sintermetall zu formen ist und gesteuert werden kann, um den Betriebsbereich zu erzeugen, der in Reaktion auf eine wählbare und koordinierte Betätigung mit anderen Getriebefunktionen erforderlich ist. Die Kupplung sollte einen geringen Raum einnehmen, das Geräusch beim Betrieb minimieren und wenig oder gar keine Bearbeitung benötigen. Vorzugsweise sollte die gewünschte Kupplung Merkmale aufweisen, die ihre Montage in einem Antriebssystem erleichtern.
Gemäß der Erfindung weist eine Freilaufkupplung einen ersten Ring mit ersten Aussparungen, die im Abstand voneinander um einer Achse angeordnet sind, ersten Schwinghebeln, die in den jeweiligen ersten Aussparungen angeordnet sind, ersten Federn, welche die jeweiligen ersten Schwinghebel vorspannen, um diese in die jeweiligen ersten Aussparungen zu schwenken, und ersten Nuten auf, die um die Achse angeordnet sind. Ein zweiter Ring weist zweite Aussparungen, die im Abstand voneinander um die Achse angeordnet sind, zweite Schwinghebel, die in den jeweiligen zweiten Aussparungen angeordnet sind und von denen wenigstens einer mit einer der ersten Nuten in Eingriff zu bringen ist, zweite Federn, welche die jeweiligen zweiten Schwinghebel in Richtung zu dem Eingriff mit den jeweiligen ersten Nuten vorspannen, und zweite Nuten auf, die um die Achse angeordnet sind, wobei wenigstens einer der ersten Schwinghebel mit wenigstens einer der zweiten Nuten in Eingriff zu bringen ist. Ein Steuerelement bewegt sich um die Achse, um abwechselnd zu verhindern, dass die ersten Schwinghebel mit den zweiten Nuten in Eingriff gelangen, und zu ermöglichen, dass die ersten Schwinghebel mit den zweiten Nuten in Eingriff gelangen.
Die Form der Aussparungen, welche die Schwinghebel aufnehmen, erfordert keine zusätzlichen Bearbeitungsvorgänge für irgendeinen Zweck, wodurch Verdichtungsmittel und Anit-Verdichtungsmittel in den Sintermetallbauteilen vermieden werden. Die Bauteile der Kupplung, die aus Sintermetall geformt sind, benötigen keine Bearbeitung nach dem Formen.
Die Anzahl der Nuten für einen bestimmten Durchmesser ist größer als bei anderen Einwegkupplungen, wodurch das Spiel bedeutend reduziert wird. Die Gestaltung führt selbst zu einer einfachen Anordnung infolge ihrer Konfiguration.
Eine Freilauf- oder Einwegkupplung gemäß der Erfindung weist einen Ring oder eine Scheibe, welche(r) mit Nuten versehen ist, eine Schwinghebelscheibe, die mit Aussparungen versehen ist, die im winkligen Abstand voneinander um eine Achse angeordnet sind und jeweils ein offenes axiales Ende aufweisen, und eine Fläche auf, welche die jeweilige Aussparung an einem dem offenen axialen Ende jeder Aussparung gegenüberliegenden Ende schließt. Ein Schwinghebel ist in der jeweiligen Aussparung zur Bewegung in Richtung des Eingriffs und Außereingriffs mit bzw. von einer Nut in der Scheibe angeordnet. An der Schwinghebelscheibe sind Federn abgestützt, welche die jeweiligen Schwinghebel in Richtung zu dem Eingriff mit einer Nut vorspannen.
Jede Aussparung ist an dem einen axialen Ende geschlossen, um eine strukturelle Kontinuität, Steifigkeit und Festigkeit zu schaffen, um die Kräfte aufzunehmen, die aus dem Eingriff der Schwinghebel mit den Nuten resultieren, wenn die Kupplung eingerückt ist.
Eine Betätigungseinrichtung, die an Steuerelementen befestigt ist, betätigt die Steuerelemente, um die Bewegung der Schwinghebel zu steuern. Eine Summiervorrichtung, die an der Betätigungseinrichtung befestigt ist, kann eine erste Kraft, die eine erste Statusbedingung darstellt, und eine zweite Kraft ausüben, die eine zweite Statusbedingung darstellt. Die Betätigungseinrichtung betätigt die Steuerelemente, um den Eingriff der Schwinghebel mit den zweiten Nuten zu verhindern, wenn die erste und die zweite Kraft gleichzeitig auf die Summiervorrichtung ausgeübt werden.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 einen Seitenquerschnitt eines Ravigneaux-Getriebesatzes für ein Automatikgetriebe;
2 eine Seitenansicht der Einwegkupplung aus 1;
3 eine Vorderansicht des Innenringes der Einwegkupplung;
4 eine Vorderansicht des anderen Ringes der Einwegkupplung;
5 eine Vorderansicht des Innenringes und der Betätigungsvorrichtung, die in dem anderen Ring der Einwegkupplung installiert ist; und
6 eine elektrohydraulische Steuereinrichtung 100 zum Betätigen der Kupplungsbetätigungseinrichtung.
Mit Bezug auf 1 weist eine in einem Getriebegehäuse 12 angeordnete Planetengetriebeanordnung 10 des Ravigneaux-Typs ein erstes Sonnenrad 14, das über eine Keilverzahnung 16 mit einer Drehwelle 18 verbunden ist, ein zweites Sonnenrad 20, das über eine Keilverzahnung 22 mit einer Drehwelle 24 verbunden ist, und einen Planetenradträger 26 auf, welcher drehbar abgestützt ist und lange Planetenräder 28 aufweist, die jeweils im winkligen Abstand um eine Längsachse 30 angeordnet, an dem Planetenradträger 26 abgestützt und mit dem Sonnenrad 14 in Eingriff sind. Die Planetengetriebeanordnung 10 weist einen Satz kurze Planetenräder (nicht gezeigt), die jeweils im winkligen Abstand um die Längsachse 30 angeordnet, an dem Planetenradträger 26 abgestützt und mit dem Sonnenrad 20 und den langen Planetenrädern 28 in Eingriff sind. Die Getriebeanordnung 10 weist ferner ein Hohlrad (nicht gezeigt) auf, das die langen Planetenräder 28, die kurzen Planetenräder und die Sonnenräder 14, 20 umschließt und mit den langen Planetenrädern 28 in Eingriff ist.
Der Planetenradträger 26 weist eine erste Scheibe 32, die mit axialen ersten Öffnungen 34 versehen ist, eine zweite Scheibe 36, die axial im Abstand von der ersten Scheibe 32 angeordnet und mit axialen zweiten Öffnungen 38 versehen ist, die zu den ersten Öffnungen 34 ausgerichtet sind, und Planetenradachsen 40 auf, die an dem Planetenradträger 26 abgestützt sind und sich jeweils axial durch eine der ersten und der zweiten Öffnungen 34, 38 erstrecken. Zwischen der Außenfläche einer jeweiligen Planetenradachse 40 und der Innenfläche eines entsprechenden langen Planetenrades 28 sind Lager 42, 43 montiert, welche die langen Planetenräder 28 an den Planetenradachsen 40 drehbar abstützen.
Das Getriebegehäuse 12 ist an einer Innenfläche mit einer axialen Keilverzahnung 42 versehen, welche mit einer äußeren Keilverzahnung 44 in Eingriff steht, die am Umfang eines Ringes 46 einer Schwinghebel-Einwegkupplung 48 ausgebildet ist. Ein Innenring 50 der Kupplung 48 ist in einer ringförmigen Ausnehmung 52 aufgenommen, welche durch eine radiale Wand 54 des Innenringes 50 axial geschlossen ist. Der Innenring 50 der Kupplung 48 weist einen Verbindungsring 56 auf, welcher sich axial erstreckt und an seinem radial äußeren Umfang mit einer axialen Außenkeilverzahnung 58 versehen ist. Die benachbarte zweite Scheibe 36 des Planetenradträgers 26 weist eine Scheibe 60 auf, welche sich axial in Richtung zu der Kupplung 48 erstreckt und an ihrem radial inneren Umfang mit einer axialen Innenkeilverzahnung versehen ist, die in die Außenkeilverzahnung 58 des Innenringes 50 der Kupplung 48 eingreift. Auf diese Weise ist der Planetenradträger 26 kontinuierlich mit dem Innenring 50 der Kupplung 48 antriebsverbunden.
Mit Bezug auf 3 weist der Innenring 50 der Kupplung 48 eine Reihe von Aussparungen, die an dem radial inneren Umfang ausgebildet und im winkligen Abstand voneinander um die Längsachse 30 angeordnet sind, eine Reihe von inneren Schwinghebeln 62, die in den jeweiligen Aussparungen angeordnet sind, Federausnehmungen 64, die in den jeweiligen Aussparungen ausgebildet sind, und Druckfedern 66 auf, die in den jeweiligen Federausnehmungen 64 angeordnet sind und die jeweiligen Schwinghebel vorspannen, um diese in Richtung radial nach innen zu der Längsachse 30 in den Eingriff mit Nuten 68 zu schwenken, die in dem Ring 46 der Kupplung 48 ausgebildet sind. Der radial äußere Umfang des Innenringes 50 ist mit einer Reihe von Nuten 70 versehen.
Wie in 4 gezeigt, weist der Ring 46 eine Reihe von Aussparungen 80 auf, die im winkligen Abstand voneinander um die Längsachse 30 angeordnet sind und an einem radial inneren Umfang benachbart zu der ringförmigen Ausnehmung 52 liegen, welche den Innenring 50 aufnimmt, wenn die Kupplung montiert ist, wie in 5 gezeigt ist. Der Ring 46 weist ferner eine Reihe von äußeren Schwinghebeln 82, die in den jeweiligen Aussparungen 80 angeordnet sind, Federausnehmungen 84, die in jeder Aussparung 80 ausgebildet sind, und Druckfedern 86 auf, die in den jeweiligen Federausnehmungen 84 angeordnet sind und die jeweiligen Schwinghebel 82 vorspannen, um diese in Richtung radial nach innen zu der Längsachse 30 in den Eingriff mit den Nuten 70 zu schwenken, die in dem Innenring 50 ausgebildet sind. Der radial äußere Umfang eines Ringes 90 des Ringes 46 ist mit der Reihe von Nuten 68 versehen, mit welchen die Schwinghebel 62 des Innenringes 50 in Eingriff gebracht werden.
Wie in den 1, 2, 4 und 5 gezeigt, wird die Kupplung 46 von einer Betätigungseinrichtung 94, wie einem Elektromagneten und/oder einem Hydraulikventil, gesteuert. Ein Arm, der sich von der Betätigungseinrichtung 94 erstreckt, trägt eine Reihe von Steuerelementen oder Blättern 98, die im winkligen Abstand voneinander um die Längsachse 30 angeordnet sind und radial zwischen den Nuten 70 an dem radial äußeren Umfang des Innenringes 50 und dem radial inneren Umfang des Ringes 46 liegen. Die Betätigungseinrichtung 94 bewegt den Arm senkrecht zu der Längsachse 30 und die Blätter 98 winklig um die Längsachse 30.
Wenn die Betätigungseinrichtung 94 die Blätter 98 aus ihrer Position in den 4 und 5 um eine kurze winklige Distanz entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn bewegt, ermöglichen die Blätter ein Schwenken der Schwinghebel 82 in Richtung zu dem Innenring 50, und die Federn 86 bewirken, dass die Schwinghebel 82 im Uhrzeigersinn schwenken, wodurch wenigstens einer der Schwinghebel 82 mit wenigstens einer der Nuten 70 in dem Innenring 50 in Eingriff gebracht wird, so dass der Planetenradträger 26 durch den Kraftübertragungspfad, der die Scheibe 36, die Keilverzahnungen 58, 62, den Verbindungsring 56 des Innenringes 50, die Nuten 70, die Schwinghebel 82, den Ring 46 und die Keilverzahnungen 44, 42 umfasst, an dem Getriebegehäuse 12 gegen Drehung gehalten wird.
Wenn die Betätigungseinrichtung 94 die Blätter 98 aus ihrer Position in den 4 und 5 im Uhrzeigersinn bewegt, um die Aussparungen 80 an dem Ring 46 abzudecken, bewirken die Blätter 98, dass die Schwinghebel 82 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn in die Aussparungen 80 schwenken, und verhindern, dass die Schwinghebel 82 in den Eingriff mit einer der Nuten 70 an dem Innenring 50 schwenken. Dieser Vorgang ermöglicht dem Planetenradträger 26 eine freie Drehung um die Längsachse 30, wenn nicht wenigstens einer der inneren Schwinghebel 62 an dem Innenring 50 in eine der Nuten 68 an dem Ring 46 eingreift. Die Betätigungseinrichtung 94 arbeitet in Reaktion auf ein Befehlssignal von einem Steuerungssystem, um den Planetenradträger 26 abwechselnd gegen Drehung zu halten oder den Planetenradträger 26 freizugeben, damit er sich entsprechend dem Eingriff der Schwinghebel 62 mit den Nuten 68 drehen kann.
Wenn die Betätigungseinrichtung 94 bewirkt, dass die Blätter 98 die Aussparungen 80 in dem Kupplungsring 46 abdecken und wenigstens einer der inneren Schwinghebel 62 an dem Innenring 50 in eine der Nuten 68 an dem Ring 46 eingreift, wird der Planetenradträger 26 durch den Kraftübertragungspfad, der die Scheibe 36, die Keilverzahnungen 58, 62, den Innenring 50, die Nuten 68, die Schwinghebel 62, den Ring 46 und die Keilverzahnungen 44, 42 umfasst, an dem Getriebegehäuse 12 gegen Drehung gehalten.
Vorzugsweise betätigt die Betätigungseinrichtung 94 die Blätter 98 zum Halten und Freigeben der Planetenradträger 26 in Verbindung mit einer zweiten Betätigungseinrichtung, die von der Logik eines Steueralgorithmus gesteuert wird, der den korrekten Betrieb der Kupplung 48 sicherstellt. 6 zeigt eine elektrohydraulische Vorrichtung 100 für diesen Zweck. Ein Ventilschieber 102 bewegt sich in einer Kammer 104 in Abhängigkeit von unterschiedlichen Kräften, welche die Kraft einer Druckfeder 106, eine Hydraulikkraft, die zur Steuerung einer Schulter 108 entgegengesetzt zu der Druckfeder 106 in Reaktion auf die Steuerlogik ausgeübt wird, und eine Kraft F eines Solenoids umfassen, das von einem Mikroprozessor in Reaktion auf die Steuerlogik betätigt wird. Die Betätigungseinrichtung 94 ist in einer Ausnehmung 112 an dem Ventilschieber 102 eingebaut. Wenn allein der Hydraulikdruck auf die Schulter 108 ausgeübt wird oder allein die Solenoidkraft F ausgeübt wird, bleibt der Ventilschieber 102 am linken Ende der Kammer 104, und die Betätigungseinrichtung 94 wird nicht betätigt, da die Federkraft größer als die Kraft F oder die Kraft des Hydraulikdrucks ist. Die Betätigungseinrichtung 94 bewirkt eine Betätigung der Blätter 98 zum Abdecken der Schwinghebel 82 nur, wenn sowohl die Solenoidkraft F als auch die Kraft des Hydraulikdrucks gleichzeitig ausgeübt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 5070978 [0004]
- US 5954174 [0005]

Claims

Freilaufkupplung, aufweisend: einen ersten Ring (46) mit ersten Aussparungen (80), die im Abstand voneinander um eine Achse (30) angeordnet sind, ersten Schwinghebeln (82), die in den jeweiligen ersten Aussparungen (80) angeordnet sind, ersten Federn (86), welche die jeweiligen ersten Schwinghebel (82) vorspannen, um diese in den jeweiligen ersten Aussparungen (80) zu schwenken, und ersten Nuten (68), die um die Achse (30) angeordnet sind; einen zweiten Ring (50) mit zweiten Aussparungen, die im Abstand voneinander um die Achse (30) angeordnet sind, zweiten Schwinghebeln (62), die in den jeweiligen zweiten Aussparungen angeordnet sind und von denen wenigstens einer mit einer der ersten Nuten (68) des ersten Ringes (46) in Eingriff zu bringen ist, zweiten Federn (66), welche die jeweiligen zweiten Schwinghebel (62) in Richtung zu dem Eingriff mit den jeweiligen ersten Nuten (68) vorspannen, und zweiten Nuten (70), die um die Achse (30) angeordnet sind, wobei wenigstens einer der ersten Schwinghebel (82) mit wenigstens einer der zweiten Nuten (70) in Eingriff zu bringen ist; und ein Steuerelement (98), das um die Achse (30) bewegbar ist, um abwechselnd zu verhindern, dass die ersten Schwinghebel (82) mit den zweiten Nuten (70) in Eingriff gelangen, und zu ermöglichen, dass die ersten Schwinghebel (82) mit den zweiten Nuten (70) in Eingriff gelangen.
Freilaufkupplung nach Anspruch 1, wobei der erste Ring (46) ferner eine ringförmige Ausnehmung (52) aufweist, welche die Achse (30) umgibt und radial zwischen den ersten Nuten (68) und den ersten Schwinghebeln (82) liegt, wobei der zweite Ring (50) in der ringförmigen Ausnehmung (52) angeordnet ist.
Freilaufkupplung nach Anspruch 2, wobei der zweite Ring (50) in der ringförmigen Ausnehmung (52) derart angeordnet ist, dass die ersten Schwinghebel (82) den zweiten Nuten (70) zugewandt sind und die zweiten Schwinghebel (62) den ersten Nuten (68) zugewandt und zu diesen benachbart sind.
Freilaufkupplung nach Anspruch 1, wobei der zweite Ring (50) ferner einen Verbindungsring (56) aufweist, der sich von einer Fläche des zweiten Ringes (50) erstreckt und eine Keilverzahnung (58) aufweist, die um die Achse (30) ausgebildet ist.
Freilaufkupplung nach Anspruch 1, wobei: der erste Ring (46) ferner erste Federausnehmungen (84) aufweist, welche die jeweiligen ersten Federn (86) aufnehmen und jeweils ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende aufweisen, das dem geschlossenen Ende gegenüberliegend angeordnet ist und jeweils mit einer der ersten Aussparungen (80) kommuniziert; und der zweite Ring (50) ferner zweite Federausnehmungen (64) aufweist, welche die jeweiligen zweiten Federn (66) aufnehmen und jeweils ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende aufweisen, das dem geschlossenen Ende gegenüberliegend angeordnet ist und jeweils mit einer der zweiten Aussparungen kommuniziert.
Freilaufkupplung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Betätigungseinrichtung (94), die an den Steuerelementen (98) zum Betätigen der Steuerelemente (98) befestigt ist, um die Bewegung der ersten Schwinghebel (82) zu steuern; und eine Summiervorrichtung (100), die an der Betätigungseinrichtung (94) befestigt ist und auf welche potentiell eine erste Kraft, die eine erste Statusbedingung darstellt, und eine zweite Kraft ausgeübt werden, die eine zweite Statusbedingung darstellt, wobei die Betätigungseinrichtung (94) die Steuerelemente (98) betätigt, um den Eingriff eines der ersten Schwinghebel (82) mit einer der zweiten Nuten (70) zu verhindern, wenn die erste Kraft und die zweite Kraft gleichzeitig auf die Summiervorrichtung ausgeübt werden.
Freilaufkupplung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Betätigungseinrichtung (94), die an den Steuerelementen (98) zum Betätigen der Steuerelemente (98) befestigt ist, um die Bewegung der ersten Schwinghebel (82) zu steuern; und eine Summiervorrichtung (100), die an der Betätigungseinrichtung (94) befestigt ist und auf welche eine erste Kraft, die eine erste Statusbedingung darstellt, und eine zweite Kraft ausgeübt werden, die eine zweite Statusbedingung darstellt, wobei die Betätigungseinrichtung (94) das Steuerelement (98) betätigt, um den Eingriff eines der ersten Schwinghebel (82) mit einer der zweiten Nuten (70) zu ermöglichen, wenn die erste Kraft und die zweite Kraft gleichzeitig auf die Summiervorrichtung ausgeübt werden.
Freilaufkupplung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Kammer (104); einen Ventilschieber (102), der in der Kammer (104) angeordnet und mit dem Steuerelement (98) verbunden ist; eine Feder (106), die den Ventilschieber (102) in einer ersten Richtung innerhalb der Kammer (104) vorspannt; eine Quelle, die an dem Ventilschieber (102) eine erste Kraft erzeugt, die entgegengesetzt zu der Federkraft gerichtet ist; und eine Quelle, die an dem Ventilschieber (102) eine zweite Kraft erzeugt, die entgegengesetzt zu der Federkraft gerichtet ist, so dass die Summe der ersten Kraft und der zweiten Kraft größer als die Federkraft ist und die Betätigungseinrichtung (94) in Reaktion auf die Bewegung des Ventilschiebers (102) bewegt wird.
Freilaufkupplung nach Anspruch 8, wobei die erste Kraft durch Hydraulikdruck in der Kammer (104) erzeugt wird, und die zweite Kraft durch ein elektrisch betätigtes Solenoid erzeugt wird.
Anordnung zur Kupplungssteuerung für ein Automatikgetriebe, aufweisend: ein Gehäuse (12), das gegen Drehung gesichert ist; einen Planetenradträger (26), der in dem Gehäuse (12) angeordnet und drehbar abgestützt ist; eine Freilaufkupplung (48), die in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und aufweist: einen ersten Ring (46), der an dem Gehäuse (12) befestigt ist und erste Aussparungen (80), die im Abstand voneinander um einer Achse (30) angeordnet sind, erste Schwinghebel (82), die in den jeweiligen ersten Aussparungen (80) angeordnet sind, erste Federn (86), welche die jeweiligen ersten Schwinghebel (82) vorspannen, um diese in den jeweiligen ersten Aussparungen (80) zu schwenken, und erste Nuten (68) aufweist, die um die Achse (30) angeordnet sind; einen zweiten Ring (50), der an dem Planetenradträger (26) befestigt ist und zweite Aussparungen, die im Abstand voneinander um die Achse (30) angeordnet sind, zweite Schwinghebel (62), die in den jeweiligen zweiten Aussparungen angeordnet sind und von denen wenigstens einer mit einer der ersten Nuten (68) des ersten Ringes (46) in Eingriff zu bringen ist, zweite Federn (66), welche die jeweiligen zweiten Schwinghebel (62) in Richtung zu dem Eingriff mit den jeweiligen ersten Nuten (68) vorspannen, und zweite Nuten (70) aufweist, die um die Achse (30) angeordnet sind, wobei wenigstens einer der ersten Schwinghebel (82) mit wenigstens einer der zweiten Nuten (70) in Eingriff zu bringen ist; und ein Steuerelement (98), das um die Achse (30) bewegbar ist, um abwechselnd zu verhindern, dass die ersten Schwinghebel (82) mit den zweiten Nuten (70) in Eingriff gelangen, und zu ermöglichen, dass die ersten Schwinghebel (82) mit den zweiten Nuten (70) in Eingriff gelangen.
Anordnung nach Anspruch 10, wobei der erste Ring (46) ferner eine ringförmige Ausnehmung (52) aufweist, welche die Achse (30) umgibt und radial zwischen den ersten Nuten (68) und den ersten Schwinghebeln (82) liegt, wobei der zweite Ring (50) in der ringförmigen Ausnehmung (52) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 11, wobei der zweite Ring (50) in der ringförmigen Ausnehmung (52) derart angeordnet ist, dass die ersten Schwinghebel (82) den zweiten Nuten (70) zugewandt sind und die zweiten Schwinghebel (62) den ersten Nuten (68) zugewandt und zu diesen benachbart sind.
Anordnung nach Anspruch 10, wobei: der Planetenradträger (26) eine erste Keilverzahnung aufweist; und der zweite Ring (50) ferner eine zweite Keilverzahnung (58) aufweist, die mit der ersten Keilverzahnung in Eingriff steht.
Anordnung nach Anspruch 10, wobei: der erste Ring (46) ferner erste Federausnehmungen (84) aufweist, welche die jeweiligen ersten Federn (86) aufnehmen und jeweils ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende aufweisen, das dem geschlossenen Ende gegenüberliegend angeordnet ist und jeweils mit einer der ersten Aussparungen (80) kommuniziert; und der zweite Ring (50) ferner zweite Federausnehmungen (64) aufweist, welche die jeweiligen zweiten Federn (66) aufnehmen und jeweils ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende aufweisen, das dem geschlossenen Ende gegenüberliegend angeordnet ist und jeweils mit einer der zweiten Aussparungen kommuniziert.
Anordnung nach Anspruch 10, ferner aufweisend: eine Betätigungseinrichtung (94), die an den Steuerelementen (98) zum Betätigen der Steuerelemente (98) befestigt ist, um die Bewegung der ersten Schwinghebel (82) zu steuern; und eine Summiervorrichtung (100), die an der Betätigungseinrichtung (94) befestigt ist und auf welche potentiell eine erste Kraft, die eine erste Statusbedingung darstellt, und eine zweite Kraft ausgeübt werden, die eine zweite Statusbedingung darstellt, wobei die Betätigungseinrichtung (94) die Steuerelemente (98) betätigt, um den Eingriff eines der ersten Schwinghebel (82) mit einer der zweiten Nuten (70) zu verhindern, wenn die erste Kraft und die zweite Kraft gleichzeitig auf die Summiervorrichtung ausgeübt werden.
Anordnung nach Anspruch 10, ferner aufweisend: eine Betätigungseinrichtung (94), die an den Steuerelementen (98) zum Betätigen der Steuerelemente (98) befestigt ist, um die Bewegung der ersten Schwinghebel (82) zu steuern; und eine Summiervorrichtung (100), die an der Betätigungseinrichtung (94) befestigt ist und auf welche eine erste Kraft, die eine erste Statusbedingung darstellt, und eine zweite Kraft ausgeübt werden, die eine zweite Statusbedingung darstellt, wobei die Betätigungseinrichtung (94) die Steuerelemente (98) betätigt, um den Eingriff eines der ersten Schwinghebel (82) mit einer der zweiten Nuten (70) zu ermöglichen, wenn die erste Kraft und die zweite Kraft gleichzeitig auf die Summiervorrichtung ausgeübt werden.
Anordnung nach Anspruch 10, ferner aufweisend: eine Kammer (104); einen Ventilschieber (102), der in der Kammer (104) angeordnet und mit dem Steuerelement (98) verbunden ist; eine Feder (106), die den Ventilschieber (102) in einer ersten Richtung innerhalb der Kammer (104) vorspannt; eine Quelle, die an dem Ventilschieber (102) eine erste Kraft erzeugt, die entgegengesetzt zu der Federkraft gerichtet ist; und eine Quelle, die an dem Ventilschieber (102) eine zweite Kraft erzeugt, die entgegengesetzt zu der Federkraft gerichtet ist, so dass die Summe der ersten Kraft und der zweiten Kraft größer als die Federkraft ist und die Betätigungseinrichtung (94) in Reaktion auf die Bewegung des Ventilschiebers (102) bewegt wird.
Anordnung nach Anspruch 17, wobei die erste Kraft durch Hydraulikdruck in der Kammer (104) erzeugt wird, und die zweite Kraft durch ein elektrisch betätigtes Solenoid erzeugt wird.