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Die Offenbarung der JP-A-2002-382551, eingereicht
am 27. Dezember 2002, ist mit der Beschreibung, den Zeichnungen
und der Zusammenfassung hierin insgesamt durch Verweis eingefügt.
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Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe und
insbesondere einen Planetenradsatz, der zur Verwendung in einer
Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
eines stufenlosen Automatikgetriebes geeignet ist. Spezieller betrifft
die Erfindung den Aufbau eines Trägers eines Planetenradsatzes,
bei dem eine Nabe für
ein Reibeingriffselement, z. B. eine Bremse o. ä., in den Träger integriert
ist.
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Im allgemeinen ist ein stufenloses
Riemen-Automatikgetriebe mit einer stufenlosen Riemen-Drehzahländerungseinheit
und einer Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
versehen. Die Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
kann einen Planetenradsatz, der aus einem einzelnen Planetenträger aufgebaut
ist (im folgenden als einfacher Planetenradsatz bezeichnet), oder
einen Planetenradsatz, der aus einem doppelten Planetenträger aufgebaut
ist (im folgenden als doppelter Planetenradsatz bezeichnet), verwenden.
Die den einfachen Planetenradsatz verwendende Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
ist so aufgebaut, daß ein
Hohl- bzw. Ringrad mit einer Eingangswelle gekoppelt ist, ein Sonnenrad
mit einer Primärscheibe
gekoppelt ist, eine Vorwärtskupplung
zwischen dem Ringrad und dem Sonnenrad eingefügt ist und ein Träger durch eine
Rückwärtsbremse
selektiv gestoppt werden kann.
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Bisher hat eine Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
dieser Art einen Aufbau, bei dem eine hintere Seitenplatte eines
Trägers
(eine Trägerabdeckung)
auf einer Radialaußenseite
eines Planetenradsatzes axial nach vorn verlängert ist, ein so verlängertes
trommelartiges zylindrisches Teil so angeordnet ist, daß es einen
Außenumfang
einer Vorwärtskupplung
umgibt, und mehrere Reibplatten zwischen dem zylindrischen Teil
und einem Gehäuse
abwechselnd so angeordnet sind, daß sie eine Rückwärtsbremse
bilden (siehe z. B. die
JP-A-06-221384 =
D1. Hier bei ist zu beachten, daß Kraft
von einem Motor auf der Vorderseite eines Automatikgetriebes eingegeben
wird und daß eine
Kurbelwelle gegenüber
der Rückseite
des Automatikgetriebes angeordnet ist.
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Da sich bei D1 die Vorwärtskupplung
und die Rückwärtsbremse
axial überlappen,
kann die o. g. Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit ein
reduziertes Axialmaß haben,
hat aber ein entsprechend großes Radialmaß. Außerdem sind
eine Seitenplatte (eine Trägerabdeckung)
mit dem zylindrischen Teil, das eine Bremsnabe bildet, und die andere
Seitenplatte (ein Trägerkörper), die
ringförmig
ist, durch eine Brücke
integriert, wodurch der o. g. Träger
gebildet ist. Um ein Planetenrad am Träger anzuordnen, ist ein mühsamer und
schwieriger Vorgang zum Einbau des Planetenrads zwischen den Seitenplatten
notwendig, indem das Planetenrad durch einen Raum zwischen dem zylindrischen
Teil und der anderen Seitenplatte geführt wird, die ringförmig ist.
Damit sind die Montageeigenschaften beeinträchtigt. Zudem ist der Raum, durch
den das Planetenrad zu führen
ist, zwischen dem zylindrischen Teil und der anderen Seitenplatte erforderlich.
Dadurch erhöht
sich auch das Radialmaß.
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Bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs ist
die Vorwärtskupplung
eingerückt,
und der Planetenradsatz dreht in einem Stück. Daher erfordert die o.
g. Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
keine große
Schmierölmenge.
Andererseits ist bei einer Rückwärtsbewegung
des Fahrzeugs die Vorwärtskupplung
ausgerückt
und die Rückwärtsbremse
betätigt, so
daß der
Träger
gestoppt ist, und die Drehung des Ringrads, die von der Eingangswelle übertragen wird,
wird zum Sonnenrad über
das Planetenrad als verlangsamte und umgekehrte Drehung übertragen. Daher
erfordert die Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
eine größere Schmierölmenge bei
der Rückwärtsbewegung
des Fahrzeugs als bei der Vorwärtsbewegung.
Da die Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
als zylindrisches Teil aufgebaut ist, kann ein Schmierölkanal nicht
in einer Seitenplatte gebildet sein. Schmieröl soll von einer sich radial
erstreckenden Ölbohrung,
die im Sonnenrad gebildet ist, aufgrund einer Fliehkraft fließen und
das Planetenrad u. ä.
schmieren. Das aus der Ölbohrung
fließende Schmieröl wird im
Raum verteilt und dann zu einer Radeingriffsfläche geführt. Daher ist es möglich, daß der Ein griffsfläche o. ä. keine
ausreichende Schmierölmenge
zugeführt
wird.
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Durch die Fliehkraft herausgedrücktes Schmieröl wird zur
Vorwärtskupplung
und Rückwärtsbremse
geführt.
Deshalb müssen
mehrere Durchgangsbohrungen in einer Trommel für die Kupplung und im o. g.
zylindrischen Teil gebildet sein, das als Bremsnabe dient. Damit
erhöhen
sich die Herstellungskosten.
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Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin,
einen Planetenradsatz für
ein Automatikgetriebe bereitzustellen, der diese Probleme löst, indem ein
Kerbabschnitt in einer Nabe für
ein Reibeingriffselement (z. B. eine Bremsnabe) gebildet ist, so
daß sich
ein Planetenrad vom Kerbabschnitt einsetzen läßt und Schmieröl vom Kerbabschnitt
zugeführt
werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist
ein Kerbabschnitt, dessen Länge
gleich oder größer als
ein Durchmesser eines Planetenrads ist, in einer Nabe gebildet.
Dadurch kann das Planetenrad vom Kerbabschnitt eingesetzt und zwischen
einer Seitenplatte und der anderen Seitenplatte gelagert sein, und
ein Träger
läßt sich
leicht zusammenbauen. Ferner kann Schmieröl von einer Radialinnenseite der
Nabe zu einem Reibeingriffselement durch den Kerbabschnitt geführt werden.
Somit ist es unnötig, eine
spezielle Bohrung zum Zuführen
von Schmieröl in
der Nabe zu bilden, und das gesamte Herstellungsverfahren ist vereinfacht.
dadurch können
Kosteneinsparungen erreicht werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der
Erfindung kann eine Schmierölbohrung
in der einen Seitenplatte gebildet sein. In diesem Fall kann Schmieröl zu einem
Schmierung erfordernden Abschnitt des Planetenrads u. ä. durch
die Schmierölbohrung
zuverlässig geführt werden.
Eine verlängerte
Linie der Schmierölbohrung
kann im Kerbabschnitt der Nabe liegen. In diesem Fall wird zum Planetenrad
u. ä. geführtes Schmieröl zum Reibeingriffselement
durch den Kerbabschnitt wirksam geführt. Die Schmierölbohrung
läßt sich
leicht herstellen, z. B. durch Bohren eines Lochs von einer Außenumfangsfläche der
einen Seitenplatte in einem Bereich des Kerbabschnitts, in dem die
Nabe nicht auf einer Radialaußenseite
davon angeordnet ist. Außerdem
läßt sich ein
Deckel für
die Schmierölbohrung
leicht unbeweglich anordnen.
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Gemäß einem dritten Aspekt der
Erfindung kann die Außenumfangsfläche der
einen Seitenplatte, an der der Kerbabschnitt nicht angeordnet ist,
als glatte Oberfläche
gebildet sein. In diesem Fall braucht keine Stirnsenkung zum Bohren
o. ä. hergestellt
zu werden. Dadurch ist die erforderliche Bearbeitungszeit verkürzt, wodurch
sich Kosteneinsparungen erreichen lassen.
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Gemäß einem vierten Aspekt der
Erfindung kann Schmieröl,
das von der Radialinnenseite zugeführt wird, zu einer Lagerfläche des
Planetenrads durch die in der einen Seitenplatte gebildete Schmierölbohrung,
eine Durchgangsbohrung, die in einer Planetenlagerwelle gebildet
und durch einen Stift so fixiert ist, daß sie mit der Schmierölbohrung kommuniziert,
sowie in der Lagerwelle gebildete Längs- und Querölbohrungen
zuverlässig
zugeführt werden.
Auch wenn in diesem Fall die den Planetenradsatz bildenden Komponenten
mit einer hohen Drehzahl relativ zueinander drehen, kann eine ausreichende
Schmierölmenge
zu Schmierung erfordernden Abschnitten geführt werden, z. B. der Lagerfläche des
Planetenrads, einer Eingriffsfläche
des Planetenrads u. ä.
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Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung kann
der Stift von einer Radialaußenseite
der Schmierölbohrung
so eingesetzt sein, daß er
sich völlig
entlang der Durchgangsbohrung erstreckt. Die Lagerwelle kann an
der einen Seitenplatte drehfest und axial unbeweglich befestigt
sein, um das Planetenrad zuverlässig
zu lagern. Die Radialaußenseite der
Schmierölbohrung
kann mit einem Stopfen verschlossen sein, so daß aus der Schmierölbohrung fließendes Öl zuverlässig zur
Lagerfläche
des Planetenrads geführt
wird. In diesem Fall erfüllt
das einzelne Planetenrad die o. g. Befestigungs- und Schließfunktion.
Daher kann die Anzahl von Teilen und die zum Betrieb erforderliche
Arbeitszeit reduziert sein.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der
Erfindung kann auch in einem Zustand, in dem keine Fliehkraft auf Öl in der
Schmierölbohrung
ausgeübt wird,
die in der einen Seitenplatte gebildet ist, nachdem der Träger mit
integrierter Nabe durch ein Reibeingriffselement, z. B. eine Bremse
o. ä.,
gestoppt ist, ein Sonnenrad in Drehung sein. In diesem Fall wird
zu einem Ölsumpf
von der Radialinnenseite geführtes
Schmieröl
zuverlässig
zu den Schmierung erfordernden Abschnitten durch die Schmier ölbohrung
geführt,
indem es durch einen hydraulischen Druck herausgedrückt wird,
der sich aus der Fliehkraft auf der Grundlage der o. g. Drehung
des Sonnenrads ergibt.
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Gemäß einem siebenten Aspekt der
Erfindung kann in einer Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit,
besonders bei einer Rückwärtsbewegung
eines Fahrzeugs, der Träger
durch eine Rückwärtsbremse
gestoppt sein, und die von einer Eingangswelle übertragene Drehung eines Ringrads
kann zum Sonnenrad über
das Planetenrad des gestoppten Trägers übertragen werden. Obwohl in
diesem Fall die Lagerfläche
des Planetenrads und die Eingriffsfläche des Planetenrads eine relativ
große Schmierölmenge erfordern,
da das Planetenrad mit einer relativ hohen Drehzahl umläuft, wird
wegen des Stopps des Trägers
keine Fliehkraft ausgeübt.
Allerdings kann eine ausreichende Schmierölmenge, die durch eine Fliehkraft
aufgrund der Drehung des Sonnenrads herausgedrückt wird, zuverlässig zu Schmierung
erfordernden Abschnitten, z. B. der Lagerfläche des Planetenrads u. ä., durch
die Schmierölbohrung
geführt
werden, die ein in der einen Seitenplatte gebildeter geschlossener
Raum ist.
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Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung können eine
Vorwärtskupplung
und die Rückwärtsbremse
so angeordnet sein, daß sie
sich radial überlappen.
In Verbindung mit dem Effekt einer wesentlichen Verkleinerung des
erforderlichen Raums als Ergebnis des Einsetzens des Planetenrads
vom Kerbabschnitt kann der o. g. Aufbau die Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit kompakt,
insbesondere radial kompakt machen.
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In der Erfindung bezeichnet "Überlappung" einen Zustand, in dem sich zwei Komponenten
im Blick aus einer bestimmten Richtung tatsächlich überlappen. Somit bezeichnet "axiale Überlappung" einen Zustand, in
dem sich zwei Komponenten im Blick aus einer Radialrichtung axial überlappen.
Zum Beispiel überlappen
sich eine Ebene, die an einem Ende eines Planetenrads liegt und
sich senkrecht zu einer Axialrichtung davon erstreckt, und eine
Ebene, die an einem Ende einer Nabe für ein Reibeingriffselement
liegt und sich senkrecht zur einer Axialrichtung davon erstreckt.
Außerdem
ist "Überlappung" nicht auf den vollständigen Einschluß einer
der Ebenen durch die andere beschränkt. Es liegt auf der Hand,
daß "Überlappung" einen Zustand bezeichnet, in dem bestimmte
Teile der beiden Ebenen übereinander
liegen (d. h. die beiden Ebenen liegen mindestens teilweise übereinander).
Dies gilt auch für
die konstruktive Variation des achten Aspekts der Erfindung. "Radiale Überlappung" betrifft einen Zustand, in
dem mindestens bestimmte Teile zweier Komponenten im Blick aus einer
Axialrichtung radial übereinander
liegen. Dies gilt für
alle in der Anmeldung beschriebenen Aufbauten.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform,
in der die Erfindung auf ein stufenloses Automatikgetriebe eines
Fahrzeugs angewendet ist, anhand der Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
schematisch ein stufenloses Automatikgetriebe, auf das die Erfindung
angewendet sein kann;
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2 ist
eine Querschnittansicht einer Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit des stufenlosen Automatikgetriebes;
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3 ist
eine vergrößerte Vorderansicht
eines Trägers
eines Planetenradsatzes, der einen wesentlichen Teil der Erfindung
bildet; und
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4 ist
eine Seitenschnittansicht des Trägers.
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Gemäß 1 verfügt ein stufenloses Automatikgetriebe 1 über einen
Drehmomentwandler 3 mit einer Überbrückungskupplung 2,
eine Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit 5,
eine stufenlose Riemen-Drehzahländerungseinheit 6 und
eine Ausgleichseinheit 7. Eine Ölpumpe 10, eine Eingangswelle 11,
die Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit 5, eine
Primärscheibe 12 der
stufenlosen Riemen-Drehzahländerungseinheit 6 sind
auf einer ersten Welle angeordnet, die zu einer Antriebsquelle,
z. B. einer Motorausgangswelle 9 o. ä., koaxial ausgerichtet ist.
Eine Sekundärscheibe 13 ist
auf einer zweiten Welle angeordnet. Eine Vorgelegewelle 15 ist
auf einer dritten Welle angeordnet. Die Ausgleichseinheit 7 ist
auf einer vierten Welle angeordnet. Diese Komponenten sind in einem
Gehäuse
in Integralbauweise (nicht gezeigt) untergebracht.
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Die Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit 5 hat
einen einfachen Planetenradsatz 14, der sich aus einem
Sonnenrad S, einem Hohl- bzw. Ringrad R und einem Träger CR zusammensetzt,
der ein einzelnes Planetenrad P trägt, das in das Sonnenrad 3 und
das Ringrad R eingreift. Das Ringrad R ist mit der Eingangswelle 11 gekoppelt.
Das Sonnenrad S ist mit der Primärscheibe 12 gekoppelt.
Eine Vorwärtskupplung
C1 ist zwischen dem Ringrad R und dem Sonnenrad S eingefügt. Die
Vorwärtskupplung
C1 ist so angeordnet, daß eine
Rückwärtsbremse
B1 eine Bremskraft auf den Träger
CR ausübt.
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Die stufenlose Riemen-Drehzahländerungseinheit 6 verfügt über die
Primärscheibe 12,
die sich aus einer festen Scheibenhälfte 12a und einer
beweglichen Scheibenhälfte 12b zusammensetzt,
die Sekundärscheibe 13,
die sich aus einer festen Scheibenhälfte 13a und einer
beweglichen Scheibenhälfte 13b zusammensetzt,
und einen Metallriemen 16, der um die Primärscheibe 12 und
die Sekundärscheibe 13 gewunden
ist. Ein hydraulischer Stellantrieb 17 mit einer hydraulischen
Kammer 17a ist auf einer Rückfläche der beweglichen Scheibenhälfte 12b der Primärscheibe 12 angeordnet.
Außerdem
ist ein hydraulischer Stellantrieb 19 mit einer hydraulischen Kammer 19b auf
einer Rückfläche der
beweglichen Scheibenhälfte 13b der
Sekundärscheibe 13 angeordnet.
Eine Feder 20, die eine Druckkraft auf die bewegliche Scheibenhälfte 13b ausübt, ist
in einem zusammengedrückten
Zustand in der hydraulischen Kammer 19a angeordnet.
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Ein Vorgelegeantriebsrad 21 ist
auf einer welle 13c der Sekundärscheibe 13 befestigt.
Ein in das Antriebsrad eingreifendes Vorgelegeabtriebsrad 22 ist
auf der Vorgelegewelle 15 befestigt. Ein Achsantriebsrad 23 ist
auch auf der Vorgelegewelle 15 befestigt. Die Ausgleichseinheit 7 hat
ein Achsabtriebsrad (Tellerrad) 26, das an einem Ausgleichsgehäuse 25 befestigt
ist, ein Ausgleichszahnrad 27, das durch das Ausgleichsgehäuse gelagert
wird, und ein linkes und rechtes Zahnrad 28, die mit einer
linken und rechten Achswelle 291 bzw. 29r gekoppelt
sind und die in das Ausgleichszahnrad 27 eingreifen. Das Achsabtriebsrad 26 greift
in das Achsantriebsrad 23 ein.
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Als nächstes wird ein vorderer (motorseitiger)
Abschnitt der ersten Welle mit der Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit 5 und
der Ölpumpe 10 anhand
von 2 näher beschrieben.
Die Ölpumpe 10 hat
einen Pumpenkörper 31,
der an einem Getriebegehäuse 30 befestigt
ist, und einen Deckel 32, der am Pumpenkörper 31 befestigt
ist. Im Pumpenkörper 31 und
Deckel 32 ist eine Zahnradpumpe 33 untergebracht,
die mit einer Pumpennabe 34 des Drehmomentwandlers 3 gekoppelt
ist. Eine Leitradmuffe 35 ist einstöckig an einen Innenumfang der Ölpumpe 10 angepaßt, die
in das Gehäuse 30 integriert ist.
Die Leitradmuffe 35 ist mit einem befestigungsseitigen
Ring (siehe 1) einer
Freilaufkupplung 36 gekoppelt. Die Eingangswelle 11 ist
auf einer Innenumfangsseite der Muffe 35 über eine
Buchse 37 oder ein Nadellager drehbar gelagert. Eine Kupplungstrommel 39 ist
mit der Eingangswelle 11 durch Schweißen einstückig gekoppelt. Eine Kolbenplatte 40 ist
axial beweglich an die Kupplungstrommel 39 öldicht angepaßt, wodurch
ein hydraulischer Stellantrieb 41 für die Vorwärtskupplung C1 gebildet ist.
Eine Verschlußkugel
42 zum Abgeben eines hydraulischen Drucks als Ergebnis einer Fliehkraft
ist auf der Kolbenplatte 40 angeordnet. Eine Rückstellfeder 45 ist
in einem zusammengedrückten
Zustand auf einer Rückfläche der
Kolbenplatte 40 angeordnet. Die Rückstellfeder 45 liegt
zwischen der Kolbenplatte 40 und einer Halterung 43,
die an der Trommel 39 so befestigt ist, daß sie nicht
davon abfällt.
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Der einfache Planetenradsatz 14 der
Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit 5 hat
das Sonnenrad S mit einem großen
Durchmesser. Ein Vorsprung(abschnitt) 46, der auf einer
Endfläche
(auf der Rückseite)
des Sonnenrads S einstückig
gebildet ist, ist mit der festen Scheibenhälfte 12a der Primärscheibe 12 verkeilt
bzw. verzahnt. Hierbei ist zu beachten, daß die Motorseite als Vorderseite
bezeichnet ist und die andere Seite als Rückseite bezeichnet ist. Eine
Kupplungsnabe 47 ist an der anderen (vorderen) Endfläche des
Sonnenrads S durch Schweißen
einstückig
befestigt. Eine Lasche 49, die mit dem Ringrad R einstückig ausgebildet
ist, ist mit einem Außendurchmesserabschnitt 39a der
Kupplungstrommel 39 einstückig gekoppelt, während sie
mit der Kupplungsnabe 47 verzahnt und an einer Axialbewegung
durch einen Sicherungsring gehindert ist. Außerdem sind mehrere Kupplungsplatten
(Außenreibplatten) 50 und
mehrere Kupplungsscheiben (Innenreibplatten) 51 zwischen
einer Innenumfangsflächenverzahnung
des Außendurchmesserabschnitts 39a der
Kupplungstrommel 39 und einer Außenumfangsflächenverzahnung
der Kupplungsnabe 47 abwechselnd vorgesehen, wodurch die
Vorwärtskupplung C1
gebildet ist, die aus einer Mehrscheiben-Naßkupplung
aufgebaut ist.
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Andererseits hat der das Planetenrad
P lagernde Träger
CR eine Trägerabdeckung
(eine Seitenplatte) 52, die die Form einer kreisförmigen Platte hat
und auf der Rückseite
liegt. Die Seitenplatte 52 ist durch den Vorsprung 46 des
Sonnenrads über eine Buchse 53 drehbar
gelagert. Ein Außenumfangsabschnitt
der Seitenplatte 52 des Trägers ist als Bremsnabe 52a aufgebaut.
Mehrere Platten (Außenreibplatten) 54 und
mehrere Scheiben (Innenreibplatten) 55 sind zwischen der
Bremsnabe 52a und einer auf dem Gehäuse 30 gebildeten
Verzahnung abwechselnd angeordnet, wodurch eine Rückwärtsbremse B2
gebildet ist, die aus einer Mehrscheiben-Naßbremse aufgebaut ist. Das
Planetenrad P und die Bremsnabe 52a sind so angeordnet,
daß sie
sich in einer Axialrichtung überlappen.
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Ein vorderseitiger Vorsprungabschnitt
der festen Scheibenhälfte 12a der
Primärscheibe 12 ist auf
einer hinteren Seitenfläche
einer im Gehäuse 30 gebildeten
Trennwand 30a über
ein Rollenlager 56 drehbar gelagert, während er in einen passenden Vertiefungsabschnitt
eingepaßt
ist, der koaxial zur ersten Welle gebildet ist. Ein Zylinder 57 als
ringförmiger
Vertiefungsabschnitt ist auf einer vorderen Seitenfläche der
Trennwand 30a vom Rollenlager 56 radial nach außen gebildet.
Ein Kolben 58 ist in den Zylinder 57 axial beweglich öldicht eingepaßt. Eine Rückstellfeder 60 ist
in einem zusammengedrückten Zustand
zwischen einer vorderen Seitenfläche
des Kolbens 58 und einer am Gehäuse 30 befestigten Halterung 59 angeordnet.
Dadurch ist ein hydraulischer Stellantrieb 61 für die o.
g. Rückwärtsbremse gebildet.
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Ein hydraulischer Druck wird zum
hydraulischen Stellantrieb 41 für die o. g. Vorwärtskupplung über einen
im Pumpenkörper 31 gebildeten Ölkanal 62 geführt oder
daraus abgegeben. Ein hydraulischer Druck wird zum hydraulischen
Stellantrieb 61 für
die o. g. Rückwärtsbremse über einen
in der Trennwand 30a des Gehäuses 30 gebildeten Ölkanal 63 geführt oder
daraus abgegeben.
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Die Vorwärtskupplung C1 überlappt
eine Rückwärtsbremse
B nicht axial und in Längsrichtung. Die
Rückwärtsbremse
B ist radial nach außen
versetzt angeordnet, d. h. so, daß sie die Vorwärtskupplung
C1 teilweise radial überlappt.
Somit ist, auch wegen des Aufbaus des später beschriebenen Trägers CR,
die Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit 5 radial kompakt
hergestellt. Andererseits ist ein Schmierölkanal 65 in der Eingangswelle 11 axial
gebildet, und mehrere Ölbohrungen 66a, 66b, 66c u. ä. sind in
der Eingangswelle 11 radial gebildet. Öl wird zu verschiedenen, Schmierung
erfordernden Abschnitten geführt,
z. B. Axiallagern 67 und 69, die die Eingangswelle 11 lagern
und axial positionieren, zum Sonnenrad S u. ä., zu Lamellenreibplatten der
Vorwärtskupplung
C1 und der Rückwärtsbremse
B, Zahnflächen des
Planetenradsatzes 14, Nadellagern 75, über die das
Planetenrad P auf einer Planetenradwelle 72 gelagert ist,
einer Druckscheibe 76, die zwischen dem Planetenrad P und
der Seitenplatte 52 angeordnet ist, und einer Druckscheibe 76,
die zwischen dem Planetenrad P und einer Seitenplatte 74 angeordnet ist.
Ein aus einer ringförmigen
Vertiefungsnut gebildeter Ölsumpf 70 ist
in einer Innenumfangsfläche
des Vorsprungs 46 des Sonnenrads S gebildet. Öl, das von
einer Radialinnenseite, d. h. aus der Ölbohrung 66c der Eingangswelle 11,
zugeführt
wurde, wird im Ölsumpf 70 gelagert.
Eine Ölbohrung 68 ist
gebildet, die sich von einem unteren Abschnitt des Ölsumpfs 70 zu
einer Außenumfangsfläche des
Vorsprungs 46 erstreckt.
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Ein Ölkanal 80 zum Abschleppen ist
im Pumpengehäusekörper 31 der Ölpumpe 10 so
gebildet, daß er
sich im wesentlichen senkrecht erstreckt, d. h. von oben zu einem
Mittelabschnitt davon. Gemäß der Offenbarung
z. B. in der JP-A-2001-12586 und der JP-Anmeldung-2002-349252 ist
der Ölkanal 80 zum Abschleppen
so gestaltet, daß ein
an einer tiefsten Position liegendes Zahnrad, z. B. das Achsabtriebsrad
(Ausgleichstellerrad) 26 o. ä., Öl im Getriebegehäuse 30 aufrührt und
es in einen Ölsumpf
einleitet, der im Pumpengehäusekörper 31 o. ä. vorgesehen ist,
um dieses Öl
vom Ölsumpf über Schwerkraft
zuzuführen.
Der Ölkanal 80 kommuniziert
mit einem Ölkanal 81,
der durch eine in einer Innenumfangsfläche des Gehäusekörpers 31 gebildete
Nut und eine Außenumfangsfläche einer
Hohlwelle 84 gebildet ist. Außerdem kommuniziert der Ölkanal 80 mit
dem Schmierölkanal 65 über eine
Durchgangsbohrung 82, die in der Hohlwelle 84 gebildet
ist, einen Raum zwischen der Eingangswelle 11 und der Hohlwelle 84 und
einen Ölkanal 85,
der in der Eingangswelle 11 gebildet ist.
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Ein Raum 86 ist zwischen
einem Radialinnenabschnitt 39b der Kupplungstrommel 39 und
einem vorderen Endabschnitt des Ölgehäusekörpers 31 gebildet.
Eine Ölbohrung 87 ist
im Radialinnenabschnitt 39b der Kupplungstrommel 39 gebildet,
so daß Öl im Raum 86 aus
der Trommel 39 nach außen geleitet
wird. Die Ölbohrung 87 ist
so angeordnet, daß aus
ihr fließendes Öl durch
das Sonnenrad S und die Kupplungsnabe 47 empfangen wird,
die miteinander integriert sind.
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Ein Vertiefungsabschnitt 90 ist
in einer vorderen Seitenfläche
des Sonnenrads S gebildet. Ein ringförmiger Flanschabschnitt 91,
der axial (nach vorn) vorsteht, ist auf einer Radialaußenseite
des Sonnenrads S gebildet. Eine Radialaußenseite der Kupplungsnabe 47,
der an einem vorderen Ende des Flanschabschnitts 91 durch
Schweißen
o. ä. einstückig befestigt
ist, dient als Eingriffsabschnitt (verzahnungsbildender Abschnitt) 47a für die Reibplatte (Kupplungsscheibe) 51,
die axial (nach vorn) gebogen ist. Eine Radialinnenseite der Kupplungsnabe 47 bildet
einen Einlaufabschnitt 95, der sich diagonal nach innen
erstreckt, Öl
in Zusammenwirken mit dem Vertiefungsabschnitt 90 speichert
und Ölüberlauf
aus einem Ölsumpf 92 bewirkt.
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Erste Ölkanäle 96 und zweite Ölkanäle 97 sind
im Vertiefungsabschnitt 90 gebildet. Die ersten Ölkanäle 96 durchdringen
der Flanschabschnitt 91 radial und erstrecken sich zur
Radialaußenseite.
Die zweiten Ölkanäle 97 durchdringen
diagonal das Sonnenrad S radial nach außen und erstrecken sich zur anderen
Seite. Die ersten Ölkanäle 96 und
zweiten Ölkanäle 97 sind über den
Umfang in gleichen Abständen
angeordnet, in gleicher Anzahl vorhanden (z. B. zwei) und als Bohrungen
mit gleichem Durchmesser aufgebaut. Öffnungen im Ölsumpf 92 liegen auf
gleicher Höhe
auf demselben Radius, wodurch sie linke und rechte Öffnungen
bilden, denen eine gleiche Ölmenge
gleichzeitig zugeführt
wird. Wird als Ergebnis einer Fliehkraft ein hydraulischer Druck
auf Öl
ausgeübt,
das im Ölsumpf 92 gespeichert
ist, fließt das Öl durch
die Ölkanäle 96 und 97 aus.
Wird aber die o. g. Fliehkraft nicht auf Öl im Ölsumpf 92 ausgeübt, so daß das Öl in einem
statischen Druckzustand ist, fließt das Öl infolge seiner Viskosität nicht
aus. Auch wenn das Öl
austritt, wird verhindert, daß die austretende Ölmenge eine
voreingestellte kleine Menge übersteigt.
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Der Träger CR des Planetenradsatzes 14 wird
anhand von 3 und 4 näher beschrieben. Der Träger CR hat
die Trägerabdeckung
(Seitenplatte) 52 auf einer Seite und den Trägerkörper (Seitenplatte) 74 auf
der anderen Seite. Die Seitenplatten 52 und 74 sind
beide aus einer Sinterlegierung hergestellt. Der Trägerkörper ist
aus einem ringförmigen
Teil hergestellt, dessen Radialmaß relativ klein ist. Brücken 100,
die einstückig
mit dem Trägerkörper 74 gebildet sind,
sind in Paßlöcher 101 der
Trägerabdeckung 52 eingepaßt und dann
gebrannt, wodurch der Trägerkörper (Seitenplatte) 74,
die Trägerabdeckung
(Seitenplatte) 52 und die Buchse 53 als einstückige Komponente
aufgebaut sind. Die Seitenplatten (die Abdeckung und der Körper) 52 und 74 sind
parallel zueinander angeordnet und haben einen solchen Abstand m
voneinander, daß das
Planetenrad P und die Druckscheibe 76 zwischen den Seitenplatten 52 und 74 eingefügt sein
können.
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Die Trägerabdeckung (eine Seitenplatte) 52 hat
die Form einer kreisförmigen
Platte mit einem dicken Mittelabschnitt 52b. Die Bremsnabe 52a (für ein Reibeingriffselement)
ist mit der Trägerabdeckung 52 so
einstückig
gebildet, daß sie
von einem Radialaußenabschnitt
davon um eine vorbestimmte Entfernung axial nach hinten vorsteht.
Eine zylindrische Bohrung 103, die eine kreisförmige Durchgangsbohrung
im Blick in Axialrichtung ist, ist im Mittelabschnitt 52b und
in einem Mittelabschnitt eines Flanschabschnitts 102 gebildet.
Die Buchse 53 ist durch die zylindrische Bohrung 103 eingepaßt. Die
Buchse 53 steht mit einer Außenumfangsfläche des
Vorsprungs 46 des Sonnenrads S gleitend in Berührung, so
daß die
Trägerabdeckung 52 drehbar
gelagert ist. Während
er also axial positioniert ist, indem er zwischen der festen Scheibenhälfte 12a der
Primärscheibe 12 und
dem Sonnenrad S eingefügt
ist, ist der Träger
CR drehbar gelagert.
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Eine Verzahnung 105 zum
Eingriff in die Bremsscheiben (Innenreibplatten) 55 ist
in einer Außenumfangsfläche der
Bremsnabe 52a im Radialaußenabschnitt der Trägerabdeckung 52 gemäß 3 und 4 gebildet. Kerbabschnitte 106 sind
in Intervallen mit einer vorbestimmten Entfernung gebildet (z. B.
an drei Stellen, die in Intervallen eines Mittelwinkels von 120° um eine
Drehachse der Trägerabdeckung 52 angeordnet
sind). Die Kerbabschnitte 106 haben eine Umfangslänge (einen
genauen linearen Abstand) "e", die länger als
ein Durchmesser des Planetenrads P (2)
ist. Durch die Kerbabschnitte 106 kann das Planetenrad
P in einen Raum zwischen der Trägerabdeckung 52 und
dem Trägerkörper 74 eingesetzt
und daraus entnommen werden. Die Kerbabschnitte 106 sind
im wesentlichen entlang einer Außenumfangsfläche "d" des Trägerkörpers 74 und einer
Außenum fangsfläche "e" des dicken Mittelabschnitts 52b der
Trägerabdeckung 52 geschnitten. Eine
Außenumfangsfläche 52f der
Trägerabdeckung 52,
in der die Kerbabschnitte 106 liegen, ist als glatte Oberfläche gebildet.
Schmierölbohrungen 71,
die sich von einer Innenumfangsfläche der zylindrischen Bohrung 103 radial
erstrecken, sind in der Trägerabdeckung 52 gebildet.
Die Schmierölbohrungen 71 durchdringen
die Trägerabdeckung 52 von
der Innenumfangsfläche
radial nach außen.
Eine Verlängerung "f" einer Mittellinie jeder der Schmierölbohrungen 71 ist
so eingestellt, daß sie
innerhalb der Breite "e" eines entsprechenden
der Kerbabschnitte 106 liegt, vorzugsweise in der Mitte
der Breite "e". Eine Ölbohrung 53a ist
im wesentlichen in einem der Breite nach verlaufenden Mittelabschnitt
der Buchse 53 gebildet. Die Ölbohrung 53a ist so
positioniert, daß sie
mit den Schmierölbohrungen 71 kommuniziert.
-
Lagerbohrungen 107a und 107b für die Planetenradwelle
(Lagerwelle) 72 sind in der Trägerabdeckung 52 bzw.
im Trägerkörper 74 koaxial
gebildet. Die Planetenradwelle 72 (2) ist durch die Lagerbohrungen 107a und 107b vollständig eingesetzt
und wird durch sie gelagert. Jede der Lagerbohrungen 107a der
Trägerabdeckung 52 erstreckt
sich so, daß sie
einer Breitenmitte eines entsprechenden der Kerbabschnitte 106 entspricht.
Das heißt,
jede der Schmierölbohrungen 71 schneidet
und durchdringt eine entsprechende der Lagerbohrungen 107a.
-
Als nächstes wird beschrieben, wie
der Träger
CR zusammengebaut wird. Die Trägerabdeckung
(eine Seitenplatte) 52 und der Trägerkörper (die andere Seitenplatte) 74 werden
jeweils in einem Stück
durch Sintern o. ä.
hergestellt. Die drei Brücken 100,
die so gebildet sind, daß sie
vom Trägerkörper 74 axial
vorstehen, werden jeweils in die Paßlöcher 101 des Trägerkörpers 74 eingesetzt
und gesintert (verglast), wodurch die Trägerabdeckung 52 und
der Trägerkörper 74 miteinander
integriert werden.
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Bohrungen, die sich von Mitten der
drei Kerbabschnitte 106 zur Außenumfangsfläche der
zylindrischen Bohrung 103 erstreckken, werden gebohrt, wodurch
die Schmierölbohrungen 71 in
der Trägerabdeckung 52 des
einstückig
gebildeten Trägers hergestellt
werden. Eine ringförmige
Vertiefungsnut 109 wird in der Außenumfangsfläche der
zylindrischen Bohrung 103 über den Umfang gebildet. Die Schmierölbohrungen 71 kommunizieren
mit der Vertiefungsnut 109. Die Buchse 53 wird
in die zylindrische Bohrung 103 eingepaßt, und die Ölbohrung 53a wird
so positioniert und befestigt, daß sie mit der Vertiefungsnut 109 kommuniziert.
Die Außenumfangsfläche 52f der
Trägerabdeckung 52,
in der sich die Kerbabschnitte 106 befinden, wird als glatte
Oberfläche
ausgebildet. Daher besteht wie im Fall ohne Kerbabschnitt keine
Notwendigkeit zur Bildung von Stirnsenkungen zum Bohren o. ä. auf der
Bremsnabe 52a. Dadurch läßt sich die Bearbeitungszeit
verkürzen.
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Andererseits sind der Trägerkörper 74 und die
Trägerabdeckung 52 (beide
Seitenplatten) um den vorbestimmten Abstand "m" voneinander
beabstandet, parallel zueinander angeordnet und durch die Brücken 100 miteinander
integriert. Die Bremsnabe 52a liegt auf der Radialaußenseite
der Trägerabdeckung 52.
Der Flanschabschnitt 102 der Trägerabdeckung 52 liegt
auf der Radialinnenseite des ringartigen Trägerkörpers 74. In einem
Bereich, in dem die Kupplungsnabe liegt, läßt sich das Planetenrad P nicht
leicht in den o. g. Raum von der Radialaußenseite oder der Radialinnenseite
einsetzen. Da aber erfindungsgemäß die Kerbabschnitte 106,
die einen größeren Durchmesser
als das Planetenrad P haben, in der Kupplungsnabe 52a gebildet
sind, wird das Planetenrad P durch die Kerbabschnitte 106 in den
Raum (m) zwischen der Trägerabdeckung 52 und
dem Trägerkörper 74 (den
beiden Seitenplatten) eingesetzt, die zwei Reihen bilden, die parallel
zueinander sind. In diesem Fall wird eine vorbestimmte Anzahl der
Nadellager 75 auf einer Innenumfangsfläche des Planetenrads P mit
Hilfe einer Spannvorrichtung gehalten. Gleichzeitig werden auch
die vordere und hintere Druckscheibe 76 und 76 (2) in den o. g. Raum (m)
eingesetzt. Das Planetenrad P u. ä. werden so positioniert und
gehalten, daß sie
zu den Lagerbohrungen 107a und 107b (koaxial)
ausgerichtet sind.
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Andererseits wird gemäß 2 eine sich axial erstreckende
Längsölbohrung 73 in
der Planetenlagerwelle (Planetenradwelle) 72 gebildet.
Ein Öffnungsabschnitt
auf einer Rückseite
der Planetenradwelle 72 (auf der Seite des Trägerkörpers) wird
mit einem Stopfen verschlossen. Eine Durchgangsbohrung 73a wird
in einem vorderen Endabschnitt der Längsölbohrung 73 auf einer
vorderen Endseite der Planetenradwelle 72 (auf der Seite
der Trägerabdeckung 52)
so gebildet, daß sie
die Längsölboh rung 73 entlang
einem Durchmesser davon durchdringt. Eine Querölbohrung 73b, die
eine Planetenradlagerfläche (die
Nadellager 75) als Außenumfangsfläche durchdringt,
wird in einem Zwischenabschnitt der Längsölbohrung 73 gebildet.
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Die Planetenlagerwelle 72 wird
von der Seite der Trägerabdeckung 52 in
das Planetenrad P, die Nadellager 75 und die Druckscheiben 76 und 76 eingesetzt,
die zwischen der Trägerabdeckung 52 und dem
Trägerkörper 74 gehalten
werden. Die Planetenlagerwelle 72 wird in jede der Lagerbohrungen 107a der
Trägerabdeckung 52 und
jede der Lagerbohrungen 107b des Trägerkörpers 74 eingepaßt, wodurch das
Planetenrad u. ä.
zwischen der Trägerabdeckung 52 und
dem Trägerkörper 74 angeordnet
sind. Außerdem
wird ein Stift 78 (2)
von jedem der Kerbabschnitte 106 der Nabe in eine entsprechende der
Schmierölbohrungen 71 von
einer Radialaußenseite
davon eingesetzt. Der Stift 78 schließt eine Radialaußenseite
jeder der Schmierölbohrungen 71. Der
Stift 78 wird entlang jeder der Schmierölbohrungen 71 und
der Durchgangsbohrung 73a der Lagerwelle eingeführt. Die
Planetenlagerwelle 72 wird so positioniert, daß ein Ende
der Durchgangsbohrung 73a mit den Schmierölbohrungen 71 kommuniziert. Dadurch
ist die Planetenlagerwelle 72 gelagert, während verhindert
ist, daß sie
von der Trägerabdeckung 52 abfällt.
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Die Buchse 53 auf der Innenumfangsfläche der
Trägerabdeckung 52 wird
am Vorsprung 46 des Sonnenrads S angepaßt, um eine Teilanordnung zu bilden.
Die Teilanordnung wird mit der festen Scheibenhälfte 12a der Primärscheibe 12 verzahnt.
Dadurch wird der gemäß der vorstehenden
Beschreibung zusammengebaute Träger
CR angeordnet. In diesem Fall wird die Ölbohrung 68, die sich
vom Ölsumpf 70 des
Vorsprungs 46 des Sonnenrads S erstreckt, so positioniert,
daß sie
zur Ölbohrung 53a der Buchse 53 axial
ausgerichtet ist.
-
Im folgenden wird der Betrieb des
stufenlosen Automatikgetriebes 1 anhand von 1 und 2 beschrieben. Bei normaler Fahrt, bei
der Kraft von einer Antriebsquelle, z. B. einem Motor o. ä., auf die Räder übertragen
wird, wird die Drehung der Motorausgangswelle 9 über den
Drehmomentwandler 3 zur Eingangswelle 11 übertragen.
Befindet sich ein Wählhebel
in einem Bereich D, wird ein hydraulischer Druck zum hydraulischen
Stellantrieb 41 geführt,
so daß die
Vorwärtskupplung
C1 einge rückt
wird, und Ö1
wird aus dem hydraulischen Stellantrieb 61 abgelassen,
so daß die
Rückwärtsbremse
B gelöst
wird. Die Kupplungstrommel 39 und die Vorwärtskupplung C1 übertragen
die Drehung der Eingangswelle 11 zur Primärscheibe 12 als
einstückige
Drehung über
den Planetenradsatz 14, der sich in einem einstückigen Drehzustand
befindet.
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Wird der Wählhebel in einen Bereich R (Rückwärts) geschaltet,
wird Öl
aus dem hydraulischen Stellantrieb 41 abgelassen, so daß die Vorwärtskupplung
C1 ausgerückt
wird, und ein hydraulischer Druck wird zum hydraulischen Stellantrieb 61 geführt, so
daß die
Rückwärtsbremse
B betätigt
wird. Da in diesem Zustand der Träger CR durch die Bremse B gestoppt
ist, wird die Drehung der Eingangswelle 5 vom Ringrad R übertragen
und dreht das Sonnenrad S in Rückwärtsrichtung
auf sich verlangsamende Weise über
das Planetenrad P des Trägers CR,
dessen Umlauf gestoppt ist. Die Rückwärtsdrehung wird zur Primärscheibe 12 übertragen.
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Die Drehung der Primärscheibe 12 erfährt eine
geeignete Drehzahländerung
durch die stufenlose Riemen-Getriebeänderungseinheit (CVT) 6 und wird
zur Sekundärscheibe 13 übertragen.
Ferner wird die Drehung der Sekundärscheibe 13 zur Vorgelegewelle 15 über das
Vorgelegeantriebsrad 21 und Vorgelegeabtriebsrad 22 übertragen,
zur Ausgleichseinheit 7 über das Achsantriebsrad 23 und
Abtriebsrad (Tellerrad) 26 übertragen und zum linken und
rechten Vorderrad über
die linke bzw. rechte Ausgleichsausgangswelle 291 bzw. 29r übertragen.
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Bei normaler Fahrt auf der Grundlage
der o. g. Drehung des Motors wird die Drehung der Motorausgangswelle 9 zu
einem Antriebsrad 110 der Ölpumpe 10 über die
Pumpennabe 34 und eine Pumpengehäuseschale 6a des Drehmomentwandlers 3 geführt, so
daß sich
die Pumpe in einem Betriebszustand befindet. Dadurch wird Öl im Gehäuse 30 und einer Ölwanne 111 durch
die Ölpumpe 10 angesaugt und
zu den hydraulischen Stellantrieben 17 und 19 (1) sowie 39 und 61 (2) über jeweilige Ventile eines
Ventilgehäuses
geeignet geführt
oder daraus abgegeben. Ferner wird aus der Ölpumpe 10 fließendes Öl zu Schmierung
erfordernden Abschnitten 14, C1, B, 67 und 69 über die Ölkanäle 65 und 66 transportiert.
Dadurch werden diese Abschnitte 14, C1, B, 67 und 69 zwangsgeschmiert.
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Insbesondere wird Schmieröl im Ölkanal 65 der
Eingangswelle 11 aus dem Radialinnenabschnitt 39b der
Kupplungstrommel 39 über
die Ölbohrung 66a,
das Axiallager 69, den Raum 86 und die Ölbohrung 87 entnommen,
in den Einlaufabschnitt 95 eingeleitet und zum Ölsumpf 92 geführt. Außerdem wird das
Schmieröl
zum Ölsumpf 92,
der aus dem Vertiefungsabschnitt 90 des Sonnenrads S aufgebaut
ist, über
die Ölbohrung 66b und
das Axiallager 67 geführt.
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Schmieröl im Ölkanal 65 der Eingangswelle 11 schmiert
die Buchse 53 über
die Ölbohrung 66c und
den Ölsumpf 70.
Danach wird das Schmieröl
zu Planetenradlagerflächen,
z. B. den Nadellagern 75, zur Druckscheibe 76 u. ä, einer
Eingriffsfläche
zwischen dem Planetenrad P und dem Sonnenrad S und einer Eingriffsfläche zwischen
dem Planetenrad P und dem Ringrad R über die Ölbohrung 53a der Buchse 53,
die Schmierölbohrung 71 der
Trägerabdeckung 52 und
die Ölbohrungen 73, 73a und 73b der
Planetenlagerwelle 72 geführt, so daß der Planetenradsatz 14 geschmiert
wird.
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Das Öl, das den Planetenradsatz 14 geschmiert
hat, wird in eine Innenumfangsfläche
der Bremsnabe 52a durch eine Fliehkraft eingeleitet, insbesondere
von der Vorderseite (auf der linken Seite in 2) der Druckscheibe 76. Danach
wird das Öl von
den Kerbabschnitten 106 der Bremsnabe 52a zu den
Bremsplatten (den Reibplatten) 54 und den Bremsscheiben
(den Reibplatten) 55 geführt und schmiert die Reibplatte
der Rückwärtsbremse
B.
-
Befindet sich der Wählhebel
im Bereich D, ist die Vorwärtskupplung
C1 eingerückt,
und das Sonnenrad S und Ringrad R greifen ineinander, so daß der Planetenradsatz 14 in
einem Stück
dreht. Daher ist die Schmierölmenge,
die für
den Planetenradsatz 14 und die Vorwärtskupplung C1 erforderlich
ist, nicht sehr groß.
In einem Zustand des Bereichs D dreht das Sonnenrad S einstöckig mit
der Eingangswelle 11 und der Primärscheibe 12 und befindet
sich in einem Drehzustand mit einer relativ hohen Drehzahl. Eine
Fliehkraft auf der Grundlage der Drehung des Sonnenrads S wird auf
das Öl
im Ölsumpf 92 ausgeübt. Das Öl tritt
aus dem ersten und zweiten Ölkanal 96 und 97 infolge
eines hydraulischen Drucks als Ergebnis der Fliehkraft aus und schmiert
die vordere und hintere (in 2 linke
und rechte) Druckscheibe 76 und 76. Die Ölmenge,
die die vordere Druckscheibe 76 schmiert, ist im wesentlichen
gleich der Ölmenge,
die die hintere Druckscheibe 76 schmiert.
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Da das Sonnenrad S und der Träger CR in einem
Stück drehen,
wird eine Fliehkraft auf Öl
ausgeübt,
das aus der Ölbohrung 66c fließt. Das Öl wird zu
den Planetenradlagerflächen über den Ölsumpf 70,
die Schmierölbohrungen 71 u. ä. geführt.
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Befindet sich der Wählhebel
in einem Bereich R, ist die Vorwärtskupplung
C1 ausgerückt,
so daß das
Sonnenrad S und das Ringrad R voneinander getrennt sind, und die
Rückwärtsbremse
B ist betätigt,
so daß der
Träger
CR gestoppt ist. Dadurch wird die Drehung des Ringrads R, die von
der Eingangswelle 11 über
die Kupplungstrommel 39 übertragen wird, zum Sonnenrad
S als Rückwärtsdrehung übertragen,
die über
das einzelne Planetenrad P des gestoppten Trägers CR verlangsamt wurde. Da
also die Zahnräder
S, R und P relativ zueinander drehen, benötigt der Planetenradsatz 14 eine
relativ große
Schmierölmenge.
Eine Fliehkraft auf der Grundlage der Drehung des Sonnenrads 5 wird
auf Öl
im Ölsumpf 92 ausgeübt . Wie
im Fall des o . g . Bereichs D wird das Öl zur linken und rechten Druckscheibe 76 und 76 sowie
zu Eingriffsflächen
der Zahnräder
S, R und P über
den ersten und zweiten Ölkanal 96 und 97 geleitet.
Somit wird der Planetenradsatz 14 durch eine ausreichende Ölmenge geschmiert.
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Da der Träger CR gestoppt ist, wird keine Fliehkraft
auf die in der Trägerabdeckung 52 gebildeten
Schmierölbohrungen 71 ausgeübt. Da das
Sonnenrad S in Drehung ist, wird eine Fliehkraft auf den Ölsumpf 70 ausgeübt. Während es
durch einen hydraulischen Druck als Ergebnis der Fliehkraft herausgedrückt wird,
wird aus der Ölbohrung 66c fließendes Öl zuverlässig zu
den Planetenradlagerflächen über geschlossene
Räume geführt, d.
h. eine Ölbohrung 23a,
die Schmierölbohrungen 71 und
die Ölbohrungen 73 und 73a der
Lagerwelle 72.
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Ist ein Fahrzeug im Bereich D gestoppt,
z. B. mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit 0, wobei eine Bremse
betätigt
bzw. ein Gaspedal unbetätigt
ist, ist die Vorwärtskupplung
C1 bereit, eingerückt
zu werden. Das heißt,
das Fahrzeug fährt
nicht ab, aber ist als Reaktion auf ein Startsignal bereit abzufahren. Somit
befindet sich das Fahrzeug in einem sogenannten neutralen (N) Steuerzustand.
In diesem Zustand ist die Vorwärtskupplung
C1 nicht eingerückt, während die
Rückwärtsbremse
B gelöst
ist. Somit wird keine Kraft auf den Planetenradsatz 14 über tragen,
und das Sonnenrad S ist gestoppt, weil die Primärscheibe 12 als Resultat
des Stoppens des Fahrzeugs gestoppt ist.
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In diesem Zustand sammelt sich Schmieröl, das aus
den Ölkanälen 87 und 66b fließt, in einem unteren
Abschnitt des Ölsumpfs 92 des
gestoppten Sonnenrads S an. In diesem Fall wirkt keine Fliehkraft
auf Öl
im Ölsumpf 92.
Das Öl
hat Viskosität
und wird daher daran gehindert, aus dem ersten und zweiten Ölkanal 96 und 97 zu
fallen. Auch wenn das Öl
infolge der Schwerkraft daraus ausgeflossen ist, ist seine Menge
sehr klein. Dieses Öl
sammelt sich im unteren Abschnitt des Ölsumpfs 92 an. Öl im Ölsumpf 92 läuft aus
dem Flanschabschnitt 95 der Kupplungsnabe 47 aus.
Im wesentlichen eine Gesamtmenge davon wird zur Vorwärtskupplung
C1 über
eine Ölbohrung
eines Eingriffsabschnitts der Kupplungsnabe 47 geführt. Das
heißt,
während
der N-Steuerung erfordert der Planetenradsatz 14 kein Schmieröl, da keine
Kraft zu ihm übertragen
wird, und die Vorwärtskupplung
C1 erfordert eine große Schmierölmenge,
da die Kupplungsplatten 50 und Kupplungsscheiben 51 bereit
sind, bei Schlupf in Eingriff gebracht zu werden. In Übereinstimmung
mit einer zur Schmierung erforderlichen Ölmenge wird im wesentlichen
eine Gesamtmenge von Öl
im Ölsumpf 92 zur
Vorwärtskupplung
C1 geführt.
Als Ergebnis wird die Vorwärtskupplung
C1 durch eine ausreichende Schmierölmenge geschmiert.
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Da das Sonnenrad S und der Träger CR gestoppt
sind, wird keine Fliehkraft auf Öl
ausgeübt,
das aus dem Ölkanal 66c fließt. Auf
der Grundlage eines hydraulischen Drucks in der Ölpumpe 10 wird das Öl aber zu
den Planetenradlagerflächen
durch den Ölsumpf 70 und
die Schmierölbohrungen 71 geführt. Da
in diesem Fall der Planetenradsatz 14 gestoppt und die
Rückwärtsbremse
B gelöst
ist, ist keine große
Schmierölmenge
erforderlich. Auch wenn die o. g. Fliehkraft nicht darauf ausgeübt wird,
kommt es zu keinem Ölmangel.
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Die vorstehende Beschreibung betrifft
die N-Steuerung. Allerdings gilt dasselbe, wenn das Fahrzeug mit
dem Wählhebel
in einem Bereich N gestoppt ist. Im wesentlichen eine gesamte Ölmenge im Ölsumpf 92 wird
zur Vorwärtskupplung
C1 geführt.
In Vorbereitung auf den Einrückbeginn
der Vorwärtskupplung
C1, bewirkt durch das Schalten des Wählhebels vom Bereich N in den Bereich
D, ist bevorzugt, daß eine
ausreichende Schmierölmenge
zur Vorwärtskupplung
C1 geführt
wird.
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Im folgenden wird ein sogenannter
Abschleppzustand beschrieben, in dem das Fahrzeug durch ein anderes
Fahrzeug o. ä.
aufgrund eines Schadens o. ä.
abgeschleppt wird. Im Fahrzeug ist der Motor gestoppt, und die durch
den Motor anzutreibende Öl-
(Zahnrad-) Pumpe 10 ist gestoppt. Dadurch erzeugt die Ölpumpe keinen
hydraulischen Fluiddruck oder keinen Schmieröldruck. Somit sind die Vorwärtskupplung
C1 und die Rückwärtsbremse B,
die durch den hydraulischen Stellantrieb betrieben werden, beide
ausgerückt
bzw. gelöst.
Die stufenlose Riemen-Drehzahländerungseinheit 6 nimmt
einen letzten Underdrive-Zustand ein, in dem die Rückstellfeder 20o. ä. bewirkt,
daß die
Primärscheibe 12 und Sekundärscheibe 13 einen
minimalen effektiven Radius bzw. einen maximalen effektiven Radius
annehmen. Ferner werden die o. g. Schmierung erfordernden Abschnitte
nicht mehr durch die o. g. Zwangsschmierung geschmiert.
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Beim Abschleppen des Fahrzeugs sind
die Eingangswelle 11 und das Ringrad R gestoppt, da die Vorwärtskupplung
C1 ausgerückt
ist. Da sich aber die Vorderräder
drehen, sind die Ausgleichseinheit 7, das Achsabtriebsrad
(Ausgleichstellerrad) 26, ein Achsantriebsrad 23,
das Vorgelegeabtriebsrad 22, das Vorgelegeantriebsrad 21 und
die stufenlose Riemen-Drehzahländerungseinheit 6 in
Drehzuständen. Ferner
wird aufgrund der Rückwärtsfahrt
durch die Räder
die stufenlose Riemen-Drehzahländerungseinheit 6,
die den o. g. Underdrive-Zustand einnimmt, in einen letzten Overdrive-Zustand
geschaltet. Dadurch drehen die Primärscheibe 12 und das
mit ihr integrierte Sonnenrad S mit einer relativ hohen Drehzahl.
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Da beim Abschleppen des Fahrzeugs
das Ausgleichstellerrad 26 dreht, wird Öl, das sich in einem unteren
Abschnitt des Getriebegehäuses 30 ansammelt,
aufgerührt.
Dieses Öl
wird zu den anderen Zahnrädern 23, 22, 29u. ä. weitergeleitet
und in den Ölsumpf
eingeleitet, der im Pumpengehäusekörper 31 gebildet
ist. Die Schwerkraft bewirkt, daß das Öl im Ölsumpf zum Ölkanal 65 der Eingangswelle 11 durch
die Ölkanäle 80 und 81,
einen Raum 83 und den Ölkanal 85 fließt. Danach
wird das Öl
zur Unterseite des Raums 86 in der gestoppten Kupplungstrommel 39 über die Ölbohrung 66a und
das Axiallager 69 geleitet. Außer dem wird Öl im Raum 86 und aus
dem Ölkanal 66b fließendes Öl zum Ölsumpf 92 über den Ölkanal 87 geführt. Wie
zuvor beschrieben, dreht beim Abschleppen des Fahrzeugs das Sonnenrad
S mit einer relativ hohen Drehzahl, und aufgrund einer Fliehkraft
wird im wesentlichen eine gesamte Ölmenge im Ölsumpf 92 zur Eingriffsfläche des
Planetenradsatzes 14 und der Druckscheibe 76 über den
ersten und zweiten Ölkanal 96 und 97 geführt.
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Andererseits wird aus dem Ölkanal 66c der Eingangswelle 11 fließendes Öl in den Ölsumpf 70 geleitet,
der in der Innenumfangsfläche
des Sonnenrads S gebildet ist. Wird das Fahrzeug abgeschleppt, dreht
das Sonnenrad S, und eine Fliehkraft wirkt auf den Ölsumpf 70.
Aufgrund eines hydraulischen Drucks als Ergebnis der Fliehkraft
wird das Öl
zu einer Ölbohrung 31a der
Buchse und den drei Schmierölbohrungen 71 geführt, die
radial angeordnet sind. Da zusätzlich
der Träger
CR infolge des gestoppten Ringrads R auch dreht, wird das Öl durch eine
auf die Schmierölbohrungen 71 ausgeübte Fliehkraft
weiter herausgedrückt,
zu den Ölbohrungen 73 und 73a der
Planetenlagerwelle geführt
und schmiert die Planetenradlagerflächen. Außerdem wird dieses Öl von den
Kerbabschnitten 106 der Nabe zur Rückwärtsbremse B geführt und
schmiert diese.
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Das heißt, beim Abschleppen des Fahrzeugs wird
Schmieröl
durch die Zahnräder
aufgerührt
und hat somit eine relativ kleine Menge, und die Relativdrehung
des Planetenradsatzes 14 wird durch die Drehung des Sonnenrads
S und die Leerlaufzustände
des Ringrads R und des Trägers
CR bewirkt. Wie aber zuvor beschrieben, wird der Großteil des Öls, das
nach dem Aufrühren
eine kleine Menge hat, zu den relativ drehenden Komponenten des
Planetenradsatzes 14 geführt und schmiert diese zuverlässig.
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Die vorstehende Ausführungsform
wurde auf der Grundlage der Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinheit
des stufenlosen Automatikgetriebes beschrieben. Allerdings ist die
Erfindung auch auf einen Planetenradsatz eines Fahrzeuggetriebes,
z. B. eines mehrstufigen Automatikgetriebes, anwendbar.