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TECHNISCHER BEREICH
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe, das an einem
Fahrzeug oder Ähnlichem montiert ist. Insbesondere bezieht
sich die vorliegende Erfindung auf ein Automatikgetriebe, das mit
zwei Kupplungen versehen ist, die sich in einer axialen Richtung überschneiden
und die an unterschiedlichen Positionen in einer radialen Richtung angeordnet
sind.
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STAND DER TECHNIK
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Automatikgetriebe,
die an Fahrzeugen montiert werden, wurden in der Vergangenheit mit
mehreren Gängen, wie zum Beispiel acht Vorwärtsgängen ausgelegt,
aber müssen eine kompakte Anordnung von vielen Bauteilen,
wie zum Beispiel Kupplungen, hinsichtlich der Montierbarkeit am
Fahrzeug erzielen.
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Ein
Automatikgetriebe wurde im Stand der Technik vorgeschlagen (siehe
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer
JP-A-2006-342845 ),
wobei eine erste und eine zweite Kupplung ein Eingangselement gemeinsam
haben und ein weiteres Eingangselement nicht vorgesehen ist. Die
Kupplung ist an einer Außendurchmesserseite positioniert
und in eine Kupplungstrommel einer zweiten Kupplung gesetzt, die
an einer Innendurchmesserseite positioniert ist. Die zwei Kupplungen sind
in einer axialen Richtung ausgerichtet und angeordnet, wodurch die
Kompaktheit in der axialen Richtung erzielt wird. Die zwei Kupplungen
weisen jeweils Reibungsplatten, die aus mehreren Scheiben ausgebildet
sind, einen Hydraulikservo, der die Reibungsplatten betätigt,
und eine Aufhebungsölkammer auf, die einen Zentrifugalöldruck
einer Hydraulikkammer des Hydraulikservos aufhebt.
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Von
den zwei Aufhebungsölkammern ist die Aufhebungsölkammer
der zweiten Kupplung, die an der Innendurchmesserseite positioniert
ist, durch einen Kolben, eine Rückstellfeder und eine Aufhebungsplatte
an einer Rückseite des Hydraulikservos ausgebildet. Die
Aufhebungsplatte der zweiten Kupplung ist durch einen Spannring
an einem Nabenabschnitt der ersten Kupplung gehalten angeordnet.
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Zusätzlich
sind ein Hydraulikservo und eine Aufhebungsölkammer der
ersten Kupplung, die an der Außendurchmesserseite positioniert
ist, von der zweiten Kupplung nach hinten weisend aufgebaut. Die Ölkammer
der ersten Kupplung ist ebenso durch einen Kolben, eine Rückstellfeder
und eine Aufhebungsplatte aufgebaut. Die Aufhebungsplatte der ersten
Kupplung wird durch einen Spannring gehalten und ist an einer Kupplungstrommel
der ersten Kupplung angeordnet.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Hinsichtlich
der vorstehend genannten zwei Kupplungen werden die Aufhebungsplatten,
die die Aufhebungsölkammern bilden, durch die entsprechenden
Spannringe gehalten. Als Folge ergibt sich eine erhöhte
Anzahl von Bauteilen und eine vergrößerte Abmessung
in der axialen Richtung aufgrund der Spannringe.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Automatikgetriebe
zu schaffen, das die vorstehend genannten Probleme mit einem kompakten
Aufbau löst, der insbesondere in einer axialen Richtung
aufgrund der Beseitigung eines Spannrings kompakt ist.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Automatikgetriebe
(1) vorgesehen, das zwei Kupplungen (C3, C4) aufweist, die
benachbart angeordnet sind. Die zwei Kupplungen (C3, C4) weisen
jeweils eine Kupplungstrommel (22, 24), einen
Kolben (24, 44), der einen Hydraulikservo (20, 40)
mit einem Abschnitt der Kupplungstrommel (22, 42)
bildet, der als Zylinder verwendet wird, eine Vielzahl von Reibungsplatten
(21, 41), die mit der Kupplungstrommel (22, 42)
eingreifen, und eine Aufhebungsölkammer (28, 48)
auf, die an einer Rückseite des Kolbens (24, 44)
angeordnet ist und die einen Zentrifugalöldruck aufhebt,
der an dem Hydraulikservo (20, 40) wirkt. Die
zwei Kupplungen (C3, C4) weisen jeweils eine Rückstellfeder
(26, 46) auf, die innerhalb der Aufhebungsölkammer
(28, 48) vorgesehen ist, die zwischen einer Aufhebungsplatte (25, 45)
und einer Rückseite des Kolbens (24, 44) ausgebildet
ist, und die den Kolben (24, 44) in Richtung auf
den Hydraulikservo (20, 40) vorspannt. Die Aufhebungsplatte
(25) einer Kupplung (C3) von den zwei Kupplungen (C3, C4)
und der Kolben (44) einer weiteren Kupplung (C4) von den
zwei Kupplungen (C3, C4) sind so angeordnet, dass sie eine Energiebeaufschlagungskraft
der Rückstellfeder (26, 46) der zwei
Kupplungen (C3, C4) gegenüberliegen. Die Aufhebungsplatte
(25) der weiteren Kupplung (C4) von den zwei Kupplungen
ist durch ein Halteelement (30) mit Bezug auf die Kupplungstrommel
(22) der einen Kupplung (C3) von den zwei Kupplungen gehalten angeordnet.
Die Rückstellfeder (26) der einen Kupplung (C3)
von den zwei Kupplungen hat eine Energiebeaufschlagungskraft, die
stärker als diejenige der Rückstellungsfeder (46)
der weiteren Kupplung (C4) von den zwei Kupplungen ist.
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Gemäß dem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind von den zwei
benachbarten Kupplungen eine Aufhebungsplatte, die eine Aufhebungsölkammer
einer Kupplung von den zwei Kupplungen ausbildet, und ein Kolben
einer weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen so angeordnet, dass
sie einer Energiebeaufschlagungskraft einer Rückstellungsfeder
der zwei Kupplungen gegenüberliegen. Ebenso hat die Rückstellfeder
der einen Kupplung von den zwei Kupplungen eine Energiebeaufschlagungskraft,
die stärker als diejenige der Rückstellfeder der
weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen ist. Zusätzlich
ist die Aufhebungsplatte der weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen
mit Bezug auf eine Kupplungstrommel der einen Kupplung von den zwei
Kupplungen aufgrund eines Halteelements gehalten angeordnet. Daher
können ungeachtet der Bedingung beide Kupplungen in einem vorbestimmten
Zustand beibehalten werden, während sich ebenso die Anzahl
von Halteelementen, wie zum Beispiel Spannringen verringert, die
zum Halten der Aufhebungsplatte verwendet werden. Die Beseitigung
eines Halteelements ermöglicht folglich die Verkürzung
in einer axialen Richtung.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist bei einem
Automatikgetriebe gemäß dem ersten Gesichtspunkt
die Aufhebungsplatte (25) der einen Kupplung (C3) von den zwei
Kupplungen einen gestuften Abschnitt (25a) auf. Die Kupplungstrommel
(42) der weiteren Kupplung (C4) von den zwei Kupplungen
weist einen gestuften Abschnitt (53) auf. Durch Anpassen
der beiden gestuften Abschnitte (25a, 53) werden
die Aufhebungsplatte (25) der einen Kupplung von den zwei Kupplungen
und die Kupplungstrommel (42) der weiteren Kupplung von
den zwei Kupplungen mit Bezug auf eine Öldruckwirkungsrichtung
der Aufhebungsölkammer (48) der einen Kupplung
von den zwei Kupplungen gehalten angeordnet.
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Gemäß dem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Aufhebungsplatte der
einen Kupplung von den zwei Kupplungen und die Kupplungstrommel
der weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen mit Bezug auf eine Öldruckwirkungsrichtung
einer Aufhebungsölkammer durch gestufte Abschnitte gehalten.
Daher können die Aufhebungsölkammer und eine Reibungsplatte
der einen Kupplung von den zwei Kupplungen und eine Reibungsplatte
der weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen gemeinsam kompakt
angeordnet werden.
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Gemäß einem
dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist bei dem Automatikgetriebe gemäß dem
zweiten Gesichtspunkt die eine Kupplung (C3) von den zwei Kupplungen
in Überschneidung in einer axialen Richtung mit einer Außendurchmesserseite
der weiteren Kupplung (C4) von den zwei Kupplungen angeordnet. Die
Aufhebungsplatte (25) der einen Kupplung (C3) von den zwei
Kupplungen ist mit der Kupplungstrommel (42) der weiteren Kupplung
(C4) über ihre beiden gestuften Abschnitte (25a, 53)
angepasst und ist mit Bezug auf die Öldruckwirkungsrichtung
der Aufhebungsölkammer (28) gehalten angeordnet.
Die Aufhebungsplatte (45) der weiteren Kupplung (C4) von
den zwei Kupplungen ist an einem Nabenabschnitt (22c) angeordnet, der
zylindrisch an einer Innendurchmesserseite der Kupplungstrommel
(22) der einen Kupplung (C3) von den zwei Kupplungen ausgebildet
ist, und ist mit Bezug auf die Öldruckwirkungsrichtung
der Aufhebungsölkammer (48) über einen
Spannring (30) gehalten.
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Gemäß dem
dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die eine Kupplung
von den zwei Kupplungen in Überschneidung in einer axialen
Richtung an einer Außendurchmesserseite der weiteren Kupplung
von den zwei Kupplungen angeordnet. Ebenso ist die Aufhebungsplatte
der einen Kupplung von den zwei Kupplungen mit der weiteren Kupplung von
den zwei Kupplungen über ihre beiden gestuften Abschnitte
angepasst und ist mit Bezug auf die Öldruckwirkungsrichtung
der Aufhebungsölkammer gehalten angeordnet. Die Aufhebungsplatte
der weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen ist an einem Nabenabschnitt
der einen Kupplung von den zwei Kupplungen angeordnet und mit Bezug
auf die Öldruckwirkungsrichtung der Aufhebungsölkammer über
einen Spannring gehalten. Daher hält auch in solchen Fällen,
dass kein Zentrifugalöldruck in der Aufhebungsölkammer
erzeugt wird, oder dass die Kupplungstrommel der weiteren Kupplung
von den zwei Kupplungen eine Reaktionskraft eines Öldrucks während
eines Kolbenhubs der weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen ausgesetzt
wird, die Rückstellfeder die eine Kupplung von den zwei
Kupplungen beide Kupplungstrommeln in Richtung auf eine vorbestimmte
Position vorgespannt, die durch den Spannring eingerichtet ist,
und ist es möglich, einen Öldurchgang durchgehend
auf einem vorbestimmten Abstand zu halten, der auf einem Zwischenraum
zwischen den beiden Kupplungen ausgebildet wird.
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Gemäß einem
vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind bei dem Automatikgetriebe gemäß dem
ersten Gesichtspunkt der Hydraulikservo (20) und die Aufhebungsölkammer
(28) der einen Kupplung (C3) von den zwei Kupplungen ebenso
wie der Hydraulikservo (40) und die Aufhebungsölkammer
(28) der weiteren Kupplung (C4) von den zwei Kupplungen
in Überschneidung in einer radialen Richtung und parallel
in der axialen Richtung angeordnet. Die Aufhebungsplatte (25)
der einen Kupplung (C3) von den zwei Kupplungen bildet die Kupplungstrommel
(42) der weiteren Kupplung (C4) von den zwei Kupplungen.
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Gemäß dem
vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind der Hydraulikservo
und die Aufhebungsölkammer der einen Kupplung von den zwei
Kupplungen ebenso wie der Hydraulikservo und die Aufhebungsölkammer
der weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen in Überschneidung
in einer radialen Richtung und parallel in der axialen Richtung angeordnet.
Ebenso bildet die Aufhebungsplatte der einen Kupplung von den zwei
Kupplungen die Kupplungstrommel der weiteren Kupplung von den zwei Kupplungen.
Daher ist es möglich, die Aufhebungsplatte der einen Kupplung
von den zwei Kupplungen zu beseitigen, um dadurch eine axiale Länge
des Automatikgetriebes zu verringern.
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Gemäß einem
fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist
das Automatikgetriebe gemäß einem des ersten bis
vierten Gesichtspunkts ferner eine Eingangswelle, in die eine Eingangsdrehung
(7) von einer Antriebsquelle eingeleitet wird; ein Reduktionsplanetengetriebe
(DP), das aus einem ersten Sonnenrad (S1), das mit Bezug auf ein
Gehäuse stationär gehalten ist, oder einem fixierten
Element (6), das mit einem Gehäuse integriert
ist, einem ersten Träger (CR1), der mit der Eingangswelle
verbunden ist, und einem ersten Hohlrad (R1) ausgebildet ist, das
eine Drehung abgibt, deren Drehzahl durch das stationäre
erste Sonnenrad (S1) und den ersten Träger (CR1) reduziert
ist, in den eine Eingangsdrehung eingeleitet wurde; und ein Planetengetriebesatz
(PU) auf, der aus einem zweiten Sonnenrad (S2), das eine verzögerte
Drehung des ersten Hohlrads (R1) durch einen Eingriff einer ersten
Kupplung (C1) einleitet, einem dritten Sonnenrad (S3), das die verzögerte
Drehung des ersten Hohlrads (R1) durch einen Eingriff einer dritten
Kupplung (C3) einleitet, eine Drehung der Eingangswelle über
den ersten Träger (CR1) durch einen Eingriff einer vierten Kupplung
(C4) einleitet, und durch Sperren einer ersten Bremse (B1) stationär
gehalten ist, einem zweiten Träger (CR2) der ein langes
Ritzel (P3), das kämmend mit dem dritten Sonnenrad (S3)
und einem kurzen Ritzel (P4) eingreift, das mit dem zweiten Sonnenrad
(S2) kämmend eingreift, und durch das Sperren einer zweiten
Bremse (B2) stationär gehalten ist und die Drehung der
Eingangswelle (7) durch einen Eingriff der zweiten Kupplung
(C2) einleitet; und einem zweiten Hohlrad (R2) ausgebildet ist,
das mit dem langen Ritzel (P3) kämmend eingreift und drehbar
mit einem Ausgangselement verbunden ist. Die eine Kupplung von den
zwei Kupplungen ist die dritte Kupplung (C3). Die weitere Kupplung
von den zwei Kupplungen ist die vierte Kupplung (C4). Ein erster Vorwärtsgang
wird durch Einrücken der ersten Kupplung (C1) und Sperren
der zweiten Bremse (C2) erzielt. Ein zweiter Vorwärtsgang
wird durch Einrücken der ersten Kupplung (C1) und Sperren
der ersten Bremse (B1) erzielt. Ein dritter Vorwärtsgang
wird durch Einrücken der ersten Kupplung (C1) und der dritten
Kupplung (C3) erzielt. Ein vierter Vorwärtsgang wird durch
Einrücken der ersten Kupplung (C1) und der vierten Kupplung
(C4) erzielt. Ein fünfter Vorwärtsgang wird durch
Einrücken der ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung
(C2) erzielt. Ein sechster Vorwärtsgang wird durch Einrücken
der zweiten Kupplung (C2) und der vierten Kupplung (C4) erzielt.
Ein siebter Vorwärtsgang wird durch Einrücken
der zweiten Kupplung (C2) und der dritten Kupplung (C3) erzielt.
Ein achter Vorwärtsgang wird durch Einrücken der
zweiten Kupplung (C2) und Sperren der ersten Bremse (B1) erzielt.
Ein Rückwärtsgang wird durch Einrücken
von einer der dritten Kupplung (C3) und der vierten Kupplung (C4)
und Sperren der zweiten Bremse (B2) erzielt.
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Gemäß dem
fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung bildet
das Automatikgetriebe acht Vorwärtsgänge und zumindest
einen Rückwärtsgang und ist insbesondere in der
axialen Richtung kompakt.
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Es
ist anzumerken, dass die Bezugszeichen in den Klammern zur Bezugnahme
auf die Zeichnungen vorgesehen sind und keinen Einfluss auf die
Ansprüche haben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Prinzipdiagramm, das schematisch ein Automatikgetriebe gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
ein Eingriffsdiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen
Teil eines Automatikgetriebes gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen
Teil eines Automatikgetriebes gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESTE WEGE ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben.
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Ein
Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Automatikgetriebe, das zur Montage an einem Fahrzeug mit
vorn eingebauter Kraftmaschine und Vorderradantrieb (FF-Fahrzeug) oder
einer anderen Bauart geeignet ist. Es ist anzumerken, dass die Richtungen
nach rechts und nach links in den 1, 3 und 4 den
Richtungen nach vorn und nach hinten des Automatikgetriebes entsprechen,
wenn dieses tatsächlich an einem Fahrzeug montiert ist,
wobei diese den Richtungen nach vorne und nach hinten eines Leistungsübertragungspfads
entsprechen (eine Antriebsquellenseite und eine Radseite werden
als Vorderseite bzw. Rückseite bezeichnet). Zum Vereinfachen
der Beschreibung gibt jedoch die rechte Seite in den Figuren, insbesondere
eine Antriebsquellenseite einer Kraftmaschine oder Ähnliches,
eine nach vorn gerichtete Seite an, während die linke Seite
in den Figuren die nach hinten gerichtete Seite angibt.
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Zuerst
wird ein schematischer Aufbau eines Automatikgetriebes 1,
auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, unter
Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt
ist, ist das FF-Automatikgetriebe 1 mit einem Gehäuse 6, wie
zum Beispiel einem Einfassungsgehäuse und einem Getriebegehäuse versehen,
das aus einem Einfassungsgehäuse und einem Getriebegehäuse
ausgebildet ist. Eine nach vorne gerichtete Seite des Gehäuses
(insbesondere die Wandlereinfassung) 6 umfasst ein Eingangselement
(eine vordere Abdeckung und ein Mittelstück) 10,
das als Automatikgetriebe 1 dient, das mit einer Kraftmaschine
(nicht gezeigt) verknüpft werden kann. Ferner ist ein Drehmomentwandler 2,
der eine Überbrückungskupplung 2a hat, in
dem Automatikgetriebe 1 angeordnet und sind ein Gangwechselmechanismus 3,
ein Vorgelegewellenabschnitt 4 und ein Differenzialabschnitt 5 innerhalb eines
Getriebegehäuses 6B angeordnet.
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Der
Drehmomentwandler 2 ist an einer Achse angeordnet, die
an einer Eingangswelle 7 des Gangwechselmechanismus 3 zentriert
ist, wobei bei Eingangswelle 7 auf derselben Achse wie
eine Ausgangswelle der Kraftmaschine (nicht gezeigt) liegt. Zusätzlich
ist der Vorgelegewellenabschnitt 4 an einer Vorgelegewelle 12 angeordnet,
die auf einer Achse liegt, die parallel zu der Eingangswelle 7 ist,
während der Differenzialabschnitt 5 so angeordnet
ist, dass er rechte und linke Achselemente 15 an einer Achse
hat, die parallel zu der Vorgelegewelle 12 ist.
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Der
Gangwechselmechanismus 3 ist mit einem Planetengetriebe
(ein Reduktionsplanetengetriebe) DP an der Eingangswelle 7 versehen.
Eine Planetengetriebeeinheit (ein Planetengetriebesatz) PU ist an
einer nach hinten weisenden Seite des Gangwechselmechanismus 3 vorgesehen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist das Planetengetriebe DP ein
sogenanntes Doppelritzelplanetengetriebe, das mit einem ersten Sonnenrad
S1, einem ersten Träger CR1 und einem ersten Hohlrad R1
versehen ist, wobei der erste Träger CA 1 mit sowohl einem
Ritzel P2, das mit dem ersten Sonnenrad S1 kämmend eingreift,
als auch einem Ritzel P2 kämmend eingreift, das mit dem
ersten Hohlrad kämmend eingreift.
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Im Übrigen
ist die Planetengetriebeeinheit PU ein sogenanntes Ravigneux-Planetengetriebe
mit vier Drehelementen: einem zweiten Sonnenrad S2, einem dritten
Sonnenrad S3, einem zweiten Träger CR2 und einem zweiten
Hohlrad R2, wobei der zweite Träger CR2 kämmend
mit sowohl einem langen Ritzel P3, das mit dem dritten Sonnenrad
S3 und dem zweiten Hohlrad R2 kämmend eingreift, und einem
kurzen Ritzel P4 kämmend eingreift, das mit dem zweiten
Sonnenrad S2 kämmend eingreift.
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Bei
dem Planetengetriebe DP wird das erste Sonnenrad S1 mit Bezug auf
das Gehäuse 6 stationär gehalten. Der
Träger CR1 ist mit der Eingangswelle 7 verbunden
und die Drehung des Trägers CR1 (im Folgenden als „Eingangsdrehung” bezeichnet)
ist identisch mit der Drehung der Eingangswelle 7. Der Träger
CR1 ist ebenso mit einer vierten Kupplung C4 verbunden. Aufgrund
des stationären ersten Sonnenrads S1 und der Eingangsdrehung
des ersten Trägers CR1 wird die Drehung des ersten Hohlrads
R1 eine verzögerte Drehung, deren Drehzahl verringert ist.
Ebenso ist das erste Hohlrad R1 mit einer ersten Kupplung C1 und
einer dritten Kupplung C3 verbunden.
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Bei
der Planetengetriebeeinheit PU ist das dritte Sonnenrad S3 mit einer
ersten Bremse B1 verbunden und mit Bezug auf das Gehäuse 6 fixierbar. Das
dritte Sonnenrad S3 ist ebenso mit der vierten Kupplung C4 und der
Kupplung C3 verbunden. Sowohl die Eingangsdrehung des ersten Trägers
CR1 als auch die verzögerte Drehung des ersten Hohlrads R1
können in das dritte Sonnenrad S3 über die vierte Kupplung
C4 bzw. die dritte Kupplung C3 eingeleitet werden. Das zweite Sonnenrad
S2 ist mit der ersten Kupplung C1 verbunden und die verzögerte
Drehung des ersten Hohlrads R1 kann in dieses eingeleitet werden.
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Ferner
ist der zweite Träger CR2 mit einer zweiten Kupplung C2
verbunden, in die die Drehung der Eingangswelle 7 eingeleitet
wird, und kann eine solche Eingangsdrehung in den zweiten Träger
CR2 über die zweite Kupplung C2 eingeleitet werden. Der zweite
Träger CR2 ist ebenso mit einer Freilaufkupplung F1 und
einer zweiten Bremse B2 verbunden. Die Freilaufkupplung F1 reguliert
die Drehung des zweiten Trägers CR2 in eine Richtung mit
Bezug auf das Gehäuse (insbesondere das Getriebegehäuse) 6, während
die zweite Bremse B2 die Drehung des zweiten Trägers CR2
anhalten kann. Das zweite Hohlrad R2 ist mit einem Vorgelegezahnrad 8 verbunden,
das drehbar mit Bezug auf ein Zentralstützelement gestützt
ist, das durch das Getriebegehäuse 6B fixiert
ist.
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Das
Vorgelegezahnrad 8 greift kämmend mit einem großdurchmessrigen
Zahnrad 11 ein, das an der Vorgelegewelle 12 des
Vorgelegewellenabschnitts 4 fixiert ist. Die Vorgelegewelle 12 greift
kämmend mit einem Zahnrad 14 des Differenzialabschnitts 5 über
ein kleindurchmessriges Zahnrad 12a ein, das an ihrer äußeren
Umfangsfläche ausgebildet ist. Das Zahnrad 14 ist
an einem Differenzialgetriebe 13 fixiert und ist mit rechten
und linken Achselementen 15, 15 über
das Differenzialgetriebe 13 verbunden.
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Auf
der Grundlage des vorstehend angegebenen Aufbaus wird der Betrieb
des Gangwechselmechanismus 3 als nächstes unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 erklärt.
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Für
einen D-Bereich (Fahrbereich), beispielsweise in einem ersten Vorwärtsgang
(1.), werden die erste Kupplung C1 und die Freilaufkupplung F1 eingerückt,
wie in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird
die Drehung des ersten Hohlrads R1, dessen Drehzahl durch das stationäre
erste Sonnenrad S1 verringert ist, und die Eingangsdrehung des ersten Trägers
CR2 in das zweite Sonnensrad S2 über die erste Kupplung
C1 eingeleitet. Die Drehung des zweiten Trägers CR2 wird
in einer Richtung (einer normalen Drehrichtung) reguliert, insbesondere
ist der zweite Träger CR2 stationär und wird dessen Rückwärtsdrehung
verhindert. Demgemäß wird die verzögerte
Drehung, die in das zweite Sonnenrad S2 eingeleitet wird, an das
zweite Hohlrad R2 über den stationären zweiten
Träger CR2 abgegeben und wird eine normale Drehung, die
als der erste Vorwärtsgang dient, von dem Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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Es
ist anzumerken, dass während der Verwendung der Kraftmaschinenbremse
(während des Ausrollens), die zweite Bremse B2 gesperrt
ist, um den zweiten Träger CR2 stationär zu halten
und um die normale Drehung des zweiten Trägers CR2 zu verhindern,
wobei somit der erste Vorwärtsgangzustand aufrecht erhalten
wird. In dem ersten Vorwärtsgang verhindert die Freilaufkupplung
F1 die Rückwärtsdrehung des zweiten Trägers
CR2, während sie eine normale Drehung ermöglicht.
Wenn von einem antriebslosen Bereich zu einem Fahrbereich geschaltet
wird, kann beispielsweise der erste Vorwärtsgang daher
problemlos durch einen automatischen Eingriff der Freilaufkupplung
F1 erzielt werden.
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In
einem zweiten Vorwärtsgang (2.) wird die erste Kupplung
C1 eingerückt und wird die erste Bremse B1 gesperrt. Demgemäß wird
die Drehung des ersten Hohlrads R1, deren Drehzahl durch das stationäre
erste Sonnenrad S1 verringert ist, und die Eingangsdrehung des ersten
Trägers CR1 in das zweite Sonnenrad S2 über die
erste Kupplung C1 eingeleitet.
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Das
dritte Sonnenrad S3 wird aufgrund der gesperrten ersten Bremse B1
stationär gehalten. Demgemäß ist die
verzögerte Drehung des zweiten Trägers CR2 langsamer
als diejenige des zweiten Sonnenrads S2. Die verzögerte
Drehung, die in das zweite Sonnenrad S2 eingeleitet wird, wird an
das zweite Hohlrad R2 über den zweiten Träger
CR2 abgegeben und eine normale Drehung, die als der zweite Vorwärtsgang
dient, wird von dem Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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In
einem dritten Vorwärtsgang (3.) sind die erste Kupplung
C1 und die dritte Kupplung C3 eingerückt. Demgemäß wird
die Drehung des ersten Hohlrads R1, deren Drehzahl durch das stationäre
erste Sonnenrad S1 verringert ist, und die Eingangsdrehung des ersten
Trägers CR1 in das zweite Sonnenrad S2 über die
erste Kupplung C1 eingeleitet. Die verzögerte Drehung des
ersten Hohlrads R1 wird in das dritte Sonnenrad S3 aufgrund des
Eingriffs der dritten Kupplung C3 eingeleitet. Da die verzögerte Drehung
des ersten Hohlrads R1 in das dritte Sonnenrad S3 und das zweite
Sonnenrad S2 eingeleitet wird, wird anders gesagt die verzögerte
Drehung der Planetengetriebeeinheit PU mit einer direkten Kopplung übertragen.
Die verzögerte Drehung wird somit unverändert
auf das zweite Hohlrad R2 abgegeben und eine normale Drehung, die
als dritter Vorwärtsgang dient, wird von dem Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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In
einem vierten Vorwärtsgang (4.) sind die erste Kupplung
C1 und die vierte Kupplung C4 eingerückt. Demgemäß wird
die Drehung des ersten Hohlrads R1, deren Drehzahl durch das stationäre
erste Sonnenrad S1 verringert ist, und die Eingangsdrehung des ersten
Trägers CR1 in das zweite Sonnenrad S2 über die
erste Kupplung C1 eingeleitet. Die Eingangsdrehung des ersten Trägers
CR1 wird in das dritte Sonnenrad S3 aufgrund des Eingriffs der vierten
Kupplung C4 eingeleitet. Demgemäß ist die verzögerte
Drehung des zweiten Trägers CR2 schneller als diejenige
des zweiten Sonnenrads S2. Die verzögerte Drehung, die
in das zweite Sonnenrad S2 eingeleitet wird, wird an das zweite
Hohlrad R2 über den zweiten Träger CR2 abgegeben,
und eine normale Drehung, der als vierter Vorwärtsgang
dient, wird von dem Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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In
einem fünften Vorwärtsgang (5.) sind die erste
Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt. Demgemäß wird
die Drehung des ersten Hohlrads R1, deren Drehzahl durch das stationäre erste
Sonnenrad S1 verringert ist, und die Eingangsdrehung des ersten
Trägers CR1 in das zweite Sonnenrad S2 über die
erste Kupplung C1 eingeleitet. Die Eingangsdrehung wird ebenso in
den zweiten Träger CR2 aufgrund des Eingriffs der zweiten
Kupplung C2 eingeleitet. Demgemäß wird aufgrund
der verzögerten Drehung, die in das zweite Sonnenrad S2
eingeleitet wird, und die Eingangsdrehung, die in den zweiten Träger
CR2 eingeleitet wird, eine verzögerte Drehung, die schneller
als der vierte Vorwärtsgang ist, erzielt, und an das zweite
Hohlrad R2 abgegeben, und wird eine normale Drehung, die als fünfter
Vorwärtsgang dient, von dem Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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In
einem sechsten Vorwärtsgang (6.) sind die zweite Kupplung
C2 und die vierte Kupplung C4 eingerückt. Demgemäß wird
die Eingangsdrehung des ersten Trägers CR1 in das dritte
Sonnenrad S3 aufgrund des Eingriffs der vierten Kupplung C4 eingeleitet.
Die Eingangsdrehung wird ebenso in den zweiten Träger CR2
aufgrund des Eingriffs der zweiten Kupplung C2 eingeleitet. Da die
Eingangsdrehung in das dritte Sonnenrad S3 und den zweiten Träger
CR2 eingeleitet wird, wird anders gesagt die Eingangsdrehung der
Planetengetriebeeinheit PU mit einer direkten Kopplung übertragen.
Die Eingangsdrehung wird somit unverändert an das zweite
Hohlrad R2 abgegeben und eine normale Drehung, die als der sechste Vorwärtsgang
dient, wird von dem Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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In
einem siebten Vorwärtsgang (7.) sind die zweite Kupplung
C2 und die dritte Kupplung C3 eingerückt. Demgemäß wird
die Drehung des ersten Hohlrads R1, deren Drehzahl durch das stationäre erste
Sonnenrad S1 verringert ist, und die Eingangsdrehung des ersten
Trägers CR1 in das dritte Sonnenrad S3 über die
dritte Kupplung C3 eingeleitet. Die Eingangsdrehung wird ebenso
in den zweiten Träger CR2 aufgrund des Eingriffs der zweiten
Kupplung C2 eingeleitet. Demgemäß wird aufgrund
der verzögerten Drehung, die in das dritte Sonnenrad S3 eingeleitet
wird, und die Eingangsdrehung, die in den zweiten Träger
CR2 eingeleitet wird, eine verzögerte Drehung erzielt,
die geringfügig schneller als die Eingangsdrehung ist,
und wird an das zweite Hohlrad R2 abgegeben, und eine normale Drehung,
die als der siebte Vorwärtsgang dient, wird von dem Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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In
einem achten Vorwärtsgang (8.) ist die zweite Kupplung
C2 eingerückt und ist die erste Bremse B1 gesperrt. Demgemäß wird
die Eingangsdrehung in den zweiten Träger CR2 aufgrund
des Eingriffs der zweiten Kupplung C2 eingeleitet. Das dritte Sonnerad
S3 wird aufgrund der gesperrten ersten Bremse B1 stationär
gehalten. Demgemäß wird aufgrund des stationären
dritten Sonnenrads S3 die Eingangsdrehung des zweiten Trägers
CR2 schneller als der siebte Vorwärtsgang und wird an das
zweite Hohlrad R2 abgegeben, und eine normale Drehung, die als der
achte Vorwärtsgang dient, wird von dem Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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In
einem ersten Rückwärtsgang (Rev1) ist die dritte
Kupplung C3 eingerückt und ist die zweite Bremse B2 gesperrt.
Demgemäß wird die Drehung des ersten Sonnenrads R1,
deren Drehzahl durch das stationäre Sonnenrad S1 verringert
ist, und die Eingangsdrehung des ersten Trägers CR1 in
das dritte Sonnenrad S3 über die dritte Kupplung C3 eingeleitet.
Der zweite Träger CR2 wird aufgrund der gesperrten zweiten
Bremse B2 stationär gehalten. Demgemäß wird
die verzögerte Drehung, die in das dritte Sonnenrad S3
eingeleitet wird, an das zweite Hohlrad R2 über den stationären
zweiten Träger CR2 abgegeben, und wird eine Rückwärtsdrehung,
die als der erste Rückwärtsgang dient, von dem
Vorgelegezahlrad 8 abgegeben.
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In
einem zweiten Rückwärtsgang (Rev2) ist die vierte
Kupplung C4 eingerückt und ist die zweite Bremse B2 gesperrt.
Demgemäß wird die Eingangsdrehung des ersten Trägers
CR1 in das dritte Sonnenrad S3 aufgrund des Eingriffs der vierten
Kupplung C4 eingeleitet. Der zweite Träger CR2 wird aufgrund
der gesperrten zweiten Bremse B2 stationär gehalten. Demgemäß wird
die Eingangsdrehung, die in das dritte Sonnenrad S3 eingeleitet
wird, an das zweite Hohlrad R2 über den stationären
zweiten Träger CR2 abgegeben, und wird eine Rückwärtsdrehung,
die als der zweite Rückwärtsgang dient, von dem
Vorgelegezahnrad 8 abgegeben.
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Es
ist anzumerken, dass in einem P-Bereich (Parkbereich) und einem
N-Bereich (Neutralbereich) beispielweise die erste Kupplung C1,
die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3 und die vierte Kupplung
C4 ausgerückt sind. Demgemäß sind der erste
Träger CR1 und das dritte Sonnenrad S3 getrennt und sind
das erste Hohlrad R1, das dritte Sonnenrad S3 und das zweite Sonnenrad
S2 ebenso voneinander getrennt. Anders gesagt sind das Planetengetriebe
DP und die Planetengetriebeeinheit PU voneinander getrennt. Die
Eingangswelle 7 und der zweite Träger CR2 sind
ebenso getrennt. Somit ist die Leistungsübertragung zwischen
der Eingangswelle 7 und der Planetengetriebeeinheit PU
getrennt, ist insbesondere die Leistungsübertragung von
der Eingangswelle 7 zu dem Vorgelegezahnrad 8 getrennt.
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Als
nächstes wird der Aufbau der dritten Kupplung C3 und der
vierten Kupplung C4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage eines Gangwechselmechanismus 42 und
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die vierte Kupplung
C4 ist an einer Innendurchmesserseite positioniert und die dritte
Kupplung C3 ist an einer Außendurchmesserseite positioniert; beide
sind einander in der axialen Richtung überschneidend bzw. überlappend
angeordnet. Die außendurchmesserseitige dritte Kupplung
C3 und die innendurchmesserseitige vierte Kupplung C4 sind an unterschiedlichen
Positionen in der radialen Richtung angeordnet, so dass die dritte
Kupplung die vierte Kupplung C4 einfasst.
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Die
dritte Kupplung C3 weist eine Vielzahl von Mehrscheibenreibungsplatten 21,
die aus einer äußeren Reibungsplatte 21a und
einer inneren Reibungsplatte 21b ausgebildet sind; einen
Hydraulikservo 20, der die Reibungsplatten 21 in
Eingriff und außer Eingriff bringt; und eine Aufhebungsölkammer auf,
die einen Zentrifugalöldruck aufhebt, der an dem Hydraulikservo 20 wirkt.
In ähnlicher Weise weist die vierte Kupplung C4, die an
der Innendurchmesserseite positioniert ist, eine Vielzahl von Mehrscheibenreibungsplatten 41,
die aus einer äußeren Reibungsplatte 41a und
einer inneren Reibungsplatte 41b ausgebildet sind; einen
Hydraulikservo 40, der die Reibungsplatten 41 in
Eingriff und außer Eingriff bringt; und eine Aufhebungsölkammer 48 auf,
die einen Zentrifugalöldruck aufhebt, der an dem Hydraulikservo 40 wirkt.
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Der
Hydraulikservo 20 der dritten Kupplung C3 hat eine Kupplungstrommel 22,
ein Kolbenelement 24, eine Aufhebungsplatte 25 und
eine Rückstellfeder 26. Diese Elemente bilden
wiederum eine Betätigungsölkammer 27 und
bilden die Aufhebungsölkammer 28 an einer Rückseite
davon. Die Kupplungstrommel 22 ist integriert durch Schweißen
oder anderes Kombinieren eines innenumfangsseitigen Elements, das
einen Nabenabschnitt 22c und einen Kolbenstützabschnitt 22e bildet,
und eines außenumfangsseitigen Elements ausgebildet, das
einen Trommelabschnitt 22a und einen Bodenabschnitt 22b bildet.
Der Trommelabschnitt 22a erstreckt sich nach hinten von
der ersten Kupplung C1 (nicht gezeigt) an ihrer äußeren
Umfangsseite. Der Nabenabschnitt 22c ist drehbar an einer
Statorwelle (einem fixierten Element) 6a über
eine Hülse 55 gestützt. Zusätzlich sind
der Nabenabschnitt 22c und der Trommelabschnitt 22a durch
den Bodenabschnitt 22b verbunden. Es ist anzumerken, dass
die Wandlereinfassung und das Getriebegehäuse integral
verbunden sind und als Gehäuse 6 bezeichnet sind.
Zusätzlich sind das Gehäuse und die Elemente,
die mit dem Gehäuse integriert sind, fixierte Elemente,
die das Gehäuse, eine Ölpumpenabdeckung und ihr
Gehäuse, die Statorwelle 6a und dergleichen umfassen.
Daher können das erste Sonnenrad S1 und der Nabenabschnitt 22c der
Kupplungstrommel 22 fixiert werden (Sonnenrad S1) und durch
jedes fixierte Element, wie z. B. das Gehäuse 6 oder
die fixierten Elemente, die mit dem Gehäuse integriert
sind, wie ebenso die Statorwelle 6a drehbar gestützt
werden (Nabenabschnitt 22c).
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Ein
Zwischenabschnitt des Bodenabschnitts 22b der Kupplungstrommel 22 ist
mit einem Rundabschnitt 22d an einem äußeren
Umfang des Kolbenstützabschnitts 22e ausgebildet,
der sich von dem Nabenabschnitt 22c zu der Außendurchmesserseite
erstreckt. Der Rundabschnitt 22d erstreckt sich mit einem
wesentlich kürzeren Abstand als der Trommelabschnitt und
der Nabenabschnitt und in derselben Richtung wie der Trommelabschnitt 22a und
der Nabenabschnitt 22c. Zusätzlich ist der Rundabschnitt 22d mit
einem Kolbenelement 24 in einem öldichten Zustand über
einen O-Ring 31 an seiner äußeren Umfangsfläche
verbunden. Der Rundabschnitt 22d ist ebenso in Verzahnungseingriff mit
der Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4 (später
beschrieben) an ihrer inneren Umfangsfläche.
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Das
Kolbenelement 24 ist mit dem Rundabschnitt 22d gepasst
und in der axialen Richtung bewegbar. Eine äußere
Umfangsfläche des Kolbenelements 24 ist mit einer
inneren Umfangsfläche der Kupplungstrommel 22 in
einem öldichten Zustand über ein Dichtungselement 56 verbunden.
Das Kolbenelement 24 und die innere Umfangsfläche
der Kupplungstrommel 22, die einen Zylinder ausbildet, bilden
beide die Betätigungsölkammer 27. Zusätzlich ist
das Kolbenelement 24 mit einem Erweiterungsabschnitt 24a,
der sich nach hinten erstreckt, versehen und wird durch das Pressen
des Erweiterungsabschnitts 24a gegen die Reibungsplatte 21 die
dritte Kupplung C2 eingerückt und ausgerückt.
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Im Übrigen
ist die Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4 in
einem öldichten Zustand an dem Nabenabschnitt 22c der
dritten Kupplung C3 über einen O-Ring 57 vorgesehen
und ist ihre axiale Position durch einen Spannring 50 festgelegt.
Die Kupplungstrommel 42 weist ebenso einen gestuften Abschnitt 53,
der eine gestufte Konfiguration hat, nach hinten weisend von dem
Verzahnungseingriff 54 mit dem Bund 22d der dritten
Kupplung C3 auf.
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Die
Aufhebungsplatte 25 der dritten Kupplung C3 ist mit einem
gestuften Abschnitt 25a an ihrem Zwischenabschnitt ausgebildet.
Der gestufte Abschnitt 25a ist in Anlage an den Stufenabschnitt 53, der
an der Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4 vorgesehen
ist, so dass eine nach hinten weisende Bewegung davon in der axialen
Richtung beschränkt wird, und ist mit Bezug auf eine Richtung der Öldruckeinwirkung
der Aufhebungsölkammer 28 gehalten. Ein äußerer
Umfang der Aufhebungsplatte 25 ist mit dem Kolben 24 in
einem öldichten Zustand über ein Dichtungselement 58 gepasst
und ein innerer Umfang der Aufhebungsplatte 25 ist mit
der Kupplungstrommel 42 in einem öldichten Zustand
ebenfalls über ein Dichtungselement gepasst. Eine äußere
Umfangsfläche der Aufhebungsplatte 25 und eine innere
Umfangsplatte des Kolbens 24 bilden die Aufhebungsölkammer 28,
die einen Öldruck erzeugt, der im Gleichgewicht mit dem
Zentrifugalöldruck steht, der in der Betätigungsölkammer 27 der
dritten Kupplung C3 erzeugt wird. Die Rückstellfeder 26 ist
zwischen der Aufhebungsplatte 25 und dem Kolben 24 vorgesehen
und diese spannt den Kolben 24 durchgehend nach vorn vor.
Es ist anzumerken, dass die Rückstellfeder 26 eine
Feder ist, die eine stärkere Energiebeaufschlagungskraft
als die Rückstellfeder 46 hat, die an der Aufhebungsölkammer 48 der
vierten Kupplung C4 vorgesehen ist (später beschrieben).
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Der
Betätigungsölkammer 27 der dritten Kupplung
C3 wird Öl von einem Ölloch b über einen vorbestimmten
Zwischenraum B zugeführt, der zwischen dem Kolbenstützabschnitt 22e der
Kupplungstrommel 22 und dem Bodenabschnitt 22b der
Kupplungstrommel 22 vorgesehen ist. Der Zwischenraum B
ist mit einer planaren Konfiguration über seinen gesamten
Umfang sich aufweitend vorgesehen. Daher hat der Zwischenraum B
eine größere Öldurchlassquerschnittsfläche in
einem Raum, der im Vergleich mit einem Öldurchgangsloch
kürzer (enger) in der axialen Richtung ist.
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Der
Aufhebungsölkammer 28 der dritten Kupplung C3
wird ein Schmieröl von einem Ölloch über
einen Zwischenraum A zugeführt, der zwischen der Kupplungstrommel 42 der
vierten Kupplung C4 und einer Rückseite des Kolbenstützabschnitts 22i der
dritten Kupplung C3 vorgesehen ist. Der Zwischenraum A ist mit einer
planaren Konfiguration über seinen gesamten Umfang sich
aufweitend vorgesehen. Daher hat der Zwischenraum A eine größere Öldurchlassquerschnittsfläche
in einem Raum, die im Vergleich mit einem Öldurchgangsloch
kürzer in der axialen Richtung ist. Es ist anzumerken,
dass bei dem Verzahnungseingriff 54, der zwischen der Kupplungstrommel 42 der
vierten Kupplung C4 und dem Rundabschnitt 22e der dritten
Kupplung C3 vorgesehen ist, ein Zahn fehlt und dieser so aufgebaut
ist, dass er die Strömung des Öls in dem vorstehend
beschriebenen Öldurchgang nicht unterbricht.
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Der
Hydraulikservo 40 der vierten Kupplung C4 hat die vorstehend
erwähnte Kupplungstrommel 42, ein Kolbenelement 44,
eine Aufhebungsplatte 45 und die Rückstellfeder 46.
Diese Elemente bilden wiederum eine Betätigungsölkammer 47 und
bilden die Aufhebungsölkammer 48 an ihrer Rückseite.
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Der
Kolben 44 ist in der axialen Richtung bewegbar und öldicht über
den Nabenabschnitt 22c der Kupplungstrommel 22 der
dritten Kupplung C3 mit einem Dichtungselement 59 vorgesehen.
Zusätzlich ist der Kolben 44 mit einem Erweiterungsabschnitt 44a versehen,
der gegen die Reibungsplatte 41 presst. Eine äußere
Umfangsfläche des Erweiterungsabschnitts 44a und
eine innere Umfangsfläche der Kupplungstrommel 42 sind
in einem öldichten Zustand über einen O-Ring 51 gepasst.
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Die
Betätigungsölkammer 47 der vierten Kupplung
C4 wird durch eine äußere Umfangsfläche des
Kolbens 44 und die innere Umfangsfläche der Kupplungstrommel 42 gebildet,
die einen Zylinder ausbildet. Die Betätigungsölkammer 47 hat
einen Aufbau, in welchem Öl durch ein Ölloch c
zugeführt wird. Die Aufhebungsplatte 45 der vierten
Kupplung C4 ist so vorgesehen, dass ihre axiale Position durch einen
Spannring 30 und einen gestuften Abschnitt 22f des
Nabenabschnitts 22c der dritten Kupplungstrommel 22 festgelegt
wird. Die Aufhebungsplatte 45 ist mit der inneren Umfangsfläche
des Kolbens 44 in einem öldichten Zustand über
ein Dichtungselement 60 gepasst.
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Die
Aufhebungsölkammer 48 erzeugt einen Öldruck,
der im Gleichgewicht mit dem Zentrifugalöldruck steht,
der durch die Betätigungsölkammer 47 der
vierten Kupplung C4 erzeugt wird, und ist durch die innere Umfangsfläche
des Kolbens 44 und eine äußere Umfangsfläche
der Aufhebungsplatte 45 gebildet. Die Rückstellfeder 46 ist
zwischen der Aufhebungsplatte 45 und dem Kolben 44 vorgesehen
und spannt den Kolben 44 durchgehend nach vorn vor. Der
Aufhebungsölkammer 48 wird Schmieröl
durch ein Ölloch d zugeführt.
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Als
nächstes wird der Betrieb der dritten Kupplung C3 und der
vierten Kupplung C4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
nachstehend erklärt.
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Die
dritte Kupplung C3 bewegt den Kolben 24 in der axialen
Richtung durch den Öldruck, der in der Betätigungsölkammer 27 erzeugt
wird, und das Pressen gegen die Reibungsplatte 21 rückt
die dritte Kupplung C3 ein und aus. Der Betätigungsölkammer 27 wird
Betätigungsöl auf der Grundlage eines Öldrucks
zugeführt, der durch eine Ölpumpe (nicht gezeigt)
erzeugt wird; das Betätigungsöl tritt von dem Ölloch
b, das in der Kupplungstrommel 22 ausgebildet ist, und
durch den Zwischenraum B, der mit einer planaren Konfiguration über
seinen gesamten Umfang versehen ist, bevor es zu der Betätigungsölkammer 27 zugeführt
wird.
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Ein
Zentrifugalöldruck wirkt an der Betätigungsölkammer 27.
Daher wird der Aufhebungsölkammer 28, die den
Kolben 24 einfasst und die zu der Betätigungsölkammer 27 weist,
das Schmieröl von dem Ölloch a über den
Zwischenraum A zugeführt, der mit einer planaren Konfiguration über
seinen gesamten Umfang versehen ist. Der Zentrifugalöldruck
wird folglich in der Aufhebungsölkammer 28 erzeugt
und steht im Gleichgewicht mit dem Zentrifugalöldruck,
der in der Betätigungsölkammer 27 erzeugt
wird. In ähnlicher Weise wird bei der vierten Kupplung
C4 der Betätigungsölkammer 47 Betätigungsöl
von dem Ölloch c auf der Grundlage der Ölpumpe
(nicht gezeigt) zugeführt. Die vierte Kupplung C4 bewegt
somit den Kolben 44 in der axialen Richtung und das Pressen
der Reibungsplatte 41 rückt die vierte Kupplung
C4 ein und aus. Zusätzlich wird der Aufhebungsölkammer 48 Schmieröl
von dem Ölloch d zugeführt. Der Zentrifugalöldruck
wird folglich in der Aufhebungsölkammer 48 erzeugt
und steht im Gleichgewicht mit dem Zentrifugalöldruck,
der in der Betätigungsölkammer 47 erzeugt
wird.
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Somit
wird bei der Trennung der dritten Kupplung C3 das Drucköl
in der Betätigungsölkammer 27 über
den Zwischenraum B und das Ölloch b abgelassen. Jedoch
wird aufgrund der Drehung der Kupplungstrommel 22 der Zentrifugalöldruck
in der Betätigungsölkammer 27 erzeugt.
Dabei wird die Rückseite des Kolbenelements 24 der
Energiebeaufschlagungskraft der Rückstellfeder 26 und
dem Zentrifugalöldruck ausgesetzt, der an dem Öl
in der Aufhebungsölkammer 28 wirkt. Das Kolbenelement 24 wird
somit rasch in eine Rückzugsrichtung gegen den Zentrifugalöldruck
in der Betätigungsölkammer 27 bewegt
und das geht einher mit einer Erhöhung der Kapazität
der Aufhebungsölkammer 28. Das Öl tritt durch
den Zwischenraum A von den beiden Kupplungen 22, 42 zum
raschen Nachfüllen hindurch, so dass keine Betriebsverzögerung
der dritten Kupplung C3 auftritt.
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Es
gibt Fälle, in denen eine Kraft wirkt, um die Kupplungstrommel 42 der
vierten Kupplung C4 näher an die Kupplungstrommel 22 der
dritten Kupplung C3 zu bringen, wenn z. B. die dritte und die vierte Kupplung
C3, C4 gleichzeitig ausgerückt werden und keine axiale
Kraft in einer Richtung wirkt, die der Kupplungstrommel 22 der
dritten Kupplung C3 und der Kupplungstrommel 42 der vierten
Kupplung C4 gegenüberliegt, oder wenn der Kolben 44 der
vierten Kupplung C4 einen Hub zum Einrücken der vierten Kupplung
C4 vornimmt. Ungeachtet der Tatsache, ob solche Fälle auftreten,
wird eine Einbaulast der Rückstellfeder 56 der
dritten Kupplung C3 (eine Last, bei der der Kolben 24 nicht
betätigt ist und die Rückstellfeder 26 nicht
komprimiert ist) größer als eine Betätigungslast
der Rückstellfeder 46 der vierten Kupplung C4
(eine Last, wenn der Kolben 44 betätigt ist und
die Rückstellfeder 46 komprimiert ist) eingestellt.
Daher wirkt die Energiebeaufschlagungskraft der Rückstellfeder 26 an
der Kupplungstrommel 42 über dem gestuften Abschnitt 25a der
Aufhebungsplatte 25 und dem gestuften Abschnitt 53.
Als Folge werden beide Kupplungstrommeln 22, 42 durchgehend
einer axialen Kraft in einer Trennungsrichtung ausgesetzt und durch
den Spannring 50 positioniert, und wird ein geeigneter
Zwischenraum A durchgehend aufrechterhalten.
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Wie
vorstehend erklärt ist, ist gemäß dem Automatikgetriebe 1 der
vorliegenden Erfindung die dritte Kupplung C3 an einer Außendurchmesserseite der
vierten Kupplung C4 in Überschneidung in der axialen Richtung
angeordnet, aber an einer unterschiedlichen Position in der radialen
Richtung angeordnet. Es ist somit möglich, eine Kupplungseinheit und
das Automatikgetriebe in der axialen Richtung kompakt auszuführen.
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Zusätzlich
ist die Rückstellfeder 26, die an der Aufhebungsölkammer 28 der
dritten Kupplung C3 vorgesehen ist, eine Feder mit einer stärkeren
Energiebeaufschlagungskraft als die Rückstellfeder 46, die
an der Aufhebungskammer 48 der vierten Kupplung C4 vorgesehen
ist. Somit werden die beiden Kupplungstrommeln 22, 42 auf
eine vorbestimmte Position vorgespannt, die durch den Spannring 50 eingerichtet
ist, und wird der Zwischenraum A durchgehend auf einem vorbestimmten
Abstand aufrechterhalten.
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Als
nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage von 4 beschrieben, wobei die dritte
Kupplung C3 und die vierte Kupplung C4 parallel in der axialen Richtung
an unterschiedlichen Positionen in der radialen Richtung angeordnet sind.
Es ist anzumerken, dass in 4 eine obere Seite
mit Bezug auf eine axiale Mitte denselben Aufbau hat wie eine untere
Seite und somit weggelassen ist. Es ist ebenso anzumerken, dass
die Elemente in 4 entsprechend denjenigen der
dritten und der vierten Kupplung C3, C4 in 3 dieselben
Bezugszeichen wie diejenigen in 3 verwenden.
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Die
vierte Kupplung C4, die an der Innendurchmesserseite positioniert
ist, und die dritte Kupplung C3, die an der Außendurchmesserseite
positioniert ist, sind benachbart aneinander an unterschiedlichen
Positionen in der axialen Richtung angeordnet. Eine äußere
Umfangsfläche 42b1 eines
Flanschabschnitts 42b an einer Kupplungstrommel 42 der
innendurchmesserseitigen vierten Kupplung C4 wird ebenso als Aufhebungsplatte
verwendet, die eine Aufhebungsölkammer 28 der
dritten Kupplung C3 bildet.
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Die
dritte Kupplung C3 weist eine Vielzahl von Mehrscheibenreibungsplatten 21,
die aus einer äußeren Reibungsplatte 21a und
einer inneren Reibungsplatte 21b ausgebildet sind; einen
Hydraulikservo 20, der die Reibungsplatten in Eingriff
und außer Eingriff bringt; und eine Aufhebungsölkammer 28 auf,
die einen Zentrifugalöldruck, der an dem Hydraulikservo 20 wirkt,
aufhebt. In ähnlicher Weise weist die vierte Kupplung C4,
die an der Innendurchmesserseite positioniert ist, eine Vielzahl
von Mehrscheibenreibungsplatten 41, die aus einer äußeren
Reibungsplatte 41a und einer inneren Reibungsplatte 41b ausgebildet
sind; einen Hydraulikservo 40, der die Reibungsplatten
in Eingriff und außer Eingriff bringt; und eine Aufhebungsölkammer 48 auf,
die einen Zentrifugalöldruck, der an dem Hydraulikservo 40 wirkt,
aufhebt.
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Der
Hydraulikservo 20 der dritten Kupplung C3 hat eine Kupplungstrommel 22,
einen Kolben 24, einen Flanschabschnitt 42b der
Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4, der als Aufhebungsplatte
wirkt, und eine Rückstellfeder 26. Diese Elemente bilden
wiederum eine Betätigungsölkammer 27 und bilden
die Aufhebungsölkammer 28 an ihrer Rückseite.
Die Kupplungstrommel 22 ist integral durch Schweißen
oder anderes Kombinieren eines innenumfangsseitigen Elements, das
einen Nabenabschnitt 22c und einen Bodenabschnitt 22b bildet,
und eines außenumfangsseitigen Elements, das einen Trommelabschnitt 22a bildet,
ausgebildet. Der Nabenabschnitt 22c ist mit einer Außenverzahnung 54a ausgebildet,
die mit einer Innenverzahnung 54b eingreift, die an einem
Nabenabschnitt 22c der Kupplungstrommel 42 der
vierten Kupplung C4 ausgebildet ist (später beschrieben).
Aufgrund eines Verzahnungseingriffs 54 werden die Kupplungstrommel 22 der
dritten Kupplung C3 und die Kupplungstrommel 42 der vierten
Kupplung C4 integriert in einer Drehrichtung aufgebaut.
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Eine
Innendurchmesserseite des Kolbens 24 ist bewegbar in der
axialen Richtung und in einem öldichten Zustand über
einen O-Ring 31 an dem Nabenabschnitt 22c der
dritten Kupplung C3 aufgebaut und eine äußere
Umfangsfläche des Kolbens 24 ist in einem öldichten
Zustand mit einer inneren Umfangsfläche der Kupplungstrommel 22 der
dritten Kupplung C3 über ein Dichtungselement 56 gepasst.
Die Betätigungsölkammer 27 ist aus einer äußeren
Umfangsfläche des Kolbens 24 und der inneren Umfangsfläche
der Kupplungstrommel 22 der dritten Kupplung C3 ausgebildet.
Der Betätigungsölkammer 27 wird Öl
aus einem Ölloch b direkt zugeführt, das in dem
Nabenabschnitt 22c der Kupplungstrommel 22 vorgesehen
ist.
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Im Übrigen
ist die Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4 mit
dem zylindrischen Nabenabschnitt 42c an ihrer Innendurchmesserseite,
dem Flanschabschnitts 42b, der sich von dem Nabenabschnitt 42c zu
der Außendurchmesserseite erstreckt, und einem Trommelabschnitt 42a im
Verzahnungseingriff mit der äußeren Reibungsplatte 41a ausgebildet.
Eine Bewegung der Kupplungstrommel 42 in der axialen Richtung
wird durch einen Spannring 50 festgelegt, der an dem Nabenabschnitt 42c der
dritten Kupplung C3 ausgebildet ist. Ebenso ist der Trommelabschnitt 42a mit
zwei L-förmigen gestuften Abschnitten 531 , 532 an der äußeren Durchmesserseite des
Flanschabschnitts 42b ausgebildet. Der innere gestufte
Abschnitt 532 , der an der Innendurchmesserseite
der Trommel 42a positioniert ist, ist so ausgebildet, dass
er zu einer zum Körper rückwärtigen Richtung
weist, und der äußere gestufte Abschnitt 531 , der an der Außendurchmesserseite
positioniert ist, ist so ausgebildet, dass er in einer zum Körper nach
vorn weisenden Richtung weist.
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Bei
der Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4 ist der
Nabenabschnitt 42c in einem öldichten Zustand
mit dem Nabenabschnitt 42c der dritten Kupplung C3 über
O-Ringe 571 , 572 gepasst und
der äußere gestufte Abschnitt 531 ist
in einem öldichten Zustand mit der inneren Umfangsfläche
des Kolbens 24 der dritten Kupplung C3 an einem äußeren
Umfang davon über ein Dichtungselement 58 gepasst.
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Die
Aufhebungsölkammer 28 der dritten Kupplung C3
ist aus der äußeren Umfangsfläche 42b1 des Flanschabschnitts 42b der
vierten Kupplung C4 und der inneren Umfangsfläche des Kolbens 24 der
dritten Kupplung C3 ausgebildet. Der Aufhebungsölkammer 28 wird
Schmieröl von einem Ölloch a zugeführt,
das in dem Nabenabschnitt 22c der dritten Kupplung C3 ausgebildet
ist. Die Rückstellfeder 26 ist zwischen der äußeren
Umfangsfläche 42b1 des Flanschabschnitts 42b der
vierten Kupplung C4 und der inneren Umfangsfläche des Kolbens 24 der
dritten Kupplung C3 vorgesehen. Die Rückstellfeder 26 ist
eine Feder, die eine stärkere Energiebeaufschlagungskraft
als eine Rückstellfeder 46 hat, die an der vierten
Kupplung C4 vorgesehen ist (später beschrieben). Daher
wird die Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4 durchgehend
nach hinten vorgespannt und in Kontakt mit dem Spannring 50 positioniert.
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Der
Hydraulikservo 40 der vierten Kupplung C4 hat die Kupplungstrommel 42,
einen Kolben 44, eine Aufhebungsplatte 45 und
die Rückstellfeder 46. Diese Elemente bilden wiederum
eine Betätigungsölkammer 47 und bilden
die Aufhebungsölkammer 48 an ihrer Rückseite.
Der Kolben 44 ist bewegbar in der axialen Richtung und
in einem öldichten Zustand an dem Nabenabschnitt 42c der
Kupplungstrommel 42 über ein Dichtungselement 59 vorgesehen.
Der Kolben 44 ist ebenso mit dem inneren gestuften Abschnitt 532 gepasst, der an der Kupplungstrommel 42 der
vierten Kupplung C4 ausgebildet ist, und ist in einem öldichten
Zustand an der äußeren Umfangsfläche
davon über einen O-Ring 51 gepasst. Die Betätigungsölkammer 47 der
vierten Kupplung C4 ist durch eine äußere Umfangsfläche
des Kolbens 44 und eine innere Umfangsfläche der
Kupplungstrommel 42 gebildet, die einen Zylinder ausbildet.
Der Betätigungsölkammer 47 wird Öl
durch eine Ölloch c zugeführt.
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Die
Aufhebungsplatte 44 der vierten Kupplung C4 ist so vorgesehen,
dass eine axiale Bewegung von dieser durch einen Spannring 30 festgelegt wird,
der an dem Nabenabschnitt 22c der dritten Kupplung C3 ausgebildet
ist. Eine Außendurchmesserseite der Aufhebungsplatte 45 ist
mit der inneren Umfangsfläche des Kolbens 44 der
vierten Kupplung C4 in einem öldichten Zustand über
ein Dichtungselement gepasst. Die Aufhebungsölkammer 48 erzeugt
einen Öldruck, der im Gleichgewicht mit dem Zentrifugalöldruck
steht, der durch die Betätigungsölkammer 47 der
vierten Kupplung C4 erzeugt wird, und ist durch die innere Umfangsfläche
des Kolbens 44 und eine äußere Umfangsfläche
der Aufhebungsplatte 45 aufgebaut. Der Aufhebungsölkammer 48 wird
Schmieröl durch ein Ölloch d zugeführt.
Die Rückstellfeder 46 ist zwischen der Aufhebungsplatte 45 und
dem Kolben 44 vorgesehen und spannt den Kolben 44 durchgehend
nach vorn vor.
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Als
nächstes wird der Betrieb der dritten Kupplung C3 und der
vierten Kupplung C4 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
nachstehend erklärt.
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Die
dritte Kupplung C3 bewegt den Kolben 24 in der axialen
Richtung durch den Öldruck, der in der Betätigungsölkammer 27 erzeugt
wird, und das Pressen gegen die Reibungsplatte 21 rückt
die dritte Kupplung C3 ein und aus. Der Betätigungsölkammer 27 wird
ein Betätigungsöl auf der Grundlage eines Öldrucks,
der durch eine Ölpumpe (nicht gezeigt) erzeugt wird, über
das Ölloch b zugeführt, das in der Kupplungstrommel 22 ausgebildet
ist.
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Der
Zentrifugalöldruck wirkt an der Betätigungsölkammer 27.
Daher wird der Aufhebungsölkammer 28, die den
Kolben 25 einfasst und die zu der Betätigungsölkammer 27 weist,
direkt Schmieröl von dem Ölloch a zugeführt.
Der Zentrifugalöldruck wird folglich in der Aufhebungsölkammer 28 erzeugt und
steht im Gleichgewicht mit dem Zentrifugalöldruck, der
in der Betätigungsölkammer 27 erzeugt wird.
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In ähnlicher
Weise wird bei der vierten Kupplung C4 der Betätigungsölkammer 47 Betätigungsöl von
dem Ölloch c auf der Grundlage der Ölpumpe (nicht
gezeigt) zugeführt. Die vierte Kupplung C4 bewegt somit
den Kolben 44 in der axialen Richtung und das Pressen gegen
die Reibungsplatte 41 rückt die vierte Kupplung
C4 ein und aus. Zusätzlich wird der Aufhebungsölkammer 48 Schmieröl
von dem Ölloch d zugeführt. Ein Zentrifugalöldruck
wird folglich in der Aufhebungsölkammer 48 erzeugt
und steht mit dem Zentrifugalöldruck im Gleichgewicht,
der in der Betätigungsölkammer 47 erzeugt
wird.
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Somit
wird bei einer Trennung der dritten Kupplung C3 das Drucköl
in der Betätigungsölkammer 27 über
das Ölloch b abgelassen. Jedoch wird aufgrund der Drehung
der Kupplungstrommel 22 ein Zentrifugalöldruck
in der Betätigungsölkammer 27 erzeugt.
Dabei wird die Rückseite des Kolbenelements 24 der
Energiebeaufschlagungskraft der Rückstellfeder 26 und
dem Zentrifugalöldruck, der an dem Öl in der Aufhebungsölkammer 28 wirkt,
ausgesetzt. Das Kolbenelement 24 wird somit rasch in die
Rückzugsrichtung gegen den Zentrifugalöldruck
in der Betätigungsölkammer 27 bewegt.
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Es
gibt Fälle, in welchen eine Kraft so wirkt, dass sie die
Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4 näher
an die Kupplungstrommel 22 der dritten Kupplung C3 bringt,
wenn z. B. die dritte und die vierte Kupplung C3, C4 gleichzeitig
ausgerückt werden und keine axiale Kraft in einer Richtung
wirkt, die der Kupplungstrommel 22 der dritten Kupplung
C3 und der Kupplungstrommel 42 der vierten Kupplung C4
gegenüberliegt, oder wenn der Kolben 44 der vierten
Kupplung C4 einen Hub durchführt, um die vierte Kupplung
C4 einzurücken. Ungeachtet der Tatsache, ob solche Fälle
auftreten, wird eine Einbaulast der Rückstellfeder 26 der
dritten Kupplung C3 (eine Last, wenn der Kolben 24 nicht
betätigt ist und die Rückstellfeder 26 nicht
komprimiert ist) größer eingestellt als eine Betätigungslast
der Rückstellfeder 46 der vierten Kupplung C4
(eine Last, wenn der Kolben 44 betätigt ist, und
die Rückstellfeder 46 komprimiert ist). Daher
wirkt die Energiebeaufschlagungskraft der Rückstellfeder 26 direkt
an der Kupplungstrommel 42. Als Folge werden beide Kupplungstrommeln 22, 42 durchgehend
einer Kraft in einer Trennungsrichtung ausgesetzt und durch den
Spannring 50 positioniert.
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Wie
vorstehend erklärt ist, ist gemäß dem Automatikgetriebe 1 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels die Aufhebungsplatte,
die die Aufhebungsölkammer 28 der dritten Kupplung
C3 bildet, durch den Flanschabschnitt 42b der Kupplungstrommel 42 der
vierten Kupplung C4 gebildet. Somit kann die Aufhebungsplatte weggelassen
werden, um die axiale Länge des Automatikgetriebes 1 zu
verkürzen.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Automatikgetriebe, das
in einem Fahrzeug, wie z. B. Kraftwagen, LKW und Bussen montiert
wird, und wird insbesondere vorzugsweise auf Automatikgetriebe für
mehrere Gänge, wie z. B. acht Vorwärtsgänge,
angewendet. Zusätzlich wird die vorliegende Erfindung auf
ein Automatikgetriebe angewendet, das mit zwei Kupplungen versehen
ist, die sich in einer axialen Richtung überschneiden.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Kupplungseinheit eines Automatikgetriebes
zur Verfügung, das in der axialen Richtung kompakt ist.
Eine dritte Kupplung (C3) und eine vierte Kupplung (C4), die jeweils
Hydraulikservos (20, 40) und Aufhebungsölkammern
(28, 48) haben, überschneiden sich in
einer axialen Richtung und sind an unterschiedlichen Positionen
in einer radialen Richtung angeordnet. Eine Aufhebungsplatte (25),
die die Aufhebungsölkammer (28) der dritten Kupplung
C3 bildet, ist mit einem gestuften Abschnitt (53) einer
Kupplungstrommel der vierten Kupplung (C4) angepasst. Eine Aufhebungsplatte
(45), die die Aufhebungsölkammer (48)
der vierten Kupplung (C4) bildet, ist durch einen Spannring (30)
gehalten angeordnet. Eine Rückstellfeder (26),
die an der Aufhebungsölkammer (28) der dritten
Kupplung (C3) angeordnet ist, hat eine größere
Energiebeaufschlagungskraft als eine Rückstellfeder (46),
die an der Aufhebungsölkammer (48) der vierten
Kupplung (C4) angeordnet ist. Daher ist die Kupplungstrommel (42)
der vierten Kupplung (C4) durchgehend in Kontakt mit einem Spannring
(50) und wird durch diesen positioniert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-342845
A [0003]