DE2937566C2 - Automatisches Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Getriebe mit einem von einem Wandlergehäuse umgebenen Drehmomentwandler und einem durch den Wandler angetriebenen Planetengetriebe, das sich in einem lösbar an dem Wandlergehäuse befestigten Getriebegehäuse befindet und auf einer Ausgangswelle ein Abtriebszahnrad trägt, das über ein freilaufendes Zwischenzahnrad ein Endgetriebe antreibt und im übrigen an der Wand des Wandlergehäuses zwischen einem ersten und einem zweiten Drucklager gelagert und derart schräg verzahnt ist, daß bei Drehung des Abtriebszahnrades in Vorwärtsrichtung ein Axialschub in Richtung des Planetengetriebes entsteht, sowie mit einer Flanschhülse, die mit einem Flansch lösbar an der Wand des Wandlergehäuses befestigt ist und axial in dieses zur Aufnahme des Leitrades des Wandlers über eine Einwegkupplung hineinragt und auf der dem Planetengetriebe zugewandten Seite das erste Drucklager trägt.

Derartige automatische Getriebe sind insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Frontantrieb und querliegender Antriebsmaschine vorgesehen. Sie sind in der gattungsgemäßen Ausführung beispielsweise aus ATZ 77 (1975) 7/8, Bild 3, Seite 198 bekannt. Bei diesem Getriebe sind das Abtriebszahnrad und das Zwischenzahnrad zwischen zwei doppellagig angeordneten Wandflächen des Wandlergehäuses gelagert. Die Lagerstellen der beiden Zahnräder in den erwähnten doppellagig angeordneten Wänden des Wandlergehäuses erfordern hülsenförmige Ansätze von entsprechender axialer Länge. Die Drucklager auf beiden Seiten des Abtriebszahnrades sind im wesentlichen gleich groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe mil möglichst geringer axialer Gesamtlänge zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Getriebe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das erste Drucklager kleiner als das zweite Drucklager ausgebildet ist und daß der Flansch der Flanschhülse in Richtung der Achse des Zwischenzahnrades radial verlängert ist und ein Ende einer dieser aufnehmenden Traghülse abstützt.

Durch geeigneten Einsatz einer Schrägverzahnung für Abtriebszahnrad und Zwischenzahnrad wird erreicht, daß das Abtriebszahnrad bei der üblicherweise vorherrschenden Vorwärtsfahrt eine Axialkraft in Richtung des Planetengetriebes ausübt Bei Rückwärtsfahrt ist diese Kraft auf den Wandler gerichtet. Da die Rückwärtsfahrt ein seltenerer Betriebszustand ist, kann das auf der Wandlerseite liegende Drucklager kleiner gewählt werden als das andere Drucklager. Dadurch ergibt sich auch die Möglichkeit, das wandlerseitige kleinere Drucklager nur in der Flanschhülse, deren Hülsenabschnitt das Leitrad trägt, lagernd anzuordnen. Zugleich wird die Flanschhülse durch ein kleineres Lager weniger geschwächt, und sie kann auch in ihrem Flanschdurchmesser verringert werden, so daß das Pumpenrad des Wandlers in Axialrichtung über die Flanschhülse geschoben werden kann.

Da die Flanschhülse ohnehin wegen der auftretenden Schwingungsbelastungen verhältnismäßig stabil und steif ausgebildet werden muß, besteht die Möglichkeit, den Flansch der Flanschhülse einseitig geringfügig zu verlängern und in diesem Flansch eine Ausnehmung zur Abstützung eines Endes der Traghülse des Zwischenzahnriides vorzusehen. Ein hülsenförmiger Ansatz in der Wand des Wandlergehäuses zur Abstützung des Zwischenrades erübrigt sich daher.

Da der Flansch der Flanschhülse durch Einbeziehung des Zwischenzahnrades seitlich vergrößert ist, besteht beim Abnehmen von der zugehörigen Wand des Wandlergehäuses eine Öffnung von beträchtlicher Größe, die sich als Montageerleichterung erweist.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. !A ist eine Teildarstellung eines Getriebes und veranschaulicht vor allem einen Drehmomentwandler und ein Endgetriebe;

Fig. IB setzt Fig. IA nach links fort und zeigt den Bereich eines Planetengetriebes.

Das in den Fig. IA und 1B dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein für querliegenden Einbau ausgelegtes automatisches Getriebe 36 mit seitlich angesetztem Endgetriebe 24.
Gemäß Fig. IA enthält ein im Wandlergehäuse 26 untergebrachter Drehmomentwandler 10 ein Pumpenrad 100, ein Turbinenrad 102 und ein Leitrad 104. Das Pumpenrad 100 ist über einen Wandlerdeckel 105 und eine Triebplatte 111 mit einer Kurbelwelle 106 einer Antriebsmaschine, beispielsweise einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine, gleichachsig und mitdrehbar verbunden. Ein am Mittelteil des Wandlerdekkels 105 befestigter Führungszapfen 107 greift in eine Zentralbohrung 109 der Kurbelwelle 106 ein. Das Turbinenrad 102 ist mit seiner Nabe 108 verkeilt oder verzahnt auf einer hohlen Eingangswelle 110 befestigt, welche zur Kurbelwelle 106 fluchtet. Das zwischen dem Pumpenrad 100 und dem Turbinenrad 102 liegende Leitrad 104 ist über eine Einweg-Freilaufkupplung 114 auf einer hohlen Flanschhülse 112 befestigt, welche die

μ Eingangswelle 110 im wesentlichen konzentrisch umgibt und mittels eines angeformten Flansches 40 lösbar an einer Wand 26a des Wandlergehäuses 26 angebracht ist. Das Leitrad 104 kann um die Mittelachse der Ein-

gangswelle 110 in gleicher Richtung wie das Pumpenrad 100 und folglich auch in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle 106 rotieren. Eine Ölpumpentriebwelle 116 ist drehbar und konzentrisch in der Eingangswelle 110 aufgenommen und am rechten Ende durch Vei'keilen oder Verzahnen mit einer Nabe 118 des Wandlerdeckels 105 verbunden. Das linke Ende der Ölpumptntriebwelle 116 trägt ein Triebzahnrad 120a, wobei sein Pumpengehäuse 120b einer Ölpumpe 120 an einer Wand des Getriebegehäuses 28 verschraubt oder anderweitig befestigt i&i.

Links von dem Drehmomentwandler 10, bezogen auf die Zeichnung, sitzt eine Getriebeeinheit 12 des automatischen Getriebes 36. Die Getriebeeinheit liegt zwischen dem Drehmomentwandler 10 und der Ölpumpe 120 innerhalb eines Getriebegehäuses 28. In der Getriebeeinheit 12 befindet sich eine erste Kupplung 122 für »schnell und rückwärts« zwischen der Ölpumpe 120 und einer zweiten Kupplung 124 für Vorwärtsfahrt. Die erste Kupplung 122 enthält mehrere an ihrem Innenumfang mit einer Kupplungsnabe 128 verzahnte Platten 126 und mehrere mit ihrem Außenumfang gegenüber einer ersten Kupplungstrommel 132 verzahnte Platten 130. Die Kupplungstrommel 132 befindet sich teilweise zwischen den Kupplungen 122 und 124. In ähnlicher Weise besitzt die zweite Kupplung 124 mehrere an ihrem inneren Umfang mit einer Kupplungsnabe 136 verzahnte Platten 134 sowie mehrere an ihrem Außenumfang gegenüber einer zweiten Kupplungstrommel 140 verzahnte Platten 138. Die Kupplungsnabe 128 der ersten Kupplung und die zweite Kupplungstrommel 140 der zweiten Kupplung sind miteinander sowie mitdre hbar mit der Eingangswelle 110 verbunden und zwar über eine Verzahnung der Kupplungstrommel 140 am linken Ende der Eingangswelle 110. Innerhalb der beiden Kupplungen 122,124 angeordnete Trennfedern 142 bewirken den Trennvorgang in den beiden Kupplungen, während Kolben 146 und 148 die Kupplungen zur Kraftübertragung veranlassen, wenn ein Fluid bzw. eine Flüssigkeit in entsprechende Fluidkammern 150 bzw. 152 eingeführt wird, die sich zwischen dem Kolben 146 und der ersten Kupplungstrommel 132 bzw. zwischen dem Kolben 148 und der zweiten Kupplungstrommel 140 befinden.

Rechts von der zweiten Kupplung 124 befinden sich ein erster und ein zweiter Planetenradsatz 154,156, von denen der erste Satz ein Sonnenrad 158 und ein Hohlrad 160 aufweist. Das Hohlrad 160 ist an die Nabe 136 der zweiten Kuppluag 124 angeformt. Ferner gehören zum ersten Planetenzahnradsatz 154 mindestens zwei in Sonnenrad und Hohlrad eingreifende Planetenräder 162, welche von einem Träger 164 gehalten werden.

Der zweite Planetenradsatz 156 ist ähnlich wie der Satz 154 aufgebaut. Er besitzt ein Sonnenrad 166 und ein Hohlrad 168. Das Sonnenrad 166 ist fest (einstückig) mit dem Sonnenrad 158 des ersten Planeten) adsatzes 154 verbunden. Beide Sonnenräder sind gemeinsam mit einer Verbindungshülse verkeilt, welche die zweite Kupplung 124 und den ersten Planetenradsatz 154 umschließt und mit der ersten Kupplungstrommel 132 der ersten Kupplung 122 fest verbunden ist. Der zweite Planetenradsatz 156 enthält auch mindestens zwei auf einem Träger 174 umlaufende Planetenräder 172. Ein sich nach links erstreckender Trommelabschniu 176 hat eine ringförmige Stufe 178. Eine koaxial zu der Eingangswelle 110 verlaufende hohle Ausgangswelle 180 ist durch Mittelbohrungen der Sonnenräder 158 und 166 der beiden Planetenradsätze hindurchgeführt und erstreckt sich axial in Richtung auf den Drehmomentwandler 10.

Wie dargestellt, umschließt die Ausgangswelle 180 konzentrisch die Eingangswelle 110. Am linken Ende der Ausgangswelle 180 ist der Träger 164 des ersten Planetenradsatzes 154 innenseitig verkeilt und besitzt einen Zwischenabschnitt, auf dem das Huhlrad 168 des zweiten P'anetenradsatzes über ein scheibenförmiges Verbindungselement 182 befestigt ist, welches seinerseits innenseitig mit dem Mittelabschnitt der Ausgangswelle 180 und am äußeren Umfang mit dem Hohlrad 168 verkeilt oder verzahnt ist.

Konzentrisch um den Trommelabschnitt 176 des PIanetenradträgers 174 des zweiten Planetenradsatzes 156 sitzt eine Bremse 184 für »langsam und rückwärts«. Hierzu gehören mehrere innen mit dem Trommelabschnitt 176 des zweiten Planetenradsatzes verzahnte oder verkeilte Platten 186 sowie mehrere außen gegenüber dem Mittelabschnitt der Innenwand des Getriebegehäuses 28 verkeilte oder verzahnte Platten 188. Ein trommeiförmiger Kolben 190 der Bremse 184 umgibt konzentrisch die erste Kupplungstrommel 132 der ersten Kupplung 122 und greift in das rechte Ende der jeweils links außen liegenden Platten 186 und 188 ein. Das linke Ende des Kolbens 190 wird abgedichtet und in einer mit Druckfluid beaufschlagbaren Kammer 192 und bei auftretendem Druck nach rechts ausgefahren, so daß die Platten 186, 188 der Bremse 184 gegen die Kraft einer Rückholfeder 194 aneinander gepreßt werden. Die Rückholfeder sitzt zwischen dem linken Ende des Kolbens 190 und einem mittels Schrauben 198 am Getriebegehäuse 28 befestigten Halter 1%. Die Kammer 192 liegt im linken Teil der Getriebeeinheil 12 sowie am Umfang der Ölpumpe 120. Der Bremse 184 ist wirkungsmäßig eine Einvvegkupplung 200 parallelgeschaltet, welche um den Trommelabschnitt 176 des

3'j zweiten Planetenradsatzes positioniert ist und zwischen einem stationären Außenring 202 und einem drehbaren Innenring 204 mehrere federbelastcte Rollen 206 aufweist. Der Außenring 202 ist an der Innenwand des Getriebegehäuses 28 verzahnt, und der drehbare Innenring ist auf der ringförmigen Stufe 178 des Trommelabschnilts 176 befestigt. Diese Einwegkupplung 200 blokkiert, wenn ihr Innenring 204 gezwungen wird, um die Mittelachse der Ausgangswelle 180 entgegen der Drehrichtung der Maschinenkurbelwelle 106 zu rotieren. Auf diese Weise wird ein Vorwärtsii ehmomen: des Kraftfahrzeugs erzeugt.

Die Getriebeeinheit 12 enthält ferner ein die zylindrische Außenoberfläche der ersten Kupplungstrommel 132 für die erste Kupplung 122 umschlingendes Bremsband 208, welches mit einem Ende am Getriebegehäuse 28 verankert ist und mit seinem anderen Ende an eine konventionelle fluidbetätigte Servoeinheit (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Ferner befindet sich, obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, im Getriebegehäuse 28 in der Nähe des Hohlrads 168 ein mit der Ausgangswelle 180 verbundener herkömmlicher Transmissionsregler, der zur Mittelachse der Ausgangswelle 180 diametral gegenüberliegende Primär- und Sekundär-Regelventile enthält. Das Gehäuse der Ölpumpe 120 besitzt

bo einen nach rechts vorstehenden Kurbelwellenabschnitt 210 mit einem Strömungskanal 212 für ein Schmiermittel, welches den Kupplungen 122 und 124 zugeführt wird. Am Hohlrad 168 des Planelenradsatzes 156 ist ein Parkzahnrad 214 als Teil einer Parksperre befestigt, um

t>5 die Ausgangswelle 180 mittels einer nicht dargestellten Parkklaue zu blockieren, die bei geparktem Fahrzeug in das Parkzahnrad 214 eingreift. Der Steuerung der Getriebeeinheit 12 dient ein Hydrauliksteuerventil 216.

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Der nachstehende Beschreibungsteil ist auf die be- fig 234 in je einem Lager 242a bzw. 2426 gelagert, von

sonders wichtigen Einzelheiten der aus dem automati- denen das rechtsseitige Lager 242a in einer Bohrung des

sehen Getriebe 36 und Endgetriebe 24 bestehenden An- Gehäuses 38 und das linksseitige Lager 2426 in einem

Ordnung gerichtet, Fig. IA. trommeiförmigen Halter 244 aufgenommen ist, welcher

Das schrägverzahnte Abtriebszahnrad 14 ist einstük- 5 seinerseits lösbar in einer Öffnung befestigt ist, die in

kig an das rechte Ende der Ausgangswelle 180 ange- einen vorstehenden Ansatz 28a des Getriebegehäuses

formt. Das schrägverzahnte Abtriebszahnrad 14 betin- 28 eingearbeitet ist. Eine Schraube 246 dient zur Befesti-

det sich in einer Kammer 218, welche zum Teil durch ein gung des Halters 244 am Getriebegehäuse 28. Die Sei-

rohrförmiges Tragteil 42 der Wand 26a des Wandlerge- tenzahnräder 240 stehen mit je einer Achswelle 248a

häuses 26 sowie durch den hohlen Flansch 40 der 10 bzw. 2486 in Verbindung. Angeformt an den Differenti-

Flanschhülse 112 umgrenzt ist. Der mittels Schrauben alkäfig 234 ist ein sich in der Zeichnung nach links er-

220 lösbar an dem Tragteil 42 befestigte Flansch 40 mit streckender sowie den trommeiförmigen Halter 244

Flanschhülse 112 enthält in einer entsprechend bearbei- teilweise umschließender Hülsenteil 250 mit Flansch

teten Lagerausnehmung 224 ein erstes Drucklager 16a, 256, an welchem der schrägverzahnte Zahnkranz 22

vorzugsweise in Form eines Schrägrollenlagers. Zwi- 15 mittels Schrauben 254 befestigt ist. Das linke Lager

sehen einer dem Pumpenrad 100 zugekehrten Stufe 225 2426 befindet sich in der Nähe des Zahnkranzes 22,

mit Haltering 227 des Flansches 40 einerseits und einer welcher in das Zwischenzahnrad 18 eingreift und die

an der Nabe des Pumpenrades 100 befestigten Füh- Kraftübertragungskette von der Maschine zu den trei-

rungsbuchse 231 andererseits befindet sich eine Öldich- benden Rädern des Fahrzeugs schließt,

tung 229. Die Nabe des Pumpenrades 100 ist mittels 20 Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt sich, daß

einer Buchse 233 leichtgängig auf der Traghülse 112 bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs das zweite Drucklager

gelagert. 166 durch das Abtriebszahnrad 14 höher belastet wird

In einer Lagerausnehmung 222 des Tragteils 42 befin- als das erste Drucklager 16a. Da dieses zweite Druckladet sich ein zweites, ebenfalls als Schrägrollenlager aus- ger 166 für eine größere Belastung ausgelegt ist, wie gebildetes Drucklager 166. Zur Erzielung einer korn- 25 zuvor erwähnt, kann es diese Belastung auch Störungspakten Konstruktion befinden sich beide Drucklager frei aufnehmen. Wegen der nur relativ geringen Druck-16a und 166 direkt neben den entgegengesetzten Enden belastung des ersten Drucklagers 16a kann dieses ebendes Abtriebzahnrades 14. Die beiden Innenringe der so wie der Flansch 40, in dem es aufgenommen ist, kom-Drucklager 16a, 166 unterstützen drehbar die Aus- pakter und kleiner ausgeführt werden. Aufgrund dieser gangswelle 180. Durch Einfügung von genau dimensio- 30 reduzierten Abmessungen des Flansches 40 mit der nierten Abstandstücken zwischen Flanschteil 40 und Flanschhülse 112 kann auch der Durchmesser der Stufe Wand 26a des Wandlergehäuses 26 sind die Drucklager 225 verringert werden, so daß die Köpfe der Schrauben 16a und 166 einer ausgewählten Axial-Vorbelastung 220 näher an die Nabe des Pumpenrades 100 herangeausgesetzt. Das zweite Drucklager 166 ist wesentlich rückt werden können, so daß die Gesamtlänge des autohöher belastbar als das erste Lager 16a und hat dement- 35 manschen Getriebes reduziert wird,
sprechend auch einen größeren Außendurchmesser. Bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs drückt eine auf den Man bemerke, daß das rohrförmige Tragteil 42 des Zahnkranz 22 des Endgetriebes 24 einwirkende Druck-Wandlergehäuses 26 sehr große und hoch belastbare belastung das Lager 242a gegen eine Wand des Endge-Lager aufnehmen kann, weil in dem Getriebegehäuse 28 triebe-Gehäuses 38. Dabei ist jedoch eine auf dieses viel Platz für das rohrförmige Tragteil 42 vorhanden ist. 40 Lager 242a wirksame Radialbelastung kleiner als die auf Die auf das zweite Drucklager 166 wirksame Axialbela- das gegenüberliegende Lager 2426 wirkende Radialbestung wird ausschließlich von dem Tragteil 42 der Wand lastung, weil das Lager 242a seitlich gegenüber dem 26a des Wandlergehäuses 26 aufgenommen, so daß das Zahnkranz 22 versetzt ist. Daher ist die auf jedes der Getriebegehäuse 28 frei von Axialdrücken bleibt. beiden Lager 242a und 2426 wirksame Gesamtbela-

Ein mit dem Abtriebszahnrad 14 kämmendes Zwi- 45 stung (Summe aus Axial- und Radialbelastung) etwa

schenzahnrad 18 ist durch zwei Schrägrollenlager 20a ausgeglichen.

und 206 abgestützt, deren Innenringe konzentrisch von Aus der vorhergehenden Beschreibung kann entnom-

einer Traghülse 48 aufgenommen sind, die ihrerseits men werden, daß die beschriebenen Merkmale nicht nur

mittels einer durch ihre Zentralbohrung geführten zu einer verminderten Gesamtlänge des automatischen

Schraube 228 an dem Flansch 40 der Flanschhülse 112 50 Getriebes, sondern zusätzlich zu einer zuverlässigen

befestigt ist Die Zeichnung läßt ferner erkennen, daß Drehmomentübertragung vom Abtriebszahnrad 14 in

das rechte Ende der Traghülse 43 in eine Blindbohrung das Endgetriebe 24 führen.

230 des Flansches 40 eingepaßt ist und daß das linke, als

Kopfteil ausgebildete Ende der Traghülse in einer Öff- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
nung 232 aufgenommen ist, die in das Tragteil 42 bzw. 55
die Wand 26a des Wandlergehäuses 26 eingeformt ist
Das schrägverzahnte und frei drehbar gelagerte Zwischenzahnrad 18 greift in einen entsprechend schrägverzahnten Zahnkranz 22 ein, der zu dem Endgetriebe
24 (Differential) gehört 60

Wie sich aus Fig. IA entnehmen läßt, ist das von
einem Gehäuse 38 umgebene Endgetriebe 24 seitlich an
das automatische Getriebe 36 angesetzt Das Gehäuse
38 ist integraler Bestandteil des Wandlergehäuses 26
und enthält einen Differentialkäfig 234 mit hindurchge- 65
führten Bolzen 236, auf diesem drehbar gelagerte Differentialzahnräder 238 und in diese eingreifende Seitenzahnräder 240. An beiden Enden ist der Differentialkä-

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Automatisches Getriebe mit einem von einem Wandlergehäuse umgebenen Drehmomentwandler und einem durch den Wandler angetriebenen Planetengetriebe, das sich in einem lösbar an dem Wandlergehäuse befestigten Getriebegehäuse befindet und auf einer Ausgangswelle ein Abtriebszahnrad trägt, das über ein Zwischenzahnrad ein Endgetriebe antreibt und an der Wand des Wandlergehäuses zwischen einem ersten und einem zweiten Drucklager gelagert und derart schräg verzahnt ist, daß bei Drehung des Abtriebszahnrades bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs ein Axialschub in Richtung des Planetengetriebes entsteht, sowie mit einer Flanschhülse, die mit einem Flansch lösbar an der Wand des Wandlergehäuses befestigt ist und axia! in dieses zur Aufnahme des Leitrades des Wandlers über eine Einwegkupplung hineinragt und auf der dem Planetengetriebe zugewandten Seite das erste Drucklager trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste wandlerseitige Drucklager (t6a) kleiner als das zweite Drucklager (i6b) ausgebildet ist und daß der Flansch (40) der Flanschhülse (112) in Richtung der Achse des Zwischenzahnrades (18) radial verlängert ist und ein Ende einer dieses aufnehmenden Traghülse (43) abstützt.