DE3906329A1 - Automatisches getriebe - Google Patents
Automatisches getriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein automatisches Getriebe, welches
in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden soll, insbesondere
ein automatisches Getriebe mit einem Automatikmechanismus
mit vier Vorwärtsgängen, und im einzelnen eine axiale
Positioniervorrichtung für eine hydraulische
Betätigungseinrichtung und für Kupplungen, die zusätzlich
in dem viergängigen Automatikmechanismus vorhanden sind.
Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat ein
automatisches Getriebe vorgeschlagen, wie es in dem
Japanischen offengelegtem Patent Sho-62-93 545 beschrieben
und dargestellt ist, und dieses automatische Getriebe ist
durch die Kombination eines Einzelplanetengetriebes und
eines Doppelplanetengetriebes gebildet.
Das automatische Getriebe hat ein gemeinsames Sonnenrad
und einen gemeinsamen Planetenradträger, der als
Ausgangsteil dient. Der erste Vorwärtsgang wird erhalten,
wenn die Eingangsenergie von einer Eingangswelle auf das
Hohlrad des Einzelplanetengetriebes (nachstehend als
kleines Hohlrad bezeichnet) übertragen wird und das
Hohlrad (nachstehend als großes Hohlrad bezeichnet) des
Doppelplanetengetriebes angehalten ist. Der zweite
Vorwärtsgang wird erhalten, wenn das Sonnenrad angehalten
ist unter der Bedingung, daß die Energieübertragung noch
auf das kleine Hohlrad erfolgt. Der dritte Vorwärtsgang
wird erhalten durch gemeinsame Drehung der gesamten
Getriebeeinheit.
Weiterhin ist eine dritte Kupplung, welche die
Eingangswelle und das große Hohlrad ankuppelt und
abkuppelt, derart vorgesehen, daß der vierte Vorwärtsgang
erhalten wird durch Übertragung der Drehung der
Eingangswelle auf das große Hohlrad, und durch Anhalten
des Sonnenrades. Auf diese Weise ist der
Automatikmechanismus mit vier Vorwärtsgängen gebildet.
Der obengenanten Automatikmechanismus kann mit einer
großen Vielzahl von Fahrzeugtypen verwendet werden, wobei
die Produktionsstraßen für einen Automatikmechanismus mit
drei Vorwärtsgängen und für einen Automatikmechanismus mit
vier Vorwärtsgängen gemeinsam verwendet werden können,
wobei sich keine große Kostenerhöhung ergibt.
Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat auch einen
Automatikmechanismus 1′ vorgeschlagen, wie er in Fig. 8
dargestellt ist und in welchem eine Reibungskupplung C 3
arbeitsmäßig zusammenarbeitet mit einer Einwegkupplung,
die im dritten und vierten Vorwärtsgang wirksam ist, so
daß ein mechanisches Verriegeln beim Rückwärtsfahren
verhindert ist. Die Kupplung C 3 wird durch eine
hydraulische Betätigungseinrichtung 2 betätigt, um eine
dritte Kupplung C 0 zu betätigen (auf das
nichtveröffentlichte Japanische Patent Sho-62-0 94 869 wird
verwiesen).
In dem obigen Automatikmechanismus 1′ ist ein Trommelteil
4 an einer Kupplungstrommel 3 befestigt, und die dritte
Kupplung C 0 und die vierte Kupplung C 3 sind an dem
Trommelteil 4 vorgesehen. Die hydraulische
Betätigungseinrichtung 2 ist auf der Außenseite der
Kupplungstrommel 3 vorgesehen, so daß die Konstruktion in
großem Ausmaß modifiziert werden muß, wenn anstelle eines
dreigängigen Automatikmechanismus ein viergängiger
Automatikmechanismus erhalten werden soll. Dann kann die
gemeinsame Verwendung einer bestimmten Produktionsstraße
und die gemeinsame Verwendung von Teilen beeinträchtigt
oder behindert sein.
In diesem Automatikmechanismus 1′ ist der Trommelteil 4 an
der Kupplungstrommel 3 befestigt, um die hydraulische
Betätigungseinrichtung 2 und die Kupplungen C 0 und C 3 zu
positionieren, so daß der Zusammenbau kompliziert und
arbeitsaufwendig ist. Weiterhin ist in dem Fall, in
welchem die hydraulische Betätigungseinrichtung von der
Kupplungstrommel 3 getremnt vorgesehen ist, ein
Zylinderabschnitt der Betätigungseinrichtung allgemein
über ein Schublager positioniert, so daß der Zusammenbau
kompliziert und arbeitsaufwendig ist, wobei außerdem die
Gesamtausführung vergrößerte axiale Länge haben kann.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter
Beachtung der Nachteile der üblichen Vorrichtung oder
Getriebe, ein automatisches Getriebe zu schaffen, bei
welchem die dritte Kupplung C 0, die vierte Kupplung C 3 und
eine hydraulische Betätigungseinrichtung auf der
Außenseite einer Kupplungstrommel derart angeordnet sind,
daß die Teile gemeinsam mit einem Automatikmechanismus mit
drei Vorwärtsgängen verwendet werden können. Durch eine
solche Ausführung soll ein automatisches Getriebe
geschaffen werden, bei welchem das Positionieren einer
angebrachten Vorrichtung, wie beispielsweise die
hydraulische Betätigungseinrichtung, vereinfacht ist, um
dadurch den Zusammenbau bequem ausführen zu können und die
Vergrößerung der axialen Länge zu verhindern.
Bei der vorliegenden Erfindung wird dieser Zweck erreicht
durch ein automatisches Getriebe, wobei beispielsweise auf
Fig. 1 Bezug genommen wird, welches einen
Automatikmechanismus 1 mit vier Vorwärtsgängen umfaßt mit
einer Planetengetriebeeinheit 9, die gebildet ist durch
die Kombination eines Einzelplanetengetriebes 6 und eines
Doppelplanetengetriebes 7, die beide ein gemeinsames
Sonnenrad S 1 und einen gemeinsamen Planetenradträger CR 1
aufweisen. Der Planetenradträger CR 1 ist mit einem
Ausgangsteil 10 verbunden, und ein Eingangsteil 5 ist mit
dem Hohrad R 1 des Einzelplanetengetriebes über eine erste
Kupplung C 1 verbunden. Der Eingangsteil 5 ist mit dem
Sonnenrad S 1 über eine zweite Kupplung C 2, und mit dem
Hohlrad R 2 des Doppelplanetengetriebes 7 über eine dritte
Kupplung C 0 verbunden. Das Sonnenrad S 1 und das Hohlrad R 2
des Doppelplanetengetriebes 7 werden durch eine
Bremseinrichtung zu einem erforderlichen Zeitpunkt
gebremst.
Bei der obigen Ausführung sind die dritte Kupplung C 0 und
eine hydraulische Betätigungseinrichtung 2 für die dritte
Kupplung aneinander angrenzend an einer Kupplungstrommel 3
angeordnet, die an dem Eingangsteil 5 befestigt ist und
sich derart erstreckt, daß sie die erste Kupplung C 1, die
zweite Kupplung C 2 und hydraulische
Betätigungseinrichtungen für die erste und die zweite
Kupplung überdeckt. Eine vierte Kupplung C 3 und eine
Einwegkupplung F 0 sind zwischen dem Hohlrad R 1 des
Einzelplanetengetriebes 6 und einem Trommelteil 15
angeordnet, der die dritte Kupplung C 0 und das Hohlrad R 2
des Doppelplanetengetriebes 7 miteinander verbindet. Eine
Strebe oder Stütze 16 ist zwischen der dritten Kupplung C 0
und der vierten Kupplung C 3 angeordnet.
Bei der obigen Ausführung wird eine von der hydraulischen
Betätigungseinrichtung 2 erzeugte Axialkraft von dem
Trommelteil 15 und der Strebe 16 absorbiert, und Bewegung
der hydraulischen Betätigungseinrichtung 2 in einer
Richtung X wird durch Berührung mit der Kupplungstrommel 3
abgestützt, während eine Bewegung der
Betätigungseinrichtung 2 in einer Richtung Y abgestützt
wird durch Befestigen und Verbinden des Oberendes des
Trommelteils 15 an bzw. mit dem Hohlrad R 2 des
Doppelplanetengetriebes 7.
Beispielsweise wird die Bewegung der hydraulischen
Betätigungseinrichtung 2 in der Richtung X durch einen
Sicherungsring oder Schnappring 18 abgestützt, der einen
Aufnahmeteil 83 einer Kolbenrückführfeder 85 der
hydraulischen Betätigungseinrichtung 2 über einen
Schubring oder eine Schubscheibe 19 festlegt und abstützt.
Mit der obigen Ausführung werden bei dem
Automatikmechanismus 1 die drei Vorwärtsgänge erhalten
durch Verwendung der gleichen Teile wie diejenigen, die
für den Automatikmechanismus mit drei Vorwärtsgängen
verwendet werden, nämlich C 1, C 2, B 1, B 2, F 1 und F 2. Wenn
in den vierten Gang geschaltet wird, werden die
zugeordneten Teile C 0, F 0 und C 3 wirksam. Dies bedeutet,
daß Drehung des Eingangsteiles 5 auf das Hohlrad R 1 des
Einzelplanetengetriebes 6 über die erste Kupplung C 1
übertragen wird und das Hohlrad R 2 des
Doppelplanetengetriebes 7 durch die Brems- oder
Halteeinrichtungen F 2 und B 3 angehalten wird. Dann wird
die Drehung entsprechend dem ersten Gang am
Planetenradträger CR 1 abgenommen. Wenn die Eingangsdrehung
auf das Hohlrad R 1 übertragen wird in einem Zustand,
welcher der gleiche wie beim ersten Gang ist, und das
Sonnenrad S 1 durch die Brems- bzw. Haltemittel B 1, B 2 und
F 1 angehalten wird, wird der zweite Gang am
Planetenradträger CR 1 abgenommen. Wenn weiterhin der
Energieeingang wie im ersten Gang auf das Hohlrad R 1
übertragen und Drehung des Eingangsteiles auf das Hohlrad
R 2 übertragen wird, drehen sich die Teile der
Getriebeeinheit 9 zusammen und am Planetenradträger CR 1,
wird der dritte Gang abgenommen. Wenn in den dritten Gang
geschaltet wird, wird die vierte Kupplung C 3 durch
Bewegung der hydraulischen Betätigungseinrichtung 2 für
die dritte Kupplung C 0 eingerückt, und demgemäß wird die
Drehung des Eingangsteiles 5 über die dritte Kupplung C 0,
den Trommelteil 15, die vierte Kupplung C 3 und die dritte
Einwegkupplung F 0 auf das Hohlrad R 1 übertragen. Wenn in
den vierten Gang geschaltet wird, wird zuerst die erste
Kupplung C 1 ausgerückt und das Hohlrad R 1 dreht sich unter
der Wirkung der Einwegkupplung F 0 über die dritte Kupplung
C 0 und die vierte Kupplung C 3. Wenn in diesem Zustand das
Sonnenrad S 1 durch die Bremsmittel (die erste Bremse B 1)
angehalten wird, ergibt sich durch die Drehung, die von
dem Eingangsteil 5 über die dritte Kupplung C 0 auf das
Hohlrad R 2 übertragen wird, leere bzw. lastfreie Drehung
des Hohlrades R 1 mit hoher Geschwindigkeit, wobei dann
Overdrive-Drehung am Planetenradträger CR 1 abgenommen
wird. Beim Rückwärtsfahren und im Leerlauf oder Freilauf
wird, wenn ein Schalthebel in den R-Bereich geschaltet
wird, die vierte Kupplung C 3 ausgerückt, und die
Getriebeeinheit 9 ist nicht über die Einwegkupplung F 0
mechanisch verriegelt.
Wenn die dritte Kupplung C 0 und die vierte Kupplung C 3
durch Anlegen hydraulischen Drucks an die
Betätigungseinrichtung 2 eingerückt werden, wirkt die
Drückkraft von dem Kolben 77 auf die Strebe 16, die
zwischen den Kupplungen C 0 und C 3 angeordnet ist, als
Druckkraft, und die auf den Zylinder 76 wirkende Kraft
wirkt auf den Trommelteil 15 als Zugkraft, so daß die
Druckkraft und die Zugkraft gegeneinander ausgeglichen
sind. Demgemäß werden die Kräfte in der angebrachten
Vorrichtung B für den viergängigen Getriebemechanismus
absorbiert, die durch die Betätigungseinrichtung 2 und die
dritte und die vierte Kupplung C 0 bzw. C 3 gebildet ist.
Die angebrachte Vorrichtung B ist an einer gewissen
Einstellstellung positioniert. Die Vorrichtung B wird mit
geringer Kraft abgestützt, so daß Bewegung in der Richtung
X durch den Sicherungsring 18 und den Schubring 19, der
mit der Kupplungstrommel 3 in Berührung steht, abgestützt
wird, und Bewegung in der Richtung Y abgestützt wird durch
das Befestigen des Trommelteiles 15 an dem Hohlrad R 2 des
Doppelplanetengetriebes 7 über den Schnapp- bzw.
Sicherungsring 20.
Die bisher verwendeten Bezugszeichen sind in der
nachfolgenden Beschreibung nicht notwendigerweise immer
zum Bezeichnen gleicher Teile verwendet. In der
vorstehenden Beschreibung wurden sie verwendet, um die
breiteren Konzepte der Erfindung zu erläutern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen
beispielsweise erläutert:
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht des Hauptteiles eines
automatischen Getriebes gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des gesamten
automatischen Getriebes;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des
automatischen Getriebes;
Fig. 4 ist eine Betriebstabelle des viergängigen
Automatikmechanismus,;
Fig. 5 ist eine Ansicht der Anordnung eines Schubringes;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht der Anordnung eines
teilweise modifizierten Schubringes,;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht nach Linie VII-VII
der Fig. 1;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht des
Automatikmechanismus, der von der Anmelderin der
vorliegenden Erfindung bereits vorgeschlagen
worden ist;
Eine Erläuterung eines automatischen Getriebes A, bei
welchem die vorliegende Erfindung angewendet ist, erfolgt
nachstehend in Verbindung mit Fig. 3. Das automatische
Getriebe A hat drei Wellen, eine Eingangswelle 5, die mit
einer Maschinenkurbelwelle 24 ausgerichtet ist, eine
Gegenwelle 22 und vordere Achswellen 23 a, 23 b. An der
Eingangswelle 5 sind ein Drehmomentwandler 26 mit einer
Sperrkupplung (lock-up-Kupplung) 25 und ein
Automatikmechanismus 1 mit vier Vorwärtsgängen abgestützt,
an der Gegenwelle 22 ist ein Underdrive-Mechanismus 27
abgestützt, und an den vorderen Achswellen 23 a und 23 b ist
ein vorderes Differential 29 abgestützt.
Der viergängige Automatikmechanismus 1 umfaßt eine
Planetengetriebeeinheit 9, bestehend aus einem
Einzelplanetengetriebe 6 und einem Doppelplanetengetriebe
7. In der Planetengetriebeeinheit 9 sind ein für die
beiden Planetengetriebe gemeinsames Sonnenrad S 1 und ein
ihnen gemeinsamer Planetenradträger CR 1 vorgesehen. Ein
mit dem Sonnenrad S 1 in Eingriff stehendes Ritzel ist ein
langes Ritzel P 1. Die Eingangswelle 5 und das Hohlrad R 1
(ein kleines Hohlrad) des Einzelplanetengetriebes 6 sind
über eine erste (Vorwärts-)Kupplung C 1 miteinander
verbunden. Die Eingangswelle 5 und das Sonnenrad S 1 sind
über eine zweite (Rückwärts-)Kupplung C 2 miteinander
verbunden. Das Sonnenrad S 1 wird durch eine erste Bremse
B 1 direkt gebremst und durch eine zweite Bremse B 2 über
eine erste Einwegkupplung F 1 auf Drehung in einer Richtung
beschränkt. Das Hohlrad R 2 (ein großes Hohlrad) des
Doppelplanetengetriebes 7 ist durch eine dritte Bremse B 3
direkt gebremst und mittels einer zweiten Einwegkupplung
F 2 auf Drehung in einer Richtung beschränkt. Der
Planetenradträger CR 1 ist mit einem antreibenden
Gegenzahnrad 10 verbunden, welches durch eine
Gehäusetragwand abgestützt ist, und dieses Zahnrad 10 ist
ein Ausgangsteil für den viergängigen Automatikmechanismus
1.
Die Kupplungen C 1 und C 2, die Bremsen B 1 und B 2 und die
Einwegkupplungen F 1 und F 2 sind in dem viergängigen
Automatikmechanismus 1 in der gleichen Position angeordnet
wie in einem dreigängigen Automatikmechanismus, jedoch
sind außer den obigen Teilen eine dritte Kupplung C 0,
welche die Eingangswelle 5 und das große Hohlrad R 2
miteinander verbindet, eine vierte Kupplung C 3 und eine
dritte Einwegkupplung F 0 zwischen dem großen Hohlrad R 2
und dem kleinen Hohlrad R 1 vorgesehen.
Der Underdrive-Mechanismus 27 hat ein
Einzelplanetengetriebe 32, dessen Planetenradträger CR 3
und Sonnenrad S 3 über eine fünfte (Direkt-)Kupplung C 4
miteinander verbunden sind. Das Sonnenrad S 3 wird durch
eine vierte (Underdrive-)Bremse B 4 direkt gebremst und
mittels einer Einwegkupplung F 3 auf Drehung in einer
Richtung beschränkt. Das Hohlrad R 3 ist mit einem
angetriebenen Gegenzahnrad 33 verbunden, welches einen
Eingangsteil des Underdrive-Mechanismus 27 darstellt und
mit dem antreibenden Gegenzahnrad 10 kämmt. Der
Planetenradträger CR 3 ist mit der Gegenwelle 22 verbunden,
an welcher ein Untersetzungszahnrad 35, welches den
Ausgangsteil des Underdrive-Mechanismus 27 darstellt,
befestigt ist.
Das vordere Differential 29 umfaßt einen
Differentialträger 36 und ein linkes und ein rechtes
Seitenrad 37 a bzw. 37 b. Ein Ringzahnrad 39 ist an dem
Differentialträger 36 befestigt, welcher ein
Getriebetraggehäuse darstellt. Der Zahnring 39 kämmt mit
dem Untersetzungszahnrad 35, um einen letzten
Untersetzungsmechanismus zu bilden, und das linke und das
rechte Seitenrad 37 a bzw. 37 b sind jeweils mit der linken
vorderen Achswelle 23 a bzw. mit der rechten vorderen
Achswelle 23 b verbunden.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des viergängigen
Automatikmechanismus 1 in Verbindung mit den Fig. 3 und 4
erläutert. Die Drehung der Maschinenkurbelwelle 24 wird
über den Drehmomentwandler 26 oder über die Sperrkupplung
25 auf die Eingangswelle 5 übertragen. Im ersten Gang des
D-Bereiches wird die erste Kupplung C 1 eingerückt. In
diesem Zustand wird die Drehung der Eingangswelle 5 über
die erste Kupplung C 1 auf das kleine Hohlrad R 1
übertragen, und die Drehung des großen Hohlrades R 2 wird
durch die zweite Einwegkupplung F 2 angehalten, so daß das
Sonnenrad S 1 sich leer rückwärts dreht und die
Drehgeschwindigkeit des Planetenradträgers CR 1 in der
normalen Richtung beträchtlich verringert wird. Diese
Drehung wird am antreibenden Gegenzahnrad 10 abgenommen.
Im zweiten Gang des D-Bereiches wird nicht nur die erste
Kupplung C 1 eingerückt, sondern es wird auch die zweite
Bremse B 2 angelegt. Dann wird Drehung des Sonnenrades S 1
durch das Arbeiten der ersten Einwegkupplung F 1 auf der
Basis der Bremse B 2 angehalten. Demgemäß wird bei
Übertragung der Drehung von der Eingangswelle 5 auf das
kleine Hohlrad R 1 das große Hohlrad R 2 in positiver
Richtung leer gedreht, und die Drehgeschwindigkeit des
Planetenradträgers CR 1 in positiver Richtung verringert
sich. Diese verringerte Drehung wird an dem antreibenden
Gegenzahnrad 10 als zweiter Gang abgenommen. Wenn bei der
beschriebenen Betriebsweise vom ersten in den zweiten Gang
geschaltet wird, tritt ein Schaltstoß als Folge der
Änderung des Getriebeverhältnisses nicht auf und das
Schalten erfolgt glatt und weich.
Im dritten Gang des D-Bereiches werden zusätzlich zu den
Verhältnissen im zweiten Bereich die dritte Kupplung C 0
und die vierte Kupplung C 3 eingerückt. Dann wird die
Drehung von der Eingangswelle 5 über die erste Kupplung C 1
auf das kleine Hohlrad R 1, und dann über die dritte
Kupplung C 0 auf das große Hohlrad R 2 übertragen. Hierdurch
dreht sich die Planetengetriebeeinheit 10 insgesamt und
diese direkte Drehung wird auf das antreibende
Gegenzahnrad 10 übertragen. Wenn vom zweiten Gang in den
dritten Gang geschaltet wird, wird die erste
Einwegkupplung F 1 vom Bremszustand in den Überlaufzustand
gebracht, so daß ein Schaltstoß als Folge der Änderung des
Getriebeverhältnisses nicht auftritt und das Schalten
weich erfolgt.
Im dritten Gang werden die dritte Kupplung C 0 und die
vierte Kupplung C 3 gleichzeitig eingerückt, und die
Drehung der Eingangswelle 5 wird auf das kleine Hohlrad R 1
übertragen über den Übertragungsweg, der über die dritte
Kupplung C 0, die vierte Kupplung C 3 und die dritte
Einwegkupplung F 0 verläuft.
Beim Hochschalten im D-Bereich vom 3. Gang in den vierten
Gang wird zuerst die erste Kupplung C 1 ausgerückt. In
diesem Zustand wird die Drehung auf das kleine Hohlrad R 1
hauptsächlich über den Übertragungsweg übertragen, der
über die dritte Kupplung C 0, die vierte Kupplung C 3 und
die dritte Einwegkupplung F 0 verläuft. In diesem Zustand
wird die erste Bremse B 1 angelegt. Dann wird das Sonnenrad
S 1 gebremst, sogar gegen das Rückwärtsdrehmoment, so daß
die Drehung des großen Hohlrades R 2, die von der
Eingangswelle 5 über die dritte Kupplung C 0 übertragen
wird, welche die Einwegkupplung F 0 überläuft und das
kleine Hohlrad R 1 mit hoher Geschwindigkeit leer dreht, am
Planetenradträger CR 1 als Overdrive-Drehung abgenommen
wird. Hierbei wird die erste Kupplung C 1 ausgerückt und
das Schalten erfolgt unter der Steuerung der Betätigung
der dritten Einwegkupplung F 0, so daß ein Schaltstoß als
Folge der Änderung des Getriebeverhältnisses nicht
auftritt und das Schalten weich erfolgt.
Wenn im 3-Bereich, im 2-Bereich und im 1-Bereich die
Maschinenbremse arbeitet, wird die dritte Bremse B 3
angelegt, um das große Hohlrad R 2 selbst gegenüber dem
Rückwärtsdrehmoment im ersten Gang anzuhalten, und die
erste Bremse B 1 wird angelegt, um das Sonnenrad S 1 selbst
gegenüber dem Rückwärtsdrehmoment im zweiten Gang
anzuhalten.
Im R-Bereich wird die zweite Kupplung C 2 eingerückt und
die dritte Bremse B 3 angelegt. In diesem Zustand wird die
Drehung der Eingangswelle 5 über die zweite Kupplung C 2
auf das Sonnenrad S 1 übertragen. Das große Hohlrad R 2 wird
durch die dritte Bremse B 3 festgehalten, so daß der
Planetenradträger CR 1 sich rückwärts dreht, wobei das
kleine Hohlrad R 1 rückwärts gedreht wird. Die
Rückwärtsdrehung des Planetenradträgers wird an dem
antreibenden Gegenzahnrad 10 abgenommen.
Im Underdrive-Mechanismus 27 wird die Drehung des
angetriebenen Gegenzahnrades 33 vom Hohlrad R 3 auf den
Planetenradträger CR 3 als verringerte (Underdrive-)Drehung
übertragen, wenn das Sonnenrad S 3 durch die vierte Bremse
B 4 und/oder die vierte Einwegkupplung F 3 angehalten wird.
Wenn die vierte Bremse B 4 gelöst und die fünfte Kupplung
C 4 eingerückt wird, arbeiten der Planetenradträger CR 3 und
das Sonnenrad S 3 zusammen, so daß direkte Drehung von der
Gegenwelle 22 abgenommen wird.
In dem automatischen Getriebe A werden die vier
Vorwärtsgänge des Automatikmechanismus 1 und der
Rückwärtsgang und der direkte Gang des
Underdrive-Mechanismus 27 kombiniert, wenn es erforderlich
ist, so daß ein gewisser Gang erhalten werden kann, und
diese Drehung wird über das Untersetzungszahnrad 35 und
den Zahnring 39 auf das vordere Differential 29 und auch
auf die linke und die rechte Achswelle 23 a bzw. 23 b
übertragen.
Beispielsweise sind die Arten der Kombination des
viergängigen Automatikmechanismus 1 und des
Underdrive-Mechanismus 27 wie folgt: eine Gangschaltung
wie beispielsweise eine Kombination des
Underdrive-Mechanismus 27 im Zustand verringerter Drehzahl
und des viergängigen Automatikmechanismus 1 im
Leistungszustand (power mode), und eine Kombination des
Underdrive-Mechanismus 27 im Direktantriebszustand und des
Automatikmechanismus im Economy-Zustand; eine spezielle
Betätigungseinrichtung derart, daß der
Underdrive-Mechanismus 27 sich in einem besonders
niedrigen Gang oder in einem besonders hohen Gang
befindet, ein Automatikmechanismus mit fünf
Vorwärtsgängen, der gebildet ist durch Betätigen des
Underdrive-Mechanismus 27 zwischen dem zweiten und dem
dritten Gang des Automatikmechanismus 1.
Nachstehend wird mittels einer besonderen Ausführungsform
und unter Bezugnahme auf Fig. 2 das automatische Getriebe
A erläutert.
Das automatische Getriebe A besitzt ein einheitliches
Gehäuse mit einem Gehäuseteil 40, einem Gehäuseteil 41 und
einem hinteren Deckel 17. Die Eingangswelle 5, die
Gegenwelle 22 und das Getriebetraggehäuse 36, welches ein
Differentialträger des vorderen Differentials 29 ist, sind
in dem obigen einheitlichen Gehäuse drehbar abgestützt. An
der Eingangswelle 5 sind der Drehmomentwandler 26, der die
Sperrkupplung 25 aufweist und der viergängige
Automatikmechanismus 1 angeordnet, und an der Gegenwelle
22 ist der Underdrive-Mechanismus 27 angeordnet. Im
Achsgehäuseteil 40 ist ein Ventilgehäuse 44 angeordnet,
welches mit einem Seitendeckel 48 abgedeckt ist.
In dem viergängigen Automatikmechanismus 1 sind ein
Bremsabschnitt 43, ein Ausgangsabschnitt 45, eine
Planetengetriebeeinheit 9 und ein Kupplungsabschnitt 47 in
der angegebenen Reihenfolge, ausgehend von der
Maschinenkurbelwelle 24, angeordnet. Zwischen dem
Bremsabschnitt 43 und dem Drehmomentwandler 26 ist eine
Ölpumpe 49 angeordnet, und eine Hohlwelle 50 umgibt die
Eingangswelle 5 und ist durch diese abgestützt.
Die Planetengetriebeeinheit 9 besteht aus dem
Einzelplanetengetriebe 6 und dem Doppelplanetengetriebe 7
(s. Fig. 3). Das Einzelplanetengetriebe 6 umfaßt das
Sonnenrad S 1 an der Hohlwelle 50, das Hohlrad R 1, ein
Ritzel P 1, welches mit dem Hohlrad R 1 und dem Sonnenrad S 1
kämmt, und den Planetenradträger CR 1, der das Ritzel P 1
abstützt. Das Doppelplanetengetriebe 7 umfaßt das
Sonnenrad S 1 an der Hohlwelle 50, das Hohlrad R 2, das
erste Ritzel P 1, welches mit dem Sonnenrad S 1 kämmt, ein
zweites Ritzel P 2, welches mit dem Hohlrad R 2 kämmt, und
den Planetenradträger CR 1, der das erste und das zweite
Ritzel P 1 und P 2 derart abstützt, die miteinander kämmen.
Die beiden Planetengetriebe 6 und 7 haben gemeinsam das
Sonnenrad S 1, welches als Monozahnrad mit gleicher
Zähnezahl gebildet und an der Hohlwelle 50 angeordnet ist.
Sie haben weiterhin gemeinsam den einstückig ausgebildeten
Planetenradträger CR 1 und das Ritzel P 1, welches ein
langes Ritzel ist.
Im Bremsabschnitt 43 sind die Einwegkupplung F 1, die
zweite Bremse B 1, die eine Mehrscheibenbremse ist, und die
zweite Bremse B 2, die ebenfalls eine Mehrscheibenbremse
ist, in der angegebenen Reihenfolge von innen nach außen
angeordnet. Der innere Laufring der ersten Einwegkupplung
F 1 steht im Eingriff mit dem Ende der Hohlwelle 50, und
ihr äußerer Laufring ist an einer Nabe für die zweite
Bremse befestigt. An der Vorderseite bzw. der
Maschinenseite des inneren Laufringes der Einwegkupplung
ist eine Nabe für die erste Bremse befestigt. Die Ölpumpe
49 besteht aus einem Ölpumpengebilde, dessen Pumpendeckel,
der aus Aluminiumguß besteht, an dem Pumpengehäuse mittels
Bolzen befestigt ist, die durch eine Pumpenplatte
hindurchgehen. An der Hinterseite eines Ölpumpendeckels
der Ölpumpe 49 sind eine hydraulische
Betätigungseinrichtung 52 für die erste Bremse und eine
hydraulische Betätigungseinrichtung 51 für die zweite
Bremse von innen her angeordnet.
Im Ausgangsabschnitt 45 ist das antreibende Gegenzahnrad
10 in der Mitte des viergängigen Automatikmechanismum
angeordnet. Dieses antreibende Gegenzahnrad 10 ist an
einer Tragwand 40 a des Achsgehäuseteiles 40 über ein
doppelkegeliges Lager 53 drehbar abgestützt, und es
besitzt einen Vorsprung, der mit dem Planetenradträger CR 1
der Planetengetriebeeinheit 9 verbunden ist. Weiterhin ist
der äußere Laufring des Lagers 53 über eine
Keilnutenverbindung mit der Innenfläche der
Gehäusetragwand 40 a verbunden. An der langgestreckten
Außenfläche des äußeren Laufringes ist die zweite
Einwegkupplung F 2 angeordnet.
Wie in Fig. 1 im einzelnen dargestellt, ist der äußere
Laufring der zweiten Einwegkupplung F 2 an dem Hohlrad R 2
des Doppelplanetengetriebes 7 befestigt, und das Hohlrad
R 2 ist durch eine Tragplatte 55 abgestützt, die über
Schublager zwischen einem Vorsprung des Gegenzahnrades und
dem Planetenradträger CR 1 gehalten ist. Dementsprechend
sind die zweite Einwegkupplung F 2 und das Hohlrad R 2
zwischen der Planetengetriebeeinheit 9 und der
Gehäusetragwand 40 a Seite an Seite angeordnet. Die dritte
Bremse 83 ist zwischen der Außenfläche des Hohlrades R 2
und dem Achsgehäuseteil 40 angeordnet. An einer Seite der
Tragwand 40 a ist ein Zylinder gebildet. In dem Zylinder
ist eine hydraulische Betätigungseinrichtung 65, die einen
Kolben aufweist (s. Fig. 2), zwischen der Einwegkupplung F 2
und der Tragwand 40 a angeordnet. Die hydraulische
Betätigungseinrichtung 65 umfaßt einen kammartigen
Armteil, der über der zweiten Einwegkupplung F 2 axial
angeordnet ist, um die dritte Bremse B 3 zu steuern, und am
Oberende des Armes ist eine Rückführfeder 56 angeordnet.
Der Kupplungsabschnitt 47 umfaßt die erste
(Vorwärts-)Kupplung und die zweite (Rückwärts-)Kupplung
und er ist in dem hinteren Achsgehäusedeckel 17
angeordnet, der hinter dem viergängigen
Automatikmechanismus 1 vorgesehen ist. Das Hinterende der
Eingangswelle 5 ist als Hülse 5 a gebildet, die einen
mittleren Vorsprung 17 a des hinteren Deckels 17 umgibt.
Eine Kupplungstrommel 3 ist mit der Hülse 5 a verbunden.
Weiterhin umgreift die Kupplungstrommel 3 einen
beweglichen Teil 69 mittels einer Keilnutenverbindung,
durch die Bewegung in axialer Richtung ermöglicht ist. Der
bewegliche Teil 69 umgibt öldicht einen Kolbenteil 70. Der
bewegliche Teil 69 und ein Zylinder, der aus der
Innenseitenfläche der Kupplungstrommel 3 gebildet ist,
bilden eine Ölkammer, wodurch eine hydraulische
Betätigungseinrichtung 13 für die erste Kupplung C 1
gebildet ist, während der Kolbenteil 70 und ein Zylinder,
der aus der Innenseitenfläche des beweglichen Teiles 69
gebildet ist, eine Ölkammer bilden, wodurch eine
hydraulische Betätigungseinrichtung 12 für die zweite
Kupplung C 2 gebildet ist.
Zwischen dem Kolbenteil 70 und einem Federhalteteil 71,
der mittels eines Schnappringes oder Sicherungsringes an
der Hülse 5 a befestigt ist, ist eine Feder 73 angeordnet,
die eine Rückführfeder für die beiden Kolbenteile 69 und
70 der Betätigungseinrichtungen 12 und 13 ist. Die erste
Kupplung C 1 ist zwischen einer Keilnutenausführung an der
Außenseitenfläche der Kupplungstrommel 3 und einer
Keilnutenausführung an der axial langgestreckten Fläche
des Hohlrades R 1 angeordnet. Die zweite Kupplung C 2 ist
zwischen einer Keilnutenausführung an der
Innenseitenfläche des beweglichen Teiles 69 und einer
Keilnutenausführung an der Außenseitenfläche einer Nabe
50 a angeordnet, die an der Hohlwelle 50 befestigt ist.
An der Hülse 5 a sind Öllöcher 5 b und 5 c gebildet, die mit
der hydraulischen Betätigungseinrichtung 3 der ersten
Kupplung C 1 und der hydraulischen Betätigungseinrichtung 4
der zweiten Kupplung C 2 in Verbindung stehen. Öldurchgänge
17 b und 17 c sind in dem mittleren Vorsprung 17 a angeordnet
und sie stehen mit den obigen Öllöchern 5 b und 5 c in
Verbindung. Weiterhin ist zwischen den Öldurchgängen 17 b
und 17 c eine Abflußnut 17 d angeordnet. Diese Abflußnut 17 d
ist so ausgeführt, daß sie keinen Einfluß auf andere Teile
ausübt, selbst wenn Öl aus Ölnuten 9 b und 9 c ausleckt.
Ölnuten 9 a und 9 b (s. Fig. 2) sind in dem mittleren
Vorsprung 17 a derart angeordnet, daß der Öldurchgang 17 b
zwischen ihnen liegt. Ölnuten 9 c und 9 d sind ebenfalls in
dem mittleren Vorsprung 17 a angeordnet derart, daß der
Öldurchgang 17 c zwischen ihnen liegt. Dichtungsringe 6 a,
6 b, 6 c und 6 d sind in den Ölnuten 9 a, 9 b, 9 c bzw. 9 d
angeordnet. Daher sind dann, wenn der hydraulischen
Betätigungseinrichtung 3 für die erste Kupplung
hydraulischer Druck zugeführt bzw. diese Einrichtung
druckentlastet wird, der Öldurchgang 17 b und die Hülse 5 b
druch die Dichtungsringe 6 a, 6 b öldicht gehalten, während
dann, wenn der hydraulischen Betätigungseinrichtung 4 für
die zweite Kupplung hydraulischer Druck zugeführt bzw.
diese Einrichtung druckentlastet wird, der Öldurchgang 17 c
und die Hülse 5 a mittels der Dichtungsringe 6 c und 6 d
öldicht gehalten sind. Wenn nur ein Dichtungsring
vorhanden wäre, um die Öldurchgänge 17 b und 17 c zu
trennen, würde dieser Dichtungsring, wenn der
hydraulischen Betätigungseinrichtung 4 hydraulischer Druck
zugeführt wird, während die hydraulische
Betätigungseinrichtung 3
druckentlastet wird, in der Mitte der Nuten schwimmen, was
zu einem Auslecken von Öl führt. Bei der beschriebenen
Ausführung leckt jedoch kein Öl aus den Öldurchgängen 17 b
und 17 c aus.
Der beschriebene viergängige Automatikmechanismus 1
besitzt außer dem obigen dreigängigen Automatikmechanismus
und den gemeinsamen Teilen noch folgendes: einen
Hülsenteil 75, der einen kreisförmigen Vorsprung 17 b des
hinteren Deckels 17 umgibt, einen Flanschteil 76, der an
diesem Hülsenteil 75 befestigt ist, um einen Zylinder
einer hydraulischen Betätigungseinrichtung 2 für die drite
Kupplung C 0 zu bilden, einen Kolbenteil 77, der in dem
Zylinder angeordnet ist, wobei in einer Außenfläche des
Flanschteiles 76 durchgehende Löcher 76 a gebildet sind,
sowie eine Trennplatte 79 und eine Gegenhalteplatte 97 a,
die durch die Löcher 76 a hindurchgehen. An einem ebenen
Abschnitt der Kupplungstrommel 3 ist eine Nabe 80
befestigt, und eine Kupplungsplatte 81 ist zum Ankuppeln
der Nabe 80 vorgesehen, wobei die Kupplungsplatte 81 und
die Trennplatte 79 die dritte Kupplung C 0 bilden.
Am Oberende des Hülsenteiles 75 ist ein Federaufnahmeteil
83 mittels eines Schnappringes oder Sicherungsringes 18
angeordnet. Eine Rückführfeder 85 ist zwischen dem
Aufnahmeteil 83 und dem Kolben 77 zusammengedrückt
angeordnet, und ein Schubring 19 ist zwischen der anderen
Seite des Aufnahmeteiles 83 und einem Basisabschnitt der
Kupplungstrommel 3 angeordnet. Der Schubring 19 weist, wie
in Fig. 5 dargestellt, eine Mehrzahl von Vorsprüngen 19 a
auf, die an gewissen Stellen des Umfangsabschnittes des
Schubringes 19 gebildet sind. Die Vorsprünge 19 a treten in
Löcher 83 a ein, die an dem Aufnahmeteil 83 gebildet sind,
so daß der Schubring 19 an dem Aufnahmeteil 83 befestigt
und von diesem getragen ist. Gemäß einer anderen, in Fig. 6
dargestellten Ausführungsform ist am Umfangsabschnitt
des Schubringes 19 eine Mehrzahl von Randteilen 19 b
gebildet, die in die Löcher 83 a eintreten, so daß der
Schubring 19 wiederum an dem Aufnahmeteil 83 befestigt und
von diesem getragen ist. Der Trommelteil 15 erstreckt sich
über die Außenseite des Flanschteiles 76. An einem Ende
des Trommelteiles 15 ist eine Ringplatte 87, die an dem
Flanschteil 76 befestigt ist, mit dem Trommelteil 15 über
einen Schnapp- bzw. Sicherungsring 89 gekoppelt. Das
andere Ende des Trommelteils 15 ist nach innen gebogen,
und ein Vorsprung 90 des Hohlrades R 2 tritt in ein Loch
ein, welches an dem gebogenen Abschnitt des Trommelteiles
15 gebildet ist, und der Vorsprung 90 wird durch einen
Schnapp- bzw. Sicherungsring 21 gehalten. Weiterhin sind,
wie in Fig. 7 dargestellt, an der Innenfläche eines Endes
des Trommelteiles 15 keilnutenartige Wellungen 15 a
gebildet. Zahnartige Vorsprünge ′t′ der Trennplatte 79 und
der Gegenhalteplatte 79 a sind mit den Wellungen 15 a
gekoppelt. Demgemäß sind der Flanschteil 76 und der
Trommelteil 15 durch die Vorsprünge ′t′ derart gekoppelt,
daß sie sich in der gleichen Richtung drehen, wobei
insbesondere die Vorsprünge der Gegenhalteplatte 79 a axial
lang gebildet sind, so daß ein hohes Drehmoment ertragen
wird. Am anderen Ende des Trommelteiles 15 ist eine Nut
15 b gebildet, wo die Trennplatte 92, welche die vierte
Kupplung C 3 bildet, angekoppelt ist.
Ein Rohrteil 16, der einen Stützteil bildet, ist parallel
zum Trommelteil 15 und zwischen der Gegenhalteplatte 79 a
für die dritte Kupplung C 0, und der Trennplatte 92 a für
die vierte Kupplung C 3 angeordnet. Ein Ende des Rohrteiles
16 ist auf einen verringerten Durchmesser ′h′ verringert
im Vergleich zu dem anderen Ende. Weiterhin sind an
Berührungsflächen der Gegenhalteplatte 79 a und der
Trennplatte 92 a rohrartige Nuten ′e′ und ′f′ gebildet, so
daß der Rohrteil 16 durch diese Nuten ′e′ und ′f′
positioniert ist. An dem Rohrteil 16 ist eine gewisse
Anzahl von durchgehenden Löchern ′d′ gebildet, so daß
Schmieröl, welches durch eine Zentrifugalkraft, welche
durch Drehung der Eingangswelle 5 hervorgerufen ist,
abspritzt, in einem gewissen Ausmaß gehalten und in einem
gewissen Ausmaß abgegeben wird. Hierdurch ist angemessene
Schmierung für die Kupplungen C 0 und C 3 usw.
aufrechterhalten, und das Schmieröl fließt von den
durchgehenden Löchern ′d′ ab, so daß wirksame Schmierung
erfolgt.
Ein äußerer Laufring 100 der dritten Einwegkupplung F 0 ist
zwischen einem Sicherungsring 96 zum Halten der ersten
Kupplung C 1 und einem Sicherungsring 20 angeordnet, der
den Trommelteil über Schubringe 97, 99 anschließt. Eine
Kupplungsplatte 101, welche die vierte Kupplung C 3 mit der
Trennplatte 92 bildet, ist mit der Umfangsfläche des
äußeren Laufringes 100 gekoppelt. Der innere Laufring der
dritten Einwegkupplung F 0 ist direkt an einer
Umfangsfläche des kleinen Hohlrades R 1 angeordnet, und das
kleine Hohlrad R 1 ist durch eine Tragplatte 102 getragen,
die durch die Nabe 50 a und den Planetenradträger CR 1 der
Getriebeeinheit 9 über Schublager gehalten ist.
Der Underdrive-Mechanismus 27 weist, wie in Fig. 3
dargestellt, das Einzelplanetengetriebe 32 auf. Ferner ist
das angetriebene Gegenzahnrad 33 an der Gegenwelle 22 über
ein Lager 103 drehbar getragen. Das Untersetzungszahnrad
35 ist ebenfalls an der Gegenwelle 22 befestigt. Das
Hohlrad R 3 des Planetengetriebes 32 ist mit dem
angetriebenen Gegenzahnrad 33 verbunden. Der
Planetenradträger CR 3, der ein Ritzel P 3 trägt, ist durch
radiales Auswölben der Gegenwelle 22 gebildet. Weiterhin
ist das Sonnenrad S 1 an einer Nabe 105 angeordnet, die
an der Gegenwelle 22 drehbar abgestützt ist. Die vierte
Bremse P 4, die eine Bandbremse ist, ist an einer Trommel
106 angeordnet, die an der Außenseitenfläche der Nabe 105
befestigt ist. Zwischen der Innenseitenfläche der Trommel
106 und einer an dem Planetenradträger CR 3 befestigten
Nabe ist eine fünfte Kupplung C 4 angeordnet. Weiterhin ist
ein Kolben von der Nabe 105 umschlossen, die der Kupplung
C 4 am nächsten liegt, wodurch eine hydraulische
Betätigungseinrichtung 107 für die fünfte Kupplung C 4
gebildet ist. Zwischen dem langgestreckten Teil der Nabe
105 und dem Gehäuseteil 40 ist die vierte Einwegkupplung
P 3 eingebaut.
Das vordere Differential 25 besitzt das
Getriebetraggehäuse 36, welches den Differentialträger
darstellt. Das Gehäuse 36 ist durch den Gehäuseteil 41 und
den Gehäuseteil 40 über ein Lager drehbar abgestützt.
Weiterhin ist an dem Gehäuse 36 ein Zahnring 39 großen
Durchmessers befestigt, der mit dem Untersetzungszahnrad
35 kämmt, und im Zahnring 39 ist ein Antriebszahnrad 111
mittels einer Antriebszahnradwelle 110 drehbar abgestützt,
und auch das linke und das rechte Seitenrad 37 a bzw. 37 b,
die mit dem Antriebszahnrad 111 im Eingriff stehen, sind
drehbar abgestützt. Die linke und die vordere Achswelle
23 a, 23 b sind jeweils umschlossen und mit den Seitenrädern
37 a und 37 b verbunden.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der obigen
Ausführungsform im einzelnen erläutert.
Im ersten Vorwärtsgang wird hydraulischer Druck der
hydraulischen Betätigungseinrichtung 13 über den im
hinteren Deckel 17 angeordneten Öldurchgang zugeführt.
Dann bewegt sich der bewegliche Teil 69 gegen die Feder 73
unter Verwendung der Kupplungstrommel 3 als Zylinder,
wodurch die erste Kupplung C 1 eingerückt wird. In diesem
Zustand wird die Drehung der Eingangswelle 5 über die
Kupplungstrommel 3 und die erste Kupplung C 1 auf das
kleine Hohlrad R 1 übertragen. Gleichzeitig ist das große
Hohlrad R 2 durch die zweite Einwegkupplung F 2 gebremst,
und die dem ersten Gang entsprechende Drehung wird am
Planetenradträger CR 1 abgenommen. Wenn die Maschinenbremse
wirksam ist, wird die dritte Bremse B 3 angelegt und das
große Hohlrad R 2 wird direkt angehalten. Die Drehung wird
dann, wie es in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben worden
ist, über das antreibende Gegenzahnrad 10 und das
angetriebene Gegenzahnrad 33 auf den
Underdrive-Mechanismus 27, und weiterhin über das
Untersetzungszahnrad 35 und den Zahnring 39 auf das
vordere Differential 29 und auf die linke und die rechte
vordere Achswelle 23 a bzw. 23 b übertragen.
Im zweiten Vorwärtsgang wird hydraulischer Druck der
hydraulischen Betätigungseinrichtung 51 zugeführt, um die
zweite Bremse B 2 anzulegen. Dann wird das Sonnenrad S 1
über die Einwegkupplung F 1 und die Hohlwelle 50
angehalten. Die Drehung des kleinen Hohlrades R 1 über die
erste Kupplung C 1 wird am Planetenradträger CR 1 als
zweiter Gang abgenommen, wie es zuvor erläutert worden
ist. Wenn es erforderlich ist, im zweiten Gang die
Maschinenbremse wirksam werden zu lassen, wird
hydraulischer Druck der hydraulischen
Betätigungseinrichtung 52 zugeführt und das Sonnenrad S 1
wird direkt festgehalten.
Im dritten Vorwärtsgang wird hydraulischer Druck außer zu
der hydraulischen Betätigungseinrichtung 13 für die erste
Kupplung C 1, der hydraulischen Betätigungseinrichtung 2
über die Öldurchgänge zugeführt, die in dem rohrartigen
Vorsprung 17 b des hinteren Deckels 17 vorgesehen sind, und
die dritte Kupplung C 0 wird eingerückt. Hierdurch wird die
Drehung der Eingangswelle 5 auf das große Hohlrad R 2
übertragen. Gleichzeitig wird mit der Drehung des kleinen
Hohlrades R 1 über die erste Kupplung C 1 direkte Drehung,
welche die Elemente der Planetengetriebeeinheit 9 zusammen
drehen läßt, an dem Planetenradträger CR 1 abgenommen.
Eine Bewegung der Halteplatte 79 a als Folge des Einrückens
der dritten Kupplung C 0 wird auf die Trennplatte 92 a über
den Rohrteil 16 übertragen, wonach die vierte Kupplung C 3
eingerückt wird. Danach wird die Drehung des Trommelteiles
15, die über die dritte Kupplung C 0 übertragen wird, auch
auf den äußeren Laufring 100 der dritten Einwegkupplung
über die vierte Kupplung C 3 übertragen, und weiterhin wird
die Drehung über die Einwegkupplung F 0 auf das kleine
Hohlrad R 1 übertragen.
In diesem Zustand wirkt eine Kolbenreaktionskraft, die
durch das Anlegen von hydraulischem Druck an die
Betätigungseinrichtung 2 hervorgerufen wird, auf den
Trommelteil 15 als eine Zugkraft über den Flanschteil 76,
die Ringplatte 87 und den Sicherungsring 89. Andererseits
wirkt eine auf den Kolben 77 ausgeübte Druckkraft auf den
Rohrteil 16 über die dritte Kupplung C 0 als Druckkraft.
Die Zugkraft des Trommelteiles 15 und die Druckkraft des
Rohrteiles 16 werden in der Betätigungseinrichtung 2
gegeneinander ausgeglichen, so daß keine Schubkraft auf
den Deckel 17 und den Gehäuseteil 40 wirkt. Demgemäß ist
die Anbringungsvorrichtung B, dargestellt durch die dritte
Kupplung C 0, die vierte Kupplung C 3 und die hydraulische
Betätigungseinrichtung 2, die zu dem viergängigen
Automatikmechanismus gehören, durch den Sicherungsring 20,
der den Trommelteil 15 und das Hohlrad R 2 befestigt und
verbindet, gegenüber der in der Richtung Y wirkenden
Schubkraft (Fig. 1), und durch den Sicherungsring 18, der
mit der Kupplungstrommel 3 in Berührung steht, über den
Federaufnahmeteil 83 und den Schubring 86 abgestützt. Die
Anbringungsvorrichtung B ist dann in ihrer Position
abgestützt, wobei nur geringe Abstützkräfte oder
Tragkräfte auf die Sicherungsringe 20 und 18 wirken.
Weiterhin wird, bevor in den vierten Vorwärtsgang
geschaltet wird, die erste Kupplung C 1 durch das Entlasten
der hydraulischen Betätigungseinrichtung 13 ausgerückt. In
diesem Zustand wird die auf das kleine Hohlrad R 1
übertragene Drehung hauptsächlich über die dritte Kupplung
C 0, die vierte Kupplung C 3 und die dritte Einwegkupplung
F 0 übertragen. In diesem Zustand wird hydraulischer Druck
den hydraulischen Betätigungseinrichtungen 51 und 52
zugeführt, um die erste Bremse B 1 und die zweite Bremse B 2
anzulegen. Als Folge des Anlegens der Bremsen B 1 und B 2
wird, wenn das Sonnenrad S 1 angehalten ist, die Drehung
der Eingangswelle 5 über die dritte Kupplung C 0 und den
Trommelteil 15 auf das große Hohlrad R 2 übertragen. Diese
Drehung überläuft die Einwegkupplung F 0 und führt zu einer
Drehung des kleinen Hohlrades R 1 mit hoher
Geschwindigkeit, so daß am Planetenradträger CR 1
Overdrive-Drehung abgenommen wird.
Im R-Bereich wird hydraulischer Druck der hydraulischen
Betätigungseinrichtung 12 über den Öldurchgang in dem
hinteren Deckel 17 zugeführt, wodurch der Kolbenteil 70
bewegt wird. Der Kolbenteil 70 bewegt sich gegen die Feder
73, um die zweite Kupplung C 2 einzurücken, da der
bewegliche Teil 69 ein Zylinder ist, und um die dritte
Bremse B 3 anzulegen. In diesem Zustand wird die Drehung
der Eingangswelle 5 über die Kupplungstrommel 3, den
beweglichen Teil 69, die zweite Kupplung C 2 und die Nabe
50 a übertragen. Durch das Anhalten des großen Hohlrades R 2
auf der Basis der dritten Bremse B 3 wird an dem
Planetenträger CR 1 Rückwärtsdrehung abgenommen.
Beim Rückwärtsfahren im R-Bereich werden, selbst wenn die
erste Kupplung C 1 durch das Schalten des Schalthebels in
den D-Bereich eingerückt wird, da die vierte Kupplung C 3
ausgerückt ist, das kleine Hohlrad R 1 und das große
Hohlrad R 2 durch die dritte Einwegkupplung F 0 nicht
mechanisch miteinander verbunden.
Wie oben erläutert, sind die dritte Kupplung C 0 und die
hydraulische Betätigungseinrichtung 2 für die Kupplung C 0
auf der Außenseite der Kupplungstrommel 3 aneinander
angrenzend angeordnet, und die dritte Kupplung C 0 und das
große Hohlrad R 2 sind durch den Trommelteil 15 miteinander
verbunden, wobei außerdem zwischen der vierten Kupplung
C 3, die mit dem Trommelteil 15 verbunden ist, und der
dritten Kupplung C 0 der Stützteil 16 angeordnet ist. Als
Folge der obigen Ausführung wird der viergängige
Automatikmechanismus 1 erhalten, indem lediglich die
dritte Kupplung C 0, die vierte Kupplung C 3 und die
hydraulische Betätigungseinrichtung 2 angebracht werden.
In anderen Worten ausgedrückt werden lediglich durch
Modifizierung des hinteren Deckels 17 und des Hülsenteiles
5 a weitere Elemente wie die Eingangswelle 5, die
Kupplungstrommel 3, die Kupplungen C 1 und C 2 und die
Betätigungseinrichtungen 12 und 13, die in der Trommel 3
aufgenommen sind, in nahezu identischer Weise wie bei
einem dreigängigen Automatikmechanismus verwendet, so daß
der dreigängige Automatikmechanismus und der viergängige
Automatikmechanismus hergestellt werden können unter
Verwendung vieler gemeinsamer Elemente, und zwar derart,
daß sie mit einer Vielzahl von Fahrzeugtypen ohne
Kostenerhöhung verwendet werden können. Weiterhin kann die
Anbringungsvorrichtung B, welche die hydraulische
Betätigungseinrichtung 2, die dritte Kupplung C 0 und die
vierte Kupplung C 3 aufweist, die von der
Betätigungseinrichtung 2 auf den Stützteil 16 wirkende
Druckkraft und die auf den Trommelteil 15 wirkende
Zugkraft gegenseitig ausgleichen, so daß diese Kräfte in
der Vorrichtung B absorbiert werden. Als Folge dieser
ausgeglichenen Kräfte wird die Anbringungsvorrichtung B
ohne große Kräfte abgestützt, beispielsweise mittels des
Sicherungsringes 18, der mit der Kupplungstrommel 3 in
Berührung steht, und des Sicherungsringes 20, der den
Trommelteil 15 und das große Hohlrad R 2 verbindet und
hält. Zusätzlich ist die Anbringungsvorrichtung B an der
Außenseite der Kupplungstrommel 3 leicht anbringbar, und
das Schalten vom dritten Gang in den vierten Gang kann
glatt und weich ausgeführt werden, während ein
mechanischer Verriegelungszustand beim Rückwärtsfahren
verhindert ist. Der Zusammenbau des Getriebes ist
erleichtert und eine Verlängerung in axialer Richtung des
Automatikmechanismus ist verhindert, und der Freiheitsgrad
für die Montage an einem Fahrzeug ist erhöht.
In dem Fall, daß die Trageinrichtung, welche die
Anbringungsvorrichtung B gegen Bewegung in der Richtung X
abstützt, der Sicherungsring 18 ist, welcher den
Federaufnahmeteil 83 für die Rückführfeder 85 festlegt und
abstützt, ist keine zusätzliche Halteeinrichtung
erforderlich, um den Schubring 19 abzustützen, und eine
vergleichsweise große Schubkraft wird aufgenommen dadurch,
daß die Kraft von der Rückführfeder 85 auf eine Seite des
Sicherungsringes 18 wirkt, und die Kraft von der
Kupplungstrommel 3 über den Schubring 19 auf die andere
Seite des Sicherungsringes 18 wirkt.
Weiterhin können durch das Anordnen des rohrartigen
Stützteiles 16 zwei Kupplungen C 0 und C 3 in axialer
Richtung getrennt angeordnet werden; so wird durch eine
einfache Ausführung, wie die Verwendung des Stützteiles
16, Drehung von der dritten Kupplung C 0 auf die vierte
Kupplung C 3 richtig übertragen. Montage und Demontage der
dritten Kupplung C 0 wird bequem durchgeführt, so daß die
Generalisierung des Mechanismus verbessert ist.
Der Rohrteil 16 wird durch die Rohrnuten ′e′ und ′f′
positioniert, so daß ein Positionieren in radialer und
axialer Richtung sicher erhalten ist, wobei außerdem die
Montageleistung verbessert ist.
Da weiterhin der Rohrteil 16 an seinem einen Ende ′h′
verjüngt gebildet ist, ist eine Vergrößerung der axialen
Länge des Mechanismus verhindert, ohne daß sich eine
Störung mit der dritten Kupplung C 0 ergibt.
Eine gewisse Anzahl der durchgehenden Löcher ′d′ ist an
dem Rohrteil 16 gebildet, so daß der Fluß von Schmieröl
optimiert und das Gewicht des Mechanismus verringert ist.
Die Vorsprünge ′t′ der Trennplatten 79 und 79 a können den
Trommelteil 15 mit dem Flanschteil 76 derart verbinden,
daß diese sich in der gleichen Richtung drehen, so daß der
Flanschteil 76 und der Trommelteil 15 getrennt hergestellt
werden können. Demgemäß können der Trommelteil 15 und die
Betätigungseinrichtung 2 einzeln an der Außenseite der
Kupplungstrommel 3 montiert werden, wodurch die
Montageleistung in großem Ausmaß verbessert ist. Weiterhin
werden als Folge der Verwendung der Vorsprünge ′t′ keine
besonderen Teile, wie Schlüssel, benötigt, um den
Flanschteil 76 mit dem Trommelteil 15 zu verbinden, so daß
der Mechanismus sich in radialer und axialer Richtung
nicht vergrößert bzw. kompakt wird.
Da die vierte Kupplung C 3 und die Einwegkupplung F 0 in
radialer Richtung angeordnet sind und sie im axial
mittleren Abschnitt zwischen der ersten Kupplung C 1 und
dem großen Hohlrad R 2 angeordnet sind, erfolgt das
Schalten vom dritten Gang in den vierten Gang weich, und
ein mechanischer Verriegelungszustand beim Rückwärtsfahren
ist verhindert, während gleichzeitig außerordentliche
Vergrößerung der Länge in axialer Richtung verhindert ist.
Weiterhin ist die Montage an einem Fahrzeug verbessert.
Claims (8)
1. Automatisches Getriebe (A), umfassend einen
Automatikmechanismus (1) mit vier Vorwärtsgängen, der
eine Planetengetriebeeinheit (9) aufweist, bestehend
aus einem Einzelplanetengetriebe (6) und einem
Doppelplanetengetriebe (7), die ein gemeinsames
Sonnenrad (S 1) und einen gemeinsamen Planetenradträger
(CR 1) aufweisen, wobei der Planetenradträger mit einem
Ausgangsteil (10) verbunden ist, ein Eingangsteil (5)
mit dem Hohlrad (R 1) des Einzelplanetengetriebes über
eine erste Kupplung (C 1) und mit dem Sonnenrad über
eine zweite Kupplung (C 2) sowie über eine dritte
Kupplung (C 0) mit dem Hohlrad (R 2) des
Doppelplanetengetriebes (7) verbunden ist, und wobei
das Sonnenrad und das Hohlrad des
Doppelplanetengetriebes durch eine Bremseinrichtung zu
einem erforderlichen Zeitpunkt gebremst werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die dritte Kupplung (C 0) und eine hydraulische Betätigungseinrichtung (2) für die dritte Kupplung aneinander angrenzend an einer Kupplungstrommel (3) angeordnet sind, die an dem Eingangsteil (5) befestigt ist und sich derart erstreckt, daß sie die erste Kupplung (C 1), die zweite Kupplung (C 2) und hydraulische Betätigungseinrichtungen für die erste und die zweite Kupplung überdeckt,
- - eine vierte Kupplung (C 3) und eine Einwegkupplung (F 0) zwischen dem Hohlrad (R 1) des Einzelplanetengetriebes (6) und einem Trommelteil (15) angeordnet sind, der die dritte Kupplung (C 0) und das Hohlrad (R 2) des Doppelplanetengetriebes (7) verbindet, und
- - ein Stützen- oder Strebenteil (16) zwischen der dritten Kupplung (C 0) und der vierten Kupplung (C 3) angeordnet ist, wodurch
- - eine von der hydraulischen Betätigungseinrichtung erzeugte Axialkraft durch den Trommelteil (15) und den Stützenteil (16) absorbiert wird und Bewegung der hydraulischen Betätigungseinrichtung in einer Richtung durch Berührung mit der Kupplungstrommel (3), und Bewegung der hydraulischen Betätigungseinrichtung in einer anderen Richtung durch Befestigen des Oberendes des Trommelteiles (15) an dem Hohlrad (R 2) des Doppelplanetengetriebes (7) abgestützt ist.
2. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Bewegung
der hydraulischen Betätigungseinrichtung (2) in der
einen Richtung durch einen Sicherungsring (18) , der
einen Aufnahmeteil (83) einer Kolbenrückführfeder (85)
der hydraulischen Betätigungseinrichtung (2) befestigt
und abstützt, über einen Schubring (19) abgestützt ist.
3. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Stützenteil (16), der rohrartige Gestalt hat, zwischen
einer Gegenhalteplatte (79 a) der dritten Kupplung (C 0)
und einer Trennplatte (92 a) der vierten Kupplung (C 3)
angeordnet ist, der Kolben auf ein Basisende der
Trennplatte der dritten Kupplung wirkt, und eine
Gegenhalteplatte der vierten Kupplung (C 3) an dem
Trommelteil (15) ohne die Möglichkeit axialer Bewegung
angeordnet ist.
4. Automatisches Getriebe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß am Oberende
der Trennplatte (79) der dritten Kupplung (C 0) und am
Basisende der Trennplatte (92 a) der vierten Kupplung
(C 3) je eine rohrförmige Nut gebildet ist, und daß
jedes Ende des rohrförmigen Stützenteiles (16) mit der
betreffenden Nut in Eingriff steht und diese berührt,
so daß axiale Bewegung und radiale Bewegung des
rohrförmigen Stützenteiles verhindert sind.
5. Automatisches Getriebe nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende
des rohrförmigen Stützenteiles (16) auf verringerten
Durchmesser verjüngt ist.
6. Autpmatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem
rohrförmigen Stützenteil (16) viele durchgehende Löcher
(d) gebildet sind.
7. Automatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die vierte
Kupplung (C 3) und die genannte eine Einwegkupplung (F 0)
radial angeordnet sind und axial zwischen der ersten
Kupplung (C 1) und dem Hohlrad (R 2) des
Doppelplanetengetriebes (7) liegen.
8. Automatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß Schlitze an
einem Flanschteil (76) gebildet sind, der einen
Zylinder der hydraulischen Betätigungseinrichtung (2)
darstellt, und daß Wellungen (15 a) an dem Trommelteil
(15), und Vorsprünge an den Trennplatten (79, 79 a)
gebildet sind derart, daß die Vorsprünge über die
Schlitze in dem Flanschteil mit den Wellungen verbunden
sind.
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