DE69810419T2

DE69810419T2 - Drehmomentwandler mit Wendegetriebe

Info

Publication number: DE69810419T2
Application number: DE69810419T
Authority: DE
Inventors: Hajime Kashiwase
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: JPH11125322A; US6066058A; DE69810419D1; JP3976855B2; EP0911545A1; EP0911545B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für ein Automobil und insbesondere ein Automatikgetriebe, in dessen Drehmomentwandler ein Teil oder die ganze Umschaltvorrichtung von Vorwärts- auf Rückwärtsgang eingebaut ist.
Ganz allgemeine umfasst ein Automatikgetriebe, welches ein stufenlos veränderliches Getriebe aufweist, eine Startvorrichtung für die Steuerung der Kraftübertragung von einem Motor auf ein Getriebe beim Starten, eine Vorrichtung zum Umschalten von Vorwärts- auf Rückwärtsgang, um die Drehrichtung einer Antriebswelle umzukehren, damit ein Fahrzeug in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, und eine Kupplung, um eine Antriebskraft, die auf die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung gegeben wird, zu verändern. Fig. 4 zeigt schematisch ein herkömmliches stufenlos veränderliches Automatikgetriebe 1, bei welchem ein Drehmomentwandler als Startvorrichtung benutzt wird.
Das stufenlos veränderliche Automatikgetriebe 1 umfasst eine mit einem Motor 25 verbunden Startvorrichtung 2, ein stufenlos veränderliches Getriebe 3, eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 4, die sich zwischen der Startvorrichtung 2 und dem stufenlos veränderlichen Getrieben 3 befindet. Die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 4 umfasst eine Vorwärtskupplung 5, um die Übertragung einer Antriebskraft von der Startvorrichtung 2 herzustellen und zu trennen, ein Planetengetriebe 6 für die Umkehr der Antriebskraft von der Startvorrichtung 2 und eine Umkehrbremse 7 für das Freigeben und Abbremsen des Planetengetriebes 6.
Bei der Vorwärtsbewegung befindet sich eine Kupplungsscheibe 5a der Vorwärtskupplung 5 im Zustand der Kopplung, wobei die Antriebskraft von der Startapparatur 2 auf eine Scheibenantriebswelle 3b übertragen wird, die mit einer primäre Riemenscheibe 3a des stufenlos veränderlichen Getriebes 3 über eine Kupplungstrommel 5b und eine Kupplungsnabe 5c verbunden ist. Beim Starten wird Kraft auf die Kupplungstrommel 5b über eine Arbeitsflüssigkeit des Drehmomentwandlers 2a in der Startvorrichtung 2 übertragen. Während des normalen Laufs greift eine Sperrkupplung 2b, um die Antriebskraft des Motors direkt auf die Kupplungstrommel 5b zu übertragen, ohne über den Drehmomentwandler 2a zu gehen.
Ein Ringrad 6a greift in eine Doppelanordnung von Planetenritzeln 6c. Bei einer Doppelanordnung von Planetenritzeln ist ein oder sind mehrere innere Ritzel so angeordnet, dass sie sich auf einem Innenkreis eines Trägers 6b drehen, und bei der ein oder mehrere äußere Planetenritzel auf einem Außenkreis desselben Trägers 6b angeordnet sind, die in die entsprechenden inneren Planetenritzel eingreifen. Die äußeren Planetenritzel greifen in ein Ringrad 6a und die inneren Planetenritzel in ein zentrales Ritzel 6d. Um in umgekehrter Richtung zu laufen, wird die Kupplungsscheibe 5a ausgerückt und gleichzeitig eine Bremsplatte 7a der Umkehrbremse 7 eingerückt. Das Ergebnis ist, dass das Ringrad 6a zum Getriebegehäuse abgebremst wird und die doppelt angeordneten Planetenritzel 6c das zentrale Rad 6d, das mit der Antriebswelle der Scheibe 3b verbunden ist, in Drehung in der umgekehrten Richtung mit verminderter Geschwindigkeit versetzen.
Fig. 5 zeigt eine Beispiel für den Fall, wo der Motor 25 und das Automatikgetriebe 1 quer angeordnet sind. Die Gesamtbreite Ws der Kombination aus Motor 25 und Getriebe 1 muss in einen Motorraum 8a passen. Die neueren Motorfahrzeuge haben einen Rahmen 9 auf beiden Seiten des Motorraumes 8a, um im Fall eines Fahrzeugzusammenstoßes einen Stoß abzufangen. Von einem Paar Vorderrädern 10 ist auf jeder Außenseite des Rahmens 9 je ein Vorderrad angebracht.
Der Rahmen 9 muss einen ausreichenden Querschnitt haben, um die Festigkeit für die Sicherheit beim Zusammenstoß zu bieten, und auch das Vorderrad muss sich innerhalb eines möglichst großen Steuerungswinkels bewegen, um einen kleinen Wenderadius zu erhalten. Um Treibstoff einzusparen, besteht der Wunsch, die Breite des Fahrzeugkörpers zu verringern. Das Ergebnis von all dem ist, dass die Gesamtbreite ws der Kombination aus Motor und Getriebe so klein wie möglich sein muss. Um dies zu verwirklichen, wird die Breite wT des Automatikgetriebes 1 so klein wie möglich gestaltet.
Da beim herkömmlichen Automatikgetriebe 1 die Startvorrichtung 2, die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 4 und das Getriebe 3 in einer Kraftübertragungslinie angeordnet sind, ist es jedoch von technischer Seite her schwierig, die Größe wT in Achsrichtung des Automatikgetriebes 1 und somit die Getriebebreite wT zu verringern.
Um die Getriebebreite wT zu verringern, können verschiedene Mittel in Betracht gezogen werden wie z. B. die Verringerung des Scheibenverhältnisses des stufenlos veränderlichen Getriebes, die Verringerung der Breite eines über beide Scheiben gelegten Riemens, die Verringerung der Abstände zwischen Bauteilen oder dergl. Jedoch kann jede dieser Maßnahmen die Funktion des Automatikgetriebes 1 nachteilig beeinflussen oder kann die Steifigkeit und Festigkeit des Getriebes 1 herabsetzen.
Um dieses Problem zu lösen, offenbart das GB-Patent 2033029A, welches die Merkmale des Oberbegriffe von Anspruch 1 aufzeigt, ein Verfahren, bei welchem eine Flüssigkeitskupplung als Startvorrichtung benutzt wird und ein Planetengetriebe der Vorwärts/Rückwärts- Umschaltvorrichtung in einem Innenbereich (auf der Motorseite) der Flüssigkeitskupplung untergebracht ist, um die axiale Länge des Automatikgetriebes zu verkürzen.
Da jedoch die Flüssigkeitskupplung keine das Drehmoment verstärkende Wirkung aufweist, sind einige weitere Mittel zur Verstärkung des Drehmoments erforderlich. Dies führt zu einer komplizierten Konstruktion des Automatikgetriebes.
Da der Mechanismus der Umkehrbremse zwischen der Flüssigkeitskupplung und dem stufenlos veränderliches Getriebe angeordnet ist und der Träger des Planetengetriebes mit der Bremsplatte des Mechanismus der Umkehrbremse über eine Muffe verbunden ist, erweist sich die Konstruktion gemäß dem Stand der Technik als kompliziert, und die axiale Länge des Automatikgetriebes ist recht erheblich, da der Mechanismus der Umkehrbremse zwischen der Flüssigkeitskupplung und dem stufenlos veränderliches Getriebe angeordnet ist.
Im Allgemeinen wird der Drehmomentwandler häufiger für die Startvorrichtung des stufenlos veränderliches Getriebes benutzt als die Flüssigkeitskupplung, und zwar hauptsächlich deswegen, weil ein in den Drehmomentwandler eingebauter Stator dazu dient, das Drehmoment zu verstärken, wenn das Fahrzeug aus dem Leerlauf heraus anfährt. In dem Fall, wo der Drehmomentwandler an Stelle der Flüssigkeitskupplung eingesetzt wird, erschwert jedoch der Stator die Bereitstellung von Raum für das Planetengetriebe im Innenbereich des Drehmomentwandlers. Daher ist es von der technischen Seite her schwierig, die Getriebebreite zu verringern.
In dem Versuch, wenigstens einige der vorerwähnten Probleme zu mildern, ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes Automatikgetriebe vorzustellen, welches einen Drehmomentwandler als Startvorrichtung benutzt und eine minimale Breite aufweist, so dass es quer in einem Motorraum untergebracht werden kann.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein automatisches stufenlos veränderliches Getriebesystem gemäß Anspruch 1 vor.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen sollen nun lediglich als Beispiel einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Bei diesen Zeichnungen handelt es sich um:
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, welche ein Automatikgetriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teils der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teils einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bezeichnet die Zahl 11 ein Automatikgetriebe, welches eine mit einem Motor 25 verbundene Startvorrichtung 12 und ein stufenlos veränderliches Getriebe 32 enthält.
Die Startvorrichtung 12 hat eine Antriebsscheibe 13, welche mit einer Kurbelwelle 26 des Motors 25 verbunden ist, und außerdem ist die Antriebsscheibe 13 mit einem Drehmomentwandlergehäuse 14 verbunden, welches sich in Richtung auf das stufenlos veränderliche Getriebe 32 erstreckt. Außerdem ist das Drehmomentwandlergehäuse 14 mit einem Pumpenflügelrad 15a eines Drehmomentwandlers 15 verbunden, welches sich auf der Rückseite der Startvorrichtung 12 befindet.
Der Drehmomentwandler 15 umfasst das Pumpenflügelrad 15a, ein von dem Pumpenflügelrad 15a über eine Arbeitsflüssigkeit angetriebenes Turbinenlaufrad 15b und einen Stator 15c für die Glättung der Strömung der Arbeitsflüssigkeit. Außerdem ist das Pumpenflügelrad 15a mit einer Pumpenantriebswelle 20a einer Ölpumpe 20 verbunden.
Außerdem umfasst das stufenlos veränderliche Getriebe 32 eine primäre Riemenscheibe 33, eine sekundäre Riemenscheibe 34 und einen Riemen 35, der über beide Scheiben läuft. Eine von der primären Riemenscheibe 33 getragene Antriebswelle 33a erstreckt sich in Richtung auf die Startvorrichtung 12. Außerdem ist eine von der sekundären Riemenscheibe 34 getragene Abtriebswelle 34a mit einem Differential 36b über ein Untersetzungsgetriebe 36a eines Ausgangsuntersetzergetriebes 36 verbunden. Außerdem ist das Differential 36b mit einer Antriebswelle 37 für den Antrieb der Vorder- oder Hinterräder des Fahrzeugs verbunden.
Die Breite der Rille der primäre Riemenscheibe 33 wird durch einen primären Hydraulikdruck verändert, der auf eine primäre Ölkammer 33b gegeben wird, welche sich neben der primären Riemenscheibe 33 befindet, so dass ein gewünschtes Untersetzungsverhältnis erreicht wird. Auch verändert ein sekundärer Hydraulikdruck, der auf eine zweite Ölkammer 34b gegeben wird, welche sich neben der sekundären Riemenscheibe 34 befindet, die Breite der Rille der sekundären Riemenscheibe 34, und gleichzeitig liefert er eine für die Drehmomentübertragung benötigte Spannung auf den Riemen 35 über die sekundäre Riemenscheibe 34. Der obige primäre und sekundäre Hydraulikdruck bauen sich je nach den Betriebsbedingungen des Motors und dergl. in einer (nicht dargestellten) Getriebesteuereinheit auf.
Das Gehäuse 14 des Drehmomentwandlers enthält darin eingebaut eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 16 und eine Sperrkupplung 21. Die Vorwärts/Rückwärts- Umschaltvorrichtung 16 umfasst ein Planetengetriebe 17, eine Umkehrbremse 18 und eine Vorwärtskupplung 19.
Eine Sperrkupplungsscheibe 21a der Sperrkupplung 21 sitzt dem Gehäuse 14 des Drehmomentwandlers auf der Motorseite gegenüber. Außerdem ist die Sperrkupplungsscheibe 21a mit einer Dämpfernabe 19a über eine Dämpfereinheit 21b verbunden. Die Dämpfernabe 19a ist mit einer Vorwärtskupplung 19 versehen und ist mit der Antriebswelle 33a der Seilscheibe verbunden.
Eine Kupplungstrommel 19b der Vorwärtskupplung 19 erstreckt sich vom Mittelbereich der Dämpfernabe 19a in Richtung auf den Drehmomentwandler 15, und der innere Umfang der Kupplungstrommel 19b sitzt einem Endbereich eines Planetenradträgers 17b gegenüber, welcher ein doppel tes Planetenritzel 17a des Planetengetriebes 17 über eine Kupplungsplatte 19c trägt. Außerdem ist das andere Ende des Planetenradträgers 17b mit dem Turbinenlaufrad 15b verbunden.
Nun wird Bezug auf Fig. 2 genommen. Ein Sonnenrad 17c des Planetengetriebes 17 ist starr mit der Antriebswelle 33a der Riemenscheibe verbunden oder als deren fester Bestandteil ausgebildet. Das Sonnenrad 17c greift in das doppelte Planetenritzel 17a ein, und auch das doppelte Planetenritzel 17a greift in ein Ringrad 17d ein. Außerdem sitzt der äußere Umfang des Ringrades 17d einer Bremstrommel 18a der Umkehrbremse 18 über eine Bremsscheibe 18b gegenüber.
Die Bremstrommel 18a ist mit einem Zylindergehäuse 18c verbunden, welches sich in einem Innenbereich des Drehmomentwandlers 15 befindet. Außerdem steckt die Antriebswelle 33a der Riemenscheibe in einer Statorwelle 15d. Das Bremszylindergehäuse 18c ist an der Statorwelle 15d, welche an einem Gehäuse für die Aufnahme der Startvorrichtung 12 befestigt ist, über Keilnutverbindung befestigt.
Ein Bremskolben 18d für die Ausübung eines Arbeitsdrucks auf die Bremsscheibe 18b wird im Bremszylindergehäuse 18c gleitend bereitgestellt, und eine Bremsbetätigungskammer 18e wird zwischen dem Brems zylindergehäuse 18c und dem Bremskolben 18d ausgebildet.
Eine Statorstützwelle 18f erstreckt sich vom Bremszylindergehäuse 18c auf der entgegengesetzten Seite des Bremskolbens 18d aus, und eine Statornabe 15f, die auf dem inneren Umfang des Stators 15c ausgebildet ist, wird von der Statorstützwelle 18f durch eine Einwegkupplung 15e getragen.
Diese Statornabe 15f ist von der Mitte des Stators 15c in Richtung auf das Pumpenflügelrad 15a in axialer Richtung versetzt angeordnet, und seine Endfläche wird vom Pumpenflügelrad 15a über ein Gleitteil 38a wie beispielsweise ein Kugel spur lager getragen.
Da die Statornabe 15f in Richtung des Pumpenflügelrades 15a versetzt angeordnet ist, kann auf diese Weise Raum für die Unterbringung des Bremszylindergehäuses 18c im Innenbereich des Drehmomentwandlers 15 sichergestellt werden. Bei dieser Ausführungsform dient die Statorstützwelle 18f als Innenring der Einwegkupplung 15e.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die äußere Umfangsfläche der Bremstrommel 18a auf fast derselben Höhe wie die äußere Umfangsflache der Statornabe 15f ausgebildet. Daher dient die äußere Umfangsfläche der Bremstrommel 18a als Führungsfläche für das Führen des Ölflusses durch den Stator. Außerdem werden gemäß dieser Ausführungsform die ganzen Bereiche des Bremszylindergehäuses 19c, der Bremskolben 18d und die Bremsbetätigungskammer 18e im Innenbereich des Drehmomentwandlers 15 untergebracht, und wenigstens Teile der Bremsscheibe 18b und des Planetengetriebes 17 ragen in den Innenbereich des Drehmomentwandlers 15.
Der Planetenradträger 17b besteht aus zwei Teilen, die parallel in Achsrichtung angeordnet sind, nämlich einem inneren und einem äußeren Teil. Das doppelte Planetenritzel 17a und das Ringrad 17d sind durch dieses innere und äußere Teil begrenzt. Außerdem werden das innere und das äußere Teil des Planetenradträgers 17b in der Achsrichtung jeweils gleitend gestützt durch Kegelspurlager 38a, 38b, die sich zwischen einer gegenüberstehenden Seite 18g des Bremszylindergehäuses 18c und einer gegenüberliegenden Seite 33c der Antriebswelle 33a der Riemenscheibe befinden.
Das Turbinenlaufrad 15b des Drehmomentwandlers 15 wird indirekt durch die Antriebswelle 33a der Riemenscheibe über den Planetenradträger 17b, das doppelten Planetenritzel 17a und das Sonnenrad 17c gestützt.
Auch die Rückseite (linke Seite in der Zeichnung) des Brems zylindergehäuses 18c ist in Achsrichtung durch ein Kugelspurlager 38c gleitend gelagert.
Die erste Ausführungsform funktioniert wie folgt: Wenn der Motor 25 startet, wird das Pumpenflügelrad 15a des Drehmomentwandlers 15 über die Kurbelwelle 26, über die mit der Kurbelwelle 26 verbundene Antriebsscheibe 13 und über das Drehmomentwandlergehäuse 14 in Drehung versetzt, und das Turbinenlaufrad 15b, das dem Pumpenflügelrad 15a gegenüber sitzt, wird über die Arbeitsflüssigkeit angetrieben. Andererseits fließt diese Arbeitsflüssigkeit zum Pumpenflügelrad 15a zurück, nachdem sie vom Stator 15c geglättet worden ist.
Wenn der (nicht dargestellte) Wahlhebel in die Stellung des Bereichs "N" oder des Bereichs "P" gebracht worden ist, da die Bremsscheibe 18b der in der Startvorrichtung 12 befindlichen Umkehrbremse 18, die Kupplungsscheibe 19c der Vorwärtskupplung 19 und die Sperrkupplungsscheibe 21a der Sperrkupplung 21 alle getrennt sind, wird die Kraft des Turbinenlaufrades 15b auf den Planetenradträger 17b, der das doppelte Planetenritzel 17a trägt, übertragen, um den Planetenradträger 17b im Ganzen in Drehung zu versetzen.
Dann sind das doppelte Planetenritzel 17a und das Ringrad 17d im Leerlauf um die Antriebswelle 33a der Riemenscheibe, die sich von der primären Riemenscheibe 33 aus erstreckt, während jene zwischen der gegenüberliegenden Seite 18g des Bremszylinders 18c und der gegenüberliegenden Seite 33c, die auf der Antriebswelle 33a der Riemenscheibe ausgebildet ist, vom Planetenradträger 17b gestützt werden, der durch die Kugelspurlager 38b positioniert ist, und das Ergebnis besteht darin, dass die Kraft nicht auf die Antriebswelle 33a der Riemenscheibe übertragen wird.
Wenn der Wahlhebel im Vorwärtsbereich wie beispielsweise im Bereich "D" steht, ist die Kupplungsscheibe 19c der Vorwärtskupplung 19 eingekuppelt, und der Planetenradträger 17b ist mit der Kupplungstrommel 19b verbunden. Das Ergebnis ist, dass die Antriebskraft auf die Antriebswelle 33a der Riemenscheibe übertragen wird, die sich von der primären Riemenscheibe 33 des stufenlos veränderliches Getriebes 32 über die Kupplungstrommel 19b erstreckt, um die primäre Riemenscheibe 33 in der Richtung des Vorwärtsgangs in Drehung zu versetzen.
Außerdem ist während des Vorwärtslaufs, wenn eine Bedingung des Sperrbetriebs erfüllt ist, die Vorwärtskupplungsscheibe 21a der Vorwärtskupplung 21 eingekuppelt, um die Antriebskraft, die über die Antriebsscheibe 13, das Drehmomentwandlergehäuse 14 und die Dämpfungseinheit 21 übertragen wird, direkt auf die mit der Antriebswelle 33a der Riemenscheibe verbundene Dämpfernabe 19a zu übertragen, ohne über die Arbeitsflüssigkeit zu gehen.
Um das Fahrzeug in der umgekehrten Richtung anzutreiben, wenn sich der Wahlhebel im Bereich "R" befindet, wird andererseits die Kupplungsscheibe 19c der Vorwärtskupplung 19 freigegeben. Gleichzeitig erhält der Bremskolben 18a Hydraulikdruck, der von der Bremsbetätigungskammer 18e bereitgestellt wird, und schiebt die Bremsscheibe 18b der Umkehrbremse 18, um das Ringrad 17d des Planetengetriebes 17 festzustellen.
Wenn das Ringrad 17d des Planetengetriebes 17 festgestellt ist, wird das doppelte Planetenritzel 17a durch den Planetenradträger 17b, der mit dem Turbinenlaufrad 15b verbunden ist, in Drehung versetzt, und das Ergebnis ist, dass das mit der Antriebswelle 33a der Riemenscheibe verbundene Sonnenrad 17c in der umgekehrten Richtung bei verminderten Geschwindigkeiten in Drehung versetzt wird.
Wenn sich der Drehmomentwandler im Bereich der abgewürgten Geschwindigkeit befindet, weil die Richtung des an den Innenring der Einwegkupplung 15e angreifenden Drehmoments wegen der Rückwirkungskraft des Stators 15e der Richtung des Drehmoments entgegen gerichtet ist, das an die der Reaktionskraft vom Planetengetriebe 17 ausgesetzten Bremstrommel 18a angelegt ist, liegen in diesem Fall beide Drehmomente in der aufhebenden Richtung am Bremszylindergehäuse 18e an, und daher wird das Drehmoment, das an der Statorwelle 15d angreift, welches dieses Bremszylindergehäuse 18c trägt, herabgesetzt.
Da gemäß dieser Ausführungsform die Vorwärts/Rückwärts- Umschaltvorrichtung 16 im Drehmomentwandlergehäuse 14 untergebracht ist und außerdem die Statornabe 15f in der Achsrichtung auf der Seite des Pumpenflügelrades 15a angebracht ist, kann folglich Platz für die Unterbringung des Bremszylindergehäuses 18c im Innenbereich des Drehmomentwandlers 15 gesichert werden. Da ein Teil der Bremstrommel 18a neben dem Bremszylindergehäuse 18c, ein Teil der Bremsscheibe 18b, die in radialer Richtung der Bremstrommel 18a angeordnet ist, und ein Teil des pg.s 17 im Drehmomentwandler 15 untergebracht sind, kann außerdem die Größe des Automatikgetriebes 11 in der Achsrichtung wesentlich verringert werden, wodurch der Motor und das Automatikgetriebe quer in den engen Motorraum eingebaut werden können.
Da die Statorstützwelle 18f an Stelle eines Innenrings der Einwegkupplung benutzt wird und auch das Turbinenlaufrad 15b der Drehmomentwandlers 15 vom Planetenradträger 17b getragen wird, kann die Anzahl der Bauteile verringert werden, und das Ergebnis besteht darin, dass nicht nur die Breite des Automatikgetriebes weiterhin vermindert werden kann, sondern auch die Fertigungskosten gesenkt werden können.
Da die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 16 in das Drehmomentwandlergehäuse 14 eingebaut ist, können die Montage des Drehmomentwandlers 15 und die Montage der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 16 gleichzeitig erfolgen, wodurch die Mannstunden für die Montage und die Fertigungskosten gesenkt werden können.
Da das Turbinenlaufrad 15b, das Planetengetriebe 17 und das Brems zylindergehäuse 18c in der Schubrichtung durch die Kugelspurlager 38a, 38b, 38c untereinander getragen werden, kann die Anzahl der Bauteil verringert werden im Vergleich mit dem Fall, wo die Bestandteile unabhängig getragen werden, und dies ist ein wesentlicher Vorteil zum Zweck der Verringerung der axialen Länge des Automatikgetriebes.
In der Umkehrrichtung, wenn sich der Drehmomentwandler in einem Bereich der abgewürgten Geschwindigkeit befindet, da die Richtung des am Innenring der Einwegkupplung 15e angreifenden Drehmoments der Richtung des Drehmoments entgegen gerichtet ist, das an die der Reaktionskraft vom Planetengetriebe 17 ausgesetzten Bremstrommel 18a angreift, greifen beide Drehmomente am Brems zylindergehäuse 18c in der aufhebenden Richtung an, und daher ist das Drehmoment, das an der dieses Brems zylindergehäuse 18c tragenden Statorwelle 15d herabgesetzt, und die Festigkeit der Statorwelle 15d kann im Verhältnis dazu vermindert werden. Dies führt zu einer Vereinfachung der Konstruktion für die Halterung des Bremszylindergehäuses 18c.
Da der Planetenradträger 17b als Übertrager für die Antriebskraft vom Turbinenlaufrad 15b des Drehmomentwandlers 15 auf die Antriebswelle 33a der Riemenscheibe füngiert und auch als Übertrager der Antriebskraft von der Vorwärtskupplung 19 auf die Antriebswelle der Riemenscheibe, kann die Anzahl der Bestandteile herabgesetzt werden, und die Gesamtgröße der Vorrichtung kann vermindert werden.
Fig. 3 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform. Das doppelte Planetenritzel 17a lagert auf seinen beiden Seiten auf dem Planetenradträger 17b in derselben Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform. Der Planetenradträger 17b wird gleitend auf einem sich nach innen erstreckenden Bereich davon durch zwei Kugel spurlager 38b, 38b getragen, von denen das eine sich auf der gegenüberliegenden Seite 18g des Bremszylindergehäuses 18c befindet und das andere von ihnen sich auf der gegenüberliegenden Seite 33c der Antriebswelle 33a der Riemenscheibe befindet. Da der Durchmesser der Kugelspurlager 38b, 38b im Vergleich zu denen der ersten Ausführungsform vermindert werden kann, kann folglich die Rückführfeder 18h des Bremskolbens 18d tiefer in den Innenbereich des Drehmomentwandlers 15 hinein verlagert werden. Das Ergebnis ist, dass zusammengehörige Bauteile der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 16, d. h die Bremstrommel 18a, die Bremsscheibe 18b, das Brems zylindergehäuse 18c für deren Lagerung und fast der ganze Bereich des Planetengetriebes 17 nach links verlagert und tief im Innenbereich des Drehmomentwandlers 15 untergebracht werden können. Das Ergebnis ist, dass die Größe des Automatikgetriebes 11 weiterhin verringert werden kann.
Während die gegenwärtig vorzugsweisen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, sollte dies so verstanden werden, dass diese Darstellungen lediglich dem Zweck der Veranschaulichung dienen und dass verschiedenartige Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass vom Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt wird, abgewichen wird.

Claims

1. Automatisches stufenlos veränderliches Getriebesystem, welches umfasst:

eine Sperrkupplung (21),

eine Umkehrbremse (18) welche ein Brems zylindergehäuse (18c), einen Bremskolben (18d), der sich in dem besagten Brems zylindergehäuse (18c) gleitend bewegen kann, um die besagte Bremsscheibe (18b) zu betätigen, aufweist;

ein Planetengetriebe (17), welches ein Sonnenrad (17c), ein Ringrad (17d) und ein doppeltes Planetenritzel (17a) enthält,

einen Drehmomentwandler (15), welcher ein Drehmomentwandlergehäuse (14) für den Antrieb durch einen Motor (25), ein mit dem besagten Drehmomentwandlergehäuse 14 fest verbundenes Pumpenflügelrad (15a), ein Turbinenlaufrad (15b), das von dem besagten Pumpenflügelrad über eine Arbeitsflüssigkeit angetrieben wird, und einen Stator (15c), der sich zwischen dem besagten Pumpenflügelrad und dem besagten Turbinenlaufrad befindet,

eine in der Mitte des besagten Drehmomentwandlers (15) befindliche Antriebswelle (33a) für die Übertragung einer Antriebskraft von dem besagten Drehmomentwandler (15) auf ein stufenlos veränderliches Getriebe (32), eine Vorwärtskupplung (19) angrenzend an und verbunden mit dem besagten Turbinenlaufrad (15b) für das Herstellen und Unterbrechen einer Übertragung der Antriebskraft von dem besagten Drehmomentwandler (15) auf die besagte Antriebswelle (33a),

einen Planetenradträger (17b) mit einem inneren und einem äußeren Teil, wobei das besagte innere Teil parallel zu dem besagten äußeren Teil angeordnet ist;

wobei das besagte doppelte Planetenritzel (17a) in das besagte Sonnenrad (17c) und das besagte Ringrad(17d) eingreift und drehend mit dem besagten Planetenradträger (17b) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst:

eine Statorwelle (15d), welche die Antriebswelle (33a) umgibt;

eine axial in Richtung auf die Seite des besagten Pumpenflügelrades (15a) versetzt angeordnete Statornabe (15f) für den Einbau des besagten Stators (15c);

wobei das besagte Bremszylindergehäuse (18c), das zwischen der besagten Statornabe (15f) und der besagten Statorwelle (15d) in überlappender konzentrischer Weise eingeschoben ist und in einem Raum innerhalb eines von dem besagten Drehmomentwandler (15) gebildeten Ringes liegt;

eine Bremstrommel (18a) der besagten Umkehrbremse (19), die mit dem besagten Bremszylindergehäuse (18c) verbunden ist;

eine Bremsscheibe (18b), die sich zwischen der besagten Brems trommel (18a) und dem besagten Ringrad (17d) befindet;

eine Rückholfeder (18h) für das Vorspannen des besagten Bremskolbens (18d);

das Sonnenrad (17c), das mit der besagten Antriebswelle (33a) wie aus einem Stück fest verbunden ist;

den Planetenradträger (17b), der mit dem besagten Turbinenlaufrad (15b) dergestalt verbunden ist, dass eine Drehachse des besagten Turbinenlaufrades (15b) gebildet wird;

wobei das besagte Planetengetriebe (17) zwischen das besagte innere und äußere Teil des besagten Planetenradträgers (17b) zwischengelagert ist,

eine Statorstützwelle (18f), die wie aus einem Stück auf einer Seite des besagten Bremszylindergehäuses (18c) gegenüber dem besagten Bremskolben (18d) ausgebildet ist;

und einer Einwegkupplung (15e), die sich zwischen der besagten Statornabe (15f) und der besagten Statorstützwelle (18f) in Richtung auf die Seite des besagten Pumpenflügelrades (15a) versetzt befindet.

2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, bei welchem: die besagte Vorwärtskupplung (19), die besagte Sperrkupplung (21), die besagte Umkehrbremse (18) und das besagte Planetengetriebe (17) in dem besagten Drehmomentwandlergehäuse (14) untergebracht sind.

3. Automatikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem: die besagte Rückholfeder (18h) einen Außendurchmesser hat, der kleiner als derjenige der besagten Statorträgerwelle (18f) ist.

4. Automatikgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem: die besagte Umkehrbremse und das besagt Planetengetriebe (17) in der Nähe des besagten Bremskolbens (18d) untergebracht sind.

5. Automatikgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem: der besagte Planetenradträger (17b) an seinem besagten äußeren und inneren Teil durch mindestens zwei Kugelspurlager (38b) gleitend gestützt wird, von denen das eine zwischen dem besagten Bremszylindergehäuse (18c) und dem besagten inneren Teil des besagten Planetenradträgers (17b) angeordnet ist und das andere von ihnen zwischen der besagten Antriebswelle (33a) und dem besagten äußeren Teil des besagten Planetenradträgers (17b) angeordnet ist.

6. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem: der besagte Planetenradträger (17b) an seinem besagten äußeren und einem inneren Teil durch mindestens zwei Kugelspurlager (38b) gleitend gestützt wird, von denen das eine zwischen dem besagten Brems zylindergehäuse (18c) und dem besagten inneren Teil des besagten Planetenradträgers (17b) angeordnet ist, und das andere von ihnen zwischen der besagten Antriebswelle (33a) und dem besagten inneren Teil des besagten Planetenradträgers (17b) angeordnet ist.

7. Automatikgetriebe nach Anspruch 6, bei welchem: die besagten Kugel spurlager (38b) einen Außendurchmesser haben, der kleiner als der des besagten Sonnenrades ist.

8. Automatikgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem: zumindest Teile der besagten Bremstrommel (18a), der besagten Bremsscheibe (18b), des besagten Ringrades (17d), des besagten Planetenradträgers (17b) und des besagten Planetengetriebes (17) diametral zwischen dem besagten Turbinenlaufrad (15b) und der besagten Antriebswelle (33a) liegen.