-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung betrifft einen automatischen Antrieb für ein Fahrzeug. Insbesondere
betrifft sie die Anordnung der einzelnen Konstruktionselemente des Antriebes
im Triebwerk.
-
2. STAND DER TECHNIK
-
Der
automatische Antrieb für
ein Fahrzeug ist erforderlich, um die Getriebeübersetzungen zur Verbesserung
der Fahreigenschaften und des Kraftstoffverbrauchs zu vervielfachen.
Entsprechend diesem Bedürfnis
tendiert der Antriebsmechanismus von einem Mechanismus mit vier
Vorwärtsgängen zu einem
Mechanismus mit fünf
Vorwärtsgängen. Um eine
weitere Vervielfachung der Schaltstufen in dem begrenzten Einbauraum
eines Fahrzeuges zu erreichen, sind eine Verringerung der Anzahl
der Bauteile des Triebwerkes und eine Vereinfachung des Mechanismus
notwendig. Ein Triebwerk, das sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang
mittels eines Planetengetriebes, das ein Minimum an Schaltelementen
aufweist, zur Verfügung
stellt, wird in US-Dokument 5,106,352 vorgeschlagen. In diesem Triebwerk
werden die sechs Vorwärtsgänge durch
eine in einen Schaltmechanismus eingegebene Eingangsdrehzahl und
zwei verlangsamte Drehzahlen, die von der Eingangsdrehzahl heruntergesetzt
wurden, in das Planetengetriebe mit vier Schaltelementen eingegeben.
-
In
dem vorgenannten Triebwerk sind die Anzahl der Schaltelemente zur
Erzeugung der Schaltstufen und die Anzahl der benötigten Kupplungen und
Bremsen annehmbar. Dennoch weist das Triebwerk Probleme auf, die
praktisch verbessert werden müssen.
In dem Triebwerk werden zwei Kupplungen zur Eingabe der heruntergesetzten
Drehzahl von dem Reduktions-Planetengetriebe in zwei verschiedene
Elemente des Planetengetriebeaggregates benötigt. Diese Kupplungen benötigen größere Drehmomentenbelastungen
als eine Kupplung, die eine nicht heruntergesetzte Drehzahl eingibt.
In der vorgenannten Konstruktion sind die zwei Kupplungen zur Übertragung
der heruntergesetzten Drehzahl an einer Seite des Reduktions-Planetengetriebes
angeordnet und ein Verbindungselement zur Verbindung einer Kupplung
mit einem Element des Planetengetriebeaggregates ist an einer radial äußeren Position der
anderen Kupplung angeordnet. Daher ist der Durchmesser der anderen
Kupplung begrenzt und es ist schwierig, die Belastbarkeit durch
Vergrößerung des
Durchmessers zu erreichen. Im Ergebnis muß die Anzahl der Konstruktionselemente
des Friktionselementes zum Erreichen der Belastbarkeit erhöht werden,
die normalerweise auf dem Durchmesser und der Anzahl der Friktionselemente
basiert. Dadurch werden die Größe und das
Gewicht des Antriebes durch die Vergrößerung der axialen Abmaße vergrößert.
-
Aus
dem nächstliegenden
Stand der Technik, z.B. 4 von US-A-5106352, ist ein
automatischer Antrieb, der mehrstufige Übersetzungen für ein Fahrzeug
vorsieht, bekannt, der aufweist:
ein Antriebsgehäuse;
ein
Untersetzungsgetriebe;
eine erste und eine dritte Kupplung,
die eine untersetzte Drehzahl übertragen,
die zumindest durch das Untersetzungsgetriebe übertragen werden; und
ein
Planetengetriebeaggregat, in das die untersetzte durch die erste
und die dritte Kupplung übertragene Drehzahl
eingegeben wird, wobei
das Untersetzungsgetriebe und die erste
und die dritte Kupplung an einer Seite des Planetengetriebeaggregates
angeordnet sind;
die erste und die dritte Kupplung geben die
untersetzte Drehzahl, die durch das Untersetzungsgetriebe übertragen
wurde, in zwei verschiedene Elemente des Planetengetriebeaggregates
ein;
die dritte Kupplung ist näher zum Planetengetriebeaggregat
angeordnet als die erste Kupplung;
ein erstes Element des Planetengetriebeaggregates ist
mit dem ausgangsseitigen Element der ersten Kupplung verbunden;
ein
zweites Element des Planetengetriebeaggregates ist mit dem ausgangsseitigen
Element der dritten Kupplung verbunden und es kann mit einem ersten Kupplungselement
mit dem Antriebsgehäuse
zusammenwirken;
ein drittes Element des Planetengetriebeaggregates ist
mit einem ausgangsseitigen Element einer zweiten Kupplung verbunden
und kann mit einem zweiten Kupplungselement mit dem Antriebsgehäuse verkoppelt
werden und
ein viertes Element des Planetengetriebeaggregates die
Schaltdrehzahlen ausgibt, wobei ein eingangsseitiges Element der
ersten Kupplung mit einem Ausgangselement des Reduktionsgetriebes
und einem eingangsseitigen Element der dritten Kupplung verbunden
ist und
ein ausgangsseitiges Element der ersten Kupplung (C-1)
durch den Innenraum der dritten Kupplung verläuft.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
In
Anbetracht der vorgenannten mit dem Stand der Technik verbundenen
Probleme ist es die Aufgabe der Erfindung, einen automatischen Antrieb zu
Verfügung
zu stellen, der einen Schaltmechanismus aufweist, der ein mehrstufiges
Schaltgetriebe durch Eingabe von zwei untersetzten Drehzahlen in ein
Planetengetriebeaggregat bereitstellt und genügend Drehmomentreserve von
zwei Eingangskupplungen für
die untersetzte Drehzahl erreicht, ohne die Abmaße des Schaltmechanismus zu
vergrößern.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. In der
Erfindung besteht ein automatischer Antrieb für ein Fahrzeug aus einem Reduktions-Planetengetriebe,
zwei Kupplungen, die eine untersetzte Drehzahl zumindest durch das
Reduktions-Planetengetriebe übertragen
und ein Planetengetriebeaggregat, in das die untersetzte Drehzahl
durch die zwei Kupplungen eingegeben wird. Dadurch erzeugt der automatische
Antrieb mehrstufige Getriebeübersetzungen.
In dem automatischen Antrieb sind das Reduktions-Planetengetriebe
und die erste und die dritte Kupplung, welche die zwei Kupplungen
darstellen, an einer Seite des Planetengetriebeaggregates angeordnet.
Die erste und die dritte Kupplung geben die untersetzte Drehzahl, durch
das Reduktionsplanetengetriebe an zwei verschiedene Elemente des
Planetengetriebeaggregates. Die dritte Kupplung ist näher an dem
Planetengetriebe angeordnet als die erste Kupplung. Ein eingangsseitiges
Element der ersten Kupplung ist mit einem ausgangsseitigen Element
des Reduktions-Planetengetriebes und mit einem eingangsseitigen
Element der dritten Kupplung verbunden und ein ausgangsseitiges
Element der ersten Kupplung verlängert
sich durch den Innenraum der dritten Kupplung und ist mit einem
der zwei Elemente des Planetengetriebeaggregates verbunden.
-
Ein
Element des Reduktions-Planetengetriebes ist dann an einem Ansatz,
der aus dem Antriebsgehäuse
herausragt, befestigt.
-
Weiterhin
enthält
das Antriebsgehäuse
eine Stützwand,
die erste Kupplung ist auf dem Ansatz angeordnet und die dritte
Kupplung ist in der Nachbarschaft der Stützwand angeordnet.
-
Speziell
in dem Fall, wo der Antrieb eine Anzahl von parallelen Wellen aufweist,
ist es von Nutzen, daß das
Ausgangselement ein Gegengetriebe bildet und das Gegengetriebe an
der anderen Seite der Stützwand
gegenüber
der dritten Kupplung angeordnet ist.
-
In
der vorgenannten Konstruktion ist es von Nutzen, daß die Stützwand einen
zweiten zylindrischen Abschnitt aufweist, der das Gegengetriebe hält.
-
Weiterhin
wird die dritte Kupplung auf einem ersten zylindrischen Abschnitt
abgestützt,
der axial aus der Stützwand
herausragt.
-
Weiterhin
ist es vorteilhaft, daß das
eingangsseitige Element der ersten Kupplung eine Kupplungstrommel
bildet, deren hydraulischer Servo im Inneren aufgebaut und so angeordnet
ist, das ein Zylinder des hydraulischen Servos sich in Richtung des
Reduktions-Planetengetriebes öffnet.
-
Weiterhin
ist das ausgangsseitige Element der dritten Kupplung eine Kupplungstrommel,
deren hydraulischer Servo im Inneren aufgebaut und so angeordnet
ist, daß sich
ein Zylinder des hydraulischen Servos zur gegenüberliegenden Seite gegen die Stützwand öffnet und
mit einem Element des Planetengetriebeaggregates verbunden ist.
-
Es
ist weiterhin von Nutzen, daß das
erste eingreifende Element als Bandbremse konstruiert ist, in der
die äußere Fläche der
Kupplungstrommel der dritten Kupplung eine Eingriffsfläche ist,
auf die das Band zugreift.
-
Weiterhin
weist das Antriebsgehäuse
eine Stützwand
auf und die erste Kupplung ist an der einen Seite der Stützwand und
die dritte Kupplung an der anderen Seite angeordnet.
-
Weiterhin
werden die erste und die dritte Kupplung auf einem zylindrischen
Abschnitt abgestützt,
der axial aus der Stützwand
herausragt.
-
Weiterhin
ist die zweite Kupplung in Nachbarschaft zum Reduktions-Planetengetriebe
angeordnet.
-
Die
zweite Kupplung ist weiterhin im Innern der Friktionselemente der
ersten und dritten Kupplung angeordnet.
-
Ein
eingangsseitiges Element der zweiten Kupplung stellt eine Kupplungstrommel
dar, und die Kupplungstrommel ist ein Eingabeelement, das eine Rotation
in das Reduktions-Planetengetriebe
eingibt.
-
Weiterhin
kann die Konstruktion so sein, daß das ausgangsseitige Element
der zweiten Kupplung eine Kupplungstrommel bildet und die Kupplungstrommel
durch eine Zwischenwelle mit dem dritten Element des Planetengetriebeaggregates
verbunden ist.
-
Weiterhin
ist es nützlich,
daß ein
Friktionselement der zweiten Kupplung, das das eingangsseitige Element
und das ausgangsseitige Element verbindet, an einem radial äußeren Bereich
des Reduktions-Planetengetriebes angeordnet ist.
-
ARBEITSWEISE UND WIRKUNGEN
DER ERFINDUNG
-
In
der Konstruktion der Erfindung ist das eingangsseitige Element der
dritten Kupplung durch das eingangsseitige Element der ersten Kupplung
mit dem Ausgangselement des Reduktions-Planetengetriebes verbunden,
und das ausgangsseitige Element der ersten Kupplung ist durch den
Innenraum der dritten Kupplung geführt und mit einem der zwei
Elemente des Planetengetriebeaggregates verbunden. Daher muß ein Element,
das die Ausgangsrotation von dem Reduktions-Planetengetriebe durch
die erste und dritte Kupplung an das Planetengetriebeaggregat überträgt, nicht
notwendigerweise im radial äußeren Bereich
beider Kupplungen angeordnet sein. Im Ergebnis kann der Durchmesser
der ersten und dritten Kupplung, die das durch das Reduktions-Planetengetriebe
verstärkte
Drehmoment übertragen,
möglicherweise
vergrößert werden.
Dadurch wird es leicht, eine genügende
Drehmomentenübertragungskapazität ohne Vergrößerung des
axialen Abmaßes
der Friktionselemente, die sich durch die Erhöhung der Anzahl der Konstruktionsteile
des Friktionselementes ergibt, zu erreichen. Im Ergebnis ist die
Konstruktion des Antriebes kompakt.
-
Ein
Element des Reduktions-Planetengetriebes ist am Antriebsgehäuse befestigt,
so daß eine Halterung,
die speziell für
die Befestigung vorgesehen ist, nicht benötigt wird.
-
Ein
hydraulischer Druck wird an den hydraulischen Servo der dritten
Kupplung von der dicht an dem hydraulischen Servo gelegenen Stützwand aus angelegt.
Dadurch wird der hydraulische Weg zum Anlegen des hydraulischen
Druckes an den hydraulischen Servo verkürzt, so daß die Reaktionsfähigkeit auf
das Anlegen des hydraulischen Druckes verbessert wird. Weiterhin
wird die axiale Größe des Antriebes
durch das Anbringen der Stützwand
vergrößert, aber
die axialen Abmaße
der ersten und dritten Kupplung können verkleinert werden, da
genug Drehmomentenübertragungskapazität durch
die Vergrößerung des
Durchmessers der beiden Kupplungen erreicht werden kann. Die Durchmesser
können vergrößert werden,
weil kein Element in den radial äußeren Raum
der ersten und dritten Kupplung hineinragt. Dadurch wird die Vergrößerung der
axialen Größe minimiert.
-
Die
Stützwand
zum Abstützen
des Gegengetriebes und die Stützwand
zu Anlegen des hydraulischen Druckes an die dritte Kupplung stellen
eine gemeinsame Stützwand
dar, so daß die
axiale Größe des Antriebes
reduziert wird.
-
Das
Gegengetriebe, das das durch einen Schaltvorgang verstärkte Drehmoment überträgt, wird
natürlich
auch von der Stützwand
abgestützt.
-
Ein
hydraulischer Druck wird direkt an den hydraulischen Servo der dritten
Kupplung vom zylindrischen Teil der Stützwand angelegt, ohne durch
ein anderes rotierendes Element zu gehen. Dadurch wird die Anzahl
der Dichtungsringe, die zum Abdichten des hydraulischen Weges angeordnet
sind, verringert. Als ein Ergebnis wird die Wirtschaftlichkeit des
Antriebes verbessert.
-
Das
eingangsseitige Element der ersten Kupplung ist die Kupplungstrommel,
und die Trommel ist an einer im wesentlichen radialen Außenposition
des Schaltmechanismus angeordnet. Daher ist es einfach, die Eingangsdrehzahl,
die für
die Übertragungssteuerung
benötigt
wird, abzunehmen, ohne einen Sensor in einer tiefen Position des
Antriebsgehäuses
anordnen zu müssen.
Weiterhin liegt der hydraulische Servo der Reduktions-Planetengetriebeseite
gegenüber,
so daß eine
komplizierte Anordnung des Verbindungselementes, die im Fall, daß das Friktionselement
an der radial äußeren Fläche des Reduktions-Planetengetriebes
angeordnet ist, notwendig wäre,
vermieden wird.
-
Der
hydraulische Servo der dritten Kupplung liegt an der gegenüberliegenden
Seite der Stützwand,
so daß eine
komplizierte Anordnung des Verbindungselementes, die im Fall, daß das Friktionselement
an der radial äußeren Fläche des
Reduktions-Planetengetriebes angeordnet ist, notwendig wäre, vermieden
wird. Weiterhin wird die Kupplungstrommel durch die Stützwand abgestützt und
mit dem Eingangselement des Planetengetriebeaggregates ohne eine
komplizierte Anordnung des Verbindungselementes verbunden.
-
Das
erste Schaltelement stellt die Bandbremse dar. Die Bandbremse benötigt einen
Einbauraum, der in radialer Richtung recht klein ist. Daher wird
der radiale Außenraum
der dritten Kupplung gewonnen und der Durchmesser der Kupplung kann vergrößert werden,
sogar durch radiale Überbauung des
ersten Schaltelementes und der dritten Kupplung, die mit dem zweiten
Element des Planetengetriebeaggregates verbunden sind. Die Drehmomentenübertragungskapazität wird durch
Vergrößerung des
Durchmessers der Kupplung erreicht. Im Ergebnis wird die axiale
Größe der Kupplung
reduziert.
-
Hydraulische
Drücke
werden an die hydraulischen Servos der ersten und dritten Kupplung
von der an beiden anliegenden Stützwand
angelegt. Daher sind die hydraulischen Wege zum Anlegen der hydraulischen
Drücke
an die hydraulischen Servos beider Kupplungen verkürzt und
die Längen
der hydraulischen Wege sind fast gleich. Daher werden die Reaktionsfähigkeit
jeder der Kupplungen auf das Anlegen des hydraulischen Druckes verbessert
und die Steuercharakteristiken der Kupplungen angepaßt. Weiterhin
wird das axiale Maß des
Antriebes durch Anordnung der Stützwand
verbessert, jedoch kann die axiale Größe der ersten und dritten Kupplung
verringert werden, da genügend
Drehmomentenübertragungskapazität durch
Vergrößerung des
Durchmessers beider Kupplungen erreicht wird. Die Durchmesser können vergrößert werden,
da kein Verbindungselement in den radial äußeren Raum der ersten und dritten
Kupplung hineinragt. Daher wird die Vergrößerung der axialen Abmaße des Antriebes
klein gehalten.
-
Die
erste und dritte Kupplung werden durch die in das Antriebsgehäuse integrierte
Stützwand
gehalten. Daher sind die Stützpunkte
stabiler, verglichen mit dem Fall, in dem die Kupplungen durch ein bewegliches
Element, wie z.B. eine rotierende Welle zum Antriebsgehäuse gehalten
werden. Weiterhin werden die hydraulischen Drücke direkt an die hydraulischen
Servos der ersten und dritten Kupplung von der Stützwand,
ohne durch ein anderes rotierendes Element zu gehen, angelegt. Daher
wird die Anzahl der Dichtungsringe, die zum Abdichten des hydraulischen
Weges angeordnet sind, verringert, so daß die durch die Dichtungsringe
hervorgerufene Gleitkraft verringert wird. Im Ergebnis wird der Übertragungswirkungsgrad
des Antriebes verbessert.
-
Ein
Schaltmechanismus mit zweckmäßigen sechs
Getriebeübersetzungen
wird so geschaffen, und der Mechanismus ist kompakt und in der Lage, die
vorgenannten Leistungen zu erbringen.
-
Die
zweite Kupplung und die erste und dritte Kupplung, die eine unterschiedliche
Drehmomentenübertragungskapazität aufweisen,
sind zusammen nahe des Reduktions-Planetengetriebes angeordnet. Das
Friktionselement, dessen Durchmesser wegen der geringen Drehmomentenübertragungskapazität reduziert
werden kann und das die zweite Kupplung bildet, ist im radial inneren
Bereich des Friktionselementes der anderen Kupp lung angeordnet.
Dadurch ist der Aufbauraum begrenzt und der gesamte Schaltmechanismus
ist kompakt.
-
Die
zweite Kupplung hat das eingangsseitige Element mit dem Eingangselement,
das mit dem Reduktions-Planetengetriebe verbunden ist, gemeinsam,
so daß die
Anzahl der Kraftübertragungselemente,
die radial quer im Schaltmechanismus liegen reduziert wird. Dadurch
wird die axiale Größe des Schaltmechanismus
reduziert.
-
Die
Kupplungstrommel, die das ausgangsseitige Element der zweiten Kupplung
bildet, ist mit einer Zwischenwelle verbunden und die Kupplungsnabe,
die das eingangsseitige Element bildet, ist an der Seite des Reduktions-Planetengetriebes
angeordnet. Dadurch wird die Konstruktion zur Eingabe der nicht
untersetzten Drehzahl in die Kupplungsnabe vereinfacht.
-
Das
eingangsseitige Element der zweiten Kupplung stellt die Kupplungsnabe
dar und die Nabe ist gleichermaßen
das Eingangselement des Reduktions-Planetengetriebes. Dadurch wird
der Einbauraum für
die zweite Kupplung verkleinert. Im Ergebnis ist der Schaltmechanismus
kompakt.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Erfindung wird in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben,
in denen gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden
und wobei:
-
1 eine
schematische Darstellung eines Triebwerkes der ersten Ausführungsform
eines automatischen Antriebes, wie er in der Erfindung verwendet
wird, bildet;
-
2 ein
Geschwindigkeitsdiagramm für das
Triebwerk zeigt;
-
3 eine
Tabelle, welche die Arbeitsweise des Triebwerkes, die eingesetzten
Getriebeübersetzungen
und die Übersetzungsstufen
zeigt;
-
4 eine
axiale Schnittzeichnung bildet, die einfach einen Bereich des Schaltmechanismus des
Triebwerkes erläutert;
-
5 eine
axiale Schnittzeichnung, welche die zweite Ausführungsform erläutert, in
der der Schaltmechanismus verändert
ist, bildet;
-
6 eine
axiale Schnittzeichnung ist, welche die dritte Ausführungsform
erläutert,
in der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
7 eine
axiale Schnittzeichnung ist, welche die vierte Ausführungsform
erläutert,
in der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
8 eine
axiale Schnittzeichnung ist, welche die fünfte Ausführungsform erläutert, in
der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
9 eine
axiale Schnittzeichnung ist, welche die siebente Ausführungsform
erläutert,
in der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
10 eine
Schnittzeichnung ist, welche die siebente Ausführungsform erläutert, in
der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
11 eine
axiale Schnittzeichnung ist, die den Schaltmechanismus der siebenten
Ausführungsform
erläutert;
-
12 eine
Schnittzeichnung ist, welche die achte Ausführungsform erläutert, in
der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
13 eine
Schnittzeichnung ist, welche die neunte Ausführungsform erläutert, in
der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
14 eine
Schnittzeichnung ist, welche die zehnte Ausführungsform erläutert, in
der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
15 eine
Schnittzeichnung ist, welche die elfte Ausführungsform erläutert, in
der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
16 eine
Schnittzeichnung ist, welche die zwölfte Ausführungsform erläutert, in
der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
17 eine
Schnittzeichnung ist, welche die dreizehnte Ausführungsform erläutert, in
der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist;
-
18 eine
Zeichnung ist, die das Triebwerk der 14. Ausführungsform des in der Erfindung
verwendeten automatischen Antriebes erläutert;
-
19 eine
axiale Schnittzeichnung ist, die den Schaltmechanismus der der vierzehnten
Ausführungsform
erläutert;
und
-
20 eine
axiale Schnittzeichnung ist, welche die fünfzehnte Ausführungsform
erläutert,
in der der Bereich des Schaltmechanismus weiter verändert ist.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung wird durch die detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen noch klarer. 1 erläutert das Triebwerk der ersten Ausführungsform
des in der Erfindung verwendeten automatischen Antriebes für ein Fahrzeug
durch eine schematische Zeichnung. Der Antrieb ist vom Parallel-Typ für ein Fahrzeug
mit Frontmotor und Heckantrieb (FR) und stellt mehrfache Getriebestufen
mit einem Reduktions-Planetengetriebe G1, drei Kupplungen C-1, C-3,
einschließlich
zweier Kupplungen, die eine verlangsamte Drehzahl übertragen,
die durch das Reduktions-Planetengetriebe G1 übertragen wird, und ein Planetengetriebeaggregat
G, dem die verlangsamte Drehzahl durch die beiden Kupplungen, die
erste Kupplung C-1 und die dritte Kupplung C-3, eingegeben wird,
dar.
-
In
dem Planetengetriebeaggregat ist ein erstes Element S3 mit dem ausgangsseitigen
Element der ersten Kupplung C-1 verbunden, ein zweites Element S2
ist mit dem ausgangsseitigen Element der dritten Kupplung C-3 verbunden
und kann mit einem ersten Verkopplungselement (B-1, F-1, B-2) mit
dem Antriebsgehäuse 10 verkoppelt
werden, ein drittes Element C2 (C3) ist mit dem ausgangsseitigen
Element der zweiten Kupplung C-2, in die eine nicht untersetzte
Drehzahl eingegeben wird, verbunden und kann mit einem zweiten Verkopplungselement
(B-3, F-2) mit dem Antriebsgehäuse 10 verkoppelt
werden, und ein viertes Element R3 (R2) ist mit einer Ausgangswelle 19 als
Ausgabeelement verbunden. In diesem automatischen Antrieb, der den
Aufbau eines Triebwerkes aufweist, wird jede Kupplung und jedes Verkopplungselement
selektiv ein/ausgekoppelt, indem ein hydraulischer Druck an jedes
hydraulische Servo der Kupplungen und Verkopplungselemente durch
ein hydraulisches Steuerungssystem, das in den Zeichnungen nicht
gezeigt ist, angelegt/entfernt wird, so daß Ge triebeübersetzungen mit sechs Vorwärtsgängen und
einem Rückwärtsgang
erzeugt werden können.
-
Das
Triebwerk dieser Ausführungsform
wird in weiteren Einzelheiten wie folgt beschrieben. In diesem automatischen
Antrieb ist, bezugnehmend auf 1, ein Drehmomentenwandler 2,
der eine Sperrkupplung 20 aufweist und mit einem Motor,
in der Zeichnung nicht dargestellt, verbunden ist, am vordersten
Ende und der Schaltmechanismus an der Rückseite angeordnet. Der Drehmomentenwandler weist
ein Pumpenrad 21, einen Turbinenläufer 22, einen Stator 23,
der zwischen ihnen angeordnet ist, eine Einwegekupplung 24,
die den Stator 23 mit dem Antriebsgehäuse in einer Bewegungsrichtung
verkoppelt, und eine Statorwelle 25, die den inneren Laufring
der Einwegekupplung am Antriebsgehäuse 10 festhält, auf.
-
Das
Planetengetriebeaggregat G, welches das Hauptkonstruktionsteil des
Schaltmechanismus bildet, ist vom Ravigneaux-Typ und umfaßt ein kleines
Sun-Getriebe S3 mit kleinem Durchmesser als erstes Element, ein
großes
Sun-Getriebe S3 mit großem
Durchmesser als zweites Element, Mitnehmer C1, C3, die ineinander
als drittes Element integriert sind und ein Paar Ritzel P2 und P3
halten. Die Ritzel P2, P3 sind miteinander verkoppelt, das Ritzel
P2 ist ein Langritzel und mit dem großen Sun-Getriebe S2 und einem
Ringgetriebe R3 (R2) verkoppelt und das Ritzel P3 ist ein Kurzritzel,
das mit dem kleinen Sun-Getriebe verkoppelt ist. Es sollte bemerkt
werden, daß das
Ringgetriebe R3 (R2) und die Mitnehmer C2, C3 theoretisch einzeln
aus zwei verschiedenen Elementen konstruiert ist, dennoch ist das
Ringgetriebe tatsächlich
ein Element und der Mitnehmer ist ein Element, da die Mitnehmer
ineinander integriert sind. In der das Vorstehende betreffenden
Beschreibung wird entsprechend der Lage zu den Sun-Getrieben S2, S3
die Bezeichnung R2 gesetzt, falls das Ring getriebe in radial äußerer Lage
des Sun-Getriebes angeordnet ist, und die Bezeichnung R3, falls
das Ringgetriebe in radial äußerer Lage
des Sun-Getriebes S3 angeordnet ist. Weiterhin wird letztlich eine
der Bezeichnungen weggelassen.
-
Das
Reduktions-Planetengetriebe G1 ist aus einem einfachen Planetengetriebe
konstruiert. Ein Ringgetriebe R1 als Eingangselement ist mit einer Eingangswelle
mit dem Turbinenläufer
des Drehmomentenwandlers verbunden, ein Mitnehmer C1 als Ausgangselement
ist mit dem eingangsseitigen Element der ersten Kupplung C-1 verbunden
und durch das eingangsseitige Element mit dem eingangsseitigen Element
der dritten Kupplung C-3, und das Sun-Getriebe S1 als ein Element,
daß als
Rückwirkungselement
arbeitet, ist am Antriebsgehäuse 10 befestigt.
-
Der
so konstruierte automatische Antrieb schaltet entsprechend der Fahrzeugbelastung
durch die Schaltstufen, entsprechend einem durch den Fahrer gewählten Schaltbereich,
mittels eines elektronischen Steuerungssystems und eines hydraulischen
Steuerungssystems, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
3 zeigt
die Schaltstufen, die durch Betätigung
und Nichtbetätigung
jeder Kupplung und Bremse gewonnen werden, in einer Tabelle. In
dieser Tabelle bedeutet ein Symbol
= Element
betätigt,
ein fehlendes Symbol = Element nicht betätigt, ein Symbol Δ = Betätigung des
Elementes nur, wenn eine Fahrzeugbremse geschaltet ist und ein Symbol
=
Betätigung
eines Elementes, das nicht direkt zur Erzeugung der Schaltstufen
betätigt
wird.
2 zeigt die Schalstufen, die durch Betätigung und
Nichtbetätigung
jeder der Kupplungen und Bremsen erzeugt werden, und einen Zusammenhang
mit dem Drehzahlverhältnis
jedes Schaltelementes in jeder Schaltstufe in einem Geschwindigkeitsdiagramm.
In diesem Diagramm bedeutet ein Symbol
=
Element betätigt.
-
Wie
in 2 und 3 gezeigt, wird der erste Gang
(1ST) durch Betätigung
der Kupplung C-1 und der Bremse B-3 erzeugt. Es sollte angemerkt werden,
daß in
dieser Ausführungsform,
wie in der Arbeitstabelle gezeigt, die automatische Betätigung der
Einwegekupplung F-2 anstelle der Betätigung der Bremse B-3 angewendet
wird. Ein Grund für
diesen Einsatz und die Rechtfertigung, daß dieser Einsatz gleichwertig
zum Einsatz der Bremse F-2 ist, wird später beschrieben. In dieser
Schaltstufe wird die untersetzte Drehzahl, die aus der Drehzahl
der in 1 gezeigten Eingangswelle 11 durch das
Reduktions-Planetengetriebe G1 heruntergesetzt wird, über die
Kupplung C-1 in das kleine Sun-Getriebe S3 eingegeben, der Mitnehmer
C3, der durch das Betätigen der
Einwegekupplung F-2 mit dem Antriebsgehäuse verkoppelt ist, arbeitet
als Rückwirkungselement
und die heruntergesetzte Drehzahl des Ringgetriebes R3, welches
das höchste
Untersetzungsverhältnis
aufweist, wird an die Ausgangswelle 19 ausgegeben.
-
Als
nächstes
wird der zweite Gang (2ND) durch Betätigung der Kupplung C-1 und
die Betätigung
der Einwegekupplung F-1 und der Bremse B-2 erzeugt, die betätigt wird,
um die Betätigung
der Einwegekupplung F-1 wirksam zu machen, was gleichwertig mit
der Betätigung
der Bremse B-1 ist. Es sollte angemerkt werden, daß der Grund
dafür,
daß das Betätigen der
Einwegekupplung F-1 und der Bremse B-2 gleichwertig zum Betätigen der
Bremse B-1 ist, später
erwähnt
werden wird. In dieser Schaltstufe wird die heruntergesetzte Drehzahl,
die durch das Reduktions-Planetengetriebe G1 von der Eingangswelle 11 heruntergesetzt
wird, über
die Kupplung C-1 in das kleine Sun-Getriebe S3 eingegeben, das große Sun-Getriebe
S2, das durch Betätigung
der Bremse B-2 und der Einwegekupplung F-1 mit dem Antriebsgehäuse 10 verkoppelt
ist, arbeitet als Rückwirkungselement
und die heruntergesetzte Drehzahl des Ringgetriebes R3 wird an die
Ausgangswelle 19 ausgegeben. Das Untersetzungsverhältnis ist
in diesem Fall geringer als das Untersetzungsverhältnis im ersten
Gang wie in 2 gezeigt.
-
Weiterhin
wird ein dritter Gang (3RD) durch gleichzeitiges Betätigen der
Kupplung C-1 und der Kupplung C-3 gebildet. In diesem Fall wird
die heruntergesetzte Drehzahl, die von der Drehzahl der Eingangswelle 11 über das
Reduktions-Planetengetriebe G1 heruntergesetzt wurde, gleichzeitig
in das große
Sun-Getriebe S2 und das kleine Sun-Getriebe S3, individuell durch
die Kupplung C-1 und die Kupplung C-3, eingegeben, so daß das Planetengetriebeaggregat
G direkt durchverbunden ist und die Drehzahl des Ringgetriebes R3,
welche die gleiche ist, wie die in beide Sun-Getriebe eingegebene
Eingangsdrehzahl, wird an die Ausgangswelle 19 als die
von der Eingangswelle heruntergesetzte Drehzahl der Eingangswelle 11 ausgegeben.
-
Ein
vierter Gang (4TH) wird weiterhin durch gleichzeitiges Betätigen der
Kupplung C-1 und der Kupplung C-2 gebildet. In diesem Fall wird
die heruntergesetzte Drehzahl, die aus der Drehzahl der Eingangswelle 11 durch
das Reduktions-Planetengetriebe G1 heruntergesetzt wird, durch die
Kupplung C-1 an das kleine Sun-Getriebe S3 einerseits, und die nicht
heruntergesetzte Drehzahl von der Eingangswelle 11 durch
die Kupplung C-2 an den Mitnehmer C3 andererseits, weitergegeben
und die Drehzahl des Ringgetriebes R3, die von der Drehzahl der
Rotationseingangswelle 11 etwas heraufgesetzt ist, an die
Ausgangswelle 19 ausgegeben.
-
Ein
fünfter
Gang (5TH) wird dann durch gleichzeitiges Betätigen der Kupplung C-2 und
der Kupplung C-3 gebildet. In diesem Fall wird die von der Eingangswelle 11 durch
das Re duktions-Planetengetriebe G1 heruntergesetzte Drehzahl über die Kupplung
C-3 einerseits in das kleine Sun-Getriebe S2 eingegeben, die nicht
heruntergesetzte Drehzahl wird von der Eingangswelle 11 durch
Kupplung C-2 andererseits an den Mitnehmer C2 weitergegeben und
die von der Eingangswelle 11 etwas erhöhte Drehzahl des Ringgetriebes
R3 wird an die Ausgangswelle 19 ausgegeben.
-
Ein
sechster Gang (6TH) wird dann durch Betätigung der Kupplung C-2 und
der Bremse B-1 gebildet. In diesem Fall wird die nicht untersetzte Drehzahl
der Eingangswelle 11 durch die Kupplung C-2 nur an den
Mitnehmer C2 weitergegeben, das Sun-Getriebe S2, das durch Betätigung der
Bremse B-1 mit dem Antriebsgehäuse 10 verkoppelt
ist, arbeitet als Rückwirkungselement
und die Drehzahl des Ringgetriebes R3, die weiter heraufgesetzt
ist, wird an die Ausgangswelle 19 ausgegeben.
-
Ein
Rückwärtsgang
(REV) wird durch das Betätigen
der Kupplung C-3 und der Bremse B-3 gebildet. In diesem Fall wird
die von der Eingangswelle 11 durch das Reduktions-Planetengetriebe
G1 heruntergesetzte Drehzahl durch die Kupplung C-3 in das Sun-Getriebe
S2, der Mitnehmer C2, der durch das Betätigen der Bremse B-3 mit dem
Antriebsgehäuse
verkoppelt ist, arbeitet als Rückwirkungselement
und Rotation des Ringgetriebes R3, die eine Rückwärtsrotation bildet, wird an
die Ausgangswelle 19 ausgegeben.
-
Wie
durch die Abstände
in der Auf/Abrichtung zwischen den
Symbolen,
welche die Drehzahlverhältnisse
des Ringgetriebes R3, R2 im Geschwindigkeitsdiagramm in
2 darstellen,
gezeigt wird, hat jede so gebildete Schaltstufe eine eigene Drehzahlstufe,
die ein relativ gleich großes
Intervall zu jeder Schaltstufe aufweist. Dieser Zusammenhang wird
in
3 mit den Übersetzungsverhältnissen
und Stufen zwischen den Übersetzungsverhältnissen
insbesondere durch Setzen von Werten quantitativ dargestellt. Das Übersetzungsverhältnis ist
in diesem Fall ein Wert von 0.556, im Fall eines Zähnezahlverhältnisses λ1 zwischen
dem Sun-Getriebe S1 und dem Ringgetriebe R1 des Reduktions-Planetengetriebes
G1, von 0.458 im Fall eines Zähnezahlverhältnisses λ2 zwischen
dem großen
Sun-Getriebe S2 und dem Ringgetriebe R3 des Reduktions-Planetengetriebes
und von 0.375 im Fall eines Zähnezahlverhältnisses λ3 zwischen
dem kleinen Sun-Getriebe S3 und dem Ringgetriebe R3, die Spanne
der Übersetzungsverhältnisse
ist gleich 6.049.
-
Hier
wird der Zusammenhang zwischen der Einwegekupplung F-2 und der Bremse
B-3 und der Zusammenhang zwischen der Einwegekupplung F-1 und den
vorgenannten beiden Bremsen B-1, B-2 beschrieben. Wie in dem Zusammenhang
von Betätigung/Nichtbetätigung der
beiden Bremsen B-1, B-2 im ersten und im zweiten Gang gezeigt wird,
ist beim Herauf/Herunterschalten zwischen diesen Gängen eine
dieser Bremsen nicht betätigt
und die andere ist gleichzeitig betätigt. Das heißt, diese
Bremsen sind friktionserzeugende Elemente, die ihren Zustand gegeneinander ändern. Bei
diesen sich ändernden
Zuständen
der friktionserzeugenden Elemente ist eine präzise gleichzeitige Steuerung
des Arbeitsdruckes und des Ruhedruckes der hydraulischen Servos, welche
die Bremsen steuern, notwendig. Zur Ausführung der Steuerung sind zusätzliche
Steuerventile und eine Komplizierung des hydraulischen Kreises notwendig.
In dieser Ausführungsform
ist die Betätigungsrichtung
der Einwegekupplung F-2 in die gleiche Richtung gesetzt wie die
Stützrichtung
für das Rückdrehmoment
im ersten Gang, dann wird die Kupplung F-2 mit der Betätigung der
Bremse B-3 und einer automatischen Auskupplungsfunktion, die nicht durch
die Bremse arbeitet, im wesentlichen die gleiche Funktion bedienen,
indem das Rückwirkungsdrehmoment,
das am Mitnehmer C2 anliegt zwischen dem ersten und dem zweiten
Gang umgedreht wird, verwendet wird. Das heißt, im ersten Gang wird der Mitnehmer
C2 durch die Einwegekupplung F-2 anstelle der Bremse B-3 betätigt. Es
sollte angemerkt werden, daß bei
einer Bergabfahrt des Fahrzeuges, bei der die Räder den Motor antreiben, die
Betätigung
der Bremse B-3 notwendig ist, wie durch das Symbol Δ in 3 gezeigt,
um eine Motorbremse zu erhalten, weil die Richtung, der durch den
Mitnehmer C2 aufgebrachten Rückwirkungskraft,
gegenüber dem
motorgetriebenen Zustand umgekehrt ist. Daher ist es möglich, so
zu konstruieren, daß der
erste Gang durch Betätigung
der Bremse B-3 gebildet wird, ohne die Einwegkupplung zur Bildung
der Schaltstufe anzubringen.
-
Der
gleiche Zusammenhang mit dem vorgenannten Zusammenhang tritt im
Fall des Sun-Getriebes S2 auf. In diesem Fall wird die Betätigungsrichtung
der Einwegekupplung F-1 in die gleiche Richtung gesetzt, in der
das Sun-Getriebe S2 das Rückwirkungsdrehmoment
im zweiten Gang unterstützt, so
daß die
Einwegekupplung F-1 im wesentlichen eine Funktion aufweist, die
der Betätigung
der Bremse B-1 gleichwertig ist. Die Funktion des Sun-Getriebes
S2 unterscheidet sich von der Funktion des Mitnehmers C2 (C3). Das
heißt,
das Sun-Getriebe S2 wird mit dem Gehäuse 10 verkoppelt,
um eine Motorbremse im zweiten Gang zu erhalten und zur Bildung des
sechsten Ganges. Daher wird die Bremse B-1 benötigt. Wie im Geschwindigkeitsdiagramm
in 2 dargestellt, rotiert das Sun-Getriebe S2 im ersten Gang in umgekehrter
Richtung zur Richtung der Eingangsrotation, aber es rotiert in der
gleichen Richtung wie die Eingangsrotation in den Schaltstufen höher als
der dritte Gang. Daher kann die Einwegekupplung F-1 nicht direkt
mit einem stationären
Element verbunden werden. Deshalb sind die Einwegekupplung F-1 und
die Bremse B-2 in Serie angeordnet, so daß der Einsatzstatus der Einwegekupplung F-1
wirksam gehandhabt werden kann.
-
Als
nächstes
zeigt 4 den Bereich des Schaltmechanismus des vorgenannten
Getriebeaggregates in einer Schnittansicht in weiteren Einzelheiten.
Jedem der Konstruktionselemente, auf die zuvor in dem schematischen
Diagramm Bezug genommen wurde, wurde die gleiche Bezugszahl gegeben
und die Beschreibung wurde weggelassen. Detailbereiche, die in dem
schematischen Diagramm nicht gezeigt werden können, werden im Folgenden beschrieben
werden. Es sollte angemerkt werden, daß der Begriff Kupplung einen
Oberbegriff für
ein Friktionselement, eine Trommel und eine Nabe, die Stützelemente
für ein
Kraftübertragungselement
darstellen, und einen hydraulischen Servo zum Einkuppeln und Auskuppeln
des Friktionselementes, bildet. Die Bremse betreffend bedeutet der
Begriff Bremse, für
den Fall, daß die
Bremse genau wie eine Kupplung vom Mehrscheibentyp ist, den Oberbegriff
für ein
Friktionselement, eine Nabe als Stützelement und Kraftübertragungselement
und einen hydraulischen Servo, um den Eingriff des Friktionselementes zu
bewirken. Für
den Fall, daß die
Bremse als Bandbremse ausgeführt
ist, bedeutet der Begriff Bremse einen Oberbegriff für ein Bremsband,
eine Trommel mit einer Eingriffsfläche und einen hydraulischen
Servo zum Betätigen
des Bremsbandes.
-
Das
Antriebsgehäuse 10 weist
eine zylindrische Form auf. Das Antriebsgehäuse 10 weist einen zylindrischen
Ansatz 10b auf, der von einem Vorderseitenbereich 10a in
das Innere des Antriebsgehäuses 10 geht
und einen zylindrischen Ansatz 10d, der vom Rückwandbereich 10c in
das Innere des Antriebsgehäuses 10 geht.
Eine Stützwand 10A ist
im axialen Mittelbereich des Antriebsgehäuses 10 befestigt.
Die Stützwand
umfaßt
einen radialen Wandbereich 10e, der mit dem Antriebsgehäuse 10 verbunden
ist, und einen zylindrischen Frontbereich 10f', der vom inneren
Bereich des radialen Wandbereiches 10e in Richtung Vorderseite
geht. Es sollte angemerkt werden, daß die Bezeichnung Sn einen Eingangs-Drehzahlsensor
bezeichnet, der die Eingangsdrehzahl des Schaltmechanismus zur Schaltsteuerung
aufnimmt.
-
Die
Eingangswelle 11, welche die Antriebskraft, die durch den
Drehmomentenwandler an den Schaltmechanismus übertragen wird, eingibt, ist
zur leichteren Verarbeitung in ein Vorderteil 11A und ein Hinterteil 11B unterteilt,
und die beiden Wellen sind durch Verkeilung zu einer Einheit zusammengefügt. Der
Vorderteil 11A der Eingangswelle 11 ist mit dem Turbinenlaufrad 22 des
Drehmomentenwandlers 2 verbunden, im Antriebsgehäuse 10 ist
das Vorderteil durch ein Lager an der Innenseite des Vorderwandbereiches 10a und
das Hinterteil durch ein Lager auf der Innenseite des Kopfbereiches
des zylindrischen Ansatzes 10b abgefangen. Das heißt, der
Vorderbereich 11A ist drehbar im Antriebsgehäuse 10 gelagert.
Der hintere Teil des hinteren Bereiches 11B ist in einen
Durchgangsbereich der Ausgangswelle 19 eingeführt, dort
durch ein Lager abgestützt
und drehbar durch die Ausgangswelle 19 auf der Innenfläche des
zylindrischen Ansatzes 10d des Antriebsgehäuses 10 gelagert.
Ein Eingangselement, das eine Rotation in das Reduktions-Planetengetriebe
G1 eingibt, stellt einen Flansch dar, der in einem Bereich dicht
am Endbereich des Vorderteiles 11A angeordnet ist, und
der Flansch ist mit dem Ringgetriebe R1 verbunden. Ferner ist ein
Flansch an einem Muffenteil 11C angeordnet, das stationär an dem
Bereich nahe dem hinteren Endbereich des hinteren Teiles 11B befestigt
ist und den inneren Teil des hydraulischen Servos 50 der
zweiten Kupplung C-2 bildet. Der Flansch ist mit der zweiten Kupplung
durch Befestigen der Kupplungstrommel 51 mit dem Flansch verbunden.
-
Die
Ausgangswelle 19 ist an ihrem vorderen Ende drehbar durch
ein Lager auf der Innenfläche des
zylindrischen Ansatzes 10d des Antriebsgehäuses und
am hinteren Ende durch ein Lager in einem Erweiterungsgehäuse, das
am hintersten Bereich des Antriebsgehäuses befestigt ist, gelagert.
Der Verbindungsbereich zum Ringgetriebe R3 des Planetengetriebeaggregates
G ist ein Flansch, der am Kopf der Ausgangswelle 19 angeformt
ist und ein Element, das trommelförmig und mit dem Flansch verbunden ist,
ist mit dem Ringgetriebe R3 verbunden.
-
Das
Planetengetriebeaggregat G ist am axialen Mittelteil des hinteren
Bereiches 11B der Eingangswelle angeordnet, das kleine
Sun-Getriebe S3 ist drehbar in der hinteren Hälfte des Bereiches 11B gelagert,
weiterhin ist das große
Sun-Getriebe S2 drehbar
auf dem Sun-Getriebe S3 gelagert. Die Mitnehmer C2, C3, die das
Langritzel P2 und das Kurzritzel P3 abstützen, sind integriert. Das
Vorderende des Mitnehmers ist drehbar auf dem Wellenabschnitt 11E gelagert,
der vom Sun-Getriebe S2 zur Vorderseite verläuft und das Hinterende ist
drehbar auf dem hinteren Abschnitt 11B gelagert. In diesem
Planetengetriebeaggregat G unterscheidet sich der Durchmesser auf
der Seite des ersten Planetengetriebes G2 des Planetengetriebeaggregates
G vom Durchmesser auf der Seite des dritten Planetengetriebes G3,
der das Ringgetriebe R3 aufweist, da kein Ringgetriebe in der radial äußeren Lage
des ersten Planetengetriebes G2 angeordnet ist.
-
Das
Reduktions-Planetengetriebe G1 ist auf der Außenfläche des Endbereiches des zylindrischen Ansatzes 10b des
Antriebsgehäuses
angeordnet. Das Sun-Getriebe als stationäres Element ist auf dem zylindrischen
Ansatz 10b mit einer Keilverkupplung befestigt. Der Mitnehmer
C1, der das Ausgangselement des Reduktions-Planetengetriebes G1
bildet, wird auf einer Seite durch ein Lager auf dem zylindrischen
Ansatz 10b gehalten.
-
Gemäß dem Grundmerkmal
der Erfindung sind das Reduktions-Planetengetriebe G1 und die erste und
dritte Kupplung C-1, C-3, welche die heruntergesetzte Drehzahl,
die durch das Reduktions-Planetengetriebe G1 geleitet wurde, in
das Sun-Getriebe
S3 und das Sun-Getriebe S2 des Planetengetriebeaggregates G eingeben,
an einer Seite angeordnet, daß heißt an der
Frontseite in der Ausführungsform
des Planetengetriebeaggregates G, und die dritte Kupplung C-3 ist
an einer Stelle näher
zu dem Planetengetriebeaggregat G als die erste Kupplung C-1 angeordnet.
Die Kupplungstrommel 31 als eingangsseitiges Element der
ersten Kupplung C-1 ist mit dem Mitnehmer C1 des Reduktions-Planetengetriebes
G1 und einem eingangsseitigen Element 46 der dritten Kupplung
C-3 verbunden. Die Kupplungsnabe 36, als ein ausgangsseitiges
Element der ersten Kupplung C-1, geht durch den Innenraum der dritten
Kupplung und ist mit dem Sun-Getriebe S3 des Planetengetriebeaggregates
G verbunden.
-
Die
erste Kupplung C-1 ist aus einem Friktionselement 35, das
Friktionselemente vom Mehrfachscheibentyp und Trennplatten aufweist,
der Kupplungstrommel 31 als eingangsseitiges Element, die
ein Drehmoment an das Friktionselement 35 weitergibt, der
Kupplungsnabe 36 als ausgangsseitiges Element, das das
durch Betätigen
des Friktionselementes 35 übertragene Drehmoment ausgibt,
und einem hydraulischen Servo 30 zum Betätigen des
Friktionselementes 35, aufgebaut. Die Kupplungstrommel 31 weist
zylindrische Abschnitte im Innen- und Außenbereich auf. Ein Zylinder
des hydraulischen Servos 30 ist zwischen dem inneren zylindrischen Bereich
und dem äußeren zylindrischen
Bereich angeordnet und hat einen geringen Durchmesser, so daß der hydraulische
Servo 30 dazu gerechnet wird. Ein zylindrischer Bereich
mit großem
Durchmesser, der durch Erweitern des äußeren zylindrischen Bereiches
gebildet wird, ist ein Stützbereich
für das
Friktionselement 35. Die Außenseite der Trennplatten wird auf
der Innenseite des Bereiches mit großem Durchmesser der Kupplungstrommel 31 mittels
einer Keileinrichtung gehalten und die Innenseiten der Friktionselemente
werden an der Außenseite
der Kupplungsnabe mittels einer Keileinrichtung gehalten. Das heißt, das
Friktionselement 35 ist zwischen der Kupplungstrommel 31 und
der Kupplungsnabe 36 angeordnet. Der hydraulische Servo 30 ist
an der Innenseite der Kupplungstrommel 31 als Zylinder
aufgebaut, ein Kolben 32 ist axial verschiebbar in den
Zylinder eingeführt,
eine Ausgleichsplatte ist im Innenbereich der Kupplungstrommel 31 befestigt
und eine Rückzugfeder
ist zwischen dem Kolben 32 und der Ausgleichsplatte angeordnet.
-
In
der so konstruierten ersten Kupplung C-1 ist der hydraulische Servo 30 an
der Frontseite des Reduktions-Planetengetriebe G1 und an der radial äußeren Seite
des zylindrischen Ansatzes 10b angeordnet und das Friktionselement 35 ist
an der radial äußeren Seite
des Reduktions-Planetengetriebe G1 angeordnet. Die Kupplungstrommel 31 der
ersten Kupplung C-1 ist so angeordnet, daß sich der Zylinder des hydraulischen
Servos 30, der in der Trommel mit angeordnet ist, sich
zur Seite des Reduktions-Planetengetriebe G1 öffnet. Der innere zylindrische
Bereich der Kupplungstrommel 31 ist mit dem Mitnehmer C1
des Reduktions-Planetengetriebe G1 verbunden. Die Kupplungsnabe 36 ist
mit dem Kraftübertragungselement 11D,
gehalten durch ein Lager im Vorderbereich 11A der Eingangswelle,
verbunden und durch das Kraftübertragungselement 11D mit dem
Sun-Getriebe S3 des Planetengetriebeaggregates G verbunden.
-
Die
dritte Kupplung C-1 ist aus einem Friktionselement 45,
das Friktionselemente vom Mehrfachscheibentyp und Trennplatten aufweist,
der Kupplungsnabe 46 als eingangsseitiges Element, das
das Drehmoment an das Friktionselement 45 weiterleitet,
der Kupplungstrommel 41 als ausgangsseitiges Element, das
das durch das Betätigen
des Friktionselementes 45 übertragene Drehmoment ausgibt,
und einem hydraulischen Servo 40 zum Betätigen des
Friktionselementes 45, aufgebaut. Die Kupplungstrommel 41 weist
zylindrische Abschnitte im inneren und äußeren Bereich auf. Ein Zylinder
des hydraulischen Servos 40 ist zwischen dem inneren zylindrischen
Bereich und dem äußeren zylindrischen
Bereich angeordnet und hat einen geringen Durchmesser, so daß der hydraulische
Servo 30 dazu gerechnet wird. Ein zylindrischer Bereich
mit großem
Durchmesser, der durch Erweitern des äußeren zylindrischen Bereiches
gebildet wird, ist ein Stützbereich
für das
Friktionselement 45. Die Außenseite der Trennplatten wird
auf der Innenseite des Bereiches mit großem Durchmesser der Kupplungstrommel 41 mittels
einer Keileinrichtung gehalten und die Innenseiten der Friktionselemente
werden an der Außenseite
der Kupplungsnabe 46 mittels einer Keileinrichtung gehalten.
Das heißt,
das Friktionselement 45 ist zwischen der Kupplungstrommel 41 und der
Kupplungsnabe 46 angeordnet. Der hydraulische Servo 40 ist
an der Innenseite der Kupplungstrommel 41 als Zylinder
aufgebaut, ein Kolben 42 ist axial verschiebbar in den
Zylinder eingeführt,
eine Ausgleichsplatte ist im Innenbereich der Kupplungstrommel 41 befestigt
und eine Rückzugfeder
ist zwischen dem Kolben 42 und der Ausgleichsplatte angeordnet.
-
In
der so konstruierten dritten Kupplung C-3 wird der hydraulische
Servo 40 der dritten Kupplung C-3 durch ein Lager auf der
Außenfläche des
vorderen zylindrischen Bereiches 10f der Stützwand 10A auf
der Rückseite
des Reduktions-Planeten getriebe G1 gehalten. Das Friktionselement 45,
das im radial äußeren Bereich
des Reduktions-Planetengetriebe G1 angeordnet ist, ist mit dem Friktionselement 35 der
ersten Kupplung in einer Linie ausgerichtet und an der Rückseite
des Friktionselementes 35 angeordnet. Die Kupplungstrommel 41 der
dritten Kupplung C-3 ist so angeordnet, daß der Zylinder des hydraulischen
Servos 40, der in der Trommel mit enthalten ist, sich zu
der Seite des Reduktions-Planetengetriebes G1 hin öffnet. Der
innere zylindrische Teil der Kupplungstrommel 41 wird durch
ein Kraftübertragungselement 11E,
das in den radial äußeren Bereich
des Kraftübertragungselementes 11D eingeführt ist,
mit dem große
Sun-Getriebe S2 verbunden. Die Kupplungsnabe 46 ist mit
der Kupplungstrommel 31 der ersten Kupplung C-1 verbunden.
-
Die
zweite Kupplung C-2 ist, wie die anderen Kupplungen, aus einem Friktionselement 55,
das Friktionselemente vom Mehrfachscheibentyp und Trennplatten aufweist,
der Kupplungstrommel 51 als eingangsseitiges Element, das
das Drehmoment an das Friktionselement 55 weiterleitet,
der Kupplungsnabe 56 als ausgangsseitiges Element, das
das durch das Betätigen
des Friktionselementes 55 übertragene Drehmoment ausgibt
und einem hydraulischen Servo 50 zum Betätigen des
Friktionselementes 55, aufgebaut. Die Kupplungstrommel 51 weist zylindrische
Abschnitte im äußeren Bereich
auf. Ein Zylinder des hydraulischen Servos 50 ist zwischen dem
inneren zylindrischen Bereich und dem äußeren zylindrischen Bereich
angeordnet und hat einen geringen Durchmesser, so daß der hydraulische
Servo 50 dazu gerechnet wird. Ein zylindrischer Bereich
mit großem
Durchmesser, der durch Erweitern des äußeren zylindrischen Bereiches
gebildet wird, ist ein Stützbereich
für das
Friktionselement 55. Die Außenseite der Trennplatten wird
auf der Innenseite des Bereiches mit großem Durchmesser der Kupplungstrommel 51 mittels
einer Keileinrichtung gehal ten und die Innenseiten der Friktionselemente
werden an der Außenseite
der Kupplungsnabe 56 mittels einer Keileinrichtung gehalten.
Das heißt,
das Friktionselement 55 ist zwischen der Kupplungstrommel 51 und der
Kupplungsnabe 56 angeordnet. Der hydraulische Servo 50 ist
an der Innenseite der Kupplungstrommel 51 als Zylinder
aufgebaut, ein Kolben 52 ist axial verschiebbar in den
Zylinder eingeführt,
eine Ausgleichsplatte ist im Innenbereich der Kupplungstrommel 51 befestigt
und eine Rückzugfeder
ist zwischen dem Kolben 52 und der Ausgleichsplatte angeordnet.
-
Der
hydraulische Servo 50 der zweiten Kupplung C-2 wird auf
der Eingangswelle 11 an der Hinterseite des Planetengetriebeaggregates
G gehalten. Das Friktionselement 55 ist an der Frontseite des
hydraulischen Servos 50 angeordnet. Die Kupplungsnabe 56 ist
mit dem Mitnehmer C2 des Planetengetriebeaggregates G verbunden.
-
Die
Bremse B-1, die das eine der ersten Schaltelemente bildet, ist eine
Bandbremse, welche die Kupplungstrommel 41 als Bremstrommel
und ein Band 6 umfaßt,
das selektiv mit der Außenfläche der Kupplungstrommel 41 der
dritten Kupplung C-3 verkoppelt wird. Im Allgemeinen tritt im Fall
einer Bandbremse ein Moment auf, das durch eine radiale Last beim
Betätigen
der Bremse die Trommelachse neigt. In dieser Ausführungsform
jedoch ist die Bremstrommel die Kupplungstrommel 41 der
dritten Kupplung, die im vorderen zylindrischen Abschnitt 10f' der Stützwand 10A gelagert
ist, das heißt,
die Trommel ist im Antriebsgehäuse
im radial inneren Bereich des Bandeingriffes gelagert, so daß die Last,
die bei der Betätigung
der Bremse auftritt, sich nicht auf die anderen Elemente auswirkt.
Es sollte angemerkt werden, daß der
hydraulische Servo der Bremse B-1 bei der Darstellung in den Zeichnungen
weggelassen wurde.
-
Der
innere Laufring der Einwegekupplung F-1, die das andere der ersten
Schaltelemente bildet, ist mit der Trommel 41 der dritten
Kupplung C-3 verbunden. Der äußere Laufring
ist in die Nabe 86 der Bremse B-2 integriert. Die Einwegekupplung
F-1 ist an der Frontseite der ersten Kupplung C-1 angeordnet, das
heißt
im vordersten Bereich des Schaltmechanismus. Die Bremse B-2, die
den äußeren Laufring
mit dem Antriebsgehäuse 10 verkoppelt,
ist eine Mehrscheibenbremse die ein Friktionselement 85 umfaßt. Das
Friktionselement 85 ist aus den mit der Nabe 86 verkuppelten
Friktionselementen und Trennplatten gebildet, die mit einer inneren
Keilanordnung des Antriebsgehäuses 10 verkuppelt
sind. Der hydraulische Servo 80 der Bremse B-2 umfaßt den frontseitigen
Wandbereich 10a des Antriebsgehäuses 10 als einen
Zylinder, ein Kolben 82 ist axial beweglich in den Zylinder
eingeführt,
ein am frontseitigen Wandbereich 10a des Antriebsgehäuses 10 befestigtes
Sicherungsteil und eine Rückzugsfeder,
die zwischen dem Sicherungsteil und dem Kolben 82 angeordnet
ist.
-
Die
Bremse B-3, die das zweite Schaltelement bildet, ist eine Mehrscheibenbremse,
die ein Friktionselement 75 enthält. Das Friktionselement 75 enthält mehrere
Friktionselemente und Trennplatten. Die Trennplatten sind mit einer
inneren Keilanordnung des Antriebsgehäuses 10 verkoppelt.
Die Friktionselemente sind mit der Nabe 76 verkuppelt,
die auf dem Mitnehmer C2 befestigt ist. Das Friktionselement 75 ist
in dem radial äußeren Raum,
der Seite des Planetengetriebes G2 des Planetengetriebeaggregates
G angeordnet, in dem das Ringgetriebe nicht angeordnet ist. Der
hydraulische Servo 70 der Bremse B-3 umfaßt den Hinterwandbereich 10a und den
Bereich des zylindrischen Ansatzes 10d des Antriebsgehäuses 10 als
Zylinder, einen Kolben 72, der axial beweglich in den Zylinder
eingeführt
ist, ein Befestigungsteil, das auf dem zylindrischen Ansatz 10d des
Antriebsgehäuses
befestigt ist und eine Rückzugsfeder,
die zwischen dem Befestigungsteil und dem Kolben 72 angeordnet
ist. Der Erweitungsbereich des Kolbens 72, der entlang
der umgebenden Wand des Antriebsgehäuses 10 zum hinteren
Ende des Friktionselementes 75 geht, ist mit einer Keilverbindung
der umgebenden Wand des Antriebsgehäuses 10 verkuppelt.
-
Die
Einwegekupplung F-2, die das andere der zweiten Schaltelemente bildet,
ist parallel zur Bremse B-3 angeordnet. Der innere Laufring ist
mit dem Frontbereich des Mitnehmers C2 verbunden. Der äußere Laufring
ist mit dem Antriebsgehäuse verbunden.
Die Einwegekupplung F-1 ist zwischen der Stützwand 10A und dem
Planetengetriebeaggregat G angeordnet.
-
So
wird in der ersten Ausführungsform
ein kompakter Schaltmechanismus mit sechs Gängen geschaffen, indem die
heruntergesetzte Drehzahl durch die beiden Kupplungen C-1, C-3 vom
Reduktions-Planetengetriebe G1 an die zwei Elemente S3, S2 des Ravignaux-Planetengetriebeaggregates
G übertragen
wird. Das Sun-Getriebe S1 des Reduktions-Planetengetriebe G1 ist
am Antriebsgehäuse 10 befestigt,
so daß ein
spezielles Befestigungselement zur Befestigung nicht benötigt wird.
Weiterhin ist der hydraulische Servo 30 der ersten Kupplung
C-1 an der Außenfläche des
zylindrischen Ansatzes 10b im Frontbereich des Reduktions-Planetengetriebe
G1 angeordnet und der hydraulische Servo 40 der dritten Kupplung
C-3 ist an der Außenfläche des
zylindrischen Frontbereiches 10f' im hinteren Bereich des Reduktions-Planetengetriebe
G1 angeordnet. Daher sind die hydraulischen Leitungen zum Anlegen
des hydraulischen Druckes an die Servos beider Kupplungen direkt
mit dem zylindrischen Ansatz 10b und dem vorderen zylindrischen
Bereich 10f' verbunden, ohne
durch andere Wellen zu gehen. Im Ergebnis werden die hydraulischen
Leitungen, die mit Öl
gefüllt werden
müssen,
verkürzt
und die Reaktionsfä higkeit auf
das Anlegen eines hydraulischen Druckes wird verbessert. Weiterhin
wird der hydraulische Druck vom zylindrischen Teil 10f' der Stützwand 10A der dritten
Kupplung C-3 direkt
an den hydraulischen Servo 40 angelegt, ohne durch andere
rotierende Elemente zu gehen. Im Ergebnis wird die Anzahl der Dichtungsringe
im hydraulischen Weg verringert, und die Gleitkraft, die durch die
Dichtungsringe auftritt, wird verringert. Weiterhin ist das erste
Schaltelement eine Bandbremse, die einen Einbauraum benötigt, der
in radialer Richtung recht klein ist. Daher wird der radiale Außenraum
der dritten Kupplung C-3 erreicht, selbst wenn die Bremse B-1 und
die dritte Kupplung C-3 radial übereinander
gebaut werden. Dann wird der Durchmesser der Kupplung vergrößert, um
Drehmomenten-Übertragungskapazität zu erhalten.
Im Ergebnis wird die Anzahl der Konstruktionselemente des Friktionselementes 45 verringert,
so daß das
axiale Abmaß der
Kupplung verringert wird.
-
In
der ersten Ausführungsform
sind die Einwegekupplung F-1 und die Bremse B-2 auf der Vorderseite
der ersten Kupplung C-1 angeordnet, da heißt im vordersten Frontbereich
des Schaltmechanismus. Dennoch wurden diese Anbaupunkte gründlich verändert. 5 stellt
den automatischen Antrieb der zweiten Ausführungsform, in welchem die Einwegekupplung
F-1 und die Bremse B-2 an der Frontseite der Stützwand 10A angeordnet
sind, das heißt
an der Rückseite
der dritten Kupplung C-3, in einer Schnittansicht dar. Es werden
nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben, um
Doppelbezeichnungen zu vermeiden.
-
In
der zweiten Ausführungsform
sind, wie oben erwähnt,
die Anordnungen der Einwegekupplung F-1 und der Bremse B-2 verglichen
mit der ersten Ausführungsform
verändert.
Der hydraulische Servo 80 der Bremse B-2 ist mit der Stützwand 10A zusammengelegt.
In dieser Ausführungsform
ist es nicht nötig,
daß die
innere Lauffläche
der Einwegekupplung F-1 in den radial äußeren Raum der ersten Kupplung
C-1 erweitert wird, um sie mit der Trommel 41 der dritten
Kupplung C-3 zu verbinden. Der innere Laufring der Einwegkupplung
F-1 ist in kürzester
Linie mit dem Innenbereich der Trommel 41 verbunden. Dadurch
ist kein Element an der radial äußeren Seite
der Trommel 31 der ersten Kupplung C-1 angeordnet, welche
die Ausgangsrotation des Reduktions-Planetengetriebe G1 überträgt. Im Ergebnis
ist es möglich,
die Eingangsdrehzahl durch Abnehmen der Drehzahl der Trommel 31 an
der radial äußeren Seite
der Trommel zu ermitteln. In dieser Ausführungsform ist der Drehzahlsensor
Sn für
die Eingangsdrehzahl im umgebenden Wandbereich des Antriebsgehäuses 10 angeordnet.
-
In
dieser Ausführungsform
ist die Kupplungsnabe 46 der dritten Kupplung C-3 durch
die Kupplungstrommel 31 der ersten Kupplung C-1 mit dem Mitnehmer
C1 des Reduktions-Planetengetriebe G1 verbunden, so daß kein Element,
das zur Übertragung
der Ausgangsdrehzahl des Reduktions-Planetengetriebes G1 an die
erste und dritte Kupplung angeordnet ist, im radial äußeren Raum
beider Kupplungen angeordnet ist. Deshalb können die Durchmesser der ersten
und dritten Kupplung, die das das im Reduktions-Planetengetriebe
G1 verstärkte
Drehmoment übertragen,
vergrößert werden.
Im Ergebnis ist es einfach, eine Drehmomenten-Übertragungskapazität der Kupplungen
gemäß dem Übertragungsdrehmoment
aufrecht zu halten, ohne die axialen Maße der Kupplungen zu erhöhen. Daher
ist der Antrieb kompakt. Weiterhin ist die Kupplungstrommel 31,
die ständig
rotiert, an der radial äußerten Position angeordnet.
Dadurch ist es einfach, die zur Übertragungssteuerung
nötige
Eingangsdrehzahl abzunehmen, ohne den Sensor Sn in einem tief inneren
Bereich des Antriebsgehäuses 10 anzuordnen.
Weiterhin muß die
Vorderwand 10a nicht dick sein, um den Sensor Sn einzubauen,
so daß das
axiale Abmaß des
Antriebes reduziert wird. Das axiale Abmaß des Antriebes wird durch
den Einbau der Stützwand 10A vergrößert, jedoch
reicht kein Element in den radial äußeren Raum der ersten und der
dritten Kupplung C-1, C-3 hinein, so daß der Durchmesser der Kupplungen
vergrößert werden
kann, um eine höhere Drehmomenten-Übertragungskapazität zu gewinnen und
dann wird das axiale Abmaß der
Kupplungen reduziert. Das heißt,
der Zuwachs des axialen Abmaßes
des Antriebes wird durch die Abnahme des axialen Abmaßes der
Kupplungen ausgeglichen. Im Ergebnis wird der Zuwachs des axialen
Abmaßes
des Antriebes minimiert.
-
Weiterhin
ist in dieser Ausführungsform
der hydraulische Servo 80 der zweiten Bremse B-2 mit der
Stützwand 10A zusammengefügt, so daß ein besonderes
Element für
den hydraulischen Servozylinder der zweiten Bremse B-2 nicht benötigt wird.
Dadurch wird ein Vergrößern der
Anzahl Konstruktionselemente verhindert.
-
6 zeigt
als Nächstes
die dritte Ausführungsform,
in der die Einwegekupplung F-1 und die Bremse B-2 auf der Rückseite
der Stützwand 10A angeordnet
sind, das heißt,
an der Vorderseite der zweiten Einwegekupplung F-2, in einer Schnittdarstellung.
In dieser dritten Ausführungsform
sind die veränderten
Punkte die Befestigungsstelle der Einwegekupplung F-1 und die Öffnungsrichtung
des hydraulischen Servos der Bremse B-2. In diesem Fall ist der
innere Laufring der Einwegekupplung F-1 mit dem Kraftübertragungselement 11E verbunden,
das die Trommel 31 der dritten Kupplung C-3 mit dem Sun-Getriebe
S2 des Planetengetriebeaggregates G verbindet. Der hydraulische
Servo 80 der Bremse B-2 ist mit der Stützwand 10a zusammengefaßt und dem Friktionselement 85 gegenübergelegt,
das auf der Rückseite
des hydraulischen Servos 80 angeordnet ist. Daher sind
die Einwegekupplung F-1, die Bremse B-2 und der hydraulische Servo
nicht zwischen dem hydraulischen Servo 40 der dritten Kupplung
C-3 und dem radialen Wandbereich 10e angeordnet, so daß die hydraulische
Leitung im vorderen zylindrischen Bereich 10f' verkürzt wird.
-
7 zeigt
die vierte Ausführungsform,
die sich von den Vorgenannten unterscheidet und keine Einwegekupplung
F-1 und keine Bremse B-2 aufweist. In dieser Ausführungsform
ist, die Steuerung der Betätigung
der Bremse B-1 betreffend, die Steuerung des hydraulischen Servos
der Bandbremse, als Bremse B-1 kompliziert, aber sie ist recht wirkungsvoll
für die
Reduzierung des axialen Abmaßes des
Antriebes.
-
Betrachtet
man die Bremse B-1, so ist es in dem Fall, wo die Einwegekupplung
F-1 und die Bremse B-2 nicht eingebaut sind, wirksamer, die Bremse B-1
als Mehrscheibenbremse auszuführen,
die leichter zu steuern ist als eine Bandbremse. 8 zeigt die
fünfte
Ausführungsform,
in der die Bremse B-1 zur Mehrscheibenbremse verändert wurde. Die anderen Elemente
sind fast die gleichen wie in der vierten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform sind
die Friktionselemente 35, 45 der ersten und dritten
Kupplung C-1, C-3 und das Friktionselement 65 der Bremse
B-1 axial ausgerichtet. Daher wurden die Friktionselemente 35, 45 der
ersten und dritten Kupplung C-1, C-3 entsprechend an die Frontseite
bewegt, so daß das
Friktionselement 35 der ersten Kupplung C-1 in der radial äußeren Position
des hydraulischen Servos 30 und das Friktionselement 45 der
dritten Kupplung C-3 an der radial äußeren Position des Reduktions-Planetengetriebe
G1 angeordnet sind. Der hydraulische Servo 60 der Bremse
B-1 ist mit dem radialen Wandbereich 10e der Stützwand 10A gegenüber dem
Friktionselement 65 zusammengefügt, das heißt in Richtung nach vorn. In
diesem Fall sind die Trennplatten des Friktionsele mentes 65 mit
der an der Innenfläche
der umgebenden Wand des Antriebsgehäuses 10 angeordneten
Keilanordnung verkuppelt und die Friktionselemente sind auf der
Trommel 41 der dritten Kupplung C-3 als Nabe gelagert.
-
9 zeigt
die sechste Ausführungsform,
in der der zylindrische Bereich der Stützwand 10A nicht eingebaut
ist. Die anderen Elemente sind fast die gleichen, wie in der vierten
Ausführungsform.
In dieser Ausführungsform
wird die hydraulische Leitung Ln zum Anlegen
des hydraulischen Druckes an den hydraulischen Servo 40 der
dritten Kupplung C-3 als hydraulischer Kanal durch einen Raum, der
von den Kraftübertragungselementen 11D, 11E und
die Buchsen 11F, 11G umgeben ist, zu dem hydraulischen Servo 40 geleitet.
Dann wird ein Paar Dichtungsringe, die an Vorder- und Hinterseite
ausgerichtet sind, im jeweiligen rotierenden Bereich zwischen der Stützwand 10A und
dem Kraftübertragungselement 11E zur
Abdichtung angeordnet. In dieser Ausführungsform ist der Durchmesser
des hydraulischen Verbindungsweges verringert, verglichen mit dem Fall,
wo der zylindrische Bereich eingebaut ist, so daß die Beeinträchtigung
durch Zentrifugalkraft vermindert wird, wenn ein hydraulischer Druck
an den hydraulischen Servo 40 angelegt wird. Im Ergebnis wird
die Steuerungsleistung der dritten Kupplung verbessert.
-
In
den vorgenannten Ausführungsformen
ist die zweite Kupplung C-2 auf der Rückseite des Planetengetriebeaggregates
G angeordnet, dennoch kann die zweite Kupplung C-2 in der nächst hinteren Position
des Reduktions-Planetengetriebe G1 angeordnet werden. 10 zeigt
die siebente Ausführungsform,
die eine derartige Anordnung aufweist, in einem schematischen Diagramm
und 11 zeigt eine spezielle Schnittkonstruktion. Wie
in 10 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform die Anordnung eines
jeden Elementes dieselbe, wie in der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme der
Anordnung der zweiten Kupplung C-2. Daher werden die gleichen Bezeichnungen
und Bezugszahlen gesetzt und die Beschreibung wird weggelassen.
-
Wie
in 11 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform die Eingangswelle 11 unterschiedlich.
Der größte Teil
der Eingangswelle 11 ist eine Zwischenwelle, welche die
von der Kupplung C-2 übertragene Eingangsdrehzahl überträgt. Ein
hinterer Bereich 11B als Zwischenwelle ist relativ zu einem
vorderen Bereich 11A drehbar und das vordere Ende des hinteren
Bereiches 11B wird durch ein Lager am vorderen Bereich 11A gehalten.
Der hydraulische Servo 50 der zweiten Kupplung C-2, der
in der nächst
hinteren Position des Reduktions-Planetengetriebe
G1 angeordnet ist, ist mit dem hinteren Endbereich des Vorderbereiches 11A der
Eingangswelle zusammengefaßt
und die Kupplungstrommel 51 am hinteren Endbereich befestigt.
Die Kupplungsnabe 56 ist mit dem vorderen Ende des hinteren
Bereiches 11B der Eingangswelle verbunden.
-
In
diesem Fall erweitert sich der zylindrische Teil 10f der
Stützwand 10A axial
nach vorn und hinten. Der hydraulische Servo 40 der dritten
Kupplung C-3 und der innere Laufring der Einwegekupplung F-1 sind
drehbar am vorderen zylindrischen Bereich 10f' gelagert und
der innere Laufring der Einwegekupplung F-2 ist am hinteren zylindrischen
Bereich 10f'' befestigt.
Der hydraulische Servo 80 der Bremse B-2 und der hydraulische
Servo 70 der Bremse B-3 sind mit dem radialen Wandbereich 10e der Stützwand 10A Rücken an
Rücken
zueinander zusammengefaßt.
Das Friktionselement 55, das einen kleinen Durchmesser
aufweist, da die Drehmomenten-Übertragungskapazität der zweiten
Kupplung C-2, welche die nicht heruntergesetzte Drehzahl überträgt, relativ
klein ist, und das Friktionselement 45 der dritten Kupplung
C-3, deren Drehmo mentenkapazität
durch Vergrößern des
Durchmessers erreicht wird, sind radial übereinander gesetzt, so daß das axiale
Abmaß des
Antriebes merklich reduziert wird.
-
In
dieser Ausführungsform
kann die Kupplungstrommel 51 der zweiten Kupplung C-2 gemeinsam
mit einem Kraftübertragungselement
mit dem Reduktions-Planetengetriebe G1 verbunden sein. Daher verläuft eine
Anzahl von Kraftübertragungselementen
im Schaltmechanismus diagonal, so daß das axiale Abmaß des Schaltmechanismus
reduziert wird.
-
12 zeigt
die achte Ausführungsform,
in der der hydraulische Servo 70 der Bremse B-3, wie auch
in der ersten bis sechsten Ausführungsform,
im hintersten Teil des Schaltmechanismus angeordnet ist. Die anderen
Elemente sind dieselben wie in der siebenten Ausführungsform.
-
13 zeigt
die Konstruktion der neunten Ausführungsform, die keine Einwegekupplung
F-1 und keine Bremse B-2 aufweist. Die anderen Elemente sind fast
die gleichen wie in der achten Ausführungsform. Verglichen mit
der achten Ausführungsform,
die in 12 in der gleichen Verkleinerung
gezeigt wird, ist die axiale Größe des Antriebes stark
verkleinert.
-
14 zeigt
die zehnte Ausführungsform,
in der die Reihenfolge der Anordnung der ersten und der dritten
Kupplung C-1, C-3 und des Reduktions-Planetengetriebe G1 die gleiche
ist, wie in der ersten Ausführungsform
und die Einwegekupplung F-1
und die Bremse B-2 zwischen dem Reduktions-Planetengetriebe G1 und
der dritten Kupplung C-3 angeordnet sind. In diesem Fall wird der
Zylinder des hydraulischen Servos 40 der dritten Kupplung C-3
mit der Kupplungstrommel 41 zusammengefügt und bildet das ausgangsseitige
Element der dritten Kupplung. Der Zylinder liegt der Gegenseite
der Stützwand 10A gegenüber. Die
Kupplungstrommel 41 ist mit dem Sun-Getriebe S2 des Planetengetriebeaggregates
G verbunden. Im Detail enthält
die Stützwand 10A den
zylindrischen Teil 10f'', der axial in
Richtung der Rückseite
erweitert ist, und den hydraulischen Servo 40, der mit
der Kupplungstrommel 41 der dritten Kupplung C-3 zusammengefügt und auf
der Außenfläche des
zylindrischen Teiles 10f'' gelagert ist.
Die Nutzeffekte und Abschläge
dieser Konstruktion sind die gleichen wie die Nutzeffekte und Abschläge der zweiten
Ausführungsform
gegenüber der
ersten Ausführungsform.
Weiterhin ist die Kupplungstrommel 41 der dritten Kupplung
C-3 als Bremstrommel der ersten Bremse B-1 wird durch den hydraulischen
Servo 40 und das Sun-Getriebe S2 an beiden Seiten abgestützt, so
daß verhindert
wird, daß die
Bremstrommel während
des Bremseeinsatzes wackelt.
-
15 zeigt
die elfte Ausführungsform,
in der die gegenseitige Lage der ersten Kupplung C-1 und des Reduktions-Planetengetriebe
G1 umgekehrt ist wie bei der vorgenannten zehnten Ausführungsform
und demzufolge ist auch die Richtung der ersten Kupplung C-1 umgekehrt.
In diesem Fall ist das Reduktions-Planetengetriebe G1 auf dem Ansatz 10b, der
aus der aus dem Frontbereich des Antriebsgehäuses 10 hervorspringt,
angeordnet und das Sun-Getriebe S1 ist auf dem Ansatz 10b befestigt. Die
Kupplungstrommel 31, die mit dem hydraulischen Servo 30 der
ersten Kupplung C-1 zusammengefaßt ist, ist im vorderen zylindrischen
Bereich 10f', der
axial aus der Stützwand 10A nach
der Vorderseite heraussteht, gelagert. Die Nutzeffekte dieser Anordnung,
die sich wesentlich von jeder der vorgenannten Ausführungsformen
unterscheiden, sind die, daß die
hydraulische Leitung zum Anlegen des hydraulischen Druckes an den
hydraulischen Servo 30 nicht am vorderen Wandbereich 10a des
Antriebsgehäuses,
das aus einem Ölpumpengehäuse aufgebaut
ist und in der die hy draulischen Leitungen kompliziert ausgebildet
sind, aufgebaut werden muß,
weil der vordere Bereich 10a ausschließlich zum Abstützen des
Reduktions-Planetengetriebes G1 verwendet wird. Weiterhin werden
die Drücke
an die hydraulischen Servos 30, 40 der ersten
und dritten Kupplung von der Stützwand
aus angelegt, die sich in direkter Nachbarschaft der beiden Kupplungen
befindet. Dadurch werden die hydraulischen Leitungen zu den hydraulischen
Servos beider Kupplungen verkürzt
und die Längen
sind ungefähr
die gleichen. Im Ergebnis wird die Reaktionsfähigkeit beider Kupplungen verbessert
und die Steuercharakteristik beider Kupplungen angepaßt.
-
16 zeigt
die zwölfte
Ausführungsform,
in der die zweite Kupplung C-2 an der nächstliegenden Rückseite
des Reduktions-Planetengetriebe G1 angeordnet ist. Die anderen Elemente
sind die gleichen wie in der zehnten Ausführungsform. In diesem Fall, wie
auch in der siebenten Ausführungsform,
kann die Kupplungstrommel 51 der zweiten Kupplung C-2 gemeinsam
mit dem Verbindungselement mit dem Reduktions-Planetengetriebe G1
verbunden werden.
-
17 zeigt
die 13. Ausführungsform,
in der die Lage der ersten Kupplung gegenüber der 12. Ausführungsform
verändert
ist. In diesem Fall ist die erste Kupplung C-1 an die Seite der
Stützwand 10a verschoben
und der hydraulische Servo 30 ist auf dem zylindrischen
Bereich 10f' gelagert.
Die Auswirkungen dieser Anordnung sind die gleichen wie die Nutzeffekte
der 11. Ausführungsform.
-
Jede
der vorgenannten Ausführungsformen wird
auf einen Antrieb vom Parallel-Typ für ein heckgetriebenes Fahrzeug
mit Frontmotor (FR) angewendet. Schließlich werden zwei Ausführungsformen
beschrieben, welche die Erfindung für einen querliegenden Frontantrieb
mit Kardan für
ein frontgetriebe nes Fahrzeug mit Frontmotor (FF) und für ein heckgetriebenes
Fahrzeug mit Heckmotor verkörpern.
-
18 und 19 zeigen
die 14. Ausführungsform.
In dieser Ausführungsform
weisen die beiden Ausführungsformen,
wie durch Vergleich des schematischen Diagramms des in 1 gezeigten Triebwerkes
der ersten Ausführungsform
mit dem schematischen Diagramm dieses Triebwerkes zeigt, im wesentlichen
die gleiche Konstruktion auf, jedoch, weil sie vom querliegenden
Typ ist, weist diese Ausführungsform
eine 3-Achsen-Konstruktion
auf, in der der Schaltmechanismus 1A auf der ersten Achse, das
Gegengetriebe 1B auf der zweiten Achse und die Differentialeinheit
auf der dritten Achse angeordnet sind. Ferner ist das Gegengetriebe 19A als
Ausgangselement des Ringgetriebes R2 auf der ersten Achse anstatt
auf der Ausgangswelle angeordnet.
-
Der
Gegengetriebemechanismus 1B umfaßt ein gegengetriebenes Getriebe
und ein Differential-Kegelradgetriebe 14, die auf der Gegenwelle 12 befestigt
sind. Das gegengetriebene Getriebe 13 ist mit dem Gegengetriebe 19A im
axialen Mittelbereich verkuppelt. Das Differential-Kegelradgetriebe 14 ist mit
dem Differential-Ringgetriebe 15 der Differentialeinheit 1C im
vordersten Bereich des Schaltmechanismus verkuppelt. Die Differentialeinheit 1C ist
auf dem Differential-Ringgetriebe 15 befestigt und umfaßt ein Differentialgehäuse 16,
in dem das Differentialgetriebe angeordnet ist. Beide Ausgangswellen 17 des
Differentialgetriebes sind mit den Fahrzeugrädern verbunden.
-
So
wie die spezielle Konstruktion in der Querschnittsansicht 19 gezeigt
wird, ist in dieser Ausführungsform
das Gegengetriebe 19A an der anderen Seite der Stützwand 10A zur
dritten Kupplung C-3 angeordnet. Die Stützwand 10A umfaßt den zylindrischen
Bereich 10f'' zur Lagerung
des Gegengetriebes 19A, das Gegengetriebe 19A ist
drehbar durch ein Lager auf dem zylindrischen Bereich 10f'' gelagert.
-
In
dieser Ausführungsform
ist besonders das axiale Abmaß des Übertragungsmechanismus,
verglichen mit der vorgenannten Ausführungsform, wegen der Montageigenschaften
am Fahrzeug, begrenzt. Daher wird die Kombination der Einwegekupplung
und der Bremse, die parallel mit der Bremse B-1 angeordnet ist,
nicht ebenso genutzt, wie in der vierten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform
ist das Verhältnis
der Anordnung und der Verbindung des Planetengetriebeaggregates
G, des Reduktions-Planetengetriebes G1, der ersten bis dritten Kupplung
(C-1 bis C-3) und der Bremsen B-1 bis B-3 und der Einwegekupplung
F-2 als erstes und zweites Verkopplungselement im wesentlichen die
gleiche wie in der vierten Ausführungsform.
-
Als
Detailaufbau ist die zweite Kupplung C-2 auf dem Ansatzteil 10d des
Antriebsgehäuses
angeordnet, so daß der
hydraulische Druck an den hydraulischen Servo 50 angelegt
wird, ohne durch die Eingangswelle 11 zu gehen. Demgemäß ist das
Friktionselement 55 der zweiten Kupplung C-2 an die Frontseite
verschoben und an der radial äußeren Seite
des Planetengetriebeaggregates G angeordnet. Der hydraulische Servo 70 der
Bremse B-3 ist an der radial äußeren Seite
des hydraulischen Servos 50 der zweiten Kupplung C-2 angeordnet
und im Rückwandbereich 10c des
Antriebsgehäuses 10 aufgebaut.
-
20 zeigt
die 15. Ausführungsform,
in der die Reihenfolge aller Elemente des Schaltmechanismus umgekehrt
zur 14. Ausführungsform
ist. In dieser Ausführungsform
ist es erschwerend, daß der
hydraulische Servo 70 wegen der Anordnung der hydraulischen
Leitungen am Vorderwandbereich 10a des An triebsgehäuses aufgebaut
ist, der normalerweise aus dem Ölpumpengehäuse gebildet
wird. Daher wird der hydraulische Servo 70 der Bremse B-3 an
die umgebende Wand des Antriebsgehäuses 10, an der radial äußeren Seite
des Planetengetriebeaggregates G angesetzt. Dadurch kann das Friktionselement 55 der
zweiten Kupplung C-2, die von der radial äußeren Seite des Planetengetriebeaggregates an
die Vorderseite bewegt wurde, radial vergrößert werden und der hydraulische
Servo 50 kann ebenfalls radial vergrößert werden, indem der Außenraum des
Friktionselementes 55 verwendet wird. Im Ergebnis wird
die Anzahl der Bauteile des Friktionselementes 55 verringert,
so daß das
axiale Abmaß der
Kupplung verringert wird. Das heißt, es wird verhindert, daß sich das
axiale Abmaß des
Antriebes vergrößert.
-
Damit
ist die Erfindung, die auf vielen Ausführungsformen beruht, beschrieben.
Die Erfindung sollte nicht auf die vorangegangenen Ausführungsformen
beschränkt
sein, sondern kann auf verschiedenste Weise, basierend auf ihre
Hauptpunkte modifiziert werden und diese Modifikationen sollten
nicht vom Anwendungsbereich der Erfindung ausgeschlossen sein, vorausgesetzt,
daß alle
Modifikationen nicht vom Geltungsbereich der angeführten Ansprüche abweichen.