DE10136406A1 - Freilaufkupplungsstützaufbau - Google Patents

Abstract

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Haltbarkeit einer Freilaufkupplung durch Verringern von Flächendrücken sicherzustellen, die auf Seitenlager aufgebracht werden. Um die Aufgabe zu lösen, hat eine Freilaufkupplung Endlager (4), die zwischen einem äußeren Laufring (8) und einem inneren Laufring (9) angeordnet sind und die die Konzentrizität zwischen den Laufringen erhält. Bei einem Stützaufbau, bei dem einer von dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring an ein stationäres Element angepasst ist und bei dem der andere Laufring an ein Rotationselement angepasst ist, ist ein Zwischenraum von einem Passabschnitt zwischen dem stationären Element und einem der Laufringe enger als ein Zwischenraum zwischen dem Rotationselement und dem anderen Laufring. Eine sich aus einem Umlaufen des Rotationselements ergebende Last wird durch den größeren Zwischenraum absorbiert und eine hohe Last, die sich aus den radialen Bewegungen des an das stationäre Element angepassten Laufrings ergibt, und ein Gewicht des Laufrings wird durch das stationäre Element gestützt. Somit werden Belastungen verringert, die auf die Endlager aufgebracht werden.

Description

Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-228101, die am 28. Juli 2000 eingereicht wurde, ist hier belegt vollständig eingearbeitet.

Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung und insbesondere einen Stützaufbau, der zum Montieren einer Freilaufkupplung an einem Automatikgetriebe geeignet ist.

Eine Freilaufkupplung ist so aufgebaut, dass eine Anzahl von Sperrelementen (Hemmschuhe, Rollen usw.), die durch einen Rückhalter bzw. Käfig gestützt sind, zwischen einem äußeren Laufring und einem inneren Laufring angeordnet sind, sowie dass Endlager an entgegengesetzten Seiten der Sperrelemente angeordnet sind, um die Konzentrizität zwischen den Laufringen zu erhalten. Eine Freilaufkupplung wird als mechanisches Element für verschiedene Zwecke verwendet. Insbesondere kann für den Fall, dass eine Freilaufkupplung in einem Automatikgetriebe als Mittel zum Eingreifen eines Rotationselements eines Planetengetriebes, das einen Drehzahländerungsmechanismus mit einem Getriebegehäuse bildet, eingesetzt wird, ein Eingriffszustand mit dem Getriebegehäuse automatisch über eine Umkehrung eines auf das Rotationselement aufgebrachten Drehmoments aufgehoben werden, anders als für den Fall mit einem Mehrscheibenreibungseingriffsnasselement. Daher ist die Freilaufkupplung wirksam als ein Eingriffsmittel an der Lösungsseite, wenn ein Drehzahländerungsbetrieb eines Eingriffs eines der verschiedenen Rotationselemente durchgeführt wird und das andere gleichzeitig gelöst wird.

Herkömmlicherweise ist als ein Beispiel von Strukturen, bei denen eine derartige Freilaufkupplung in ein Getriebe eingebaut und durch dieses gestützt ist, ein Stand der Technik in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI 10-231863 offenbart. Wenn in diesem Beispiel ein äußerer Laufring und ein innerer Laufring an ein Gehäuse bzw. ein Rotationselement angepasst und durch diese gestützt sind, ist ein vorbestimmter Zwischenraum in einem Passabschnitt zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse übrig und der innere Laufring und das Rotationselement werden dicht aneinander mit einem engen Abstand bzw. Zwischenraum angepasst. Dadurch werden radiale Bewegungen (Dezentrierung, die durch Rotation usw. verursacht wird), die sich aus dem Rundlauf des Rotationselements, das an den inneren Laufring angepasst ist, ergeben, schließlich durch den Zwischenraum zwischen dem äußeren Laufring und dem Gehäuse absorbiert, da Bewegungen auf den inneren Laufring, die Endlager und den äußeren Laufring der Freilaufkupplung übertragen werden. Sogar wenn der innere Laufring sich radial aufgrund des Rundlaufs des Rotationselements bewegt hat, wird ein normaler Betrieb der Freilaufkupplung garantiert.

Jedoch wird gemäß dem Stützaufbau des vorstehend genannten Stands der Technik das Gewicht des äußeren Laufrings als ein sich nicht drehendes Element durch die Endlager gestützt. Somit wird besonders dann, wenn das Gehäuse bezüglich des Durchmessers aufgrund eines Anstiegs der Kapazität des Getriebes oder dergleichen vergrößert wurde und wenn die Freilaufkupplung, die an das Gehäuse angepasst werden soll, bezüglich des Durchmessers vergrößert wurde, das Gewicht des äußeren Laufrings entsprechend erhöht.

Aus diesem Grund werden Flächendrücke, die auf die Endlager aufgebracht werden, gesteigert. Da des weiteren das Rotationselement, das zu einem Planetengetriebe führt, mit dem inneren Laufring mit fast keinem dazwischen übrig gelassenen Spiel verbunden ist, wird nicht nur eine Massenkraft des inneren Laufrings sondern auch eine Massenkraft, die sich aus dem radialen Rundlauf der äußeren Rotationselemente, die mit dem inneren Laufring verbunden sind, durch die Endlager aufgenommen. Als Ergebnis werden die Flächendrücke, die auf die Endlager aufgebracht werden, weiter gesteigert.

Unter Berücksichtigung derartiger Umstände zielt die Erfindung hauptsächlich darauf ab, einen Freilaufkupplungsstützaufbau zu schaffen, der in der Lage ist, die Haltbarkeit der Freilaufkupplung durch Verringerung von Flächendrücken sicherzustellen, die auf die Endlager der Freilaufkupplung aufgebracht werden.

Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ein Freilaufkupplungsstützaufbau vorgesehen, bei dem der eine des äußeren Laufrings und des inneren Laufrings einer Freilaufkupplung, die Endlager hat, die zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angeordnet sind, an ein stationäres Element angepasst ist, wobei der andere Laufring an ein Rotationselement angepasst ist, und wobei ein Zwischenraum eines Passabschnitts zwischen dem einen der Laufringe und dem stationären Element enger als ein Zwischenraum eines Passabschnitts zwischen dem anderen Laufring und dem Rotationselement ist.

Gemäß dem vorstehend genannten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Zwischenraum des Passabschnitts des einen von dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring, der mit dem stationären Element verbunden ist, verengt und es wird verhindert, dass der ständig stationäre Laufring von den Laufringen beträchtlich durch das stationäre Element verschoben wird, so dass verhindert wird, dass große radiale Lasten auf die Endlager aufgebracht werden. Daher können Flächendrücke, die auf die Endlager aufgebracht werden, verringert und die Haltbarkeit der Freilaufkupplung verbessert werden. Da des weiteren radiale Bewegungen des Rotationselements, das an den anderen Laufring angepasst ist, von dem Zwischenraum des Passabschnitts absorbiert bzw. aufgenommen werden, der an den anderen Laufring angepasst werden soll, wird eine radiale Massenkraft, die auf das Rotationselement aufgebracht wird, nicht auf den anderen Laufring aufgebracht. Daher können Flächendrücke, die auf die Endlager aufgebracht werden, reduziert werden und die Haltbarkeit der Freilaufkupplung wird verbessert.

Bei dem vorstehend genannten Aufbau ist es besonders vorteilhaft, dass der eine von den Laufringen radial durch das stationäre Element gestützt wird, während er daran anstößt. Bei diesem Aufbau wird der eine von den Laufringen radial durch das stationäre Element gestützt, während er daran anstößt, wodurch das Gewicht des einen der Laufringe ebenso wie die radiale Last, die darauf aufgebracht wird, durch das stationäre Element gestützt wird. Daher können die Flächendrücke, die auf die Endlager aufgebracht werden, weiter reduziert werden.

Des weiteren ist es bei dem vorstehend genannten Aufbau besonders vorteilhaft, dass einer der Laufringe der äußere Laufring ist und dass der andere Laufring der innere Laufring ist.

Bei diesem Aufbau sind die Endlager in Umfangsrichtung nach innen von dem äußeren Laufring angeordnet und müssen folglich nur den inneren Laufring stützen, der eine geringe Masse hat. Daher können Flächendrücke, die auf die Endlager aufgebracht werden, weiter reduziert werden.

Des weiteren ist es bei dem vorstehend genannten Aufbau besonders vorteilhaft, dass der Passabschnitt des einen der Laufringe, der an das stationäre Element angepasst werden soll, an entgegengesetzten Enden davon durch Sprengringe bzw. Sicherungsringe fixiert ist.

Bei diesem Aufbau ist der Passabschnitt zwischen dem einen der Laufringe und dem stationären Element an beiden axialen Enden davon durch Sprengringe bzw. Sicherungsringe fixiert, wodurch verhindert wird, dass der eine der Laufringe geneigt wird. Daher können die Flächendrücke, die auf die Endlager aufgebracht werden, weiter reduziert werden.

Des weiteren ist es bei dem vorstehend genannten Aufbau besonders vorteilhaft, dass der eine der Laufringe an das stationäre Element keilgepasst ist und dass ein Grundabschnitt eines Keils bzw. einer Verkeilung des einen der Laufringe an einen oberen Abschnitt eines Keils des stationären Elements anstößt.

Bei diesem Aufbau erfordert der Anstoßabschnitt zwischen dem einen der Laufringe und dem stationären Element eine hohe Genauigkeit für eine enge bzw. dichte Anpassung. An der Seite des stationären Elements ist der obere Abschnitt an dem Keil vorgesehen. Somit ist nichts anderes als Schneiden des oberen Abschnitts erforderlich, der einfach zu bearbeiten ist. Daher kann die Arbeitszeit zum Bearbeiten des Gehäuses verringert werden.

Des weiteren kann bei dem vorstehend genannte Aufbau der innere Laufring einen Öldurchgang zum Zuführen von Schmieröl zu den Endlagern aufweisen.

Da bei diesem Aufbau Schmieröl zu den Gleitflächen der Endlager zuverlässig zugeführt werden kann, wird die Haltbarkeit der Freilaufkupplung verbessert.

Die Aufgabe, Merkmale, Vorteile, technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden durch das Studium der folgenden genauen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.

Fig. 1 ist eine teilweise halbgeschnittene Seitenschnittansicht eines Automatikgetriebes, auf die ein Freilaufkupplungsstützaufbau gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet ist;

Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht, die sich in eine Richtung erstreckt, die senkrecht zu Achsen ist, und die gegenüberstellend einen Passabschnitt zwischen einem äußeren Laufring und einem stationären Element sowie einen Passabschnitt zwischen einem inneren Laufring und einem Rotationselement zeigt;

Fig. 3 ist eine teilweise halb geschnittene Seitenschnittansicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die einen Teil ähnlich zu dem in Fig. 1 gezeigten Teil zeigt; und

Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht, die sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu Achsen ist und die eine Variante eines Keilpassabschnitts zwischen einem stationären und einem inneren Laufring der Freilaufkupplung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist eine teilweise halb geschnittene Seitenschnittansicht eines Automatikgetriebes, auf die ein Freilaufkupplungsstützaufbau gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet ist. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Freilaufkupplung so aufgebaut, dass eine Anzahl von Sperrelementen (Hemmschuhe, Rollen usw.) 4, die durch einen Rückhalter 3 gestützt sind, zwischen einem äußeren Laufring 1 und einem inneren Laufring 2 angeordnet sind, sowie das Endlager 5A, 5B an entgegengesetzten Seiten der Sperrelemente 4 angeordnet sind, um eine Konzentrizität zwischen den Laufringen 1, 2 zu erhalten. Der eine von dem äußeren Laufring 1 und dem inneren Laufring 2 (der äußere Laufring 1 in diesem Ausführungsbeispiel) ist an ein Gehäuse eines Automatikgetriebes als ein stationäres Element 8 angepasst. Der andere Laufring (der innere Laufring 2 in diesem Ausführungsbeispiel) ist an eine Trägerwelle eines (nicht gezeigten) Planetengetriebes als Rotationselement 9 angepasst.

Gemäß dem Merkmal der Erfindung ist ein Abstand bzw. Zwischenraum eines Passabschnitts zwischen dem äußeren Laufring 1 als einem der Laufringe und dem Gehäuse 8 des Getriebes enger als ein Abstand bzw. ein Zwischenraum eines Passabschnitts zwischen dem inneren Laufring 2 als dem anderen Laufring und dem Rotationselement 9. Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht, die sich in eine Richtung erstreckt, die senkrecht zu Achsen ist und die gegenüberstellend den Passabschnitt zwischen dem äußeren Laufring 1 und dem Gehäuse 8 sowie den Passabschnitt zwischen dem inneren Laufring 2 und dem Rotationselement 9 zeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der äußere Laufring 1 an das Gehäuse 8 keilgepasst. Das heißt, dass ein Grundabschnitt 11 eines Keils 10 des äußeren Laufrings 1 an einen oberen Abschnitt 81 eines Keils 80 des Gehäuses 8 anstößt. Somit wird der äußere Laufring 1 radial durch das Gehäuse 8 gestützt, während er daran anstößt, und der Abstand bzw. der Zwischenraum des Passabschnitts wird im Wesentlichen beseitigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Passabschnitt 1c des äußeren Laufrings 1, der an das Gehäuse 8 angepasst werden soll, an beiden axialen Enden davon durch einen Sprengring bzw. einen Sicherungsring 6 fixiert, der dicht an ein Ende des Keils 80 des Gehäuses 8 angepasst ist, und einen Sprengring bzw. einen Sicherungsring 7, der zwischen den Passabschnitt 1c und eine Trennplatte eines (nicht gezeigten) Reibungseingriffselements gepasst ist und das ebenso als ein Beschränkungsmittel der axialen Verschiebung für die Trennplatte dient. Des weiteren hat der innere Laufring 2 einen Öldurchgang 21 zum Zuführen von Schmieröl zu den Endlagern 5.

Genauer gesagt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, erstreckt sich der äußere Laufring 1 zu dem Passabschnitt 1c, der an das Gehäuse 8 angepasst werden soll, über einen ringförmigen Abschnitt 1a, der eine inhärent bzw. aus sich heraus erforderliche radiale Dicke und einen erweiterten Abschnitt 1b hat, der aus einem abgeschrägten Flansch besteht, um den ringförmigen Abschnitt 1a an einen inneren Umfang des Gehäuses 8 an einer axial versetzten Position zu fixieren. Im Ganzen ist der äußere Laufring 1 ein relativ großes Bauteil, wobei seine radiale Abmessung größer als seine axiale Länge ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Keil 10 mit rechtwinkligen Zähnen an einem äußeren Umfang des Passabschnitts 1c versehen. Die Zähne des Keils 10 werden durch Schneiden einer äußeren Umfangsfläche eines geschmiedeten Werkstoffs erhalten und sind folglich leicht zu bearbeiten. Daher wird der Grundabschnitt 11 mit Präzision in eine Fläche fertiggestellt, die an dem oberen Abschnitt 81 des Keils 80 des Gehäuses 8 anstößt. Da andererseits der Keil 80 des Gehäuses 8 durch Bearbeiten einer inneren Umfangsfläche eines Keils erhalten wird, der durch Druckgießen hergestellt wurde und der einen Verzugswinkel hat, ist es insbesondere schwierig, die untere Seite mit Präzision fertig zu stellen. Daher wird der obere Abschnitt 81, der Drehmaschinen-bearbeitet werden kann, mit Präzision zu einer Fläche fertiggestellt werden, die an dem Grundabschnitt 11 des Keils 10 des äußeren Laufrings 1 anstößt.

Andererseits wird der innere Laufring 2 direkt an einen äußeren Umfang des Rotationselements 9 angepasst, der in der Gestalt einer hohlen Welle vorliegt und somit nur aus einem ringförmigen Abschnitt besteht, der eine erforderliche radiale Dicke hat. Der innere Laufring 2 ist leicht in beide axiale Richtungen erweitert, so dass eine äußere Umfangsseite des inneren Laufrings 2 einen Rand bzw. eine Grenze als Fläche zum Stützen des Endlagers 5A bildet und das die andere äußere Umfangsseite des inneren Laufrings 2 einen Anschlag bildet, der an ein angrenzendes Element anstößt. Eine Ölvertiefung 22, die tiefer als Vertiefungen des Keils 20 ist, ist in Umfangsrichtung an einem axialen im Wesentlichen zentralen Abschnitt einer inneren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts ausgebildet, um zu gestatten, dass Öl aus einem Schmieröldurchgang in dem Rotationselement 9 zugeführt wird, das an eine innere Umfangsseite des ringförmigen Abschnitts angepasst ist. Drei Öllöcher 21, 23 sind so ausgebildet, um sich radial von einem Grund der Ölvertiefung 22 zu erstrecken. Das zentrale Ölloch 23, das sich radial und senkrecht zu der Achse erstreckt, ist ausgelegt, um den Sperrelementen 4 Öl zuzuführen. Die Öllöcher 21, die sich radial und diagonal bezüglich der Achse erstrecken, sind ausgelegt, um Öl zu Gleitflächen zwischen inneren Umfangsflächen der Endlager 5A, 5B und einer äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts zuzuführen. Der innere Umfangskeil 20, der durch die Ölvertiefung 22 in zwei Teile geteilt ist, die axial zueinander für eine Verbindung des Rotationselements 9 ausgerichtet sind, ist an der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts ausgebildet. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat der Keil 20 evolvente Zähne und ist an einen ähnlich aufgebauten äußeren Umfangskeil 90 des Rotationselements 9 angepasst, wobei ein vorbestimmter Abstand bzw. Zwischenraum dazwischen sowohl radial als auch in Umfangsrichtung erhalten wird.

Die Endlager 5A, 5B, die an entgegengesetzten Seiten der Sperrelemente 4 zwischen dem äußeren Laufring 1 und dem inneren Laufring 2 angeordnet sind, sind aus Lagerwerkstoffen aufgebaut, die aus einer Kupferlegierung oder dergleichen bestehen. Zum Verringern von Kosten werden identisch aufgebaute ringförmige Elemente mit einem U-förmigen Querschnitt einander gegenüberstehend angeordnet, wobei der Rückhalter bzw. Käfig 3 dazwischen zwischengesetzt wird, wobei so die Endlager 5A, 5B gebildet werden. Innere Umfangsflächen der Endlager 5A, 5B stehen in Gleitberührung mit einer äußeren Umfangsfläche des inneren Laufrings 2 und äußere Umfangsflächen der Endlager 5A, 5B stehen in Gleitberührung mit einer inneren Umfangsfläche des äußeren Laufrings 1. Die Endlager 5A, 5B haben innere Flächen, die an den Rückhalter 3 anstoßen und somit wird verhindert, dass sie nach innen verschoben bzw. versetzt werden. Die Endlager 5A, 5B haben äußere Flächen, die jeweils an Anschlagringe 12A, 12B anstoßen, die sicher an der äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts 1a des äußeren Laufrings 1 angepasst sind, und somit wird verhindert, dass sie nach außen versetzt bzw. verschoben werden.

Bei einem so aufgebauten Stützaufbau wird der Abstand bzw. Zwischenraum des Passabschnitts von dem einen des äußeren Laufrings 1 und des inneren Laufrings 2, der mit dem Gehäuse 8 verbunden ist, verringert. Durch Verringern des Abstands bzw. Zwischenraums zwischen dem äußeren Laufring 1 und dem ständig stationären Gehäuse 8 wird verhindert, dass der äußere Laufring 1 beträchtlich versetzt bzw. verschoben wird. Daher wird das Aufbringen einer großen radialen Last auf die Endlager 5A, 5B verhindert, und so können Flächendrücke, die auf die Endlager 5A, 5B aufgebracht werden, verringert werden. Dadurch wird die Haltbarkeit der Freilaufkupplung verbessert. Da des weiteren der Abstand bzw. der Zwischenraum des Passabschnitts zwischen dem Rotationselement 9 und dem innerem Laufring 2 radiale Bewegungen des Rotationselements 9 aufnimmt, das an den inneren Laufring 2 angepasst ist, wirkt eine radiale Massenkraft, die an dem Rotationselement 9 wirkt, nicht an dem inneren Laufring 2. Somit können Flächendrücke, die auf die Endlager 5A, 5B aufgebracht werden, verringert werden und die Haltbarkeit der Kupplung wird verbessert.

Des weiteren wird der Abstand bzw. der Zwischenraum des Passabschnitts zwischen dem äußeren Laufring 1 und dem Gehäuse 8 im Wesentlichen beseitigt, wodurch das Gewicht des äußeren Laufrings 1 ebenso wie eine darauf aufgebrachte Last durch das Gehäuse 8 durch einen Anstoßabschnitt des Keils gestützt wird. Daher können Flächendrücke, die auf die Endlager 5A, 5B aufgebracht werden, weiter reduziert werden. Darüber hinaus sind die Endlager 5A, 5B in Umfangsrichtung nach innen von dem äußeren Laufring 1 angeordnet und müssen somit nur den inneren Laufring 2 stützen, der eine geringe Masse hat. Daher können Flächendrücke, die auf die Endlager 5A, 5B aufgebracht werden, weiter verringert werden.

Des weiteren wird der Passabschnitt des äußeren Laufrings 1, der an das Gehäuse 8 angepasst werden soll, an beiden axialen Enden davon durch die Sprengringe bzw. Sicherungsringe 6, 7 fixiert, wodurch verhindert werden kann, dass der äußere Laufring 1, der eine radiale Dimension hat, die größer als eine axiale Länge davon ist und der somit dazu neigt, geneigt zu werden, geneigt wird. Somit dient dieser Aufbau ebenso dazu, die auf die Endlager 5A, 5B aufgebrachten Flächendrücke zu verringern. In dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sprengringe bzw. Sicherungsringe 6, 7 in der Gestalt einer flachen Platte. Durch Annehmen eines Aufbaus jedoch, bei dem zumindest einer der Sprengringe bzw. Sicherungsringe 6, 7 ein abgeschrägter bzw. konischer Sprengring bzw. Sicherungsring ist, so dass der Abstand bzw. Zwischenraum zwischen dem Passabschnitt 1c des äußeren Laufrings 1 und des Sprengrings bzw. Sicherungsrings 6, 7 beseitigt wird, kann die Wirkung zum Verhindern der Neigung weiter verbessert werden.

Des weiteren erfordert der Anstoßabschnitt zwischen dem äußeren Laufring 1 und dem Gehäuse 8 eine hohe Präzision für eine dichte bzw. enge Passung. An der Seite des Gehäuses 8 ist der obere Abschnitt 81 mit dem Keil 80 versehen. Folglich ist nichts weiter als Schneiden des oberen Abschnitts 81 notwendig, der einfach zu bearbeiten ist. Daher kann die Arbeitszeit zum Bearbeiten des Gehäuses 8 verringert werden.

Des weiteren ist die Ölvertiefung 22, die tiefer als die Keilvertiefungen ist, in dem inneren Laufring 2 vorgesehen, der an das Rotationselement 9 angepasst ist, und steht in Verbindung mit dem Öldurchgang 21 zum Zuführen von Schmieröl. Somit dient die Ölvertiefung 22 als ein Ölsumpf und das Rotationselement 9 dreht sich, wodurch den Gleitflächen der Endlager 5A, 5B zuverlässig Schmieröl aufgrund der Zentrifugalkraft zugeführt werden kann, wenn große Lasten auf die Endlager 5A, 5B aufgebracht werden. Daher wird die Haltbarkeit der Freilaufkupplung verbessert.

Das erste Ausführungsbeispiel nimmt einen Aufbau an, bei dem der äußere Laufring 1 an das stationäre Element 8 angepasst ist und wobei der innere Laufring 2 an das Rotationselement 9 angepasst ist. Jedoch kann diese Anordnung umgekehrt werden. Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das eine derartige Anordnung annimmt.

Fig. 3 ist eine teilweise halbgeschnittene Seitenschnittansicht eines Automatikgetriebes, auf das ein Freilaufkupplungsstützaufbau gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel der innere Laufring 2 der Freilaufkupplung an das stationäre Element 8 angepasst, insbesondere einen Zylinder einer hydraulischen Servoeinrichtung, die an ein Gehäuse eines Getriebes fixiert ist. Der äußere Laufring 1, der ebenso als eine Nabe einer Bremse dient, ist an einen Trägerflansch eines Planetengetriebesatzes als das Rotationselement 9 angepasst. Ebenso ist für diesen Fall ein Abstand bzw. Zwischenraum eines Passabschnitts zwischen dem inneren Laufring 2 und dem Zylinder 8 als das stationäre Element enger als ein Abstand bzw. Zwischenraum eines Passabschnitts zwischen dem äußeren Laufring 1 und dem Trägerflansch als Rotationselement 9.

Genauer gesagt ist der äußere Laufring 1 nur aus einem ringförmigen Abschnitt 1a ohne einen radial erweiterten Abschnitt aufgebaut und dient ebenso als die Nabe der Bremse. Somit ist der äußere Laufring 1 ein relativ großes Bauteil mit einer großen axialen Länge. Der Passabschnitt 1c des äußeren Laufrings 1 ist ein Abschnitt, der sich in eine axiale Richtung von einer äußeren Umfangsseite des ringförmigen Abschnitts 1a erstreckt. Ein Keil, der obere und untere Zähne hat, wie es der Fall mit dem Passabschnitt ist, der an das Rotationselement gemäß dem in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel angepasst werden soll, ist an einen inneren Umfang des Passabschnitts 1c vorgesehen. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Keil, der axial gleitfähig ein Reibungselement der Bremse stützt, an einer äußeren Umfangsfläche des äußeren Laufrings 1 ausgebildet. Axiale Bewegungen des äußeren Laufrings 1 werden durch einen Anstoß an dem Trägerflansch begrenzt, der zwischen dem Sprengring bzw. Sicherungsring 6 zwischengesetzt ist, der an eine ringförmige Vertiefung angepasst ist, die den Keil 10 kreuzt, und einer Endfläche des äußeren Laufrings 1.

Der innere Laufring 2 ist an eine innere Umfangsfläche eines hohlen Wellenabschnitts des Zylinders der hydraulischen Servoeinrichtung angepasst und hat somit einen Passabschnitt 2c, der sich in Richtung einer axialen Seite von einer inneren Umfangsseite des ringförmigen Abschnitts 2a erstreckt, der eine erforderliche radiale Dicke hat. Der Keil 20 ist an der äußeren Umfangsfläche des inneren Laufrings 2 ausgebildet. Für diesen Fall, wie es der Fall bei dem Passabschnitt ist, der an das stationäre Element gemäß dem in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel angepasst werden soll, hat der Keil 20 rechteckige Zähne. Die Zähne des Keils 20 werden durch Schneiden einer äußeren Umfangsfläche eines geschmiedeten Werkstoffs erhalten und sind somit leicht zu bearbeiten. Daher wird die untere Seite mit Präzision als eine Fläche fertiggestellt, die an dem oberen Abschnitt des Keils 80 des Zylinders anstößt. Da andererseits der Keil 80 des Zylinders der hydraulischen Servoeinrichtung durch Bearbeiten einer inneren Umfangsfläche erhalten wird, wird die obere Seite, die mit Präzision einfacher als die untere Seite fertiggestellt werden kann, mit Präzision als eine Fläche fertiggestellt, die an den Grund des Keils 20 an dem inneren Laufring 2 anstößt. Für den Fall dieser Anordnung ist, um zu gestatten, dass Öl von der Schmierölvertiefung in dem Rotationselement zugeführt wird, die durch die innere Umfangsseite des inneren Laufrings 2 läuft, das Ölloch 23, das sich radial und diagonal bezüglich der Achse erstreckt, in dem ringförmigen Abschnitt 2a zum Zuführen von Öl zu den Sperrelementen 4 vorgesehen.

Ebenso für diesen Fall, wie es der Fall bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist, sind zum Reduzieren der Kosten identisch aufgebaute ringförmige Elemente mit einem U-förmigen Querschnitt einander gegenüberstehend mit dem Rückhalter bzw. Käfig 3 dazwischen zwischengesetzt angeordnet, wobei somit die Endlager 5A, 5B gebildet werden. Die inneren Umfangsflächen der Endlager 5A, 5B stehen in Gleitberührung mit der äußeren Umfangsfläche des inneren Laufrings 2 und die äußeren Umfangsflächen der Endlager 5A, 5B stehen in Gleitberührung mit der inneren Umfangsfläche des äußeren Laufrings 1. Die Endlager 5A, 5B haben innere Flächen, die an dem Rückhalter bzw. Käfig 3 anstoßen, und so wird Verhindert, dass sie nach innen versetzt bzw. verschoben werden. Jedoch wird durch einen Sprengring bzw. Sicherungsring 13, der an die innere Umfangsseite des äußeren Laufrings 1 und einen Anschlag 92, der an dem Trägerflansch fixiert ist, verhindert, dass die Endlager 5A, 5B nach außen verschoben bzw. versetzt werden.

Ebenso ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel, das so aufgebaut ist, der Abstand bzw. Zwischenraum des Passabschnitts des inneren Laufrings 2, der mit dem stationären Element verbunden ist, verringert, und große radiale Bewegungen des ständig stationären inneren Laufrings 2 werden durch das stationäre Element 8 gestützt. So wird verhindert, dass große radiale Lasten auf die Endlager 5A, 5B aufgebracht werden, und Flächendrücke, die auf die Endlager aufgebracht werden, werden verringert. Daher wird die Haltbarkeit der Freilaufkupplung verbessert. Da des weiteren radiale Bewegungen des Trägerflansches 9, der an den äußeren Laufring 1 gepasst ist, durch den Abstand zwischen dem Keil 10 und dem Keil 90 in dem Passabschnitt zwischen dem äußeren Laufring 1 und dem Trägerflansch 9 aufgenommen werden. Daher wird eine radiale Massenkraft, die auf den Trägerflansch aufgebracht wird, nicht auf den äußeren Laufring 1 übertragen und Flächendrücke, die auf die Endlager 5A, 5B aufgebracht werden, können reduziert werden. Als Ergebnis wird die Haltbarkeit der Freilaufkupplung verbessert.

Wenn des weiteren der Abstand des Passabschnittes zwischen dem inneren Laufring 2 und dem Zylinder 8 der hydraulischen Servoeinrichtung im Wesentlichen beseitigt wird, wird das Gewicht des inneren Laufrings 2 ebenso wie die radiale Last, die auf den inneren Laufring 2 aufgebracht wird, durch den Zylinder 8 gestützt. Somit können Flächendrücke, die auf die Endlager 5A, 5B aufgebracht werden, weiter verringert werden.

Des weiteren erfordert der Anstoßabschnitt zwischen dem inneren Laufring 2 und dem Zylinder 8 eine hohe Präzision für eine dichte Passung. An der Seite des Zylinders 8 ist der obere Abschnitt an dem Keil 80 vorgesehen. Somit ist nichts weiter als Schneiden des oberen Abschnitts notwendig, der einfach zu bearbeiten ist. Daher kann die Arbeitszeit zum Bearbeiten des Zylinders 8 verringert werden. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Keil 20 des inneren Laufrings 2 rechteckige Zähne, wie es der Fall bei dem Passabschnitt ist, der an das stationäre Element des in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels angepasst werden soll. Jedoch können der Keil 20 und der Keil 80 des hydraulischen Servozylinders evolvente Zähne haben, wie in Fig. 4 gezeigt ist, und Seitenflächen 20b, 80b der evolventen Zähne können aneinander anstoßen. Für diesen Fall kann durch Räumen des Keils 20 des inneren Laufrings 2 und durch Bearbeiten des Keils 80 des hydraulischen Servozylinders mittels eines Wälzfräsers oder eines Verzahnungsformers eine hohe Bearbeitungspräzision relativ leicht sichergestellt werden.

Obwohl die Erfindung genau auf der Grundlage von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, kann diese auf andere verschiedene Weisen verwirklicht werden. Des weiteren ist die Erfindung nicht nur auf Automatikgetriebe anwendbar, sondern auch auf andere verschiedenartige Vorrichtungen. Jedoch kann die Erfindung insbesondere vorteilhaft auf ein Automatikgetriebe angewendet werden, das so aufgebaut ist, dass eine Wellenstützweite aufgrund der Beseitigung einer Mittelstütze erhöht wurde und dass starkes Umlaufen eines Rotationselements dadurch unvermeidbar verursacht wird.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es verständlich, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele oder Konstruktionen beschränkt ist. Dagegen ist beabsichtigt, dass die Erfindung verschiedenartige Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abdeckt. Während außerdem die verschiedenen Elemente der bevorzugten Ausführungsbeispiele in verschiedenen beispielhaften Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, liegen andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzelnen Element ebenso innerhalb des Anwendungsbereichs der Erfindung.

Somit wird erfindungsgemäß die Haltbarkeit einer Freilaufkupplung durch Verringern von Flächendrücken sichergestellt, die auf Seitenlager aufgebracht werden. Dafür hat die Freilaufkupplung Endlager, die zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angeordnet sind und die die Konzentrizität zwischen den Laufringen erhält. Bei dem Stützaufbau, bei dem einer von dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring an das stationäre Element angepasst ist und bei dem der andere Laufring an das Rotationselement angepasst ist, ist der Zwischenraum von dem Passabschnitt zwischen dem stationären Element und einem der Laufringe enger als der Zwischenraum zwischen dem Rotationselement und dem anderen Laufring. Die sich aus dem Umlaufen des Rotationselements ergebende Last wird durch den größeren Zwischenraum absorbiert und die hohe Last, die sich aus den radialen Bewegungen des an das stationäre Element angepassten Laufrings ergibt, und das Gewicht des Laufrings wird durch das stationäre Element gestützt. Somit werden Belastungen verringert, die auf die Endlager aufgebracht werden.

Claims (6)

1. Freilaufkupplungsstützaufbau, wobei
einer von einem äußeren Laufring und einem inneren Laufring einer Freilaufkupplung mit Endlagern, die zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angeordnet sind, an ein stationäres Element angepasst ist,
der andere Laufring an ein Rotationselement angepasst ist, und
ein Zwischenraum eines Passabschnitts zwischen dem einen der Laufringe und dem stationären Element enger als ein Zwischenraum eines Passabschnitts zwischen dem anderen Laufring und dem Rotationselement ist.

2. Freilaufkupplungsstützaufbau gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der Laufringe radial durch das stationäre Element gestützt ist, während er daran anstößt.

3. Freilaufkupplungsstützaufbau gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der Laufringe der äußere Laufring ist und der andere Laufring der innere Laufring ist.

4. Freilaufkupplungsstützaufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Passabschnitt des einen der Laufringe, der an das stationäre Element angepasst werden soll, an beiden axialen Enden davon durch Sprengringe bzw. Sicherungsringe fixiert ist.

5. Freilaufkupplungsstützaufbau gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der Laufringe an das stationäre Element keilgepasst ist und ein Grundabschnitt eines Keils des einen der Laufringe an einen oberen Abschnitt eines Keils des stationären Elements anstößt.

6. Freilaufkupplungsstützaufbau gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Laufring einen Öldurchgang zum Zuführen von Schmieröl zu den Endlagern hat.