DE102004050123A1 - Lastschaltgetriebe für ein Fahrzeug - Google Patents

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DE102004050123A
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Paula J. Canton Armstrong
Scott H. Ypsilanti Wittkopp
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Motors Liquidation Co
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Abstract

Lastschaltgetriebe mit drei Planetenradsätzen, die über fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv gesteuert werden, um sechs Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis für das Getriebe herzustellen. Die Drehmomentübertragungsmechanismen umfassen Kolbenmechanismen, die in Elementen des Getriebegehäuses verschiebbar angeordnet sind, die eine vordere Endabdeckung, eine hintere Endabdeckung und eine die vordere Endabdeckung und die hintere Endabdeckung verbindende Schale umfassen.

Description

  • Diese Erfindung betrifft Lastschaltgetriebe für Fahrzeuge und insbesondere Mehrgang-Lastschaltgetriebe, die mehrere Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang über die wahlweise Betätigung von Reibungs-Drehmomentübertragungsmechanismen bereitstellen.
  • Automatische Lastschaltgetriebe werden gegenwärtig in einer Anzahl von hierzulande verkauften Pkw verwendet. Bekanntlich stellt das Automatikgetriebe mehrere Planetenrad-Drehzahlverhältnisse in der Vorwärtsrichtung und zumindest ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis bereit. Diese Drehzahlverhältnisse werden durch die Verwendung mehrerer Planetenradsätze hergestellt, die durch eine Anzahl von fluidbetätigten Reibungs-Drehmomentübertragungsmechanismen gesteuert werden, die üblicherweise auch Kupplungen und Bremsen genannt werden.
  • Es ist Standard geworden, in Automatikgetrieben zur Verwendung in Pkw zumindest vier Vorwärts-Drehzahlverhältnisse bereitzustellen. In letzter Zeit haben die Kraftfahrzeughersteller die Anzahl der Vorwärts-Drehzahlverhältnisse auf fünf und in manchen Fällen auf sechs erhöht. Dies erfordert natürlich das Hinzufügen von Planetenradsätzen sowie den Versuch, die Anzahl von Drehmomentübertragungsmechanismen auf einem Minimum zu halten.
  • Eine Anzahl von gegenwärtig vorgeschlagenen Sechgangs-Planetengetrieben stellt drei Planetenradsätze und fünf Reibungsdrehmomentübertragungsmechanismen bereit. Dies stellt Anforderungen an die Packung und Positionierung der Drehmomentübertragungsmechanismen in der Getriebeumgebung.
  • Ein derartiges Getriebe ist in US-Patent Nr. 5,106,352 beschrieben, das für Lepelletier am 21. April 1992 erteilt wurde. Dieses Lastschaltgetriebe stellt sechs Vorwärts-Drehzahlverhältnisse bereit und wendet einen Antriebszahnradsatz und einen Übersetzungsverhältniszahnradsatz an. Der Antriebszahnradsatz von Lepelletier weist ein feststehendes Element in dem Vorwärts-Planetenradsatz auf, um einen Antrieb mit einer Übersetzung ins Langsame für den Übersetzungsverhältniszahnradsatz bereitzustellen, der vorzugsweise ein Ravignon-Zahnradsatz ist.
  • US-Patent Nr. 6,135,912, das für Tsukamoto et al. am 24. Oktober 2000 erteilt wurde, stellt Lösungen zum Packen der Reibungseinrichtungen in dem Sechgang-Getriebe nach Lepelletier bereit. Jedoch gibt es viele andere Sechsgang-Planetenradsätze mit fünf Drehmomentübertragungsmechanismen, auf die die Anordnung von Tsukamoto et al. nicht anwendbar ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Lastschaltgetriebe mit drei Planetenradsätzen und fünf Drehmomentübertragungsmechanismen bereitzustellen, das sechs Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis bietet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann einer der Planetenradsätze über zwei rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv mit der Antriebswelle des Getriebes in Verbindung gebracht werden.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die gleichen beiden Elemente des Planetenradsatzes selektiv mit einem Getriebegehäuse über zwei selektiv in Eingriff bringbare, feststehende Drehmomentübertragungsmechanismen in Verbindung gebracht werden.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung steht ein Element von einem anderen der Planetenradsätze mit der Antriebswelle des Getriebes in kontinuierlicher Antriebsverbindung. Auch steht ein Element davon mit einem Element des als erstes genannten Planetenradsatzes in kontinuierlicher Verbindung.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein anderer der Planetenradsätze ein Element auf, das selektiv mit dem Getriebegehäuse über einen selektiv in Eingriff bringbaren, feststehenden Drehmomentübertragungsmechanismus in Verbindung gebracht werden kann, ein Element, das mit einem Element des als erstes genannten Planetenradsatzes in kontinuierliche Verbindung gebracht werden kann, und ein anderes Element, das mit einem Element des als zweites genannten Planetenradsatzes in kontinuierliche Verbindung gebracht werden kann.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Planetenradsätze und die Drehmomentübertragungsmechanismen in einem Getriebegehäuse angeordnet, das eine vorne befindliche oder vordere Endwand, eine hintere Endwand oder -abdeckung und einen Außenmantel umfasst.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen vier der Drehmomentübertragungsmechanismen Servoanordnungen auf, die an der hinteren Endabdeckung montiert sind.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einer der Drehmomentübertragungsmechanismen eine Servoanordnung auf, die an der Gehäuseschale abgestützt ist.
  • Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen zwei der Drehmomentübertragungsmechanismen Servoanordnungen auf, die an dem hinteren Gehäuse montiert sind, um drei Servoanordnungen, die an der Gehäuseschale montiert sind.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zwei der Servoanordnungen Rückseite an Rückseite an der Gehäuseschale montiert.
  • Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen vier der Drehmomentübertragungsmechanismen Servoanordnungen auf, die in feststehenden Kammern angeordnet sind, die an der hinteren Endabdeckung abgestützt sind.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist Aufriss im Querschnitt eines Lastschaltgetriebes, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
  • 2 ist eine Schnittansicht eines Lastschaltgetriebes, das ähnlich wie das in 1 gezeigte ist;
  • 3 ist eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine Schnittansicht eines Getriebes, das eine nochmals weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
  • 5 ist eine Schnittansicht eines Lastschaltgetriebes, das eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält; und
  • 6 ist eine Kopie von 1, wobei aber die Bezugszeichen, Bezugszeichenlinien und Schattierungen entfernt sind.
  • Nach 1 umfasst ein Antriebsstrang 10 einen Motor 12, einen herkömmlichen Drehmomentwandler 14, ein Lastschaltgetriebe 16 und einen Abtriebsmechanismus 18. Der Motor 12 ist ein herkömmlicher Verbrennungsmotor, wie er Fachleuten bekannt ist. Der Drehmomentwandler 14 ist ein herkömmlicher Drehmomentwandler mit einem Pumpenrad 20, das über eine Antriebsschale und eine Gelenkplatte 22 (flex plate) mit dem Motor 12 in Antriebsverbindung steht, und einem Turbinenrad 24, dem eine herkömmliche Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 26 zugeordnet ist.
  • Der Drehmomentwandler 14 umfasst auch ein Leitrad 28, das über eine Freilaufeinrichtung 30 mit einer vorderen Endwand oder -abdeckung 32 des Getriebes 16 fahrzeugfest ist. Das Turbinenrad 24 und die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 26 stehen mit einer Antriebswelle 34 des Getriebes in Antriebsverbindung. Der Abtriebsmechanismus 18 umfasst kämmende Abtriebszahnräder 36 und 38. Das Lastschaltgetriebe 16 umfasst drei Planetenradsätze 40, 42 und 44 und fünf Drehmomentübertragungsmechanismen 46, 48, 50, 52 und 54.
  • Der Planetenradsatz 40 umfasst ein Sonnenrad 55, ein Hohlrad 56 und eine Planetenträgeranordnung 58, die mehrere Planetenräder 60 umfasst, die drehbar an einem Planetenträger 62 montiert sind. Das Sonnenrad 55 ist über ein Gehäuse oder ein Schalenelement 64 mit einem Satz Reibplatten 66 verbunden, die Teil des Drehmomentübertragungsmechanismus 46 sind.
  • Der Planetenradsatz 42 umfasst ein Sonnenrad 68, ein Hohlrad 70, und eine Planetenträgeranordnung 72. Die Planetenträgeranordnung 72 umfasst mehrere Planetenräder 74, die drehbar an einem Planetenträger 76 montiert und in kämmender Beziehung mit dem Sonnenrad 68 und dem Hohlrad 70 angeordnet sind. Der Planetenträger 76 steht in kontinuierlicher Verbindung mit dem Hohlrad 56. Das Sonnenrad 68 steht in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit der Antriebswelle 34.
  • Der Planetenradsatz 44 umfasst ein Sonnenrad 78, ein Hohlrad 80 und eine Planetenträgeranordnung 82. Die Planetenträgeranordnung 82 umfasst mehrere Planetenräder 84, die drehbar an einem Planetenträger 86 gelagert sind. Der Planetenträger 86 steht in Antriebsverbindung mit einer Schale 88, die über eine Kerbverzahnung mit mehreren Reibplatten 90 verbunden ist, die Bauelemente des Drehmomentübertragungsmechanismus 54 sind.
  • Das Hohlrad 80 steht über eine Schale oder ein Gehäuse 92 mit dem Planetenträger 62 in Antriebsverbindung. Der Planetenträger 86 steht auch über eine Hohlwelle und Nabe 96 mit mehreren Reibplatten 98 in Antriebsverbindung, die Bauelemente des Drehmomentübertragungsmechanismus 52 sind.
  • Das Sonnenrad 78 steht mit einer Nabe 100 in kontinuierlicher Antriebsverbindung, die einen Schalenabschnitt 102 umfasst, der über eine Kerbverzahnung mit mehreren Reibplatten 104 verbunden ist, die Bauelemente des Drehmomentübertragungsmechanismus 50 sind. Der Nabenabschnitt 102 steht auch mit mehreren Reibplatten 106 in Antriebsverbindung, die Bauelemente des Drehmomentübertragungsmechanismus 48 sind.
  • Die Planetenradsätze 40, 42 und 44 und die Drehmomentübertragungsmechanismen 46, 48, 50, 52 und 54 sind in einem Getriebegehäuse 108 untergebracht, das aus der vorderen Endabdeckung 32, einer hinteren Endabdeckung oder -wand 110 und einer Gehäuseschale 112 besteht. Die hintere Endabdeckung 110 weist eine Verlängerung oder einen Vorsprung 114 auf, der einen Hülsenabschnitt 116 der Antriebswelle 34 drehbar lagert.
  • Die Verlängerung 114 und der Hülsenabschnitt 116 umfassen mehrere Hydraulikdurchgänge, durch die Fluid für die Drehmomentübertragungsmechanismen 50 und 52 gelenkt wird. Die hintere Endabdeckung 110 weist ebenfalls darin ausgebildete Hydraulikdurchgänge auf, die den Drehmomentübertragungsmechanismen 48 und 54 Fluid zuführen. Die Schale 112 weist darin ausgebildete Hydraulikdurchgänge auf, die dem Drehmomentübertragungsmechanismus 46 Fluiddruck zuführen.
  • Das Hohlrad 80 und der Planetenträger 62 stehen mit dem Abtriebszahnrad 36 in kontinuierlicher Verbindung. Die Abtriebszahnräder 36 und 38 treiben den herkömmlichen Abtriebsmechanismus 18 an. Der Abtriebsmechanismus 18 ist derart angepasst, dass er Antriebsachsen über die Vorderräder eines Lastschaltgetriebes bereitstellt, in welchem der Antriebsstrang 10 im Allgemeinen quer in Bezug auf die Längsachse eines Fahrzeugs, nicht gezeigt, montiert ist.
  • Der Drehmomentübertragungsmechanismus 46 umfasst die Reibplatten 66, mehrere Reibelemente oder -platten 118 und einen Servomechanismus 120. Der Servomechanismus 120 umfasst ein Kolbenelement 122, das in einer in der Schale 112 ausgebildeten Kammer 124 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 122 wird mit Fluiddruck beaufschlagt, um einen Reibeingriff zwischen den Platten 66 und 118 zu erzwingen, wodurch das Sonnenrad 55 mit der Schale 112 in Verbindung gebracht wird, um das Sonnenrad 55 feststehend zu halten.
  • Der Drehmomentübertragungsmechanismus 48 umfasst die Reibplatten 106, mehrere Reibplatten 126 und einen Servomechanismus 128. Der Servomechanismus 128 umfasst einen Kolben 130, der in einer in der hinteren Endabdeckung 110 ausgebildeten Kammer 132 verschiebbar angeordnet ist, und eine Verlängerung 134, die angepasst ist, um einen Reibeingriff zwischen den Platten 126 und 106 zu erzwingen, wodurch das Sonnenrad 78 mit der Gehäuseschale 112 in Verbindung gebracht wird.
  • Der Drehmomentübertragungsmechanismus 50 umfasst die Reibplatten 104, mehrere Reibplatten 136 und einen Servomechanismus 138, der aus einem Kolbenelement 140 besteht, das in einer Kammer 142 verschiebbar angeordnet ist, die in der Verlängerung der Antriebswelle 34 ausgebildet ist. Der Kolben 140 weist eine Verlängerung 144 auf, die angepasst ist, um einen Eingriff der Reibplatten 104 und 136 zu erzwingen, wenn der Kolben 140 unter Druck gesetzt wird. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 50 stellt eine Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 34 und dem Sonnenrad 78 bereit.
  • Der Drehmomentübertragungsmechanismus 52 umfasst die Reibplatten 98, mehrere Reibplatten 146 und einen Servomechanismus 147, der ein Kolbenelement 148 aufweist. Der Kolben 148 ist in einer in der Antriebswelle 34 ausgebildeten Kammer 150 verschiebbar angeordnet und ist angepasst, unter Druck gesetzt zu werden, um einen Eingriff zwischen den Reibplatten 98 und 146 zu erzwingen, wodurch eine Antriebsverbindung zwischen dem Planetenträger 86, dem Hohlrad 70 und der Antriebswelle 34 bereitgestellt wird.
  • Der Drehmomentübertragungsmechanismus 54 umfasst die Reibplatten 90, mehrere Reibplatten 152 und einen Servomechanismus 154. Der Servomechanismus 154 umfasst einen Kolben 156, der in einer in der hinteren Endabdeckung 110 ausgebildeten Kammer 158 verschiebbar angeordnet ist, und eine Kolbenverlängerung 160, die angepasst ist, um einen Reibeingriff zwischen den Reibplatten 90 und 152 zu erzwingen und dadurch den Planetenträger 86 und das Hohlrad 70 mit der Schale 112 in Verbindung zu bringen.
  • Die Drehmomentübertragungsmechanismen 46, 48, 50, 52 und 54 stehen selektiv in Kombination von jeweils zweien in Eingriff, um sechs Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis zwischen der Antriebswelle 34 und dem Abtriebsmechanismus 18 herzustellen. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 46 steht für das erste, das zweite, das dritte und das vierte Vorwärts-Drehzahlverhältnis in Eingriff; der Drehmomentübertragungsmechanismus 52 steht für das vierte, das fünfte und das sechste Vorwärts-Drehzahlverhältnis in Eingriff; der Drehmomentübertragungsmechanismus 54 steht für das erste Vorwärts-Drehzahlverhältnis und das Rückwärts-Drehzahlverhältnis in Eingriff; der Drehmomentübertragungsmechanismus 48 steht für das zweite und das sechste Vorwärts-Drehzahlverhältnis in Eingriff, und der Drehmomentübertragungsmechanismus 50 steht für das dritte und das fünfte Vorwärts-Drehzahlverhältnis und das Rückwärts-Drehzahlverhältnis in Eingriff.
  • Ein Freilaufmechanismus 162 ist zwischen dem Planetenträger 86 und der Schale 112 angeordnet, um, falls es erwünscht ist, ein niedriges Übersetzungsverhältnis bei Nichtfreilaufbremsen (non-coast breaking low ratio) bereitzustellen.
  • Die in den 1 und 2 gezeigten Getriebe stellen vier Servomechanismen bereit, die innerhalb der hinteren Endabdeckung 110 angeordnet oder an dieser drehbar gelagert sind, und der Servomechanismus 120 für den fünften Drehmomentübertragungsmechanismus 46 ist in der Schale 112 abgestützt. Die Reibplatten für die Drehmomentübertragungsmechanismen 46, 48 und 54 weisen einen Satz auf, der mit der Schale 112 in Antriebsverbindung steht, und einen anderen Satz, der jeweils mit den geeigneten Zahnradelementen verbunden ist, wie es oben beschrieben ist. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 50 und 52 weisen einen Satz Reibplatten auf, der mit der Antriebswelle 34 in Antriebsverbindung steht, und einen anderen Satz Reibplatten, der mit den jeweiligen Zahnradelementen in Antriebsverbindung steht, wie es oben beschrieben ist.
  • Fachleute werden daher erkennen, dass die Drehmomentübertragungsmechanismen 46, 54 und 48 feststehende Drehmomentübertragungsmechanismen sind, die üblicherweise Bremsen genannt werden, und die Drehmomentübertragungsmechanismen 50 und 52 rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen sind, die üblicherweise Kupplungen genannt werden.
  • Der in 2 angezeigte Antriebsstrang 10A ist eine schematischere Darstellung des in 1 gezeigten Antriebsstrangs 10. Den entsprechenden Bauelementen des Antriebsstrangs 10A sind gleiche Bezugszeichen mit einem Suffix "A" gegeben worden, wobei den gleichen entsprechenden Teilen, wie etwa den Zahnradelementen, die gleiche Zahlenbezeichnung gegeben worden ist.
  • Der in 3 gezeigte Antriebsstrang 10B umfasst den Motor 12, den Drehmomentwandler 14, ein Planetengetriebe 16B, die Antriebswelle 34, die drei Planetenradsätze 40, 42 und 44 und fünf Drehmomentübertragungsmechanismen 46B, 48B, 50B, 52B und 54B. Die Drehmomentübertragungsmechanismen bieten die gleichen Steuerfunktionen für den Antriebsstrang 10B, wie sie durch ihre entsprechenden Elemente in dem Antriebsstrang 10 von 1 durchgeführt werden.
  • Die Drehmomentübertragungsmechanismen von 3 sind umgeordnet worden, so dass sie gewisse physikalische Unterschiede aufweisen. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 46B ist ähnlich angeordnet wie der Drehmomentübertragungsmechanismus 46. Das heißt der Servomechanismus 120B ist an der Schale 112B abgestützt. Der Servomechanismus 154B des Drehmomentübertragungsmechanismus 54B ist ebenfalls in der Schale 112B abgestützt, und der Servomechanismus 128B des Drehmomentübertragungsmechanismus 48B ist an der Schale 112B abgestützt. Die Servomechanismen 128B und 154B sind Rückseite an Rückseite angeordnet, so dass der Kolben 156B des Drehmomentübertragungsmechanismus 54B nach rechts verfährt, wenn er mit Energie beaufschlagt wird, und der Kolben 130B des Drehmomentübertragungsmechanismus 48B nach links verfährt, wenn er mit Energie beaufschlagt wird. Die jeweiligen Servomechanismen 138B und 147B der Drehmomentübertragungsmechanismen 50B und 52B sind an der hinteren Endabdeckung 110B abgestützt.
  • Der Kolben 140B des Servomechanismus 138B ist in der hinteren Endabdeckung 110B feststehend. Der Servomechanismus 138B umfasst eine Aufbringungsplatte 200, die an einem Nadellager 202 relativ zu dem Kolben 140B drehbar gelagert ist. Die Aufbringungsplatte 200 rotiert mit einem Gehäuse 204, das mit der Antriebswelle 34 in Antriebsverbindung steht. Die Reibplatten 136B stehen mit dem Gehäuse 204 in Antriebsverbindung, und die Reibplatten 104B stehen mit einer Verlängerung des Sonnenrades 78 in Antriebsverbindung.
  • Der Servomechanismus 147B des Drehmomentübertragungsmechanismus 52B umfasst einen Kolben 206, der in der hinteren Endabdeckung 110B abgestützt ist. Der Kolben 206 ist ein nicht rotierendes Element und ist von einer Aufbringungsplatte 208 durch ein Nadellager 210 getrennt. Die Aufbringungsplatte 208 ist derart angepasst, dass sie mit den Reibplatten 146B und 98B in Eingriff steht, um einen Eingriff des Drehmomentübertragungsmechanismus 52B bereitzustellen. Die Aufbringungsplatte 208 und die Reibplatten 98B stehen mit dem Gehäuse 204 in Antriebsverbindung, und die Reibplatten 146B stehen mit einer Verlängerung des Trägers 86 und dem Hohlrad 70 in Antriebsverbindung.
  • Durch Umordnen des Drehmomentübertragungsmechanismus 48B und 54B, so dass sie im Wesentlichen mit der Schale 112B ausgerichtet sind, ist der Aufbau der hinteren Endabdeckung 110B darin vereinfacht, dass weniger Hydraulikdurchgänge in dieser ausgebildet sein müssen. Die Hydraulikdurchgänge sind direkt von dem Steuermechanismus zu den Drehmomentübertragungsmechanismen 48B, 46B und 54B durch die Schale 112B hindurch gebildet. Auch sind durch Bereitstellung feststehender Kolben 140B und 206B die Hydraulikverbindungen mit den Servomechanismen 138B und 147B darin vereinfacht, dass nicht länger Drehdichtungen erforderlich sind. Tatsächlich gibt es überhaupt keine Drehdichtungen, die für irgendeinen der Servomechanismen für das Getriebe des in 3 gezeigten Antriebsstrangs 10B erforderlich sind.
  • In 4 ist ein Antriebsstrang 10C gezeigt, der ähnlich wie der in 3 gezeigte Antriebsstrang 10B ist und auf die gleiche Weise wie der Antriebsstrang 10 arbeitet. Das heißt der Antriebsstrang 10C weist drei Planetenradsätze 40, 42 und 44 und fünf Drehmomentübertragungsmechanismen 46C, 48C, 50C, 52C und 54C auf. Diese Mechanismen werden auf eine Weise betrieben, die ähnlich wie die für den Antriebsstrang 10 beschriebene ist, um sechs Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis in dem Getriebe 16C herzustellen. Der Hauptunterschied zwischen den Getrieben 16C und 16B ist die Lage der Drehmomentübertragungsmechanismen 46C und 54C.
  • Wie es aus der Darstellung des Antriebsstrangs 10C deutlich zu sehen ist, sind die Servomechanismen 120C und 154C Rückseite an Rückseite und an der Schale 112C angeordnet. Der Servomechanismus 128C des Drehmomentübertragungsmechanismus 48C ist im Wesentlichen gleich wie der Drehmomentübertragungsmechanismus 48B angeordnet. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 50C und 52C sind im Wesentlichen identisch mit ihren entsprechenden in 3 beschriebenen Drehmomentübertragungsmechanismen 50B und 52B. Das heißt die Kolben 140C und 206C sind in der hinteren Endabdeckung 110C feststehend.
  • Wie bei dem in 3 gezeigten Antriebsstrang 10B erfordern die Drehmomentübertragungsmechanismen für den Antriebsstrang 10C keine Drehdichtungen zwischen dem Steuermechanismus und den Aufbringungskammern für jeden der Kolben der Drehmomentübertragungsmechanismen.
  • Ein in 5 gezeigter Antriebsstrang 10D ist ähnlich wie der in 1 gezeigte Antriebsstrang 10 und die in den 3 und 4 gezeigten Antriebsstränge 10B und 10C. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 46D ist im Wesentlichen gleich wie der Drehmomentübertragungsmechanismus 46 angeordnet und in der Schale 112D abgestützt. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 54D und 48D sind im Wesentlichen ähnlich wie die die in 1 gezeigten Drehmomentübertragungsmechanismen 54 und 48.
  • Die Drehmomentübertragungsmechanismen 50D und 52D sind axial anstelle von radial eingebettet, wie es in 1, 2, 3 und 4 gezeigt ist. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 50D und 52D weisen jedoch keine feststehenden Kolben auf, ähnlich wie die Drehmomentübertragungsmechanismen 50B, 50C, 52B und 52C. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 52D weist ein Gehäuse 212 auf, das an der hinteren Endabdeckung 110D derart befestigt ist, dass der Kolben 148D in dem Gehäuse 212 feststehend ist und mit diesem zusammenwirkt, um eine Aufbringungskammer 150D für den Servomechanismus 147D zu bilden.
  • Die Drehmomentübertragungsmechanismen 50D und 52D weisen jeweils eine Aufbringungsplatte 200D und 208D auf, die durch Lager 202D bzw. 210D jeweils drehbar gelagert sind. Die Aufbringungsplatten 200D und 208D sind mit einem Gehäuse oder einer Verlängerung 204D drehbar, die mit der Antriebswelle 34 in Antriebsverbindung steht. Die Servomechanismen für die Drehmomentübertragungsmechanismen 54D, 48D, 50D und 52D weisen Hydraulikdurchgänge auf, die in der hinteren Endabdeckung 110D ausgebildet sind, auf eine ähnliche Weise wie die in 1 gezeigte; jedoch gibt es keine Notwendigkeit für Drehdichtungen für das Getriebe 16D, was ein Unterschied im Vergleich mit dem Antriebsstrang 10 ist.
  • Jeder der oben beschriebenen Antriebsstränge weist kompakte Kraftübertragungsanordnungen auf. Es ist festzustellen, dass der Antrieb und der Abtrieb dieser Lastschaltgetriebe beide am vorderen oder Motorende des Getriebes vorliegen. Der Abtrieb für diese Getriebe, der die Abtriebszahnräder 36 und 38 umfasst, ist anpassbar, um Elemente des Vorderradantriebs zu queren. Wie es Fachleute feststellen werden, ist die Längsabmessung oder die Länge des Antriebsstrangs ein entscheidender Entwurfsfaktor, ebenso wie der Trommeldurchmesser oder Gesamtaußendurchmesser der Packung. Jedes der oben beschriebenen Getriebe sorgt für eine beträchtlich verkürzte axiale Länge, während es eine geringfügig größere Trommelgröße für jedes der beschriebenen Lastschaltgetriebe zulässt.
  • Zusammengefasst weist ein Lastschaltgetriebe drei Planetenradsätze auf, die über fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv gesteuert werden, um sechs Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis für das Getriebe herzustellen. Die Drehmomentübertragungsmechanismen umfassen Kolbenmechanismen, die in Elementen des Getriebegehäuses verschiebbar angeordnet sind, die eine vordere Endabdeckung, eine hintere Endabdeckung und eine die vordere Endabdeckung und die hintere Endabdeckung verbindende Schale umfassen.

Claims (6)

  1. Lastschaltgetriebe, umfassend: ein Gehäuse (108) mit einer vorderen Endabdeckung (32), einer hinteren Endabdeckung (110) und einer die vordere Endabdeckung (32) und die hintere Endabdeckung (110) verbindenden Schale (112), eine Antriebswelle (34), die durch die vordere Endabdeckung (32) und die hintere Endabdeckung (110) drehbar lagert ist, ein Abtriebselement (18), das ein Zahnrad (36) umfasst, das an einer Verlängerung der vorderen Endabdeckung (32) drehbar gelagert ist, drei Planetenradsätze (40, 42, 44), die die Antriebswelle (34) umgeben und zwischen der vorderen Endabdeckung (32) und der hinteren Endabdeckung (110) angeordnet sind, wobei ein erster der Planetenradsätze (42) ein erstes Element (68) aufweist, das kontinuierlich mir der Antriebswelle (34) drehbar ist, und ein zweiter und ein dritter der Planetenradsätze (44, 40) ein erstes Element (80, 62) aufweisen, das für eine gemeinsame Rotation mit dem Abtriebselement (18) in kontinuierlicher Verbindung steht, und fünf Drehmomentübertragungsmechanismen (46, 48, 50, 52, 54), die in dem Gehäuse (108) angeordnet sind, mit einem ersten und einem zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (50, 52), die jeweilige erste und zweite hydraulische Servomechanismen (138, 147) aufweisen, die jeweilige erste und zweite Kolben (140, 148) umfassen, die jeweils in einem Gehäuse (142, 150) verschieb bar angeordnet sind, das an der hinteren Endabdeckung (110) drehbar gelagert ist und mit der Antriebswelle (34) in Antriebsverbindung steht, wobei der erste Drehmomentübertragungsmechanismus (50) mehrere Reibplatten (104, 136) aufweist, die, wenn der erste Kolben (140) mit ihnen in Eingriff steht, eine Wirkverbindung zwischen dem ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (50) und einem zweiten Element (68, 78) des zweiten Planetenradsatzes (44) bereitstellen, wobei der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus (52) mehrere Reibplatten (98, 146) aufweist, die, wenn der zweite Kolben (148) mit ihnen in Eingriff steht, eine Wirkverbindung zwischen dem zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (52) und einem dritten Element (84) des zweiten Planetenradsatzes (44) bereitstellen, wobei ein dritter der Drehmomentübertragungsmechanismen (48) einen hydraulischen Servomechanismus (128) aufweist, der einen dritten Kolben (130) umfasst, der in entweder der Schale (112) oder der hinteren Endabdeckung (110) verschiebbar angeordnet ist, und mehrere Reibplatten (106, 126) aufweist, die, wenn der dritte Kolben (130) mit ihnen in Eingriff steht, eine Wirkverbindung zwischen dem zweiten Element (68, 78) des zweiten Planetenradsatzes (44) und dem Gehäuse (108) bereitstellen, wobei ein vierter der Drehmomentübertragungsmechanismen (54) einen hydraulischen Mechanismus (154) aufweist, der einen vierten Kolben (156) umfasst, der in entweder der hinteren Endabdeckung (110) oder der Schale (112) verschiebbar montiert ist, und mehrere Reibplatten (90, 152) umfasst, die, wenn der vierte Kolben (156) mit ihnen in Eingriff steht, eine Wirkverbindung zwischen dem Gehäuse (108) und dem dritten Element (84) des zweiten Planetenradsatzes (44) bereitstellen, wobei ein fünfter der Drehmomentübertragungsmechanismen (46) einen hydraulischen Servomechanismus (120) mit einem fünften Kolben (122) aufweist, der in der Schale (112) verschiebbar angeordnet ist, und mehrere Reibplatten (66, 118) aufweist, die, wenn der fünfte Kolben (122) mit ihnen in Eingriff steht, eine Wirkverbindung zwischen dem Gehäuse (108) und dem zweiten Element (55) des dritten Planetenradsatzes (40) bereitstellen.
  2. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomechanismen (138, 147) der ersten und zweiten Drehmomentübertragungsmechanismen (50, 52; 50A, 52A) in einem drehbaren Gehäuse angeordnet sind, das an der hinteren Endwand (110) gelagert ist und mit der Antriebswelle (34) in Antriebsverbindung steht.
  3. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomechanismen (138B, 147B) des ersten und des zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (50A, 52A) feststehende Kolben (140B, 206) aufweisen, die in der hinteren Endwand (110B) abgestützt sind, und drehbare Aufbringungsplatten (200, 208) aufweisen, die mit der Antriebswelle (34) verbunden sind.
  4. Lastschaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomechanismen des vierten und des fünften Drehmomentübertragungsmechanismus (54C, 46C) feststehende Kolben aufweisen, die in der Schale (112C) angeordnet und koaxial Rückseite an Rückseite ausgerichtet sind.
  5. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomechanismen des dritten und des vierten Drehmomentübertragungsmechanismus (48B, 54B) feststehende Kolben (130B, 156B) aufweisen, die in der Schale (112B) angeordnet sind und koaxial Rückseite an Rückseite ausgerichtet sind.
  6. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomechanismen (138D, 147D) des ersten und des zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (50D, 52D) feststehende Kolben (148D) aufweisen, die koaxial angeordnet und an der hinteren Endwand (110D) abgestützt sind, und dass jeder der Servomechanismen (138D, 147D) eine drehbare Aufbringungsplatte (200D, 208D) aufweist, die mit der Antriebswelle (34) in Antriebsverbindung steht.
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