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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Parallelachsen-Automatikgetriebe
mit mehreren, parallel zueinander verlaufenden Wellen und mehreren
an den Wellen vorgesehenen und miteinander im Eingriff stehenden
Zahnrädern,
worin das Verbinden und Trennen der Verbindung zwischen jeder Welle
und den daran vorgesehenen Zahnrädern
vorgenommen wird, um zwischen den Kraftübertragungsverläufen, die
zwischen den Wellen ausgebildet werden, umzuschalten, um dadurch
ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu
erhalten.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Solch
ein Parallelachsengetriebe wird nicht nur bei einem Fahrzeug verwendet,
sondern auch bei diversen Leistungsmaschinen. Bei solch einem Getriebe
für ein
Fahrzeug besteht die Tendenz, die Anzahl der Schaltstufen zu erhöhen, um
die Anforderungen betreffend die Fahrzeugfahrleistungen und betreffend
die Wirkungen auf die Umwelt zu erfüllen, und ein Getriebe mit
fünf oder
mehr Vorwärtsgängen befindet
sich bereits in der praktischen Anwendung. Allgemein nimmt bei einem
Getriebe, was nicht auf ein Getriebe für ein Fahrzeug beschränkt ist,
die Anzahl der an jeder Welle vorgesehenen Zahnräder mit jedem Zuwachs der Anzahl
an Schaltstufen zu, so dass die Gesamtgröße des Getriebes zunimmt, insbesondere
besteht die Tendenz, dass dessen Größe in Axialrichtung zunimmt.
Ein Getriebe soll in einem bestimmten Raum, der in einer Maschine,
die dieses Getriebe verwendet, vorgegeben ist, installiert werden.
Folglich ist es in dem Fall, dass die Anzahl der Schaltstufen zunimmt
und dabei einen Zuwachs der Größe des Getriebes
in Axialrichtung verursacht, notwendig, das Getriebe durch Anwendung
beliebiger Mittel kompakt zu machen. Insbesondere ist bei einem
Fahrzeuggetriebe, das diverse Maße betreffend hinsichtlich
der Größe einer
Fahrzeugkarosserie eingeschränkt
ist, die Herstellung eines kompakten Getriebes eine sehr wichtige
Aufgabenstellung. Diverse Erfindungen sind in herkömmlichen
Sinne getätigt worden,
um die Axialgröße eines
Parallelachsengetriebes zu verringern. Zum Beispiel wird eine Zwischenwelle
zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle angeordnet,
und die Zwischenwelle wird über
Zahnräder
durch die Eingangswelle angetrieben, wodurch die Anzahl der an jeder
Welle vorgesehenen Zahnräder
verringert wird, um dadurch die Axialgröße des Getriebes zu verringern
(siehe beispielsweise japanisches, offengelegtes Patent mit der
Nr. 2000-220700). Ferner zusätzlich
zur obigen Ausgestaltung ist es bekannt, dass das Zahnrad, das an
der Ausgangswelle vorgesehen ist und mit dem an der Eingangswelle
vorgesehenen Zahnrad in Eingriff steht, dasselbe Zahnrad ist, das
an der Ausgangswelle vorgesehen ist und mit dem Zahnrad in Eingriff steht,
das an der Zwischenwelle vorgesehen ist (siehe zum Beispiel japanische
Patentveröffentlichung mit
der Nr. Hei 7-94854).
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Bei
dieser Ausgestaltung werden die Zahnräder, die auf der Ausgangswelle
zur Bereitstellung zweier unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse vorgesehen
sind, durch ein gemeinsames Zahnrad bereitgestellt. Im Ergebnis
kann die Anzahl der an der Ausgangswelle vorgesehenen Zahnräder verringert werden,
und die Zahnräder,
die an der Eingangswelle und der Zwischenwelle vorgesehen sind und
in Eingriff mit dem gemeinsamen, an der Ausgangswelle vorgesehenen
Zahnrad stehen, können
im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet werden. Im Ergebnis
kann die Axialgröße des Getriebes
erheblich verringert werden. Ferner, wie im japanischen, offengelegten
Patent mit der Nr. 2005-54958
offenbart, ist es im Stand der Technik bekannt, einen Freilaufzahnradzug
zu verwenden, um die Zwischenwelle anzutreiben und dass die Anzahl
der Schaltstufen vergrößert und
die Axialgröße verringert
werden können,
indem die Anzahl der Zwischenwellen durch die Verwendung der Freilaufzahnradzüge erhöht wird.
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Jedoch
tritt bei der in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. Hei
7-94854 beschriebenen
Ausgestaltung, bei der das gemeinsame Zahnrad für zwei verschiedene Übersetzungsverhältnisse an
der Ausgangswelle vorgesehen ist, der Fall ein, dass der Effekt
der Verringerung der Axialgröße bei dem
kürzlich
entwickelten Getriebe mit der Tendenz zu einer gesteigerten Anzahl
an Schaltstufen unzureichend ist, und daher der Bedarf nach einer
Ausgestaltung besteht, bei der die Axialgröße stärker verringert ist. Ferner
weist das Parallelachsengetriebe, das in dem japanischen, offengelegten
Patent mit der Nr. 2005-54958 beschrieben ist, einen kompakten Aufbau
mit einer verringerten Axialgröße für die Anzahl
an Schaltstufen auf. Es ist jedoch erforderlich mehrere Mehrscheibennasskupplungen
vorzusehen, deren Anzahl der Anzahl an Schaltstufen entspricht, was
zu einem ziemlich komplizierten Aufbau führt.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Parallelachsengetriebe
bereitzustellen, dessen Axialgröße für die Anzahl
an Schaltstufen verringert werden kann und das eine erhöhte Anzahl an
Schaltstufen, größer als
die Anzahl an Kupplungen, bereitstellen kann. Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Parallelachsengetriebe
bereitgestellt, umfassend: eine Eingangswelle, eine Zwischenwelle,
eine Freilaufwelle, und eine Ausgangswelle, die parallel zueinander
verlaufen; ein gemeinsames Zahnrad, das mit der Eingangswelle fest
verbunden ist; ein erstes Zwischenzahnrad, das frei drehbar an der
Zwischenwelle vorgesehen ist; ein zweites Zwischenzahnrad, das über einer
Einwegkupplung mit der Zwischenwelle fest verbunden ist; ein drittes
Zwischenzahnrad, das frei drehbar an der Zwischenwelle vorgesehen
ist; ein viertes Zwischenzahnrad, das frei drehbar an der Zwischenwelle
vorgesehen ist; ein erstes Freilaufzahnrad, das an der Freilaufwelle
vorgesehen ist und mit dem gemeinsamen Zahnrad und dem zweiten Zwischenzahnrad
in Eingriff steht; ein zweites Freilaufzahnrad, das frei drehbar
an der Ausgangswelle vorgesehen ist und in Eingriff mit dem gemeinsamen
Zahnrad und dem ersten Zwischenzahnrad steht; ein erstes Ausgangszahnrad
das mit der Ausgangswelle fest verbunden ist und in Eingriff mit
dem dritten Zwischenzahnrad steht; ein zweites Ausgangszahnrad,
das mit der Ausgangswelle fest verbunden ist und in Eingriff mit
dem vierten Zwischenzahnrad steht; eine erste Kupplung zur Herstellung
der Verbindung und Trennung der Verbindung zwischen dem ersten Zwischenzahnrad
und der Zwischenwelle; eine zweite Kupplung zur Herstellung der
Verbindung und Trennung der Verbindung zwischen dem dritten Zwischenzahnrad
und der Zwischenwelle; und eine dritte Kupplung zur Herstellung
der Verbindung und Trennung der Verbindung zwischen dem vierten
Zwischenzahnrad und der Zwischenwelle, worin eine erste Freilaufantriebsstrecke
durch das gemeinsame Zahnrad, das erste Freilaufzahnrad, das zweite
Zwischenzahnrad und die Einwegkupplung gebildet wird, eine zweite
Freilaufantriebsstrecke durch das gemeinsame Zahnrad, das zweite
Freilaufzahnrad, das erste Zwischenzahnrad und die erste Kupplung gebildet
wird, und wenn die erste Kupplung eingekuppelt ist, um das erste
Zwischenzahnrad mit der Zwischenwelle zu verbinden, Schlupf in der
Einwegkupplung eintritt, um den Antrieb über die erste Freilaufantriebsstrecke
zu unterbrechen.
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Mit
dieser Anordnung kann die Ausgangsleistung über die Zwischenwelle verdoppelt
oder mehr als verdoppelt werden, so dass eine Zunahme der Axialgröße des Getriebes
trotz eines Zuwachses in der Anzahl an Schaltstufen unterdrückt werden kann.
Ferner kann die Anzahl der Schaltstufen ohne Zunahme der Anzahl
der Zwischenwellen und/oder Kupplungen erhöht werden, so dass eine Verkomplizierung
des Aufbaus des Getriebes verhindert werden kann. Ferner kann in
dem Fall, dass die Anzahl der Schaltstufen feststeht, die Anzahl
der Kupplungen und Zahnräder
verringert werden und die Axialgröße des Getriebes folglich verringert
werden. Demzufolge ist das Getriebe der vorliegenden Erfindung besonders
effektiv, wenn es in einem Frontantriebfahrzeug mit quer eingebautem
Getriebe zur Anwendung kommt. Bevorzugt umfasst das Parallelachsengetriebe
ferner ein erstes Eingangszahnrad, das drehbar an der Eingangswelle
vorgesehen ist und in Eingriff mit dem ersten Ausgangszahnrad steht;
ein zweites Eingangszahnrad, das drehbar an der Eingangswelle vorgesehen
ist und in Eingriff mit dem zweiten Ausgangszahnrad steht; eine
vierte Kupplung zur Herstellung der Verbindung und Trennung der
Verbindung zwischen dem ersten Eingangszahnrad und der Eingangswelle;
und eine fünfte
Kupplung zur Herstellung der Verbindung und Trennung der Verbindung
zwischen dem zweiten Eingangszahnrad und der Eingangswelle.
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Bevorzugter
beinhaltet das Parallelachsengetriebe ferner eine zweite Zwischenwelle,
die parallel zur Eingangswelle verläuft; ein fünftes Zwischenzahnrad, das
frei drehbar an der zweiten Zwischenwelle vorgesehen ist und in
Eingriff mit dem gemeinsamen Zahnrad steht; ein sechstes Zwischenzahnrad,
das frei drehbar an der zweiten Zwischenwelle vorgesehen ist und
in Eingriff mit der ersten Eingangswelle steht; ein Rückwärtsantriebszahnrad, das
frei drehbar an der zweiten Zwischenwelle vorgesehen ist; und eine
selektive Kupplung, die in Drehrichtung der zweiten Zwischenwelle
befestigt ist und axial verschiebbar an der zweiten Zwischenwelle
zur selektiven Verbindung des sechsten Zwischenzahnrad oder des
Rückwärtsantriebszahnrads
mit der zweiten Zwischenwelle vorgesehen ist.
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Bevorzugter
beinhaltet das Parallelachsengetriebe ferner eine zweite Freilaufwelle,
die parallel zur Eingangswelle verläuft; und ein angetriebenes Freilaufzahnrad,
das mit der zweiten Freilaufwelle fest verbunden ist und in Eingriff
mit dem Rückwärtsantriebszahnrad
und dem zweiten Eingangszahnrad steht.
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Die
obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung und die Art und Weise deren Realisierung wird nachfolgend deutlicher
werden, und die Erfindung selbst wird am besten aufgrund des Studiums
der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche anhand der beigefügten Figuren,
die einige bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung zeigen, verstanden werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist
ein Blockschema, welches die Ausgestaltung eines Parallelachsen-Automatikgetriebes gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt; und
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2 ist
ein Blockschema, welches die Ausgestaltung eines Parallelachsen-Automatikgetriebes gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFHRUNGSFORMEN
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Einige
bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Figuren
erläutert. 1 zeigt
eine erste bevorzugte Ausführungsform
des Parallelachsen-Automatikgetriebes (welches hierin nachfolgend
einfach als Getriebe bezeichnet wird) gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Getriebe gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
weist eine Eingangswelle 2, eine Zwischenwelle 4 und
eine Ausgangswelle 6 auf, die parallel zueinander verlaufen.
Die Eingangswelle 2 ist mit der Kurbelwelle eines Motors
(nicht dargestellt) vorgesehen, so dass die Eingangswelle 2 durch
den Motor in Drehung versetzt wird. Ein gemeinsames Zahnrad 8 ist
mit der Eingangswelle 2 fest verbunden. An der Zwischenwelle 4 sind
eine erste Kupplung 10, ein erstes Zwischenzahnrad 12, ein
zweites Zwischenzahnrad 14, ein drittes Zwischenzahnrad 18,
eine zweite Kupplung 20, eine dritte Kupplung 22 und
ein viertes Zwischenzahnrad 24 vorgesehen. Diese Elemente 10, 12, 14, 18, 20, 22 und 24 sind
in dieser Reihenfolge in Axialrichtung der Zwischenwelle 4 ausgehend
von ihrem rechtem Ende, entsprechend der Darstellung in 1,
angeordnet.
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Das
erste Zwischenzahnrad 12, das dritte Zwischenzahnrad 18 und
das vierte Zwischenzahnrad 24 sind relativ zur Zwischenwelle 4 frei
drehbar, und das zweite Zwischenzahnrad 14 ist über eine Einwegkupplung 16 an
der Zwischenwelle 4 angebracht. Um genauer zu sein, das
zweite Zwischenzahnrad 14 ist am Außengehäuse der Einwegkupplung 16 angebracht,
und das Innengehäuse
der Einwegkupplung 16 ist mit der Zwischenwelle 4 fest
verbunden. Folglich ist die Drehmomentsübertragung von dem zweiten
Zwischenzahnrad 14 über
die Einwegkupplung 16 auf die Zwischenwelle 4 gestattet, aber
es ist die Übertragung
aufgrund des Schlupfes in der Einwegkupplung 16 nicht von
der Zwischenwelle 4 zum zweiten Zwischenzahnrad 14 gestattet. Jede
der Kupplungen aus erster, zweiter und dritter Kupplung 10, 20 und 22 ist
eine Hydraulikkolben-Mehrscheibennasskupplung,
die im Stand der Technik allgemein bekannt ist, und deren Beschreibung
wird daher hierin weggelassen.
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An
der Ausgangswelle 6 sind ein abschließendes Antriebszahnrad 34,
ein zweites Freilaufzahnrad 30, ein erstes Ausgangszahnrad 36 und
ein zweites Ausgangszahnrad 38 vorgesehen. Diese Elemente 34, 30, 36 und 38 sind
in dieser Reihenfolge in Axialrichtung der Ausgangswelle 6 ausgehend von
ihrem rechten Ende, entsprechend der Darstellung in 1,
vorgesehen. Das abschließende
Antriebszahnrad 34, das erste Ausgangszahnrad 36 und
das zweite Ausgangszahnrad 38 sind mit der Ausgangswelle 6 fest
verbunden, und das zweite Freilaufzahnrad 30 ist relativ
zur Ausgangswelle 6 frei drehbar. Das zweite Freilaufzahnrad 30 steht
in Eingriff mit dem gemeinsamen Zahnrad 8 und dem ersten
Zwischenzahnrad 12. Das erste Ausgangszahnrad 36 steht
in Eingriff mit dem dritten Zwischenzahnrad 18, und das
zweite Ausgangszahnrad 38 steht in Eingriff mit dem vierten
Zwischenzahnrad 24. Ferner steht das Endantriebszahnrad 34 in
Eingriff mit einem angetriebenen Endzahnrad (nicht dargestellt).
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Mit
dem Bezugszeichen 26 ist ein erstes Freilaufzahnrad versehen,
welches mit einer Freilaufwelle 27 fest verbunden ist,
die drehbar vorgesehen ist. Alternativ kann die Freilaufwelle 27 feststehend sein,
und das erste Freilaufzahnrad 26 kann relativ zur Freilaufwelle 27 frei
drehbar sein. Das erste Freilaufzahnrad 26 steht in Eingriff
mit dem gemeinsamen Zahnrad 8 und dem zweiten Zwischenzahnrad 14.
Eine erste Freilaufantriebsstrecke 28 zur Bereitstellung
niedrigerer Übersetzungsverhältnisse
wird durch das gemeinsame Zahnrad 8, das erste Freilaufzahnrad 26,
das zweite Zwischenzahnrad 14 und die Einwegkupplung 16 gebildet,
und eine zweite Freilaufantriebsstrecke 32 zur Bereitstellung
höherer Übersetzungsverhältnisse
wird durch das gemeinsame Zahnrad 8, das zweite Freilaufzahnrad 30,
das erste Zwischenzahnrad 12 und die erste Kupplung 10 gebildet.
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Der
Betrieb der ersten bevorzugten Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wenn die erste Kupplung 10 sich im entkuppelten Zustand
befindet, dreht sich das erste Zwischenzahnrad 12 relativ
zu der Zwischenwelle 4 frei, so dass die Drehung der Eingangswelle 2 nicht über die
zweite Freilaufantriebsstrecke 32 an die Zwischenwelle 4 übertragen wird.
In diesem Fall wird die Drehung der Eingangswelle 2 über die
erste Freilaufantriebsstrecke 28, die sich aus dem gemeinsamen
Zahnrad 8, dem ersten Freilaufzahnrad 26, dem
zweiten Zwischenzahnrad 14 und der Einwegkupplung 16 zusammensetzt,
zur Zwischenwelle 4 übertragen,
und die Zwischenwelle 4 wird mit der ersten Drehgeschwindigkeit
in Drehung versetzt.
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Demzufolge
ist, wenn die dritte Kupplung 22 eingekuppelt ist, das
vierte Zwischenzahnrad 24 mit der Zwischenwelle 4 fest
verbunden, und die Ausgangswelle 6 wird mit einer Drehgeschwindigkeit,
die einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, über
das zweite Ausgangszahnrad 38 in Drehung versetzt. Andererseits
ist, wenn die dritte Kupplung 22 ausgekuppelt ist, und
die zweite Kupplung 20 eingekuppelt ist, das dritte Zwischenzahnrad 18 mit
der Zwischenwelle 4 fest verbunden. Im Ergebnis wird die
Ausgangswelle 6 mit einer Drehgeschwindigkeit, die einer
zweiten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, über
das erste Ausgangszahnrad 36 in Drehung versetzt.
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Andererseits
ist, wenn die erste Kupplung 10 eingekuppelt ist, das erste
Zwischenzahnrad 12 fest mit der Zwischenwelle 4 verbunden.
Folglich wird die Drehung der Eingangswelle 2 nicht nur über die
erste Freilaufantriebsstrecke 28, sondern auch über die zweite
Freilaufantriebsstrecke 32, die sich aus dem gemeinsamen
Zahnrad 8, dem zweiten Freilaufzahnrad 30, dem
ersten Zwischenzahnrad 12 und der ersten Kupplung 10 zusammensetzt,
auf die Zwischenwelle 4 übertragen, so dass die Zwischenwelle 4 mit einer
zweiten Drehgeschwindigkeit, die höher als die erste Drehgeschwindigkeit
ist, in Drehung versetzt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehung
der Zwischenwelle 4 mit der zweiten Drehgeschwindigkeit nicht
auf das erste Freilaufzahnrad 26 aufgrund des Schlupfes
in der Einwegkupplung 16, die zwischen dem zweiten Zwischenzahnrad 14 und
der Zwischenwelle 4 angeordnet ist, übertragen. Folglich ist, wenn die
dritte Kupplung 22 eingekuppelt ist, das vierte Zwischenzahnrad 24 fest
mit der Zwischenwelle 4 verbunden, und die Ausgangswelle 6 wird
mit einer Drehgeschwindigkeit, die einer dritten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt. Ferner ist, wenn die dritte Kupplung 22 ausgekuppelt
ist und die zweite Kupplung 20 eingekuppelt ist, das dritte Zwischenzahnrad 18 fest
mit der Zwischenwelle 4 verbunden, und die Ausgangswelle 6 wird
mit einer Drehgeschwindigkeit, die einer vierten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt. In dieser bevorzugten Ausführungsform
werden die erste Vorwärtsgeschwindigkeit
und die zweite Vorwärtsgeschwindigkeit über die
erste Freilaufantriebsstrecke 28 bereitgestellt, und der
dritte Vorwärtsgeschwindigkeit
und die vierte Vorwärtsgeschwindigkeit
werden über
die zweite Freilaufantriebsstrecke 32 bereitgestellt. Jedoch
abhängig
von den Übersetzungsverhältnissen
der ersten und zweiten Freilaufantriebsstrecken 28 und 32 kann
der Fall eintreten, dass die zweite Vorwärtsgeschwindigkeit über die
zweite Freilaufantriebsstrecke 32 und die dritte Vorwärtsgeschwindigkeit über die
erste Freilaufantriebsstrecke 28 bereitgestellt werden.
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Nachfolgend
wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform
des Parallelachsen-Automatikgetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die 2 beschrieben.
Das Getriebe gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
ist ein Automatikgetriebe mit sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang,
wobei es unter Anwendung des Prinzips der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist. Das Getriebe gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
weist eine Eingangswelle 42, eine erste Zwischenwelle 44,
eine zweite Zwischenwelle 46 und eine Ausgangswelle 48,
die parallel zueinander verlaufen, auf. Diese Elemente 42, 44, 46 und 48 sind drehbar
durch Lager gelagert.
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Die
Eingangswelle 42 ist mit der Kurbelwelle eines Motors (nicht
dargestellt) verbunden, so dass die Eingangswelle 42 durch
den Motor in Drehung versetzt wird. An der Eingangswelle 42 sind
ein gemeinsames Zahnrad 50, ein erstes Eingangszahnrad 52,
eine erste Kupplung 54, eine zweite Kupplung 56 und
ein zweites Eingangszahnrad 58 vorgesehen. Diese Elemente 50, 52, 54, 56 und 58 sind
in dieser Reihenfolge in der Axialrichtung der Eingangswelle 42 ausgehend
vom ihrem rechten Ende, entsprechend der Darstellung in 2,
angeordnet. Das gemeinsame Zahnrad 50 ist fest mit der
Eingangswelle 42 verbunden. Das erste Eingangszahnrad 52 und das
zweite Eingangszahnrad 58 sind relativ zur Eingangswelle 42 frei
drehbar. Jeder Kupplung aus erster und zweiter Kupplung 54 und 56 ist
eine Hydraulikkolben-Mehrscheibennasskupplung, die im Stand der
Technik allgemein bekannt ist, und deren Beschreibung wird daher
hierin weggelassen.
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An
der ersten Zwischenwelle 44 sind eine dritte Kupplung 60,
ein erstes Zwischenzahnrad 62, ein zweites Zwischenzahnrad 64,
ein drittes Zwischenzahnrad 68, eine vierte Kupplung 70,
eine fünfte
Kupplung 72 und ein viertes Zwischenzahnrad 74 vorgesehen.
Diese Elemente 60, 62, 64, 68, 70, 72 und 74 sind
in dieser Reihenfolge in der Axialrichtung der ersten Zwischenwelle 44 ausgehend
von ihrem rechten Ende, entsprechend der Darstellung in 2,
angeordnet. Das zweite Zwischenzahnrad 64 ist über eine
Einwegkupplung 66 an der ersten Zwischenwelle 44 angebracht.
Um genauer zu sein, das zweite Zwischenzahnrad 64 ist mit
dem Außengehäuse der
Einwegkupplung 66 fest verbunden, und das Innengehäuse der
Einwegkupplung 66 ist mit der ersten Zwischenwelle 44 fest
verbunden. Folglich ist die Drehmomentsübertragung von dem zweiten
Zwischenzahnrad 64 über
die Einwegkupplung 66 auf die erste Zwischenwelle 44 gestattet,
aber es ist die Übertragung
aufgrund des Schlupfes in der Einwegkupplung 66 nicht von
der ersten Zwischenwelle 44 auf das zweite Zwischenzahnrad 64 gestattet.
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Das
erste Zwischenzahnrad 62, das dritte Zwischenzahnrad 68 und
das vierte Zwischenzahnrad 74 sind relativ zur ersten Zwischenwelle 44 frei drehbar.
Jede der Kupplung aus dritter, vierter und fünfter Kupplung 60, 70,
und 72 ist eine Hydraulikkolben-Mehrscheibennasskupplung,
die im Stand der Technik allgemein bekannt ist, und deren Beschreibung
wird daher hierin weg gelassen. An der zweiten Zwischenwelle 46 sind
eine sechste Kupplung 84, ein fünftes Zwischenzahnrad 86,
ein sechstes Zwischenzahnrad 88 eine selektive Kupplung 90 und
ein Rückwärtsantriebszahnrad 92 vorgesehen.
Diese Elemente 84, 86, 88, 90 und 92 sind
in dieser Reihenfolge in der Axialrichtung der zweiten Zwischenwelle 46 von
ihrem rechten Ende entsprechend der Darstellung in 2 angeordnet.
Das fünfte
Zwischenzahnrad 86 und das sechste Zwischenzahnrad 88 sind
relativ zu der zweiten Zwischenwelle 46 frei drehbar. Das
fünfte
Zwischenzahnrad 86 steht in Eingriff mit dem gemeinsamen
Zahnrad 50, und das sechste Zwischenzahnrad 88 steht
in Eingriff mit dem ersten Eingangszahnrad 52. Das Rückwärtsantriebszahnrad 92 steht
in Eingriff mit einem angetriebenen Freilaufzahnrad 102,
das mit einer Freilaufwelle 100, die drehbar vorgesehen
ist, fest verbunden ist. Das angetriebene Freilaufzahnrad 102 steht
in Eingriff mit dem zweiten Eingangszahnrad 58.
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Die
selektive Kupplung 90 ist axial verschiebbar an der zweiten
Zwischenwelle 46 vorgesehen. Wenn die selektive Kupplung 90 entsprechend
der Darstellung in 2 nach rechts bewegt wird, ist
das zweite Zwischenzahnrad 88 über die selektive Kupplung 90 mit
der zweiten Zwischenwelle 46 verbunden; wohingegen, wenn
die selektive Kupplung 90 entsprechend der Darstellung
in 2 nach links bewegt wird, das Rückwärtsantriebszahnrad 92 über die
selektive Kupplung 90 mit der zweiten Zwischenwelle 46 verbunden
ist. Die sechste Kupplung 84 ist eine Hydraulikkolben-Mehrscheibennasskupplung, die
im Stand der Technik allgemein bekannt ist, und deren Beschreibung
wird daher hierin weg gelassen.
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An
der Ausgangswelle 48 sind ein Endantriebszahnrad 94,
ein zweites Freilaufzahnrad 80, ein erstes Ausgangszahnrad 96 und
ein zweites Ausgangszahnrad 98 vorgesehen. Diese Elemente 94, 80, 96 und 98 sind
in dieser Reihenfolge in der Axialrichtung der Ausgangswelle 48 ausgehend
von ihrem rechten Ende, entsprechend der Darstellung in 2,
angeordnet. Das Endantriebszahnrad 94, das erste Ausgangszahnrad 96,
und das zweite Ausgangszahnrad 98 sind mit der Ausgangswelle 48 fest verbunden,
und das zweite Freilaufzahnrad 80 ist relativ zur Ausgangswelle 48 frei
drehbar. Das zweite Freilaufzahnrad 80 steht in Eingriff
mit dem gemeinsamen Zahnrad 50 und dem ersten Zwischenzahnrad 62.
Das erste Ausgangszahnrad 96 steht in Eingriff mit dem
ersten Eingangszahnrad 52 und dem dritten Zwischenzahnrad 68.
Das zweite Ausgangszahnrad 98 steht in Eingriff mit dem
zweiten Eingangszahnrad 58 und dem vierten Zwischenzahnrad 74.
Das Endantriebszahnrad 94 steht in Eingriff mit einem angetriebenen
Endzahnrad (nicht dargestellt).
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Mit
dem Bezugszeichen 76 ist ein erstes Freilaufzahnrad bezeichnet,
welches mit einer Freilaufwelle 77 fest verbunden ist,
die drehbar vorgesehen ist. Alternativ kann die Freilaufwelle 77 feststehend
sein, und das erste Freilaufzahnrad 76 kann relativ zur
Freilaufwelle 77 frei drehbar sein. Das erste Freilaufzahnrad 76 steht
in Eingriff mit dem gemeinsamen Zahnrad 50 und dem zweiten
Zwischenzahnrad 64. Eine erste Freilaufantriebsstrecke 78 zur
Bereitstellung niedrigerer Übersetzungsverhältnisse wird
durch das gemeinsames Zahnrad 50, das erste Freilaufzahnrad 76,
das zweite Zwischenzahnrad 64 und die Einwegkupplung 66 gebildet,
und eine zweite Freilaufantriebsstrecke 82 zur Bereitstellung
höherer Übersetzungsverhältnisse
wird durch das gemeinsame Zahnrad 50, das zweite Freilaufzahnrad 80,
das erste Zwischenzahnrad 62 und die erste Kupplung 60 gebildet.
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Der
Betrieb der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird nachfolgend
beschrieben. Wenn die dritte Kupplung 60 sich im entkuppelten
Zustand befindet, wird die Drehung der Eingangswelle 42 über die
erste Freilaufantriebsstrecke 78, die sich aus dem gemeinsamen
Zahnrad 50, dem ersten Freilaufzahnrad 76, dem
zweiten Zwischenzahnrad 64 und der Einwegkupplung 66 zusammensetzt,
auf die erste Zwischenwelle 44 übertragen. Folglich wird, wenn die
fünfte
Kupplung 72 eingekuppelt ist, die Drehung der ersten Zwischenwelle 44 über das
vierte Zwischenzahnrad 74 und das zweite Ausgangszahnrad 98 auf
die Ausgangswelle 48 übertragen,
und die Ausgangswelle 48 wird mit einer Drehgeschwindigkeit,
die einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt.
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Wenn
die fünfte
Kupplung 72 ausgekuppelt ist und die vierte Kupplung 70 eingekuppelt
ist, wird die Drehung der ersten Zwischenwelle 44 über das dritte
Zwischenzahnrad 68 und das erste Ausgangszahnrad 96 auf
die Ausgangswelle 48 übertragen, und
die Ausgangswelle 48 wird mit einer Drehgeschwindigkeit,
die einer zweiten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt. Wenn die dritte Kupplung 60 eingekuppelt
ist, wird die Drehung der Eingangswelle 42 über die
zweite Freilaufantriebsstrecke 82, die sich aus dem gemeinsamen
Zahnrad 50, dem zweiten Freilaufzahnrad 80, dem
ersten Zwischenzahnrad 62 und der dritten Kupplung 60 zusammensetzt,
auf die erste Zwischenwelle 44 übertragen.
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In
diesem Fall wird die erste Zwischenwelle 44 mit einer Geschwindigkeit,
die höher
als die Drehung über
die erste Freilaufantriebsstrecke 78 ist, in Drehung versetzt.
Folglich tritt Schlupf in der Einwegkupplung 66 auf und
die Hochgeschwindigkeitsdrehung der ersten Zwischenwelle 44 über die
zweite Freilaufantriebsstrecke 82 zeigt keine Wirkung auf die
erste Freilaufantriebsstrecke 78. Folglich wird, wenn die
fünfte
Kupplung 72 simultan mit der Einkuppelung der dritten Kupplung 60 eingekuppelt
ist, die Drehung der ersten Zwischenwelle 44 über das
vierte Zwischenzahnrad 74 und das zweite Ausgangszahnrad 98 auf
die Ausgangswelle 48 übertragen,
und die Ausgangswelle 48 wird mit einer Drehgeschwindigkeit,
die einer dritten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt.
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Andererseits
wird, wenn die vierte Kupplung 70 simultan mit der Einkuppelung
der dritten Kupplung 60 eingekuppelt ist, die Drehung der
ersten Zwischenwelle 44 über das dritte Zwischenzahnrad 68 und
das erste Ausgangszahnrad 96 auf die Ausgangswelle 48 übertragen,
und die Ausgangswelle 48 wird mit einer Drehgeschwindigkeit,
die einer vierten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt. Wenn die sechste Kupplung 84 eingekuppelt
ist und die selektive Kupplung 90 entsprechend der Darstellung
in 2 nach rechts bewegt wird, um das sechste Zwischenzahnrad 88 mit
der zweiten Zwischenwelle 46 zu verbinden, wird die Drehung
der Eingangswelle 42 über
das gemeinsame Zahnrad 50 und das fünfte Zwischenzahnrad 86 auf
die zweite Zwischenwelle 46 übertragen, und die Drehung
der zweiten Zwischenwelle 46 wird über die selektive Kupplung 90,
das sechste Zwischenzahnrad 88, das erste Eingangszahnrad 52 und
das erste Ausgangszahnrad 96 auf die Ausgangswelle 48 übertragen. Somit
wird die Ausgangswelle 48 mit einer Drehgeschwindigkeit,
die einer fünften
Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt.
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Wenn
die zweite Kupplung 56 eingekuppelt ist, wird die Drehung
der Eingangswelle 42 über
das zweite Eingangszahnrad 58 und das zweite Ausgangszahnrad 98 auf
die Ausgangswelle 48 übertragen,
und die Ausgangswelle 48 wird mit einer Drehgeschwindigkeit,
die einer sechsten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt. Abschließend wird, wenn die erste Kupplung 54 eingekuppelt
ist, die Drehung der Eingangswelle 42 über das erste Eingangszahnrad 52 und
das erste Ausgangszahnrad 96 auf die Ausgangswelle 48 übertragen,
und die Ausgangswelle 48 wird mit einer Drehgeschwindigkeit,
die der siebten Vorwärtsgeschwindigkeit
entspricht, in Drehung versetzt.
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In
Fall des Rückwärtsgangbetriebs
ist die sechste Kupplung 84 eingekuppelt und die selektive Kupplung 90 ist
entsprechend der Darstellung in 2 nach links
bewegt. Im Ergebnis wird die Drehung der Eingangswelle 42 über das
gemeinsame Zahnrad 50 und das fünfte Zwischenzahnrad 86 auf die
zweite Zwischenwelle 46 übertragen, und die Drehung
der zweiten Zwischenwelle 46 wird über die selektive Kupplung 90,
das Rückwärtsantriebszahnrad 92,
das rückwärts angetriebene
Zahnrad 102, das zweite Eingangszahnrad 58 und
das zweite Ausgangszahnrad 98 auf die Ausgangswelle 48 übertragen,
und die Ausgangswelle 48 wird in umgekehrte Richtung in
Drehung versetzt.
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Gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
ist es möglich,
ein Parallelachsen-Automatikgetriebe mit sieben Vorwärtsgängen durch
Verwendung von sechs Mehrscheibennasskupplungen bereitzustellen.
Somit kann die Anzahl der Mehrscheibennasskupplungen verringert
werden, um dadurch eine Vereinfachung eines Getriebeaufbaus und
die Verringerung der Axialgröße des Getriebes zu
erreichen. Da ferner die Einwegkupplung 66 preiswerter
als eine Mehrscheibennasskupplung ist, können die Kosten des Getriebes
gemäß dieser bevorzugten
Ausführungsform
im Vergleich mit einem Getriebe, das mehrere Mehrscheibennasskupplungen in
einer Anzahl, die der Anzahl der Schaltstufen (Vorwärtsgänge) entspricht,
aufweist, verringert werden.
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Es
sollte deutlich werden, dass die Beschreibung der zuvor in der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
erwähnten,
ersten bis siebten Vorwärtsgänge lediglich
der Veranschaulichung dient, und dass der erste bis siebte Vorwärtsgang über irgendeine
andere Getriebestrecke abhängig
von den Übersetzungsverhältnissen
der ersten Freilaufantriebsstrecke 78 und der zweiten Freilaufantriebsstrecke 82 bereitgestellt
werden können.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der zuvor beschriebenen
bevorzugten Ausführungsformen
beschränkt.
Der Umfang der Erfindung ist in den begleitenden Ansprüchen angegeben und
sämtliche Änderungen
und Abwandlungen, soweit sie in den Äquivalenzbereich des Umfangs
der Ansprüche
fallen, sollen daher von der Erfindung umfasst sein.