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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Automatikgetriebepumpenanordnung, deren Achse parallel zu und exzentrisch von einer Achse ist, um die ein Eingang angetrieben wird.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Bei einem Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug bietet eine Konfiguration mit einer außeraxialen Pumpe, bei der die Pumpenwelle exzentrisch von der Achse der den Pumpenrotor antreibenden Energiequelle ist, verbesserte Wirkungsgrade im Vergleich zu axialen Pumpen, bei denen die Kraftquelle und der Pumpenrotor axial ausgerichtet sind. Bei einem Getriebe für eine Heckantriebsanwendung wird jedoch üblicherweise ein großes Glockengehäuse für eine außeraxiale Pumpe benötigt, damit die Pumpe Teil eines vorderen Trägers (eines so genannten Stator-/Pumpenkörpers) sein kann.
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In der Industrie besteht Bedarf an einer Methode, die den Einbau einer außeraxialen Pumpe von der Unterseite des Getriebes in der Nähe des Ventilkörpers gestattet. Diese Position ermöglicht ein Warten der Pumpe ohne das Ausbauen des Getriebes aus dem Fahrzeug.
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KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine Automatikgetriebepumpenanordnung enthält ein Drehmomentwandlergehäuse und ein Ritzel, die sich um eine erste Achse drehen, ein mit dem Ritzel in Eingriff stehendes Zwischenrad, ein mit dem Zwischenrad in Eingriff stehendes Zahnrad, eine an dem Zahnrad befestigte Welle und einen an der Welle befestigten Pumpenrotor, der sich um eine von der ersten Achse versetzte zweite Achse dreht.
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Der Einbau der außeraxialen Pumpe erfolgt von der Unterseite des Getriebes, wodurch die Pumpe ohne das Ausbauen des Getriebes aus dem Fahrzeug gewartet werden kann.
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Durch den Einsatz eines Antriebsritzels, eines Zwischenrads und eines angetriebenen Zahnrads kann die Pumpe ventilkörperseitig montiert werden, wodurch eine einfachere Struktur für den Statorträger möglich wird. Zur Abschottung des vorderen Teils des Getriebes vom Glockengehäuse wird nur eine schlichte Blechabdeckung benötigt.
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Der Einbau wird vereinfacht, indem zur Übertragung von Motordrehmoment auf den Pumpenrotor keine Kette verwendet wird.
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Die außeraxiale Pumpe kann von der Unterseite des Getriebes in der Nähe des Ventilkörpers eingebaut werden. Diese Position ermöglicht ein Warten der Pumpe ohne das Ausbauen des Getriebes aus dem Fahrzeug.
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Der Anwendungsumfang der bevorzugten Ausführungsform geht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen hervor. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezielle Beispiele zwar bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, aber nur der Veranschaulichung dienen. Verschiedene Änderungen und Modifikationen an den beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen werden für den Fachmann offensichtlich.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung verständlicher; in den Zeichnungen zeigen:
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1 ein Schemadiagramm der kinematischen Anordnung eines Automatikgetriebes für ein Kraftfahrzeug;
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2 eine Querschnittseitenansicht eines Längszwischenabschnitts der kinematischen Anordnung von 1, die ein Kupplungsgehäuse zeigt;
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3 eine Querschnittseitenansicht eines vorderen Längsabschnitts der kinematischen Anordnung von 1, die eine Bremsanordnung zeigt;
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4 eine Querschnittseitenansicht eines Längsabschnitts der kinematischen Anordnung von 1, die hydraulische Durchgänge zeigt;
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5 eine Querschnittendansicht im Pumpenträger, die hydraulische Durchgänge zeigt; und
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6 eine Querschnittseitenansicht eines Längsabschnitts der kinematischen Anordnung von 1, die hydraulische Durchgänge zeigt, die die hintere Kupplung versorgen.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die Anordnung 10 von 1 enthält einen Eingang 12; einen Ausgang 14; eine Zwischenwelle 16; einen ersten Planetenradsatz 20 mit einem ersten Sonnenrad 22, einem ersten Hohlrad 24, einem ersten Träger 26; und einen Satz von Planetenrädern 30, die an dem Träger 26 gelagert sind und sich in ständigem Kämmeingriff mit dem Sonnenrad 22 und dem Hohlrad 24 befinden.
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Ein zweiter Planetenradsatz 32 enthält ein mit dem Sonnenrad 22 fest gekoppeltes zweites Sonnenrad 34; ein zweites Hohlrad 36; einen mit dem Eingang 12 fest gekoppelten zweiten Träger 38 und einen Satz von Planetenrädern 40, die an dem Träger 38 gelagert sind und sich in ständigem Kämmeingriff mit dem Sonnenrad 34 und dem Hohlrad 36 befinden.
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Ein dritter Planetenradsatz 42 enthält ein mit dem Hohlrad 36 fest gekoppeltes drittes Sonnenrad 44; ein drittes Hohlrad 46; einen dritten Träger 48 und einen Satz von Planetenrädern 50, die an dem Träger 48 gelagert sind und sich in ständigem Kämmeingriff mit dem Sonnenrad 44 und dem Hohlrad 46 befinden.
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Ein vierter Planetenradsatz 52 enthält ein mit dem Hohlrad 46 fest gekoppeltes viertes Sonnenrad 54; ein durch einen Mantel 58 mit dem Träger 26 fest gekoppeltes viertes Hohlrad 56; einen mit dem Ausgang 14 fest gekoppelten vierten Träger 60 und einen Satz von Planetenrädern 62, die an dem Träger 60 gelagert sind und sich in ständigem Kämmeingriff mit dem Sonnenrad 54 und dem Hohlrad 56 befinden.
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Eine erste Bremse 64 hält das Hohlrad 24 wahlweise gegen Drehung fest.
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Eine zweite Bremse 66 hält die Sonnenräder 22, 34 wahlweise gegen Drehung am Getriebegehäuse 124 fest.
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Eine erste Kupplung 68 koppelt das Hohlrad 36 wahlweise mit einem Kupplungsgehäuse 70.
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Eine zweite Kupplung 72 koppelt den Träger 48 wahlweise mit dem Kupplungsgehäuse 70.
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Eine dritte Kupplung 74 koppelt das Hohlrad 46 und das Sonnenrad 54 wahlweise mit dem Eingang 12.
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Eine vierte Kupplung 76 koppelt den Mantel 58 wahlweise mit dem Kupplungsgehäuse 70.
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2 zeigt, dass der Träger 26 an dem Mantel 58 befestigt ist.
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Das Kupplungsgehäuse 70 enthält einen axialen Arm 82, der mit einer inneren Keilverzahnung ausgebildet ist, an der eine Außenverzahnung an den Abstandsplatten 84 der Kupplung 68 zur Drehung mit dem Kupplungsgehäuse 70 fest angebracht ist. Die Reibplatten der Kupplung 68 sind durch Keilverzahnung mit einer äußeren Keilverzahnung, die an einem mit dem Hohlrad 36 ausgebildeten Ring 84 ausgebildet ist, verbunden.
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Die Zwischenwelle 16, die sich entlang einer Achse 86 auf der radialen Außenseite des Eingangs 12 erstreckt, ist am Ring 85 befestigt, wobei ein Sicherungsring 88 die Verbindung vervollständigt. Das Kupplungsgehäuse 70 ist durch axial beabstandete Buchsen 90, 92 auf der radialen Außenfläche der Zwischenwelle 16 gestützt.
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Das Kupplungsgehäuse 70 enthält einen anderen axialen Arm 94, der mit einer äußeren Keilverzahnung ausgebildet ist, an der eine Innenverzahnung an den Abstandsplatten 96 der Kupplung 76 zur Drehung mit dem Kupplungsgehäuse 70 fest angebracht ist. Die Reibplatten der Kupplung 76 sind durch Keilverzahnung mit einer inneren Keilverzahnung, die an einem Mantel 58 ausgebildet ist, verbunden.
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Die Außenverzahnung 98 an den Abstandsplatten der Kupplung 72 greift in die am Arm 94 des Kupplungsgehäuses 70 ausgebildete innere Keilverzahnung ein. Die Reibplatten der Kupplung 72 sind durch Keilverzahnung mit einer äußeren Keilverzahnung, die am Träger 48 ausgebildet ist, verbunden.
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Vier Zufuhrkreise befinden sich zwischen den Buchsen 90, 92 und sind in der Nabe 100 des Kupplungsgehäuses 70 ausgebildet. Eine einzige Ausgleichsölzufuhr versorgt die Druckausgleichsvolumen 102, 104, 106 der Kupplungen 68, 72, 76 mit Automatikgetriebefluid (ATF – Automatic Transmission Fluid). Ausgleichsdämme 103, 105, 107 dichten die Druckausgleichsvolumen 102, 104, 106 an den Kolben 110, 112, 114 der Kupplungen 68, 72, 76 ab.
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Jeder der Servozylinder 69, 73, 77 der Kupplungen 68, 72, 76 wird durch in dem Kupplungsgehäuse 70 ausgebildete individuelle Kreise mit Betätigungsdruck versorgt. Wenn kein Betätigungsdruck an die Kupplungen 68, 72, 76 angelegt wird, hat das Kupplungsgehäuse 70 keine feste Verbindung mit irgendeiner anderen Komponente der Anordnung 10.
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3 zeigt einen Pumpenträger 120, der durch Bolzen 122 am Getriebegehäuse 124 befestigt ist und die Eingangswelle 12 an einer Buchse 126 lagert. Eine Nabe 128 für die Bremsen 64, 66 enthält einen radialen Arm 130, der am Pumpenträger befestigt ist, und einen axialen Arm, der mit einer äußeren und einer inneren axialen Keilverzahnung, an denen die Abstandsplatten der Bremse bzw. der Kupplung befestigt sind, ausgebildet ist.
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Die Reibscheiben 132 der Bremse 66 sind mit einer äußeren axialen Keilverzahnung verbunden, die an einer Scheibe 134 ausgebildet ist, die durch die Zwischenwelle 18 an den Sonnenrädern 22, 34 befestigt ist. Die Reibscheiben 136 der Bremse 64 sind mit einer inneren axialen Keilverzahnung verbunden, die an einer Scheibe 138 ausgebildet ist, die am Hohlrad 24 befestigt ist und zwischen zwei Axiallagern 140 gelagert ist, die sich am Träger 26 befinden.
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Die Planetenräder 30 des Zahnradsatzes 20 sind zur Drehung auf einer Ritzelwelle 142 gelagert, die auf dem Träger 26 gelagert ist.
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Der Pumpenträger 120 ist mit einem ersten Zylinder 144 ausgebildet, der einen Kolben 146 enthält, der sich durch Öffnungen 148 in Kontakt mit einer der Abstandsplatten der Bremse 64 erstreckt. Bremsbetätigungsdruck wird durch Durchgänge 150, 151 zum Zylinder 144 geführt. Die Öffnungen 148 im radialen Nabenarm 130 gestatten es einem Monteur der Bremsnabenanordnung, beim Ausrichten der Reibscheiben 136 zur Scheibe 138 durch den Arm hindurchzusehen.
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Der Pumpenträger 120 ist auch mit einem zweiten Zylinder 154 ausgebildet, der einen Kolben 156 enthält, der eine der Abstandsplatten der Bremse 66 berührt. Der Bremsbetätigungsdruck wird durch den Durchgang 158 zum zweiten Zylinder 154 geführt.
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Der radiale Arm 130 der Bremsnabe 128 ist so am Getriebegehäuse 124 befestigt, dass der Arm einen axialen Anschlag 152 berührt, der die Axialverschiebung des Arms begrenzt und eine axiale Reaktionskraft zur an die Platten der Bremse 64 angelegten Kraft des Kolbens 146 und zur an die Platten der Bremse 66 angelegten Kraft des Kolbens 156 bereitstellt.
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4 zeigt ein Drehmomentwandlerpumpenradgehäuse 160, das mit einer Motorwelle oder einer anderen Energiequelle antriebsverbunden ist. Ein Ritzel 164 ist mit dem Pumpenradgehäuse 160 antriebsverbunden. Ein Zwischenrad 166, das auf einem Lager 168 gelagert ist und mit dem Zwischenrad kämmend eingreift, wird durch das Pumpenradgehäuse 160 um die Achse einer Welle 170 drehangetrieben. Ein Zahnrad 172, das mit dem Zwischenrad 166 kämmend eingreift, ist über eine Keilverzahnung mit einer Rotorwelle 174 verbunden, die sich um eine Achse 176 dreht.
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Der Rotor 178 einer Verstellpumpe 180, der an der Rotorwelle 174 befestigt ist, saugt Automatikgetriebefluid (ATF) von einem Ölsumpf 182 über einen sich in dem Sumpf befindenden Filter 184 in den Pumpeneinlass. Aus dem Auslass der Pumpe 180 austretendes ATF fließt dann nacheinander durch den Durchgang 186, einen hydraulischen Steuerkörper 188, eine Reihe von Ölzufuhrpfaden 190 und eine Reihe von gebohrten Ölzufuhrlöchern 192. Die Ölzufuhrlöcher 192 sind im Getriebegehäuse 124 ausgebildet.
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Der Pumpenträger 120 ist mit zur Achse 86 im Pumpenträger 120 ausgerichteten gebohrten Ölzufuhrpfaden ausgebildet. Jeder Ölzufuhrpfad verbindet eines der gebohrten Ölzufuhrlöcher 192 mit einem entsprechendem Ölzufuhrkanal 194. Gebohrte Löcher in einem Statorträger 196 verbinden jeden der Kanäle 194 mit der Eingangswelle 12 und mit einem sich im Gehäuse 160 befindenden Drehmomentwandler 198.
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Eine die Pumpe 180, den Rotor 178, die Welle 174, das Zahnrad 172 und das Zwischenrad 166 enthaltende Pumpenunteranordnung wird von unterhalb der Getriebeanordnung 10 eingebaut, wobei das Zwischenrad 166 mit dem Zahnrad 172 kämmend eingreift. Die Unteranordnung wird angehoben, so dass das Zwischenrad 166 mit dem Ritzel 164 in Eingriff gelangt. Die Pumpenunteranordnung wird dann durch Bolzen 240, 242 am Getriebegehäuse 124 befestigt.
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Der Filter 184 wird direkt in die Pumpe 180 eingepasst.
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Die Pumpe 180 wird direkt mit dem Steuerventilkörper 188 zusammengefügt, wobei eine Dichtung verwendet wird, um den Toleranzspalt zwischen dem Ventilkörper und der Pumpe zu überbrücken.
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Zur Abschottung der Vorderseite der Getriebeanordnung 10 vom Glockengehäuse 246, das den Drehmomentwandler 198 umschließt, ist eine gestanzte Blechabdeckung 244 erforderlich.
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Im Betrieb treibt der Fahrzeugmotor das Drehmomentwandlergehäuse 160 an, das mit dem Ritzel 164 antriebsverbunden ist. Das Zwischenrad 166 wird durch das Ritzel 164 angetrieben; das Zahnrad 172 wird von dem Zwischenrad angetrieben; die Welle 174 wird durch das Zahnrad angetrieben und der Pumpenrotor 178 wird durch die Welle angetrieben. Das Drehmomentwandlergehäuse 160 dreht sich im Wesentlichen in Ausrichtung auf die Achse 86, während sich der Pumpenrotor um die Achse 176 dreht, die von der Achse 86 radial versetzt ist.
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6 ist eine Querschnittseitenansicht eines hinteren Abschnitts der kinematischen Anordnung von 1, die hydraulische Durchgänge zeigt, die die Kupplung 74 mit Schmiermittel und Kupplungsbetätigungsdruck versorgen. Ein Durchgang 248 führt Fluid vom Steuerkörper 188 durch den Ölsumpf 182 und das Getriebegehäuse 124 zu einem in der Ausgangswelle 14 ausgebildeten radialen Durchgang 250. Entsprechend ausgerichtete und verbundene axiale Durchgänge 252, 254 in der Ausgangswelle 14 bzw. der Eingangswelle 12 verbinden hydraulisch den Durchgang 250 und den radialen Durchgang 256, der den Kupplungsbetätigungsdruck zum Zylinder 258 des Servos, der die Kupplung 74 betätigt, führt.
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Derselbe Schmiermitteldurchgang 262 in der Eingangswelle 12, der Schmiermittel zu den Kupplungen 68, 72, 76 führt, führt auch ATF-Schmiermittel zur Kupplung 74 von der Schmiermittelquelle im Steuerkörper 188. Der axiale Durchgang 262 in der Eingangswelle 12 ist mit einem radialen Durchgang 264 hydraulisch verbunden, der Schmiermittel zum Ausgleichsvolumen 266 der Kupplung 74 führt.
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Die bevorzugte Ausführungsform ist gemäß den Vorschriften der Patentbestimmungen beschrieben worden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die alternativen Ausführungsformen auch auf andere Weise durchgeführt werden können, als speziell dargestellt und beschrieben wurde.
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Es ist allgemein beschrieben:
- A Automatikgetriebepumpenanordnung, die Folgendes umfasst: ein Drehmomentwandlergehäuse und ein Ritzel, die sich um eine erste Achse drehen; ein mit dem Ritzel in Eingriff stehendes Zwischenrad; ein mit dem Zwischenrad in Eingriff stehendes Zahnrad; eine an dem Zahnrad befestigte Welle; einen an der Welle befestigten Pumpenrotor, der sich um eine von der ersten Achse versetzte zweite Achse dreht.
- B. Pumpenanordnung nach A, wobei das Zwischenrad an einer zweiten Welle befestigt ist, die an einem Pumpenträger befestigt ist, der an einem Getriebegehäuse befestigt ist.
- C. Pumpenanordnung nach A oder B, die ferner eine Pumpenabdeckung umfasst, die sich an einer Vorderseite der Pumpe befindet und an einem Glockengehäuse befestigt ist, das an dem Getriebegehäuse befestigt ist.
- D. Pumpenanordnung nach einem von A bis C, wobei die Pumpenabdeckung aus Blech gefertigt ist und eine Vorderseite des Getriebegehäuses schließt.
- E. Pumpenanordnung nach einem von A bis D, die ferner Bolzen umfasst, die die Pumpe an einem Getriebegehäuse befestigen.
- F. Pumpenanordnung nach einem von A bis E, wobei sich die Pumpe in einem Sumpf befindet, der an einem Getriebegehäuse befestigt ist.
- G. Pumpenanordnung nach einem von A bis F, wobei sich das Zahnrad, die Welle und die Pumpe in einem an einem Getriebegehäuse befestigten Sumpf befinden.
- H. Automatikgetriebepumpenanordnung, die Folgendes umfasst: ein Ritzel, das mit einer Energiequelle antriebsverbunden ist und zum Drehen um eine erste Achse gelagert ist; ein mit dem Ritzel in Eingriff stehendes Zwischenrad; ein mit dem Zwischenrad in Eingriff stehendes Zahnrad; eine Welle, die sich um eine von der ersten Achse versetzte zweite Achse dreht und an dem Zahnrad befestigt ist; einen an der Welle befestigten Pumpenrotor.
- I. Pumpenanordnung nach H, wobei das Zwischenrad auf einer zweiten Welle gelagert ist, die an einem Pumpenträger befestigt ist, der an einem Getriebegehäuse befestigt ist.
- J. Pumpenanordnung nach H oder I, die ferner eine Pumpenabdeckung umfasst, die sich an einer Vorderseite der Pumpe befindet und an einem Glockengehäuse befestigt ist, das an dem Getriebegehäuse befestigt ist.
- K. Pumpenanordnung nach einem von H bis J, wobei die Pumpenabdeckung aus Blech gefertigt ist und eine Vorderseite des Getriebegehäuses schließt.
- L. Pumpenanordnung nach einem von H bis K, die ferner Bolzen umfasst, die die Pumpe an einem Getriebegehäuse befestigen.
- M. Pumpenanordnung nach einem von H bis L, wobei sich die Pumpe in einem Sumpf befindet, der an einem Getriebegehäuse befestigt ist.
- N. Pumpenanordnung nach einem von H bis M, wobei sich das Zahnrad, die Welle und die Pumpe in einem an einem Getriebegehäuse befestigten Sumpf befinden.
