DE102013221299A1

DE102013221299A1 - Getriebebremsnabe

Info

Publication number: DE102013221299A1
Application number: DE201310221299
Authority: DE
Inventors: Jeffrey E. Maurer
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2014-04-24
Also published as: CN103899682A; CN103899682B; US9103389B2; US20140113763A1

Abstract

Eine Bremsanordnung enthält eine erste und eine zweite Bremse, einen Zahnradsatz, der ein erstes und ein zweites Element enthält, eine Nabe, die gegen Drehung gesichert ist, wobei die erste Bremse selektiv eine Verbindung zwischen der Nabe und dem ersten Element herstellt und die zweite Bremse selektiv eine Verbindung zwischen der Nabe und dem zweiten Element herstellt, und eine Halterung, die an einem Getriebegehäuse und der Nabe befestigt ist, wobei die Halterung mit Bremsbetätigungskreisen ausgebildet ist, wobei jeder Kreis einer der Bremsen entspricht.

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein eine Automatikgetriebe-Bremsnabe, welche die hydraulische Gegenkraft infolge von Rotation bei offener Bremse reduziert und Keilverzahnungen des Getriebegehäuses unnötig macht.
In einem hydraulisch betätigten Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug erzeugen Getriebebremsen hohe Schleppverluste, welche sich nachteilig auf die Kraftstoffwirtschaftlichkeit auswirken.
Wenn die Trennplatten der Bremse durch Keilverzahnungsverbindung direkt mit dem Getriebegehäuse verbunden sind, ist es schwierig, die Automatikgetriebeflüssigkeit in dem Gehäuse abzuführen, was zu hohen Schleppverlusten führt. Wenn die Trennplatten der Bremse durch Keilverzahnungsverbindung direkt mit dem Getriebegehäuse verbunden sind, muss der Einbau der Trennplatten und Reibplatten als eine fertige Baugruppe vorgenommen werden, anstatt als eine Unterbaugruppe, was zu bevorzugen ist.
Das Ausbilden von Keilverzahnungszähnen in dem Getriebegehäuse, welche in Keilverzahnungszähne auf den Trennplatten der Bremse eingreifen, kann eine teure maschinelle Bearbeitung erfordern und erzeugt übermäßige, unerwünschte Abfälle.
Eine Bremsanordnung enthält eine erste und eine zweite Bremse, einen Zahnradsatz, der ein erstes und ein zweites Element enthält, eine Nabe, die gegen Drehung gesichert ist, wobei die erste Bremse selektiv eine Verbindung zwischen der Nabe und dem ersten Element herstellt und die zweite Bremse selektiv eine Verbindung zwischen der Nabe und dem zweiten Element herstellt, und eine Halterung, die an einem Getriebegehäuse und der Nabe befestigt ist, wobei die Halterung mit Bremsbetätigungskreisen ausgebildet ist, wobei jeder Kreis einer der Bremsen entspricht.
Diese Bremsnabe macht die Herstellung von Keilverzahnungszähnen in dem Getriebegehäuse durch maschinelle Bearbeitung unnötig und verringert die hydraulische Gegenkraft infolge von Rotation bei offener Kupplung.
Ausnehmungen in der Nabe ermöglichen, dass sich der Bremskolben durch die Ausnehmungen hindurchbewegt, und sind außerdem genügend groß, so dass der Monteur die Keilverzahnungen der Bremse sehen kann, während er das Kupplungspaket einbaut.
Die Bremsnabe ist an die Pumpenhalterung anstatt an das Gehäuse angelascht, um eine Drehung zu verhindern, wodurch ermöglicht wird, dass sich der rotierende Bremszylinder außerhalb des Kupplungspakets befindet und ein großes Spiel zum Abführen von Öl aus dem Kupplungspaket gewährleistet wird. Das Öl kann schnell aus dem offenen Kupplungspaket abgeführt werden, wodurch Schleppverluste verringert werden.
Der Anwendbarkeitsbereich der bevorzugten Ausführungsform wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die speziellen Beispiele, auch wenn sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur zur Veranschaulichung dargelegt werden. Verschiedene Änderungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele sind für den Fachmann offensichtlich.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei:
1 eine schematische Darstellung ist, die eine Seitenansicht der Kinematikanordnung für ein Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug zeigt;
2 eine Schnittansicht der Kinematikanordnung von 1 ist; und
3 eine Schnittansicht der Kinematikanordnung von 1 ist, die eine Bremsnabe zeigt.
Die Anordnung 10 von 1 enthält einen Eingang 12, einen Ausgang 14, eine Zwischenwelle 16 und einen ersten Planetenradsatz 20, der ein erstes Sonnenrad 22, ein erstes Hohlrad 24, einen ersten Träger 26 und einen Satz Planetenritzel 30, die auf dem Träger 26 gelagert sind und sich in kontinuierlich kämmendem Eingriff mit dem Sonnenrad 22 und dem Hohlrad 24 befinden, aufweist.
Ein zweiter Planetenradsatz 32 enthält ein zweites Sonnenrad 34, das mit dem Sonnenrad 22 fest gekoppelt ist, ein zweites Hohlrad 36, einen zweiten Träger 38, der mit dem Eingang 12 fest gekoppelt ist, und einen Satz Planetenritzel 40, die auf dem Träger 38 gelagert sind und sich in kontinuierlich kämmendem Eingriff mit dem Sonnenrad 34 und dem Hohlrad 36 befinden.
Ein dritter Planetenradsatz 42 enthält ein drittes Sonnenrad 44, das mit dem Hohlrad 36 fest gekoppelt ist, ein drittes Hohlrad 46, einen dritten Träger 48 und einen Satz Planetenritzel 50, die auf dem Träger 48 gelagert sind und sich in kontinuierlich kämmendem Eingriff mit dem Sonnenrad 44 und dem Hohlrad 46 befinden.
Ein vierter Planetenradsatz 52 enthält ein viertes Sonnenrad 54, das mit dem Hohlrad 46 fest gekoppelt ist, ein viertes Hohlrad 56, das durch einen Mantel 58 mit dem Träger 26 gekoppelt ist, einen vierten Träger 60, der mit dem Ausgang 14 fest gekoppelt ist, und einen Satz Planetenräder 62, die auf dem Träger 60 gelagert sind und sich in kontinuierlich kämmendem Eingriff mit dem Sonnenrad 54 und dem Hohlrad 56 befinden.
Eine erste Bremse 64 sichert das Hohlrad 24 selektiv gegen Drehung.
Eine zweite Bremse 66 sichert die Sonnenräder 22, 34 selektiv gegen Drehung an dem Getriebegehäuse 124.
Eine erste Kupplung 68 koppelt des Hohlrad 36 selektiv mit einem Kupplungsgehäuse 70 Drehung auch an dem Getriebegehäuse 124.
Eine zweite Kupplung 72 koppelt den Träger 48 selektiv mit einem Kupplungsgehäuse 70.
Eine dritte Kupplung 74 koppelt das Hohlrad 46 und das Sonnenrad 54 selektiv mit dem Eingang 12.
Eine vierte Kupplung 76 koppelt den Mantel 58 selektiv mit dem Kupplungsgehäuse 70.
2 zeigt, dass der Träger 38 an dem Trommelmantel 58 befestigt ist. Das Kupplungsgehäuse 70 weist einen axialen Arm 82 auf, der mit inneren Keilverzahnungszähnen ausgebildet ist, an welchen äußere Zähne auf den Distanzplatten 84 der Kupplung 68 zur Drehung mit dem Kupplungsgehäuse 70 befestigt sind. Die Reibplatten der Kupplung 68 sind durch Keilverzahnungsverbindung mit äußeren Keilverzahnungszähnen verbunden, die auf einem Ring 85 ausgebildet sind, welcher an das Hohlrad 36 angeformt ist.
Die Zwischenwelle 16, welche sich entlang einer Achse 86 auf der radial äußeren Seite des Eingangs 12 erstreckt, ist an dem Ring 84 befestigt, wobei ein Sicherungsring 88 die Verbindung vervollständigt. Das Kupplungsgehäuse 70 wird durch axial beabstandete Buchsen 90, 92 auf der radial äußeren Fläche der Zwischenwelle 16 abgestützt.
Das Kupplungsgehäuse 70 weist einen weiteren axialen Arm 94 auf, der mit äußeren Keilverzahnungszähnen ausgebildet ist, an welchen innere Zähne auf den Distanzplatten 96 der Kupplung 76 zur Drehung mit dem Kupplungsgehäuse 70 befestigt sind. Die Reibplatten der Kupplung 76 sind durch Keilverzahnungsverbindung mit inneren Keilverzahnungszähnen verbunden, die auf dem Mantel 58 ausgebildet sind.
Äußere Zähne 98 auf den Distanzplatten der Kupplung 72 stehen mit inneren Keilverzahnungszähnen in Eingriff, die auf dem Arm 94 des Kupplungsgehäuses 70 ausgebildet sind. Die Reibplatten der Kupplung 72 sind durch Keilverzahnungsverbindung mit äußeren Keilverzahnungszähnen verbunden, die auf dem Träger 48 ausgebildet sind.
Vier Speisekreise sind zwischen den Buchsen 90, 92 angeordnet und in der Nabe 100 des Kupplungsgehäuses 70 ausgebildet. Eine einzige Ausgleichsölzuführung führt den Druckausgleichsvolumina 102, 104, 106 der Kupplungen 68, 72, 76 Automatikgetriebeflüssigkeit (Automatic Transmission Fluid, ATF) zu. Ausgleichsdämme 103, 105, 107 dichten die Druckausgleichsvolumina 102, 104, 106 an den Kolben 110, 112, 114 der Kupplungen 68, 72, 76 ab.
Jeder der Servozylinder 69, 73, 77 der Kupplungen 68, 72, 76 wird durch individuelle Kreise, die in dem Kupplungsgehäuse 70 ausgebildet sind, mit einem Betätigungsdruck beaufschlagt. Wenn die Kupplungen 68, 72, 76 mit keinem Betätigungsdruck beaufschlagt sind, hat das Kupplungsgehäuse 70 keine feste Verbindung mit irgendeiner anderen Komponente der Anordnung 10.
3 zeigt eine Pumpenhalterung 120, die durch Bolzen 122 an dem Getriebegehäuse 124 befestigt ist und die Eingangswelle 12 auf einer Buchse 126 abstützt. Eine Nabe 128 für Bremsen 64, 66 weist einen radialen Arm 130 auf, der an der Pumpenhalterung befestigt ist, und einen axialen Arm, der mit einer äußeren und einer inneren axialen Keilverzahnung ausgebildet ist, an welchen Distanzplatten der Bremse bzw. der Kupplung befestigt sind.
Die Reibscheiben 132 der Bremse 66 sind mit äußeren, axialen Keilverzahnungszähnen verbunden, die auf einer Scheibe 134 ausgebildet sind, welche an den Sonnenrädern 22, 34 über eine Zwischenwelle 18 verbunden sind. Die Reibscheiben 136 der Bremse 64 sind mit inneren, axialen Keilverzahnungszähnen verbunden, die auf einer Scheibe 138 ausgebildet sind, welche an dem Hohlrad 24 befestigt ist und zwischen zwei Axiallagern 140 gelagert ist, die auf dem Träger 26 angeordnet sind.
Die Planetenritzel 30 des Zahnradsatzes 20 sind auf einer Ritzelwelle 142, welche auf dem Träger 26 gelagert ist, drehbar gelagert.
Die Pumpenhalterung 120 ist mit einem ersten Zylinder 144 ausgebildet, der einen Kolben 146 enthält, welcher sich durch Öffnungen 148 hindurch bis zum Kontakt mit einer der Distanzplatten der Bremse 64 erstreckt. Der Bremsbetätigungsdruck wird über Durchlässe 150, 151 zu dem Zylinder 144 übertragen. Die Öffnungen 148 in dem radialen Arm 130 der Nabe ermöglichen einem Monteur der Bremsnabenbaugruppe, durch den Arm zu sehen, während er die Reibplatten 136 bezüglich der Scheibe 138 ausrichtet.
Die Pumpenhalterung 120 ist außerdem mit einem zweiten Zylinder 154 ausgebildet, der einen Kolben 156 enthält, welcher eine der Distanzplatten der Bremse 66 berührt. Der Bremsbetätigungsdruck wird über einen Durchlass 158 zu dem zweiten Zylinder 154 übertragen.
Der radiale Arm 130 der Bremsnabe 128 ist an dem Getriebegehäuse 124 derart befestigt, dass der Arm einen axialen Anschlag 152 berührt, welcher die axiale Verschiebung des Arms begrenzt und eine axiale Reaktionskraft zu der Kraft des Kolbens 146, die auf die Platten der Bremse 64 ausgeübt wird, und der Kraft des Kolbens 156, die auf die Platten der Bremse 66 ausgeübt wird, erzeugt.
Gemäß den Bestimmungen der Patentstatuten wurde die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch anzumerken, dass die alternativen Ausführungsformen auf andere Weise realisiert werden können, als hier konkret veranschaulicht und beschrieben wurde.

Claims

Bremsanordnung, welche umfasst: eine erste und eine zweite Bremse; einen Zahnradsatz, der ein erstes und ein zweites Element enthält; eine Nabe, die gegen Drehung gesichert ist, wobei die erste Bremse selektiv eine Verbindung zwischen der Nabe und dem ersten Element herstellt und die zweite Bremse selektiv eine Verbindung zwischen der Nabe und dem zweiten Element herstellt; eine Halterung, die an einem Getriebegehäuse und der Nabe befestigt ist, wobei die Halterung mit Bremsbetätigungskreisen ausgebildet ist, wobei jeder Kreis einer der Bremsen entspricht.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, wobei das erste Element ein Hohlrad des Zahnradsatzes ist und das zweite Element ein Sonnenrad des Zahnradsatzes ist.
Bremsanordnung nach Anspruch 2, welche ferner eine Scheibe umfasst, die an dem ersten Element befestigt ist und an welcher zweite Platten der ersten Bremse angreifen.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Nabe erste Keilverzahnungszähne aufweist, in welche erste Platten der ersten Bremse eingreifen.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Nabe zweite Keilverzahnungszähne aufweist, in welche erste Platten der zweiten Bremse eingreifen.
Bremsanordnung nach Anspruch 5, welche ferner umfasst: eine zweite Scheibe, die an dem zweiten Element befestigt ist und an welcher zweite Platten der zweiten Bremse angreifen.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Bremse ferner umfasst: einen in der Halterung angeordneten Zylinder, der mit einem der Bremsbetätigungskreise kommuniziert; einen Kolben, der in dem Zylinder angeordnet ist und sich durch eine Öffnung durch die Nabe hindurch und bis zum Kontakt mit einer Platte der ersten Bremse erstreckt.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Nabe durch Kontakt mit einer Fläche des Getriebegehäuses gegen axiale Verschiebung gesichert ist.
Bremsanordnung, welche umfasst: eine erste und eine zweite Bremse, wobei jede Bremse erste und zweite Platten aufweist; eine Halterung, die gegen Drehung gesichert ist und mit Bremsbetätigungskreisen ausgebildet ist, wobei jeder Kreis mit einer der Bremsen kommuniziert; eine Nabe, die einen ersten Arm aufweist, der an der Halterung befestigt ist, und einen zweiten Arm, der an den ersten Platten der Bremsen angreift; eine erste und eine zweite Scheibe, wobei sich jede Scheibe mit den zweiten Platten einer der Bremsen in Eingriff befindet.
Bremsanordnung nach Anspruch 9, wobei sich die erste Scheibe mit einem ersten Zahnradsatzelement in Eingriff befindet und sich die zweite Scheibe mit einem zweiten Zahnradsatzelement in Eingriff befindet.