DE102016008641A1

DE102016008641A1 - Automatikgetriebe und Herstellungsverfahren hierfür

Info

Publication number: DE102016008641A1
Application number: DE102016008641.6A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Uesugi; Kazuhiko Ueda; Shinya Kamada; Shotaro Nagai; Koshiro SAJI
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2036-07-16
Also published as: US20170023130A1; US10302191B2; DE102016008641B4

Abstract

Bereitgestellt wird ein Getriebe, das beinhaltet: ein Getriebegehäuse, das einen Getriebemechanismus aufnimmt, eine Hydrauliksteuerung bzw. Regelung, die einen Ventilkörper und ein Ventil zum Steuern bzw. Regeln des Getriebemechanismus aufweist, wobei der Ventilkörper mit einem Ventileinführungsloch, in das das Ventil eingeführt ist, und einem Ölweg, der mit dem Ventileinführungsloch verbunden ist, ausgebildet ist, und einen Ölvorrat zum Bevorraten von Öl. Wenigstens eines von dem Ventilkörper und dem Ölvorrat ist integral mit dem Getriebegehäuse ausgebildet.

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe und insbesondere ein Automatikgetriebe für ein Fahrzeug, das eine Hydrauliksteuerung bzw. Regelung aufweist, sowie ein Verfahren zum Herstellen des (Automatik-)Getriebes.
Im Allgemeinen beinhalten an Fahrzeugen montierte Automatikgetriebe einen Getriebemechanismus, der beispielsweise einen Hydraulikbetätiger eines Reibungseingriffselementes aufweist, ein Getriebegehäuse, das den Getriebemechanismus aufnimmt, eine Hydrauliksteuerung bzw. Regelung beispielsweise zum Steuern bzw. Regeln der Einleitung und Abgabe eines Öldrucks in den Hydraulikbetätiger und aus diesem, der Zuleitung von Schmieröl zu verschiedenen Teilen innerhalb des Getriebegehäuses und der Zuleitung von Öl zu einem Drehmomentwandler.
Die Hydrauliksteuerung bzw. Regelung eines derartigen Automatikgetriebes verfügt üblicherweise über Ventileinführungslöcher, in die Magnetventile (solenoid valves) und Schieberventile (spool valves), die eine Hydrauliksteuer- bzw. Regelschaltung bilden, eingeführt sind, sowie einen Ventilkörper, der mit Ölwegen ausgebildet ist, die mit den Ventileinführungslöchern verbunden sind.
Wie die Druckschrift JP2013-253653A offenbart, wird ein Ventilkörper einer Hydrauliksteuerung bzw. Regelung üblicherweise dadurch gebildet, dass eine Mehrzahl von Schichten von Ventilkörperstrukturierungselementen aufeinander gestapelt wird, wobei eine Trennplatte zwischen zusammengehörigen Oberflächen von benachbarten Schichten eingeschlossen wird, und diese mit einer Mehrzahl von Bolzen derart befestigt wird, dass sie Einheiten bilden. Jede Schicht des Ventilkörperstrukturierungselementes ist beispielsweise mittels Aluminiumdruckguss geformt. Damit ist eine qualitativ hochwertige und effiziente Massenproduktion möglich geworden.
Ventileinführungslöcher werden durch Bearbeiten der geformten Ventilkörperstrukturierungselemente gebildet, und es werden Ölwege mittels derselben Formen der Ventil körperstrukturierungselemente beim Formen der Ventilkörperstrukturierungselemente gebildet. Daher ist jeder Ölweg in einem Ventilkörperstrukturierungselement ausgebildet und erstreckt sich entlang einer Passoberfläche mit einem anderen Ventilkörperstrukturierungselement unter der Voraussetzung, dass sich der Ölweg zu der Passoberfläche über eine Gesamtlänge hiervon aus Gründen der Einfachheit der Entformung (demolding) öffnet.
In jeder Schicht des Ventilkörperstrukturierungselementes ist die Öffnung des Ölweges in der Passoberfläche durch die Trennplatte geschlossen oder ist durch ein Verbindungsloch, das durch die Trennplatte hindurch ausgebildet ist, mit einem Ölweg eines benachbarten Ventilkörperstrukturierungselementes über die Trennplatte verbunden.
Der Ventilkörper mit vorbeschriebener Strukturierung ist außen an einem Getriebegehäuse angebracht, das beispielsweise ebenfalls mittels Aluminiumdruckguss hergestellt ist. Obwohl der Ventilkörper im Allgemeinen an einer unteren Oberfläche des Getriebegehäuses mittels Bolzen fixiert und innerhalb einer unter dem Getriebegehäuse angebrachten Ölwanne aufgenommen ist, kann er alternativ beispielsweise auch an einer Seitenoberfläche oder einer oberen Oberfläche des Getriebegehäuses angebracht sein.
Die in dem Ventilkörper ausgebildeten Ölwege sind mit Ölwegen, die in dem Getriebegehäuse ausgebildet sind, durch Verbindungsanschlüsse, die in einer Zusammenfügungsoberfläche des Ventilkörpers mit dem Getriebegehäuse ausgebildet sind, verbunden. Verbunden sind die Ölwege des Ventilkörpers daher mit einer Öldruckquelle (beispielsweise einer Ölpumpe), einem Hydraulikbetätiger eines Getriebemechanismus, geschmierten Teilen innerhalb des Getriebegehäuses und verschiedenen Teilen, auf die ein Öldruck (beispielsweise verschiedene Teile eines Drehmomentwandlers) durch die Ölwege des Getriebegehäuses einwirkt.
Des Weiteren ist in einem Fall, in dem der Ventilkörper innerhalb der Ölwanne aufgenommen ist, ein Abgabeanschluss eines Ölsiebes (oil strainer), das innerhalb der Ölwanne vorgesehen ist, mit einem Sauganschluss, der in einer unteren Oberfläche des Ventilkörpers ausgebildet ist, verbunden. Damit wird durch Betätigen der Ölpumpe in der Ölwanne bevorratetes Öl den Ölwegen des Ventilkörpers durch das Ölsieb zugeleitet.
Da jedoch der mit den Ölwegen mittels der Formen gebildete herkömmliche Ventilkörper dadurch gebildet ist, dass die Mehrzahl von Ventilkörperstrukturierungselementen derart gestapelt wird, dass jede über die gesamte Länge des Ölweges gebildete Öffnung aus Gründen der Einfachheit bei der Entformung, wie vorstehend beschrieben worden ist, abgedichtet ist, nehmen die Größe und das Gewicht des gesamten Ventilkörpers leicht zu. Um zudem die Abdichtungsfähigkeit an den Passoberflächen sicherzustellen, wird eine große Anzahl von Bolzen zum Befestigen der Ventilkörperstrukturierungselemente aneinander benötigt, und es ist entsprechend eine große Anzahl von Erhebungen, die ein Bolzenloch aufweisen, an den Ventilkörperstrukturierungselementen vorgesehen, was ebenfalls bewirkt, dass die Größe und das Gewicht des Ventilkörpers zunehmen.
Da Ventilkörper, deren Größe leicht zunimmt, auch nach außerhalb des Getriebegehäuses vorstehen, nimmt die Größe des gesamten Automatikgetriebes ebenfalls zu. Daher besteht Raum für Verbesserungen hinsichtlich der Montierungsfähigkeit des Automatikgetriebes in dem Fahrzeug. Insbesondere in einem Fall, in dem der Ventilkörper und die Ölwanne unter dem Getriebegehäuse angebracht sind, nimmt die Größe der Ölwanne in einem Ausmaß zu, dass diese den Ventilkörper aufnehmen kann und nach unten von dem Getriebegehäuse vorsteht. Daher nehmen die Abmessungen des Automatikgetriebes in vertikaler Richtung des Fahrzeuges zu, und es verschlechtert sich die Montierungsfähigkeit des Fahrzeuges noch mehr. Da der schwerere Ventilkörper, wie vorstehend ausgeführt ist, zudem an dem Getriebegehäuse angebracht ist, nimmt das Gewicht des gesamten Automatikgetriebes ebenfalls zu, was auch eine Kraftstoffnutzungsverschlechterung des Fahrzeuges bewirkt.
Des Weiteren tritt bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe, bei dem der Ventilkörper dadurch gebildet wird, dass die Mehrzahl von Ventilkörperstrukturierungselementen miteinander gekoppelt und an dem Getriebegehäuse angebracht wird, zudem ein Problem dahingehend auf, dass die Anzahl der Bauteile und Zusammenbauschritte groß wird.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der vorstehenden Probleme gemacht und stellt auf die Verringerung der Größe und des Gewichtes eines Automatikgetriebes, das eine Hydrauliksteuerung bzw. Regelung aufweist, und die Verringerung der Anzahl der Bauteile und Zusammenbauschritte hiervon ab.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen festgelegt.
Zur Lösung der vorbeschriebenen Probleme zeichnet sich die vorliegende Erfindung durch die nachfolgenden Ausgestaltungen aus.
Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Getriebe ein Getriebegehäuse, das einen Getriebemechanismus aufnimmt; und eine Hydrauliksteuerung bzw. Regelung, die einen Ventilkörper und wenigstens ein Ventil aufweist, das dafür ausgelegt ist, den Getriebemechanismus zu steuern bzw. zu regeln, wobei der Ventilkörper mit wenigstens einem Ventileinführungsloch ausgebildet ist, in das das wenigstens eine Ventil eingeführt ist, wobei der Ventilkörper zudem einen Ölweg aufweist, der mit dem Ventileinführungsloch verbunden ist. Wenigstens ein Teil des Getriebegehäuses ist integral mit dem Ventilkörper ausgebildet. Entsprechend dieser Ausgestaltung werden die Menge der Rohmaterialien und die Anzahl der Bolzen und Löcher, die zur Herstellung des Getriebegehäuses und des Ventilkörpers benötigt werden, verringert. Hierdurch werden Einsparungen hinsichtlich des Gewichtes und der Größe des Getriebes erreicht, wodurch man zudem eine größere Kraftstoffwirtschaftlichkeit für das Fahrzeug verwirklicht.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Getriebe ein Getriebegehäuse, das einen Getriebemechanismus aufnimmt; eine Hydrauliksteuerung bzw. Regelung, die einen Ventilkörper und wenigstens ein Ventil aufweist, das dafür ausgelegt ist, den Getriebemechanismus zu steuern bzw. zu regeln, wobei der Ventilkörper mit wenigstens einem Ventileinführungsloch ausgebildet ist, in das das Ventil eingeführt ist, wobei der Ventilkörper zudem einen Ölweg aufweist, der mit dem Ventileinführungsloch verbunden ist; und einen Ölvorrat, der dafür ausgelegt ist, Öl zu bevorraten. Wenigstens eines von dem Ventilkörper und dem Ölvorrat ist integral mit dem Getriebegehäuse ausgebildet. Hierdurch wird auch ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass Einsparungen hinsichtlich des Gewichtes und der Größe des Gehäuses erreicht werden, um zudem eine größere Kraftstoffwirtschaftlichkeit für das Fahrzeug zu erreichen. Wenn darüber hinaus der Ölvorrat integral mit dem Getriebegehäuse ausgebildet ist, wird eine Ölwanne unter dem Getriebegehäuse nicht mehr benötigt. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass die Flexibilität bei der Ausgestaltung des Getriebes in Aufwärts-Abwärts-Richtungen des Fahrzeuges verbessert wird. Des Weiteren kann der Antriebsstrang in dem Fahrzeugkörper niedriger ausgestaltet werden.
Entsprechend dem zweiten Aspekt erstreckt sich der Ventilkörper entlang eines Außenumfanges des Getriebemechanismus. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass das Getriebe in radialer Richtung kompakter ausgestaltet wird, wodurch die Flexibilität bei der Ausgestaltung des Getriebes verbessert wird.
Entsprechend dem zweiten Aspekt wird der Ventilkörper integral mit dem Getriebegehäuse mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet, wobei eine Achse des Getriebemechanismus und eine Achse des Ventileinführungsloches in einer Laminierungsrichtung des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens angeordnet sind. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass die Stabilität während des dreidimensionalen additiven Herstellungsprozesses verbessert wird, wodurch die Herstellungsqualität des Ventilkörpers und der Einführungslöcher hiervon verbessert wird und zudem die Bewegungen der Schieber (spools), die innerhalb der Einführungslöcher aufgenommen sind, glatter bzw. stetiger gemacht werden.
Entsprechend dem zweiten Aspekt ist eine Kerbverzahnung, an der ein Außenumfangsteil einer Reibungsplatte einer Bremse des Getriebemechanismus eingepasst ist, entlang eines Innenumfanges des Ventilkörpers ausgebildet, und es ist wenigstens ein Teil des Ventileinführungsloches in wenigstens einem von einer Mehrzahl von Einwärtsvorsprüngen, die Zähne der Kerbverzahnung bilden, befindlich. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dadurch erreicht, dass das Getriebe in radialer Richtung kompakter wird, wodurch die Flexibilität bei der Ausgestaltung des Getriebes verbessert wird.
Entsprechend dem zweiten Aspekt umfasst das Getriebe des Weiteren eine Verbindungssektion, die einen Innenraum des Ölvorrates mit einem Innenraum des Getriebegehäuses verbindet; und ein Ventil, das dafür ausgelegt ist, die Verbindungssektion zu öffnen und zu schließen. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass der Ölpegel stabilisiert wird.
Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Ölvorrat einen Außenwandteil zum Bilden einer Außenoberfläche einer Umfangswand des Getriebegehäuses und einen Innenwandteil mit Anordnung an einer Innenseite des Außenwandteiles in einem vorbestimmten Abstand hiervon zur Bildung einer Innenoberfläche der Umfangswand, wobei der Ölvorrat mit einem pfostenförmigen Stützteil versehen ist, der den Außenwandteil mit dem Innenwandteil integral verbindet. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass die strukturelle Integrität der Umfangswände verstärkt wird.
Entsprechend dem dritten Aspekt ist das Getriebegehäuse ein Zylinderelement, das sich in axialer Richtung des Getriebemechanismus erstreckt. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass eine Verformung des Getriebegehäuses verringert wird, wodurch die Herstellung des Ölvorrates und des Getriebegehäuses verbessert wird.
Entsprechend dem dritten Aspekt umfasst das Getriebe des Weiteren eine Verbindungssektion, die einen Innenraum des Ölvorrates mit einem Innenraum des Getriebegehäuses verbindet; und ein Ventil, das dafür ausgelegt ist, die Verbindungssektion zu öffnen bzw. zu schließen. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass der Ölpegel stabilisiert wird.
Entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Getriebegehäuse ein Zylinderelement, das sich in axialer Richtung des Getriebemechanismus erstreckt. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass eine Verformung des Getriebegehäuses verringert wird, wodurch die Herstellung des Ölvorrates und des Getriebegehäuses verbessert wird.
Entsprechend dem vierten Aspekt umfasst das Getriebe des Weiteren eine Verbindungssektion, die einen Innenraum des Ölvorrates mit einem Innenraum des Getriebegehäuses verbindet; und ein Ventil, das dafür ausgelegt ist, die Verbindungssektion zu öffnen und zu schließen. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass der Ölpegel stabilisiert wird.
Entsprechend einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Getriebe einen Getriebemechanismus, der einen Drehkörper aufweist, ein Getriebegehäuse, das den Getriebemechanismus aufnimmt; und einen Ölvorrat, der dafür ausgelegt ist, Öl zu bevorraten. Der Ölvorrat ist integral mit wenigstens einem Teil einer Umfangswand des Getriebegehäuses versehen. Hierdurch wird ein potenzieller Vorteil dahingehend erreicht, dass die Flexibilität im Zusammenhang damit, wie die Teile innerhalb des Getriebes angeordnet und ausgestaltet werden, verbessert wird, sodass das Getriebe kompakter ausgestaltet werden kann.
Vorzugsweise sind ein Vertikalwandteil und ein Innenzylinderteil zur Bildung eines Zylinders einer der Bremsen dafür ausgelegt, ein Lager des Getriebemechanismus zu stützen, und/oder mit dem Ventilkörper integriert.
Entsprechend einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines Getriebes bereitgestellt, das die nachfolgenden Schritte umfasst:
integrales Bilden eines Ventilkörpers mit einem Getriebegehäuse oder einem Teil hiervon mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens;
Versehen des Ventilkörpers mit wenigstens einem Ventileinführungsloch zum Einführen wenigstens eines Ventils;
Montieren eines Getriebemechanismus innerhalb des Getriebegehäuses;
wobei eine Achse des Getriebemechanismus und eine Achse des wenigstens einen Ventileinführungsloches im Wesentlichen in einer Laminierungsrichtung des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens angeordnet sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine schematische Ansicht einer Innenstruktur eines Automatikgetriebes entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von einer Antriebsquellenseite her in axialen Richtungen.
2 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung einer oberen Hälfte der Innenstruktur des Automatikgetriebes entlang einer Linie A-A von 1.
3 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung einer unteren Hälfte der Innenstruktur des Automatikgetriebes entlang der Linie A-A von 1.
4 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung der oberen Hälfte der Innenstruktur des Automatikgetriebes entlang einer Linie B-B von 1.
5 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung der unteren Hälfte der Innenstruktur des Automatikgetriebes entlang der Linie B-B von 1.
6 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines wesentlichen Teiles des Automatikgetriebes entlang einer Linie C-C von 2 und 3.
7 ist eine teilweise freigeschnittene Seitenansicht zur Darstellung eines Gehäusekörpers eines Getriebegehäuses und von Stützteilen, die integral mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet sind.
8 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Automatikgetriebes entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich zu 6.
9 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Automatikgetriebes entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich zu 6.
10 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Getriebes entsprechend einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von einer Fahrzeugrückseite her.
11 ist eine Querschnittsansicht zur schematischen Darstellung einer Innenstruktur des Getriebes entlang einer Linie A-A von 10.
12 ist eine Ansicht zur Darstellung des Getriebes bei Betrachtung in Richtung B von 11.
13A und 13B sind Querschnittsansichten zur Darstellung der Innenstruktur des Getriebes in einem angehaltenen Zustand des Fahrzeuges ähnlich zu 11.
14A und 14B sind Querschnittsansichten zur Darstellung der Innenstruktur des Getriebes in einem fahrenden Zustand des Fahrzeuges ähnlich zu 11.
15 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht zur Darstellung des Inneren eines Ölvorrates bei Betrachtung in Dickenrichtung hiervon.
16 ist eine teilweise freigeschnittene Seitenansicht zur Darstellung eines Gehäusekörpers eines Getriebegehäuses, des Ölvorrates, eines Ventilkörpers, eines Kolbenzylinders und von Stützteilen, die integral mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet sind.
17A und 17B sind eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines abgewandelten Beispiels der Struktur des Ölvorrates.
Detailbeschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Mehrzahl von Ausführungsformen einer Struktur eines Automatikgetriebes entsprechend der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Erste Ausführungsform
Zunächst wird ein Automatikgetriebe 1 entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand 1 bis 7 beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht einer Innenstruktur des Automatikgetriebes 1 entsprechend der ersten Ausführungsform bei Betrachtung von einer Antriebsquellenseite her in axialen Richtungen. 2 und 3 sind Querschnittsansichten zur Darstellung der Innenstruktur des Automatikgetriebes 1 entlang einer Linie A-A von 1. 4 und 5 sind Querschnittsansichten zur Darstellung der Innenstruktur des Automatikgetriebes 1 entlang einer Linie B-B von 1. 6 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines wesentlichen Teiles des Automatikgetriebes 1 entlang einer Linie C-C von 2 und 3. 7 ist eine teilweise freigeschnittene Seitenansicht zur Darstellung eines Gehäusekörpers eines Getriebegehäuses und von Stützteilen, die integral mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet sind.
Man beachte, dass in 1 bis 6 zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung auf die Darstellung eines Getriebemechanismus 30 verzichtet ist.
Gesamtstruktur des Automatikgetriebes
Wie in 1 bis 5 gezeigt ist, beinhaltet das Automatikgetriebe 1 den Getriebemechanismus 30 und das Getriebegehäuse 2, das den Getriebemechanismus 30 aufnimmt.
Das Automatikgetriebe 1 kommt bei einem Kraftfahrzeug mit einem querliegenden Motor (Fahrzeug) zum Einsatz, so beispielsweise bei einem Fahrzeug, das mit einem Vordermotor und einem Vorderradantrieb ausgestattet ist. Der Getriebemechanismus 30 ist an einer Achse angeordnet, die sich in Breitenrichtung des Fahrzeuges erstreckt.
Man beachte, dass, obwohl dies nicht dargestellt ist, ein Drehmomentwandler und eine Antriebsquelle (beispielsweise ein Motor) beispielsweise an einer rechten Seite des Getriebemechanismus 30 in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind. Nachstehend wird aus Gründen der Einfachheit in Breitenrichtung des Fahrzeuges (axiale Richtungen des Getriebemechanismus 30) die Antriebsquellenseite (rechte Seite in 2 bis 5) als Vorderseite bezeichnet, während die Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Antriebsquelle (linke Seite in 2 bis 5) als Rückseite bezeichnet wird.
Wie in 2 bis 5 dargestellt ist, beinhaltet der Getriebemechanismus 30 eine Eingabewelle 14, die sich entlang der Achse erstreckt, und ein Gegenantriebszahnrad 18 (Ausgabeteil des Getriebemechanismus), das auf derselben Achse angeordnet ist.
Die Eingabewelle 14 des Getriebemechanismus 30 ist beispielsweise integral mit einer Turbinenwelle (Ausgabeteil des Drehmomentwandlers) gebildet und mit der Antriebsquelle über den Drehmomentwandler gekoppelt. Damit nimmt der Getriebemechanismus 33 über die Eingabewelle 14 eine Ausgabedrehung des Drehmomentwandlers auf.
Gebildet ist ein Zentralachsenteil der Eingabewelle 14 mit einem Vorderseitenölloch 83, das sich von einer Vorderseitenendoberfläche der Eingabewelle 14 in axialer Richtung zur Rückseite erstreckt, und einem Rückseitenölloch 86, das sich von einer Rückseitenendoberfläche der Eingabewelle 14 in axialer Richtung zur Vorderseite erstreckt. Des Weiteren ist die Eingabewelle 14 mit einer Mehrzahl von Öllöchern 89 in einem vorbestimmten Abstand in axialer Richtung ausgebildet, und es erstreckt sich jedes Ölloch 89 in radialer Richtung der Eingabewelle 14, um das Rückseitenölloch 86 mit einem Raum außerhalb der Eingabewelle 14 zu verbinden.
Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet das Automatikgetriebe 1 des Weiteren eine Gegenwelle 92, die mit einem Gegenabtriebszahnrad 93 versehen ist, das mit dem Gegenantriebszahnrad 18 kämmt. Die Gegenwelle 92 ist an einer Fahrzeugrückseite der Eingabewelle 14 parallel zu der Eingabewelle 14 angeordnet. Die Gegenwelle 92 ist weiter mit einem Endantriebszahnrad 94 versehen, das einen kleineren Durchmesser als das Gegenabtriebszahnrad 93 aufweist.
Linke und rechte Achsen 96 sind an einer Position schräg nach unten und an der Fahrzeugrückseite der Gegenwelle 92 ausgebildet, wobei die Achsen 96 mit einem Differenzialringzahnrad 95 eines Differenzials (nicht dargestellt) kämmen, das auf derselben Achse wie die Achsen 96 angeordnet ist. Das Differenzialringzahnrad 95 weist einen größeren Durchmesser als das Endantriebszahnrad 94 auf, weshalb eine Ausgabedrehung des Getriebemechanismus 30 verlangsamt und auf das Differenzial übertragen wird, und eine Antriebskraft, die in das Differenzial eingeleitet wird, auf die linken und rechten Achsen 96 derart übertragen wird, dass sich eine Drehdifferenz zwischen beiden entsprechend einem Fahrzustand ergibt.
Getriebemechanismus
Wie in 2 bis 5 dargestellt ist, ist das Automatikgetriebe 1 beispielsweise ein Stufengetriebe. Der Getriebemechanismus 30 beinhaltet eine Mehrzahl von Planetenzahnradsätzen (nachstehend einfach als „Zahnradsätze” bezeichnet) PG1, PG2 und PG3, eine Mehrzahl von Kupplungen CL1 und CL2 sowie eine Mehrzahl von Bremsen BR1, BR2 und BR3.
Insbesondere beinhaltet die Mehrzahl von Zahnradsätzen beispielsweise erste bis dritte Zahnradsätze PG1 bis PG3, es beinhaltet die Mehrzahl von Kupplungen erste und zweite Kupplungen CL1 und CL2, und es beinhaltet die Mehrzahl von Bremsen erste bis dritte Bremsen BR1 bis BR3.
Die ersten bis dritten Zahnradsätze PG1 bis PG3 sind auf der Achse der Eingabewelle 14 in dieser Reihenfolge von der Vorderseite her angeordnet und bilden einen Antriebskraftübertragungsweg zwischen der Eingabewelle 14 und dem Gegenantriebszahnrad 18. Die Zahnradsätze PG1 bis PG3 sind an der Rückseite des Gegenantriebszahnrades 18 angeordnet.
Jeder der ersten bis dritten Zahnradsätze PG1 bis PG3 verfügt über drei Drehelemente. In der Funktion dieser Drehelemente verfügt der erste Zahnradsatz PG1 über ein erstes Sonnenzahnrad S1, ein erstes Ringzahnrad R1 und einen ersten Träger C1, der zweite Zahnradsatz PG2 verfügt über ein zweites Sonnenzahnrad S2, ein zweites Ringzahnrad R2 und einen zweiten Träger C2, und der dritte Zahnradsatz PG3 verfügt über ein drittes Sonnenzahnrad S3, ein drittes Ringzahnrad R3 und einen dritten Träger C3.
Jeder der ersten und zweiten Zahnradsätze PG1 und PG2 ist vom Einzelritzeltyp. Bei dem Einzelritzelzahnradsatz PG1 ist ein Ritzel, das von dem Träger C1 gestützt wird, direkt mit dem Sonnenzahnrad S1 und dem Ringzahnrad R1 in Kämmung gebracht. Bei dem Einzelritzelzahnradsatz PG2 ist ein Ritzel, das von dem Träger C2 gestützt wird, direkt mit dem Sonnenzahnrad S2 und dem Ringzahnrad R2 in Kämmung gebracht.
Demgegenüber ist der dritte Zahnradsatz PG3 vom Doppelritzeltyp und verfügt über ein erstes Ritzel, das mit dem dritten Sonnenzahnrad S3 kämmt, und ein zweites Ritzel, das mit dem ersten Ritzel und dem dritten Ringzahnrad R3 kämmt. Diese Ritzel werden von dem dritten Träger C3 gestützt.
Die ersten und zweiten Kupplungen CL1 und CL2 sind an der Vorderseite des Gegenantriebszahnrades 18 auf der Achse der Eingabewelle 14 angeordnet. Die ersten und zweiten Kupplungen CL1 und CL2 überlappen miteinander in ihren radialen Richtungen derart, dass die erste Kupplung CL1 radial auswärts relativ zu der zweiten Kupplung CL2 befindlich ist.
Die erste Kupplung CL1 beinhaltet eine Mehrzahl von Reibungsplatten 42 zum Lösen der Verbindung der Eingabewelle 14 und der ersten und zweiten Sonnenzahnräder S1 und S2, eine Öldruckkammer 36, in die ein Öldruck zur Eingriffnahme der Reibungsplatten 42 eingeleitet wird, und eine Zentrifugalausgleichskammer 38, in die ein Öldruck zur Verringerung eines Ziehens bzw. Nachziehens (dragging) bei Freigabe des Eingriffszustandes eingeleitet wird.
Die zweite Kupplung CL2 beinhaltet eine Mehrzahl von Reibungsplatten 43 zum Lösen der Verbindung der Eingabewelle 14 und des zweiten Trägers C2, eine Öldruckkammer 46, in die ein Öldruck zur Ineingriffnahme der Reibungsplatten 43 eingeleitet wird, und eine Zentrifugalausgleichskammer 48, in die ein Öldruck zur Verringerung eines Ziehens bzw. Nachziehens bei Freigabe des Eingriffszustandes eingeleitet wird.
54 in dieser Reihenfolge von der Vorderseite her angeordnet. Die Bremsen BR1 bis BR3 sind an der Rückseite des Gegenantriebszahnrades 18 in axialen Richtungen und an einer Außenseite der ersten bis dritten Zahnradsätze PG1 bis PG3 in radialen Richtungen hiervon angeordnet.
Die erste Bremse BR1 löst die Verbindung des Ringzahnrades R1, des zweiten Trägers C2 und des Getriebegehäuses 2 und beinhaltet Innenreibungsplatten 51, die mittels einer Kerbverzahnung an einem Außenumfang des ersten Ringzahnrades R1 eingepasst sind, und Außenreibungsplatten 52, die mittels einer Kerbverzahnung an einem Innenumfang des Getriebegehäuses 2 eingepasst sind.
Die erste Bremse BR1 ist eine Bremse vom Tandemkolbentyp, die eine Mehrzahl von Kolben 53 bis 55 und eine Mehrzahl von Öldruckkammern 56 und 58 beinhaltet. Nachdem ein Öldruck in die Öldruckkammer 46 zur Anpassung eines Zwischenraumes eingeleitet worden ist und der Eingriffskolben 53 einen Kontakt oder im Wesentlichen einen Kontakt (Zustand mit einem Zwischenraum von Null) mit den Reibungsplatten 51 und 52 herstellt, ohne diese zu verschieben, werden mittels Einleiten eines Öldruckes in die Öldruckkammer 58 zum Zwecke des Eingriffes die Reibungsplatten 51 und 52 von dem Eingriffskolben 53 verschoben, wodurch die erste Bremse BR1 in Eingriff genommen wird.
Die zweite Bremse BR2 ist eine Bremse vom Einzelkolbentyp, die Innen- und Außenreibungsplatten 61 und 62 sowie eine Öldruckkammer 66 beinhaltet, in die ein Eingriffsöldruck eingeleitet wird. Die zweite Bremse BR2 löst die Verbindung des zweiten Ringzahnrades R2, des dritten Ringzahnrades R3 und des Getriebegehäuses 2.
Die dritte Bremse BR3 ist eine Bremse vom Einzelkolbentyp, die Innen- und Außenreibungsplatten 71 und 72 sowie eine Öldruckkammer 76 beinhaltet, in die ein Eingriffsöldruck eingeleitet wird. Die dritte Bremse BR3 löst die Verbindung des dritten Trägers C3 und des Getriebegehäuses 2.
Die Einleitung und Abgabe des Öldruckes in die Reibungseingriffselemente CL1, CL2, BR1, BR2 und BR3 und aus diesen, wie vorstehend beschrieben worden ist, werden von einer Hydrauliksteuerung bzw. Regelung gesteuert bzw. geregelt, die Magnetventile 150 und Schieberventile 160 aufweist, um die Reibungseingriffselemente gemäß vorstehender Beschreibung selektiv in Eingriff zu nehmen. Damit entsteht eine Zahnradposition bzw. Gangschaltposition entsprechend einem Zahnradverschiebebereich bzw. Gangschaltverschiebebereich und einem Betriebszustand des Fahrzeuges.
Man beachte, dass zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung das Magnetventil 150 und das Schieberventil 160 in 2 bis 5 durch virtuelle Linien und in 6 überhaupt nicht dargestellt sind.
Die Struktur des Getriebemechanismus 30 gemäß vorstehender Beschreibung ist lediglich ein Beispiel, wobei die spezifische Struktur des Getriebemechanismus 30 keiner speziellen Beschränkung unterliegt.
Getriebegehäuse
Wie in 2 bis 5 dargestellt ist, verfügt das Getriebegehäuse 2 über einen Gehäusekörper 3, der einen Außenumfang hiervon bildet, ein Ölpumpengehäuse 4, das an einem Vorderseitenendteil des Gehäusekörpers 3 angebracht ist, und eine Endabdeckung 5, die einen Rückseitenendteil des Gehäusekörpers 3 abdichtet.
Der Gehäusekörper 3 ist insgesamt im Wesentlichen in Form eines Zylinders ausgebildet. Der Vorderseitenendteil des Gehäusekörpers 3 ist eine Vorderseitenumfangswand 3a, die die ersten und zweiten Kupplungen CL1 und CL2 sowie das Gegenantriebszahnrad 18 umgibt. Ein Teil des Gehäusekörpers 3 an der Rückseite der Vorderseitenumfangswand 3a ist ein Ventilkörper 100 der Hydrauliksteuerung bzw. Regelung. Die Struktur des Ventilkörpers 100 wird nachstehend beschrieben.
Ein Vorderseitenöffnungsendabschnitt der Vorderseitenumfangswand 3a ist mit einer Passoberfläche 3b versehen, wobei ein Wandlergehäuse 6 den Drehmomentwandler aufnimmt. Die Passoberfläche 3b ist mit Sitzabschnitten 3c in einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung der Vorderseitenumfangswand 3a ausgebildet (siehe 1). Jeder Sitzabschnitt 3c ist mit einem Bolzenloch 3d ausgebildet. Des Weiteren ist ein Bolzen 25 in das Bolzenloch 3d eingepasst und koppelt den Gehäusekörper 3 mit dem Wandlergehäuse 6.
Das Ölpumpengehäuse 4 ist derart angeordnet, dass es einen Drehmomentwandleraufnahmeraum des Wandlergehäuses 6 von einem Getriebemechanismusaufnahmeraum des Gehäusekörpers 3 trennt. Ein Außenumfangsendteil des Ölpumpengehäuses 4 ist an dem Vorderseitenendteil des Gehäusekörpers 3 beispielsweise mittels Bolzen 26 befestigt.
Eine Ölpumpenabdeckung 37 ist an einer Vorderseite des Ölpumpengehäuses 4 angebracht, und es ist eine Ölpumpe 20 zwischen dem Ölpumpengehäuse 4 und der Ölpumpenabdeckung 37 aufgenommen.
Die Ölpumpe 20 ist beispielsweise eine eingeschriebene (inscribed) mechanische Ölpumpe, die einen Innenrotor 21 und einen Außenrotor 22 beinhaltet. Ein Hülsenteil 8, der sich zur Rückseite von einem Innenumfangsendteil einer Pumpenhülle (nicht dargestellt) des Drehmomentwandlers aus in axialen Richtungen erstreckt, ist an einer Innenseite des Innenrotors 21 beispielsweise mittels Druckpassung fixiert. Damit wird die Ölpumpe 20 durch eine Drehung der Antriebsquelle (beispielsweise des Motors) durch den Hülsenteil 8 des Drehmomentwandlers angetrieben.
Ein Hülsenteil 10, der sich zur Vorderseite (Seite des Drehmomentwandlers) in axialer Richtung erstreckt, und eine Erhebung 12, die sich zur Rückseite (Seite des Getriebemechanismus) in axialer Richtung erstreckt, sind in einem Innenumfangsendteil des Ölpumpengehäuses 4 vorgesehen.
Der Hülsenteil 10 des Ölpumpengehäuses 4 ist an einer Position radial auswärts relativ zu der Eingabewelle 14 und radial einwärts relativ zu dem Hülsenteil 8 des Drehmomentwandlers angeordnet. Ölwege 80 und 81 zum Zuleiten und Ableiten von Öl zu und von dem Drehmomentwandler sind zwischen einer Außenumfangsoberfläche des Hülsenteiles 10 und einer Innenumfangsoberfläche des Hülsenteiles 8 sowie zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Hülsenteiles 10 und einer Außenumfangsoberfläche der Eingabewelle 14 bezugsrichtig ausgebildet.
Man beachte, dass das Vorderseitenölloch 83, das in der Eingabewelle 14 ausgebildet ist, auch als eines von dem Ölzuleitungsweg und dem Ölabgabeweg zu und von dem Drehmomentwandler verwendet wird. Des Weiteren ist ein Rohrelement 16 in das Ölloch 83 eingepasst. Zusätzlich ist in dem Ölloch 83 ein Ölweg 82 zum Zuleiten oder Abgeben des Öls zu und von dem Drehmomentwandler radial auswärts relativ zu dem Rohrelement 16 ausgebildet.
Die Eingabewelle 14 durchdringt die Erhebung 12, wobei die ersten und zweiten Kupplungen CL1 und CL2 radial auswärts relativ zu der Erhebung 12 angeordnet sind. Des Weiteren ist eine Mehrzahl von Ölwegen 84 in einer Umfangswand der Erhebung 12 in einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung ausgebildet. Die Mehrzahl der Ölwege 84 leitet beispielsweise das Öl, das von der Ölpumpe 20 abgegeben wird, zu Ölwegen 110 (nachstehend noch beschrieben) des Ventilkörpers 100 und leitet einen Öldruck zu den Öldruckkammern 36 und 46 und den Zentrifugalausgleichskammern 38 und 48 der ersten und zweiten Kupplungen CL1 und CL2.
Die Endabdeckung 5 ist mit dem Rückseitenendteil des Gehäusekörpers 3 beispielsweise mittels Bolzen 28 gekoppelt. Wie in 3 dargestellt ist, ist die Endabdeckung 5 mit einem Vorsprung 5a versehen, der zur Vorderseite in axialen Richtungen vorsteht, wobei der Vorsprung 5a mit einem Ölweg 87 ausgebildet ist, der die Ölwege 112 (nachstehend noch beschrieben), die in dem Ventilkörper 100 ausgebildet sind, mit der Öldruckkammer 76 der dritten Bremse BR3 verbindet.
Des Weiteren ist, wie in 4 und 5 dargestellt ist, an der Vorderseite der Endabdeckung 5 ein erstes Anbringungselement 6a, das die Öldruckkammer 66 der zweiten Bremse BR2 bildet, mit einem zweiten Anbringungselement 6b gekoppelt, in das Außenumfangsteile der Außenreibungsplatten 62 und 72 der zweiten und dritten Bremsen BR2 und BR3 mittels einer Kerbverzahnung (spline) eingepasst sind. Wie in 3 dargestellt ist, ist das zweite Anbringungselement 6b mit einem Ölweg 88 ausgebildet, der die Ölwege 112 (nachstehend noch beschrieben) des Ventilkörpers 100 mit der Öldruckkammer 66 verbindet.
Darüber hinaus ist, wie in 2 gezeigt ist, die Endabdeckung 5 mit einem Ölweg 85 ausgebildet, der die Ölwege 110 (nachstehend noch beschrieben), die in dem Ventilkörper 100 ausgebildet sind, mit dem Rückseitenölloch 86 der Eingabewelle 14 verbindet. Das Öl, das in das Ölloch 86 der Eingabewelle 14 von dem Ölweg 85 her eingeleitet wird, nimmt eine Zentrifugalkraft auf, die durch eine Drehung der Eingabewelle 14 verursacht wird, läuft sodann durch die Durchgangslöcher 89, die das Ölloch 86 mit dem Äußeren der Eingabewelle 14 verbinden, und wird verschiedenen Teilen des Getriebemechanismus 30 mit Anordnung radial auswärts relativ zu der Eingabewelle 14 zugeleitet. Damit werden die in Kämmung befindlichen Abschnitte, beispielsweise die Lager der Zahnräder des Getriebemechanismus 30, geschmiert.
Ventilkörper
Der Ventilkörper 100 der Hydrauliksteuerung bzw. Regelung der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von einem herkömmlichen Ventilkörper, der außerhalb des Getriebegehäuses angebracht ist, und wird integral mit dem Gehäusekörper 3 des Getriebegehäuses 2 mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet.
Wie in 2 bis 6 gezeigt ist, beinhaltet der Ventilkörper 100 einen Zylinderteil 101, der sich entlang der Achse des Getriebemechanismus 30 erstreckt, wobei der Zylinderteil 101 derart angeordnet ist, dass er die ersten bis dritten Zahnradsätze PG1 bis PG3 und die ersten bis dritten Bremsen BR1 bis BR3 des Getriebemechanismus 30 umgibt.
Der Zylinderteil 101 des Ventilkörpers 100 setzt sich zu einem Rückseitenendabschnitt der Vorderseitenumfangswand 3a des Gehäusekörpers 3 als integraler Körper fort und weist einen kleineren Außendurchmesser als die Vorderseitenumfangswand 3a auf.
Eine Rückseitenendoberfläche des Zylinderteiles 101 ist mit einer Mehrzahl von Bolzenlöchern 103 in einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung ausgebildet, wobei durch Einpassen der Bolzen 28 in die Bolzenlöcher 103 die Endabdeckung 5 an dem Zylinderteil 101 fixiert ist.
Der Ventilkörper 100 beinhaltet des Weiteren einen ringförmigen Vertikalwandteil 104, der sich radial einwärts von einem Vorderseitenendabschnitt des Zylinderteiles 101 erstreckt, und einen Innenzylinderteil 106, der sich in axialer Richtung von einem Innenumfangsendabschnitt des Vertikalwandteiles 104 zur Rückseite erstreckt. Der Zylinderteil 101, der Vertikalwandteil 104 und der Innenzylinderteil 106 des Ventilkörpers 100 bilden einen Zylinder 108, der im Wesentlichen eine Umfangsnut ist, die sich zur Rückseite in axialer Richtung öffnet, wobei der Zylinder 108 die Kolben 53, 54 und 55 der ersten Bremse BR1 aufnimmt. Des Weiteren ist ein Lager 19 zum Stützen des Gegenantriebszahnrades 18 in eine radial einwärtige Seite des Innenzylinderteiles 106 eingepasst.
Da der Vertikalwandteil 104 und der Innenzylinderteil 106 zur Bildung des Zylinders 108 der ersten Bremse BR1 und zur Wahrnehmung der Funktion der Stützung des Lagers 19 mit dem Ventilkörper 100 integriert sind, kann die Anzahl der Bauteile verringert werden, und es können auch die Größe und das Gewicht des gesamten Automatikgetriebes 1 verringert werden.
Eine Kerbverzahnung 102, an der Außenumfangsteile der Außenreibungsplatten 52 der ersten Bremse BR1 eingepasst sind, ist in einem Innenumfang des Zylinderteiles 101 ausgebildet. Wie in 6 dargestellt ist, beinhaltet die Kerbverzahnung 102 eine Mehrzahl von Zähnen 102a, die in einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung des Zylinderteiles 101 vorgesehen sind, sowie Zahnnuten 102b, die jeweils zwischen benachbarten Zähnen 102a ausgebildet sind. Da die Kerbverzahnung 102 gemäß vorstehender Beschreibung ausgebildet ist, ist eine Mehrzahl von Einwärtsvorsprüngen 105, die die Zähne 102a bilden, jeweils in einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung ausgebildet, wobei jeder Vorsprung 105 nach innen in radialer Richtung des Zylinderteiles 101 im Vergleich zu einem Bodenabschnitt der Zahnnut 102b vorsteht.
Der Zylinderteil 101 des Ventilkörpers 100 ist mit Magnetventileinführungslöchern 120, an denen jeweils die Magnetventile 150 angebracht sind, und Schieberventileinführungslöchern 130, an denen jeweils die Schieberventile 160 angebracht sind, und den Ölwegen 110, die mit den Ventileinführungslöchern 120 und 130 verbunden sind, ausgebildet.
Die Magnetventile 150 und die Schieberventile 160 bilden eine Hydrauliksteuer- bzw. Regelschaltung (nicht dargestellt) zusammen mit den Ölwegen 110 des Ventilkörpers 100. Durch Betriebsvorgänge der Magnetventile 150 und der Schieberventile 160 steuert bzw. regelt die Hydrauliksteuer- bzw. Regelschaltung die Zuleitung und Abgabe von Öl beispielsweise zu und von den Öldruckkammern 36, 46, 56, 58, 66 und 76 und den Zentrifugalausgleichskammern 38 und 48 der Kupplungen CL1 und CL2 und der Bremsen BR1, BR2 und BR3, die den Getriebemechanismus 30 bilden, den geschmierten Teilen innerhalb des Getriebegehäuses 2 (die in Kämmung befindlichen Abschnitte, beispielsweise die Lager der Zahnräder des Getriebemechanismus 30), den geschmierten Teilen des Drehmomentwandlers und einer Öldruckkammer einer Arretierungskupplung (nicht dargestellt).
Wie in 4 und 5 dargestellt ist, beinhaltet jedes Schieberventil 160 einen Schieber 162, der innerhalb des Ventileinführungsloches 130 in axialen Richtungen beweglich aufgenommen ist, einen Anschlag 164, der an einer vorbestimmten Position innerhalb des Ventileinführungsloches 130 fixiert ist, und eine Rückholfeder 166, die innerhalb des Ventileinführungsloches 130 in axialen Richtungen ausfahrbar und einfahrbar sowie zum Einleiten einer elastischen Kraft in den Schieber 162 in axialen Richtungen angebracht ist.
Das Schieberventil 160 passt einen Abgabedruck an und schaltet einen Öldruckübertragungsweg mittels Bewegen des Schiebers 162 in axialen Richtungen in Reaktion darauf, dass ein Öldruck in einen Steuer- bzw. Regelanschluss des Schieberventils 160 eingeleitet wird. Insbesondere können die Schieberventile 160 als verschiedene Schaltventile arbeiten, so beispielsweise als Druckregulatorventil zum Anpassen eines Abgabedruckes der mechanischen Ölpumpe an einen Leitungsdruck, als manuelles Ventil zum Schalten des Öldruckübertragungsweges in Zusammenwirkung mit einem Betrieb eines Zahnradverschiebehebels bzw. Gangschalthebels, der von einem Fahrer des Fahrzeuges betätigt wird, und als ausfallsicheres Ventil zum Schalten des Öldruckübertragungsweges zum Erreichen einer vorbestimmten Zahnradposition bzw. Gangschaltposition, wenn die Magnetventile 150 ausfallen.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, beinhaltet jedes Magnetventil 150 einen elektromagnetischen Teil 152, der in Form eines kreisförmigen Zylinders ausgebildet ist und eine Spule aufnimmt, einen einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teil 154, der in Form eines kreisförmigen Zylinders ausgebildet ist, sich in axialer Richtung von dem elektromagnetischen Teil 152 aus erstreckt und einen kleineren Durchmesser als der elektromagnetische Teil 152 aufweist. Das Magnetventil 150 ist an dem Ventilkörper 100 in einem Zustand angebracht, in dem der einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil 154 in das Ventileinführungsloch 120 eingeführt ist.
Das Magnetventil 150 ist derart angeordnet, dass es zur Vorderseite von dem Zylinderteil 101 des Ventilkörpers 100 vorsteht. Der elektromagnetische Teil 152 des Magnetventils 150 ist an der Vorderseite des Zylinderteiles 101 angeordnet und in einem Innenraum der Vorderseitenumfangswand 3a mit einem größeren Durchmesser als der Zylinderteil 101 aufgenommen. In der Vorderseitenumfangswand 3a ist der elektromagnetische Teil 152 radial auswärts relativ zu dem Gegenantriebszahnrad 18 und den ersten und zweiten Kupplungen CL1 und CL2 angeordnet, ohne mit diesen in Wechselwirkung zu treten.
Als Magnetventil 150 wird eines von einem Linearmagnet(-ventil) und einem Ein-Aus-Magnetventil verwendet. Das Linearmagnetventil wird beispielsweise als Ventil zum direkten Steuern bzw. Regeln eines Öldruckes für die Öldruckkammern 36, 46, 56, 58, 66 und 76 der Reibungseingriffselemente CL1, CL2, BR1, BR2 und BR3 verwendet. Das Ein-Aus-Magnetventil wird beispielsweise als Ventil zum Öffnen und Schließen des Öldruckübertragungsweges zu dem Steuer- bzw. Regelanschluss des Schieberventils 160 verwendet.
Die Ventileinführungslöcher 120 und 130, an denen jeweils die Magnetventile 150 und die Schieberventile 160 angebracht sind, werden beim Formen des Ventilkörpers 100 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet, woraufhin ein Bearbeitungsprozess an Innenumfangsoberflächen der Ventileinführungslöcher 120 und 130 durchgeführt wird. Obwohl spezifische Strukturen der Ventileinführungslöcher 120 und 130, so beispielsweise Ausrichtungen und Anordnungen hiervon, bei der vorliegenden Ausführungsform beliebig sind, sind die Ventileinführungslöcher 120 und 130 folgendermaßen gebildet.
Wie in 2 bis 6 dargestellt ist, sind die axialen Richtungen aller Ventileinführungslöcher 120 und 130 im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung des Getriebemechanismus 30. Des Weiteren öffnen sich alle Ventileinführungslöcher 120 und 130 jeweils zur Vorderseite in ihrer axialen Richtung. Wenn daher die Endbearbeitung der Innenumfangsoberflächen der Ventileinführungslöcher 120 und 130 durchgeführt wird, können alle Ventileinführungslöcher 120 und 130 aus derselben Richtung bearbeitet werden, und es können bei der Anbringung der Ventile 150 und 160 an den Ventileinführungslöchern 120 und 130 alle Ventile 150 und 160 aus derselben Richtung eingeführt werden.
Wie in 6 dargestellt ist, sind die Ventileinführungslöcher 120 und 130 in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung des Zylinderteiles 101 entlang des Innenumfanges des Zylinderteiles 101 des Ventilkörpers 100 angeordnet. Da der einen kleinen Durchmesser aufweisende Teil 154 des Magnetventils 150 einen größeren Durchmesser als der Schieber 162 des Schieberventils 160 aufweist, weist jedes Magnetventileinführungsloch 120 einen größeren Durchmesser als jedes Schieberventileinführungsloch 130 auf.
Das Magnetventileinführungsloch 120, das einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweist, ist an einer Position angeordnet, die einem der Zähne 102a der Kerbverzahnung 102 in Umfangsrichtung entspricht, sodass ein radial einwärtiger Teil des Magnetventileinführungsloches 120 in dem Vorsprung 105 enthalten ist. Das Ventileinführungsloch 120, das gemäß vorstehender Beschreibung unter Verwendung des Vorsprunges 105 gebildet wird, der ein dickerer Abschnitt im Vergleich zu einer Position entsprechend der Zahnnut 102b der Kerbverzahnung 102 in Umfangsrichtung ist, ist nahe an einem radial einwärtigen Teil des Zylinderteiles 101 angeordnet und nahe an einem Spitzenabschnitt des Zahnes 102a befindlich.
Demgegenüber ist jedes Schieberventileinführungsloch 130, das einen vergleichsweise kleinen Durchmesser aufweist, nahe an dem radial einwärtigen Ende angeordnet und befindet sich nahe an dem Bodenabschnitt der Zahnnut 102b an einer Position, die einer der Zahnnuten 102b der Kerbverzahnung 102 in Umfangsrichtung entspricht.
Durch Anordnen aller Ventileinführungslöcher 120 und 130 nahe an dem radial einwärtigen Ende gemäß vorstehender Beschreibung kann der Zylinderteil 101 des Ventilkörpers 100 in seinen radialen Richtungen kompakt strukturiert werden. Daher kann die Größe des Ventilkörpers 100 verringert werden, was zu einer Größenverringerung des Getriebegehäuses 2 führt.
Darüber hinaus können durch Bilden der Magnetventileinführungslöcher 120 an den Positionen, die den Zähnen 102a der Kerbverzahnung 102 entsprechen, und Bilden der Schieberventileinführungslöcher 130 an den Positionen, die den Zahnnuten 102b entsprechen, die Einführungslöcher 120 und 130 benachbart zueinander in Umfangsrichtung des Zylinderteiles 101 angeordnet werden. Daher ist jedes Schieberventil 160, das durch einen Steuer- bzw. Regeldruck betätigt wird, der durch ein vorbestimmtes Magnetventil 150 ausgeübt wird, nahe an dem Magnetventil 150 angeordnet. Damit wird der Ölweg 110, der die Ventile 150 und 160 verbindet, verkürzt, wobei als Ergebnis eine gute Reaktionsfähigkeit bei der Öldrucksteuerung bzw. Regelung erreicht werden kann.
Man beachte, dass bei der vorliegenden Ausführungsform alle Schieberventileinführungslöcher 130 an den Positionen ausgebildet sind, die den Zahnnuten 102b der Kerbverzahnung 102 in Umfangsrichtung entsprechen. Eines oder mehrere der Schieberventileinführungslöcher 130 können jedoch auch an Positionen angeordnet sein, die den Zähnen 102a der Kerbverzahnung 102 in Umfangsrichtung entsprechen. In diesem Fall ist das eine oder sind die mehreren Ventileinführungslöcher 130 radial weiter einwärts angeordnet, weshalb die Größe des Zylinderteils 101 des Ventilkörpers 100 weiter verringert werden kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Ventileinführungslöcher 120 und 130 derart angeordnet, dass sie sich in einem oberen Teil und einem unteren Teil des Zylinderteiles 101 des Ventilkörpers 100 konzentrieren. Da die Schieberventile 160, die an den Ventileinführungslöchern 130 angebracht sind, die in dem unteren Teil des Zylinderteiles 101 angeordnet sind, entweder in Öl, das in einem Bodenteil des Getriebegehäuses 2 bevorratet ist, eingetaucht oder nahe an einer Oberfläche des Öls befindlich sind, sind die Schieberventile 160, die an den Ventileinführungslöchern 130 angebracht sind, vorzugsweise Schieberventile 160 mit großer Ablaufmenge, so beispielsweise das Druckregulatorventil. Demgegenüber sind die Schieberventile 160, die Schmieröl den geschmierten Teilen innerhalb des Getriebegehäuses 2 zuleiten, vorzugsweise an den Ventileinführungslöchern 130 angebracht, die in dem oberen Teil des Zylinderteiles 101 angeordnet sind.
Da die Ölwege 110, die mit den Ventileinführungslöchern 120 und 130 durch Formen des Ventilkörpers 100 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet sind, kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Struktur, bei der die Ölwege durh Formen gebildet werden, ein hoher Freiheitsgrad bei spezifischen Strukturen der Ölwege 110 erreicht werden, so beispielsweise bei Ausrichtungen, Anordnungen, Querschnittsformen und Anzahl hiervon, wobei die Ölwege 110 bei der vorliegenden Ausführungsform folgendermaßen ausgebildet sind.
Wie in 6 dargestellt ist, erstreckt sich der Großteil der Ölwege 110, die in dem Zylinderteil 101 des Ventilkörpers 100 ausgebildet sind, im Wesentlichen in Umfangsrichtung. Die Ölwege 110 sind radial auswärts relativ zu den Ventileinführungslöchern 120 und 130 angeordnet und weisen eine Form auf, die sich in Bogenform mit Zentrierung an der Achse der Eingabewelle 14 erstreckt. Jeder Ölweg 110 weist eine vorbestimmte Länge in Umfangsrichtung auf, wobei in Abhängigkeit von der Position in axialer Richtung und radialer Richtung zwei oder mehr der Ölwege 110 in Umfangsrichtung überlappen.
Man beachte, dass jeder Ölweg 110 nicht zwangsweise an einer festen Position in axialer Richtung und radialer Richtung befindlich ist, sondern dass er sich alternativ auch in Umfangsrichtung krümmen oder biegen kann.
Der Bereich, wo die Ölwege 110 in Umfangsrichtung ausgebildet sind, weist beispielsweise eine C-förmige Öffnung zur Fahrzeugrückseite auf, wobei alle Ölwege 110 an einer Fahrzeugvorderseite der Gegenwelle 92 angeordnet sind. Damit kann eine Wechselwirkung eines Lagers und anderer benachbarter Bauteile der Gegenwelle 92 mit den Ölwegen 110 vermieden werden.
Wie in 2 bis 5 dargestellt ist, sind die Ölwege 110, die sich in dem Zylinderteil 101 in Umfangsrichtung erstrecken, derart angeordnet, dass zwei oder mehr der Ölwege 110 in axialer Richtung und radialer Richtung überlappen. Des Weiteren ist, wie in 3 und 5 dargestellt ist, ein Teil des Zylinderteiles 101 in Umfangsrichtung mit einem Erstreckungsteil 101a versehen, der sich zur Vorderseite in axialer Richtung erstreckt und mit dem Ölpumpengehäuse 4 gekoppelt ist, wobei der Erstreckungsteil 101a zudem Ölwegen 110 ausgebildet ist, die sich in Umfangsrichtung erstrecken.
Eine Querschnittsform eines jeden Ölweges 110, der sich in Umfangsrichtung erstreckt, ist beispielsweise eine ovale Form, die in axialer Richtung lang ist, weshalb der Ölweg 110 in radialer Richtung kompakt ausgebildet ist. Daher kann die Größe des Zylinderteiles 101 verringert werden.
Ausgebildet ist der Zylinderteil 101 darüber hinaus mit Verbindungsölwegen 111, die die Ölwege 110, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, mit den Ventileinführungslöchern 120 und 130 verbinden, Verbindungsölwegen 112, die die Ölwege 110, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, mit einer Innenumfangsseite des Ventilkörpers 100 verbinden, Verbindungsölwegen 113, die die Ölwege 110, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, miteinander verbinden, und Verbindungsölwegen 114 (siehe 3 und 5), die die Ölwege 110, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, mit den Ölwegen 84, die in dem Ölpumpengehäuse 4 ausgebildet sind, verbinden.
Damit wird Öl, das von einem vorbestimmten der Magnet- und Schieberventile 150, 160 abgegeben wird, beispielsweise zunächst in einen entsprechenden Ölweg 110 durch einen entsprechenden Verbindungsölweg 111 eingeleitet, sodann in die anderen Ölwege 110 durch die Verbindungsölwege 113 nach Bedarf eingeleitet und schließlich durch die Verbindungsölwege 112 einer beliebigen der Öldruckkammern 56, 58, 66 und 76 der Bremsen BR1, BR2 und BR3 oder den geschmierten Teilen innerhalb des Getriebegehäuses 2 und/oder den Öldruckkammern 36 und 46 der Kupplungen CL1 und CL2 durch die Verbindungsölwege 114 und die Ölwege 84 des Ölpumpengehäuses 4 (siehe 3 und 5) zugeleitet.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist der Zylinderteil 101 des Ventilkörpers 100, der mit den Ventileinführungslöchern 120 und 130 und den Ölwegen 110 ausgebildet ist, dicker als die Vorderseitenumfangswand 3a. Daher werden Zahnradgeräusche, die durch die Zahnradsätze PG1 bis PG3 beispielsweise innerhalb des Zylinderteiles 101 verursacht werden, effektiv durch den dicken Zylinderteil 101 abgehalten. Da zudem der Teil des Zylinderteiles 101 an der radial auswärtigen Seite der Magnetventile 150 eine Dicke aufweist, die ausreichend ist, um die Ölwege 110 anzuordnen, werden auch die Betriebsgeräusche der Magnetventile 150 effektiv durch den Zylinderteil 101 abgehalten.
Man beachte, dass der Ventilkörper 100 des Weiteren integral mit anderen Bauteilen versehen sein kann, die die Hydrauliksteuer- bzw. Regelschaltung bilden, so beispielsweise mit einem Rückschlagventil und einer Düse. Des Weiteren können in einem Fall, in dem beispielsweise das Rückschlagventil und die Düse als von dem Ventilkörper 100 separate Bauteile ausgebildet sind, Einführungsanschlüsse zum Anbringen der separaten Bauteile in dem Ventilkörper 100 ausgebildet sein.
Herstellungsverfahren des Gehäusekörpers
Der Gehäusekörper 3 des Getriebegehäuses 2, der den Ventilkörper 100 und die Vorderseitenumfangswand 3a beinhaltet, wird durch das dreidimensionale additive Herstellungsverfahren unter Verwendung eines 3D-Druckers derart gebildet, dass der gesamte Gehäusekörper 3 mit Ausnahme der hohlen Teile, so beispielsweise der Ventileinführungslöcher 120 und 130 und der Ölwege 110, 111, 112, 113 und 114, integral kontinuierlich wird. Auf diese Weise wird der Gehäusekörper 3, der mit dem Ventilkörper 100 integriert ist, gebildet.
Obwohl keine speziellen Beschränkungen hinsichtlich eines spezifischen Druckverfahrens bei dem dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahren gegeben sind, kann für den Fall der Verwendung eines Metalls (beispielsweise Aluminium) als Material des Gehäusekörpers 3 beispielsweise ein Selektivlasersinterverfahren eingesetzt werden, bei dem ein Vorgang des Bestrahlens einer beliebigen Position einer mit einem metallischen Pulver überzogenen Schicht mit einem von einem Elektronenstrahl und einem Laser zum Sintern und Formen des bestrahlten Teiles und des anschließenden Überziehens der nächsten Schicht wiederholt wird.
Des Weiteren ist für den Fall der Verwendung von Kunststoff als Material für den Gehäusekörper 3, obwohl das Selektivlasersinterverfahren eingesetzt werden kann, eine große Anzahl von Arten von Druckverfahren im Vergleich zum Fall der Verwendung des Metallmaterials einsetzbar, wobei ein Druckverfahren, das den Anforderungen genügt, so beispielsweise ein Tintenstrahldruckverfahren, eingesetzt werden kann. Man beachte, dass für den Fall der Bildung des Gehäusekörpers 3 mit Kunststoff der gesamte Gehäusekörper 3 von einem Zylinderelement bedeckt sein kann, das aus Metall besteht, um so die Steifigkeit des Getriebegehäuses 2 zu erhöhen.
Wie in 7 gezeigt ist, ist bei der Bildung des Gehäusekörpers 3 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens eine Laminierungsrichtung D1 nach oben orientiert, und es ist der Gehäusekörper 3 in einer derartigen Orientierung gebildet, dass sich die Achsen der Ventileinführungslöcher 120 und 130 und die Achse des Zylinderteiles 101 des Ventilkörpers 100, die an die Achse des Getriebemechanismus 30 angepasst werden soll, in Aufwärts-Abwärts-Richtungen der Laminierung (entsprechend der Laminierungsrichtung D1) erstrecken. Des Weiteren ist der Gehäusekörper 3 derart ausgebildet, dass der Ventilkörper 100 über der Vorderseitenumfangswand 3a befindlich ist.
Zum stabilen Formen des Gehäusekörpers 3 und insbesondere des Ventilkörpers 100 werden Stützteile 199 zum von unten her erfolgenden Stützen eines Teiles zur Formung in dem Ventilkörper 100 während des Formungsprozesses vorzugsweise integral mit dem Gehäusekörper 3 mit Erstreckung nach oben von einem unteren Ende her in der Laminierungsrichtung D1 gebildet. Jeder Stützteil 199 beinhaltet beispielsweise einen flachen kreisförmigen Säulenabschnitt 199a, der an dem unteren Ende in der Laminierungsrichtung D1 ausgebildet ist, und einen langen Zylinderabschnitt 199b, der sich nach oben von dem kreisförmigen Säulenabschnitt 199a aus erstreckt. Der Stützteil 199 ist beispielsweise an einer Position zum Stützen des Vertikalwandteiles 104 des Ventilkörpers 100 vorgesehen.
Da die Stützteile 199 integral mit dem Gehäusekörper 3 gemäß vorstehender Beschreibung ausgeformt sind, kann das Formen des Ventilkörpers 100 an den Stützteilen 199 stabil mit der Strukturstützung von unten her durch die Stützteile 199 erfolgen. Daher kann der Ventilkörper 100 mit hoher Qualität gebildet werden.
Da zudem die Ventileinführungslöcher 120 und 130 entlang ihrer Achsen gebildet sind, die parallel zur Laminierungsrichtung D1 des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens sind, wird der Ventilkörper 100 stabil ohne Verformung der Innenumfänge der Ventileinführungslöcher 120 und 130 gebildet. Daher können die Ventileinführungslöcher 120 und 130 mit hoher Qualität gebildet werden. So kann insbesondere eine glatte bzw. stetige Bewegung der Schieber 162 in den Schieberventileinführungslöchern 130 erreicht werden, was dazu führt, dass eine Öldrucksteuerung bzw. Regelung mit guter Reaktionsfähigkeit verwirklicht ist.
Nachdem der Formungsprozess des Gehäusekörpers 3 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens beendet ist, werden die Stützteile 199 entfernt. Da die Zylinderabschnitte 199b der Stützteile 199 innen hohl ausgebildet sind und eine niedrige Steifigkeit aufweisen, können die Stützteile 199 leicht entfernt werden.
Sodann wird ein Bearbeitungsprozess an den Innenumfangsoberflächen und den Endoberflächen der Ventileinführungslöcher 120 und 130 bezüglich Teilen, die beispielsweise mit den Stützteilen 199 verbunden sind, durchgeführt, und es wird ein Gewindeschneidprozess an den Bolzenlöchern 3d und 103, die an beiden Endoberflächen des Gehäusekörpers 3 ausgebildet sind, durchgeführt. Damit ist der Gehäusekörper 3 fertiggestellt.
Man beachte, dass die Stützteile 199 nicht wesentlich sind. Insbesondere für den Fall der Formung unter Verwendung eines Kunststoffmaterials bzw. plastischen Materials können in Abhängigkeit vom eingesetzten Druckverfahren (beispielsweise dem Selektivlasersinterverfahren) die Stützteile 199 auch weggelassen werden können.
Da der Ventilkörper 100 integral mit dem Gehäusekörper 3 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens hergestellt ist und ein Teil des Gehäusekörpers 3 ebenfalls als Ventilkörper 100, wie vorstehend beschrieben worden ist, verwendet wird, kann im Vergleich zu einem Fall, in dem das Getriebegehäuse und der Ventilkörper einzeln als separate Körper gebildet werden, das Material zum Bilden dieser Bauteile verringert werden. Daher können die Größe und das Gewicht des gesamten Automatikgetriebes 1 verringert werden. Im Ergebnis können die Montierungsfähigkeit des Automatikgetriebes 1 und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeuges verbessert werden.
Da darüber hinaus die Entformung bei der Bildung des Ventilkörpers 100 bei der Herstellung der Ölwege 110, 111, 112, 113 und 114 des Ventilkörpers 100 ohne die herkömmliche Einschränkung dahingehend, dass sich alle Ölwege zur Oberfläche hin über die gesamte Länge hiervon öffnen müssen, nicht berücksichtigt werden muss, kann ein hoher Freiheitsgrad bei den Formen und Ausgestaltungen der Ölwege erreicht werden. Daher können sogar dann, wenn der Zylinderteil 101 gemäß vorstehender Beschreibung in dem Ventilkörper 100 gebildet wird, die Ölwege 110 mit Erstreckung in Umfangsrichtung gebildet werden und dabei der Form des Zylinderteiles 101 folgen.
Daher kann der Ventilkörper 100 insgesamt in Form eines Zylinders gebildet werden, während in dem Ventilkörper 100 die Ölwege 110, 111, 112, 113 und 114, die für die Öldrucksteuerung bzw. Regelung erforderlich sind, gebildet werden. Da zudem der Zylinderteil 101 des Ventilkörpers 100 einen kleineren Durchmesser als die Vorderseitenumfangswand 3a des Gehäusekörpers aufweist, kann verhindert werden, dass der Ventilkörper 100 radial auswärts von dem Getriebegehäuse 2 vorsteht. Daher kann die Montierungsfähigkeit des Automatikgetriebes 1 effektiv im Vergleich zu einem herkömmlichen Automatikgetriebe, bei dem der Ventilkörper außen am Getriebegehäuse angebracht ist, verbessert werden.
Darüber hinaus ist der Ventilkörper 100 durch das einzelne Element strukturiert und zudem mit dem Getriebegehäuse 2 integriert. Daher kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Struktur, bei der der Ventilkörper durch Stapeln einer Mehrzahl von Ventilkörperstrukturierungselementen und Befestigen derselben mit einer großen Anzahl von Bolzen zur Anbringung an dem Getriebegehäuse gebildet wird, die Anzahl der Elemente, die den Ventilkörper und das Getriebegehäuse bilden, verringert werden, und es kann auf die Trennplatten, die zwischen den Ventilkörperstrukturierungselementen angeordnet sind, die Bolzen zum Befestigen der Ventilkörperstrukturierungselemente aneinander und die Bolzen zum Fixieren des Ventilkörpers an dem Getriebegehäuse, die bei einer herkömmlichen Struktur Verwendung finden, verzichtet werden. Daher kann die Anzahl der Bauteile und Zusammenbauschritte effektiv verringert werden.
Da des Weiteren, wie vorstehend beschrieben worden ist, der Ventilkörper 100 durch ein einzelnes Element strukturiert ist, können die Bolzen zum Befestigen der Ventilkörperstrukturierungselemente aneinander und die Bolzen zum Fixieren des Ventilkörpers an dem Getriebegehäuse weggelassen werden, wobei die Bolzenlöcher und die Erhebungen in dem Ventilkörper 100 aufgrund der Weglassung der Bolzen ebenfalls verringert werden können. Daher kann eine weitere Verringerung der Größe und des Gewichtes des Ventilkörpers 100 erreicht werden. Im Ergebnis kann eine Verringerung der Größe und des Gewichtes des Automatikgetriebes 1 effizienter erreicht werden.
Darüber hinaus kann durch Strukturieren des Ventilkörpers 100 derart, dass das in dem Getriebegehäuse 2 bevorratete Öl in die Ölwege 110 des Ventilkörpers 100 von der Innenumfangsseite hiervon her eingeleitet wird, die Ölwanne, die im Allgemeinen unter dem Getriebegehäuse angebracht ist, weggelassen werden. Daher kann die Fahrzeugmontierungsfähigkeit des Automatikgetriebes 1 in Aufwärts-Abwärts-Richtungen des Fahrzeuges weiter verbessert werden. Deshalb kann in diesem Fall ein Antriebsstrang, der das Automatikgetriebe 1 aufweist, insgesamt an einer tiefen Position in einem Fahrzeugkörper angeordnet werden. Im Ergebnis kann eine Ausgestaltung des Fahrzeugkörpers, bei der die Höhe der Motorhaube niedrig ist, verwirklicht werden.
Da darüber hinaus ein hoher Freiheitsgrad beim Ausgestalten der Ölwege 110, 111, 112, 113 und 114 des Ventilkörpers 110 gemäß vorstehender Beschreibung erreicht werden kann, werden Ausgestaltungen der Ölwege möglich, so beispielsweise eine solche, bei der drei oder mehr der Ölwege 110 miteinander in Dickenrichtung des Ventilkörpers 100 überlappen, was mittels eines herkömmlichen Formungsverfahrens nicht erreicht werden kann. Da zudem die Form nicht erneuert werden muss, wenn die Ausgestaltung der Ölwege geändert wird, kann die Änderung der Ausgestaltung der Ölwege leicht innerhalb kurzer Zeit erreicht werden.
Da zudem der Ventilkörper 100 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet wird, können hohle Teile, die nicht die Ventileinführungslöcher 120 und 130 und die Ölwege 110, 111, 112, 113 und 114 sind, an verschiedenen Positionen in dem Ventilkörper 100 gebildet werden, weshalb das Gewicht des Ventilkörpers 100 und infolgedessen das Gewicht des Automatikgetriebes 1 weiter verringert werden können.
Da darüber hinaus der Formungsprozess des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens in der Laminierungsrichtung D1 entlang der Achse des Zylinderteiles 101 des Ventilkörpers 100 durchgeführt wird, kann der Ventilkörper 100 stabil ohne Verformung des Innenumfanges des Zylinderteiles 101 gebildet werden. Da zusätzlich die Ventileinführungslöcher 120 und 130 ebenfalls mit Erstreckung in der Laminierungsrichtung D1 des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens bei diesem Formungsprozess gebildet werden, kann der Ventilkörper 100 stabil ohne Verformung der Innenumfänge der Ventileinführungslöcher 120 und 130 gebildet werden. Daher kann der gesamte Ventilkörper 100, der die Ventileinführungslöcher 120 und 130 beinhaltet, mit hoher Qualität gebildet werden. Insbesondere da eine hohe Abmessungsgenauigkeit bei den Schieberventileinführungslöchern 130 erreicht werden kann, kann eine glatte bzw. stetige Bewegung der Schieber 162 in den Schieberventileinführungslöchern 130 erreicht werden.
Da entsprechend der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren der Ventilkörper 100 mit dem Getriebegehäuse 2 im Gegensatz zu einer herkömmlichen Struktur, bei der der Ventilkörper als von dem Getriebegehäuse separater Körper vorgesehen wird, integriert ist, sind die Ölwege 110 des Ventilkörpers 100 in dem Getriebegehäuse 2 ausgebildet. Daher tritt ein Ölleck aus den Verbindungsteilen zwischen den Ölwegen des Ventilkörpers und den Ölwegen des Getriebegehäuses nicht auf. Daher können ein Abdichtungselement und die Befestigungsbolzen zum Sichern einer Abdichtungsfähigkeit der Verbindungsteile weggelassen werden, was ebenfalls zur Verringerung der Anzahl der Bauteile sowie der Größe und des Gewichtes des Automatikgetriebes 1 führt.
Zweite Ausführungsform
Ein Automatikgetriebe entsprechend einer zweiten Ausführungsform wird nunmehr anhand 8 beschrieben. 8 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung des Automatikgetriebes entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich zu 6. Man beachte, dass bei der zweiten Ausführungsform zur ersten Ausführungsform ähnliche Bauteile in 8 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und eine Beschreibung derselben unterbleibt.
Wie in 8 dargestellt ist, beinhaltet auch bei der zweiten Ausführungsform ein Gehäusekörper 203 eines Getriebegehäuses einen Vorderseitenzylinderteil 203a und einen Ventilkörper 200 ähnlich zur ersten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform, bei der sich die Ölwege 110 in Bogenform über die Gesamtlänge hiervon erstrecken, dahingehend, dass ein Teil eines jeden Ölweges 210 des Ventilkörpers 200 mit Erstreckung in Umfangsrichtung des Ventilkörpers 200 mit im Wesentlichen gerader Erstreckung ausgebildet ist.
Insbesondere sind die Ölwege 210 mit im Wesentlichen gerader Erstreckung in Aufwärts-Abwärts-Richtungen des Fahrzeuges in einem Teil nahe an einem Ende des Ventilkörpers 200 an einer Vorderseite des Fahrzeuges ausgebildet. Entsprechend sind Seitenflächen eines Zylinderteiles 203a des Ventilkörpers 200 und des Vorderseitenzylinderteiles 203a des Gehäusekörpers 203 an der Fahrzeugvorderseite in AufwärtsAbwärts-Richtungen des Fahrzeuges flach ausgebildet.
Daher wird das Vorstehen des Gehäusekörpers 203 hin zur Fahrzeugvorderseite verringert, was zu einer effektiveren Verringerung der Größe des Automatikgetriebes 201 und einer Vergrößerung des Raumes 299 an der Fahrzeugvorderseite des Automatikgetriebes führt. Hierdurch wird ein großer Raum für Rückwärtsbewegungen der Fahrzeugkörperelemente und der fahrzeuginternen Ausrüstungsgegenstände, die an der Fahrzeugvorderseite des Automatikgetriebes angeordnet sind, sichergestellt. Im Ergebnis kann das Automatikgetriebe effektiv geschützt werden.
Dritte Ausführungsform
Nachstehend wird ein Automatikgetriebe entsprechend einer dritten Ausführungsform anhand 9 beschrieben. 9 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung des Automatikgetriebes entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich zu 6. Man beachte, dass bei der dritten Ausführungsform zur ersten Ausführungsform ähnliche Bauteile in 9 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und eine Beschreibung derselben unterbleibt.
Wie in 9 dargestellt ist, beinhaltet auch bei der dritten Ausführungsform ein Gehäusekörper 303 eines Getriebegehäuses einen Vorderseitenzylinderteil 303a und einen Ventilkörper 300, wobei der Ventilkörper 300 mit Ölwegen 110 ausgestattet ist, die sich in Umfangsrichtung des Ventilkörpers 300 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform erstrecken. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform, bei der alle Ventileinführungslöcher 120 und 130 radial einwärts relativ zu den Ölwegen 110 angeordnet sind, dahingehend, dass die Ventileinführungslöcher 120 und 130 nicht nur an einer radial einwärtigen Seite der Ölwege 110, sondern auch an einer radial auswärtigen Seite der Ölwege 110 ausgebildet sind.
Der Ventilkörper 300 ist beispielsweise mit einem Paar von vorstehenden Teilen 301a und 301b versehen, die von einer Außenumfangsoberfläche des Zylinderteiles 301 radial nach außen vorstehen, um an der radial auswärtigen Seite der Ölwege 110 Teile dort, wo die Ventileinführungslöcher 120 und 130 ausgebildet sind, zu sichern. Einer der vorstehenden Teile 301a ist derart ausgebildet, dass er schräg nach oben zur Fahrzeugvorderseite von der Außenumfangsoberfläche des Zylinderteiles 301 vorsteht, während der andere vorstehende Teil 301b von der Außenumfangsoberfläche des Zylinderteiles 301 schräg nach unten zur Fahrzeugvorderseite ausgebildet ist.
Jeder der vorstehenden Teile 301a und 301b ist beispielsweise mit zwei oder mehr der Ventileinführungslöcher 120 und 130 ausgebildet, wobei diese Ventileinführungslöcher 120 und 130 mit Ölwegen 110, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, durch die Verbindungsölwege 111 verbunden sind.
Durch Ausbilden der Ventileinführungslöcher 120 und 130 in den vorstehenden Teilen 301a und 301b des Ventilkörpers 300 gemäß vorstehender Beschreibung kann sogar in einem Fall, in dem eine Innenumfangssektion des Ventilkörpers 300 allein nicht ausreichend ist, um den Raum, in dem die Ventileinführungslöcher 120 und 130 ausgebildet sind, sicherzustellen, durch Verwenden der vorstehenden Teile 301a und 301b, die an der Außenumfangssektion des Ventilkörpers 300 vorgesehen sind, eine benötigte Anzahl von Ventileinführungslöchern 120 und 130 gebildet werden.
Des Weiteren können die Ventileinführungslöcher 120 und 130, die an der Außenumfangsseite gemäß vorstehender Beschreibung ausgebildet sind, einfach mit den Ölwegen 110 nahe an den Ventileinführungslöchern 120 und 130 ähnlich wie bei den Ventileinführungslöchern 120 und 130, die an der Innenumfangsseite ausgebildet sind, verbunden werden. Daher kann einer Verkomplizierung der Ölwegstruktur entgegengewirkt werden.
Da darüber hinaus die vorstehenden Teile 301a und 301b von dem Zylinderteil 301 schräg nach oben oder schräg nach unten zur Fahrzeugvorderseite vorstehen, kann eine Zunahme der Abmessungen des Ventilkörpers 300 in Aufwärts-Abwärts-Richtungen eines Fahrzeuges im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem die vorstehenden Teile 301a und 301b gerade nach oben oder gerade nach unten vorstehen, und es kann eine Zunahme der Abmessungen des Ventilkörpers 300 in Vorne-Hinten-Richtungen des Fahrzeuges im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem die vorstehenden Teile 301a und 301b horizontal zur Fahrzeugvorderseite vorstehen. Daher kann eine Größenverringerung des Automatikgetriebes effektiv durch Integrieren des Ventilkörpers 300 mit dem Gehäusekörper 303 erreicht werden, und es kann eine ausreichende Fahrzeugmontierungsfähigkeit des Automatikgetriebes verwirklicht werden.
Vierte Ausführungsform
Nachstehend wird die Struktur eines Getriebes entsprechend einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben.
10 ist eine Ansicht eines Getriebes entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von der Fahrzeugrückseite her. 11 ist eine Querschnittsansicht zur schematischen Darstellung der Innenstruktur des Getriebes entlang einer Linie A-A von 10. 12 ist eine Ansicht zur Darstellung des Getriebes bei Betrachtung in einer Richtung B von 11. Man beachte, dass in 11 auf die Darstellung eines Getriebemechanismus zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung verzichtet werden kann.
Gesamtstruktur des Getriebes
Wie in 10 bis 12 dargestellt ist, ist das Getriebe der vorliegenden Ausführungsform ein Automatikgetriebe 1, das in einem Kraftfahrzeug mit querliegendem Motor (Fahrzeug) zur Anwendung kommen soll, so beispielsweise in einem Fahrzeug, das mit einem Vordermotor und einem Vorderradantrieb ausgestattet ist. Das Automatikgetriebe 1 beinhaltet ein Getriebegehäuse 2, das den Getriebemechanismus (nicht dargestellt) aufnimmt, der eine Achse aufweist, die sich in Breitenrichtung des Fahrzeuges erstreckt. Man beachte, dass, obwohl dies nicht dargestellt ist, eine Antriebsquelle (beispielsweise ein Motor) beispielsweise an einer rechten Seite des Automatikgetriebes 1 in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist.
Wie in 11 dargestellt ist, beinhaltet der Getriebemechanismus des Automatikgetriebes 1 eine Eingabewelle 14, die sich entlang der Achse erstreckt, und ein Gegenantriebszahnrad 18 (Ausgabeteil des Getriebemechanismus), das auf derselben Achse angeordnet ist. Die Eingabewelle 14 ist beispielsweise integral mit einer nicht dargestellten Turbinenwelle (Ausgabewelle des Drehmomentwandlers) ausgebildet und mit der Antriebsquelle über den Drehmomentwandler gekoppelt.
Des Weiteren beinhaltet das Automatikgetriebe 11 zudem eine Gegenwelle 92, die mit einem Gegenabtriebszahnrad 93 versehen ist, das mit dem Gegenantriebszahnrad 18 kämmt. Die Gegenwelle 92 ist an einer Fahrzeugrückseite der Eingabewelle 14 parallel zur Eingabewelle 14 angeordnet. Die Gegenwelle 92 ist des Weiteren mit einem Endantriebszahnrad 94 versehen, das einen kleineren Durchmesser als das Gegenabtriebszahnrad 93 aufweist.
Linke und rechte Achsen 96 sind an einer Position schräg nach unten an der Fahrzeugrückseite der Gegenwelle 92 angeordnet, wobei die Achsen 96 mit einem Differenzialringzahnrad 95 eines Differenzials (nicht dargestellt) kämmen, das auf derselben Achse wie die Achsen 96 befindlich ist. Das Differenzialringzahnrad 95 weist einen größeren Durchmesser als das Endantriebszahnrad 94 auf, wodurch die Ausgabedrehung des Getriebemechanismus verlangsamt und auf das Differenzial übertragen wird, wobei eine Antriebskraft, die in das Differenzial eingeleitet wird, derart auf die linken und rechten Achsen 96 übertragen wird, dass sich entsprechend dem Fahrzustand eine Drehdifferenz zwischen beiden ergibt.
Man beachte, dass der Getriebemechanismus eine Mehrzahl von Reibungseingriffselementen, so beispielsweise Kupplungen und Bremsen, auf der Achse der Eingabewelle 14 beinhaltet. Eine Hydrauliksteuerung bzw. Regelung führt eine Öldrucksteuerung bzw. Regelung durch, um die Reibungseingriffselemente selektiv in Eingriff zu bringen. Damit wird eine Zahnradposition bzw. Gangschaltposition entsprechend einem Zahnradverschiebebereich bzw. einem Gangschaltverschiebebereich und einem Betriebszustand des Fahrzeuges gebildet.
Wie in 10 bis 12 dargestellt ist, verfügt das Getriebegehäuse 2 über einen Gehäusekörper 3, der einen Außenumfang hiervon bildet, und eine Endabdeckung 5, die einen Öffnungsendteil des Gehäusekörpers 3 an einer Gegenantriebsquellenseite (links) abdichtet. Der Gehäusekörper 3 ist ein Zylinderelement, das sich in axialen Richtungen des Getriebemechanismus erstreckt (axiale Richtungen der Eingabewelle 14 und der Gegenwelle 92), und umgibt den Getriebemechanismus. Des Weiteren ist eine Passoberfläche 3b eines Öffnungsendteiles des Gehäusekörpers 3 an der Antriebsquellenseite (rechts) mit einem Wandlergehäuse 6, das den Drehmomentwandler aufnimmt, gekoppelt.
Wie in 11 und 12 dargestellt ist, wird der Gehäusekörper 3 des Getriebegehäuses 2 integral mit einem Ventilkörper 100 der Hydrauliksteuerung bzw. Regelung, einem Kolbenzylinder 108 einer der Bremsen zur Bildung des Getriebemechanismus und einem Ölvorrat 39 (nachstehend noch beschrieben) mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet. Damit kann die Anzahl der Bauteile und Zusammenbauschritte verringert werden, und es können auch die Größe und das Gewicht des Automatikgetriebes 1 verringert werden.
Wie in 11 dargestellt ist, ist ein Ölsieb 23 innerhalb des Getriebegehäuses 2 nahe an einem Bodenteil hiervon (nachstehend wird diese Bodenteilzone innerhalb des Getriebegehäuses 2 als „Bodensektion” bezeichnet) angeordnet. Eine untere Oberfläche des Ölsiebes 23 ist entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu dem Bodenteil des Getriebegehäuses 2 in einem geringen Abstand hiervon angeordnet, wobei die untere Oberfläche des Ölsiebes 23 mit einem Sauganschluss 27 ausgebildet ist. Ein oberer Teil des Ölsiebes 23 ist mit einem Abgabeanschluss 24 ausgebildet, wobei der Abgabeanschluss 24 mit Ölwegen des Ventilkörpers 100 (nachstehend beschrieben) verbunden ist. Sobald eine Ölpumpe (nicht dargestellt) angetrieben wird, wird Öl, das in der Bodensektion des Getriebegehäuses 2 bevorratet ist, in das Ölsieb 23 von dem Sauganschluss 27 her eingeleitet, es werden Fremdstoffe durch einen Filter, der in dem Ölsieb 23 vorgesehen ist, entfernt, und es wird das Öl sodann in die Ölwege des Ventilkörpers 100 von dem Abgabeanschluss 24 her eingeleitet.
Ventilkörper einer Hydrauliksteuerung bzw. Regelung
Wie in 11 und 12 dargestellt ist, ist der Ventilkörper 100 gänzlich im Wesentlichen in Form eines Zylinders ausgebildet, der sich in den axialen Richtungen des Getriebemechanismus erstreckt und den Getriebemechanismus umgibt.
Der Kolbenzylinder 108 setzt sich zu dem Ventilkörper 100 als integraler Körper fort und steht in radialen Richtungen des Ventilkörpers 100 von einer Innenumfangsoberfläche 100a des Ventilkörpers 100 vor. Der Kolbenzylinder 108 beinhaltet einen ringförmigen Vertikalwandteil 104, der sich radial einwärts von der Innenumfangsoberfläche des Ventilkörpers 100 erstreckt, und einen Innenzylinderteil 106, der sich in den axialen Richtungen von einem Innenumfangsendabschnitt des Vertikalwandteiles 104 zur Gegenantriebsquellenseite erstreckt. Der Kolbenzylinder 108 ist im Wesentlichen eine Umfangsnut, die sich zur Gegenantriebsquellenseite in axialer Richtung öffnet. Der Kolbenzylinder 108 nimmt einen Kolben (nicht dargestellt) der Bremse des Getriebemechanismus auf und bildet eine Öldruckkammer (nicht dargestellt).
Des Weiteren ist der Ventilkörper 100 mit einer Mehrzahl von Ventileinführungslöchern 120 versehen, an denen Magnetventile 150 und Schieberventile 160 angebracht sind und die mit den Ölwegen 110, die mit den Ventileinführungslöchern 120 verbunden sind, ausgebildet sind.
Die Ölwege 110, die mit den Ventileinführungslöchern 120 verbunden sind, werden durch Formen des Ventilkörpers 100 mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Struktur, bei der die Ölwege durch Formen gebildet werden, kann ein hoher Freiheitsgrad bei spezifischen Strukturen der Ölwege 110, so beispielsweise bei Ausrichtungen, Anordnungen, Querschnittsformen und Anzahlen hiervon, erreicht werden. Daher kann beispielsweise durch Erweitern eines Großteiles der Ölwege 110 in Umfangsrichtung des Ventilkörpers 100 derart, dass diese der Form des Ventilkörpers 100 folgen, der Ventilkörper 100 in radialen Richtungen kompakt ausgebildet werden.
Die Ventileinführungslöcher 120 werden durch zunächst erfolgendes Bilden von Pilotlöchern beim Formen des Ventilkörpers 100 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens und durch sodann erfolgendes Durchführen eines Endbearbeitungsprozesses an den Innenumfangsoberflächen der Pilotlöcher gebildet. Hierbei können die Ventileinführungslöcher 120 einfach durch maschinelle Bearbeitung gebildet werden, die ein Vorgang ist, der nach dem Formen durchgeführt wird, ohne dass die Pilotlöcher beim Formen des Ventilkörpers 100 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet werden.
Die Einführungslöcher 120 sind in einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung entlang der Innenumfangsoberfläche 100a des Ventilkörpers 100 angeordnet. Alle Ventileinführungslöcher 120 sind derart ausgebildet, dass sie sich in axialen Richtungen des Getriebemechanismus erstrecken und sich zur Antriebsquellenseite in axialen Richtungen öffnen. Damit können bei der Endbearbeitung der Innenumfangsoberflächen der Ventileinführungslöcher 120 alle Ventileinführungslöcher 120 aus derselben Richtung bearbeitet werden, und es können beim Anbringen der Ventile 150 und 160 an den Ventileinführungslöchern 120 alle Ventile 150 und 160 aus derselben Richtung eingeführt werden.
Die Magnetventile 150 und die Schieberventile 160 bilden eine Hydrauliksteuer- bzw. Regelschaltung (nicht dargestellt) zusammen mit den Ölwegen 110 des Ventilkörpers 100. Durch Betätigen der Magnetventile 150 und der Schieberventile 160 steuert bzw. regelt die Hydrauliksteuer- bzw. Regelschaltung die Zuleitung und Abgabe von Öl beispielsweise zu und von den Öldruckkammern der Reibungseingriffselemente, die den Getriebemechanismus bilden, den geschmierten Teilen innerhalb des Getriebegehäuses 2 (beispielsweise in Kämmung befindliche Lager der Zahnräder des Getriebemechanismus) und verschiedenen Teilen des Drehmomentwandlers.
Als Magnetventil 150 wird eines von einem Linearmagnet(-ventil) und einem Ein-Aus-Magnetventil verwendet. Das Linearmagnetventil wird beispielsweise als Ventil zum direkten Steuern bzw. Regeln des Öldruckes für die Öldruckkammern der Reibungseingriffselemente verwendet. Das Ein-Aus-Magnetventil wird beispielsweise als Ventil zum Öffnen und Schließen eines Öldruckübertragungsweges zu einem Steuer- bzw. Regelanschluss des Schieberventils 160 verwendet.
Die Schieberventile 160 können als verschiedene Schaltventile arbeiten, so beispielsweise als Druckregulatorventil zum Anpassen eines Abgabedruckes der mechanischen Ölpumpe an einen Leitungsdruck, als manuelles Ventil zum Schalten des Öldruckübertragungsweges in Zusammenwirkung mit der Betätigung eines Zahnradverschiebehebels bzw. Gangschalthebels, der von einem Fahrer des Fahrzeuges betätigt wird, und als ausfallsicheres Ventil zum Schalten des Öldruckübertragungsweges, um eine vorbestimmte Zahnradposition bzw. Gangschaltposition bei einem Ausfall der Magnetventile 150 zu erreichen.
Darüber hinaus ist der Ventilkörper 100 mit einem Einleitungsölweg 180 zum Einleiten des von dem Abgabeanschluss 24 des Ölsiebes 23 abgegebenen Öls ausgebildet. Der Einleitungsölweg 180 ist in dem Ventilkörper 100 ausgebildet und verbindet beispielsweise den Abgabeanschluss 24 mit einem Eingabeanschluss der Schieberventile 160, die beispielsweise als Druckregulatorventile arbeiten.
Man beachte, dass der Ventilkörper 100 des Weiteren integral mit anderen Bestandteilen versehen sein kann, die die Hydrauliksteuer- bzw. Regelschaltung bilden, so beispielsweise mit einem Rückschlagventil und einer Düse. Des Weiteren können in einem Fall, in dem beispielsweise das Rückschlagventil und die Düse als von dem Ventilkörper 100 separate Bauteile ausgebildet sind, Anbringungsabschnitte, so beispielsweise Löcher, an denen die separaten Bauteile angebracht werden, in dem Ventilkörper 100 ausgebildet sein.
Ölvorrat
Eingeleitet werden, wie in 11 dargestellt ist, Öl, das beispielsweise aus den Öldruckkammern in der Ölsteuerung bzw. Regelung durch die vorbeschriebene Hydrauliksteuerung bzw. Regelung abgeleitet wird, und Öl, das zum Schmieren und Kühlen innerhalb des Getriebegehäuses 2 verwendet wird, in die Bodensektion des Getriebegehäuses 2 mittels Durchleiten durch die Ölwege 110 des Ventilkörpers 100, Öllöcher (nicht dargestellt), die beispielsweise in der Eingabewelle 14, der Gegenwelle 92 und der Endabdeckung 5 ausgebildet sind oder die beispielsweise entlang einer Innenoberfläche 3e einer Umfangswand 3a des Gehäuses 3 fallen. Damit sammelt sich das Öl in der Bodensektion des Getriebegehäuses 2. Die Bodensektion des Getriebegehäuses 2 wirkt als Ölvorrat, wobei in der Bodensektion des Getriebegehäuses 2 bevorratetes Öl verschiedenen Teilen durch das Ölsieb 23 und die Hydrauliksteuerung bzw. Regelung zugeleitet wird.
Das Automatikgetriebe 1 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet des Weiteren einen weiteren Ölvorrat 39, der von der Bodensektion des Getriebegehäuses 2 verschieden ist. Der Ölvorrat 39 wird in einem Teil der Umfangswand 3a des Gehäusekörpers 3 des Getriebeehäuses 2 mittels integraler Ausbildung mit der Umfangswand 3a bereitgestellt.
Insbesondere ist der Ölvorrat 39 in einem dem Querschnitt nach halbkreisförmigen Teil der Umfangswand 3a vorgesehen und erstreckt sich beispielsweise kontinuierlich dahin in Umfangsrichtung. Der dem Querschnitt nach halbkreisförmige Teil befindet sich an einer Fahrzeugvorderseite in der Umfangswand 3a. Des Weiteren ist in einem Teil der Umfangswand 3a, der in 12 mit Zone T bezeichnet ist, der Ölvorrat 39 derart vorgesehen, dass er sich in Fahrzeugbreitenrichtung dahin fortsetzt. Mit anderen Worten, wenn die Umfangswand 3a von der Fahrzeugvorderseite her betrachtet wird, bedeckt die Zone T dort, wo der Ölvorrat 39 vorgesehen ist, einen Bereich eines Hauptteiles der Umfangswand 3a in Fahrzeugbreitenrichtung und einen Bereich von einem oberen Endteil in die Nähe eines unteren Endteiles der Umfangswand 3a in Aufwärts-Abwärts-Richtungen des Fahrzeuges.
Man beachte, dass die Zone der Umfangswand 3a dort, wo der Ölvorrat 39 vorgesehen ist, nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist, sondern beliebig geändert werden kann. Darüber hinaus kann der Ölvorrat 39 über die gesamte Umfangswand 3a vorgesehen oder in eine Mehrzahl von Zonen innerhalb der Umfangswand 3a unterteilt sein.
Wie in 11 dargestellt ist, bildet der Ölvorrat 39 einen Teil der Umfangswand 3a. Der Teil der Umfangswand 3a, wo der Ölvorrat 39 vorgesehen ist, weist eine Doppelwandstruktur auf, die einen Außenwandteil 31 und einen Innenwandteil 32 mit Anordnung in einem vorbestimmten Abstand in Dickenrichtung der Umfangswand 3a aufweist. In dem Ölvorrat 39 bildet der Außenwandteil 31 eine Außenoberfläche 3f der Umfangswand 3a, während der Innenwandteil 32 die Innenoberfläche 3e der Umfangswand 3a bildet. Mit anderen Worten, der Ölvorrat 39 ist zwischen der Außenoberfläche 3f und der Innenoberfläche 3e der Umfangswand 3a ausgebildet.
Da ein Teil der Umfangswand 3a von den Außen- und Innenwandteilen 31 und 32 mit Anordnung in einem vorbestimmten Abstand dazwischen ausgebildet ist, wird der Ölvorrat 39 durch Aushöhlen dieses Teiles der Umfangswand 3a gebildet, wodurch ein Ölvorhalteraum S zwischen den Außen- und Innenwandteilen 31 und 32 gebildet ist.
Die Außen- und Innenwandteile 31 und 32 sind in einem engen Abstand voneinander angeordnet, um die Dicke des Ölvorrates 39 zu verringern. Da darüber hinaus der Ölvorrat 39 über einen weiten Bereich der Umfangswand 3a, wie vorstehend beschrieben worden ist, ausgebildet ist, kann sogar dann, wenn der Abstand zwischen den Außen- und Innenwandteilen 31 und 32 verschmälert wird, ein großer Ölvorhalteraum S gebildet werden.
Untere Endabschnitte der Außen- und Innenwandteile 31 und 32 sind integral über einen Bodenwandteil 33 verbunden. Der Bodenwandteil 33 bildet eine Bodenoberfläche des Ölvorhalteraumes S. Der Bodenwandteil 33 ist beispielsweise an der oberen Seite des Sauganschlusses 27 des Ölsiebes 23 angeordnet.
Man beachte, dass beide Endteile des Außenwandteiles 31 in Fahrzeugbreitenrichtung integral mit beiden Endteilen des Innenwandteiles 32 in Fahrzeugbreitenrichtung über Seitenwandteile (nicht dargestellt) bezugsrichtig verbunden sind, wobei Seitenoberflächen des Ölvorhalteraumes S von diesen Seitenwandteilen gebildet werden.
Des Weiteren ist der Ölvorrat 39 mit einer Mehrzahl von pfostenförmigen Verstärkungsteilen 34 versehen, die integral die Außen- und Innenwandteile 31 und 32 miteinander verbinden. Die Verstärkungsteile 34 erstrecken sich beispielsweise im Wesentlichen gerade in Dickenrichtung von dem Außenwandteil 31 zu dem Innenwandteil 32.
Wie in 15 dargestellt ist, ist die Mehrzahl von Verstärkungsteilen 34 in vorbestimmten Intervallen in axialen Richtungen und Umfangsrichtung der Umfangswand 3a angeordnet.
Da in dem Ölvorrat 39 die Außen- und Innenwandteile 31 und 32 integral miteinander durch die Verstärkungsteile 34 mit Bereitstellung gemäß vorstehender Beschreibung verbunden sind, wird die Steifigkeit insbesondere gegenüber einer von außen her in Dickenrichtung einwirkenden Last erhöht. Des Weiteren kann sogar in einem Fall, in dem die Verstärkungsteile 34 zwischen den Außen- und Innenwandteilen 31 und 32 angeordnet sind, das in dem Ölvorrat 39 bevorratete Öl nach unten fallen, während es um die Verstärkungsteile 34 herumfließt (curving).
Man beachte, dass, solange die Verstärkungsteile 34 die Außen- und Innenwandteile 31 und 32 integral miteinander verbinden, die Struktur der Verstärkungsteile 34 nicht auf das vorstehend Beschriebene beschränkt ist, sondern verschiedene Abwandlungen zur Anwendung kommen können.
Anstelle der vorbeschriebenen Verstärkungsteile 34 kann als Ölvorrat 230, siehe Darstellung in 17A, beispielsweise auch ein Verstärkungsteil 234, der durch integrales und dreidimensionales Verbinden einer Mehrzahl von pfostenförmigen Abschnitten 235 mit Erstreckung in vier wechselseitig verschiedenen Richtungen gebildet wird, alternativ vorgesehen werden. In diesem Fall sind, wie in 17B dargestellt ist, die pfostenförmigen Abschnitte 235 des Verstärkungsteiles 234 derart angeordnet, dass in Dickenrichtung eine Wabenform vorliegt. Durch integrales Verbinden des Außenwandteiles 31 mit dem Innenwandteil 32 über einen Verstärkungsteil 234 kann eine ausreichende Steifigkeit des ausgehöhlten Ölvorrates 39 gegenüber einer Last aus einer beliebigen von der Dickenrichtung der Umfangswand 3a, den axialen Richtungen und der Umfangsrichtung sichergestellt werden.
Darüber hinaus kann, obwohl dies nicht dargestellt ist, bei einem weiteren Beispiel ein filmartiger Verstärkungsteil, der durch integrales und zweidimensionales Verbinden einer Mehrzahl von pfostenförmigen Abschnitten mit Erstreckung in drei wechselseitig verschiedenen Richtungen in Gitterform gebildet wird, vorgesehen werden. In diesem Fall ist der filmartige Verstärkungsteil vorzugsweise an einer Mehrzahl von Positionen in einem vorbestimmten Intervall in einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung der Umfangswand 3a vorgesehen.
Wie in 11 dargestellt ist, ist der Ölvorrat 39 mit Einleitungsöffnungen 35 und 36a zum Einleiten von Öl in den Ölvorhalteraum S ausgebildet. Insbesondere ist der Ölvorrat 39 mit der oberen Einleitungsöffnung 35 in einem oberen Endteil hiervon ausgebildet, während die untere Einleitungsöffnung 36d an der unteren Seite der Einleitungsöffnung 35 ausgebildet ist.
Die obere Einleitungsöffnung 35 wird von einer oberen Endöffnung des Ölvorrates 39 gebildet und öffnet sich zur Fahrzeugrückseite. Die untere Einleitungsöffnung 36a ist in einem Vorsprung 32a ausgebildet, der nach innen in Dickenrichtung von einer Zwischenposition des Innenwandteiles 32 in Umfangsrichtung vorsteht. Der Vorsprung 32a ist mit einem Ölweg 41 mit Erstreckung in Aufwärts-Abwärts-Richtungen ausgebildet. Ein oberes Ende des Ölweges 41 ist die Einleitungsöffnung 36a, während ein unteres Ende des Ölweges 41 mit dem Ölvorhalteraum S verbunden ist.
Mittels Ausbilden der Einleitungsöffnungen 35 und 36a kann, wenn Öl, das an den Drehkörpern innerhalb des Getriebegehäuses 2, so beispielsweise an den Zahnrädern 18, 93, 94 und 95 und der Kupplungstrommel 16 anhaftet, von diesen Drehkörpern aus verteilt werden, wobei ein Teil des verteilten Öls effizient in den Ölvorhalteraum S von den Einleitungsöffnungen 35 und 36a her eingeleitet werden kann.
Des Weiteren kann der Ölvorrat 39 zudem mit einer Einleitungsöffnung ausgebildet sein, die mit den Ölwegen 110 des Ventilkörpers 100 verbunden ist, wobei in diesem Fall die Einleitung von Öl in den Ölvorhalteraum S von den Ölwegen 110 des Ventilkörpers 100 von der Hydrauliksteuerung bzw. Regelung gesteuert bzw. geregelt werden kann.
Des Weiteren ist der Ölvorhalteraum S des Ölvorrates 39 mit einem Innenraum des Getriebegehäuses 2 oder, mit anderen Worten, dem Raum, der von der Innenoberfläche der Umfangswand 3a umgeben ist, über einen Verbindungsölweg 170 verbunden. Der Verbindungsölweg 170 ist beispielsweise in dem Ventilkörper 100 ausgebildet. Ein Ende des Verbindungsölweges 170 ist mit dem Ölvorhalteraum S über eine Öffnung (nicht dargestellt) verbunden, die nahe an dem unteren Ende des Innenwandteiles 32 des Ölvorrates 39 ausgebildet ist. Das andere Ende des Verbindungsölweges 170 ist mit dem Innenraum des Getriebegehäuses über einen in dem Ventilkörper 100 ausgebildeten Abgabeanschluss 172 verbunden.
Der Verbindungsölweg 170 ist mit einem Ventil 174 zum Öffnen und Schließen des Ölweges 170 ausgebildet. Das Ventil 174 ist beispielsweise an einem Ventileinführungsloch (nicht dargestellt), das in dem Ventilkörper 100 ausgebildet ist, angebracht.
Man beachte, dass der Verbindungsölweg 170, der Abgabeanschluss 172 und das Ventil 174 nicht notwendigerweise in dem Ventilkörper 100 vorgesehen sind, solange sie den Ölvorhalteraum S des Ölvorrates 39 mit dem Innenraum des Getriebegehäuses 2 verbinden.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist der Ölvorhalteraum S des Ölvorrates 39 mit dem Innenraum des Getriebegehäuses 2 über den Verbindungsölweg 70 verbindbar, und es ist der Verbindungsölweg 170 durch das Ventil 174 öffenbar und schließbar. Bei dieser Struktur kann durch Steuern bzw. Regeln des Betriebes des Ventils 174 die Ölzuleitung von dem Ölvorhalteraum S zu dem Innenraum des Getriebegehäuses 2 gesteuert bzw. geregelt werden. Damit kann beispielsweise durch Steuern bzw. Regeln der Ölzuleitung von dem Ölvorhalteraum S zu dem Innenraum des Getriebegehäuses 2 entsprechend einem Betriebszustand des Fahrzeuges, einer Öltemperatur, einem Ölpegel LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 der Ölpegel LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 geeignet angepasst werden, was den Ölpegel LV1 unabhängig beispielsweise vom Betriebszustand des Fahrzeuges und der Öltemperatur stabilisieren kann. Daher kann eine Gesamtölmenge, die innerhalb des Getriebegehäuses 2 enthalten ist, verringert werden. Im Ergebnis kann das Gewicht des Automatikgetriebes 1 verringert werden.
13A zeigt ein spezifisches Beispiel eines idealen Pegels des Ölpegels LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 und eines tatsächlichen Ölpegels LV2 innerhalb des Ölvorrates 39, wenn die Öltemperatur im angehaltenen Zustand des Fahrzeuges niedrig ist, während 13B ein spezifisches Beispiel eines idealen Pegels des Ölpegels LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 und des tatsächlichen Ölpegels LV2 innerhalb des Ölvorrates 39 zeigt, wenn die Öltemperatur im angehaltenen Zustand des Fahrzeuges niedrig ist.
Im in 13A und 13B dargestellten angehaltenen Zustand wird, da die mechanische Ölpumpe angehalten ist, kein Schmieröl von der Ölpumpe her zugeleitet. Damit werden Lager 98, die die Achsen 96 stützen, in das Öl in dem Differenzial eingetaucht. Daher ist im angehaltenen Zustand der ideale Pegel des Ölpegels LV1 höher als untere Enden der Lager 98 gewählt. Man beachte, dass dann, wenn die Öltemperatur hoch ist, da sich das Öl ausdehnt und das Volumen des Öls im Vergleich zu einem Fall, in dem die Öltemperatur niedrig ist, vergleichsweise groß wird, der ideale Pegel des Ölpegels LV1 vergleichsweise hoch gewählt wird.
Daher kann im angehaltenen Zustand, wenn der Ölpegel LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 niedriger als der ideale Pegel ist, durch Öffnen des Ventils 174 zum Zuleiten von Öl in den Innenraum des Getriebegehäuses 2 von dem Ölvorrat 39 her der Ölpegel LV1 angepasst werden. Mittels Durchführen einer derartigen Ölzuleitung wird der Ölpegel LV2 innerhalb des Ölvorrates 39 vergleichsweise niedrig.
Man beachte, dass, obwohl das Öl, das von den Drehkörpern her verteilt wird, beispielsweise an der Innenoberfläche 3e der Umfangswand 3a des Getriebegehäuses 2 anhaftet, während das Fahrzeug fährt, wenn der angehaltene Zustand für eine lange Zeitspanne andauert, die Mehrzahl der Öltropfen herabfällt und sich in der Bodensektion des Getriebegehäuses 2 sammelt. In einem derartigen angehaltenen Zustand wird, wenn der Ölpegel LV1 ausreichend hoch ist, die Ölzuleitung von dem Ölvorrat 39 her nicht benötigt.
14A zeigt ein spezifisches Beispiel eines idealen Pegels des Ölpegels LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 und des tatsächlichen Ölpegels LV2 innerhalb des Ölvorrates 39, wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit fährt, während 14B ein spezifisches Beispiel eines idealen Pegels des Ölpegels LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 und des tatsächlichen Ölpegels LV2 innerhalb des Ölvorrates 39, während das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, zeigt.
Wie in 14A und 14B dargestellt ist, ist, wenn das Fahrzeug fährt, um den Drehwiderstand des Differenzialzahnrades 39 zu verringern, der Ölpegel LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 vorzugsweise niedriger als das untere Ende des Differenzialzahnrades 95.
Wenn das Fahrzeug indes fährt, wird, wenn das Differenzialzahnrad 95 in das in der Bodensektion des Getriebegehäuses 2 bevorratete Öl eingetaucht ist, das Öl von dem Differenzialzahnrad 95 abgezogen, und das Öl haftet an verschiedenen Teilen innerhalb des Getriebegehäuses 2 an. Damit wird der Ölpegel LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 ohne Weiteres niedrig. Insbesondere wenn die Öltemperatur niedrig und die Viskosität des Öls hoch ist, fällt Öl, das an verschiedenen Teilen des Getriebegehäuses 2 anhaftet, nicht einfach so zur Bodensektion des Getriebegehäuses 2 herab, und es wird der Ölpegel LV1 ohne Weiteres gesenkt.
Während das Fahrzeug fährt, steigt mittels Zuleiten eines Teils des Öls, das von den Drehkörpern her, so beispielsweise von den Zahnrädern 18/93 und der Kupplungstrommel 16 her, verteilt wird, in den Ölvorrat 39 der Ölpegel LV2 innerhalb des Ölvorrates 39 im Vergleich zum angehaltenen Zustand an.
Im Zustand des Fahrens mit niedriger Geschwindigkeit gemäß Darstellung in 14A ist die Menge von Öl, das von dem Differenzialzahnrad 95 abgezogen (scraped) wird, vergleichsweise gering, wohingegen im Zustand des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit gemäß Darstellung in 14B die Menge von Öl, das von dem Differenzialzahnrad 95 abgezogen wird, groß wird, was den Ölpegel LV1 stark absenken kann. In diesem Fall kann durch Öffnen des Ventils 174 zum Zuleiten des Öls aus dem Ölvorrat 39 der Ölpegel LV1 innerhalb des Getriebegehäuses 2 angehoben werden. Damit kann ein Ansaugen von Luft verhindert werden, während der Zustand, in dem der Sauganschluss 27 in das Öl eingetaucht ist, erhalten bleibt.
Herstellungsverfahren des Gehäusekörpers
Der Gehäusekörper 3 des Getriebegehäuses 2 wird mit dem Ölvorrat 39, dem Ventilkörper 100 und dem Kolbenzylinder 108 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens unter Verwendung eines 3D-Druckers integral gebildet. Damit wird der gesamte Gehäusekörper 3 mit Ausnahme der hohlen Teile, so beispielsweise der Ventileinführungslöcher 120, der Ölwege 110 und des Ölvorhalteraumes S, integral kontinuierlich ausgebildet.
Obwohl das spezielle Druckverfahren bei dem dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahren keiner speziellen Beschränkung unterliegt, kann für den Fall der Verwendung von Metall (beispielsweise Aluminium) als Material für den Gehäusekörper 3 beispielsweise ein Selektivlasersinterverfahren eingesetzt werden, das einen Vorgang des Bestrahlens einer Stelle einer mit einem metallischen Pulver überzogenen Schicht mit einem Elektronenstrahl und einem Laser zum Sintern und Formen des bestrahlten Teiles wiederholt durchführt und sodann die nächste Schicht überzieht.
Des Weiteren kann für den Fall der Verwendung von Kunststoff als Material für den Gehäusekörper 3, obwohl hier ebenfalls das Selektivlasersinterverfahren eingesetzt werden kann, eine größere Vielzahl von Druckverfahren im Vergleich zum Fall der Verwendung eines Metallmaterials eingesetzt werden, wobei ein Druckverfahren, das speziellen Bedürfnissen genügt, so beispielsweise das Tintenstrahlverfahren, eingesetzt werden kann. Man beachte, dass für den Fall der Bildung des Gehäusekörpers 3 aus Kunststoff der gesamte Gehäusekörper 3 mit einem aus Metall bestehenden Zylinderelement bedeckt werden kann, um so die Steifigkeit des Getriebegehäuses 2 zu erhöhen.
Wie in 16 dargestellt ist, ist bei der Bildung des Gehäusekörpers 3 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens die Laminierungsrichtung D1 nach oben ausgerichtet, und es wird der Gehäusekörper 3 in einer derartigen Ausrichtung gebildet, dass sich die Achse des Ventilkörpers 100, die Achsen der Ventileinführungslöcher 120 und die Achse des Gehäusekörpers 3 in Aufwärts-Abwärts-Richtungen der Laminierung (entsprechend der Laminierungsrichtung D1) erstrecken.
Zum stabilen Formen des Gehäusekörpers 3 und insbesondere des Kolbenzylinders 108 werden vorzugsweise Stützteile 199 zum Stützen eines Teiles, der der Kolbenzylinder 108 werden soll, von unten her während des Formungsprozesses integral mit dem Gehäusekörper 3 mit nach oben gegebener Erstreckung von einem unteren Ende in der Laminierungsrichtung D1 gebildet. Jeder Stützteil 199 beinhaltet beispielsweise einen flachen kreisförmigen Säulenabschnitt 199a, der am unteren Ende in der Laminierungsrichtung D1 ausgebildet ist, und einen langen Zylinderabschnitt 199b, der sich von dem kreisförmigen Säulenabschnitt 199a aus nach oben erstreckt. Der Stützteil 199 ist beispielsweise an einer Position zum Stützen des vertikalen Wandteiles 104 vorgesehen.
Da die Stützteile 199 integral mit dem Gehäusekörper 3, wie vorstehend beschrieben worden ist, geformt werden, kann das Formen des Kolbenzylinders 108, des Ventilkörpers 100 und des Ölvorrates 39 an den Stützteilen 199 stabil durchgeführt werden, während eine Stützung von unten her durch die Stützteile 199 gegeben ist. Daher können diese Bauteile mit hoher Qualität gebildet werden.
Da darüber hinaus die Ventileinführungslöcher 120 entlang ihrer Achsen gebildet werden, die parallel zur Laminierungsrichtung D1 des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens sind, wird der Ventilkörper 100 stabil ohne Verformung der Innenumfänge der Ventileinführungslöcher 120 gebildet. Damit können die Ventileinführungslöcher 120 mit hoher Qualität gebildet werden. Daher kann insbesondere eine glatte bzw. stetige Bewegung der Schieber in den Ventileinführungslöchern 120, die für die Schieberventile ausgestaltet sind, verwirklicht werden, was wiederum zur Verwirklichung einer Öldrucksteuerung bzw. Regelung mit gutem Reaktionsvermögen führt.
Nachdem der Formungsprozess des Gehäusekörpers 3 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens beendet ist, werden die Stützteile 199 entfernt. Da die Zylinderabschnitte 199b der Stützteile 199 im Inneren hohl sind und eine niedrige Steifigkeit aufweisen, können die Stützteile 199 leicht entfernt werden.
Sodann wird ein Bearbeitungsprozess an den Innenumfangsoberflächen und den Endoberflächen der Ventileinführungslöcher 120 bezüglich der Teile, die beispielsweise mit den Stützteilen 199 verbunden sind, durchgeführt, und es wird ein Gewindeschneidprozess an Bolzenlöchern durchgeführt, die an beiden Endoberflächen des Gehäusekörpers 3 ausgebildet sind. Damit ist der Gehäusekörper 3 fertiggestellt.
Man beachte, dass die Stützteile 199 nicht wesentlich sind und insbesondere für den Fall der Formung unter Verwendung eines Kunststoffmaterials in Abhängigkeit vom eingesetzten Druckverfahren (beispielsweise dem Selektivlasersinterverfahren) die Stützteile 199 auch weggelassen werden können.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird der Ölvorrat 39 gemäß vorstehender Beschreibung integral mit der Umfangswand 3a des Gehäusekörpers 3 mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet, und es wird der Ölvorrat 39 in dem Teil der Umfangswand 3a ausgebildet. Daher kann während der kompakten in Dickenrichtung der Umfangswand 3a erfolgenden Bildung des Ölvorrates 39 unter Verwendung eines großen Teils einer Zone der Umfangswand 3a ein ausreichendes Volumen des Ölvorrates 39 sichergestellt werden. Daher besteht keine Notwendigkeit, einen großen Raum zum Anordnen des Ölvorrates 39 innerhalb des Getriebegehäuses 2 oder zum Bilden eines großen Ölvorrates außerhalb des Getriebegehäuses 2 anzuordnen. Hierdurch kann der Freiheitsgrad bei der Ausgestaltung der verschiedenen Bauteile, die innerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordnet sind, erhöht werden, und es kann eine Verringerung der Größe und des Gewichtes des Automatikgetriebes 1 erreicht werden.
Da darüber hinaus der Ölvorrat 39 integral mit der Umfangswand 3a ausgebildet ist, kann im Vergleich zur herkömmlichen Technik, die ein Element zum Bilden des Ölvorrates 39, so beispielsweise einen Bügel zum Anbringen des Elementes an dem Getriebegehäuse 2, benötigt, die Anzahl der Bauteile und Zusammenbauschritte verringert werden.
Da zudem der Gehäusekörper 3 integral mit dem Ventilkörper 100 ausgebildet ist, wird ein Teil des Gehäusekörpers 3 auch als Ölvorrat 39 und Ventilkörper 100 im Vergleich zu einem Fall verwendet, in dem das Getriebegehäuse, der Ölvorrat und der Ventilkörper einzeln als separate Körper gebildet sind, weshalb das Material zum Bilden dieser Bauteile verringert werden kann. Daher können die Größe und das Gewicht des gesamten Automatikgetriebes 1 verringert werden. Im Ergebnis können die Fahrzeugmontierungsfähigkeit des Automatikgetriebes 1 und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeuges verbessert werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
So sind beispielsweise bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen Beispiele beschrieben worden, bei denen der Ventilkörper in Zylinderform ausgebildet ist und den gesamten Umfang des Getriebemechanismus umgibt. Bei der vorliegenden Erfindung kann jedoch, solange sich der Ventilkörper in Umfangsrichtung des Getriebemechanismus entlang eines Außenumfanges des Getriebemechanismus ausdehnt, dieser auch derart angeordnet sein, dass er nur einen Teil des Getriebemechanismus in Umfangsrichtung umgibt.
Des Weiteren sind bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen Beispiele beschrieben worden, bei denen der Ventilkörper integral mit dem Vorderseitenzzylinderteil versehen ist. Bei der vorliegenden Erfindung kann dieser, solange der Ventilkörper einen Teil des Getriebegehäuses bildet, jedoch auch als von dem Vorderseitenzylinderteil separater Körper ausgebildet sein.
Ferner ist bei der vorbeschriebenen Ausführungsform ein Beispiel beschrieben worden, bei dem der Ventilkörper und der Kolbenzylinder mit dem Gehäusekörper und dem Ölvorrat integriert sind. Bei der vorliegenden Erfindung können der Ventilkörper und der Kolbenzylinder jedoch auch als von dem Getriebegehäuse separate Körper ausgebildet sein.
Darüber hinaus sind bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen Beispiele beschrieben worden, bei denen der Ventilkörper ein von der Endabdeckung des Getriebegehäuses separater Körper ist. Die vorliegende Erfindung schließt jedoch Ausführungsformen nicht aus, bei denen der Ventilkörper mit der Endabdeckung integriert ist.
Zudem sind bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen Beispiele beschrieben worden, bei denen das Getriebegehäuse durch die drei Elemente des Gehäusekörpers, des Ölpumpengehäuses und der Endabdeckung strukturiert sind. Bei der vorliegenden Erfindung unterliegt die Anzahl der Elemente, die das Getriebegehäuse bilden, jedoch keiner speziellen Beschränkung, und es kann das Getriebegehäuse auch durch wenigstens ein einziges Element, das ein Element beinhaltet, das integral mit dem Ventilkörper ausgebildet ist, mittels des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens strukturiert werden.
Des Weiteren ist bei der vorbeschriebenen Ausführungsform ein Beispiel beschrieben worden, bei dem der Ölvorrat vorgesehen ist, um den Ölpegel LV1 innerhalb des Getriebegehäuses anzupassen. Bei der vorliegenden Erfindung unterliegt der Einsatz des Ölvorrates jedoch keiner speziellen Beschränkung. So kann Schmieröl beispielsweise auch nur vorübergehend bevorratet werden.
Zudem ist bei der vorbeschriebenen Ausführungsform ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die vorliegende Erfindung bei einem Automatikgetriebe zum Einsatz kommt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf ähnliche Weise auch bei einem manuellen Getriebe zum Einsatz kommen.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, können bei der vorliegenden Erfindung die Größe und das Gewicht eines Getriebes sowie die Anzahl der Bauteile und Zusammenbauschritte verringert werden, und es kann der Freiheitsgrad bei der Ausgestaltung der verschiedenen Bauteile, die innerhalb des Getriebegehäuses eines Getriebes angeordnet sind, erhöht werden. Daher kann die vorliegende Erfindung passenderweise in der Getriebe produzierenden Industrie und bei Fahrzeugen, an denen das Getriebe montiert wird, Verwendung finden.
Es sollte einsichtig sein, dass die hier vorgestellten Ausführungsformen rein illustrativ und nicht beschränkend sind, da der Umfang der Erfindung allein durch die beigefügten Ansprüche festgelegt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-253653 A [0004]

Claims

Getriebe, umfassend: ein Getriebegehäuse (2), das einen Getriebemechanismus (30) aufnimmt; eine Hydrauliksteuerung bzw. Regelung, die einen Ventilkörper (100) und wenigstens ein Ventil (150, 160) aufweist, das dafür ausgelegt ist, den Getriebemechanismus (30) zu steuern bzw. zu regeln, wobei der Ventilkörper (100) mit wenigstens einem Ventileinführungsloch (120, 130) ausgebildet ist, in das das wenigstens eine Ventil (150, 160) eingeführt ist, wobei der Ventilkörper (100) zudem einen Ölweg (110) aufweist, der mit dem Ventileinführungsloch (120, 130) verbunden ist; und einen Ölvorrat (39), der dafür ausgelegt ist, Öl zu bevorraten, wobei wenigstens eines von dem Ventilkörper (100) und dem Ölvorrat (39) integral mit dem Getriebegehäuse (2) ausgebildet ist oder ein Teil des Getriebegehäuses (2) integral mit wenigstens einem von dem Ventilkörper (100) und dem Ölvorrat (39) ausgebildet ist.
Getriebe, umfassend: einen Getriebemechanismus (30), der einen Drehkörper aufweist; ein Getriebegehäuse (2), das den Getriebemechanismus (30) aufnimmt; und einen Ölvorrat (39), der dafür ausgelegt ist, Öl zu bevorraten, wobei der Ölvorrat (39) integral mit wenigstens einem Teil einer Umfangswand des Getriebegehäuses (2) vorgesehen ist.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der Ventilkörper (100) wenigstens teilweise entlang eines Außenumfanges des Getriebemechanismus (30) erstreckt.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper (100) integral mit dem Getriebegehäuse (2) oder einem Teil hiervon mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens gebildet ist, und wobei eine Achse des Getriebemechanismus (30) und eine Achse des Ventileinführungsloches (120, 130) im Wesentlichen in einer Laminierungsrichtung des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens angeordnet sind.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kerbverzahnung (102), an der ein Außenumfangsteil wenigstens einer Reibungsplatte (52, 62, 72) wenigstens einer Bremse (BR1, BR2, BR3) des Getriebemechanismus eingepasst ist, entlang eines Innenumfanges des Ventilkörpers (100) ausgebildet ist, und wobei wenigstens ein Teil des Ventileinführungsloches (120, 130) in wenigstens einem aus einer Mehrzahl von Einwärtsvorsprüngen, die Zähne (102a) der Kerbverzahnung (102) bilden, befindlich ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ölvorrat (39) beinhaltet: einen Außenwandteil (31) zum Bilden einer Außenoberfläche einer Umfangswand des Getriebegehäuses (2) und einen Innenwandteil (32) mit Anordnung an einer Innenseite des Außenwandteiles in einem vorbestimmten Abstand davon zur Bildung einer Innenoberfläche der Umfangswand, und wobei der Ölvorrat (39) mit einem pfostenförmigen Stützteil (199) versehen ist, der integral den Außenwandteil (31) mit dem Innenwandteil (32) verbindet.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Getriebegehäuse (2) im Wesentlichen ein Zylinderelement ist, das sich in axialer Richtung des Getriebemechanismus (30) erstreckt.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren umfassend: eine Verbindungssektion (170), die einen Innenraum des Ölvorrates (39) mit einem Innenraum des Getriebegehäuses (2) verbindet; und ein Ventil (174), das dafür ausgelegt ist, die Verbindungssektion (170) zu öffnen und zu schließen.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, wobei ein Vertikalwandteil (104) und ein Innenzylinderteil (106) zur Bildung eines Zylinders (108) einer der Bremsen (BR1) dafür ausgelegt sind, ein Lager (19) des Getriebemechanismus (30) zu stützen, und/oder mit dem Ventilkörper (100) integriert sind.
Verfahren zum Herstellen eines Getriebes, umfassend die nachfolgenden Schritte: integrales Bilden eines Ventilkörpers (100) mit einem Getriebegehäuse (2) oder eines Teiles hiervon mittels eines dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens; Versehen des Ventilkörpers (100) mit wenigstens einem Ventileinführungsloch (120, 130) zum Einführen wenigstens eines Ventils (150, 160); Montieren eines Getriebemechanismus (30) innerhalb des Getriebegehäuses (2), wobei eine Achse des Getriebemechanismus (30) und eine Achse des wenigstens einen Ventileinführungsloches (120, 130) im Wesentlichen in einer Laminierungsrichtung des dreidimensionalen additiven Herstellungsverfahrens angeordnet sind.