DE102020126983B4

DE102020126983B4 - Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE102020126983B4
Application number: DE102020126983.8A
Authority: DE
Inventors: Akira Hashimoto; Yasuo Miura; Takeyuki Tanaka; Tomoya NAKANO; Kazuhiro Yamada; Hiroyuki Enoki
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2040-10-15
Also published as: JP2021067288A; CN112682482B; CN112682482A; US11199246B2; DE102020126983A1; JP7230773B2; US20210116004A1

Abstract

Automatikgetriebe (1), aufweisend:
ein erstes sich drehendes Element (30), das eingerichtet ist, eine Kraft zwischen einem ersten Paar von Elementen zu übertragen, das zumindest ein sich drehendes Element aufweist, und
ein zweites sich drehendes Element (40), das eingerichtet ist, eine Kraft zwischen einem zweiten Paar von Elementen zu übertragen, das zumindest ein sich drehendes Element aufweist,
wobei das erste sich drehende Element (30) ein äußeres sich drehendes Element (31) und ein inneres sich drehendes Element (36) aufweist, welches sich radial einwärts des äußeren sich drehenden Elements (31) befindet,
wobei das äußere, sich drehende Element (31) ein äußeres Verlängerungsteil (33) aufweist, welches sich einwärts in Richtung des inneren sich drehenden Elements (31) erstreckt,
wobei das innere sich drehende Element (36) aus einem anderen Werkstoff als das äußere sich drehende Element (31) gefertigt ist, und ein inneres Verlängerungsteil (37) aufweist, das sich nach außen in Richtung des äußeren sich drehenden Elements (31) erstreckt,
wobei das äußere Verlängerungsteil (33) und das innere Verlängerungsteil (37) des ersten sich drehenden Elements (30) miteinander an zumindest einem Verstemmteil (51) vermittels mechanischem Clinchen in einer Axialrichtung des Automatikgetriebes (1) verbunden sind, wobei die äußeren und inneren Verlängerungsteile (33, 37) zusammen ein erstes Verlängerungsteil (39) bilden,
wobei das zweite sich drehende Element (40) aufweist:
zweite äußere und innere Teile (41, 45), die sich radial auswärts bzw. einwärts von einander befinden und miteinander über ein zweites Verlängerungsteil (49) verbunden sind, welches sich von dem zweiten äußeren Teil (41) einwärts zu dem zweiten inneren Teil (45) erstreckt,
wobei das erste Verlängerungsteil (39) und das zweite Verlängerungsteil (49) in der Axialrichtung (Z) zueinander benachbart sind,
wobei das Verstemmteil (51) des ersten Verlängerungsteils (39) einen Vorsprung (51a) aufweist, der in Richtung des zweiten Verlängerungsteils (49) vorsteht,
wobei das zweite Verlängerungsteil (49) eine Ausnehmung (45) aufweist, die an einer gegenüberliegenden Seite des ersten Verlängerungsteils (39) ausgenommen ist, und
wobei zumindest ein Teil des Vorsprungs (51a) sich innerhalb der Ausnehmung (45) befindet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegenden Offenbarung betrifft ein Automatikgetriebe.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Allgemein weisen Automatikgetriebe, die in Fahrzeugen verbaut sind, jeweils einen Getriebemechanismus und eine Reibeingriffsvorrichtung auf, die eine Vielzahl von Gangstufen realisiert, indem sie einen Kraftübertragungsweg des Getriebemechanismus wechselt. Die Reibeingriffsvorrichtung weist eine Kupplung auf, die eine Kraft bzw. Leistung zwischen einem Paar von sich drehenden Elementen und einer Bremse, die eine Drehung von einem der sich drehenden Elemente sperrt, verbindet oder trennt.
Bei der Kupplung handelt es sich um eine Mehrscheibenkupplung bzw. Lamellenkupplung mit einer Vielzahl von Reibplatten bzw. Kupplungsplatten, die mit einem Trommelelement und einem Nabenelement als sich drehende Elemente versehen ist. Die Trommelelementkerbverzahnung steht mit manchen der Reibplatten an einem Außenumfang davon in Eingriff, so dass die Reibplatten axial bewegbar sind, und ist mit einem bestimmten sich drehenden Element des Getriebes gekoppelt. Die Nabenelementkerbverzahnung steht mit den übrigen Reibplatten an einem Innenumfang davon in Eingriff, so dass die Reibplatten axial bewegbar sind, und ist mit einem anderen bestimmten, sich drehenden Element des Getriebes gekoppelt. Obgleich die Bremse eine ähnliche Ausgestaltung wie die Kupplung besitzt, unterscheidet sich darüber hinaus die Bremse darin, dass das Trommelelement oder das Nabenelement an einem Getriebegehäuse befestigt ist, vgl. beispielsweise US 2019 / 0 257 371 A1 und DE 10 2015 004 794 A1 , die beide jeweils ein Automatikgetriebe mit drehenden Elementen zeigen, welche mit Verlängerungsteilen verbunden sind.
In den letzten Jahren wurde angedacht, das Gewicht des Automatikgetriebes durch Einsatz eines aluminiumbasierten Werkstoffs für die sich drehenden Elemente zu verringern, um die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern. Jedoch ist in vielen Fällen ein Kraftübertragungsteil der sich drehenden Elemente, welches eine Kraft an die sich drehenden Elemente überträgt und von diesen aufnimmt, auf der Seite des Drehmittelpunkts der Welle des Getriebes vorgesehen, weshalb eine tangentiale Last des Kraftübertragungsteils größer als jene der Außenumfangsseite ist, mit der die Reibplatten in Kerbverzahnungseingriff stehen. Deshalb kann die Festigkeit unzureichend sein, falls das Kraftübertragungsteil aus Aluminium gefertigt ist.
Andersseits kann in Betracht gezogen werden, das Kraftübertragungsteil aus einem Eisenwerkstoff zu bilden und andere Teile aus einem Aluminium-basierten Werkstoff zu bilden, und diese Teile miteinander zu verbinden. Weil es jedoch schwierig ist, Teile, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind (Eisen- und Aluminium-basierte Werkstoffe) durch Schweißen zu verbinden, kann in Betracht gezogen werden, diese Teile mittels mechanischem Clinchen bzw. Durchsetzfügen an einem Verstemmteil zu verbinden, wie in JP 2019- 104 018 A offenbart. Ferner zeigt die DE 10 2017 130 478 A1 ein Einschubmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei vorgeschlagen wird, einen Lamellenträger einer Lamellenkupplung mehrteilig auszubilden und die mehreren Teile durch Clinchverbindungen miteinander mechanisch zu verbinden.
Das Verstemmteil zum mechanischen Clinchen ist mit einem Vorsprung gebildet, der vorsteht, indem eines der Elemente in Richtung des anderen Elements ausgenommen ist. Aufgrund dessen nimmt eine Abmessung eines Verbindungsteils, der durch Verbinden eines Elements mit dem anderen Element gebildet wird, an dem Teil zu, an dem der Vorsprung gebildet ist. Insbesondere wenn das Verstemmteil durch Ausnehmen in der Axialrichtung des Automatikgetriebes gebildet ist, nimmt die Größe des Automatikgetriebes in der Axialrichtung zu.
DARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung erfolgte angesichts der obigen Situation und ein Zweck der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Automatikgetriebe bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Größenzunahme in einer Axialrichtung zu unterbinden und gleichzeitig ein sich drehendes Element zu bilden, das einen Teil einer Kupplung oder einer Bremse darstellt, indem Elemente, die aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sind, vermittels mechanischem Clinchen an einem Verstemmteil axial verbunden werden.
Um die obigen Probleme zu lösen, ist die vorliegenden Offenbarung wie nachfolgend beschrieben konfiguriert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Automatikgetriebe bereitgestellt, das ein erstes sich drehendes Element, das eingerichtet ist, eine Kraft zwischen einem ersten Paar von Elementen zu übertragen, das zumindest ein sich drehendes Element aufweist, und ein zweites sich drehendes Element, das eingerichtet ist, eine Kraft zwischen einem zweiten Paar von Elementen zu übertragen, das zumindest ein sich drehendes Element aufweist, aufweist. Das erste sich drehende Element weist ein äußeres, sich drehendes Element und ein inneres, sich drehendes Element auf, welches sich radial einwärts des äußeren sich drehenden Elements befindet. Das äußere sich drehende Element weist ein erstes äußeres Kraftübertragungsteil, das eingerichtet ist, Kraft an eines des ersten Paars von Elementen zu übertragen und von diesem aufzunehmen, an einem Umfangsteil, das in einer zylindrischen Form gebildet ist, sowie ein äußeres Verlängerungsteil auf, welches sich von dem ersten äußeren Kraftübertragungselement radial einwärts erstreckt. Das innere sich drehende Element ist aus einem anderen Werkstoff als das äußere sich drehende Element gefertigt, und weist ein erstes inneres Kraftübertragungsteil, das eingerichtet ist, Kraft an das andere Element des ersten Paars von Elementen zu übertragen von diesem aufzunehmen, sowie ein inneres Verlängerungsteil auf, das sich von dem ersten inneren Kraftübertragungsteil radial auswärts erstreckt. Das äußere Verlängerungsteil und das innere Verlängerungsteil des ersten sich drehenden Elements sind miteinander durch ein erstes Verlängerungsteil gekoppelt, das gebildet ist, indem das äußere Verlängerungsteil und das innere Verlängerungsteil miteinander an zumindest einem Verstemmteil vermittels mechanischem Clinchen in einer Axialrichtung des Automatikgetriebes verbunden sind. Das zweite sich drehende Element weist ein zweites äußeres Kraftübertragungsteil, das eingerichtet ist, Kraft an eines des zweiten Paars von Elementen an einem Umfangsteil, der in einer zylindrischen Form gebildet ist, zu übertragen und diese von diesem aufzunehmen, ein zweites inneres Kraftübertragungsteil, das sich radial einwärts des zweiten äußeren Kraftübertragungsteils befindet und eingerichtet ist, Kraft an das andere Element des zweiten Paars von Elementen zu übertragen und diese von diesem aufzunehmen, sowie ein zweites Verlängerungsteil auf, das sich von dem zweiten äußeren Kraftübertragungsteil radial einwärts erstreckt und sich zu dem zweiten inneren Kraftübertragungsteil fortsetzt. Das erste Verlängerungsteil und das zweite Verlängerungsteil sind in der Axialrichtung zueinander benachbart. Das Verstemmteil weist einen Vorsprung auf, der vorsteht, indem er von dem ersten Verlängerungsteil in Richtung des zweiten Verlängerungsteils ausgenommen ist. Das zweite Verlängerungsteil weist eine Ausnehmung auf, die an einer gegenüberliegenden Seite des ersten Verlängerungsteils ausgenommen ist. Zumindest ein Teil des Vorsprungs befindet sich innerhalb der Ausnehmung.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das erste sich drehende Element gebildet werden, indem das äußere sich drehende Element und das innere sich drehende Element, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind, an dem Verstemmteil zweckmäßig verbunden werden. Indem das erste sich drehende Element mit unterschiedlichen Werkstoffen gebildet wird, ist es möglich, Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig eine Festigkeit sicherzustellen, weil das erste sich drehende Element derart eingestellt werden kann, so dass jedes Teil aus dem geeigneten Werkstoff gefertigt ist. Zudem können Kosten gesenkt werden, weil das äußere sich drehende Element und das innere sich drehende Element miteinander verbunden werden können, ohne beispielsweise damit einhergehende Bildung von Kerbverzahnungseingriffszähnen und ohne den Einsatz von Hilfswerkstoffen.
Obgleich der Vorsprung in dem Verstemmteil des ersten sich erstreckenden Teils gebildet ist, der den äußeren sich erstreckenden Teil und den inneren sich erstreckenden Teil verbindet, befindet sich ferner zumindest ein Teil des Vorsprungs innerhalb der Ausnehmung, die in dem zweiten Verlängerungsteil gebildet ist. Daher kann das erste Verlängerungsteil nahe an dem zweiten Verlängerungsteil angeordnet sein und gleichzeitig verhindert werden, dass es zu einer Störung zwischen dem Vorsprung des Verstemmteils und dem zweiten Verlängerungsteil kommt. Deshalb ist es einfach, das erste sich drehende Element in der Axialrichtung nahe an dem zweiten sich drehenden Element anzuordnen, um die Größe des Automatikgetriebes in der Axialrichtung zu verringern.
Eine spezifische Dichte des äußeren sich drehenden Elements kann weniger sein als eine spezifische Dichte des inneren sich drehenden Elements.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann eine Trägheit des ersten sich drehenden Elements auf einfache Weise verringert werden. Deshalb kann beispielsweise die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs verbessert werden, wenn das Automatikgetriebe an dem Fahrzeug montiert ist und dazu verwendet wird, das Übersetzungsverhältnis des Ausgangs von einem Verbrennungsmotor zu verändern.
Das äußere sich drehende Element kann aus einem Aluminium-basierten Werkstoff gefertigt sein, und das innere sich drehende Element kann aus einem Eisenwerkstoff gefertigt sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine Verwindungssteifigkeit zu erhöhen, weil sich das äußere sich drehende Element radial auswärts befindet, und die Verwindungssteifigkeit kann selbst dann sichergestellt werden, falls das äußere sich drehende Element aus dem Aluminium-basierten Werkstoff gefertigt ist, der eine vergleichsweise geringere Werkstofffestigkeit besitzt. Weil sich das innere sich drehende Element radial innerhalb befindet, ist es andererseits schwierig, die Verwindungssteifigkeit zu erhöhen, und die Verwindungssteifigkeit wird sichergestellt, indem der Eisenwerkstoff verwendet wird, der eine vergleichsweise hohe Werkstofffestigkeit besitzt. Deshalb ist es möglich, die Trägheit zu verringern und gleichzeitig die Verwindungssteifigkeit des ersten sich drehenden Elements sicherzustellen.
Das Verstemmteil kann von dem äußeren sich drehenden Element oder dem inneren sich drehenden Element mit einer höheren Scherfestigkeit in Richtung des anderen des äußeren sich drehenden Elements oder des inneren sich drehenden Elements mit einer geringeren Scherfestigkeit ausgenommen sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist das Verstemmteil durch das eine Element mit der vergleichsweise hohen Scherfestigkeit gebildet, das in die Ausnehmung eingebettet ist, die in dem anderen Element gebildet ist. Hierbei wirkt das Torsionsmoment auf das erste sich drehende Element als eine Kraft in einer Scherrichtung auf das eingebettete Teil. Deshalb kann die Festigkeit des Verstemmteils in der Scherrichtung auf einfache Art und Weise verbessert werden und die Verwindungssteifigkeit des Verstemmteils kann auf einfache Art und Weise erhöht werden, indem das Teil, das in dem Verstemmteil eingebettet ist, durch das eine Element mit der vergleichsweise hohen Scherfestigkeit gebildet ist.
Das Verstemmteil kann von dem äußeren Verlängerungsteil oder dem inneren Verlängerungsteil mit einem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten in Richtung des anderen des äußeren Verlängerungsteils oder des inneren Verlängerungsteils mit einem geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgenommen sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist das Verstemmteil gebildet, indem das eine Element mit einem vergleichsweise hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten in die Ausnehmung eingebettet ist, die in dem anderen Element ausgebildet ist. Wenn die Temperatur ansteigt, ist es deshalb möglich, ein Klappern oder Lösen des Verstemmteils aufgrund der Differenz in der Wärmeausdehnungsmenge zu verringern, weil eine Wärmeausdehnungstoleranz des Teils, das in die Ausnehmung eingebettet ist, verglichen mit einer Wärmeausdehnungstoleranz der Ausnehmung erhöht werden kann.
Zumindest ein Teil des ersten Verlängerungsteils, der nicht das Verstemmteil ist, kann ebenfalls mit der Ausnehmung in der Axialrichtung überlappen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Automatikgetriebe hinsichtlich seiner Größe in der Axialrichtung verkleinert werden, weil das erste Verlängerungsteil näher an dem zweiten Verlängerungsteil angeordnet werden kann.
Ein Kraftübertragungselement kann radial einwärts des zweiten äußeren Teils des zweiten äußeren Kraftübertragungsteils angeordnet sein, und zumindest ein Teil der Ausnehmung kann mit dem Kraftübertragungselement in der Axialrichtung überlappen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann das zweite sich drehende Element nahe an dem Kraftübertragungselement in der Axialrichtung angeordnet sein, während die Ausnehmung in dem zweiten Verlängerungsteil bereitgestellt wird. Deshalb kann das Automatikgetriebe hinsichtlich seiner Größe in der Axialrichtung weiter verringert werden.
Das Kraftübertragungselement kann ein Träger eines Planetengetriebesatzes sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die vorliegende Offenbarung zweckmäßig implementiert werden, wenn das Kraftübertragungselement der Träger des Planetengetriebesatzes ist. Mit anderen Worten kann das zweite Verlängerungsteil in der Axialrichtung nahe an dem Planetengetriebesatz angeordnet sein.
Der Planetengetriebesatz kann eine Komponente aufweisen, die aus dem gleichen Werkstoff gefertigt ist wie das zweite Verlängerungsteil. Das zweite Verlängerungsteil kann mittels Schweißen mit der Komponente verbunden werden.
Gemäß dieser Ausgestaltung können sie ohne den Einsatz anderer Verbindungsverfahren wie beispielsweise einer Verzahnung auf einfache Art und Weise verbunden werden, weil das zweite Verlängerungsteil und die Komponente des Planetengetriebesatzes aus der gleichen Art von Werkstoff gefertigt sind.
Die Komponente kann ein Hohlrad sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die vorliegende Offenbarung auf geeignete Art und Weise implementiert werden, wenn die Komponente des Planetengetriebesatzes das Hohlrad ist.
Das erste Verlängerungsteil und das zweite Verlängerungsteil können sich zwischen dem Planetengetriebesatz und einer Bremse befinden.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Bremse axial nahe an dem Planetengetriebesatz angeordnet sein, weil das erste Verlängerungsteil und das zweite Verlängerungsteil sich in der Axialrichtung nahe an dem Planetengetriebesatz befinden. Deshalb kann das Automatikgetriebe hinsichtlich seiner Größe in der Axialrichtung weiter verkleinert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Automatikgetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Eingriffstabelle von Reibeingriffselementen des Automatikgetriebes.
3 ist eine Querschnittsansicht einer dritten Kupplung und deren Umfang.
4 ist eine Vorderansicht eines ersten sich drehenden Elements, betrachtet in einer A-Richtung aus 3.
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein Verstemmteil gemäß einer Modifikation veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung eines Automatikgetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Automatikgetriebe 1 weist im Innern ein Getriebegehäuse 2, eine Eingangswelle 3, die mit einer Antriebsquelle gekoppelt ist und auf einer Antriebsquellenseite (linke Seite in dieser Zeichnung) angeordnet ist, und eine Ausgangswelle 4 auf, die auf einer Antriebsquellen-Gegenseite bzw. Ausgangsseite (rechte Seite in der Zeichnung) angeordnet ist. Das Automatikgetriebe 1 ist von einem Längstyp für Fahrzeuge mit Hinterradantrieb und vom verbautem Motor, bei denen die Eingangswelle 3 und die Ausgangswelle 4 auf der gleichen Achse O1 angeordnet sind. In der folgenden Beschreibung wird eine Richtung, in der sich die Achse O1 erstreckt, als eine „Axialrichtung Z“ bezeichnet, eine Richtung hin zu der Antriebsquellenseite in der Axialrichtung Z wird als eine „Axialrichtung Z1“ bezeichnet, und eine Richtung hin zu der Antriebsquellen-Gegenseite wird als eine „Axialrichtung Z2“ bezeichnet.
Auf der Achse der Eingangswelle 3 und der Ausgangswelle 4 sind erste, zweite, dritte und vierte Planetengetriebesätze (nachfolgend einfach als „erste, zweite, dritte und vierte Getriebesätze“ bezeichnet) PG1, PG2, PG3 und PG4 in dieser Reihenfolge auf der Seite der Axialrichtung Z2 angeordnet.
Innerhalb des Getriebegehäuses 2 sind eine erste Kupplung CL1, eine zweite Kupplung CL2 und eine dritte Kupplung CL3 in dieser Reihenfolge in der Axialrichtung Z1 des ersten Getriebesatzes PG1 angeordnet. Eine erste Bremse BR1 ist auf der Seite der Axialrichtung Z1 der dritten Kupplung CL3 angeordnet. Eine zweite Bremse BR2 ist zwischen dem dritten Getriebesatz PG3 und dem zweiten Getriebesatz PG2 angeordnet.
Der erste, zweite, dritte und vierte Getriebesatz PG1, PG2, PG3 und PG4 sind jeweils vom Einritzeltyp, bei dem ein Ritzel, das von einem Träger gelagert wird, unmittelbar mit einem Sonnenrad und einem Hohlrad kämmt. Die ersten, zweiten, dritten und vierten Getriebesätze PG1, PG2, PG3 und PG4 weisen jeweils Sonnenräder S1, S2, S3 und S4, Hohlräder R1, R2, R3 und R4 sowie Träger C1, C2, C3 und C4 als sich drehende Elemente auf.
Der erste Getriebesatz PG1 ist von einem doppelten Sonnenradtyp, bei dem das Sonnenrad S1 in der Axialrichtung in Zwei geteilt ist. Das Sonnenrad S1 weist ein erstes Sonnenrad S1a, das auf der Seite der Axialrichtung Z1 angeordnet ist, sowie ein zweites Sonnenrad S1b, das auf der Seite der Axialrichtung Z2 angeordnet ist, auf. Die ersten und zweiten Sonnenräder S1a und S1b haben die gleiche Anzahl von Zähnen und kämmen mit dem gleichen Ritzel, das durch den Träger C1 gelagert wird. Deshalb führen die ersten und zweiten Sonnenräder S1a und S1b die gleiche Drehung aus.
Bei dem Automatikgetriebe 1 ist das Sonnenrad S1 des ersten Getriebesatzes PG1 (konkret das zweite Sonnenrad S1b) mit dem Sonnenrad S4 des vierten Getriebesatzes PG4 gekoppelt. Das Hohlrad R1 des ersten Getriebesatzes PG1 ist mit dem Sonnenrad S2 des zweiten Getriebesatzes PG2 gekoppelt. Der Träger C2 des zweiten Getriebesatzes PG2 ist mit dem Träger C4 des vierten Getriebesatzes PG4 gekoppelt. Der Träger C3 des dritten Getriebesatzes PG3 ist mit dem Hohlrad R4 des vierten Getriebesatzes PG4 gekoppelt.
Die Eingangswelle 3 ist mit dem Träger C1 des ersten Getriebesatzes PG1 durch zwischen dem ersten Sonnenrad S1a und dem zweiten Sonnenrad S1b gekoppelt. Die Ausgangswelle 4 ist mit dem Träger C4 des vierten Getriebesatzes PG4 gekoppelt.
Die erste Kupplung CL1 ist zwischen der Eingangswelle 3 und dem Träger C1 des ersten Getriebesatzes PG1 und dem Sonnenrad S3 des dritten Getriebesatzes PG3 angeordnet, um zwischen diesen in Eingriff und außer Eingriff zu gelangen. Die zweite Kupplung CL2 ist zwischen dem Hohlrad R1 des ersten Getriebesatzes PG1 und dem Sonnenrad S2 des zweiten Getriebesatzes PG2 sowie dem Sonnenrad S3 des dritten Getriebesatzes PG3 angeordnet, um zwischen diesen in Eingriff und außer Eingriff zu gelangen. Die dritte Kupplung CL3 ist zwischen dem Hohlrad R2 des zweiten Getriebesatzes PG2 und dem Sonnenrad S3 des dritten Getriebesatzes PG3 angeordnet, um zwischen diesen in Eingriff und außer Eingriff zu gelangen.
Die erste Bremse BR1 ist zwischen dem Getriebegehäuse 2 und dem Sonnenrad S1 des ersten Getriebesatzes PG1 (konkret dem ersten Sonnenrad S1a) angeordnet, um zwischen diesen in Eingriff und außer Eingriff zu gelangen. Die zweite Bremse BR2 ist zwischen dem Getriebegehäuse 2 und dem Hohlrad R3 des dritten Getriebesatzes PG3 angeordnet, um zwischen diesen in Eingriff und außer Eingriff zu gelangen.
Wie in 2 dargestellt gelangt gemäß der obigen Struktur das Automatikgetriebe 1 in einem eines ersten bis achten Gangs in einer Fahrstufe („D“ -Stufe) und einem Rückwärtsgang in einer Rückwärtsfahrstufe („R“-Stufe) durch eine Kombination von Eingriffszuständen der ersten Kupplung CL1, der zweiten Kupplung CL2, der dritten Kupplung CL3, der ersten Bremse BR1 und der zweiten Bremse BR2 in Eingriff.
3 ist eine Querschnittsansicht, die den Umfang der dritten Kupplung CL3 und des zweiten Getriebesatzes PG2 veranschaulicht, wobei nur eine Seite des Automatikgetriebes 1 in der Radialrichtung in Bezug auf die Eingangswelle 3 (siehe 1) veranschaulicht ist (oberer Teil in 1).
Wie in 3 veranschaulicht, weist die dritte Kupplung CL3 eine Kupplungsnabe 10, eine Kupplungstrommel 20, die koaxial an einer Außenumfangsseite der Kupplungsnabe 10 angeordnet ist, eine Vielzahl von Reibplatten 6, die zwischen der Kupplungsnabe 10 und der Kupplungstrommel 20 in der Axialrichtung angeordnet sind, und ein Kolbenteil 7 auf, das die Vielzahl von Reibplatten 6 in der Axialrichtung Z1 drückt bzw. presst, so dass die Vielzahl von Reibplatten 6 miteinander in Kontakt gebracht werden. Ferner weist die dritte Kupplung CL3 ein erstes sich drehendes Element 30, das die Kupplungsnabe 10 an das Sonnenrad S3 des dritten Getriebesatzes PG3 koppelt (siehe 1), und ein zweites sich drehendes Element 40 auf, das die Kupplungstrommel 20 an das Hohlrad R2 des zweiten Getriebesatzes PG2 koppelt.
Das zweite sich drehende Element 40 befindet sich radial einwärts des ersten sich drehenden Elements 30 und grenzt in der Axialrichtung Z an einem ersten Verlängerungsteil 39 und einem zweiten Verlängerungsteil 49, die später beschrieben werden, an bzw. ist diesen benachbart.
Die Kupplungsnabe 10 weist ein erstes zylindrisches Teil 11 der Nabe mit einer zylindrischen Form, die an der Achse O1 zentriert ist, ein zweites zylindrisches Teil 13 der Nabe, das sich koaxial an einer Außenumfangsseite des ersten zylindrischen Teils 11 der Nabe befindet, und ein Vertikalwandteil 15 der Nabe auf, das Endteile des ersten zylindrischen Teils 11 der Nabe und des zweiten zylindrischen Teils 13 der Nabe auf der Seite der Axialrichtung Z1 radial verbindet.
In einem Außenumfangsteil des ersten zylindrischen Teils 11 der Nabe ist ein erstes Kerbverzahnungsteil 12 der Nabe ausgebildet, mit dem manche der Vielzahl von Reibplatten 6 (Reibplatten 6a, nachfolgend als „nabenseitige Reibplatten“ bezeichnet) derart in Eingriff stehen, so dass sie in der Axialrichtung Z bewegbar sind. In einem Außenumgangsteil des zweiten zylindrischen Teils 13 der Nabe ist ein zweiten Kerbverzahnungsteil 14 der Nabe ausgebildet, das Kraft von dem ersten sich drehenden Element 30 aufnimmt und diese an dieses weiterleitet.
Die Kupplungstrommel 20 weist ein zylindrisches Teil 21 der Nabe auf, das sich radial auswärts des ersten zylindrischen Teils 11 der Nabe und radial einwärts des zweiten zylindrischen Teils 13 der Nabe befindet. Das zylindrische Teil 21 der Nabe ist in einer zylindrischen Form gebildet, die an der Achse O1 zentriert ist. In einem Innenumfangsteil des zylindrischen Teils 21 der Nabe ist ein Trommelkerbverzahnungsteil 22 ausgebildet, mit dem die übrigen Reibplatten 6b (nachfolgend als „trommelseitige Reibplatten“ bezeichnet) der Vielzahl von Reibplatten 6 derart in Eingriff stehen, dass sie in der Axialrichtung Z bewegbar sind.
Die Reibplatten 6 sind derart konstruiert, dass die nabenseitigen Reibplatten 6a und die trommelseitigen Reibplatten 6b abwechselnd in der Axialrichtung Z bereitgestellt sind. Der Kolbenteil 7 bewegt sich in der Axialrichtung Z durch Betriebshydraulikdruck, der an einen Zylinder (nicht dargestellt) zugeführt wird, hin und her. Wenn sich das Kolbenteil 7 in der Axialrichtung Z 1 bewegt, wird die Vielzahl von Reibplatten 6 zwischen einem Druckteil 7a an einem Spitzenende des Kolbenteils 7 und dem Nabenvertikalwandteil 15 eingeklemmt, so dass die dritte Kupplung CL3 in einen eingegriffenen bzw. eingerückten Zustand übergeht. Wenn sich das Kolbenteil 7 hingegen in der Axialrichtung Z2 bewegt, wird die Vielzahl von Reibplatten 6 aus dem eingegriffenen Zustand gelöst und deshalb geht die dritte Kupplung CL3 in einen gelösten bzw. ausgerückten Zustand über.
Das erste sich drehende Element 30 weist ein erstes äußeres sich drehendes Element 31, das sich radial auswärts befindet, sowie ein erstes inneres sich drehendes Element 36 auf, das sich radial einwärts des ersten äußeren sich drehenden Elements 31 befindet, und diese Elemente werden durch mechanisches Clinchen verbunden (wird später beschrieben). Das erste äußere sich drehende Element 31 und das erste innere sich drehende Element 36 sind aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt. Konkret ist das erste äußere sich drehende Element 31 aus einem Werkstoff mit einer relativ niedrigen spezifischen Dichte gefertigt (z.B. ein Aluminium-basierter Werkstoff, oder ein Magnesium-basierter Werkstoff), und das erste innere sich drehende Element 36 ist aus einem Werkstoff mit einer relativ hohen spezifischen Dichte gefertigt (z.B. Eisenwerkstoff).
Das erste äußere sich drehende Element 31 weist ein erstes äußeren zylindrisches Teil 32, das sich koaxial zu der Achse O1 erstreckt, und ein erstes äußeres Verlängerungsteil 33 auf, das von einem Endteil des ersten äußeren zylindrischen Teils 32 auf der Seite der Axialrichtung Z2 gebogen ist, und sich radial nach innen erstreckt. Darüber hinaus ist an einem Innenumfangsteil eines Endteils des ersten äußeren zylindrischen Teils 32 auf der Seite der Axialrichtung Z1 ein erstes äußeres Verzahnungsteil 34 ausgebildet, welches mit dem zweiten Verzahnungsteil 14 der Nabe der Kupplungsnabe 10 in Eingriff steht, und Kraft von der Kupplungsnabe 10 aufnimmt und diese an diese überträgt. Mit anderen Worten stellt das erste äußere zylindrische Teil 32 ein erstes äußeres Kraftübertragungsteil gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
Das erste innere sich drehende Element 36 besitzt ein erstes inneres Verlängerungsteil 37, das sich in der Radialrichtung zwischen der zweiten Bremse BR2 und dem zweiten Getriebesatz PG2 erstreckt, sowie ein erstes inneres zylindrisches Teil 38, das in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, das an der Achse O1 zentriert ist. Das erste innere Verlängerungsteil 37 ist ein plattenförmiges Element, bei dem es sich um ein Schmiedeerzeugnis aus einem Eisenwerkstoff bzw. eisenhaltigen Werkstoff handelt, das in einer ringförmigen Form ausgebildet ist.
Das erste innere zylindrische Teil 38 ist durch Schmieden des Eisenwerkstoffs gebildet und besitzt einen Flanschteil 38a, der sich radial an einem Endteil auf der Seite der Axialrichtung Z1 erstreckt. In einem Außenumfangsteil auf der Seite der Axialrichtung Z2 ist ein erstes inneres Kerbverzahnungsteil (nicht dargestellt) ausgebildet, welches in Kerbverzahnungseingriff mit einem Innenumfangsteil des Sonnenrads S3 des dritten Getriebesatzes PG3 steht (siehe 1), und Kraft von dem Sonnenrad S3 aufnimmt und diese an dieses überträgt. Mit anderen Worten stellt das erste innere zylindrische Teil 38 ein erstes inneres Kraftübertragungsteil gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
Das erste innere sich drehende Element 36 wird gefertigt, indem das erste innere Verlängerungsteil 37 und das Flanschteil 38a des ersten inneren zylindrischen Teils 38 in der Radialrichtung anlagegeschweißt (Englisch: abutting welding) werden. Durch das Ausbilden des ersten inneres Verlängerungsteils 37 des ersten inneren sich drehenden Elements 36 mit der simplen Form aus dem Ziehwerkstoff, und durch das Ausbilden des ersten inneren zylindrischen Teils 38 mit der komplizierten Form aus dem Schmiedewerkstoff ist das erste innere sich drehende Element 36 aus dem Eisenwerkstoff gefertigt, jedoch können die Herstellungskosten wie beispielsweise bei dem Fall, bei dem das gesamte innere sich drehende Element 36 durch Schmieden gebildet wird, verringert werden.
Wie durch eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils B aus 3 veranschaulicht, berührt das erste innere Verlängerungsteil 37 das erste äußere Verlängerungsteil 33 von der Seite der Axialrichtung Z2 an einem Kontaktbereich X1. Das erste äußere sich drehende Element 31 und das erste innere sich drehende Element 36 sind mechanisch in der Axialrichtung Z an dem Kontaktbereich X1 mit einem Verstemmteil 51 vermittels mechanischem Clinchen verbunden. Das erste äußere Verlängerungsteil 33 und das erste innere Verlängerungsteil 37 sind aneinandergefügt, um das erste Verlängerungsteil 39 auszubilden. Das erste Verlängerungsteil 39 befindet sich in der Axialrichtung Z zwischen der zweiten Bremse BR2 und dem zweiten Getriebesatz PG2 und erstreckt sich in der Radialrichtung.
Das Verstemmteil 51 ist von der Seite des ersten inneren Verlängerungsteils 37 zu der Seite des ersten äußeren Verlängerungsteils 33 (also zu der Seite der Axialrichtung Z1), das zu verstemmen ist, ausgenommen. Das Verstemmteil 51 weist einen Vorsprung 51a auf, der auf die Seite der Axialrichtung Z1 mehr als ein Teil des ersten äußeren Verlängerungsteils 33 vorsteht, das nicht das Verstemmteil 51 ist. Das Verstemmteil 51 ist durch eine erste innere Ausnehmung 37a gebildet, an der das erste innere Verlängerungsteil 37 zu der Seite der Axialrichtung Z1 ausgenommen ist, die in eine erste äußere Ausnehmung 33a eingebettet ist, an der das erste äußere Verlängerungsteil 33 zu der Seite der Axialrichtung Z1 ausgenommen ist.
4 ist eine Vorderansicht des ersten sich drehenden Elements 30, betrachtet in einer A-Richtung aus 3. Wie in 4 veranschaulicht, ist der Kontaktbereich X1, der durch eine Schraffierung mit Strichlinien angedeutet ist, in einer ringförmigen Form mit einer Breite bzw. Dicke L1 in der Radialrichtung um die Achse O1 ausgebildet. Verstemmteile 51 sind an einer Vielzahl von Stellen auf einem gedachten Kreis C, der durch eine im Wesentlichen mittlere Position des Kontaktbereichs X1 in der Radialbreite L1 verläuft, mit im Wesentlichen gleichen Abstand ausgebildet.
Die Anzahl von Verstemmteilen 51 wird unter Berücksichtigung der Verbindungsfestigkeit pro Verstemmteil 51 gegen ein Torsionsmoment festgelegt, das zwischen den zwei sich drehenden Elementen benötigt wird. Konkret wird die Anzahl von Verstemmteilen 51 unter Berücksichtigung der Festigkeit in einer Scherrichtung (Drehrichtung) der ersten inneren Ausnehmung 37a festgelegt, die in die erste äußere Ausnehmung 33a eingebettet ist. Weil die erste innere Ausnehmung 37a, die aus dem Eisenwerkstoff gebildet ist, in das Verstemmteil 51 eingebettet ist, ist es in dieser Ausführungsform einfacher, die Scherfestigkeit an dem eingebetteten Teil zu erhöhen, und es ist einfacher, die Verbindungsfestigkeit des Verstemmteils 51 verglichen mit einem Fall zu erhöhen, bei dem die erste äußere Ausnehmung 33a, die aus dem Aluminium-basierten Werkstoff gefertigt ist, eingebettet ist.
Als nächstes wird das zweite sich drehende Element 40 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Das zweite sich drehende Element 40 besitzt eine ähnliche Struktur wie das erste sich drehende Element 30 und besitzt ein zweites äußeres sich drehendes Element 41, das aus einem Aluminium-basierten Werkstoff gefestigt ist, sowie ein zweites inneres sich drehendes Element 46, das aus einem Eisenwerkstoff gefertigt ist und sich radial einwärts des zweiten äußeren sich drehenden Elements 41 befindet.
Das zweite äußere sich drehende Element 41 ist integral mit der Kupplungstrommel 20 ausgebildet und nimmt von der Vielzahl von trommelseitigen Reibplatten 6b durch das Trommelkerbverzahnungsteil 22 Kraft auf und überträgt diese an diese. Deshalb stellt das zweite äußere sich drehende Element 41 ein zweites äußeres Kraftübertragungsteil gemäß der vorliegenden Offenbarung dar. Das zweite äußere sich drehende Element 41 bildet ein zweites äußeres zylindrisches Teil aus, das sich von dem zylindrischen Teil 21 der Trommel fortsetzt und auf die Seite der Axialrichtung Z2 erstreckt, sowie ein zweites äußeres Verlängerungsteil 43, das von dem Endteil des zweiten äußeren zylindrischen Teils 42 auf der Seite der Axialrichtung Z2 gebogen ist und sich radial nach innen erstreckt.
Das zweite äußere Verlängerungsteil 43 befindet sich auf der Seite der Axialrichtung Z 1 des ersten Verlängerungsteils 39 und überlappt mit dem Hohlrad R2 des zweiten Getriebesatzes PG2 in der Axialrichtung Z. Darüber hinaus erstreckt sich das zweite äußere Verlängerungsteil 43 in die Nähe des Außendurchmesserteils des Hohlrads R2 in der Radialrichtung.
Das zweite innere sich drehende Element 46 weist ein zweites inneres Verlängerungsteil 47, das aus einem Ziehwerkstoff gefertigt ist, sowie ein zweites inneres zylindrisches Teil 48 auf, das aus einem Schmiedewerkstoff gefertigt ist, und diese liegen in der Radialrichtung an und sich durch Schweißen verbunden. Das zweite innere Verlängerungsteil 47 verläuft in der Radialrichtung auf der Seite der Axialrichtung Z1 des ersten Verlängerungsteils 39.
Das zweite innere zylindrische Teil 48 wird von dem Flanschteil 38a des ersten zylindrischen Teils 38 in der Axialrichtung Z1 durch ein Lager 61 getragen bzw. gelagert, und wird von einem Innenumfangsteil des ersten inneren zylindrischen Teils 38 durch ein Lager 62 drehbar gelagert.
Ein Ausnehmung 45 ist in einem radial äußeren Teil des zweiten inneren Verlängerungsteils 47 ausgebildet, das auf die Seite der Axialrichtung Z1 in einer ringförmigen Form ausgenommen ist, die an der Achse O1 zentriert ist. Die Ausnehmung 45 befindet sich radial auswärts des Trägers C2 des zweiten Getriebesatzes PG2 und zumindest ein Teil davon überlappt mit dem Träger C2 um eine Länge Y1 in der Axialrichtung Z. Darüber hinaus überlappt die Ausnehmung 45 mit zumindest einem Teil des Vorsprungs 51a des Verstemmteils 51 um eine Länge Y2 in der Axialrichtung Z. Ferner überlappt die Ausnehmung 45 mit zumindest einem Teil des ersten äußeren Verlängerungsteils 33, das nicht das Verstemmteil 51 ist, um eine Länge Y3 in der Axialrichtung Z.
Das zweite innere Verlängerungsteil 47 berührt das zweite äußere Verlängerungsteil 43 von der Seite der Axialrichtung Z2 an einem Kontaktbereich X2 in einem radial äußeren Teil der Ausnehmung 45. Das zweite äußere sich drehende Element 41 und das zweite innere sich drehende Element 46 sind mechanisch miteinander in der Axialrichtung Z an dem Kontaktbereich X2 mit dem Verstemmteil 52 vermittels mechanischem Clinchen verbunden.
Das Verstemmteil 52 wird ähnlich dem Verstemmteil 51 verstemmt, indem es von der Seite des zweiten inneren Verlängerungsteils 47 auf die Seite des zweiten äußeren Verlängerungsteils 43 ausgenommen ist (also auf die Seite der Axialrichtung Z1). Das Verstemmteil 52 besitzt einen Vorsprung 52a, der auf die Seite der Axialrichtung Z1 mehr vorsteht als ein Teil des zweiten äußeren Verlängerungsteils 43, das nicht das Verstemmteil 52 ist. Das Verstemmteil 52 ist durch eine zweite innere Ausnehmung 47a gebildet, an der das zweite innere Verlängerungsteil 47 auf die Seite der Axialrichtung Z1 ausgenommen ist, die in eine zweite äußere Ausnehmung 43a eingebettet ist, an der das zweite äußere Verlängerungsteil 43 hin zur Seite der Axialrichtung Z1 ausgenommen ist.
Das zweite Verlängerungsteil 49 ist durch Verbinden des zweiten äußeren Verlängerungsteils 43 und des zweiten inneren Verlängerungsteils 47 ausgebildet. Das zweite Verlängerungsteil 49 überlappt mit dem Hohlrad R2 um eine Länge Y4 in der Axialrichtung Z. Darüber hinaus, obgleich auf eine Darstellung verzichtet wird, ist das Verstemmteil 52 aus einer Vielzahl von Stellen auf einem gedachten Kreis, der durch eine im Wesentlichen mittlere Position der radialen Breite verläuft, in dem Kontaktbereich X2 mit einem im Wesentlichen gleichen Abstand ausgebildet.
Das Hohlrad R2 ist aus dem Eisenwerkstoff gefertigt, bei dem es sich um die gleiche Art von Werkstoff handelt wie das zweite innere sich drehende Element 46. Das zweite innere Verlängerungsteil 47 ist mit dem Hohlrad R2 von der Seite der Axialrichtung Z2 durch Schweißen an einem Teil der Ausnehmung 45 radial einwärts des Kontaktbereichs X2 verbunden, und nimmt Kraft von dem Hohlrad R2 auf und übertragt diese an dieses. Deshalb stellt der Teil des zweiten inneren Verlängerungsteils 47 radial einwärts der Ausnehmung 45 ein zweites inneres Kraftübertragungsteil gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
Das Automatikgetriebe 1 gemäß der vorliegend beschriebenen Ausführungsform besitzt die folgenden Wirkungen:

(1) Das erste sich drehende Element 30 kann ausgebildet werden, indem das erste äußere sich drehende Element 31 und das erste innere sich drehende Element 36, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind, zweckmäßig an dem Verstemmteil 51 miteinander verbunden werden. Durch das Ausbilden des ersten sich drehenden Elements 30 mit unterschiedlichen Werkstoffen ist es möglich, das Gewicht zu verringern und gleichzeitig die Festigkeit sicherzustellen, weil das erste sich drehende Element 30 derart festgelegt bzw. eingestellt werden kann, dass jeder Teil aus dem geeigneten Werkstoff hergestellt bzw. gefertigt ist. Weil das erste äußere sich drehende Element 31 und das erste innere sich drehende Element 36 beispielsweise ohne einhergehende Bildung der Kerbverzahnungseingriffszähne und ohne Verwendung von Hilfswerkstoffen verbunden werden können, können die Kosten verringert werden. Es wird angemerkt, dass obgleich die oben beschriebene Funktionsweise und Wirkungen auf ähnliche Weise in dem zweiten sich drehenden Element 40 dargestellt sind, nachfolgend vorwiegend die Wirkungen des ersten sich drehenden Elements 30 im Detail beschrieben werden.

Obgleich der Vorsprung 51a in dem Verstemmteil 51 des ersten Verlängerungsteils 39 gebildet ist, welches das erste äußere Verlängerungsteil 33 mit dem ersten inneren Verlängerungsteil 37 verbindet, befindet sich darüber hinaus zumindest ein Teil des Vorsprungs 51a innerhalb der Ausnehmung 45, die in dem zweiten Verlängerungsteil 49 gebildet ist. Daher kann das erste Verlängerungsteil 39 nahe an dem zweiten Verlängerungsteil 49 angeordnet sein, während verhindert wird, dass es zu einer Störung zwischen dem Vorsprung 51a des Verstemmteils 51 und dem zweiten Verlängerungsteil 49 kommt. Deshalb ist es möglich, das erste sich drehende Element 30 in der Axialrichtung nahe an dem zweiten sich drehenden Element 40 anzuordnen, und es ist möglich, die Größe des Automatikgetriebes 1 in der Axialrichtung Z zu verringern.

(2) Weil das erste äußere sich drehende Element 31 eine spezifische Dichte besitzt, die weniger ist als eine spezifische Dichte des ersten inneren sich drehenden Elements 36, kann die Trägheit des ersten sich drehenden Elements 30 verringert werden. Wenn beispielsweise das Automatikgetriebe 1 an einem Fahrzeug montiert ist und dazu verwendet wird, das Übersetzungsverhältnis des Abtriebs von einem Verbrennungsmotor zu verändern, kann die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs verbessert werden.
(3) Das erste äußere sich drehende Element 31 ist aus dem Aluminium-basierten Werkstoff gefertigt und das erste innere sich drehende Element 36 ist aus dem Eisenwerkstoff gefertigt. Weil das erste äußere sich drehende Element 31 sich radial auswärts befindet, ist es deshalb möglich, die Verwindungssteifigkeit bzw. den Torsionswiderstand zu erhöhen, und die Verwindungssteifigkeit bzw. der Torsionswiderstand können sichergestellt werden, auch wenn das erste äußere sich drehende Element 31 aus einem Aluminium-basierten Werkstoff gefertigt ist, das eine vergleichsweise geringe Werkstofffestigkeit besitzt. Weil das erste innere sich drehende Element 36 sich radial innen befindet, ist es hingegen schwierig, die Verwindungssteifigkeit bzw. den Torsionswiderstand zu erhöhen, und deshalb wird die Verwindungssteifigkeit bzw. der Torsionswiderstand durch den Einsatz des Eisenwerkstoffs sichergestellt, das eine vergleichsweise hohe Werkstofffestigkeit besitzt. Deshalb ist es möglich, die Trägheit zu verringern und gleichzeitig die Verwindungssteifigkeit bzw. den Torsionswiderstand des ersten sich drehenden Elements 30 sicherzustellen.
(4) Das Verstemmteil 51 ist dadurch gebildet, dass es von dem ersten inneren sich drehenden Element 36, das aus dem Eisenwerkstoff gefertigt ist und eine vergleichsweise hohe Scherfestigkeit besitzt, in Richtung des ersten äußeren sich drehenden Elements 31, das aus dem Aluminium-basierten Werkstoff gefertigt ist und eine vergleichsweise geringe Scherfestigkeit besitzt, ausgenommen ist. Das Verstemmteil 51 ist durch die erste innere Ausnehmung 37a mit der vergleichsweise hohen Scherfestigkeit ausgebildet, die in die erste äußere Ausnehmung 33a eingebettet ist, die in dem ersten äußeren sich drehenden Element 31 gebildet ist. Hierbei wirkt das Torsionsmoment auf das erste sich drehende Element 30 als eine Kraft in der Scherrichtung auf das eingebettete Teil. Durch das Teil, das in das Verstemmteil 51 eingebettet ist, das durch das erste innere sich drehende Element 36 mit der vergleichsweise hohen Scherfestigkeit ausgebildet wird, kann deshalb die Festigkeit des Verstemmteils 51 in der Scherrichtung auf einfache Art und Weise verbessert werden, und die Verwindungssteifigkeit bzw. der Torsionswiderstand des Verstemmteils 51 kann auf einfache Art und Weise erhöht werden.
(5) Weil zumindest der Teil des ersten Verlängerungsteils 39, der nicht das Verstemmteil 51 ist, ebenfalls mit der Ausnehmung 45 in der Axialrichtung Z überlappt, kann das erste Verlängerungsteil 39 näher an dem zweiten Verlängerungsteil 49 angeordnet sein. Deshalb kann das Automatikgetriebe 1 hinsichtlich seiner Größe in der Axialrichtung Z verkleinert werden.
(6) Der zweite Getriebesatz PG2 ist radial einwärts des zweiten sich drehenden Elements 40 angeordnet, und zumindest der Teil der Ausnehmung 45 überlappt mit dem Träger C2 des zweiten Getriebesatzes PG2 in der Axialrichtung Z. Das zweite sich drehende Element 40 kann in der Axialrichtung Z nahe an dem zweiten Planetengetriebesatz PG2 angeordnet sein, während die Ausnehmung 45 in dem zweiten Verlängerungsteil 49 bereitgestellt wird. Deshalb kann das Automatikgetriebe 1 hinsichtlich seiner Größe in der Axialrichtung Z verkleinert werden.
(7) Der zweite Getriebesatz PG2 weist das Hohlrad R2 auf, das aus dem Eisenwerkstoff gefertigt ist, bei dem es sich um die gleiche Art von Werkstoff wie dem zweiten inneren sich drehenden Element 46 handelt, und das zweite innere Verlängerungsteil 47 des zweiten inneren sich drehenden Elements 46 ist mit dem Hohlrad R2 durch Schweißen an dem radial einwärtigen Teil der Ausnehmung 45 verbunden. Weil das zweite innere Verlängerungsteil 47 und das Hohlrad R2 aus dem Eisenwerkstoff gefertigt ist, bei dem es sich um die gleiche Art von Werkstoffen handelt, können sie auf einfache Art und Weise ohne den Einsatz anderer Verbindungsverfahren wie beispielsweise Kerbverzahnungseingriff verbunden werden.
(8) Das erste Verlängerungsteil 39 und das zweite Verlängerungsteil 49 befinden sich zwischen dem Getriebesatz PG2 und der zweiten Bremse BR2. Weil das erste Verlängerungsteil 39 und das zweite Verlängerungsteil 49 nahe an dem Getriebesatz PG2 in der Axialrichtung Z angeordnet sind, ist es möglich, dass auch die zweite Bremse BR2 in der Axialrichtung Z nahe an dem Getriebesatz PG2 angeordnet ist. Daher kann das Automatikgetriebe 1 hinsichtlich seiner Größe in der Axialrichtung Z verringert werden.

Obgleich in dieser Ausführungsform das Verstemmteil 51 von der Seite des ersten inneren Verlängerungsteils 37, das aus dem Eisenwerkstoff mit einer vergleichsweise hohen Scherfestigkeit gefertigt ist, auf die Seite des ersten äußeren Verlängerungsteils 33 verstemmt ist, das aus dem Aluminium-basierten Werkstoff mit einer vergleichsweise geringen Scherfestigkeit gefertigt ist, dürfte klar sein, dass das Verstemmteil nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt ist. Wie in 5 veranschaulicht, kann ein Verstemmteil 510 von einer Seite eines ersten äußeren Verlängerungsteils 330, das aus dem Aluminium-basierten Werkstoff mit einer vergleichsweise geringen Schwerfestigkeit gefertigt ist, auf die Seite eines ersten inneren Verlängerungsteils 370 verstemmt sein, das aus dem Eisenwerkstoff mit einer hohen Scherfestigkeit gefertigt ist.
In diesem Fall ist das Verstemmteil 510 von der Seite des ersten äußeren Verlängerungsteils 330, das aus dem Aluminium-basierten Werkstoff mit einem vergleichsweise hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten gefertigt ist, auf die Seite des ersten inneren Verlängerungsteils 370 verstemmt, das aus dem Eisenwerkstoff mit einem vergleichsweise niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten gefertigt ist.
Im Ergebnis ist das Verstemmteil 510 durch eine erste Ausnehmung 331 des ersten äußeren Verlängerungsteils 330 mit einem vergleichsweise hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgebildet, die in eine erste innere Ausnehmung 371 eingebettet ist, die in dem ersten inneren Verlängerungsteil 370 mit einem vergleichsweise niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgebildet ist. Weil eine Wärmeausdehnungstoleranz der ersten Ausnehmung 331, die in die erste innere Ausnehmung 371 eingebettet ist, verglichen mit einer Wärmeausdehnungstoleranz der ersten inneren Ausnehmung 371 erhöht werden kann, ist es deshalb möglich, wenn die Temperatur ansteigt, ein Rasseln oder sich-Lösen des Verstemmteils 510 aufgrund der Differenz in der Wärmeausdehnungsmenge zu verringern oder zu verhindern.
Durch Abändern der räumlichen Beziehung zwischen dem ersten äußeren Verlängerungsteil 330 und dem ersten inneren Verlängerungsteil 370 in der Axialrichtung Z kann darüber hinaus das erste äußere Verlängerungsteil 330 das erste innere Verlängerungsteil 370 von der Seite der Axialrichtung Z2 berühren, ein Vorsprung 511 des Verstemmteils 510 kann auf die Seite der Axialrichtung Z1 vorstehen, und zumindest ein Teil des Vorsprungs 511 kann mit einer Ausnehmung 450 des zweiten inneren Verlängerungsteils 470 in der Axialrichtung Z überlappen.
Obgleich in dieser Ausführungsform die sich drehenden Elemente, die Kraft zwischen dem bestimmten sich drehenden Element und der dritten Kupplung CL3 aufnehmen und diese übertragen, das erste sich drehende Element 30 und das zweite sich drehende Element 40 sind, dürfte klar sein, dass die sich drehenden Elemente nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt sind. Zum Beispiel kann die vorliegende Offenbarung auf geeignete Weise implementiert werden, wenn die sich drehenden Elemente, die in dem ersten Kupplung CL1, der zweiten Kupplung CL2, der ersten Bremse BR1 und der zweiten Bremse BR2 enthalten sind, jeweils aus einem radial äußeren Teil und einem radial inneren Teil gebildet sind, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind, diese Teile an dem Verstemmteil über mechanisches Clinchen verbunden werden, und die sich drehenden Teile in der Axialrichtung Z aneinander angrenzen bzw. benachbart sind.
Gemäß dem Automatikgetriebe der vorliegenden Offenbarung ist wie oben beschrieben das sich drehende Element, das einen Teil der Kupplung oder der Bremse darstellt, ausgebildet, indem Elemente, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind, in der Axialrichtung an einem Verstemmteil vermittels mechanischem Clinchen verbunden sind bzw. werden, um die Größe des Automatikgetriebes in der Axialrichtung zu verringern. Somit kann die hier beschriebene Technologie auf dem Gebiet der Fertigungstechnologie von Fahrzeugen, in denen Automatikgetriebe verbaut werden, auf geeignete Art und Weise eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Automatikgetriebe
6: Reibplatte
10: Kupplungsnabe
20: Kupplungstrommel
30: erstes sich drehendes Element
31: erstes äußeres sich drehendes Element
33: erstes äußeres Verlängerungsteil
36: erstes inneres sich drehendes Element
37: erstes inneres Verlängerungsteil
38: erstes inneres zylindrisches Teil
39: zweites Verlängerungsteil
40: zweites sich drehendes Element
41: zweites äußeres sich drehendes Element
43: zweites äußeres Verlängerungsteil
45: Ausnehmung
46: zweites inneres sich drehendes Element
47: zweites inneres Verlängerungsteil
48: zweites inneres zylindrisches Teil
49: zweites Verlängerungsteil
51, 52: Verstemmteil
CL3: dritte Kupplung
BR2: zweite Bremse
PG2: zweiter Getriebesatz

Claims

Automatikgetriebe (1), aufweisend: ein erstes sich drehendes Element (30), das eingerichtet ist, eine Kraft zwischen einem ersten Paar von Elementen zu übertragen, das zumindest ein sich drehendes Element aufweist, und ein zweites sich drehendes Element (40), das eingerichtet ist, eine Kraft zwischen einem zweiten Paar von Elementen zu übertragen, das zumindest ein sich drehendes Element aufweist, wobei das erste sich drehende Element (30) ein äußeres sich drehendes Element (31) und ein inneres sich drehendes Element (36) aufweist, welches sich radial einwärts des äußeren sich drehenden Elements (31) befindet, wobei das äußere, sich drehende Element (31) ein äußeres Verlängerungsteil (33) aufweist, welches sich einwärts in Richtung des inneren sich drehenden Elements (31) erstreckt, wobei das innere sich drehende Element (36) aus einem anderen Werkstoff als das äußere sich drehende Element (31) gefertigt ist, und ein inneres Verlängerungsteil (37) aufweist, das sich nach außen in Richtung des äußeren sich drehenden Elements (31) erstreckt, wobei das äußere Verlängerungsteil (33) und das innere Verlängerungsteil (37) des ersten sich drehenden Elements (30) miteinander an zumindest einem Verstemmteil (51) vermittels mechanischem Clinchen in einer Axialrichtung des Automatikgetriebes (1) verbunden sind, wobei die äußeren und inneren Verlängerungsteile (33, 37) zusammen ein erstes Verlängerungsteil (39) bilden, wobei das zweite sich drehende Element (40) aufweist: zweite äußere und innere Teile (41, 45), die sich radial auswärts bzw. einwärts von einander befinden und miteinander über ein zweites Verlängerungsteil (49) verbunden sind, welches sich von dem zweiten äußeren Teil (41) einwärts zu dem zweiten inneren Teil (45) erstreckt, wobei das erste Verlängerungsteil (39) und das zweite Verlängerungsteil (49) in der Axialrichtung (Z) zueinander benachbart sind, wobei das Verstemmteil (51) des ersten Verlängerungsteils (39) einen Vorsprung (51a) aufweist, der in Richtung des zweiten Verlängerungsteils (49) vorsteht, wobei das zweite Verlängerungsteil (49) eine Ausnehmung (45) aufweist, die an einer gegenüberliegenden Seite des ersten Verlängerungsteils (39) ausgenommen ist, und wobei zumindest ein Teil des Vorsprungs (51a) sich innerhalb der Ausnehmung (45) befindet.
Automatikgetriebe (1) nach Anspruch 1, wobei eine spezifische Dichte des äußeren sich drehenden Elements (31) weniger ist als eine spezifische Dichte des inneren sich drehenden Elements (36).
Automatikgetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das äußere sich drehende Element (31) aus einem Aluminium-basierten Werkstoff gefertigt ist, und das innere sich drehende Element (36) aus einem Eisenwerkstoff gefertigt ist.
Automatikgetriebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verstemmteil (51) von dem äußeren sich drehenden Element (31) oder dem inneren sich drehenden Element (36) mit einer höheren Scherfestigkeit in Richtung des anderen des äußeren sich drehenden Elements (31) oder des inneren sich drehenden Elements (36) mit einer geringen Scherfestigkeit ausgenommen ist.
Automatikgetriebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verstemmteil (51) von dem äußeren Verlängerungsteil (33) oder dem inneren Verlängerungsteil (37) mit einem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten in Richtung des anderen des äußeren Verlängerungsteils (33) oder des inneren Verlängerungsteils (37) mit einem geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgenommen ist.
Automatikgetriebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil des ersten Verlängerungsteils (39), der nicht das Verstemmteil (51) ist, ebenfalls mit der Ausnehmung (45) in der Axialrichtung (Z) überlappt.
Automatikgetriebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Kraftübertragungselement radial einwärts des zweiten äußeren Teils (41) des zweiten sich drehenden Elements (40) angeordnet ist, und wobei zumindest ein Teil der Ausnehmung (45) mit dem Kraftübertragungselement in der Axialrichtung überlappt.
Automatikgetriebe (1) nach Anspruch 7, wobei das Kraftübertragungselement ein Träger (C2) eines Planetengetriebesatzes (PG2) ist.
Automatikgetriebe (1) nach Anspruch 8, wobei der Planetengetriebesatz (PG2) eine Komponente aufweist, die aus der gleichen Art von Werkstoff gefertigt ist wie das zweite Verlängerungsteil (49), und wobei das zweite Verlängerungsteil (49) mittels Schweißen mit der Komponente verbunden ist.
Automatikgetriebe (1) nach Anspruch 9, wobei die Komponente ein Hohlrad (R2) ist.
Automatikgetriebe (1) nach Anspruch 8, wobei das erste Verlängerungsteil (39) und das zweite Verlängerungsteil (49) sich zwischen dem Planetengetriebesatz (PG2) und einer Bremse (BR2) befinden.
Automatikgetriebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich das erste Verlängerungsteil (39) und das zweite Verlängerungsteil (49) jeweils im Wesentlichen parallel zu einer radialen Ebene erstrecken, wobei die radiale Ebene senkrecht zu Drehachsen (O1) der ersten und zweiten sich drehenden Elemente (30, 40) verläuft.
Automatikgetriebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zweite Verlängerungsteil (49) mit einem Verstemmteil (52) mit einem Vorsprung (52a) versehen ist, der in der gleichen Richtung vorsteht wie der Vorsprung (51a) des Verstemmteils (51) des ersten Verlängerungsteils (39).
Automatikgetriebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Verlängerungsteil (39) mit einer Vielzahl von Verstemmteilen (51) versehen ist, die auf einem ersten gedachten Kreis (C) positioniert sind, und das zweite Verlängerungsteil (49) mit einer Vielzahl von Verstemmteilen (52) versehen ist, die auf einem zweiten gedachten Kreis (C) positioniert sind, wobei die ersten und zweiten gedachten Kreise den gleichen Durchmesser besitzen.