DE10206911A1

DE10206911A1 - Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe

Info

Publication number: DE10206911A1
Application number: DE10206911A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Ohkubo; Koji Yoneyama
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2003-02-20
Also published as: US6645111B2; US6685595B2; JP3926109B2; US6612961B2; US20030190990A1; JP2002243001A; US20020115523A1; US20030190991A1

Abstract

Eine Vorwärts-Rückwärts-Drehung-Einrichtung, d. h. eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe ist angegeben, um die Herstellkosten für eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe zu verringern. Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr 2 für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe ist ausgerüstet mit einem Planetengetriebesatz 5, einer Bremse 7 für Rückwärts und einer Kupplung 6 für Vorwärts. Der Planetengetriebesatz 5 hat ein Sonnenrad 11 auf einer Eingangswelle 8, ein Ringrad 14, doppelte Planetenräder 12 und einen Planetenträger 13, der die Planetenräder 12 axial abstützt und dazu dient, Leistung an eine Ausgangswelle 9 abzugeben. Die Kupplung 6 ist ein Mechanismus zum Koppeln der Eingangswelle 8 an den und Lösen von dem Planetenträger 13. Das Sonnenrad 11 und Keilwellenzähne 17 sind einstückig auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 8 ausgebildet. Die Kupplung hat ein Kupplungsgehäuse 18 mit Keilnabenzähnen 18e, die in dem Kupplungsgehäuse 18 einstückig durch Pressen geformt sind und mit den Keilwellenzähnen 17 in Eingriff sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorwärts-Rückwärts- Drehung-Einrichtung, d. h. eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr, die in einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe verwendet wird.

Herkömmliche Einrichtungen zur Drehrichtungsumkehr, die üblicherweise in kontinuierlich verstellbaren Getrieben verwendet werden, haben einen Planetengetriebesatz mit doppelten Planetenrädern, eine Bremse für die Drehrichtungsumkehr und eine Kupplung für Vorwärts. Bei dieser Art von Einrichtung für die Drehrichtungsumkehr ist das Sonnenrad mit dem Leistungseingang von der Antriebsmaschine verbunden, und der Planetenträger ist mit dem Ausgang verbunden, weil das Übersetzungsverhältnis für die Drehrichtungsumkehr annähernd dem Übersetzungsverhältnis für den direkten Vorwärtstrieb gleich ist (d. h. 1 : 1). Während der Bewegung vorwärts sind das Sonnenrad, das den Eingang darstellt, und der Planetenträger, der als Ausgang dient, über die Vorwärtskupplung direkt miteinander verbunden.

In einer herkömmlichen Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr ist zum Beispiel das Sonnenrad über eine Keilwellenverzahnung mit einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle verbunden und liegt nahe deren Ende. Weiter ist das Kupplungsgehäuse durch Schweißen auch an der äußeren Umfangsfläche befestigt und liegt nahe dem Ende der Eingangswelle. Der Planetenträger ist über eine Ausgangsnabe mit der Ausgangswelle verbunden. Die Ausgangsnabe ist über eine Keilverzahnung mit der Ausgangswelle verbunden und auch mit dem Planetenträger verschweißt.

Bei einer anderen herkömmlichen Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr ist das Sonnenrad einstückig mit der Eingangswelle geformt. Das Gehäuse der Vorwärtskupplung ist über eine Eingangsnabe mit der Eingangswelle verbunden. Die Eingangsnabe ist über eine Keilverzahnung mit der Eingangswelle verbunden und auch mit dem Gehäuse der Vorwärtskupplung verschweißt. Der Planetenträger ist mit der Ausgangswelle über eine Ausgangsnabe verbunden. Die Ausgangsnabe ist über eine Keilverzahnung mit der Ausgangswelle verbunden und auch mit dem Planetenträger verschweißt.

In jeder dieser Einrichtungen zur Drehrichtungsumkehr werden sowohl Keilverzahnungen als auch Schweißen verwendet, um die Eingangs- und Ausgangswellen mit anderen Teilen zu verbinden. Schweißen ist im Allgemeinen schwieriger auszuführen als spanende Bearbeitung und ist dementsprechend teurer. Auch besteht der Nachteil, dass die Einrichtung in der axialen Richtung länger wird.

Der Ausgangsteil des Planetenträgers ist ein zylindrischer Bereich, der in der axialen Richtung vom Hauptkörper des Trägers in Richtung der Ausgangsseite vorsteht und an dessen innerer Umfangsfläche eine Keilnabenverzahnung ausgeformt ist. Da der Bereich des Planetenträgers, der von der Ausgangswelle getragen ist, gegenüber dem Schwerpunkt des Planetenträgers axial verschoben ist oder überhängt, kann der Planetenträger leicht unrund laufen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Eingriffskontakt der zwei Planetenübersetzungen sich verschlechtert.

Somit liegt im Hinblick auf das oben Gesagte der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe anzugeben, die die oben angesprochenen Probleme des Standes der Technik behebt.

Die Erfindung richtet sich auf diesen Mangel des Standes der Technik sowie andere Mängel, die für die Fachwelt aus der vorliegenden Offenbarung erkennbar werden, und behebt ihn durch die Einrichtungen zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 11 sowie durch die Umsteuereinheit für eine Leistungsübertragung mit den Merkmalen des Anspruchs 16.

Weiterbildungen enthalten die jeweils zugeordneten Unteransprüche.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Herstellkosten für eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe zu verringern.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Verzahnungseingriff der Planetenräder in einer Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe zu verbessern.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, einen Planetengetriebesatz, eine Bremse für Rückwärts und eine Kupplung für Vorwärts. Das Planetengetriebe hat ein Sonnenrad auf der Eingangswelle, ein Ringrad, doppelte Planetenräder und einen Planetenträger. Der Planetenträger stützt die doppelten Planetenräder axial und dient dazu, Leistung auf die Ausgangswelle zu übertragen. Die Bremse für Rückwärts erleichtert und unterbindet eine Drehung des Ringrades. Die Kupplung für Vorwärts schließt oder löst die Verbindung zwischen der Eingangswelle und dem Planetenträger. Das Sonnenrad und einige Keilwellenzähne sind einstückig auf der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle gebildet. Die Vorwärtskupplung hat ein Kupplungsgehäuse, das eine Keilnaben-Verzahnung aufweist. Die Keilnabenverzahnung ist integral durch Pressen geformt und greift in die Keilwellenzähne ein.

Das Sonnenrad und die Keilwellenzähne sind bei dieser Einrichtung einstückig auf der Eingangswelle geformt, und das Kupplungsgehäuse greift formschlüssig direkt in die Keilwellenzähne der Eingangswelle ein. Anders als beim Stand der Technik besteht somit keine Notwendigkeit zum Schweißen, und die Herstellkosten werden verringert.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe aus einer Einrichtung entsprechend dem ersten Aspekt, wobei am freien Ende der Eingangswelle ein zu diesem Ende offener hohler Teil ausgebildet ist. Weiterhin liegt das freie Ende der Ausgangswelle in dem hohlen Teil. Der Planetenträger hat ein Trägerglied, das einen Ausgangsteil hat, der mit der äußeren Umfangsfläche des freien Endes der Ausgangswelle innerhalb des hohlen Teils zusammenwirkt.

Mit dieser Vorrichtung ist die Ausrichtung der doppelten Planetenräder stabil. Weiterhin wird ein unbefriedigender Zahneingriff verringert, weil der Ausgangsteil des Trägerglieds in dem hohlen Teil liegt, der in der Stirnfläche am freien Ende der Eingangswelle gebildet ist.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus der Einrichtung nach dem zweiten Aspekt, wobei das Sonnenrad auf der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle nahe deren freiem Ende gebildet ist. Weiterhin liegt der Ausgangsteil des Trägergliedes bezüglich des Sonnenrades radial innen.

In dieser Einrichtung ist die Ausrichtung der zwei Planetenräder stabil. Ein schlechter Eingriffskontakt ist ebenfalls verringert, weil der Ausgangsteil des Trägergliedes bezüglich des Sonnenrades radial innerhalb liegt.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus der Einrichtung nach dem dritten Aspekt, wobei das Trägerglied einen Hauptkörperteil hat sowie ein Ausgangsteil, das zylindrisch ist. Das Ausgangsteil ist einstückig mit dem Hauptkörperteil geformt und steht davon ab. Das Ausgangsteil liegt innerhalb des hohlen Teils.

In dieser Einrichtung ist der Ausgangsteil des Trägergliedes einstückig so ausgebildet, dass es aus dem Hauptkörperteil vorsteht. Dementsprechend sind die Herstellkosten verringert.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung aus einer Einrichtung nach einem beliebigen der vorgenannten Aspekte, wobei ein erster verzahnter Teil und ein zweiter verzahnter Teil auf der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle nahe deren freiem Ende gebildet sind. Der erste verzahnte Teil bildet das Sonnenrad. Der zweite verzahnte Teil bildet die Zähne der Keilwellenverzahnung. Der zweite verzahnte Teil ist gebildet durch Kürzen der Höhe eines verzahnten Teiles, der ohne Unterbrechung mit dem ersten verzahnten Teil verbunden ist und die gleiche Gestalt wie dieser hat.

Diese Einrichtung ist leichter herzustellen, weil der zweite verzahnte Teil durch Kürzen eines Teils des ersten verzahnten Teiles gebildet wird.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus einer Einrichtung nach einem beliebigen der vorgenannten Aspekte, wobei das Sonnenrad eine axial gerichtete Endfläche hat, die in eine Richtung entgegen dem freien Ende weist. Weiter berührt die Endfläche des Kupplungsgehäuses die axial weisende Endfläche des Sonnenrades so, dass eine Bewegung des Kupplungsgehäuses in Richtung des freien Endes begrenzt wird.

Die Struktur dieser Einrichtung ist vereinfacht, weil axiale Bewegung des Kupplungsgehäuses über das Sonnenrad begrenzt wird.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus der Einrichtung nach dem sechsten Aspekt, wobei eine axial entgegen gerichtete Endfläche, die entgegen der Richtung des freien Endes weist, an dem Kupplungsgehäuse ausgebildet ist. Weiter ist ein Ring vorgesehen, der dazu dient, durch Berührung mit der axialen Gegen-Endfläche das Kupplungsgehäuse gegenüber der Eingangswelle in axialer Richtung zu positionieren.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus der Einrichtung nach dem siebenten Aspekt, wobei weiter ein Drucklager vorgesehen ist, um die Eingangswelle in der axialen Richtung abzustützen. Der Ring ist ein Teil des Drucklagers.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus der Einrichtung nach einem der ersten bis vierten Aspekte, wobei eine ringförmige Nut in den Keilnabenzähnen des Kupplungsgehäuses ausgebildet ist. Weiterhin ist eine ringförmige Nut an einer entsprechenden Stelle in der Keilwelle der Eingangswelle ausgebildet. Die Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr ist auch mit einem Ringglied versehen, das in die Nuten eingesetzt ist und die axiale Bewegung zwischen dem Kupplungsgehäuse und der Eingangswelle begrenzt.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus der Einrichtung nach einem der sechsten bis neunten Aspekte, wobei das Kupplungsgehäuse einen Kupplungskolben, eine Rückführfeder und ein Halteglied hat. Die Rückführfeder drückt die Kupplungsfeder zurück. Das Halteglied hält die Rückführfeder. Die Stirnfläche des Haltegliedes berührt die in axialer Richtung weisende Stirnfläche des Sonnenrades.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe hat in Übereinstimmung mit einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Eingangswelle, einen Planetengetriebesatz, eine Bremse für Rückwärts und eine Kupplung für Vorwärts. Der Planetengetriebesatz hat ein Sonnenrad, ein Ringrad, doppelte Planetenräder und einen Planetenträger. Das Sonnenrad ist auf der Eingangswelle vorgesehen. Der Planetenträger trägt die doppelten Planetenräder. Die Bremse für Rückwärts erleichtert und verhindert eine Drehbewegung des Ringrades. Die Kupplung für Vorwärts koppelt die Eingangswelle mit dem Planetenträger und löst sie davon. Der Planetenträger hat ein Trägerglied, dessen Ausgangsteil im Schwerpunkt des Planetenträgers positioniert ist.

Bei dieser Einrichtung ist die Ausrichtung der doppelten Planetenräder stabil. Weiterhin ist ein ungünstiger Eingriffskontakt verringert, weil der Ausgangsteil des Planetenträgers im Schwerpunkt des Planetenträgers positioniert ist.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem zwölften Aspekt der Erfindung aus der Einrichtung nach dem elften Aspekt, wobei das Ausgangsteil des Trägergliedes bezüglich der zwei Planetenräder radial innerhalb angeordnet ist.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus der Einrichtung nach dem zwölften Aspekt, wobei in dem freien Ende der Eingangswelle ein hohler Teil gebildet ist, der an dem freien Ende offen ist. Weiter ist das Ausgangsteil des Trägergliedes in den hohlen Teil eingesetzt.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem vierzehnten Aspekt der Erfindung aus der Einrichtung nach dem dreizehnten Aspekt, wobei das Sonnenrad auf der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle nahe ihrem freien Ende ausgeformt ist. Zudem ist das Ausgangsteil des Trägergliedes mit Bezug auf das Sonnenrad radial einwärts angeordnet.

Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe besteht in Übereinstimmung mit einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus der Einrichtung nach dem vierzehnten Aspekt, wobei das Trägerglied einen Hauptkörperteil hat. Darüber hinaus ist das Ausgangsteil zylindrisch und einstückig mit dem Hauptkörperteil ausgebildet und steht davon ab. Das Ausgangsteil ist innerhalb des hohlen Teils angeordnet. Keilprofil-Nuten sind an der inneren Umfangsfläche des Ausgangsteils ausgeformt.

Diese und andere Gegenstände, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für die Fachwelt erkennbar aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung offenbart.

In der beigefügten Zeichnung, die Teil dieser ursprünglichen Offenbarung ist, zeigt:
Fig. 1 eine Querschnitts-Ansicht einer Umschalteinheit einer Leistungsübertragung entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der votliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Strukturbild einer Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr der Einheit von Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnitts-Darstellung zur Erläuterung der Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr der Fig. 1;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines inneren Radialschnitts der Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr der Fig. 3;
Fig. 5 eine Ansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend Fig. 4; und
Fig. 6 eine Ansicht einer anderen alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend Fig. 4.
Eine Leistungsübertragung-Umschalteinheit in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Die in Fig. 1 dargestellte Leistungsübertragung-Umschalteinheit ist ausgerüstet mit einem Drehmomentwandler 1, einer Einrichtung 2 zur Drehrichtungs-Umkehr für Vorwärts-Rückwärts für ein kontinuierlich verstellbaren Getriebe und ein kontinuierlich verstellbares Getriebe 3 der (Glieder-) Band-Bauart. Die Leistung wird von der (nicht dargestellten) Antriebsmaschine dem Drehmomentwandler 1 zugeführt. Eine Linie O-O stellt die Drehachse der Leistungsübertragung-Umschalteinheit dar. Die rechte Seite der Fig. 1, die Seite, wo der Drehmomentwandler 1 liegt, soll als erste axiale Seite angesprochen werden. Die linke Seite, also die Seite, wo das kontinuierlich verstellbare Getriebe liegt, soll als zweite axiale Seite angesprochen werden.
Die Einrichtung 2 zur Drehrichtungsumkehr überträgt die Drehung einer Eingangswelle 8, die von dem Drehmomentwandler 1 her verläuft, auf eine Ausgangswelle 9. Die Ausgangswelle 9 kommt von dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 3. Die Ausgangswelle 9 kehrt die Drehrichtung des Antriebes vom Drehmomentwandler 1 um, um dem Fahrzeug eine Fahrt rückwärts zu erlauben. Die Einrichtung 2 zur Drehrichtungsumkehr ist ausgerüstet mit einer Umschalteinrichtung 4 für Vorwärts- Rückwärts und einem Planetengetriebesatz 5, dessen Leistungs-Übertragungspfad durch die Umschalteinrichtung 4 für Vorwärts-Rückwärts umgeschaltet wird. Die Umschalteinrichtung 4 für Vorwärts-Rückwärts hat für Vorwärts eine hydraulische Kupplungseinheit 6, auf die Leistung vom Drehmomentwandler 1 übertragen wird, und für Rückwärts eine hydraulische Bremseinheit 7, die den Planetengetriebesatz 5 steuert.
Der Planetengetriebesatz 5 hat ein Sonnenrad 11, ein Ringrad 14 und einen Planetentrieb 12 mit doppelten Ritzeln. Das Sonnenrad 11 ist auf dem freien Ende der Eingangswelle 8 ausgebildet. Eine Drehbewegung des Ringrades 14 wird erleichtert oder verhindert durch die hydraulische Bremseinheit 7 für Rückwärts. Der Planetentrieb 12 steht mit seinen doppelten Ritzeln im Eingriff mit dem Sonnenrad 11 und dem Ringrad 14. Das Sonnenrad 11 und das Ringrad 14 liegen konzentrisch zueinander. Der doppelte Planetentrieb 12 steht mit dem Sonnenrad 11 und dem Ringrad 14 in Eingriff. Der doppelte Planetentrieb 12 ist frei drehbar auf einem Planetenträger 13 abgestützt. Der Planetenträger 13 ist mit der Ausgangswelle 9 verbunden.
Wie in Fig. 3 dargestellt, sind am freien Ende der Eingangswelle 8 ein Flansch 8a und ein zylindrischer Teil 8b ausgeformt. Der zylindrische Teil 8b erstreckt sich von einer äußeren Kante des Flansches 8a in Richtung der zweiten axialen Seite. Kurz gesagt, ist dort ein hohler Bereich in der Stirnfläche der Eingangswelle 8 ausgebildet. Das Sonnenrad 11 und die Keilwellenzähne 17 sind auf der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Teils 8b geformt. Das Sonnenrad 11 liegt bezüglich der Keilwellenzähne 17 näher zu der zweiten axialen Seite. Die Keilwellenzähne 17 sind mit anderen Worten auf der Seite des Sonnenrades 11 gebildet, die der ersten axialen Seite näher liegt. Der äußere Durchmesser der Keilwellenzähne 17 ist vorzugsweise größer als der innere Durchmesser des Sonnenrades 11. Ein Axial-Nadellager 55 ist zwischen dem Flansch 8a und einer Wandung 48 des Getriebegehäuses auf der Seite näher zu dem Drehmomentwandler 1 angeordnet.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 3 geht die Ausgangswelle 9 von der Primärscheibe des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 3 aus. Das freie Ende der Ausgangswelle 9 erstreckt sich in den zylindrischen Teil 8b hinein. Genauer ausgedrückt, ist die Stirnfläche der Ausgangswelle 9 sehr nahe an dem Flansch 8a der Eingangswelle 8. Weiterhin ist ein Freiraum gesichert zwischen der äußeren Umfangsfläche des freien Endes der Ausgangswelle 9 und der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Teils 8b. Keilwellenzähne 20 sind auf der äußeren Umfangsfläche des freien Endes der Ausgangswelle 9 ausgebildet. Die Ausgangswelle 9 ist, über ein Lager 70 frei drehbar, in einem Getriebegehäuse 46 aufgenommen.
Die hydraulische Kupplungseinheit 6 für Vorwärts hat ein Kupplungsgehäuse 18, ein zweites Seitenglied 21, einen Kupplungsabschnitt 22 und einen Kolben 23. Das zweite Seitenglied 21 ist ein Teil des Planetenträgers 13, der innerhalb des Kupplungsgehäuses 18 liegt. Der Kupplungsabschnitt 22 steuert die Übertragung von Leistung zwischen dem Kupplungsgehäuse 18 und dem zweiten Seitenglied 21. Der Kolben 23 ist so angeordnet, dass er frei in dem Kupplungsgehäuse 18 gleiten kann.
Das Kupplungsgehäuse 18 hat vorzugsweise eine zylindrische Form, die sich zu der zweiten axialen Seite hin öffnet. Das Kupplungsgehäuse hat einen äußeren zylindrischen Teil 18a, einen inneren zylindrischen Teil 18b und eine Seitenwand 18c. Die Seitenwand 18c ist zwischen einem Ende des äußeren zylindrischen Teils 18a und einem Ende des inneren zylindrischen Teils 18b ausgebildet. Das Kupplungsgehäuse ist ein einzelnes Teil, das nicht geschweißt ist.
Das äußere zylindrische Teil 18a ist so geformt, dass es eine wellige Gestalt hat, sodass es eine Mehrzahl von für den (kraftübertragenden) Eingriff vorgesehener Ausnehmungen und Vorsprünge 18d hat. Der innere zylindrische Teil 18b ist ungefähr parallel zu dem äußeren zylindrischen Teil 18a geformt und hat Keilnabenzähne 18e, die auf der inneren Umfangsfläche seines freien Endes gebildet sind. Die Keilnabenzähne 18e sind Zahnnuten, die durch Bearbeitung mit einem Räumwerkzeug geformt werden. Die Keilnabenzähne 18e stehen im Eingriff mit den Keilwellenzähnen 17 der Eingangswelle 8. Der innere Durchmesser des Bereichs des inneren zylindrischen Teils 18b, welcher näher an der ersten axialen Seite liegt, ist vorzugsweise größer als der äußere Durchmesser der Keilnabenzähne 18e.
Das zweite Seitenglied 21 ist auf einer Seite des Planetenträgers 13 angeordnet (wird später diskutiert). Das zweite Seitenglied 21 wirkt auch als Kupplungs-Nabe, die eine erste Kupplungsscheibe 25 hält. Das zweite Seitenglied 21 ist auf der Innenseite des Kupplungsgehäuses 18 vorgesehen. Das zweite Seitenglied 21 hat einen zylindrischen Teil 21a und einen als Scheibe ausgebildeten fest stehenden Teil 21b. Der als Scheibe ausgebildete fest stehende Teil 21b ist mit dem zylindrischen Teil 21a einstückig geformt. Die dem Planetengetriebesatz 5 nahe Seite des zylindrischen Teils 21a verläuft einwärts in Richtung der Drehachse derart, dass das als Scheibe ausgebildete fest stehende Teil 21b sich in Richtung der Drehachse erstreckt. Der zylindrische Teil 21a ist wellig geformt, so dass er eine Mehrzahl von für den (kraftübertragenden) Eingriff vorgesehener Ausnehmungen und Vorsprünge 21c auf seiner äußeren zylindrischen Oberfläche hat. Eine Bohrung 21d ist in dem fest stehenden Teil 21b eingebracht. Die Bohrung 21d stützt die doppelten Planetenräder 12 axial.
Der Kupplungsabschnitt 22 ist zwischen dem äußeren zylindrischen Teil 18a des Kupplungsgehäuses 18 und dem zylindrischen Teil 21a des zweiten Seitengliedes 21 angeordnet. Der Kupplungsabschnitt 22 hat eine Mehrzahl von ersten Kupplungsscheiben 25 und zweiten Kupplungsscheiben 26. Die zwei Sätze von Kupplungsscheiben 25 und 26 sind in axialer Richtung im Wechsel angeordnet. Jede der ersten und zweiten Kupplungsscheiben 25 und 26 ist ein ringförmiges Platten- Glied. Der äußere Umfangsabschnitt jeder ersten Kupplungsscheibe 25 hat eine Mehrzahl von Eingriffszähnen, die mit den für den Eingriff vorgesehenen Ausnehmungen und Vorsprüngen 18d des Kupplungsgehäuses 18 im Eingriff stehen. Der innere Umfangsabschnitt jeder zweiten Kupplungsscheibe 26 hat eine Mehrzahl von Eingriffszähnen, die mit den für den Eingriff vorgesehenen Ausnehmungen und Vorsprüngen 21c des zweiten Seitengliedes 21 im Eingriff stehen. Zusätzlich sind beide Seitenflächen bei jeder zweiten Kupplungsscheibe 26 mit einem Reibbelag versehen.
Bei dieser Anordnung können sich die ersten Kupplungsscheiben 25 frei in der axialen Richtung bewegen, können sich aber nicht gegenüber dem Kupplungsgehäuse 18 drehen. Weiterhin können sich die zweiten Kupplungsscheiben 26 frei in axialer Richtung bewegen, sich aber nicht gegenüber dem zweiten Seitenglied 21 drehen.
Eine Stützplatte 27 ist auf der zweiten axialen Seite der Mehrzahl von zweiten Kupplungsscheiben 26 angeordnet (d. H. die Kupplungsscheibe 26 am weitesten links in Fig. 3). Die Stützplatte 27 hat die gleiche Gestalt wie die ersten Kupplungsscheiben 25, außer dass ihre Dicke abweicht und vorzugsweise größer ist. Ein Anschlagring 28 zur Begrenzung der axialen Bewegung ist auf der inneren Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Teils 18a des Kupplungsgehäuses 18 angeordnet. Der Anschlagring 28 ist auf der zweiten axialen Seite der Stützplatte 27 angeordnet.
Der Kolben 23 liegt zwischen dem Kupplungsabschnitt 22 und der Seitenwand 18c des Kupplungsgehäuses 18. Der Kolben 23 ist ein etwa ringförmiges Teil, das einen Dichtring 31 und einen Dichtring 32 aufweist. Der Dichtring 31 ist auf dessen äußerem Umfang angeordnet und steht in gleitendem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Teils 18a der Kupplungsgehäuses 18. Der Dichtring 32 ist auf dessen innerem Umfang angeordnet und steht in gleitendem Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des inneren zylindrischen Teils 18b des Kupplungsgehäuses 18. Damit wird zwischen dem Kolben 23 und dem Kupplungsgehäuse 18 eine Zylinderkammer 33 gebildet. Drucköl wird der Zylinderkammer 33 über eine Mehrzahl von Bohrungen 34 zugeführt, die in den inneren zylindrischen Teil 18b des Kupplungsgehäuses 18 eingebracht und in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Ein Ölkanal 56, der von einem (nicht dargestellten) hydraulischen Druck-Steuerventil ausgeht, ist in der Wandung 48 des Getriebegehäuses ausgebildet. Die beiden Dichtringe liegen gegen die innere Umfangsfläche des inneren zylindrischen Teils 18b an und dichten den Ölpfad ab.
Eine Rückführfeder 40 dient dazu, den Kolben 23 in eine Richtung so zu schieben, dass er sich von dem Kupplungsabschnitt trennt (d. h. zur ersten axialen Seite). Die Rückführfeder 40 umfasst zumindest eine, vorzugsweise aber eine Mehrzahl von Schraubenfedern, die so angeordnet sind, dass sie eine Seitenfläche des Kolbens 23 auf seiner zweiten axialen Seite berühren. Das Endteil jeder Rückführfeder 40 auf der zweiten axialen Seite ist durch eine Rückhalteplatte 41 (Rückhalte-Glied) abgestützt. Die Rückhalteplatte ist ein ringförmiges Plattenglied. Wie am besten in Fig. 4 zu sehen ist, wird ein innerer Rand der Rückhalteplatte 41 auf deren zweiter axialer Seite von einem Ringglied 42 abgestützt. Das Ringglied 42 ist an der äußeren Umfangsfläche des inneren zylindrischen Teils 18b des Kupplungsgehäuses 18 befestigt.
Eine auf der zweiten axialen Seite liegende Endfläche des inneren zylindrischen Teils 18b des Kupplungsgehäuses 18 berührt eine auf der ersten axialen Seite liegende Endfläche des Sonnenrades 11. Ein Schrittteil 18f (ein Absatz) ist auf der ersten axialen Seite der Keilnabenzähne 18e des inneren zylindrischen Teils 18b ausgebildet. Die äußere Umfangskante eines Ringes 55a des Axial-Nadellagers 55 liegt an dem Schrittteil 18f (Absatz) an. Mit anderen Worten ist die äußere Umfangsfläche des Ringes 55 in einen Teil des inneren zylindrischen Teils 18b eingepasst. Der vorgenannte Bereich hat einen inneren Durchmesser größer als der äußere Durchmesser der Keilwellenzähne 17. Damit kann sich der Ring 55a relativ zu dem inneren zylindrischen Teil 18b verdrehen. Kurz gesagt: da der Endbereich des Kupplungsgehäuses 18, wo die Keilnabenzähne 18e gebildet sind, axial zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Axial-Nadellager 55 liegt, kann die Eingangswelle 8 sich nicht in axialer Richtung bewegen, außer um ein geringes Spiel.
Wie in Fig. 3 dargestellt, hat die hydraulische Bremseinheit 7 für Rückwärts einen Kolben 44 und einen Bremsabschnitt 45. Der Bremsabschnitt 45 hat eine Mehrzahl von ersten und zweiten Bremsscheiben 62, 63, die durch den Kolben 44 gegeneinander gepresst werden. Der Bremsabschnitt 45 liegt zwischen dem Ringrad 14 und einem inneren Umfangsflächenteil 61 des Getriebegehäuses 46. Die beiden Sätze von Bremsscheiben 62, 63 sind in axialer Richtung abwechselnd angeordnet. Jede der ersten und zweiten Bremsscheiben 62, 63 ist ein ringförmiges Scheibenglied. Der äußere Umfangsbereich jeder ersten Bremsscheibe 62 hat eine Mehrzahl von Eingriffszähnen, die mit Nuten 61a auf dem inneren Umfangsflächenteil 61 im Eingriff stehen. Der innere Umfangsbereich jeder zweiten Bremsscheibe 63 hat eine Mehrzahl von Eingriffszähnen, die mit den äußeren Zähnen 14b des Ringrades 14 in Eingriff sind. Zusätzlich sind beide seitlichen Flächen jeder zweiten Bremsscheibe 63 mit einem Reibbelag versehen.
Bei dieser Anordnung können sich die ersten Bremsscheiben 62 in axialer Richtung frei bewegen, können sich aber nicht gegenüber dem Getriebegehäuse 46 drehen. Weiterhin können sich die zweiten Bremsscheiben 63 in axialer Richtung frei bewegen, können sich aber nicht gegenüber dem Ringrad 14 drehen.
Eine Stützplatte 64 hat dieselbe Gestalt wie die ersten Bremsplatten 62, bis auf ihre Dicke, die vorzugsweise größer ist. Die Stützplatte 64 ist auf einer ersten axialen Seite der am weitesten in Richtung der ersten axialen Seite liegenden zweiten Bremsplatte 63 (d. h. die zweite Bremsplatte am weitesten rechts in Fig. 3) angeordnet. Ein Anschlagring 65 zum Begrenzen der axialen Bewegung ist auf dem inneren Umfangsflächenteil 61 auf einer ersten axialen Seite der Stützplatte 64 vorgesehen.
Der Kolben 44 liegt zwischen dem Bremsabschnitt 45 und einem seitlichen Wandteil 46a des Getriebegehäuses 46. Der Kolben 44 ist ein etwa ringförmiges Teil und hat einen Dichtring 66 und einen Dichtring 67. Der Dichtring 66 ist in gleitendem Kontakt mit einer inneren Umfangsfläche einer äußeren Umfangswandung des Getriebegehäuses 46. Der Dichtring 66 ist auf einem äußeren Umfang des Kolbens 44 angeordnet. Der Dichtring 67 ist in gleitendem Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche der inneren Umfangswandung des Getriebegehäuses 46, die an deren innerem Umfang vorgesehen ist. Damit wird zwischen dem Kolben 44 und dem seitlichen Wandteil 46a des Getriebegehäuses 46 eine Zylinderkammer 47 gebildet. Sobald der Zylinderkammer 47 Druck-Öl zugeführt wird, bewegt sich der Kolben 44 in die erste axiale Richtung und drückt die ersten und zweiten Bremsscheiben 62, 63 gegen einander.
Eine Rückführfeder 68 dient dazu, den Kolben 44 in eine Richtung so zu schieben, dass er von dem Bremsabschnitt 45 abhebt (d. h. in Richtung der zweiten axialen Seite). Die Rückführfeder 68 umfasst vorzugsweise mindestens eine Tellerfeder, die so angeordnet ist, dass sie diejenige Seiten- Fläche des inneren Umfangsbereiches des Kolbens 44 berührt, die in Richtung der zweiten axialen Seite weist. Die äußere Kante der Rückführfeder 68 wird von einem Ring-Glied 69 abgestützt, das an dem inneren Umfangsflächen-Teil 61 befestigt ist. Die innere Kante der Rückführfeder 68 liegt gegen den Kolben 44 an.
Wie früher beschrieben, umfasst der Planetengetriebesatz 5 das Sonnenrad 11, die doppelten Planetenräder 12, das Ringrad 14 und den Planetenträger 13. Die Freigabe und das Verhindern der Drehbewegung des Ringrades 14 wird, wie früher beschrieben, über die hydraulische Bremseinheit 7 für Rückwärts gesteuert. Das heißt, das Ringrad 14 kann frei rotieren, solange es nicht an die Bremseinheit 7 gekoppelt ist. Die zwei axial weisenden Seiten des Ringrades 14 werden über erste und zweite Seitenglieder 51, 21 des Planetenträgers 13 mit dazwischen liegenden Ringen abgestützt. Das Ringrad 14 hat innere Zähne 14a und äußere Zähne 14b.
Vorzugsweise gibt es insgesamt sechs Planetenräder 12, die drei Paare von Ritzeln aufweisen, die miteinander im Eingriff stehen. In jedem Paar steht ein Planetenrad 12 mit dem Sonnenrad 11 im Eingriff und das andere Planetenrad 12 kämmt mit dem Ringrad 14. Genauer gesagt, kämmen die Zähne 12a des anderen Planetenrades 12 mit den inneren Zähnen 14a des Ringrades 14.
Die Planetenräder 12 sind so auf dem Planetenträger 13 angeordnet, dass sie frei drehen können. Der Planetenträger 13 hat hauptsächlich ein erstes Seitenglied 51. (Trägerglied) und ein zweites Seitenglied 21. Das erste Seitenglied 51 liegt näher zur zweiten axialen Seite. Das zweite Seitenglied 21 bildet das Ausgangsglied der Kupplungseinheit 6. Obwohl nicht in den Figuren dargestellt, ragen Bereiche an drei Stellen des ersten Seitengliedes 51 derart in Richtung des zweiten Seitengliedes 21 vor, dass sie sich zwischen den Paaren von Planetenrädern 12 erstrecken und mit dem zweiten Seitenglied 21 verschweißt sind.
Das erste Seitenglied 51 ist eine an die Ausgangswelle 9 gekoppelte Ausgangsnabe. Das erste Seitenglied 51 umfasst einen scheibenförmigen fest stehenden Teil 51a und einen zylindrischen Teil 51b. Der zylindrische Teil 51b ist einstückig so geformt, dass er von der inneren Umfangskante des fest stehenden Teils 51a abbiegt und sich in Richtung der ersten axialen Seite erstreckt.
Eine Bohrung 51d, in die ein Ende einer Achse 53 eingepresst ist, ist in dem fest stehenden Teil 51a ausgebildet. Der zylindrische Teil 51b ragt in den zylindrischen Teil 8b der Eingangswelle 8. Ein Axial-Nadellager 52 ist zwischen dem freien Ende des zylindrischen Teils 51b und dem Flansch 8a der Eingangswelle 8 angeordnet. Verzahnungsnuten 51c sind in die innere Umfangsfläche des zylindrischen Teils 51b eingebracht. Die Verzahnungsnuten 51c sind durch Räumen hergestellt und stehen im Eingriff mit den Keilwellenzähnen 20 der Ausgangswelle 9. Kurz gesagt, ist das zylindrische Teil 51b das Ausgangsteil des Planetenträgers 13. Weiter liegt das zylindrische Teil 51b im Wesentlichen in der gleichen axialen Position wie der innere Bereich des Sonnenrades 11. Der zylindrische Teil 51b ist auch mit dem Schwerpunkt des Planetenträgers 13 ausgerichtet. Wie vorher beschrieben, ist das erste Seitenglied 51 einstückig als einzelnes Teil geformt und ist nicht geschweißt. Da das Kupplungsgehäuse ebenso ein einzelnes Teil ist (auch früher erwähnt), sind Schweiß-Vorgänge sowohl an der Eingangs- als auch an der Ausgangswelle vermieden, woraus geringe Kosten resultieren.
Jedes Planetenrad 12 kann frei um die Achse 53 drehen, die in die Seitenglieder 51 und 21 eingepresst ist. Da der innere Umfangsbereich des ersten Seitengliedes 51 des Planetenträgers 13 (der als Ausgangsnabe wirkt) so geformt ist, dass er in den inneren Umfangsbereich des Sonnenrades 11 eintritt und mit der Ausgangswelle 9 über eine Keilverzahnung verbunden ist, wird die axiale Länge der gesamten Einrichtung verkürzt und das Getriebe wird leichter und kompakter. Weiterhin wird die außer-mittige Belastung reduziert, die auf die als Ausgangsabschnitt des Planetenträgers 13 dienenden Keilnuten 51c wirkt, weil die Keilnuten 51c im Schwerpunkt des Planetenträgers 13 angeordnet sind. Die Keilnuten 51c kämmen mit den Zähnen der Ausgangswelle 9 in einem Bereich innerhalb des Sonnenrades 11. Zudem wird, da die Exzentrizität des gesamten Planetenträgers 13 verringert ist, der Eingriffskontakt der Planetenräder 12 verbessert und Geräuschentwicklung vorgebeugt.
Als Nächstes wird der Betrieb beschrieben.

In der Neutral-Stellung

In der Neutral-Stellung ist weder die hydraulische Kupplungseinheit 6 für Vorwärts noch die hydraulische Bremseinheit 7 für Rückwärts eingerückt. Entsprechend wird an der Kupplungseinheit 6 für Vorwärts anstehende Leistung nicht über das zweite Seitenglied 21 auf den Planetengetriebesatz 5 übertragen. Ebenso wenig wird die Drehung des Planetenträgers 13 gebremst. In diesem Status wird Leistung vom Drehmomentwandler 1 nicht zu dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 3 der Band-Bauart übertragen.

In der Vorwärts-Einstellung

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 3 wird für die Vorwärts-Einstellung Drucköl der hydraulischen Kupplungseinheit 6 für Vorwärts zugeführt, und die hydraulische Kupplungseinheit 6 für Vorwärts schließt. Kurz gesagt, wird der Planetenträger 13 dazu gebracht, gemeinsam mit der Eingangswelle 8 zu rotieren. Währenddessen wird Drucköl nicht der hydraulischen Bremseinheit für Rückwärts zugeführt, und das Ringrad 14 des Planetengetriebesatzes 5 kann entsprechend frei umlaufen. Leistung wird über die Kupplungseinheit 6 und den Planetenträger 13 vom Drehmomentwandler auf die Ausgangswelle 9 übertragen und an das kontinuierlich verstellbare Getriebe 3 der Band-Bauart abgegeben. Das kontinuierlich verstellbare Getriebe 3 der Band-Bauart läuft in der gleichen Richtung um wie der Drehmomentwandler 1. Weiter gilt in diesem Zustand, dass alle Räder 11, 12, 14 des Planetengetriebesatzes 5 synchron als Einheit umlaufen, und das Drehmoment des Drehmomentwandlers 1 wird weder erhöht noch verringert, sondern vielmehr direkt zum Getriebe 3 übertragen.

In der Rückwärts-Einstellung

In der Rückwärts-Einstellung ist die hydraulische Kupplungseinheit 6 für Vorwärts ausgerückt, und die hydraulische Bremseinheit 7 für Rückwärts wird angesteuert oder bremst. Als Ergebnis wird die Rotation des Ringrades 14 des Planetengetriebesatzes 5 unterbunden. Die Leistung vom Drehmomentwandler 1 wird in diesem Zustand vom Sonnenrad 11 auf die Planetenräder 12 und den Planetenträger 13 übertragen, und dann zu der Ausgangswelle 9 des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 3 der Band-Bauart. Da das Ringrad 14 durch die hydraulische Bremseinheit 7 an der Drehung gehindert ist, dreht sich der Planetenträger 13 in der zu der des Sonnenrades 11 entgegen gesetzten Richtung, und die Ausgangswelle 9 rotiert in der der Vorwärts-Einstellung entgegen gesetzten Richtung.

Weitere Ausführungsformen

Mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 wird nun eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe in Übereinstimmung mit alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diskutiert. Im Hinblick auf die Ähnlichkeiten zwischen den folgenden Ausführungsformen und der oben diskutierten ersten Ausführungsform erhalten Komponenten oder Teile der alternativen Ausführungsformen, die die gleiche Funktion wie entsprechende Komponenten oder Teile der ersten Ausführungsform haben, die gleichen Bezugszeichen. Darüber hinaus werden Erläuterungen der Komponenten oder Teile und der Abläufe der folgenden Ausführungsformen weggelassen, die den Komponenten oder Teilen und Abläufen der ersten Ausführungsform ähnlich sind. Nur in Struktur und Funktion von der ersten Ausführungsform abweichende Komponenten und Abläufe werden hier erläutert. Kurz gesagt, haben die unten aufgeführten Ausführungsformen die gleiche grundlegende Struktur wie die vorangehend beschriebene Ausführungsform. Nur die Unterschiede werden beschrieben.

1. In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist eine ringförmige erste Nut 18g in die Keilnabenzähne 18e des Kupplungsgehäuses 18 eingeschnitten. Eine ringförmige zweite Nut 17a ist in einer der ersten Nut 18g entsprechenden Lage in den Keilwellenzähnen 17 der Eingangswelle 8 geformt. Ein elastisch verformbarer Sperrring 81 ist in die beiden Nuten 18g, 17a eingebracht. Der Sperrring 81 verhindert eine axiale Bewegung zwischen dem Kupplungsgehäuse 18 und der Eingangswelle 8. Die zweite Nut 17a ist tiefer als der Zahnfuß der Keilwellenzähne 17. Wenn der Sperrring 81 zusammengedrückt wird, bewegt sich sein äußerer Durchmesser weiter nach innen als der Zahnfuß der Keilwellenzähne 17.
Bei dieser Ausführungsform berührt ein Bereich der Rückhalteplatte 41 (die die Rückführfeder 40 hält) eine Endfläche des Sonnenrades 11 auf der ersten axialen Seite. Weiterhin ist der Ring weggelassen, der bei der vorherigen Ausführungsform in Verbindung mit der Rückhalteplatte 41 verwendet wurde. Insbesondere ist ein zylindrischer Teil 41a an der inneren Umfangskante der Rückhalteplatte 41 ausgebildet. Der zylindrische Teil 41a erstreckt sich in Richtung der zweiten axialen Seite. Der zylindrische Teil 41a wird von einer äußeren Umfangsfläche des freien Endes des inneren zylindrischen Teils 18b des Kupplungsgehäuses 18 getragen (d. h. von der äußeren Umfangsfläche des Teils, an dem die Keilnabenzähne 18e ausgebildet sind). Die Endfläche des inneren zylindrischen Teils 18b liegt gegen die Fläche des Sonnenrades 11 an, die in Richtung der ersten axialen Seite weist.
2. In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist das Sonnenrad 11 in der gleichen Weise wie bei der vorherigen Ausführungsform einstückig mit der Eingangswelle 8 geformt. Keilwellenzähne 82 sind auf der Seite des Sonnenrades 11 geformt, die der ersten axialen Seite näher ist. Die Keilwellenzähne 82 bilden einen kurzzahnigen Bereich, der durch Abdrehen einer Verzahnung erzeugt ist, die die gleiche Gestalt hat wie das Sonnenrad 11, sodass die Zahn-Höhe verringert ist. Die Keilwellenzähne 82 stehen im Eingriff mit den Keilnabenzähnen 18e des Kupplungsgehäuses 18. Wie bei der ersten Ausführungsform liegt die freie Endfläche des Kupplungsgehäuses 18 gegen die Seite des Sonnenrades 11 an, die der ersten axialen Seite zugewandt ist, und begrenzt eine Bewegung in axialer Richtung.
Bei dieser Ausführungsform werden Sonnenrad 11 und Keilwellenzähne dadurch gebildet, dass eine in axialer Richtung lange Verzahnung auf der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 8 geformt und dann ein Bereich dieser Verzahnung abgedreht wird. Damit ist die Herstellung leichter und die Kosten sind geringer als beim Stand der Technik.
3. Die Anordnung einer Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe in Übereinstimmung mit der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere ist es auch möglich, dass die Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr auf der entgegen gesetzten Seite des Drehmomentwandlers oder auf der entgegen gesetzten Seite des kontinuierlich verstellbaren Getriebes angeordnet wird (d. h. mehr zur zweiten axialen Seite hin).
4. Die Verbindungsverhältnisse zwischen der hydraulischen Kupplungseinheit und der hydraulischen Bremseinheit mit dem Planetengetriebesatz sind nicht auf die der vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Zahlreiche Variationen sind möglich.
5. Die Struktur des Planetenträgers ist nicht auf die der vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Der Planetenträger kann auch durch Sintern geformt werden. Zusätzlich kann der Kolben der Kupplungseinheit für Vorwärts und/oder der Kolben der Bremseinheit für Rückwärts ein gebauter Kolben sein. Die Rückführfeder zum Zurückführen des Kolbens ist nicht auf Schraubenfedern oder eine Kegelfeder beschränkt und kann auch eine Wellfeder sein.

Wirkungen der Erfindung

Bei der Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr nach der vorliegenden Erfindung werden das Sonnenrad und Keilwellenzähne einstückig auf der Eingangswelle gebildet, und das Kupplungsgehäuse steht direkt in Eingriff mit den Keilwellenzähnen der Eingangswelle. Abweichend vom Stand der Technik ist Schweißen nicht nötig, und die Herstellkosten werden verringert.
Die hier verwendeten graduellen Angaben wie "im Wesentlichen", "etwa" und "angenähert" meinen einen angemessenen Grad der Abweichung des angesprochenen Begriffs derart, dass das Endergebnis nicht signifikant verändert ist. Diese Begriffe sollten als eine Abweichung von mindestens ±5% des modifizierten Begriffes umfassend ausgelegt werden, solange die Abweichung nicht die Bedeutung des Wortes verneint, das sie modifiziert.
Während nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu verdeutlichen, wird es für die Fachwelt aus dieser Offenbarung erkennbar, dass hier verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von der Grundidee der Erfindung abzuweichen, wie sie in den anschließenden Ansprüchen definiert ist. Weiter dient die vorstehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele nach der Erfindung nur der Erläuterung und nicht zum Zweck der Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist.
Durch die Erfindung ist also eine Vorwärts-Rückwärts-Drehung-Einrichtung, d. h. eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe angegeben, um die Herstellkosten für eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe zu verringern. Eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr 2 für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe ist ausgerüstet mit einem Planetengetriebesatz 5, einer Bremse 7 für Rückwärts und einer Kupplung 6 für Vorwärts. Der Planetengetriebesatz 5 hat ein Sonnenrad 5 auf einer Eingangswelle 8, ein Ringrad 14, doppelte Planetenräder 12 und einen Planetenträger 13, der die Planetenräder 12 axial abstützt und dazu dient, Leistung an eine Ausgangswelle 9 abzugeben. Die Kupplung 6 ist ein Mechanismus zum Koppeln der Eingangswelle 8 an den und Lösen von dem Planetenträger 13. Das Sonnenrad 11 und Keilwellenzähne 17 sind einstückig auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 8 ausgebildet. Die Kupplung hat ein Kupplungsgehäuse 18 mit Keilnabenzähnen 18e, die in dem Kupplungsgehäuse 18 einstückig durch Pressen geformt und mit den Keilwellenzähnen 17 in Eingriff sind.

Claims

1. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, umfassend:
eine Eingangswelle (8),
eine Ausgangswelle (9),
einen Planetengetriebesatz (5) mit
einem Sonnenrad (11) auf der Eingangswelle (8), wobei das Sonnenrad (11) und Keilwellenzähne (17; 82) einstückig auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle (8) ausgebildet sind,
einem Ringrad (14),
einem doppelten Planetenrädern (12), und
einem Planetenträger (13), der die Planetenräder axial abstützt und so angeordnet ist, dass er Leistung an die Ausgangswelle (9) abgibt,
eine Bremse (7) für Rückwärts, die so angeordnet ist, dass sie eine Rotation des Ringrades (14) erleichtert oder verhindert, und
eine Kupplung (6) für Vorwärts, die so angeordnet ist, dass sie die Eingangswelle (8) mit dem Planetenträger (13) koppelt oder von ihm trennt, wobei die Kupplung (6) für Vorwärts ein Kupplungsgehäuse (18) mit inneren Keilnabenzähnen (18e) hat, die Keilnabenzähne (18e) an dessen innerer Umfangsfläche einstückig durch Pressen geformt sind und die Keilnabenzähne (18e) so angeordnet sind, dass sie in die Keilwellenzähne (17; 82) eingreifen.

2. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, das weiter umfasst:
ein hohles Teil (Flansch 8a, zylindrisches Teil 8b), das sich an einem freien Ende öffnet, wobei dieses hohle Teil im freien Ende der Eingangswelle (8) gebildet ist und ein freies Ende der Ausgangswelle (9) in dem hohlen Teil (8a, 8b) angeordnet ist, und wobei der Planetenträger (13) ein Trägerteil (Seitenglieder 21, 51) und dieses Trägerteil (21, 51) ein Ausgangsteil (zylindrischer Teil 51b) hat, das mit einer äußeren Umfangsfläche der Ausgangswelle (9) innerhalb des hohlen Teils (8a, 8b) im Verzahnungseingriff steht.

3. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 2, wobei das Sonnenrad (11) auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle (8) nahe einem freien Ende gebildet ist und das Ausgangsteil (zylindrischer Teil 51b) des Trägerteiles (21, 51) radial innerhalb des Sonnenrades (11) liegt.

4. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 3, wobei das Trägerteil (21, 51) ein Hauptkörperteil (fest stehender Teil 51a) hat und das Ausgangsteil (51b) zylindrisch und einstückig mit dem Hauptkörperteil (51a) so geformt ist, dass es von diesem absteht und innerhalb des hohlen Teils (8a, 8b) liegt.

5. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Sonnenrad (11) einen ersten verzahnten Bereich und die Keilwellenzähne (17) einen zweiten verzahnten Bereich bilden und wobei der erste verzahnte Bereich und der zweite verzahnte Bereich auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle (8) nahe einem freien Ende geformt sind und der zweite verzahnte Bereich durch Kürzen der Höhe eines verzahnten Bereiches gebildet ist, der in ununterbrochener Fortsetzung an den ersten verzahnten Bereich anschließt und die gleiche Form wie dieser hat.

6. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Sonnenrad (11) eine axial weisende End-Fläche hat, die in eine Richtung entgegen einem freien Ende der Eingangswelle (8) weist und wobei eine End-Fläche des Kupplungsgehäuses (18) mit der End-Fläche des Sonnenrades (11) so in Kontakt ist, dass eine Bewegung des Kupplungsgehäuses (18) in Richtung des Endes der Eingangswelle (8) begrenzt wird.

7. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 6, wobei an dem Kupplungsgehäuse (18) eine axial entgegengesetzte End-Fläche ausgebildet ist, die in eine Richtung entgegen dem freien Ende der Eingangswelle (8) weist, und ein Ring (55a) vorgesehen ist, der das Kupplungsgehäuse (18) durch Kontakt mit der axial entgegengesetzten End- Fläche bezüglich der Eingangswelle (8) in einer axialen Richtung positioniert.

8. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 7, wobei weiter ein Druck-Lager (Axial-Nadellager 55) vorgesehen ist, um die Eingangswelle (18) in axialer Richtung abzustützen, und wobei der Ring (55a) ein Teil des Druck- Lagers ist.

9. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, weiter umfassend:
eine erst ringförmige Nut (18g) in Keilnabenzähnen (18e) des Kupplungsgehäuses (18),
eine zweite ringförmige Nut (17a) in einer der ersten ringförmigen Nut (18g) entsprechenden Lage in einem verzahnten Bereich der Eingangswelle (8), und
ein Ringglied (Sperrring 81), das so ausgelegt ist, dass es axiale Bewegung zwischen dem Kupplungsgehäuse (18) und der Eingangswelle (8) begrenzt und das in die erste und die zweite ringförmige Nut (18g) eingesetzt ist.

10. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 6, wobei das Kupplungsgehäuse (18) umfasst:
einen Kupplungskolben (Kolben 23),
eine Rückführfeder (40), die so ausgelegt ist, dass sie den Kolben 23 zurückführt, und
ein Halteglied (Rückhalteplatte 41), das so ausgelegt ist, dass es die Rückführfeder (40) hält, wobei eine Endfläche des Haltegliedes an der axialen Endfläche des Sonnenrades (11) anliegt (Fig. 5).

11. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, umfassend:
eine Eingangswelle (8)
einen Planetengetriebesatz (5) mit:
einem Sonnenrad auf der Eingangswelle (8)
einem Ringrad (14)
einem zur Leistungsabgabe ausgelegten Planetenträger (13), der ein Trägerglied (Seitenglied 51) mit einem Ausgangsteil (zylindrischer Teil 51b) hat, das im Schwerpunkt des Planetenträgers (13) angeordnet ist, und
einem doppelten Planetentrieb (12), der über den Planetenträger (13) axial abgestützt ist;
eine Bremse (Bremselement 7) für Rückwärts, die eingerichtet ist, um eine Rotation des Ringrades (14) zu erleichtern oder zu unterbinden; und
einer Kupplung (Kupplungselement 6) für Vorwärts, die so eingerichtet ist, dass sie die Eingangswelle (8) mit dem Planetenträger (13) koppelt oder von ihm löst.

12. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 11, wobei das Ausgangsteil (zylindrischer Teil 51b) des Trägergliedes (Seitenglied 51) bezüglich des doppelten Planetentriebes (12) radial innerhalb angeordnet ist.

13. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 12, wobei ein hohler, sich zu dem freien Ende öffnender Teil an einem freien Ende der Eingangswelle (8) ausgebildet ist und das Ausgangsteil des Trägergliedes innerhalb des hohlen Teils angeordnet ist.

14. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 13, wobei das Sonnenrad (11) auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle (8) nahe einem freien Ende ausgebildet ist und das Ausgangsteil des Trägergliedes (Seitenglied 51) relativ zu dem Sonnenrad (11) radial innerhalb angeordnet ist.

15. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 14, wobei das Trägerglied (Seitenglied 51) ein Hauptkörperteil (fest stehender Teil 51a) hat und das Ausgangsteil (zylindrischer Teil 51b) zylindrisch und einstückig mit dem Hauptkörperteil so geformt ist, dass es von diesem absteht, und wobei das Ausgangsteil innerhalb des hohlen Teils angeordnet ist und Keilnuten (51c) auf einer inneren Umfangsfläche des Ausgangsteils ausgebildet sind.

16. Leistungs-Übertragung-Umschalt-Einheit, umfassend:
einen Drehmomentwandler (1);
ein kontinuierlich verstellbares Getriebe (3) der Band- Bauart; und
eine axial zwischen dem Drehmomentwandler (1) und dem Getriebe (3) angeordnete Vorwärts-Rückwärts Einrichtung (2), wobei diese Vorwärts-Rückwärts Einrichtung (2) umfasst:
eine Eingangswelle (8);
eine Ausgangswelle (9);
einen Planetengetriebesatz (5) mit:
einem Sonnenrad (11) auf der Eingangswelle (9), wobei das Sonnenrad (11) und Keilwellenzähne (17) einstückig, auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle (8) ausgebildet sind,
einem Ringrad (14),
doppelten Planetenrädern (12), und
einem Planetenträger (Seitenglieder 21; 51), der die Planetenräder (12) axial abstützt und so angeordnet ist, dass er Leistung an die Ausgangswelle (9) abgibt,
eine Bremse (Bremselement 7) für Rückwärts, die so angeordnet ist, dass sie die Rotation des Ringrades (14) erleichtert oder unterbindet; und
eine Kupplung (Kupplungselement 6) für Vorwärts, die so angeordnet ist, dass sie die Eingangswelle (8) mit dem Planetenträger (13) koppelt oder von ihm löst, wobei die Kupplung für Vorwärts ein Kupplungsgehäuse (18) mit Keilnabenzähnen (18e) hat, wobei die Keilnabenzähne einstückig durch Pressen auf seiner inneren Umfangsfläche geformt und so ausgebildet sind, dass sie in die Keilwellenzähne (17) eingreifen.

17. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 16, weiter umfassend:
einen hohlen Teil, der sich an einem freien Ende öffnet, wobei dieser hohle Teil in einem freien Ende der Eingangswelle (8) gebildet ist, wobei das freie Ende der Ausgangswelle (9) in dem hohlen Teil angeordnet ist, wobei der Planetenträger (13) ein Trägerglied (Seitenglieder 21; 51) und das Trägerglied ein Ausgangsteil (zylindrischer Teil Slb) hat, das mit einer äußeren Umfangsfläche des freien Endes der in dem hohlen Teil liegenden Ausgangswelle (9) kämmt.

18. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 17, wobei das Sonnenrad (11) auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle (8) nahe ihrem freien Ende ausgebildet und das Ausgangsteil des Trägergliedes radial innerhalb des Sonnenrades angeordnet ist.

19. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 18, wobei das Trägerglied ein Hauptkörperteil hat und das Ausgangsteil zylindrisch und mit dem Hauptkörperteil einstückig so geformt ist, dass es davon absteht und in dem hohlen Teil liegt.

20. Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe nach Anspruch 16, wobei das Sonnenrad (11) einen ersten gezahnten Teil hat und die Keilwellenzähne (17) einen zweiten gezahnten Teil haben, der erste und der zweite gezahnte Teil auf einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle (8) nahe ihrem freien Ende ausgebildet sind und der zweite gezahnte Teil durch Kürzen der Höhe eines gezahnten Bereiches gebildet ist, der ohne Unterbrechung mit dem ersten gezahnten Teil verbunden ist und dieselbe Form hat.