DE10247702A1

DE10247702A1 - Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10247702A1
Application number: DE2002147702
Authority: DE
Inventors: Georg Gierer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-10-12
Filing date: 2002-10-12
Publication date: 2004-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem Getriebeabtriebsabschnitt (1), bestehend aus einem Getriebegehäuse (2) und einer darin gelagerten Abtriebswelle (3), koaxial zueinander angeordneten Schaltwellen (7, 9, 11), einem Planetengetriebe (5) mit großem und kleinem Sonnenrad (6, 8), einem Planetenträger (10) mit Planetenradsatz (12, 13) und einer Hohlwelle (14), mindestens einem hydraulisch betätigbaren Schaltelement (16) mit Schaltkolben (18) und Lamellenträger (19), DOLLAR A wobei die Schaltwellen (7, 9, 11), die Sonnenräder (6, 8) und/oder der Planetenträger (10) in axialer Richtung über Axiallager (20, 21, 22, 23) gegeneinander abgestützt sind. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass im Bereich des Schaltelementes (16) ein mit Drucköl befüllbarer Kolbenraum (26) angeordnet ist, in welchem ein axial verschiebbarer Stützkolben (27) gleitend angeordnet ist, und dass der Stützkolben (27) gegenüber mindestens einem Axiallager (20, 21, 22, 23) abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Durch die EP-A 1 013 968 wurde ein Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, welches eingangsseitig einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und ausgangsseitig ein mehrstufiges Schaltgetriebe aufweist, welches durch hydraulisch betätigte Schaltelemente (Kupplungen und Bremsen) geschaltet wird. Im abtriebsseitigen Getriebeabschnitt ist ein Planetengetriebe – vom so genannten Ravegneaux-Typ – angeordnet, welches mit der Abtriebswelle verbunden ist. Bei einem derartigen Planetengetriebe sind mehrere Schaltwellen koaxial zueinander angeordnet, d. h. zum Teil als Hohlwellen ausgebildet und ineinander gesteckt. Die Schaltwellen sind an ihren Enden drehfest mit Teilen des Planetengetriebes, d. h. den Sonnenrädern und dem Planetenträger verbunden. Zwischen den axial hintereinander angeordneten Teilen, d. h. Sonnenrädern und Planetenträger sowie Schaltwellen sind Axiallager angeordnet. Problematisch ist die Einstellung des Axialspieles, was in der Regel durch Zwischenlage von Passblechen erfolgt. Da die Zahnräder des Planetengetriebes eine Schrägverzahnung aufweisen, kommt es bei Lastwechseln zu einem vergrößerten Verdrehspiel, was so genannte Radsatzgeräusche (Geräusche der Zahnräder des Planetengetriebes) verursacht. Über die Axiallager, die zwischen den rotierenden Getriebeteilen angeordnet sind, werden diese Radsatzgeräusche an das Getriebegehäuse und damit nach außen weitergeleitet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Automatgetriebe der eingangs genannten Art derartige Geräusche zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines hydraulischen Stützkolbens werden die vom Planetengetriebe ausgehenden Geräusche hydraulisch gedämpft, d. h. sie gelangen nicht bzw. nur in stark vermindertem Umfang auf dem Wege des Körperschalls in das Getriebegehäuse. Darüber hinaus ist von Vorteil, dass durch den Stützkolben das Axialspiel eingestellt wird. Ein derartiger Stützkolben hat auch den Vorteil, dass man im Wesentlichen auf bestehende Elemente des Getriebes zurückgreifen kann, nämlich das Hydraulik- bzw. Druckölsystem, durch welches der für die Betätigung des Stützkolbens notwendige Druck bereits installiert ist.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können auch Teile eines vorhandenen Schaltelementes, z. B. einer Bremse für die Ausbildung des Kolbenraumes für den Stützkolben genützt werden, z. B. der Schaltkolben und der Lamellenträger der Bremse.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Kolbenraum über eine Bohrung mit dem Drucköl des Druckölsystems des Schaltelements versorgt, wobei diese Bohrung vorteilhafter Weise im Lamellenträger angeordnet ist und somit eine Fluidverbindung zu dem Druckölsystem des Getriebes herstellt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung stützt sich der Stützkolben, der eine äußere Stirnfläche als Anschlagfläche aufweist, über Axiallager an den Sonnenrädern und/oder am Planetenträger sowie optional auch an der Abtriebswelle und damit am Getriebegehäuse ab. Damit liegen zwischen dem Stützkolben und dem Getriebegehäuse die beiden Sonnenräder, der Planetenträger und die Abtriebswelle sowie die zwischen diesen Teilen angeordneten Axiallager im Kraftfluss, d. h. „in Reihe". Der Stützkolben wird mit Drucköl beaufschlagt, welches sich über den Schaltkolben am Lamellenträger abstützt, der seinerseits am Getriebegehäuse festgelegt ist. Damit ergibt sich ein Kraftschluss über das Getriebegehäuse – wobei die akustische Entkoppelung über den mit Drucköl gefüllten Kolbenraum erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Getriebeabschnitt 1 der Abtriebsseite eines Automatgetriebes für Kraftfahrzeuge. In einem Getriebegehäuse 2 ist eine Abtriebswelle 3 mittels eines Kugellagers 4 gelagert. Der Abtriebeswelle 3 vorgelagert und mit dieser verbunden ist ein Planetengetriebe 5, z. B. vom so genannten Ravegneaux-Typ. Dieses Planetengetriebe 5, welches hier nicht mit allen Einzelheiten beschrieben wird, umfasst im Wesentlichen auf der Eingangsseite ein großes Sonnenrad 6, welches drehfest auf einer äußeren Hohlwelle 7 befestigt ist, sowie ein kleines Sonnenrad 8, welches auf einer zweiten, inneren Hohlwelle 9 drehfest befestigt ist. Ein Planetenträger 10 ist drehfest auf einer inneren Schaltwelle 11 befestigt und trägt einer seits kurze Planetenräder 12 und lange bzw. durchgehende Planetenräder 13. Schließlich weist das Planetengetriebe 5 ein Hohlrad 14 auf, über welche der Abtrieb des Planetengetriebes 5 erfolgt. Hierzu ist die Hohlwelle 14 über eine Scheibe 15 mit der Abtriebswelle 3 verbunden.
In der Zeichnung links vom Planetengetriebe 5 ist ein Schaltelement, d. h. eine Bremse 16 angeordnet, die in bekannter Weise aus einzelnen Lamellen 17, einem Schaltkolben 18 sowie einem Lamellenträger 19 besteht, welcher gegenüber dem Getriebegehäuse 2 festgelegt ist. Zwischen Lamellenträger 19 und großem Sonnenrad 6 ist ein Axiallager 20, zwischen großem Sonnenrad 6 und kleinem Sonnenrad 8 ist ein weiteres Axiallager 21, zwischen kleinem Sonnenrad 8 und Planetenträger 10 ist ein weiteres Axiallager 22, und zwischen Planetenträger 10 und Scheibe 15 ist ein weiteres Axiallager 23 angeordnet. Die Scheibe 15 stützt sich in axialer Richtung über die Abtriebswelle 3 und das Kugellager 4 am Getriebegehäuse 2 ab. Die beiden Hohlwellen 7, 9 sind auf ihrer dem Planetengetriebe 5 abgewandten Seite über weitere Axiallager 24, 25 in axialer Richtung abgestützt.
Innerhalb eines Bereiches 18a des Schaltkolbens 18 ist ein Kolbenraum 26 angeordnet, welcher auf der dem Planetengetriebe 5 zugewandten Seite durch einen axial gleitend angeordneten Stützkolben 27 abgeschlossen wird. Auf der radial innen liegenden Seite wird der Kolbenraum 26 durch einen zylindrischen Bereich 19a des Lamellenträgers 19 begrenzt. In diesem Bereich 19a des Lamellenträgers 19 ist eine Bohrung 28 angeordnet, über welche der Kolbenraum 26 mit dem Druckölsystem des Schaltelementes 16 in Fluidver bindung steht und somit mit Drucköl befüllbar ist. Der Stützkolben 27 ist ringförmig ausgebildet und stützt sich mit seiner äußeren Stirnfläche gegen eine Axiallagerstützscheibe 29 ab, die ihrerseits am Axiallager 20 anliegt.
Die Funktion des Stützkolbens 27 ist folgende: Der Kolbenraum 26 wird über die Bohrung 28 mit Drucköl befällt, welches unter einem bestimmten einstellbaren Drucks steht. Dieser Druck wirkt auf die Ringfläche des Stützkolbens 27 und drückt diesen in axialer Richtung gegen die Axiallagerstützscheibe 29 und das Axiallager 20. Dieser Axialdruck pflanzt sich vom Axiallager 20 über das große Sonnenrad 6, das Axiallager 21, das kleine Sonnenrad 8, das Axiallager 22, den Planetenträger 10 und schließlich über das Axiallager 23 auf die Abtriebswelle 3 fort, die – wie erwähnt – axial über das Lager 4 gegenüber dem Getriebegehäuse 2 abgestützt ist. Andererseits wirkt der Druck im Kolbenraum 26 auf den Bereich 18a des Schaltkolbens 18, der sich gegen den am Getriebegehäuse 2 festgelegten Lamellenträger 19 abstützt. Damit ergibt sich über das Getriebegehäuse 2 ein Kraftschluss. Der Stützkolben 27 dient somit einerseits zur Einstellung des Axialspiels der Axiallager 20 bis 23 und andererseits der Dämpfung und akustischen Entkoppelung der Radsatzgeräusche, die insbesondere bei Lastwechseln auftreten.

1: Getriebeabschnitt
2: Getriebegehäuse
3: Abtriebswelle
4: Kugellager
5: Planetengetriebe
6: großes Sonnenrad
7: äußere Hohlwelle
8: kleines Sonnenrad
9: innere Hohlwelle
10: Planetenträger
11: innere Welle
12: kurzes Planetenrad
13: langes Planetenrad
14: Hohlrad
15: Scheibe
16: Bremse
17: Lamellen
18: Schaltkolben
18a: innerer Bereich von Schaltkolben
19: Lamellenträger
19a: zylindrischer Bereich von Lamellenträger
20: Axiallager
21: Axiallager
22: Axiallager
22: Axiallager
23: Axiallager
24: Axiallager
25: Axiallager
26: Kolbenraum
27: Stützkolben
28: Bohrung
29: Axiallagerstützscheibe

Claims

Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem Getriebeabtriebsabschnitt (1), bestehend aus – einem Getriebegehäuse (2) und einer darin gelagerten Abtriebswelle (3), – koaxial zueinander angeordneten Schaltwellen( 7,9, 11), – einem Planetengetriebe (5) mit großem und kleinem Sonnenrad (6, 8), einem Planetenträger (10) mit Planetenradsatz (12, 13) und einer Hohlwelle (14), – mindestens einem hydraulisch betätigbaren Schaltelement (16) mit Schaltkolben (18) und Lamellenträger (19), – wobei die Schaltwellen (7, 9, 11), die Sonnenräder (6, 8) und/oder der Planetenträger (10) in axialer Richtung über Axiallager (20, 21, 22, 23) gegeneinander abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Schaltelementes (16) ein mit Drucköl befüllbarer Kolbenraum (26) angeordnet ist, in welchem ein axial verschiebbarer Stützkolben (27) gleitend angeordnet ist, und dass der Stützkolben (27) gegenüber mindestens einem Axiallager (20, 21, 22, 23) abgestützt ist.
Automatgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenraum (26) von Teilen des Schaltelementes (16) gebildet und ringförmig ausgebildet ist.
Automatgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenraum (26) von einem zylindrischen Bereich (19a) des Lamellenträgers (19) und einem zylindrischen Bereich (18a) des Schaltkolbens (18) gebildet ist.
Automatgetriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenraum (26) über eine Bohrung (28) mit dem Druckölsystems des Schaltelementes (16) in Fluidverbindung steht.
Automatgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (28) im Lamellenträger (19, 19a) angeordnet ist.
Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkolben (27) mit seiner äußeren Stirnfläche über das Axiallager (20) gegen das Sonnenrad (6) abgestützt ist.
Automatgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkolben (27) gegen den Planetenradsatz (12, 13) abgestützt ist.
Automatgetriebe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkolben (27) gegen den Planetenträger (10) abgestützt ist.
Automatgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkolben (27) gegen die Abtriebswelle (3) abgestützt ist.
Automatgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkolben (27) gegen das Getriebegehäuse (2) abgestützt ist.
Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Schaltwelle als Hohlwelle (7) ausgebildet und drehfest mit dem großen Sonnenrad (6) verbunden, – dass die zweite Schaltwelle als in der ersten Schaltwelle angeordnete Hohlwelle (9) ausgebildet und drehfest mit dem kleinen Sonnenrad (8) verbunden, und – dass die dritte Schaltwelle in der zweiten Schaltwelle angeordnet und drehfest mit dem Planetenträger (10) verbunden ist.
Automatgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb über das Hohlrad (14) auf die Abtriebswelle (3) und dass vom Stützkolben (27) über das große und das kleine Sonnenrad (6, 8), den Planetenträger (10) und die Abtriebswelle (3) ein Kraftfluss auf das Getriebegehäuse (2) erfolgt.