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TECHNISCHER BEREICH
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Verbindungsaufbau für ein Automatikgetriebe
gemäß Anspruch
1, und insbesondere einen Verbindungsaufbau von zwei Elementen,
bei dem ein vorbestimmtes Drehelement, wie z. B. ein Zahnkranz eines Plantetengetriebes,
und eine Trommel, die ein Trommelelement und ein Basiselement integral
fixiert, bei einem Automatikgetriebe verknüpft sind, das an einem Automobil
oder ähnlichem
montiert ist.
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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
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Automatikgetriebe
verwenden häufig
viele Kupplungstrommeln (und Bremstrommeln), die Trommeln haben,
bei denen eine innere Umfangsfläche
eines Kupplungstrommelelements (und/oder eines Bremstrommelelements),
das aus einem pressgeformten zylindrischen Element ausgebildet ist, nach
außen
mit einem Basiselement eingreift, das aus einem zylindrischen Element
ausgebildet ist. Die eingreifenden Flächen werden dann durch einen Elektronenstrahl
oder ähnliches
von außen
verschweißt.
(Siehe als Beispiel japanische Patentanmeldungsoffenlegung Nr.
JP-A-61-48616 )
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Zusätzlich ist
ein Planetengetriebe angrenzend an die Kupplungstrommel angeordnet,
und verwenden die Automatikgetriebe einen Verbindungsaufbau, um
ein vorbestimmtes Element des Planetengetriebes, wie z. B. einen
Zahnkranz, mit der Kupplungstrommel integral zu fixieren.
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Der
vorstehend angegebene Verbindungsaufbau ist im Allgemeinen ein verschweißter Aufbau. Daher
besteht die Gefahr einer geringeren Genauigkeit bei vorbestimmten
Drehelementen, wie z. B. dem Zahnkranz aufgrund einer Wölbung oder ähnlichem, die
durch Wirkungen von Wärme
während
des Schweißens
verursacht werden, wie auch andere Probleme, wie z. B. ein Zahnradgeräusch und
eine geringere Zahnradhaltbarkeit.
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Ferner
steht das Kupplungstrommelelement (oder Bremstrommelelement) im
Keileingriff mit einer Vielzahl von Reibungsplatten und hat eine
vorbestimmte Länge
in die axiale Richtung. Ein großes
Biegemoment (eine Abdrehkraft) wirkt an den Eingriffsflächen gemäß einem
Eingriff von Reibungsplatten und dergleichen und das Biegemoment
wirkt somit konzentriert an dem verschweißten Abschnitt. Als Folge hat
der Aufbau des Kupplungstrommelelements (oder des Bremstrommelelements)
hinsichtlich der Festigkeit mit Bezug auf den geschweißten Abschnitt
und einen Abschnitt davon, der durch Wärme beeinträchtigt wird, Nachteile. Zusätzlich ist
an einem inneren Umfangsabschnitt des Trommelelements ein nabenförmiger Bundabschnitt
ausgebildet, der sich in die axiale Richtung erstreckt. Der Bundabschnitt
wird oft in eine äußere Umfangsfläche des Basiselements
gepresst und ein Randabschnitt davon kann verschweißt werden.
Jedoch bedarf das eines beträchtlichen
Betrags eines Flächeninhalts
für das
Presspassen und geht mit einer entsprechenden Erhöhung der
Presslast einher.
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Darüber hinaus
kann zum Verringern einer derartigen Last und zum Vereinfachen der
Baugruppe das Trommelelement integral mit dem Basiselement fixiert
werden, wie im Folgenden angegeben ist. Eine Eingriffsfläche des
Basiselements hat einen gestuften Aufbau, bei dem nur dessen Randabschnitt mit
Abmessungen zum Presspassen versehen ist, wohingegen andere Abschnitte
so eingerichtet sind, dass sie einen geringfügig kleineren Durchmesser haben.
Nur ein Randabschnitt des Bundabschnitts wird in das Basiselement
gepresst und darin positioniert. In einem derartigen Zustand wird
der gesamte Umfang der Ränder
des Bundabschnitts und des Basisabschnitts verschweißt.
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Wenn
die Eingriffsfläche
mit einem derartigen gestuften Aufbau ausgebildet wird, wird ein
enger Zwischenraum zwischen einer äußeren Umfangsfläche eines
Abschnitts kleineren Durchmessers des Basiselements und einer inneren
Umfangsfläche
des Bundabschnitts gebildet. Wenn somit Fremdkörper in den Zwischenraum beim
Herstellungsprozess eindringen sollten, wäre es unmöglich, die Fremdstoffe durch
einen Auswaschprozess oder ähnliches
aufgrund der engen Abmessung des Zwischenraums zu beseitigen. Das
verschmutzte Verbindungselement wird nachfolgend mit einem Automatikgetriebe
als Reibungseingriffsvorrichtung zusammengebaut, woraufhin die Fremdstoffe
aus dem Zwischenraum während
des Betriebs des Automatikgetriebes austreten können. Die Fremdstoffe können dann
ein Problem bei dem Automatikgetriebe verursachen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbindungsaufbau
für ein
Automatikgetriebe zur Verfügung
zu stellen, der die vorstehend beschriebenen Probleme durch integrales
Fixieren eines Trommelelements und eines Basiselements durch Presspassen
und integrales Verbinden der Trommel und eines vorbestimmten Drehelements
eines Planetengetriebes unter Verwendung von Keilen und Federringen
löst.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Automatikgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Verbindungsaufbau für ein Automatikgetriebe,
der durch folgendes gekennzeichnet ist:
ein Trommelelement
(25) mit einem C-förmigen Querschnitt,
das einen Basisabschnitt (25a), einen Außendurchmesserabschnitt
(25b), der sich von einer Außendurchmesserseite des Basisabschnitts
in die axiale Richtung erstreckt, und einen Bundabschnitt (25c)
aufweist, der sich von einer Innendurchmesserseite des Basisabschnitts
in die axiale Richtung erstreckt;
ein Basiselement (26)
mit einem erhöhten
Abschnitt (26a), einem Außendurchmesserabschnitt (26b),
der sich von einer Außendurchmesserseite
des erhöhten Abschnitts
in die axiale Richtung erstreckt, einem Nabenabschnitt (26c),
der sich von einer Innendurchmesserseite des erhöhten Abschnitts in die axiale Richtung
erstreckt, und einem Verbindungsabschnitt (26e), der sich
von einem Ende des Außendurchmesserabschnitts
erstreckt; und
einen Zahnkranz (R1) an einem Planetengetriebe (DP),
der eine Keilvertiefung (hs) und eine kreisförmige konkave Vertiefung (63)
an einem Endabschnitt seiner Umfangsfläche aufweist, wobei
eine
Trommel (20) durch Pressen zum integralen Fixieren einer
inneren Umfangsfläche
des Bundabschnitts (25c) des Trommelelements (25)
auf eine äußere Umfangsfläche des
Außendurchmesserabschnitts
(26b) des Basiselements (26) aufgebaut ist, und
wobei
ein Keil (61), der an einer äußeren Umfangsfläche des
Verbindungsabschnitts (26e) des Basiselements (26)
ausgebildet ist, im Eingriff mit der Keilvertiefung (hs) des Zahnkranzes
(R1) ist, und wobei ein Federring (28) im Eingriff mit
der kreisförmigen konkaven
Vertiefung (63) und in dieser gehalten ist.
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Gemäß dem vorstehend
angegebenen Aufbau werden das Trommelelement mit dem C-förmigen Querschnitt
und das Basiselement integral durch Presspassen fixiert, um eine
Trommel auszubilden. Die Trommel und der Zahnkranz des Planetengetriebes
werden durch die Keile und den Federring verbunden. Das ergibt eine
Verringerung der Wirkung der Wärme,
die durch das Schweißen
verursacht wird, erhöht
die Genauigkeit des Zahnkranzes und der Trommel, wobei eine Geräuschentwicklung
verhindert wird und die Lebensdauer verlängert wird.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
ist nachstehend dargestellt.
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Ein
kreisförmiger
Abschnitt (62) mit der kreisförmigen konkaven Vertiefung
(63) des Zahnkranzes (R1) hat einen Nutabschnitt (62a, 62b)
an zumindest einer Position entlang seines gesamten Umfangs,
der
Federring (28) ist C-förmig
und weist Ansätze (28a, 28a),
die sich in eine Außendurchmesserrichtung
erstrecken, an seinen beiden Endabschnitten auf, und
der Ansatz
(28a) ist in dem Nutabschnitt (62a) positioniert
und der Ansatz (28a) wird von einer Außendurchmesserrichtung des
Nutabschnitts manipuliert, so dass der Federring (28) in
Eingriff mit der kreisförmigen
konkaven Vertiefung (63) und außer Eingriff von dieser gebracht
werden kann.
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Somit
kann der Federring mit der kreisförmigen konkaven Vertiefung
durch Manipulieren des Ansatzes, der sich von der Außendurchmesserrichtung des
Federrings erstreckt, durch den Nutabschnitt des kreisförmigen Abschnitts
in Eingriff und außer
Eingriff von dieser gebracht werden. Daher ist kein Raum in die
axiale Richtung zum Manipulieren des Federrings notwendig, wodurch
es möglich
wird, die Trommel in die axiale Richtung angrenzend an das Planetengetriebe
anzuordnen. Folglich kann das Automatikgetriebe kompakter ausgeführt werden.
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Der
Federring (28) weist einen konkaven Abschnitt (28d),
der an den Ansatz (28a) angrenzend ist, zum Unterdrücken einer
Behinderung eines Abschnitts (b) auf, der zu dem Nutabschnitt (62a)
des kreisförmigen
Abschnitts (62) weist.
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Auch
wenn somit der kreisförmige
Abschnitt einen genuteten Abschnitt hat, kann der konkave Abschnitt
die Behinderung durch einen angrenzend an dem Ansatz liegenden Abschnitt
und eine Endfläche des
genuteten Abschnitts unterdrücken.
Zusätzlich ist
es möglich,
zu verhindern, dass der Ansatzabschnitt auf die Endfläche des
genuteten Abschnitts läuft
und dass eine nachfolgende Kraft in eine Richtung wirkt, die den
Durchmesser des Federrings verringert.
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Der
kreisförmige
Abschnitt (62) ist mit zumindest zwei Nutabschnitten (62a, 62b)
ausgebildet,
der Ansatz (28a) des Federrings wird
durch einen Nutabschnitt (62a) manipuliert und das Einpassen des
Federrings (28) in die kreisförmige konkave Vertiefung (63)
wird durch den anderen Nutabschnitt (62b) bestätigt.
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Somit
hat der kreisförmige
Abschnitt zumindest zwei Nutabschnitte. Daher kann der Federring zur
Verringerung seines Durchmessers durch einen Nutabschnitt manipuliert
werden und kann der andere Nutabschnitt beim Durchführen des
Arbeitsvorgangs zur Überprüfung der
Einpassung des Federrings in die kreisförmige konkave Vertiefung verwendet
werden. Folglich kann der Vorgang, um den Federring in Eingriff
und außer
Eingriff zu bringen, einfach und zuverlässig durchgeführt werden.
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Beide
Endabschnitte (26d1 , 26d3 ) in eine axiale Richtung von Eingriffsflächen einer
inneren Umfangsfläche
des Bundabschnitts (25c) des Trommelelements (25)
und eine äußere Umfangsfläche des Außendurchmesserabschnitts
(26d) des Basiselements (26) sind als Presspassabmessung
vorgesehen und ein Zwischenraum ist an einem Abschnitt (26d2 ) dazwischen vorgesehen.
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Somit
wird zusätzlich
zu dem Außendurchmesserabschnitt
des Trommelelements, dessen Keile mit einer Reibungsplatte im Eingriff
stehen, der Bundabschnitt ebenso ausgebildet, dass er sich zu der
Innendurchmesserseite in die axiale Richtung erstreckt. Der Bundabschnitt
passt an die äußere Umfangswand
des Außendurchmesserabschnitts
des Basiselements, und beide Endabschnitte in axialer Richtung der
Eingriffsflächen
sind als Presspassabmessung vorgesehen, wobei ein Zwischenraum an einem
Abschnitt dazwischen ausgebildet ist. Daher wird ungeachtet der
Tatsache, ob eine große
Presskraft zum Eingreifen der Reibungsplatte ein großes Biegemoment
an dem Trommelelement erzeugt, das Trommelelement durch das Basiselement
aufgrund der Presskraft von beiden Endabschnitten des Bundabschnitts
gestützt.
Als Folge wird das Trommelelement stabil mit einer hohen Stützgenauigkeit
durch das Basiselement gestützt
und eird die Bewegung der Reibungsplatte problemlos aufrechterhalten,
wodurch die Leistungsfähigkeit
der Reibungseingriffsvorrichtung über eine lange Dauer aufrechterhalten werden
kann.
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Wenn
ferner der Bundabschnitt des Trommelelements in den Außendurchmesserabschnitt des
Basiselements gepresst wird, nehmen die beiden Endabschnitte, die
in die axiale Richtung getrennt sind, die Presspassabmessung an.
Zusätzlich sind
zum Verringern der Presslast und zum Vereinfachen des Zusammenbaus
beide Seiten des Zwischenraums an dem mittleren Abschnitt durch
die gepressten Abschnitte blockiert. Daher treten Fremdkörper und
dergleichen nicht ein und treten nach dem Zusammenbau des Automatikgetriebes
nicht aus. Demgemäß können Defekte
beseitigt werden, die durch derartige Fremdkörper verursacht werden.
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Ein
Ende des Außendurchmesserabschnitts (26b)
des Basiselements ist mit einem Ende des Bundabschnitts (25c)
des Trommelelements ausgerichtet und das Ende des Außendurchmesserabschnitts
und ein Endabschnitt des Bundabschnitts sind miteinander verschweißt (w).
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Somit
wird der Bundabschnitt des Trommelelements an dem Basiselement durch
die gepressten Abschnitte gestützt,
die in die axiale Richtung getrennt sind. Daher wird verhindert,
dass eine Last basierend auf einem großen Biegemoment von dem Trommelelement
sich an dem geschweißten
Abschnitt zwischen dem Trommelelement und dem Basiselement konzentriert.
Folglich ist es möglich,
eine Verringerung der Haltbarkeit oder ähnliches des verschweißten Abschnitts
und der Abschnitte zu verhindern, die durch Wärme von diesem beeinträchtigt werden.
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Das
Trommelelement (25) besteht aus einem integralen Teil durch
Presspassen und
die Eingriffsfläche (26d) an der äußeren Umfangsfläche des
Außendurchmesserabschnitts
(26b) des Basiselements (26) ist mit gepressten
Abschnitten (26d1 , 26d3 ) ausgebildet, die die Presspassabmessung
an beiden Endabschnitten in eine axiale Richtung haben, und ist
mit einem konkaven Abschnitt (26d2 )
ausgebildet, dessen Durchmesser kleiner als der der gepressten Abschnitte
an einem Abschnitt zwischen den gepressten Abschnitten ist.
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Somit
kann das Trommelelement einfach mit geringen Kosten aus einem pressgeformten
integralen Teil hergestellt werden und werden ein konkaver Abschnitt
und ein gepresster Abschnitt mit der Presspassabmessung an dem Außendurchmesser
des Basiselements ausgebildet. Daher wird die Herstellung einfacher
gemacht.
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Eine
Kupplungsnabe (21) ist an einer Innendurchmesserseite des
Außendurchmesserabschnitts (25b)
des Trommelelements (25) angeordnet, und
eine Vielzahl
von Reibungsplatten (22, 23) sind abwechselnd
im Eingriff und zwischen Keilen (21d), die an einer äußeren Umfangsfläche eines
Außendurchmesserabschnitts
(21b) der Kupplungsnabe ausgebildet sind, und Keilen (25d)
angeordnet, die an einer inneren Umfangsfläche des Außendurchmesserabschnitts (25b)
des Trommelelements (25) ausgebildet sind.
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Somit
wird eine Kupplungsnabe zur Verfügung
gestellt und wird die Trommel auf die Kupplungstrommel angewendet.
Daher können
ungeachtet eines großen
Biegemoments, das an dem Trommelelement wirkt, die Genauigkeit und
die Festigkeit der Kupplungstrommel über eine lange Dauer aufrechterhalten
werden.
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Der
erhöhte
Abschnitt (26a) des Basiselements (26) ist eine
Zylinderbodenfläche,
eine äußere Umfangsfläche des
Bundabschnitts (25c) des Trommelelements (25)
und eine äußere Umfangsfläche des
Nabenabschnitts (26c) des Basiselements (26) wirken
als Gleitflächen
und ein fluiddichtes Kolbenelement (43) ist in die Trommel
(20) gepasst, um einen Hydraulikservo (A) für die Vielzahl
der Reibungsplatten zu bilden.
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Somit
wird die Trommel mit dem Kolben angepasst, um als Zylinder zu dienen
und einen Hydraulikservo zu bilden. Dabei ist die Gleitfläche an der
Außendurchmesserseite
des Kolbenelements die äußere Umfangsfläche des
Bundabschnitts des Trommelelements. Daher kann für den Kolben ein großer Druckaufnahmeflächeninhalt
gesichert werden, wodurch eine größere Eingriffskraft auf die
Reibungsplatte aufgebracht werden kann. Folglich kann ein stabiler
und zuverlässiger
Betrieb der Reibungseingriffsvorrichtung erzielt werden.
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Das
Kolbenelement (43) weist einen Kolbenabschnitt (43a),
der den Hydraulikservo (A) bildet, einen Kolbenstababschnitt (43c),
der sich von dem Kolbenabschnitt zu einer Außendurchmesserseite erstreckt,
und einen zylindrischen Abschnitt (43b) auf, der sich von
einer Außendurchmesserseite
des Kolbenabschnitts zu einer Rückseite
des Kolbens in eine axiale Richtung erstreckt, wobei
eine Aufhebungsplatte
(49) an dem zylindrischen Abschnitt (43b) in einem
fluiddichten Zustand angeordnet ist und durch den Nabenabschnitt
(26c) des Basiselements gehalten wird, um einen Aufhebungsölsack (51)
an der Rückseite
des Kolbenabschnitts (43a) auszubilden.
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Somit
ist der Kolbenstab an der Außendurchmesserseite
des Kolbenabschnitts vorgesehen und ordnet die Aufhebungsplatte,
die über
den zylindrischen Abschnitt und den Nabenabschnitt angeordnet ist,
den Aufhebungsölsack
an der Rückseite
des Kolbens an. Daher werden die Vielzahl der Reibungsplatten, die
durch den Kolbenstab manipuliert werden, an der Außendurchmesserseite
des Aufhebungsölsacks
und des Kolbenabschnitts angeordnet. Folglich kann die Reibungseingriffsvorrichtung
mit dem Hydraulikservo kompakt ausgeführt werden und kann insbesondere
in die axiale Richtung kompakt aufgebaut werden.
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Der
erhöhte
Abschnitt (26a) des Basiselements (26) ist so
ausgebildet, dass ein Dicke an einer Innendurchmesserseite (b2) größer als
eine Dicke an einer Außendurchmesserseite
(b1) ist (b1 < b2).
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Somit
ist der erhöhte
Abschnitt des Basiselements mit einer solchen Dicke an der Innendurchmesserseite
ausgebildet, die größer als
eine Dicke an der Außendurchmesserseite
ist. Daher kann ein starker Aufbau mit Bezug auf eine Druckkraft,
die von einem vorbestimmten Drehelement erzeugt wird, wie z. B.
einem daran wirkenden Zahnkranz, und einer Presskraft erzielt werden,
die durch das Trommelelement erzeugt wird, die daran wirkt.
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Es
ist anzumerken, dass die vorstehend angegebenen Bezugszeichen in
Klammern als Bezugnahme auf die Zeichnungen verwendet werden und den
bezüglich
des Schutzbereichs der Ansprüche beschriebenen
Aufbau auf keine Weise beeinflussen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Gerüstdiagramm,
das ein Automatikgetriebe zeigt, auf das die vorliegende Erfindung
angewendet wird.
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2 ist
ein Betriebsdiagramm des Automatikgetriebes.
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3 ist
ein Drehzahldiagramm des Automatikgetriebes.
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4 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die einen Teil des Automatikgetriebes zeigt.
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5 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Kupplungstrommel zusätzlich zu
einem Verbindungsaufbau zwischen der Trommel und einem vorbestimmten
Drehelement eines Planetengetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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6 ist
eine Endansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Federringe eines
vorbestimmten Drehelements (eines Zahnkranzes) gemäß der vorliegenden
Erfindung im Eingriff sind.
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7 ist eine Zeichnung, die den Federring gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, wobei (A) eine Vorderansicht ist, (B) eine vergrößerte Ansicht eines
Endabschnitts (eines Abschnitts B) ist und (C) eine Querschnittsansicht
entlang einer Linie C-C ist.
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BESTER WEG ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel, bei
dem die vorliegende Erfindung auf ein Automatikgetriebe angewendet
wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Zuerst wird eine schematische
Konfiguration eines Automatikgetriebes 11 ,
auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, unter
Bezugnahme auf 1 beschrieben. Das Automatikgetriebe 11 kann ein solches Automatikgetriebe
sein, das zur Verwendung bei einem FR-Fahrzeug (Frontverbrennungsmotor, Hinterradantrieb)
geeignet ist. In dem Automatikgetriebe 11 ist eine
Eingangswelle 11 vorgesehen, die mit einem Verbrennungsmotor
(nicht gezeigt) verbunden werden kann. Das Automatikgetriebe 11 hat ebenso einen Drehzahländerungsmechanismus 21 und einen Drehmomentwandler 7,
der an der axialen Richtung der Eingangswelle 11 zentriert
ist. Es ist anzumerken, dass für
dieses Automatikgetriebe „vorne” in Richtung
auf die Vorderseite des Fahrzeugs, insbesondere eine Verbrennungsmotorseite
des Automatikgetriebes bedeutet und dass „hinten” in Richtung auf das Heck
des Fahrzeugs, insbesondere eine Ausgangswellenseite (eine Kardanwellenseite)
des Automatikgetriebes bedeutet, die eine zum Verbrennungsmotor
entgegengesetzte Seite ist.
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Der
Drehmomentwandler 7 hat einen Pumpenlaufrad 7a,
das mit der Eingangswelle 11 des Automatikgetriebes 11 verbunden ist, und einen Turbinenläufer 7b,
auf den die Drehung des Pumpenlaufrads 7a über ein
Betriebsfluid übertragen
wird. Der Turbinenläufer 7b ist
mit einer Eingangswelle 12 des Drehzahländerungsmechanismus 21 verbunden, wobei die Eingangswelle 12 an
derselben Achse wie die Eingangswelle 11 angeordnet ist.
Ebenso ist bei dem Drehmomentwandler 7 eine Sperrkupplung 10 vorgesehen,
und wenn die Sperrkupplung 10 durch eine Hydrauliksteuerung
einer (nicht gezeigten) Hydrauliksteuervorrichtung eingerückt wird,
wird die Drehung der Eingangswelle 11 des Automatikgetriebes 11 direkt
auf die Eingangswelle 12 des Drehzahländerungsmechanismus 21 übertragen.
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Der
Drehzahländerungsmechanismus 21 ist mit einem Planetengetriebe (einem
Reduktionsplanetengetriebe) DP und einer Planetengetriebeeinheit (einem
Planetengetriebesatz) PU an der Eingangswelle 12 (und einer
Zwischenwelle 13) versehen. Das Planetengetriebe DP ist
ein sog. Doppelritzelplanetengetriebesatz und hat ein Sonnenrad
S1, einen Träger
CR1 und einen Zahnkranz R1. Der Träger CR1 hat ein Ritzel P1,
das mit dem Sonnenrad S1 kämmend
eingreift, und ein Ritzel P2, das mit dem Zahnkranz R1 kämmend eingreift.
Die Ritzel P1 und P2 greifen ebenso kämmend ein. Die Planetengetriebeeinheit
PU ist ein sog. Ravigneaux-Planetengetriebesatz
und hat vier Drehelemente: ein Sonnenrad S2, ein Sonnenrad S3, einen
Träger
CR2 und einen Zahnkranz R3. Der Träger CR2 hat ein langes Ritzel P4,
das mit dem Sonnenrad S2 und dem Zahnkranz R3 kämmend eingreift, und ein kurzes
Ritzel PS, das mit dem Sonnenrad S3 kämmend eingreift. Das lange
Ritzel P4 und das kurze Ritzel PS greifen ebenso kämmend ein.
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Bei
dem Planetengetriebe DP wird das Sonnenrad S1 stationär gehalten
und ist mit einer Statorwelle 3b verbunden, die integral
mit einem Getriebegehäuse 3 fixiert
ist. Der Träger
CR1 ist mit der Eingangswelle 12 verbunden und hat die
gleiche Drehung wie diejenige der Eingangswelle 12 (im
Folgenden „Eingangsdrehung” genannt).
Ebenso ist der Träger
CR1 mit einer vierten Kupplung C-4 verbunden (einer Eingangsgetriebekupplung).
Der Zahnkranz R1 hat eine verringerte Drehung, wobei die Eingangsdrehung
für diesen
durch das stationäre Sonnenrad
S1 und den Träger
CR1 verringert wurde, der die Eingangsdrehung bereitstellt, der
sich insbesondere gemeinsam mit der Eingangswelle 12 dreht. Ebenso
ist der Zahnkranz R1 mit einer ersten Kupplung C-1 (einer Reduktionsgetriebekupplung)
und einer dritten Kupplung C-3 (einer Reduktionsgetriebekupplung)
verbunden.
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Bei
der Planetengetriebeeinheit PU ist das Sonnenrad S2 mit einer ersten
Bremse B-1 verbunden und mit dem Getriebegehäuse 3 fixierbar. Ebenso
ist das Sonnenrad S2 mit der vierten Kupplung C-4 und der dritten
Kupplung C-3 verbunden. Die Eingangsdrehung des Trägers CR1
kann zu dem Sonnenrad S2 über
die vierte Kupplung C-4 eingegeben werden und die verringerte Drehung
des Zahnkranzes R1 kann zu dem Sonnenrad S2 über die dritte Kupplung C-3
eingegeben werden. Zusätzlich
ist das Sonnenrad S3 mit der ersten Kupplung C-1 verbunden und kann
die verringerte Drehung des Zahnkranzes R1 zu dem Sonnenrad S3 eingegeben
werden.
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Der
Träger
CR2 ist mit einer zweiten Kupplung C-2 verbunden, zu der die Drehung
der Eingangswelle 12 über
die Zwischenwelle 13 eingeleitet wird, und die Eingangsdrehung
für den
Träger
CR2 kann über
die zweite Kupplung C-2 eingegeben werden. Ebenso ist der Träger CR2
mit einer Einwegkupplung F-1 und einer zweiten Bremse B-2 verbunden.
Eine Richtung der Drehung des Trägers
CR2 mit Bezug auf das Getriebegehäuse 3 wird über die
Einwegkupplung F-1 gesteuert und die Drehung des Trägers CR2
ist über
die zweite Bremse B-2 fixierbar. Der Zahnkranz R3 ist mit einer
Ausgangswelle 15 verbunden, die eine Drehung an ein Antriebsrad (nicht
gezeigt) abgibt.
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Auf
der Grundlage der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird der
Betrieb des Drehzahländerungsmechanismus 21 als Nächstes unter Bezugnahme auf
die 1–3 erklärt. Es ist
anzumerken, dass die vertikale Achse und horizontale Achse eines
in 3 gezeigten Drehzahldiagramms Drehzahlen der Drehelemente
(Zahnräder)
bzw. die entsprechenden Übersetzungsverhältnisse
der Drehelemente darstellen. Für
den Teil des Drehzahldiagramms für
das Planetengetriebe P entspricht eine äußerste vertikale Achse in horizontaler Richtung
(eine linke Seite in 3) dem Sonnenrad S1 und entsprechen
die übrigen
vertikalen Achsen zu der rechten Seite in der Figur dem Zahnkranz
R1 und dem Träger
CR1 in dieser Reihenfolge. Für
den Teil des Drehzahldiagramms der Planetengetriebeeinheit PU entspricht
eine äußerste vertikale
Achse in horizontaler Richtung (eine rechte Seite in 3)
dem Sonnenrad S3 und entsprechen die übrigen vertikalen Achsen zu
der linken Seite in der Figur dem Zahnkranz R3, dem Träger CR2
und dem Sonnenrad S2 in dieser Reihenfolge.
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Hinsichtlich
eines D-Bereichs (Fahrbereichs) sind beispielsweise bei einem ersten
Vorwärtsgang (1.)
die erste Kupplung C-1 und die Einwegkupplung F-1 eingerückt, wie
in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die Drehung des Zahnkranzes
R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und den Träger
CR1 verringert wird, der die Eingangsdrehung bereitstellt, zu dem
Sonnenrad S3 über
die erste Kupplung C-1 eingegeben, wie in den 1 und 3 gezeigt
ist. Die Drehung des Trägers
CR2 wird in eine Richtung (eine Richtung einer normalen Drehung)
gesteuert, insbesondere wird eine Rückwärtsdrehung des Trägers CR2
verhindert und wird der Träger
CR2 stationär
gehalten. Demgemäß wird die
verringerte Drehung, die zu dem Sonnenrad S3 eingegeben wird, zu
dem Zahnkranz R3 über
den stationären
Träger
CR2 abgegeben. Eine normale Drehung, die als erster Vorwärtsgang
wirkt, wird somit von der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Es
ist anzumerken, dass während
des Verbrennungsmotorbremsens (des Ausrollens) die zweite Bremse
B-2 eingerückt
ist, um den Träger
CR2 zu halten, so dass der erste Vorwärtsgang aufrechterhalten wird,
wobei eine normale Drehung des Trägers CR2 verhindert wird. Bei
dem ersten Vorwärtsgang
kann eine Rückwärtsdrehung
des Trägers
CR2 ebenso durch die Einwegkupplung F-1 verhindert werden, während eine
normale Drehung gestattet wird. Daher kann der erste Vorwärtsgang
problemlos durch ein automatisches Einrücken der Einwegkupplung F-1
erzielt werden, wenn beispielsweise von einem Nicht-Fahrbereich
zu einem Fahrbereich umgestellt wird.
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Bei
einem zweiten Vorwärtsgang
(2.) wird die erste Kupplung C-1 eingerückt und wird die erste Bremse
B-1 gehalten, wie in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die
Drehung des Zahnkranzes R1, die durch das stationäre Sonnenrad
S1 und den Träger CR1
verringert wird, der die Eingangsdrehung bereitstellt, zu dem Sonnenrad
S3 über
die erste Kupplung C-1 eingegeben, wie in den 1 und 3 gezeigt ist.
Das Halten der ersten Bremse B-1 hält ebenso das Sonnenrad S2
stationär.
Demgemäß hat der
Träger
CR2 eine verringerte Drehung, die geringer als diejenige des Sonnenrads
S3 ist, und wird die verringerte Drehung, die zu dem Sonnenrad S3
eingegeben wird, zu dem Zahnkranz R3 über den Träger CR2 abgegeben. Eine normale
Drehung, die als zweiter Vorwärtsgang
wirkt, wird somit von der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Bei
einem dritten Vorwärtsgang
(3.) sind die erste Kupplung C-1 und die dritte Kupplung C-3 eingerückt, wie
in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die Drehung des Zahnkranzes
R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und den Träger
CR1 verringert wird, der die Eingangsdrehung bereitstellt, zu dem Sonnenrad
S3 über
die erste Kupplung C-1 eingegeben, wie in den 1 und 3 gezeigt
ist. Die verringerte Drehung des Zahnkranzes R1 wird ebenso zu dem
Sonnenrad S2 durch Einrücken
der dritten Kupplung C-3 eingegeben. Anders gesagt wird die verringerte
Drehung des Zahnkranzes R1 zu sowohl dem Sonnenrad S2 als auch dem
Sonnenrad S3 eingegeben. Daher erzielt die Planetengetriebeeinheit PU einen
direkt gekoppelten Zustand einer verringerten Drehung und wird die
verringerte Drehung unverändert
zu dem Zahnkranz R3 abgegeben. Eine normale Drehung, die als dritter
Vorwärtsgang
wirkt, wird somit von der Ausgangswelle 16 abgegeben.
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Bei
einem vierten Vorwärtsgang
(4.) werden die erste Kupplung C-1 und die vierte Kupplung C-4 eingerückt, wie
in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die Drehung des Zahnkranzes
R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und den Träger
CR1 verringert wird, der die Eingangsdrehung bereitstellt, zu dem Sonnenrad
S3 über
die erste Kupplung C-1 eingegeben, wie in den 1 und 3 gezeigt
ist. Die Eingangsdrehung des Trägers
CR1 wird ebenso zu dem Sonnenrad S2 durch Eingreifen der vierten
Kupplung C-4 eingegeben. Demgemäß erzielt
der Träger
CR2 eine verringerte Drehung, die schneller als diejenige des Sonnenrads
S3 ist, und wird die verringerte Drehung, die zu dem Sonnenrad S3
eingegeben wird, zu dem Zahnkranz R3 über den Träger CR2 abgegeben. Eine normale
Drehung, die als vierter Vorwärtsgang
wirkt, wird somit von der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Bei
einem fünften
Vorwärtsgang
(5.) sind die erste Kupplung C-1 und die zweite Kupplung C-2 eingerückt, wie
in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die Drehung des Zahnkranzes
R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und den Träger
CR1 verringert wird, der die Eingangsdrehung bereitstellt, zu dem Sonnenrad
S3 über
die erste Kupplung C1 eingegeben, wie in den 1 und 3 gezeigt
ist. Die Eingangsdrehung wird ebenso zu dem Träger CR2 durch Einrücken der
zweiten Kupplung C-2 eingegeben. Demgemäß wird eine verringerte Drehung,
die höher
als die des vierten Vorwärtsgangs
ist, aufgrund der verringerten Drehung erzielt, die zu dem Sonnenrad
S3 eingegeben wird, und aufgrund der Eingangsdrehung, die zu dem
Träger
CR2 eingegeben wird, und wird zu dem Zahnkranz R3 abgegeben. Eine
normale Drehung, die als fünfter
Vorwärtsgang
wirkt, wird somit von der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Bei
einem sechsten Vorwärtsgang
(6.) sind die zweite Kupplung C-2 und die vierte Kupplung C-4 eingerückt, wie
in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die Eingangsdrehung
des Trägers
CR1 zu dem Sonnenrad S2 durch Einrücken der vierten Kupplung C-4 eingegeben.
Die Eingangsdrehung des Trägers
CR2 wird ebenso über
die zweite Kupplung C-2 eingegeben. Anders gesagt wird die Eingangsdrehung
zu dem Sonnenrad S2 und dem Träger
CR2 eingegeben. Daher erzielt die Planetengetriebeeinheit PU einen
direkt gekoppelten Zustand einer Eingangsdrehung und wird die Eingangsdrehung
zu dem Zahnkranz R3 unverändert
abgegeben. Eine normale Drehung, die als sechster Vorwärtsgang
wirkt, wird somit von der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Bei
einem siebten Vorwärtsgang
(7.) sind die zweite Kupplung C-2 und die dritte Kupplung C-3 eingerückt, wie
in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die Drehung des Zahnkranzes
R1, die durch das stationäre
Sonnenrad S1 und den Träger
CR1 verringert wird, der die Eingangsdrehung bereitstellt, zu dem Sonnenrad
S2 über
die dritte Kupplung C-3 eingegeben, wie in den 1 und 3 gezeigt
ist. Die Eingangsdrehung wird ebenso zu dem Träger CR2 durch Einrücken der
zweiten Kupplung C-2 eingegeben. Demgemäß wird eine beschleunigte Drehung, die
geringfügig
höher als
die Eingangsdrehung ist, aufgrund der verringerten Drehung, die
zu dem Sonnenrad S2 eingegeben wird, und der Eingangsdrehung, die
zu dem Träger
CR2 eingegeben wird, erzielt und wird diese zu dem Zahnkranz R3
abgegeben. Eine normale Drehung, die als siebter Vorwärtsgang
wirkt, wird somit von der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Bei
einem achten Vorwärtsgang
(8.) ist die zweite Kupplung C-2 eingerückt und wird die erste Bremse
B-1 gehalten, wie in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die
Eingangsdrehung zu dem Träger CR2
durch Einrücken
der zweiten Kupplung C-2 eingegeben, wie in den 1 und 3 gezeigt
ist. Das Halten der ersten Bremse B-1 hält ebenso das Sonnenrad S2
stationär.
Demgemäß erzielt
die Eingangsdrehung des Trägers
CR2 durch das stationäre Sonnenrad
S2 eine beschleunigte Drehung, die höher als der siebte Vorwärtsgang
ist, und wird die beschleunigte Drehung zu dem Zahnkranz R3 abgegeben.
Eine normale Drehung, die als achter Vorwärtsgang wirkt, wird somit von
der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Bei
einem ersten Rückwärtsgang
(Rev1) ist die dritte Kupplung C-3 eingerückt und wird die zweite Bremse
B-2 gehalten, wie in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die
Drehung des Zahnkranzes R1, die durch das stationäre Sonnenrad
S1 und den Träger
CR1 verringert wird, der die Eingangsdrehung bereitstellt, zu dem
Sonnenrad S2 über
die dritte Kupplung C-3 eingegeben, wie in den 1 und 3 gezeigt
ist. Das Halten der zweiten Bremse B-2 hält ebenso den Träger CR2
stationär.
Demgemäß wird die
verringerte Drehung, die zu dem Sonnenrad S2 eingegeben wird, zu
dem Zahnkranz R3 über
den stationären
Träger
CR2 abgegeben. Eine Rückwärtsdrehung,
die als erster Rückwärtsgang wirkt,
wird somit von der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Bei
einem zweiten Rückwärtsgang
(Rev2) ist die vierte Kupplung C-4 eingerückt und wird die zweite Bremse
B-2 gehalten, wie in 2 gezeigt ist. Demgemäß wird die
Eingangsdrehung des Trägers CR1
zu dem Sonnenrad S2 durch Einrücken
der vierten Kupplung C-4 eingegeben. Das Halten der zweiten Bremse
B-2 hält
ebenso den Träger
CR2 stationär.
Demgemäß wird die
Eingangsdrehung, die zu dem Sonnenrad S2 eingegeben wird, zu dem
Zahnkranz R3 über
den stationären
Träger
CR2 abgegeben. Eine Rückwärtsdrehung,
die als zweiter Rückwärtsgang
wirkt, wird somit von der Ausgangswelle 15 abgegeben.
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Es
ist anzumerken, dass in einem P-Bereich (Parkbereich) und einem
N-Bereich (Neutralbereich) beispielsweise die erste Kupplung C-1,
die zweite Kupplung C-2, die dritte Kupplung C-3 und die vierte Kupplung
C-4 allesamt ausgerückt
sind. Demgemäß wird die
Verbindung zwischen dem Träger
CR1 und des Sonnenrads S2 ebenso wie zwischen dem Zahnkranz R1,
dem Sonnenrad S2 und dem Sonnenrad S3 getrennt. Das Planetengetriebe
DP und die Planetengetriebeeinheit PU werden nämlich unterbrochen. Die Verbindung
zwischen der Eingangswelle 12 (der Zwischenwelle 13)
und dem Träger
CR2 wird ebenso getrennt. Somit wird die Übertragung der Antriebskraft
zwischen der Eingangswelle 12 und der Planetengetriebeeinheit
PU getrennt, insbesondere gibt es keine Übertragung einer Antriebskraft
von der Eingangswelle 12 zu der Ausgangswelle 15.
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Als
Nächstes
wird die erste Kupplung C-1, die eine Reibungseingriffsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, im Einzelnen unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Die erste Kupplung C-1, die früher
erwähnt
wurde, ist eine Mehrscheibenkupplung, die den Zahnkranz R1 des Reduktionsplanetengetriebes
DP und das Sonnenrad S3 (in 4 nicht
gezeigt) der Planetengetriebeeinheit PU verbinden und trennen kann.
Die erste Kupplung C-1 hat eine Kupplungstrommel 20, eine
Kupplungsnabe 21 zusätzlich
zu Kupplungsplatten (äußeren Reibungsplatten) 22 und
Kupplungsscheiben (inneren Reibungsplatten) 23, die zwischen
der Trommel und der Nabe vorgesehen sind.
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Bei
der Kupplungstrommel 20, die in 5 im Einzelnen
gezeigt ist, sind ein Trommelelement 25 und ein Basiselement 26 fest
angebracht. Das Trommelelement 25 besteht aus einem pressgeformten
integralen Teil, das einen C-förmigen
Querschnitt hat. Ferner weist das Trommelelement 25 folgendes
auf: einen Basisabschnitt 25a, einen Außendurchmesserabschnitt 25b,
der sich von einer Außendurchmesserseite
des Basisabschnitts in die axiale Richtung nach hinten erstreckt,
und einen Bundabschnitt 25c, der sich von einer Innendurchmesserseite
des Basisabschnitts in die axiale Richtung nach hinten erstreckt.
Das Basiselement 26 weist folgendes auf: einen erhöhten Abschnitt 26a,
der eine Zylinderbodenfläche
ausbildet, einen Außendurchmesserabschnitt 26b,
der sich von einer Außendurchmesserseite
des erhöhten
Abschnitts nach hinten erstreckt, und einen Nabenabschnitt 26c,
der sich von einer Innendurchmesserseite des erhöhten Abschnitts nach hinten
erstreckt. Zusätzlich
hat der Außendurchmesserabschnitt 26b eine
Eingriffsfläche 26d,
die mit dem Trommelelement 25 an einer äußeren Umfangsfläche davon
eingreift, und hat einen Verbindungsabschnitt 26e, der
sich von einem in die axiale Richtung vorderen Ende in eine Außendurchmesserrichtung erstreckt.
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Wie
vorher beschrieben ist, ist das Reduktionsplanetengetriebe DP in
dem Getriebegehäuse 23 gemeinsam
mit dem Rest des Drehzahländerungsmechanismus 21 untergebracht.
In dem Reduktionsplanetengetriebe DP ist folgendes umfasst: das
Sonnenrad S1, der Zahnkranz R1 und der Träger CR1. Der Träger CR1
stützt
ebenso das erste Ritzel 21, das kämmend mit dem Sonnenrad S1
eingreift, und das zweite Ritzel 22, das kämmend mit
dem Zahnkranz R1 und mit dem ersten Ritzel 21 eingreift.
Das Sonnenrad S1 steht im Keileingriff mit einer Statorwelle 3b,
die in einen inneren Umfang einer Pumpenabdeckung gepresst wird,
die integral mit dem Getriebegehäuse 3 ist.
Der Träger
CR1 wird fest an einem Bundabschnitt 11a der Eingangswelle 11 angebracht
und die Eingangswelle 11 ist drehbar an der Statorwelle 3b,
die ein fixiertes Element ist, über
ein Nadellager 24 gestützt.
Hinsichtlich des Zahnkranzes R1 sind Zähne h an dessen innerer Umfangsfläche im Eingriff
mit dem Verbindungsabschnitt 26e des Basiselements und
ist ein Federring 28 in eine konkave Vertiefung gepasst,
die an dem Zahnkranz R1 ausgebildet ist, um das Basiselement 26 zu
klemmen. Ferner sind Keile 29 an einer äußeren Umfangswand des Zahnkranzes
R1 ausgebildet. Zwischen den Keilen 29 und einer Trommel 30,
die drehbar an einem Ölpumpennabenabschnitt 3f (nicht
besonders gezeigt) gestützt
ist, sind Kupplungsplatten (äußere Reibungsplatten) 31 bzw.
Kupplungsscheiben (innere Reibungsplatten) 32 im Eingriff,
um die dritte Kupplung C-3 zu bilden. Die Trommel 30 steht im
Keileingriff mit einem Verbindungstrommelelement 33 über ihre
jeweiligen Enden und beide sind integral in die Richtung der Drehung
verbunden. Das Verbindungstrommelelement 33 erstreckt sich
nach hinten, um die erste Kupplung C-1 abzudecken. Das Verbindungstrommelelement 33 wird
ebenso mit einem Verbindungsnabenelement 35 durch Niete
an einem hinteren Abschnitt der C-1-Kupplungsnabe 21 verknüpft. Ein
Ende des Verbindungsnabenelements 35 ist mit dem zweiten
Sonnenrad S1 verbunden (siehe 1). Es ist
anzumerken, dass das Bezugszeichen 38 die Einwegkupplung
bezeichnet, die eine Drehung in eine Richtung des Trägers CR2
(siehe 1) bei der Planetengetriebeeinheit PU (nicht gezeigt)
verhindert.
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In
der Kupplungsnabe 21 ist folgendes umfasst: ein erhöhter Abschnitt 21a,
ein Außendurchmesserabschnitt 21b,
der sich von einer Außendurchmesserseite
des erhöhten
Abschnitts in die axiale Richtung nach vorn erstreckt, und ein Nabenabschnitt 21c,
der sich von einer Innendurchmesserseite des erhöhten Abschnitts in die axiale
Richtung nach hinten erstreckt. Eine Mehrscheibennasskupplung ist
wie folgt aufgebaut. Die Kupplungsscheiben 23 und die Kupplungsplatten 22 sind
abwechselnd angeordnet. Die Kupplungsscheiben 23 stehen
im Eingriff mit Keilen 21d, die an dem Außendurchmesserabschnitt 21b ausgebildet
sind, und die Kupplungsplatten 22 stehen im Eingriff mit
Keilen 25d, die an einer inneren Umfangsfläche des
Außendurchmesserabschnitts 25b der
Kupplungstrommel 20 ausgebildet sind. Darüber hinaus
klemmt ein Federring 36, der durch den Außendurchmesserabschnitt 25b des
Trommelelements gehalten wird, eine Sicherungsplatte 34,
die an Enden der Kupplungsscheiben 23 und der Kupplungsplatten 22 angeordnet
ist. Der Kupplungsnabenabschnitt 21c hat einen gestuften Aufbau
und Keile sind an einem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser desselben
ausgebildet. Ebenso ist der Nabenabschnitt 21c im Eingriff
mit einer hohlen Zwischenwelle 37, die mit dem dritten
Sonnenrad S3 verbunden ist (siehe 1).
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Der
Basiselementnabenabschnitt 26c der C-1-Kupplungstrommel 20 wird
drehbar an der Eingangswelle 11 über eine Buchse 39 oder ähnliches gestützt. Ebenso
ist der Nabenabschnitt 26c in die axiale Richtung so positioniert,
dass ein Drucklager 40 zwischen einem Ende des Nabenabschnitts 26c in die
axiale Richtung und dem Bundabschnitt 11a der Eingangswelle
angeordnet ist, und ein Drucklager 41 zwischen einem anderen
Ende des Nabenabschnitts 26c in die axiale Richtung und
einem gestuften Abschnitt des Kupplungsnabenabschnitts 21c angeordnet
ist. Ein Hydraulikservo A für
die Kupplung C-1 ist an der Trommel 20 wie folgt aufgebaut.
Der erhöhte Abschnitt 26a des
Basiselements wirkt als Zylinderbodenfläche. Eine äußere Umfangsfläche des
Bundabschnitts 25c des Trommelelements und eine äußere Umfangsfläche des
Nabenabschnitts 26c des Basiselements wirken als Gleitflächen. Ein
fluiddichtes Kolbenelement 43 ist zwischen O-Ringen 42, 42 gepasst.
Das Kolbenelement 43 ist mit einem Kolbenabschnitt 43a,
der dem erhöhten
Abschnitt 26a entgegengesetzt ist, der die Zylinderbodenfläche ausbildet,
einem zylindrischen Abschnitt 43b, der sich quer in die
axiale Richtung von einem Außendurchmesserabschnitt
des Kolbenabschnitts erstreckt, und einem Kolbenstababschnitt 43c ausgebildet,
der sich von einem vorderen Ende des zylindrischen Abschnitts zu
einer Außendurchmesserseite erstreckt.
Zusätzlich
sind die O-Ringe 42, 42 jeweils in eine konkave
Vertiefung gepasst, die an einer inneren Umfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts 43b ausgebildet ist, und in einer
konkaven Vertiefung, die an einer inneren Umfangsfläche des
Kolbenabschnitts 43a ausgebildet ist.
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Ein
Ende des Kolbenstababschnitts 43c ist im Eingriff mit den
Keilen 25d des Außendurchmesserabschnitts 25b bei
dem Trommelelement der Kupplung C-1 und der Kolbenstababschnitt 43c ist
so im Eingriff, dass die Kupplungstrommel 20 und das Kolbenelement 43 sich
integral drehen. Ebenso steht ein Vorsprungabschnitt 43d,
der teilweise zu einer Seitenfläche
des Kolbenstababschnitts 43c vorsteht, einer Basisendseite
der jeweiligen Reibungsplatten 22, 21 der dritten
Kupplung über
eine Federungsplatte 46 gegenüber. Eine fluiddichte Aufhebungsplatte 49 ist
an den zylindrischen Abschnitt 43b der Rückseitenfläche des
Kolbenabschnitts 43a über
einen O-Ring 47 gepasst.
Die Aufhebungsplatte 49 bildet einen Aufhebungsölsack 51 mit
einer Rückseite
des Kolbens, der unter Verwendung eines Federrings 50 geklemmt
wird, der durch den Basiselementnabenabschnitt 26c gehalten
wird. Mit Energie beaufschlagt sind zwischen der Aufhebungsplatte 49 und der
Rückseite
des Kolbenelements 43 eine Vielzahl von kreisförmigen Rückstellfedern 48 vorgesehen.
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Bei
der ersten Kupplung C-1 ist der Kolbenstababschnitt 43c ansteigend
in die Außendurchmesserrichtung
von dem Kolbenabschnitt 43a ausgebildet. Ferner ist der
zylindrische Abschnitt 43b an der Innendurchmesserseite
des Außendurchmesserabschnitts 21b der
Kupplungsnabe 21 gelegen und bildet der zylindrische Abschnitt
den Aufhebungsölsack 51 mit
der Aufhebungsplatte 49 aus. Daher kann die Vielzahl der
Reibungsplatten 22, 23 an der Außendurchmesserseite
des Kolbenabschnitts 43a und des Aufhebungsölsacks 51 angeordnet
werden, und ist es möglich,
eine kompakte Kupplung C-1 mit dem Hydraulikservo A aufzubauen,
die insbesondere in die axiale Richtung kompakt ist.
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Die
Eingangswelle 11 ist mit Öldurchgängen 52, 53 ausgebildet.
Ein Betriebsöldruck
wird zu dem Öldurchgang 52 zugeführt. Zusätzlich wird
ein Betriebsöldruck
zu dem Hydraulikservo A über
einen seitlichen Öldurchgang
e der Eingangswelle 11 und eine öldichte kreisförmige Vertiefung
f, die durch einen O-Ring definiert wird, und ebenso über eine Ölkaskade 55 zugeführt, die
an dem Nabenabschnitt 26c des Basiselements ausgebildet
ist. Ein Schmieröldruck
wird zu dem Öldurchgang 53 zugeführt. Der Öldurchgang 53 steht
in Verbindung mit einem Öldurchgang 57 der
Zwischenwelle 56, die im Keileingriff mit der Eingangswelle 11 steht.
Ferner stößt der Öldurchgang 53 aus
der Ölkaskade 59,
die an dem Basiselement-Nabenabschnitt 26c ausgebildet
ist, zu dem Aufhebungsölsack 51 über einen
seitlichen Öldurchgang
g und einen Ölsack
k aus. Eine Nut 49a ist an einem Innendurchmesserabschnitt
der Aufhebungsplatte 49 ausgebildet und überströmendes Öl aus dem
Aufhebungsölsack 51 wird
zu der ersten Kupplung C-1 geführt.
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Als
Nächstes
wird die C-1-Kupplungstrommel 20 ebenso wie ein Verbindungsaufbau
für die Trommel 20 und
den Zahnkranz R gemäß der vorliegenden
Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Wie vorstehend erklärt
ist, ist die Kupplungstrommel 20 fixiert angebracht an
das Trommelelement 25 und das Basiselement 26 ausgebildet.
Die äußere Umfangsfläche des
Außendurchmesserabschnitts 26b des
Basiselements 26 wirkt als Eingriffsfläche 26d. Ein zentraler
Abschnitt der Eingriffsfläche 26d ist
geringfügig
in einer kreisförmigen
Gestalt geschnitten, um einen konkaven Abschnitt 26d2 auszubilden. Sowohl die Vorder- als auch
die Hinterseite davon bilden gepresste Abschnitte 26d1 , 26d3 ,
die eine Presspassabmessung haben. Die Innenumfangsfläche des
Bundabschnitts 25c des Trommelelements ist an die Eingriffsfläche 26d des
Basiselements gepasst. Nur die gepressten Abschnitte 26d1 , 26d3 werden
gepresst und stehen zu diesem Zeitpunkt in Kontakt, und der konkave
Abschnitt 26d2 hat zu der inneren
Umfangsfläche
des Innendurchmesserabschnitts 25c einen geringfügigen Abstand.
Wenn somit das Trommelelement 25 auf das Basiselement 26 gepresst
wird, wird ein relativ breiter Flächeninhalt einem solchen Presspassen auf
der Grundlage des Trommelelementbundabschnitts 25c unterzogen.
Jedoch ist die axiale Länge
der gepressten Abschnitte 26d1 , 26d3 relativ kurz und kann das Presspassen
mit einer relativ geringen Presslast erzielt werden.
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Das
Trommelelement 25 und das Basiselement 26 werden
durch Presspassen positioniert, wobei nach hinten weisende Abschnitte
des Bundabschnitts 25c und des zylindrischen Abschnitts 26b ausgerichtet
sind. In einem solchen Zustand werden der Bundabschnitt 25c und
der zylindrische Abschnitt 26b an den ausgerichteten Endflächen (w) verschweißt. Demgemäß werden
das Trommelelement 25 und das Basiselement 26 fest
angebracht und besteht ein Zwischenraum zwischen zentralen Abschnitten
von deren eingreifenden Flächen
aufgrund des konkaven Abschnitts 26d2 .
Jedoch ist der Zwischenraum durch die gepressten Abschnitte 26d1 , 26d3 an dessen
beiden Seiten versperrt, so dass keine Fremdstoffe oder ähnliches
eindringen.
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Der
erhöhte
Abschnitt 26a des Basiselements 26 ist in einer
kreisförmigen
Gestalt ausgebildet, deren Dicke (b1) an
der Seite des Außendurchmessers
geringer als eine Dicke (b2) an einer Innendurchmesserseite
ist, insbesondere b1 < b2. Es ist
anzumerken, dass in 5 das Bezugszeichen 25e eine
kreisförmige
konkave Vertiefung zum Eingreifen des Federrings 36 bezeichnet,
der zum Halten der Sicherungsplatte 34 verwendet wird,
und dass das Bezugszeichen 26f eine kreisförmige konkave
Vertiefung zum Eingreifen des Federrings 50 bezeichnet, der
zum Halten der Aufhebungsplatte 49 verwendet wird. Darüber hinaus
bezeichnet das Bezugszeichen 60 einen konkaven Abschnitt
zum Unterbringen des Drucklagers 40.
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Die
Kupplungstrommel 20 ist angrenzend an das Planetengetriebe
DP angeordnet und ist integral mit dem Zahnkranz R1 verbunden, der
ein vorbestimmtes Drehelement des Planetengetriebes ist. Zähne h des
Zahnkranzes R1 erstrecken sich in die axiale Richtung und bilden
Keilvertiefungen hs an einer Kupplungstrommelseite aus. Zusätzlich ist
ein Endabschnitt des Verbindungsabschnitts 26e des Basiselements 26 mit
Keilen 61 ausgebildet, die mit den Keilvertiefungen hs
eingreifen können.
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Ein
kupplungstrommelseitiges Ende des Zahnkranzes R1 bildet einen kreisförmigen Abschnitt 62 aus,
der in die axiale Richtung vorsteht. Eine innere Umfangsfläche des
kreisförmigen
Abschnitts liegt angrenzend an die Keilvertiefungen hs, um eine kreisförmige konkave
Vertiefung 63 auszubilden. Der kreisförmige Abschnitt 62,
wie in 6 gezeigt ist, ist an zwei Orten genutet, um Nutabschnitte 62a, 62b auszubilden,
die Räume
sind, in denen der kreisförmige
Abschnitt nicht vorhanden ist.
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Der
Federring 28, der in die kreisförmige konkave Vertiefung 63 gepasst
ist, ist C-förmig
mit Sicht von vorne, wie in 7 gezeigt
ist, und seine beiden Endabschnitte haben Ansätze 28a, 28a,
die sich in die Außendurchmesserrichtung
erstrecken. Eine Seitenfläche
der Ansatzabschnitte ist so geschnitten, dass sie eine geringere
Dicke als der übrige
Abschnitt (der Körperabschnitt) 28c hat.
Zusätzlich
ist ein konkaver Abschnitt 28d zwischen dem Ansatz 28a und
dem Körperabschnitt 28c ausgebildet.
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Genauer
gesagt sind mit Bezug auf die Kupplungstrommel 20 das Trommelelement 25 und das
Basiselement 26 durch Pressen der inneren Umfangsfläche des
Bundabschnitts 25c auf die Eingriffsfläche 26d des Außendurchmesserabschnitts 26b fest
angebracht. Folglich ist die Wirkung der Wärme vom Schweißen gering.
Zusätzlich
sind die Kupplungstrommel 20 und der Zahnkranz R1 integral
verbunden, so dass deren Drehrichtung durch einen Keileingriff der
Abschnitte hs, 61 des Verbindungsabschnitts 26e gesteuert
wird und die axiale Richtung davon durch Eingreifen mit der kreidförmigen konkaven
Vertiefung 63 des Federrings 28 gesteuert wird. Demgemäß hat Wärme vom
Schweißen
eine geringe Wirkung auf die Verbindung zwischen der Kupplungstrommel 20 und
dem Zahnkranz R1, wodurch es möglich
wird, die hohe Genauigkeit des Zahnkranzes R1 aufrechtzuerhalten.
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Aufgrund
des Bedarfs, die Kupplungstrommel und den Zahnkranz R1 zur Montage
an dem Fahrzeug kompakt aufzubauen, sind beide so angeordnet, dass
sich Zwischenräume
möglichst
minimieren, und gibt es keinen Raum zum Manipulieren des Federrings 28 von
der axialen Richtung. Demgemäß ist der
kreisförmige
Abschnitt 62, der zu der Kupplungstrommelbreite des Zahnkranzes
R1 vorsteht, mit den Nutabschnitten 62a, 62b ausgebildet.
Ein Paar Ansätze 28a, 28a des
Federrings 28, die in die Außendurchmesserrichtung vorstehen,
ist bei dem kreisförmigen
Abschnitt 62 über
einen der Nutabschnitte eingefasst und der Durchmesser des Federrings 28 wird
verringert. In einem derartigen Zustand erreicht der Zahnkranz R1
den Verbindungsabschnitt 26e mit den Keilvertiefungen hs
des Zahnkranzes R1, die mit den Keilen 61 des Verbindungsabschnitts 26e im
Eingriff sind, so dass der Federring 28 sich mit der kreisförmigen konkaven
Vertiefung 63 ausrichtet. Der Federring 28 greift
dann mit der kreisförmigen konkaven
Vertiefung 63 in Folge der Aufhebung der Durchmesserverringerung
des Federrings 28 durch Manipulieren des Ansatzes 28a von
der Außendurchmesserrichtung
ein.
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Dabei
ist es möglich,
visuell zu bestätigen, dass
der Federring 28 in Ausrichtung mit der kreisförmigen konkaven
Vertiefung 62 über
eine andere Nut 62b des kreisförmigen Abschnitts positioniert
ist, um dadurch ein einfaches und zuverlässiges Eingreifen des Federrings 28 zu
ermöglichen.
Ebenso wird der konkave Abschnitt 28d, der angrenzend an
den Ansatz 28a des Federrings 28 gelegen ist,
dazu verwendet, um eine Behinderung durch eine Endfläche y des kreisförmigen Abschnitts
zu verhindern, die zu dem Nutabschnitt 62a weist. Beispielsweise
kann der Ansatz 28a in Kontakt mit der Endfläche y gelangen, während der
Federring 28 sich relativ zu der konkaven Vertiefung 63 dreht.
Auch in solchen Fällen
berührt
aber die Endwand einen Abschnitt, der angrenzend und diagonal zu
dem Ansatz und dem Körperabschnitt 28c ist,
so dass es keine Kraft gibt, die in eine Richtung wirkt, die den
Durchmesser des Federrings 28 verringert.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb des Abschnitts der ersten Kupplung C-1 (der Reibungseingriffsvorrichtung)
gemäß der vorliegenden
Erfindung erklärt. In
einem Zustand, in dem der Hydraulikdruck zu dem Hydraulikservo A
nicht zugeführt
wird, erzielt das Kolbenelement 43 den Zustand, der in 4 gezeigt
ist, aufgrund der Rückstellfeder 48 und
trennt sich der Vorsprungabschnitt 43d des Kolbenstabs 43a von den
Kupplungsplatten 21, 22, 46, wodurch
die erste Kupplung C-1 ausgerückt
wird. Wenn ein vorbestimmter Hydraulikdruck den Hydraulikservo A über die Öldurchgänge 52,
e, f, 55 in diesem Zustand zugeführt wird, bewegt sich dann
das Kolbenelement 43 gegen die Rückstellfeder 48, so
dass der Kolbenstabvorsprungabschnitt 43d die Vielzahl
der Kupplungsplatten 22 und der Kupplungsscheiben 23 über die
Federungsplatte 46 dicht berührt und gegen diese presst.
Demgemäß wird die
erste Kupplung C-1 verbunden und wird die Drehung des Zahnkranzes
R1 zu dem dritten Sonnenrad S3 über
die Kupplungstrommel 20, die Kupplungsplatten 22, 23,
die Kupplungsnabe 21 und die hohle Zwischenwelle 37 übertragen.
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Ferner
wirkt die Presskraft an der Kupplungsplatte durch den Kolbenstab 43a an
einem Endabschnitt des Außendurchmesserabschnitts 25b des
Trommelelements 25 über
die Sicherungsplatte 34 und den Federring 36.
Folglich wirkt das Trommelelement 25 als Biegemoment (Abdrehkraft)
an der Eingriffsfläche 26d,
die eine Fläche
des Basiselements 26 ist, die damit eingreift. Jedoch hat
das Trommelelement 25 den Bundabschnitt 25c mit
einer vorbestimmten Länge
in die axiale Richtung und werden vordere und hintere Abschnitte
von diesem gepresst, um mit den gepressten Abschnitten 26d1 , 26d3 einzugreifen.
Daher ergibt sich aus dem Biegemoment keine konzentrierte Last und
wird diese stattdessen verteilt und zuverlässig gestützt.
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Unterdessen
ist das Planetengetriebe DP aus Stirnrädern ausgebildet und erzeugt
der Zahnkranz R1 eine Druckkraft in eine nach rechts weisende Richtung
(eine Richtung eines Pfeils z) in 5 auf der
Grundlage der Übertragung
der Antriebskraft durch das Planetengetriebe. Die Druckkraft wirkt
an dem erhöhten
Abschnitt 26a des Basiselements 26 über den
gestuften Abschnitt der Keile hs und den Verbindungsabschnitt 26e.
Jedoch hat der erhöhte Abschnitt 26a des
Basiselements eine Dicke, die sich zu der Innendurchmesserseite
vergrößert (b1 > b2). Daher kann ein Aufbau mit der Festigkeit
erzielt werden, um der vorstehend erwähnten Kupplungspresskraft und
der Druckkraft zu widerstehen, die durch das Stirnrad des Zahnkranzes
R1 verursacht wird. Als Folge können
Probleme, wie z. B. Beschädigungen,
die durch an einem geschweißten
Abschnitt w konzentrierte Last verursacht wird, verhindert werden.
Darüber
hinaus kann das Trommelelement 25 zuverlässig durch
das Basiselement 26 mit einer hohen Genauigkeit gestützt werden.
Somit kann auch dann, wenn eine große Kraft beim Einrücken der Kupplung
auftritt, das Trommelelement 25 problemlos in Richtung
auf die Vielzahl der Kupplungsplatten 22, 23 für einen
höchst
genauen Eingriff bewegt werden.
-
Ferner
gleitet die Außendurchmesserseite des
Kolbenelements 43 zu der äußeren Umfangsfläche des
Bundabschnitts 25c. Aufgrund der zuverlässigen Stützung des Kupplungstrommelelements 25, wie
vorstehend beschrieben ist, wird der Bundabschnitt 25c,
der als Gleitfläche
wirkt, in Position mit einer hohen Genauigkeit gehalten, um die
problemlose Bewegung des Kolbenelements 43 beizubehalten.
Zusätzlich
kann der Kolbenflächeninhalt um
einen Betrag entsprechend der Dicke des Trommelelementbundabschnitts 25c und
des Basiselementaußendurchmesserabschnitts 26b vergrößert werden,
wodurch eine größere Kupplungspresskraft erzielt
werden kann.
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Zum
Trennen der Kupplung durch das Ablassen des Hydraulikdrucks in dem
Hydraulikservo A kehrt das Kolbenelement 43 aufgrund der
Rückstellfeder 48 und
einer Zentrifugalkraft zurück,
die an dem Öl
in dem Aufhebungsölsack 51 wirkt.
Zu diesem Zeitpunkt gleitet das Kolbenelement 43 problemlos gegen
den Bundabschnitt 25c, der mit einer hohen Genauigkeit
in Position gehalten wird, und den Nabenabschnitt 26c,
um die Kupplung rasch auszurücken.
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Es
ist anzumerken, dass das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel
die gepressten Abschnitte 26d1 , 26d3 und den konkaven Abschnitt 26d2 hat, die an der äußeren Umfangsfläche des
Außendurchmesserabschnitts 26b des
Basiselements 26 ausgebildet sind. Jedoch können die
gepressten Abschnitte 26d1 , 26d3 und der konkave Abschnitt 26d2 ebenso an der inneren Umfangsfläche des
Bundabschnitts 25c des Trommelelements 25 ausgebildet
werden. Ferner wird die vorliegende Erfindung auf die erste Kupplung
C-1 als Reibungseingriffsvorrichtung angewendet, aber kann sich
ebenso auf andere Kupplungen oder Bremsen angewendet werden und
kann weitergehend als Reibungseingriffsvorrichtung für andere
Automatikgetriebe angewendet werden. Zusätzlich ist der Zahnkranz als
das vorbestimmte Drehelement des Planetengetriebes vorgesehen, um
mit der Kupplungstrommel (oder der Bremstrommel) verbunden zu werden.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht speziell darauf beschränkt und
können
andere vorbestimmte Drehelemente, wie z. B. ein Träger stattdessen
verwendet werden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Ein
Verbindungsaufbau für
ein Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden
Erfindung wird bei einem Automatikgetriebe verwendet, das an einem
Automobil montiert wird, das eine Leistungsübertragungsroute eines Planetengetriebes
und Schaltdrehzahlen auf der Grundlage des Eingriffs und der Eingriffsaufhebung
eines Eingriffselements, wie z. B. einer Kupplung umstellt. Der
Verbindungsaufbau wird als Verbindungsaufbau zwischen einem vorbestimmten
Drehelement, wie z. B. einem Zahnkranz des Planetengetriebes oder ähnlichem,
und einer Trommel verwendet, die ein Trommelelement, wie z. B. eine Kupplungstrommel
oder ähnliches,
und ein Basiselement integral fixiert.