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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schmierstrukturen von Gangwechselmechanismen für eine Verwendung in Automatikgetrieben, Hybridantriebsvorrichtungen und dergleichen und insbesondere auf Schmierstrukturen von Planetengetrieben.
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HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
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Im Allgemeinen sind jene Planetengetriebe im Stand der Technik weit bekannt, die eine Vielzahl an drehenden Elementen haben, d. h. ein Sonnenrad, das in der Mitte angeordnet ist, ein Antriebsrad (Antriebszahnrad), das um das Sonnenrad umläuft während es dreht, einen Träger, der das Antriebsrad stützt, und ein Hohlrad, das so positioniert ist, dass es mit dem Antriebsrad im Zahneingriff steht und das Antriebsrad umgibt. In Automatikgetrieben, Hybridantriebsvorrichtungen und dergleichen wird ein derartiges Planetengetriebe mit einem Reibungseingriffselement wie beispielsweise eine Kupplung und eine Bremse kombiniert, um einen Gangwechselmechanismus auszubilden zum Schalten einer Kraft von einer Antriebsquelle (ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor).
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Für einen derartigen Gangwechselmechanismus ist eine Schmiervorrichtung vorgeschlagen worden, in der Öllöcher in dem Zahnboden eines Sonnenrades ausgebildet sind, um ein Planetengetriebe mit Öl zu schmieren, das von den Öllöchern durch eine Zentrifugalkraft verteilt wird, die sich aus der Drehung des Sonnenrades ergibt (siehe Patentdokument 1). Für eine derartige Schmiervorrichtung zum Liefern von Öl aus den Öllöchern des Sonnenrades ist außerdem vorgeschlagen worden, einen Träger mit einem Ölspeicher zu versehen, der in axialer Richtung mit dem Sonnenrad überlappt, und das aus den Öllöchern des Sonnenrades verteilte Öl zu sammeln, um das gesammelte Öl zu einem Antriebsrad zu liefern (siehe Patentdokument 2).
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Dokumente des zugehörigen Standes der Technik
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP-2008-157470 A
- Patentdokument 2: japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer: JP-H02-72243 A
- Patentdokument 3: DE 101 61 374 A1
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Die
DE 101 61 374 A1 offenbart eine Schmierstruktur mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Nachdem das Schmieröl durch eine Bohrung über Rohrleitungen in einen Hohlraum in einem Lagerbolzen und ein Lager geflossen ist, fließt das Schmieröl seitlich an Scheiben zwischen einem Planetenrad und den beiden Seitenwänden eines Planetenträgers. Daraufhin gelangt das Schmieröl zu dem Verzahnungsabschnitt am Außenumfang des Planetenrades, wodurch auch der jeweilige Zahneingriff mit einem Sonnenrad mit Öl beliefert wird.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
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Jedoch kann es in dem Fall des Schmierens des Planetengetriebes durch das Öl, das von den Öllöchern geliefert wird, die in dem Bodenraum des Sonnenrades vorgesehen sind, wie dies in den Gangwechselmechanismen der Patendokumente 1 und 2 der Fall ist, sein, dass eine ausreichende Menge an Öl, die das Planetengetriebe schmieren muss, nicht von den Öllöchern geliefert werden kann, wenn das Sonnenrad fixiert ist.
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Da darüber hinaus das Antriebsrad um den Außenumfang des Sonnenrades umläuft, werden lediglich Bereiche um die Verzahnung, die mit diesen in Zahneingriff stehenden Zähnen des Sonnenrades in Zahneingriff stehen, die die Öllöcher aufweisen, geschmiert, und die Schmierfähigkeit in diesen Bereichen gegenüber den Bereichen um die Verzahnung variiert, die mit jenen in Zahneingriff stehenden Zähnen des Sonnenrades in Zahneingriff stehen, die zwischen den Öllöchern angeordnet sind. Wenn die Anzahl an Öllöchern so erhöht wird, dass die Schmierfähigkeit erhöht wird, erhöht dies die Herstellkosten.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schmierstruktur eines Gangwechselmechanismus zu schaffen, die zumindest eines der vorstehend erläuterten Probleme löst, indem an einem Träger ein Ölaufnehmer einstückig angebracht wird, der Öl an der Seite sammelt, die entgegengesetzt zu einem Antriebszahnrad in Bezug auf eine Seitenplatte des Trägers ist, und das gesammelte Öl zu der Zahnfläche des Antriebszahnrades liefert.
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Lösung der Aufgabe
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Diese Aufgabe ist durch eine Schmierstruktur mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Genauer gesagt ist der Ölaufnehmer (40) ein Abstandselement, das einen Zwischenraum zwischen dem Hydraulikservo (21) der Kupplung (C-4) und dem Träger (9) beibehält.
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Vorzugsweise erstreckt sich der Führungsabschnitt (42) des Ölaufnehmers (40) parallel zu dem Antriebsrad (6a) von der Seitenplatte (9a) des Trägers (9), an dem der Ölaufnehmer (40) angebracht ist, zu einer Seitenplatte (9b) des Trägers (9), die sich an der anderen Seite befindet, und weist Öffnungen auf, die bei einer Vielzahl an Positionen entlang der Verzahnungsfläche des Antriebsrades (6a) ausgebildet sind.
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Vorzugsweise ist das Antriebsrad (6a, 6b) ein Schrägzahnrad, dessen in Zahneingriff stehende Zähne (6a 1, 6b 1) spiralartig (Helix) bei einem Winkel ausgebildet sind, und wird drehend so angetrieben, dass es sich in einer Richtung dreht, und der Führungsabschnitt (42) des Ölaufnehmers (40) hat eine Öffnung (42a) an einer stromaufwärtigen Seite einer Bewegungsrichtung des Öls, das entlang der in Zahneingriff stehenden Schrägverzahnung (6a 1, 6b 1) des Antriebsrades (6a, 6b) auf der Basis der in einer Richtung (B, C) erfolgenden Drehung strömt.
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Genauer gesagt ist das Planetenrad (DP) ein Planetenrad der Doppelantriebszahnradart, das den Träger (9) hat, der in einer Richtung drehend angetrieben wird, und in Paaren vorgesehen ein erstes Antriebsrad (6a), das mit dem Sonnenrad (5) in Zahneingriff steht, und ein zweites Antriebsrad (6b) hat, das mit einem Hohlrad (7) in Zahneingriff steht, und der Führungsabschnitt (42) ist nahe dem ersten Antriebsrad (6a) an einer Position vorgesehen, die vor dem ersten Antriebsrad (6a) in der Drehrichtung des Trägers (9) ist.
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Genauer gesagt wird das Sonnenrad (5) in einem fixierten Zustand angewendet.
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Es ist hierbei zu beachten, dass die in Klammern angegebenen Bezugszeichen als Bezugnahme auf die Zeichnungen gelten und für das Erleichtern des Verständnisses der vorliegenden Erfindung angegeben sind. Somit haben diese Bezugszeichen keinerlei Einfluss auf den in den Ansprüchen beschriebenen Aufbau.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 kann, da der Ölaufnehmer an dem Träger einstückig angebracht ist, das durch den Ölaufnehmer gesammelte Öl kontinuierlich zu der Verzahnungsfläche des Antriebsrades geliefert werden, das um das Sonnenrad umläuft. Der Ölaufnehmer sammelt Öl, das von der Innendurchmesserseite verteilt worden ist, an der Seite, die zu dem Antriebsrad in Bezug auf die Seitenplatte des Trägers entgegengesetzt ist. Somit kann eine ausreichende Menge an Öl zu dem Antriebsrad sogar dann geliefert werden, wenn das Sonnenrad fixiert ist. Da darüber hinaus kein Ölloch in dem Verzahnungsboden des Sonnenrades ausgebildet werden muss, können die Herstellkosten verringert werden.
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Außerdem sammelt der Ölaufnehmer das Öl, das durch den Hydraulikservo der Kupplung getreten ist, die benachbart zu dem Ölaufnehmer angeordnet ist. Somit kann das Antriebsrad durch Öl mit relativ geringer Temperatur geschmiert werden, das nicht durch einen Zahnradeingriff erwärmt worden ist, wodurch die Kühlfähigkeit erhöht werden kann.
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Gemäß der Darlegung von Anspruch 2 wird der Ölaufnehmer auch als der Abstandshalter zum Beibehalten des Zwischenraums zwischen dem Hydraulikservo der Kupplung, die benachbart zu dem Ölaufnehmer angeordnet ist, und dem Träger angewendet. Dies verringert die Anzahl an Teilen, wodurch eine Kostenverringerung erreicht werden kann.
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Gemäß der Darlegung von Anspruch 3 ist der Führungsabschnitt des Ölaufnehmers entlang des Antriebsrades lang ausgebildet, und die Öffnungen sind an der Vielzahl an Positionen in einem mittleren Bereich des Führungsabschnittes ausgebildet. Somit kann Öl gleichförmig zu der gesamten Verzahnungsfläche des Antriebsrades geliefert werden.
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Gemäß der Darlegung von Anspruch 4 ist das Antriebsrad, das in einer fixierten Richtung drehend angetrieben wird, ein Schrägzahnrad, so dass Öl an der Verzahnungsfläche des Antriebsrades in einer fixierten Richtung strömt, und die Öffnung des Führungsabschnittes des Ölaufnehmers ist an der stromaufwärtigen Seite der Strömungsrichtung des Öls vorgesehen. Somit kann das Öl zu der gesamten Verzahnungsfläche des Antriebsrades entlang der Strömungsrichtung des Öls geliefert werden.
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Gemäß der Darlegung von Anspruch 5 ist in dem Planetenrad der Doppelantriebszahnradart der Führungsabschnitt des Ölaufnehmers an einer Position vorgesehen, die vor dem ersten Antriebsrad, das mit dem Hohlrad in Zahneingriff steht, in der Drehrichtung des Trägers ist. Somit kann das von der Öffnung des Führungsabschnittes verteilte Öl in effizienter Weise zu der Verzahnungsfläche des ersten Antriebsrades durch die Trägheit gerichtet werden, und das Öl kann auch zu dem Sonnenrad und der Verzahnungsfläche des zweiten Antriebsrades über das erste Antriebsrad geliefert werden.
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Gemäß der Darlegung von Anspruch 6 kann sogar dann, wenn das Sonnenrad fixiert ist, der Ölaufnehmer Öl von der Seite, die zu dem Antriebsrad in Bezug auf die Seitenplatte des Trägers entgegengesetzt ist, sammeln und das gesammelte Öl zu dem Antriebsrad liefern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A zeigt eine Ansicht von vorn eines Planetengetriebes eines Gangwechselmechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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1B zeigt eine Seitenansicht des Gangwechselmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2A zeigt eine Ansicht von vorn eines Ölaufnehmers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2B zeigt eine Seitenansicht des Ölaufnehmers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2C zeigt eine Ansicht von hinten des Ölaufnehmers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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3A zeigt eine Ansicht von vorn eines Planetengetriebes eines Gangwechselmechanismus gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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3B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils, wobei ein Zustand gezeigt ist, in welchem ein Ölaufnehmer gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ölströmung an der Verzahnungsfläche eines Antriebsrades gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist hierbei zu beachten, dass in der nachstehend dargelegten Beschreibung die Längsrichtung, die seitliche Richtung und die vertikale Richtung ihre Grundlage in den Richtungen in dem Fall haben, in dem ein Automatikgetriebe an einem Fahrzeug montiert ist, wobei der Ausdruck „in der Drehrichtung nach vorn” in der Drehrichtung nach vorn bedeutet, und der Ausdruck „in der Drehrichtung nach hinten” in der Drehrichtung nach hinten bedeutet, nämlich die stromaufwärtige Seite der Drehung. In der Beschreibung sollen die Ausdrücke „Kupplung” und „Bremse” Reibungsplatten (äußere Reibungsplatten und innere Reibungsplatten) und ein Hydraulikservo zum Verbinden und Trennen der Reibungsplatten miteinander und voneinander umfassen.
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Wie dies in 1B gezeigt ist, ist ein Gangwechselmechanismus 1 ein Gangwechselmechanismus eines Automatikgetriebes mit acht Gängen, das vorzugsweise in Fahrzeugen der Art mit Frontmotor und Heckantrieb (FR) angewendet wird. Der Gangwechselmechanismus 1 ist an einem Fahrzeug so montiert, dass eine durch einen Pfeil F gezeigte Richtung zur Vorderseite des Fahrzeugs zeigt und eine durch einen Pfeil R gezeigte Richtung zur Rückseite des Fahrzeugs zeigt. Dieser Gangwechselmechanismus 1 hat ein Planetengetriebe DP, in dem ein Sonnenrad 5, Antriebsräder (Antriebszahnräder) 6a, 6b, ein Hohlrad 7 und ein Träger 9 radial positioniert sind und zwar in einer vorbestimmten Beziehung zueinander um eine Eingangswelle 3 des Automatikgetriebes, das mit einem nicht gezeigten Verbrennungsmotor verbunden sein kann. Eine vierte Kupplung C-4, die eine Eingangsdrehungsübertragungskupplung zum Übertragen einer Eingangsdrehung von der Eingangswelle 3 über den Träger 9 ist, ist vor dem Planetengetriebe DP positioniert und eine dritte Kupplung C-3, die eine Verringerungsdrehungsübertragungskupplung zum Übertragen einer verringerten Drehung ist, ist an der Außendurchmesserseite des Planetengetriebes DP positioniert. Die vierte Kupplung C-4 und die dritte Kupplung C-3 sind nahe zueinander positioniert.
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Das Planetengetriebe DP ist ein Planetengetriebe der Doppelantriebszahnradart, bei dem erste Antriebsräder (erste Antriebszahnräder) 6a, die mit dem Sonnenrad 5 in Zahneingriff stehen, und zweite Antriebsräder (zweite Antriebszahnräder) 6b, die jeweils mit einem entsprechenden der ersten Antriebsräder 6a und dem Hohlrad 7 in Zahneingriff stehen, in Paaren durch den Träger 9 gestützt sind. Der Träger 9 ist durch eine vordere Seitenplatte 9a und eine hintere Seitenplatte 9b ausgebildet, die Antriebsradwellen 10, 11 der ersten Antriebsräder 6a und der zweiten Antriebsräder 6b stützen, und eine Brücke 9c ausgebildet, die diese ringartigen Seitenplatten, d. h. die vordere und die hintere Seitenplatte 9a und 9b verbindet. Es ist hierbei zu beachten, dass die ersten Antriebsräder 6a und die zweiten Antriebsräder 6b Schrägzahnräder sind, deren in Zahneingriff stehende Zähne 6a 1, 6b 1 unter einem Winkel schräg ausgebildet sind (Helix). Die Oberflächen dieser Schrägzahnräder sind hierbei als Verzahnungsflächen 6a 2, 6b 2 bezeichnet.
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Die hintere Seitenplatte 9b ist an einem Flanschabschnitt 3a der Eingangswelle 3 fixiert (feststehend) montiert, die sich radial an einer Position hinter den Antriebsrädern 6a, 6b (an der Seite R in 1B) erstreckt, und der Träger 9 ist so aufgebaut, dass er mit der Eingangswelle 3 dreht. Ein Buchsenabschnitt 9d der vierten Kupplung C-4 ist an der vorderen Seitenplatte 9a so ausgebildet, dass er sich nach vorn (zu der Seite F in 1B) von dem Außenumfang der vorderen Seitenplatte 9a erstreckt.
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An der Innendurchmesserseite des Trägers 9 ist das Sonnenrad 5 an einem Hülsenelement 12 fixiert, das an der Außenumfangsfläche der Eingabewelle 3 sitzt und sich nach vorn erstreckt. Das Hülsenelement 12 ist an der Innenumfangsfläche eines Nabenabschnittes 14 einstückig fixiert, der sich von der Innendurchmesserseite der hinteren Fläche eines Trennwandelementes eines Getriebegehäuses nach hinten erstreckt, und in einem breiten Sinne ist dieses ein Teil des Nabenabschnittes 14. Das heißt das Sonnenrad 5 ist in Bezug auf den Nabenabschnitt 14 nicht drehbar fixiert.
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Das Hohlrad 7 ist durch mit Keilpassung versehenen inneren Reibungsplatten 13 der dritten Kupplung C-3 an der Außenumfangsfläche des Hohlrades 7 gestützt und durch Keilpassung eines Stützelementes 15, das eine Kupplungstrommel der ersten Kupplung bildet, an dem hinteren Ende der Umfangsfläche des Hohlrades 7 gestützt.
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Der Aufbau der vierten Kupplung C-4 ist nachstehend detailliert beschrieben. Die vierte Kupplung C-4 hat innere Reibungsplatten 16, die an dem Buchsenabschnitt 9d per Keilpassung sitzen, der an der vorderen Seitenplatte 9a des Trägers 9 einstückig ausgebildet ist, äußere Reibungsplatten 17, die an dem Trommelabschnitt 20b per Keilpassung sitzen, der sich an der Innendurchmesserseite eines Kolbenelementes 19 der Kupplung C-3 axial erstreckt, und einen Hydraulikservo 21, der die Reibungsplatten 16 und 17 miteinander in Eingriff bringt und voneinander außer Eingriff bringt (einrücken lässt und ausrücken lässt). Der Hydraulikservo 21 ist benachbart zu der vorderen Seitenplatte 9a des Trägers 9 positioniert.
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Der Hydraulikservo 21 hat eine Kupplungstrommel 20, ein Kolbenelement 22, eine Aufhebeplatte 23 und eine Rückstellfeder 25, und diese Elemente des Hydraulikservos 21 bilden eine Ölkammer 26 und eine Aufhebeölkammer 27. Die Kupplungstrommel 20 hat einen Flanschabschnitt 20a, der sich von der Innendurchmesserseite zu der Außendurchmesserseite erstreckt, und den Trommelabschnitt 20b, der sich von dem Außenumfang des Flanschabschnittes 20a nach hinten erstreckt. Ein Basisende an der Innendurchmesserseite des Flanschabschnittes 20a sitzt in Keilpassung an einem Buchsenabschnitt 24, der ein Teil einer Kupplungstrommel der dritten Kupplung C-3 ist.
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Das Kolbenelement 22 ist hinter dem Flanschabschnitt 20a der Kupplungstrommel 20 so positioniert, dass es in Längsrichtung beweglich ist, und die öldichte Ölkammer 26 ist zwischen dem Kolbenelement 22 und der Kupplungstrommel 20 durch drei Dichtringe 29a, 29b, 29c ausgebildet. Ein Sprengring 28, der an dem Buchsenabschnitt 24 sitzt, verhindert eine nach hinten gerichtete Bewegung der Aufhebeplatte 23. Die Rückstellfeder 25 ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen der Aufhebeplatte 23 und dem Kolbenelement 22 vorgesehen, das vor der Aufhebeplatte 23 positioniert ist, und die öldichte Aufhebeölkammer 27 ist zwischen der Aufhebeplatte 23 und dem Kolbenelement 22 durch zwei Dichtringe 29c und 29d ausgebildet.
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Ein Ölkanalaufbau (eine Schmierstruktur) des Gangwechselmechanismus 1 ist nachstehend beschrieben. Die Eingangswelle 3 hat Ölkanäle a1, a2, die von ihrem hinteren Ende zu der Vorderseite hin ausgebildet sind. Der Ölkanal a2 bildet eine Verbindung zu der Außenumfangsfläche der Eingangswelle 3 über radiale Ölkanäle c1, c2 und c3. Ein Ölkanal b1 ist von der Vorderseite in dem Nabenabschnitt 14 des Trennwandelements ausgebildet. Der Ölkanal b1 bildet eine Verbindung zu Ölkanälen b2 und b3, die in den Nabenabschnitt 14 und dem Flanschabschnitt 20a der Kupplungstrommel 20 ausgebildet sind und mit der Ölkammer 26 in Kommunikation stehen. Der Ölkanal b1 bildet außerdem eine Verbindung zu Ölkanälen b4 und b5, die in dem Nabenabschnitt 14 und dem Buchsenabschnitt 24 an Positionen ausgebildet sind, die hinter dem Ölkanal b2 sind, und die mit der Aufhebeölkammer 27 in Kommunikation stehen.
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Ein Ölkanal d1 zum Liefern eines Schmiermittels (Öl) zu Nadellagern 30, 31 der Antriebsradwellen 10, 11 und des Hohlrades 7 ist in der hinteren Seitenplatte 9b des Trägers 9 ausgebildet. Der Ölkanal d1 steht mit den Ölkanälen d2 und d3 in Kommunikation, die in den Antriebsradwellen 10 und 11 des ersten und zweiten Antriebsrades 6a und 6b ausgebildet sind.
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Wenn das Schmiermittel zu dem Ölkanal in dem Nabenabschnitt 14 auf der Grundlage eines durch eine nicht gezeigte Ölpumpe erzeugten Öldruckes geliefert wird, wird das Schmiermittel zu dem Ölkanal a2 in der Eingangswelle 3 geliefert und wird es von den Ölkanälen c1 bis c3 zu der Außendurchmesserseite durch eine Zentrifugalkraft verteilt, die sich aus der Drehung der Eingangswelle 3 ergibt. Das durch den Ölkanal c1 gelieferte Schmiermittel wird zwischen der vorderen Seitenplatte 9a des Trägers 9 und dem ersten Antriebsrad 6a durch ein Ölloch c4 verteilt, das in dem Hülsenelement 12 ausgebildet ist, wodurch die Verbindungsstelle zwischen der Antriebsradwelle 10 des ersten Antriebsrades 6a und dem Nadellager 30 von der vorderen Seite geschmiert wird.
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Das von dem Ölkanal c2 gelieferte Schmiermittel strömt zwischen dem Sonnenrad 5 und dem Flanschabschnitt 3a der Eingangswelle 3 und wird zu dem Ölkanal d1 geliefert, der in der hinteren Seitenplatte 9b des Trägers 9 ausgebildet ist. Das somit zu dem Ölkanal d1 gelieferte Schmiermittel wird zu den Nadellagern 30 und 31 durch die Öllöcher d2 und d3, die in den Mitten der Antriebsradwellen 10, 11 ausgebildet sind, und den Ölkanälen d4 und d5 geliefert, die jeweils zu den Außenumfängen der Antriebsradwellen 10, 11 in ihren mittleren Teilen offen sind. Nach dem Schmieren der Nadellager 30 und 31 strömt das Schmiermittel auf den Übertragungsflächen der Nadellager 30 und 31 und wird zu dem Hohlrad 7 durch einen Zwischenraum 35 zwischen dem zweiten Antriebsrad 6b und der hinteren Seitenplatte 9b des Trägers 9 in jedem Ausschnitt 33 des Trägers 9 geliefert, der so ausgebildet ist, dass das zweite Antriebsrad 6b mit dem Hohlrad 7 in Zahneingriff steht. Das Schmiermittel schmiert somit das Hohlrad 7.
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Wenn die Eingriffsöldrücke (Einrücköldrücke) einer ersten Kupplung, einer zweiten Kupplung, der dritten Kupplung C-3, der vierten Kupplung C-4, einer ersten Bremse, einer zweiten Bremse und einer Überbrückungskupplung durch eine hydraulische Steuerung in einer nicht dargestellten Hydrauliksteuervorrichtung auf der Basis des durch die Ölpumpe erzeugten Öldrucks erzeugt wird, und ein hydraulisches Fluid (Öl) für ein Einrücken der vierten Kupplung C-4 zu dem Ölkanal b1 in dem Nabenabschnitt 14 geliefert wird, wird das hydraulische Fluid zu der Ölkammer 26 der vierten Kupplung C-4 durch die Ölkanäle b2 und b3 geliefert. Wenn das hydraulische Fluid zu der Ölkammer 26 geliefert wird, wird der Kolben 22 nach hinten gedrückt, und die vierte Kupplung C-4 rückt ein. Das zu dem Ölkanal b1 gelieferte hydraulische Fluid wird zu der Aufhebeölkammer 27 durch die Ölkanäle b4, b5 durch eine Zentrifugalkraft geliefert, die sich aus der Drehung der Kupplungstrommel 20 ergibt.
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Ein Ölaufnehmer (Ölempfänger) 40 ist nachstehend beschrieben. Wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der Ölaufnehmer 40 ein ringartiges Harzelement, und Sammelabschnitte 41 zum Sammeln von Öl, das sich von der Innendurchmesserseite verteilt hat, und Führungsabschnitte 42 zum Führen des Öls, das durch die Sammelabschnitte 41 gesammelt worden ist, sind an vier Umfangspositionen an der rückseitigen Fläche des Ölaufnehmers 40 ausgebildet, die sich an der hinteren Seite in dem angebrachten Zustand befindet.
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Die Führungsabschnitte 42 sind zylindrische vorragende Abschnitte, die jeweils einen Ausschnitt an einer Position haben, die sich an der Innendurchmesserseite befindet und in einer Drehrichtung A des Trägers 9 vorn ist. Die Führungsabschnitte 42 sind in Durchgangslöcher 43 fest eingeführt, die in der vorderen Seitenplatte 9a des Trägers 9 ausgebildet sind, wodurch der Ölaufnehmer 40 an dem Träger 9 (die vordere Seitenplatte 9a) zwischen dem Träger 9 und der Aufhebeplatte 23 der vierten Kupplung C-4 einstückig angebracht ist. Die Sammelabschnitte 41 sind Nuten, die entlang des Innenumfangsrandes des Ölaufnehmers 40 so ausgebildet sind, dass ihre Basisenden an den Ausschnitten der Führungsabschnitte 42 angeordnet sind. Die radiale Breite der Sammelabschnitte 41 nimmt in der Drehrichtung A des Trägers 9 nach vorn so ab, dass die Sammelabschnitte 41 eine größere Menge an Öl sammeln können. Das heißt die Sammelabschnitte 41 sind so geformt, dass sie Öl in der Drehrichtung A des Trägers 9 aufnehmen.
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Vertiefungen 45 sind an der Außendurchmesserseite der Sammelabschnitte 41 ausgebildet, und eine Vielzahl an Nuten 46, die sich von der Innendurchmesserseite zu der Außendurchmesserseite hin erstrecken, sind in der vorderen Fläche des Ölaufnehmers 40 ausgebildet. Die Vertiefungen 45 und die Nuten 46 ermöglichen, dass eine bestimmte Menge des durch den Ölaufnehmer 40 gesammelten Öls zu der Außendurchmesserseite entweicht, wodurch die Reibungsplatten 16 und 17 der vierten Kupplung C-4 geschmiert werden.
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Die Durchgangslöcher 43 für ein in diese hinein erfolgendes feststehendes Einführen der Führungsabschnitte 42, sind an Positionen ausgebildet, die an der Innendurchmesserseite des Trägers 9 angeordnet sind und in der Drehrichtung des Trägers 9 in Bezug auf die Mitten X der zweiten Antriebsräder 6b nach vorn zeigen. Somit wird das Öl, das von einer Basis (ein Loch) 23a der Aufhebeplatte 23 der vierten Kupplung C-4 verteilt wird, durch die Sammelabschnitte 41 des Ölaufnehmers 40 an der vorderen Seite des Fahrzeugs gesammelt, die die Seite ist, die zu den Antriebsrädern 6a, 6b in Bezug auf die vordere Seitenplatte 9a des Trägers 9 entgegengesetzt ist. Das gesammelte Öl wird dann durch die vordere Seitenplatte 9a zu dem Planetengetriebe DP durch die Führungsabschnitte 42, die sich von der Seite der vorderen Seitenplatte 9a zu der hinteren Seitenplatte 9b erstrecken, geführt, und das geführte Öl wird von den Öffnungen der Führungsabschnitte 42 verteilt, die an Positionen ausgebildet sind, die von den zweiten Antriebsrädern 6b in der Drehrichtung des Trägers 9 nach vorn zeigen. Das somit von den Führungsabschnitten 42 verteilte Öl wird zu den Verzahnungsflächen 6b 2 der zweiten Antriebsräder 6b durch eine Zentrifugalkraft und eine Trägheitskraft, die sich aus der Drehung des Trägers 9 ergibt, verteilt, wodurch die Verzahnungsflächen 6b 2 der zweiten Antriebsräder 6b gekühlt und geschmiert werden.
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Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der Ölaufnehmer 40 an der vorderen Seitenplatte 9a zwischen der vorderen Seitenplatte 9a und der vierten Kupplung C-4 einstückig angebracht. Somit kann der Ölaufnehmer 40 als ein Abstandshalter angewendet werden, um den Zwischenraum zwischen der Aufhebeplatte 23 der vierten Kupplung C-4 und dem Träger 9 beizubehalten. Darüber hinaus kann das Öl, das durch den Hydraulikservo 21 der vierten Kupplung C-4 getreten ist, d. h. relativ kaltes Öl von der Aufhebeölkammer 27 der vierten Kupplung C-4, das durch einen Zahnradeingriff nicht erwärmt worden ist, an der Seite gesammelt werden, die zu dem Planetengetriebe DP in Bezug auf die Vorderseitenplatte 9a entgegengesetzt ist. Da darüber hinaus der Ölaufnehmer 40 das Öl sammelt, das durch den Hydraulikservo 21 der vierten Kupplung C-4 getreten ist, kann der Ölaufnehmer 40 eine erforderliche Menge an Öl sogar dann sammeln, wenn das Sonnenrad 5 fixiert ist.
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Das Öl, das durch den Hydraulikservo 21 der vierten Kupplung C-4 getreten ist, wird zu dem Planetengetriebe DP durch die Führungsabschnitte 42 geführt und wird an Positionen in der Nähe der zweiten Antriebsräder 6b verteilt, die an der Innendurchmesserseite angeordnet sind und in der Drehrichtung des Trägers 9 nach vorn weisen, und zwar in Bezug auf die Mitten (die Mittelachsen) X der Antriebsradwellen 11 der zweiten Antriebsräder 6b. Somit kann das Öl zu den Verzahnungsflächen 6b 2 der zweiten Antriebsräder 6b durch die Zentrifugalkraft und die Trägheitskraft verteilt werden, die sich aus der Drehung des Trägers 9 ergeben. Darüber hinaus bewegt sich selbst dann, wenn die zweiten Antriebsräder 6b um das Sonnenrad 5 umlaufen, der Ölaufnehmer 40 in entsprechender Weise, wodurch das Öl kontinuierlich zu den Verzahnungsflächen 6b 2 der zweiten Antriebsräder 6b geliefert werden kann.
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Da darüber hinaus der Ölaufnehmer 40 aus Harz (Kunststoff) ausgebildet ist, kann der Ölaufnehmer 40 mit Leichtigkeit durch ein Einspritzformverfahren oder dergleichen ausgebildet werden, womit die Herstellkosten gering sind. Da darüber hinaus der Ölaufnehmer 40 auch als der Abstandshalter angewendet wird, kann eine Kostenverringerung erreicht werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein zweites Ausführungsbeispiel, das ausgeführt wird, indem das erste Ausführungsbeispiel in Teilen verändert wird, ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Form der Führungsabschnitte 42 des Ölaufnehmers 40 und die Positionen, an denen die Führungsabschnitte 42 angebracht sind, gegenüber jenen beim ersten Ausführungsbeispiel verändert. Wie dies in 3A gezeigt ist, sind Durchgangslöcher 43 eines Trägers 9 für ein durch diese hindurch erfolgendes festes Einführen von Führungsabschnitten 42, nahe den ersten Antriebsrädern 6a an Positionen vorgesehen, die sich an der Innendurchmesserseite befinden und der Drehrichtung des Trägers 9a nach vorn weisen, und zwar in Bezug auf die Mitten (Mittelachsen) Y der Antriebsradwelle 10 der ersten Antriebsräder 6a.
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Wie dies in 3B gezeigt ist, erstreckt sich der Führungsabschnitt 42 längs nach hinten und parallel zu der Verzahnungsfläche des ersten Antriebsrades 6a. Der Führungsabschnitt 42 ist durch das Durchgangsloch 43 von der Seite einer vorderen Seitenplatte 9a fest eingeführt, und ein oberes Ende des Führungsabschnittes 42 sitzt eingeführt in einem Loch 50, das in einer hinteren Seitenplatte 9b (d. h. eine Seitenplatte, die sich an der Seite befindet, die entgegengesetzt zu der Seitenplatte ist, an der der Ölaufnehmer angebracht ist) ausgebildet ist, und wird somit durch das Loch 50 gestützt. Darüber hinaus hat der zylindrische Führungsabschnitt 42 Öffnungen 42a, 42b und 42c, die an einer Vielzahl an Positionen an seinem Außenumfang (die Außendurchmesserseite) in einem vorderen Bereich, einem mittleren Bereich und einem hinteren Bereich der Verzahnungsfläche des ersten Antriebsrades 6a ausgebildet sind, so dass Öl gleichförmig zu der Verzahnungsfläche 6a 2 des ersten Antriebsrades (erstes Antriebszahnrad) 6a verteilt wird.
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Eine Ölströmung an den Antriebsrädern ist nachstehend beschrieben. Wie dies in 4 gezeigt ist, sind das erste Antriebsrad 6a und das zweite Antriebsrad 6b Schrägzahnräder, deren einen Zahneingriff bewirkende Zähne 6a 1, 6b 1 unter einem Winkel schräg ausgebildet sind. Da eine Eingangsdrehung in einer Richtung von einer Eingangswelle 3 (ein Verbrennungsmotor) zu dem Träger 9 eingegeben wird und ein Sonnenrad 5 ortsfest gehalten wird, werden das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad 6a und 6b in einer Richtung in Hinblick auf beide Drehrichtungen B, C und der Umlaufrichtung A drehend angetrieben.
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Von den Führungsabschnitten 42 zu den Antriebsrädern 6a und 6b geliefertes Öl strömt an den Verzahnungsflächen von der Seite der hinteren Seitenplatte 9b (die Seite R in 4) des Trägers 9 zu der Seite der vorderen Seitenplatte 9a (die Seite F in 4) auf der Basis der Drehrichtungen B, C der Antriebsräder 6a, 6b und einer Verdrehrichtung der in Zahneingriff stehenden Zähne 6a 1, 6b 1, wodurch die Strömungsrichtungen D, E des Öls erzeugt werden.
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Jeder Führungsabschnitt 42 des Ölaufnehmers 40 hat die Öffnung 42a an der Seite der hinteren Seitenplatte 9b, die die stromaufwärtige Seite der Strömungsrichtung (die stromaufwärtige Seite der Bewegungsrichtung) des Öls ist, so dass die Verzahnungsfläche 6a 2 des ersten Antriebsrades 6a gleichförmig und gleichmäßig von der stromaufwärtigen Seite zu der stromabwärtigen Seite entlang der Strömungsrichtung des Öls geschmiert werden kann.
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Da diese ausreichend geschmierte Verzahnungsfläche des ersten Antriebsrades 6a mit der Verzahnungsfläche des Sonnenrades 5 in Zahneingriff steht, kann das Sonnenrad 5 auch gleichmäßig geschmiert und gekühlt werden. Die Verzahnungsfläche des zweiten Antriebsrades 6b, die sich an der Außendurchmesserseite in Bezug auf das erste Antriebsrad 6a befindet, wird ebenfalls gleichmäßig und effizient geschmiert und gekühlt.
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Es ist hierbei zu beachten, dass in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel die Seite der hinteren Seitenplatte 9b des Trägers 9 die stromaufwärtige Seite der Strömungsrichtung des Öls ist. Jedoch können die in Zahneingriff stehenden Zähne 6a 1, 6b 1 des ersten und zweiten Antriebsrades 6a, 6b in der entgegengesetzten Richtung so geneigt sein, dass die Seite der vorderen Seitenplatte 9a die stromaufwärtige Seite in der Strömungsrichtung des Öls ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf Gangwechselmechanismen der Automatikgetriebe der FR-Art anwendbar, sondern auch auf Gangwechselmechanismen der Automatikgetriebe der FF-Art, auf kontinuierlich variable Getriebe und auf Hybridantriebsvorrichtungen. Es ist hierbei zu beachten, dass in der hierbei erfolgten Anwendung der Ausdruck „Gangwechselmechanismus” ein Konzept repräsentiert, das auch Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismen der kontinuierlich variablen Getriebe und Kraftaufteilmechanismen der Hybridantriebsvorrichtungen umfasst.
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Es sollte außerdem verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung auf Planetengetriebe der Einzelantriebsradart anstelle von Planetengetrieben der Doppelantriebsradart angewendet werden kann, und außerdem vorzugsweise die vorliegende Erfindung auf Planetengetriebe der Ravigneauxart und auf Planetengetriebe der Simpsonart angewendet wird.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Der Schmieraufbau (Schmierstruktur) des Gangwechselmechanismus der vorliegenden Erfindung wird für Gangwechselmechanismen von Automatikgetrieben, Hybridantriebsvorrichtungen und dergleichen angewendet, die in Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und dergleichen montiert sind, und es wird besonders bevorzugt, wenn diese zum Schmieren von Planetengetrieben derartiger Gangwechselmechanismen angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 3
- Eingangswelle
- 3a
- Flanschabschnitt
- 5
- Sonnenrad
- 6a
- erstes Antriebsrad (Antriebszahnrad)
- 6b
- zweites Antriebsrad (Antriebszahnrad)
- 6a1
- in Zahneingriff stehender Zahn
- 6b1
- in Zahneingriff stehender Zahn
- 6a2
- Verzahnungsfläche
- 6b2
- Verzahnungsfläche
- 7
- Hohlrad
- 9
- Träger
- 9a
- Seitenplatte der Befestigungsseite (vordere Seitenplatte)
- 9b
- Seitenplatte der anderen Seite (hintere Seitenplatte)
- 9c
- Brücke
- 9d
- Buchsenabschnitt
- 10
- Antriebsradwelle
- 11
- Antriebsradwelle
- 12
- Hülsenelement
- 14
- Nabenabschnitt
- 15
- Stützelement
- 16
- innere Reibungsplatten
- 17
- äußere Reibungsplatten
- X
- Mitte der Antriebsradwelle
- Y
- Mitte der Antriebsradwelle
- 20
- Kupplungstrommel
- 20a
- Flanschabschnitt
- 20b
- Trommelabschnitt
- 21
- Hydraulikservo
- 22
- Kolbenelement
- 23
- Aufhebeplatte
- 23a
- Basis
- 24
- Buchsenabschnitt
- 25
- Rückstellfeder
- 26
- Ölkammer
- 27
- Aufhebeölkammer
- 28
- Sprengring
- 29a
- Dichtring
- 29b
- Dichtring
- 29c
- Dichtring
- 29d
- Dichtring
- 30
- Nadellager
- 31
- Nadellager
- 40
- Ölaufnehmer (Ölempfänger)
- 41
- Sammelabschnitt
- 42
- Führungsabschnitt
- 42a
- Öffnung
- 42b
- Öffnung
- 42c
- Öffnung
- 43
- Durchgangslöcher
- 45
- Vertiefungen
- 46
- Nuten
- 50
- Loch
- C-3
- dritte Kupplung
- C-4
- vierte Kupplung
- B
- Drehrichtung des ersten Antriebsrads
- C
- Drehrichtung des zweiten Antriebsrads
- DP
- Planetengetriebe
- a1
- Ölkanal
- a2
- Ölkanal
- b1
- Ölkanal
- b2
- Ölkanal
- b3
- Ölkanal
- b4
- Ölkanal
- b5
- Ölkanal
- c1
- Ölkanal
- c2
- Ölkanal
- c3
- Ölkanal
- c4
- Ölkanal
- d1
- Ölkanal
- d2
- Ölkanal
- d3
- Ölkanal
- d4
- Ölkanal
- d5
- Ölkanal
