DE112014000353B4

DE112014000353B4 - Automatikgetriebe mit Kupplung

Info

Publication number: DE112014000353B4
Application number: DE112014000353.0T
Authority: DE
Inventors: Nobutada Sugiura
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: CN104937312A; JP2014167308A; US20150354700A1; JP6060732B2; CN104937312B; DE112014000353T5; WO2014132980A1; US10024429B2

Abstract

Automatikgetriebe (1) mit einer Kupplung (C-2), die eine Drehübertragungskopplung eines ersten Drehelements (32) und eines zweiten Drehelements (41) herstellen kann, indem ein Einrückdruck (P) an eine Hydrauliköl-Einrückkammer (36) geliefert wird, die an einer Außenumfangsseite einer Zentralwelle (7) vorgesehen ist, um ein Kolbenelement (32), das das erste Drehelement (32) bildet, zu einer Axialseite hin zu drücken und zu bewegen, und die Drehübertragungskopplung der beiden Drehelemente (32, 41) mittels eines zur Gegenseite wirkenden Druckausübungsmechanismus (33, 37) lösen kann, der das Kolbenelement (32) zur anderen Axialseite hin drückt und antreibt, wobeidie Kupplung (C-2) ein Zylinderelement (31) aufweist, welches zumindest eine Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer (36) überdeckt, welches die Hydrauliköl-Einrückkammer (36) zwischen dem Kolbenelement (32) und dem Zylinderelement (31) bildet und welches einen Einrückdruckzuführölkanal (a62) aufweist, der so ausgebildet ist, dass er an der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer (36) durch das Zylinderelement (31) verläuft,ein fixiertes Lagerungselement (60) einen Einrückdruckbereitstellungsölkanal (a60, a61) aufweist, der der Hydrauliköl-Einrückkammer (36) den Einrückdruck (P) durch den Einrückdruckzuführölkanal (a62) bereitstellen kann, und das Zylinderelement (31) drehbar lagert undder Einrückdruck (P) an die Hydrauliköl-Einrückkammer (36) der Kupplung (C-2) von der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer (36) her geliefert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dassdas Kolbenelement (32) in Bezug auf das Zylinderelement (31) in Drehrichtung durch die Kerbverzahnung (31a, 32a) triebschlüssig verbunden ist und in Axialrichtung gleitfähig vorgesehen ist unddas zweite Drehelement (41) und das Zylinderelement (31) über das Kolbenelement (32) triebschlüssig verbunden sind, wenn die Kupplung (C-2) im eingerückten Zustand ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe, das in einem Fahrzeug und dergleichen montiert ist, mit einer Kupplung, die die Drehübertragung zweier Drehelemente herstellen und lösen kann.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
Für ein Automatikgetriebe, insbesondere für ein mehrstufiges Automatikgetriebe, das in einem Fahrzeug und dergleichen eingebaut ist, wird im Allgemeinen eine Mehrscheiben-Nasskupplung verwendet (siehe JP 2008-115915 A ). Die Mehrscheiben-Nasskupplung umfasst zum Beispiel eine hydraulische Servoeinheit, die an einer Außenumfangsseite einer Zentralwelle vorgesehen ist, welche im Zentrum des Automatikgetriebes angeordnet ist. Beim Einrücken einer derartigen Kupplung wird einer Hydraulikölkammer ein Einrückdruck durch einen Ölkanal bereitgestellt, der durch das Innere der Zentralwelle verläuft, und ein Kolben wird in einer Axialrichtung druckbeaufschlagt und angetrieben, um mehrere Reibscheiben mit einem Druck zu beaufschlagen und diese in Eingriff zu bringen, wodurch die Energieübertragung zweier Drehelemente hergestellt wird.
Beim Lösen einer solchen Kupplung wird der der Hydraulikölkammer zugeführte Einrückdruck abgesenkt (der Lösedruck wird vom Ölkanal, der durch das Innere der Zentralwelle verläuft, abgezogen), und der Kolben wird in erster Linie durch eine Beaufschlagungskraft einer Rückstellfeder in Axialrichtung zur entgegengesetzten Seite gedrückt und bewegt. In diesem Fall jedoch entsteht im Hydrauliköl der Hydraulikölkammer ein durch die Zentrifugalkraft verursachter Druck (Zentrifugalöldruck), weil sich die hydraulische Servoeinheit in den meisten Fällen in einem drehenden Zustand befindet, und es ist oftmals schwierig, die Kupplung allein mit der Beaufschlagungskraft der Rückstellfeder zu lösen. Deshalb wird eine Neutralisierungsölkammer bereitgestellt, die dieselbe Druckaufnahmefläche wie die Hydraulikölkammer hat, und die Neutralisierungsölkammer wird mit Öl gefüllt, um den im Kolbenelement erzeugten Zentrifugalöldruck aufzuheben, wodurch die Axialbewegung des Kolbens durch die Rückstellfeder flüssig gestaltet und das Lösen der Kupplung erzielt wird. Die Druckschrift JP 2008-115915 A zeigt weiter, dass die Lebensdauer der Kupplung erhöht wird, indem Abrieb zwischen einem Sicherungsring und einer Sicherungsringnut an einer Kupplungstrommel verhindert wird.
Ein Gattungsgemäßes Automatikgetriebe mit Kupplung wird in der Druckschrift DE 10 2005 038 925 A1 gezeigt. Die Kupplung ist auf der Hauptwelle eines Getriebes untergebracht. Die Hauptwelle ist in einen ersten Hauptwellenabschnitt, der mit einem ersten Elektromotor/Generator und einem ersten Getriebesatz lösbar verbunden ist, und einen zweiten Hauptwellenabschnitt geteilt, der mit einem zweiten Elektromotor/Generator und einem zweiten Getriebesatz verbunden ist. Die Kupplung enthält einen hydraulisch betätigbaren Kolben, der mit dem ersten Hauptwellenabschnitt und dem zweiten Hauptwellenabschnitt koaxial verschiebbar angeordnet ist. Der erste Hauptwellenabschnitt ist durch eine Feder vorgespannt und neben dem Kolben angeordnet. Ein Element des ersten Getriebesatzes steht lösbar in Eingriff mit dem ersten Hauptwellenabschnitt, der über den zweiten Hauptwellenabschnitt mit einem Element des zweiten Getriebesatzes in Eingriff steht. Wenn die Kupplung betätigt wird, wirkt unter Druck gesetztes Fluid auf den Kolben, um den ersten Hauptwellenabschnitt gegen die Federvorspannung zu verschieben, um den ersten Getriebesatz von dem ersten Hauptwellenabschnitt auszurücken und folglich den ersten Getriebesatz von dem zweiten Hauptwellenabschnitt und dem zweiten Getriebesatz zu entkoppeln.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll]
Der Kupplungsaufbau und die Ölkanalstruktur können jedoch kompliziert werden, wenn, wie zuvor beschrieben, eine Neutralisierungsölkammer in der hydraulischen Servoeinheit der Kupplung vorgesehen ist.
Darüber hinaus kann, wenn ein Teil des Gangschaltmechanismus (Planetengetriebe, weitere Kupplungen etc.) auf beiden Axialseiten der Kupplung vorgesehen ist, der Lösedruck zum Beispiel nicht direkt von einem Gehäuse an eine Hydraulikölkammer in einer hydraulischen Servoeinheit der Kupplung geliefert werden, und der von einer Hydrauliksteuervorrichtung an das Gehäuse gelieferte Einrückdruck wird zur Zentralwelle befördert und von der Zentralwelle an die Hydraulikölkammer in der hydraulischen Servoeinheit an der Außenumfangsseite geliefert. Deshalb müssen zwei oder mehr Bereiche abgedichtet werden, darunter zumindest ein Bereich zwischen dem Gehäuse und der Zentralwelle und ein Bereich zwischen der Zentralwelle und der hydraulischen Servoeinheit, wodurch die Anzahl von Dichtringen ansteigt und der Gleitwiderstand zunimmt. Dies verhindert eine Erhöhung des Übertragungswirkungsgrads des Automatikgetriebes.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Automatikgetriebe bereitzustellen, bei dem der Kupplungsaufbau vereinfacht und die Anzahl von Dichtringen reduziert werden kann, um den Übertragungswirkungsgrad zu steigern.
[Mittel zur Lösung des Problems]
Die vorliegende Erfindung stellt ein Automatikgetriebe bereit, mit einer Kupplung, die eine Drehübertragungskopplung zwischen zwei Drehelementen herstellen kann, indem ein Einrückdruck an eine Hydrauliköl-Einrückkammer angelegt wird, die an einer Außenumfangsseite einer Zentral- bzw. Mittelwelle vorgesehen ist, um ein Kolbenelement zu einer Axialseite zu drücken und zu bewegen, und die Drehübertragung der beiden Drehelemente mit einem zur Gegenseite wirkenden Druckausübungsmechanismus löst, der das Kolbenelement zur anderen Axialseite drückt und antreibt, wobei
die Kupplung ein Zylinderelement aufweist, das zumindest eine Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer überdeckt, die Hydrauliköl-Einrückkammer zwischen dem Kolbenelement und dem Zylinderelement bildet und einen Einrückdruckzuführölkanal aufweist, der so ausgebildet ist, dass er an der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer durch das Zylinderelement verläuft,
ein Einrückdruckbereitstellungsölkanal vorgesehen ist, der der Hydrauliköl-Einrückkammer den Einrückdruck durch den Einrückdruckzuführölkanal bereitstellen kann, und
der Einrückdruck an die Hydrauliköl-Einrückkammer der Kupplung von der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer her angelegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass
das Kolbenelement in Bezug auf das Zylinderelement in Drehrichtung durch die Kerbverzahnung triebschlüssig verbunden ist und in Axialrichtung gleitfähig vorgesehen ist und
das zweite Drehelement und das Zylinderelement über das Kolbenelement triebschlüssig verbunden sind, wenn die Kupplung im eingerückten Zustand ist.
Der Einrückdruck kann somit ausgehend von der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer zur Hydrauliköl-Einrückkammer der Kupplung geliefert werden, so dass zum Beispiel die Neutralisierungsölkammer weggelassen und der Kupplungsaufbau vereinfacht werden kann. Darüber hinaus ist verglichen mit dem Fall, bei dem der Einrückdruck von der Zentralwelle zur Hydrauliköl-Einrückkammer der Kupplung geliefert wird, die Anzahl der Abdichtungsbereiche reduziert und die Anzahl von Dichtringen kann verringert werden, wodurch der Übertragungswirkungsgrad gesteigert wird, da der Einrückdruck von der Außenumfangsseite her direkt vom Einrückdruckbereitstellungsölkanal zur Hydrauliköl-Einrückkammer geliefert werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass
der Einrückdruckbereitstellungsölkanal zumindest einen Teil aufweist, der in einem Gehäuse ausgebildet ist, in dem ein Gangschaltmechanismus untergebracht ist, in welchem eine Eingangsdrehzahl geändert und ausgegeben wird, und
der Einrückdruck zu einem Innenumfang vom Gehäuse zur Außenumfangsseite des Einrückdruckzuführölkanals des Zylinderelements geliefert werden kann.
Somit ist zumindest ein Teil des Einrückdruckbereitstellungsölkanals in dem Gehäuse ausgebildet, in welchem der Gangschaltmechanismus untergebracht ist, wodurch der Einrückdruck in Richtung hin zum Innenumfang des Gehäuses zur Außenumfangsseite des Einrückdruckzuführölkanals des Zylinderelements geliefert werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass sie darüber hinaus umfasst:

ein Mittenlagerungselement, das an dem Gehäuse befestigt ist, in dem der Gangschaltmechanismus aufgenommen ist, und das ein Abtriebszahnrad drehbar lagert, das eine Drehung des Gangschaltmechanismus an einer Außenumfangsseite der Kupplung ausgibt; wobei
ein Teil des Einrückdruckbereitstellungsölkanals innerhalb des Mittenlagerungselements ausgebildet ist, und
der Einrückdruck in Richtung hin zum Innenumfang des Gehäuses zur Außenumfangsseite des Einrückdruckzuführölkanals des Zylinderelements durch den Einrückdruckbereitstellungsölkanal des Mittenlagerungselements geliefert werden kann.

Der Einrückdruck kann somit in Richtung Innenumfang des Gehäuses zur Außenumfangsseite des Einrückdruckzuführölkanals des Zylinderelements durch den Einrückdruckbereitstellungsölkanal des Mittenlagerungselements geliefert werden. Darüber hinaus kann die Anzahl der Dichtungsbereiche auf einen Dichtungsbereich reduziert werden, der sich zwischen dem Mittenlagerungselement und der Kupplung befindet, da der Einrückdruckbereitstellungsölkanal im Mittenlagerungselement gebildet ist, wodurch die Anzahl von Dichtringen reduziert und der Übertragungswirkungsgrad gesteigert werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der zur Gegenseite wirkende Druckausübungsmechanismus eine Rückstellfeder ist, die das Kolbenelement zur anderen Axialseite drückt und bewegt.
Folglich können die Neutralisierungsölkammer und die Hydrauliköl-Lösekammer weggelassen werden, da der zur Gegenseite wirkende Druckausübungsmechanismus mit einer Rückstellfeder ausgestaltet werden kann, die das Kolbenelement zur anderen Axialseite drückt und bewegt, und der Kupplungsaufbau kann vereinfacht werden.
Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass
der zur Gegenseite wirkende Druckausübungsmechanismus eine Hydrauliköl-Lösekammer ist, die das Kolbenelement zur anderen Axialseite drückt und bewegt, wenn ein Lösedruck zugeführt wird,
das Zylinderelement einen Lösedruckzuführölkanal aufweist, der so ausgebildet ist, dass er an einer Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Lösekammerdurch das Zylinderelement verläuft, und
ein Lösedruckbereitstellungsölkanal vorgesehen ist, der der Hydrauliköl-Lösekammer den Lösedruck über den Lösedruckzuführölkanal bereitstellen kann.
Der zur Gegenseite wirkende Druckausübungsmechanismus ist somit mit der Hydrauliköl-Lösekammer realisiert, die das Kolbenelement zur anderen Axialseite drückt und bewegt, wenn der Lösedruck zugeführt wird, wodurch die Neutralisierungsölkammer und die Rückstellfeder weggelassen werden können und der Kupplungsaufbau vereinfacht werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Gangschaltmechanismus, in dem die Eingangsdrehzahl geändert und ausgegeben wird, auf einer Axialseite und der anderen Axialseite der Kupplung vorgesehen ist.
Somit ist ein Teil des Gangschaltmechanismus auf einer Axialseite und der anderen Axialseite der Kupplung angeordnet, so dass, wenn der Einrückdruck von der Innenumfangsseite her der Hydrauliköl-Einrückkammer bereitgestellt wird, der Einrückdruck zum Beispiel nicht direkt vom Gehäuse bereitgestellt werden kann und durch die Zentralwelle zugeführt wird, womit mindestens zwei Bereiche abgedichtet werden müssen, die sich zwischen dem Gehäuse und der Zentralwelle und zwischen der Zentralwelle und der Kupplung befinden. Die Anzahl der Abdichtungsbereiche kann jedoch auf einen Abdichtungsbereich reduziert werden, der zwischen dem Einrückdruckbereitstellungsölkanal und der Kupplung liegt, indem der Einrückdruck von der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer her zugeführt wird, und die Anzahl von Dichtringen kann reduziert werden, wodurch sich der Übertragungswirkungsgrad erhöht.
Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine Eingriffskupplung ist, die in Eingriff ist, wenn eine jeweils an den beiden Drehelementen ausgebildete Verzahnung eingerückt ist.
Da es sich bei der Kupplung um eine Eingriffskupplung handelt, die in Eingriff ist, wenn die an den beiden Drehelementen ausgebildeten Zähne eingerückt sind, kann der Außendurchmesser der Hydrauliköl-Einrückkammer reduziert werden, der Durchmesser des am Außenumfang des Zylinderelements angeordneten Dichtrings kann verkleinert werden, der Gleitwiderstand kann reduziert und der Übertragungswirkungsgrad gesteigert werden.
Die vorstehend in Klammern angegebenen Bezugszahlen werden nur verwendet, um einen Bezug zu den Zeichnungen herzustellen und beim Verständnis der Erfindung unterstützend zu wirken, und üben keinerlei Einfluss auf die in den Ansprüchen beschriebene Struktur aus.
Figurenliste

1 ist eine Linienzeichnung, die ein Automatikgetriebe zeigt, an welchem die vorliegende Erfindung zur Anwendung kommen kann.
2 ist eine Eingriffstabelle des Automatikgetriebes.
3 ist eine teilweise aufgebrochene Querschnittsansicht, die eine Kupplung C-2 nach einer ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist eine teilweise aufgebrochene Querschnittsansicht, die eine Kupplung C-2 nach einer zweiten Ausführungsform zeigt.

ARTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
<Erste Ausführungsform>
Eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Bei einem Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Automatikgetriebe, das vorzugsweise in einem Fahrzeug wie z. B. einem Fahrzeug mit vorne liegendem Motor und Vorderradantrieb (FF-Fahrzeug) montiert ist. Die seitliche Richtung in 1 entspricht der seitlichen Richtung (oder der entgegengesetzten seitlichen Richtung) in dem Zustand, in dem das Automatikgetriebe dann tatsächlich im Fahrzeug eingebaut ist. Der einfacheren Beschreibung halber wird die rechte Seite in der Figur, bei der es sich um die Seite einer Antriebsquelle wie zum Beispiel eines Motors handelt, als „Vorderseite“ bezeichnet, und die linke Seite in der Figur wird als „Rückseite“ bezeichnet.
Zunächst wird der schematische Aufbau eines Automatikgetriebes 1, auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, mit Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, weist das Automatikgetriebe 1, das vorzugsweise z. B. in FF-Fahrzeugen verwendet wird, z. B. einen Drehmomentwandler 2 mit einer Sperrkupplung 2a an der Vorderseite, und einen Gangschaltmechanismus 3, einen Vorgelegewellenabschnitt 4 und einen Differentialabschnitt 5 an der Rückseite auf.
Der Drehmomentwandler 2 ist zum Beispiel an einer Achse um eine Eingangswelle 7 des Gangschaltmechanismus 3 angeordnet, der koaxial zu einer Abtriebswelle 10 eines Motors (nicht gezeigt) ist. Der Gangschaltmechanismus 3 ist an einer Achse um eine Zentralwelle herum angeordnet, die koaxial zur Eingangswelle 7 ist. Der Vorgelegewellenabschnitt 4 ist an einer Vorgelegewelle 12 angeordnet, die an einer zur Eingangswelle 7 parallelen Achse vorgesehen ist, und der Differentialabschnitt 5 ist so angeordnet, dass er eine rechte und eine linke Antriebswelle 15, 15 auf einer zur Vorgelegewelle 12 parallelen Achse aufweist.
Die Linienzeichnung von 1 zeigt das Automatikgetriebe 1 in einer planaren abgewickelten Ansicht, und die Eingangswelle 7, die Vorgelegewelle 12 und die rechte und linke Antriebswelle 15, 15 befinden sich bei Betrachtung von der Seite in einer dreieckigen Positionsbeziehung.
Der Gangschaltmechanismus 3 weist die Eingangswelle 7 auf, auf die über den Drehmomentwandler 2 die Drehung vom Motor übertragen wird. Der Gangschaltmechanismus 3 ist in einem Gehäuse 6 untergebracht und umfasst ein erstes Planetengetriebe SP1 und ein zweites Planetengetriebe DP an der Eingangswelle 7, und weist darüber hinaus ein drittes Planetengetriebe SP2 an der Rückseite auf.
Das erste Planetengetriebe SP1 ist ein sogenanntes Einzelritzel-Planetengetriebe, das ein erstes Sonnenrad S1, einen ersten Träger CR1 und einen ersten Zahnkranz R1 umfasst, und das auf dem ersten Träger CR1 ein Ritzelzahnrad P1 aufweist, das mit dem ersten Sonnenrad S1 und dem ersten Zahnkranz R1 kämmt.
Das zweite Planetengetriebe DP ist ein sogenanntes Doppelritzel-Planetengetriebe, das ein zweites Sonnenrad S2, einen zweiten Träger CR2 und einen zweiten Zahnkranz R2 umfasst, und das auf dem zweiten Träger CR2 ein Ritzelzahnrad P2 aufweist, das mit dem zweiten Sonnenrad S2 kämmt, und ein Ritzelzahnrad P3, das mit dem zweiten Zahnkranz R2 kämmt, so dass die Ritzelzahnräder P2, P3 miteinander kämmen.
Das dritte Planetengetriebe SP2 ist ein sogenanntes Einzelritzel-Planetengetriebe, das ein drittes Sonnenrad S3, einen dritten Träger CR3 und einen dritten Zahnkranz R3 umfasst, und das auf dem dritten Träger CR3 ein Ritzelzahnrad P4 aufweist, das mit dem dritten Sonnenrad S3 und dem dritten Zahnkranz R3 kämmt.
Das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebes DP ist triebschlüssig mit der Eingangswelle 7 verbunden. Der zweite Träger CR2 des zweiten Planetengetriebes DP ist so ausgelegt, dass er über die vierte Kupplung C-4 mit dem ersten Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebes SP1 und über eine fünfte Kupplung C-5 mit dem dritten Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebes SP2 triebschlüssig verbunden werden kann. Der zweite Zahnkranz R2 des zweiten Planetengetriebes DP ist so ausgelegt, dass er über eine dritte Kupplung C-3 mit dem ersten Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebes SP1 und mit dem dritten Zahnkranz R3 des dritten Planetengetriebes SP2 triebschlüssig verbunden werden kann.
Das dritte Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebes SP2 kann wie vorstehend beschrieben über die fünfte Kupplung C-5 mit dem zweiten Träger CR2 des zweiten Planetengetriebes DP triebschlüssig verbunden werden, und kann über eine zweite Bremse B-2 in Bezug auf das Gehäuse fixiert (verriegelt) werden. Darüber hinaus ist, wie vorstehend beschrieben, der dritte Zahnkranz R3 des dritten Planetengetriebes SP2 triebschlüssig mit dem zweiten Zahnkranz R2 des zweiten Planetengetriebes DP verbunden. Der dritte Träger C3 des dritten Planetengetriebes SP2 ist dazu ausgelegt, über eine erste Bremse B-1 in Bezug auf das Gehäuse 6 fixiert (verriegelt) zu werden, und ist dazu ausgelegt, über eine zweite Kupplung C-2, bei der es sich um eine Klauenkupplung handelt, mit dem ersten Träger CR1 des ersten Planetengetriebes SP1 triebschlüssig verbunden werden zu können.
Der erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebes SP1 kann, wie vorstehend beschrieben, über die vierte Kupplung C-4 triebschlüssig mit dem zweiten Träger CR2 des zweiten Planetengetriebes DP verbunden werden, und kann über die dritte Kupplung C-3 triebschlüssig mit dem zweiten Zahnkranz R2 des zweiten Planetengetriebes DP verbunden werden. Der erste Träger CR1 des ersten Planetengetriebes SP1 ist so ausgelegt, dass er wie vorstehend beschrieben über die erste Bremse B-1 bezüglich des Gehäuses 6 fixiert (verriegelt) werden kann, und auch so ausgelegt, dass er über die zweite Kupplung C-2 triebschlüssig mit dem dritten Träger CR3 des dritten Planetengetriebes SP2 und über die erste Kupplung C-1 triebschlüssig mit der Eingangswelle 7 verbunden werden kann. Der erste Zahnkranz R1 des ersten Planetengetriebes SP1 ist triebschlüssig mit einem Vorgelegerad (Abtriebszahnrad) 8 verbunden.
Ein angetriebenes Vorgelegerad 11, welches an der Vorgelegewelle 12 des Vorgelegewellenabschnitts 4 befestigt ist, kämmt mit dem Vorgelegerad 8, und ein Zahnrad 14 des Differentialabschnitts 5 kämmt über ein an der Außenumfangsfläche ausgebildetes Abtriebszahnrad 12a mit der Vorgelegewelle 12. Das Zahnrad 14 ist am Differentialzahnrad 13 befestigt und ist über das Differentialgetriebe 13 mit der rechten und linken Antriebswelle 15, 15 verbunden.
Die erste Kupplung C-1, die dritte bis fünfte Kupplung C-3 bis C-5, die erste Bremse B-1 und die zweite Bremse B-2 sind in der folgenden Ausführungsform Mehrscheiben-Nasskupplungen bzw. Mehrscheiben-Nassbremsen, sind aber nicht hierauf beschränkt und können von beliebiger Bauform sein, wie z.B. eine Einscheiben-Trockenkupplung oder -Trockenbremse, eine Bandbremse, eine Klauenkupplung und dergleichen, solange die Drehzahl vom Gangschaltmechanismus 3 geändert werden kann und die Drehmomentkapazität ausreichend ist.
Das Automatikgetriebe 1 mit der obigen Ausführung erzielt einen ersten (1.) bis elften (11.) Vorwärtsgang und einen Rückwärtsgang (Rückw.) durch den Eingriff bzw. das Lösen der ersten bis fünften Kupplung C-1 bis C-5 und der ersten und zweiten Bremse B-1, B-2, die in der Linienzeichnung von 1 gezeigt sind, und zwar entsprechend den in einer Eingriffstabelle von 2 gezeigten Kombinationen.
Ein Aufbau der zweiten Kupplung C-2, bei der es sich um einen Hauptteil der vorliegenden Erfindung handelt, wird nun gemäß 3 beschrieben. Wie in 3A gezeigt ist, ist ein Mittenlagerungselement 60 am Gehäuse 6 zur Unterbringung des Gangschaltmechanismus 3 über mehrere Schrauben 81 befestigt, um so einstückig mit dem Gehäuse 6 zu sein. Das Mittenlagerungselement 60 ist so ausgelegt, dass es einen in Flanschform ausgebildeten Flanschabschnitt 60a und einen Hülsenabschnitt 60b aufweist, der sich in Hülsenform axial ausgehend von einem Innenumfangsende des Flanschabschnitts erstreckt.
Ein Ölkanal (Teil des Einrückdruckbereitstellungsölkanals) a60 ist radial in den Flanschabschnitt 60a des Mittenlagerungselements 60 eingebohrt, und der Ölkanal a60 ist an einen Hydraulikkreis angeschlossen, der durch einen Ölkanal (Teil des Einrückdruckbereitstellungsölkanals) (nicht gezeigt) des Gehäuses 6 einen Einrückdruck P_C2-ON der zweiten Kupplung C-2 der Hydrauliksteuervorrichtung (nicht gezeigt) bereitstellen kann. Ein Ölkanal a61 ist in Nutform an der Innenumfangsfläche des Hülsenabschnitts 60b so ausgebildet, dass er mit dem Ölkanal a60 in Verbindung steht. Ein Hülsenelement 62 ist an die Innenumfangsfläche des Hülsenabschnitts 60b angesetzt, um in weitem Sinne ein integriertes Mittenlagerungselement 60 zu bilden, bei dem das Hülsenelement 62 die Innenseite des Ölkanals a61 verschließt, so dass der Ölkanal a61 als geschlossener Ölkanal ausgebildet ist. Das Hülsenelement 62 ist mit einer Durchgangsöffnung 62a ausgebildet, und der Ölkanal a61 ist dazu ausgelegt, mit einem Ölkanal a62 des Zylinderelements 31 in Verbindung zu stehen, welches später noch im Einzelnen zu beschreiben ist.
An der Außenumfangsseite des Hülsenabschnitts 60b des Mittenlagerungselements 60 ist ein Schrägkugellager 70 angeordnet, durch welches das Vorgelegerad 8 in axial unbeweglicher Art und Weise drehbar gelagert ist. Das Schrägkugellager 70 ist in Bezug auf den Hülsenabschnitt 60b des Mittenlagerungselements 60 durch eine Mutter 71 in seiner Position fixiert.
An der zum Flanschabschnitt 60a des Mittenlagerungselements 60 entgegengesetzten axialen Seite ist das vom Schrägkugellager 70 gelagerte Vorgelegerad 8 mit einem ringförmigen Lagerungsabschnitt 8a ausgebildet. Ein Kopplungselement 21 ist über eine Kerbverzahnung in Eingriff und durch einen Sicherungsring 23 an der Außenumfangsseite des ringförmigen Lagerungsabschnitts 8a auch lagefixiert. Darüber hinaus ist der vorstehend beschriebene erste Zahnkranz R1 über eine Kerbverzahnung in Eingriff und durch einen Sicherungsring 22 an der Außenumfangsseite des Kopplungselements 21 auch in seiner Position in Axialrichtung fixiert. Deshalb ist der erste Zahnkranz R1 in Bezug auf die Drehrichtung und die Axialrichtung über das Kopplungselement 21 mit dem Vorgelegerad 8 gekoppelt.
Der erste Zahnkranz R1 kämmt mit dem Ritzelzahnrad P1, welches mit dem ersten Sonnenrad S1 kämmt, und das Ritzelzahnrad P1 ist über eine Ritzelwelle PS1 des ersten Trägers CR1 drehbar gelagert. Der erste Träger CR1 lagert die Ritzelwelle PS1 mit ihren Seitenscheiben an beiden Seiten, und eine der Seitenscheiben CR1a ist einstückig an ein Zylinderelement 31 gekoppelt, das eine hydraulische Servoeinheit 30₁ der zweiten Kupplung C-2 an einem Abschnitt an der Innenumfangsseite ausbildet.
Die hydraulische Servoeinheit 30₁der zweiten Kupplung C-2 ist drehbar an der Außenumfangsseite der Zentralwelle wie zum Beispiel der Eingangswelle 7 und dergleichen (in 3 nicht gezeigt) angeordnet, und wird im Groben durch das Zylinderelement 31, ein Kolbenelement (Drehelement) 32, eine Rückstellscheibe 34 und eine Rückstellfeder (einen zur Gegenseite wirkenden Druckausübungsmechanismus) 33 gebildet. Zwischen dem Zylinderelement 31 und dem Kolbenelement 32 ist eine mit Dichtringen c1, c2 abgedichtete Hydrauliköl-Einrückkammer 36 gebildet.
Das Zylinderelement 31 erstreckt sich einstückig in der Axialrichtung ausgehend von der Innenumfangsseite der Seitenscheibe CR1a des ersten Trägers CR1, wie vorstehend beschrieben, und dessen Außenumfangsfläche ist über eine Buchse b1 und das Hülsenelement 62 vom Hülsenabschnitt 60b des Mittenlagerungselements 60 drehbar gelagert. Eine axiale Endseite (Nahbereich der Hydrauliköl-Einrückkammer 36) an der Innenumfangsfläche des Zylinderelements 31 ist in gleitfähiger Art und Weise axial in engem Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Kolbenelements 32, und ist so ausgebildet, dass sie die zwischen dem Zylinderelement 31 und dem Kolbenelement 32 gebildete Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 umhüllt. Ein Ölkanal (Einrückdruckzuführölkanal) a62, bei dem es sich um eine in Radialrichtung gewandte Ölbohrung handelt, ist so ausgebildet, dass er sich durch das Zylinderelement 31 erstreckt, um die Hydrauliköl-Einrückkammer 36 durch die vorstehend beschriebene Durchgangsöffnung 62a mit dem Ölkanal a61 in Verbindung zu setzen. Das heißt, dass der Einrückdruck in Richtung Innenumfang des Gehäuses 6 zur Außenumfangsseite des Ölkanals a62 des Zylinderelements 31 durch die Ölkanäle a60, a61 des Mittenlagerungselements 60 geliefert werden kann.
Zwei Dichtringe d1, d2 dichten zwischen dem Ölkanal a62 und der Durchgangsöffnung 62a des Hülsenelements 62 ab. Bei dem Ölkanal a62 handelt es sich in der vorliegenden Ausführungsform einfach um eine Ölbohrung, die so ausgebildet ist, dass sie geradlinig durch das Zylinderelement 31 verläuft, er kann aber auch ein Ölkanal beliebiger Form sein, solange der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 der Einrückdruck von der Außenumfangsseite zur Innenumfangsseite zugeführt werden kann.
Eine Kerbverzahnung 31a ist an der anderen axialen Endseite (linke Seite in der Figur) an der Innenumfangsfläche des Zylinderelements 31 ausgebildet und steht mit einer im Kolbenelement 32 ausgebildeten Kerbverzahnung 32a so in Kerbverzahnungseingriff, dass sie in Axialrichtung bewegbar und in Drehrichtung triebschlüssig verbunden ist. Das heißt, dass das Kolbenelement 32 in Bezug auf das Zylinderelement 31 in Drehrichtung triebschlüssig verbunden ist und in Axialrichtung gleitfähig vorgesehen ist.
Des Weiteren ist die Rückstellscheibe 34 in der Axialrichtung über einen Sicherungsring 35 am Ende der anderen axialen Endseite (linke Seite in der Figur) an der Innenumfangsfläche des Zylinderelements 31 in ihrer Position bestimmt. Die Rückstellfeder 33 ist zwischen der Rückstellscheibe 34 und dem Kolbenelement 32 in einem zusammengezogenen Zustand vorgesehen, das heißt, dass die Rückstellfeder 33 das Kolbenelement 32 in Richtung zur Hydrauliköl-Einrückkammer 36 drückt.
Am distalen Endabschnitt der anderen axialen Endseite des Kolbenelements 32 ist eine Verzahnung 32C ausgebildet, welche die Klauenkupplung (Eingriffskupplung) ausbildet. Die Verzahnung 32C des Kolbenelements 32 ist dazu ausgelegt, mit einer Verzahnung 41C kämmen zu können, die am Innenumfangsende eines Übertragungselements (Drehelements) 41 ausgebildet ist, welches mit dem dritten Träger CR3 triebschlüssig verbunden ist (siehe 1).
Gemäß 3 wird nun der Löse-/Einrückvorgang der zweiten Kupplung C-2 beschrieben, bei der es sich um die Klauenkupplung handelt. Wenn beispielsweise eine Steuereinheit (nicht gezeigt) einen Gangwechsel beruhend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Gaspedal-Betätigungsbetrag bestimmt und beruhend auf der Eingriffstabelle von 2 das Lösen der zweiten Kupplung C-2 bestimmt, wird von der durch die Steuereinheit elektronisch gesteuerten Hydrauliksteuervorrichtung (nicht gezeigt) ein Einrückdruck P_C2-ONnicht ausgegeben, und der Hydraulikdruck wird nicht an die Hydrauliköl-Einrückkammer 36 geliefert. Dann wird, wie in 3A gezeigt, das Kolbenelement 32 zur rechten Seite in der Figur (die andere Axialseite) durch die Beaufschlagungskraft der Rückstellfeder 33 gedrückt, so dass die Verzahnung 32C des Kolbenelements 32 und die Verzahnung 41C des Übertragungselements 41 getrennt sind (der Kämmeingriff ist gelöst), und deren Drehübertragung ist unterbrochen, das heißt, dass die zweite Kupplung C-2 im gelösten Zustand ist.
Wenn beruhend auf der von der Steuereinheit (nicht gezeigt) bestimmte Gangwechsel das Eingreifen der zweiten Kupplung C-2 bestimmt wird, wird von der durch die Steuereinheit elektronisch gesteuerten Hydrauliksteuervorrichtung (nicht gezeigt) der Einrückdruck P_C2-ONausgegeben und der Einrückdruck P_C2-ONwird durch die Ölkanäle a60, a61 des Mittenlagerungselements 60 und den Ölkanal a62 des Zylinderelements 31 an die Hydrauliköl-Einrückkammer 36 geliefert. Dann wird, wie in 3B gezeigt, das Kolbenelement 32 gegen die Beaufschlagungskraft der Rückstellfeder 33 zur linken Seite in der Figur (eine Axialseite) gedrückt und angetrieben, so dass die Verzahnung 32C des Kolbenelements 32 und die Verzahnung 41C des Übertragungselements 41 miteinander kämmen und deren Drehübertragung hergestellt ist, d.h. die zweite Kupplung C-2 ist im eingerückten Zustand. Somit drehen sich das Kolbenelement 32 und das Übertragungselement 41, bei denen es sich um die zwei Drehelemente handelt, in einem Stück, d.h. der erste Träger CR1 und der dritte Träger CR3 (siehe 1) sind über das Zylinderelement 31 in triebschlüssig gekoppeltem Zustand.
Wenn danach von der Steuereinheit (nicht gezeigt) wieder das Lösen der zweiten Kupplung C-2 bestimmt wird, gibt die von der Steuereinheit elektronisch gesteuerte Hydrauliksteuervorrichtung (nicht gezeigt) den Einrückdruck P_C2-ONnicht aus, und der Hydraulikdruck in Bezug auf die Hydrauliköl-Einrückkammer 36 wird nicht bereitgestellt. Dann wird, wie in 3A gezeigt ist, das Kolbenelement 32 durch die Beaufschlagungskraft der Rückstellfeder 33 zur rechten Seite in der Figur (die andere Axialseite) gedrückt. In diesem Fall wird zum Beispiel der Zentrifugalöldruck in der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 erzeugt, wenn sich die hydraulische Servoeinheit 30₁ der zweiten Kupplung C-2 im drehenden Zustand befindet. Durch die Beaufschlagungskraft der Rückstellfeder 33 kehrt das Kolbenelement 32 zur rechten Seite in der Figur zurück, selbst wenn die Neutralisierungsölkammer nicht vorgesehen ist, weil der Hydraulikdruck der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 beruhend auf dem Zentrifugalöldruck aus dem Ölkanal a62 an der Außenumfangsseite zu den Ölkanälen a61, a60 entweicht. Die Verzahnung 32C des Kolbenelements 32 und die Verzahnung 41C des Übertragungselements 41 werden folglich gelöst (der Kämmeingriff wird aufgehoben), und die zweite Kupplung C-2 befindet sich im gelösten Zustand.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem vorliegenden Automatikgetriebe 1 der Einrückdruck P_C2-ONausgehend von der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 zur Hydrauliköl-Einrückkammer 36 der zweiten Kupplung C-2 geliefert werden, wodurch die Neutralisierungsölkammer entfallen und der Kupplungsaufbau vereinfacht werden kann. Des Weiteren kann verglichen mit dem Fall, bei dem der Einrückdruck P_C2-ONvon der Zentralwelle (z. B. der Eingangswelle 7) an die Hydrauliköl-Einrückkammer 36 der zweiten Kupplung C-2 geliefert wird, die Anzahl der Abdichtungsbereiche auf einen Abdichtungsbereich reduziert werden, der sich zwischen dem Mittenlagerungselement 60 (insbesondere dem Hülsenelement 62) und dem Zylinderelement 31 befindet, indem der Einrückdruck P_C2-ONvon der Außenumfangsseite direkt vom Ölkanal a62 zur Hydrauliköl-Einrückkammer 36 zugeführt wird, und somit kann die Anzahl von Dichtringen reduziert und der Übertragungswirkungsgrad gesteigert werden.
Darüber hinaus kann, da zumindest ein Teil des Ölkanals zum Zuführen des Einrückdrucks im Gehäuse 6 gebildet ist, in welchem der Gangschaltmechanismus 3 untergebracht ist, der Einrückdruck P_C2-ONin Richtung Innenumfang des Gehäuses 6 zur Außenumfangsseite des Ölkanals a62 des Zylinderelements 31 geliefert werden.
Darüber hinaus kann der Einrückdruck P_C2-ONin Richtung Innenumfang des Gehäuses 6 zur Außenumfangsseite des Ölkanals a62 des Zylinderelements 31 durch die Ölkanäle a60, a61 des Mittenlagerungselements 60 bereitgestellt werden. Außerdem kann, da die Ölkanäle a60, a61 im Mittenlagerungselement 60 gebildet sind, die Anzahl der Abdichtungsbereiche auf einen Abdichtungsbereich reduziert werden, der zwischen dem Mittenlagerungselement 60 und der zweiten Kupplung C-2 liegt, wodurch die Anzahl von Dichtringen reduziert und der Übertragungswirkungsgrad gesteigert werden kann.
Durch die Rückstellfeder 33 ist ein Mechanismus zum Drücken und Bewegen des Kolbenelements 32 zur anderen Axialseite, welches die rechte Seite in der 1 ist, gebildet, und somit können die Neutralisierungsölkammer und die Hydrauliköl-Lösekammer 37 (siehe 4) weggelassen werden und der Kupplungsaufbau kann vereinfacht werden.
Da des Weiteren ein Teil des Gangschaltmechanismus an einer Axialseite und der anderen Axialseite der zweiten Kupplung vorgesehen ist (d. h. die zweite Kupplung C-2 ist in Axialrichtung zwischen dem ersten Planetengetriebe SP1 und dem Planetengetriebe DP angeordnet), kann zum Beispiel bei Zuführen des Einrückdrucks P_C2-ONvon der Innenumfangsseite zur Hydrauliköl-Einrückkammer 36 der Einrückdruck P_C2-ONnicht direkt vom Gehäuse 6 zugeführt werden und muss durch die Zentralwelle wie etwa die Eingangswelle 7 bereitgestellt werden. Folglich müssen mindestens zwei Bereiche abgedichtet werden, die sich zwischen dem Gehäuse 6 und der Zentralwelle und zwischen der Zentralwelle und der zweiten Kupplung C-2 befinden. Die Anzahl der Abdichtungsbereiche kann jedoch auf einen Abdichtungsbereich reduziert werden, der zwischen dem Ölkanal a61 und der zweiten Kupplung C-2 liegt, indem der Einrückdruck P_C2-ONvon der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 her zugeführt wird, wodurch die Anzahl von Dichtringen reduziert und der Übertragungswirkungsgrad gesteigert werden kann.
Die zweite Kupplung C-2 ist eine Klauenkupplung, die in Kämmeingriff ist, wenn die Zähne 32C, 41C, die am Kolbenelement 32 bzw. am Übertragungselement 41 ausgebildet sind, bei denen es sich um die beiden Drehelemente handelt, eingerückt sind. Somit kann zum Beispiel im Vergleich mit der Öleinrückkammer der hydraulischen Servoeinheit der Mehrscheibenkupplung der Außendurchmesser der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 verkleinert werden, und der Durchmesser des am Außenumfang des Zylinderelements 31 angeordneten Dichtrings kann reduziert werden, wodurch der Gleitwiderstand vermindert und der Übertragungswirkungsgrad gesteigert werden kann.
<Zweite Ausführungsform>
Gemäß 4 wird nun eine zweite Ausführungsform beschrieben, bei der die erste Ausführungsform teilweise abgeändert ist. In der zweiten Ausführungsform sind der ersten Ausführungsform ähnliche Abschnitte mit denselben Bezugszahlen bezeichnet, und deren Beschreibung entfällt hier.
Eine hydraulische Servoeinheit 30₂ der zweiten Kupplung C-2 des Automatikgetriebes 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist so ausgelegt, dass es eine Hydrauliköl-Lösekammer (einen zur Gegenseite wirkenden Druckausübungsmechanismus) 37, Ölkanäle (Lösedruckbereitstellungsölkanäle) a64, a65 und einen Ölkanal (Lösedruckzuführölkanal) a63 zum Zuführen des Lösedrucks P_C2-OFF zur Hydrauliköl-Lösekammer 37 aufweist, wobei im Vergleich zur ersten Ausführungsform die Rückstellfeder 33 fehlt.
Insbesondere ist, wie in 4A gezeigt, der Ölkanal a64 im Mittenlagerungselement 60 radial an einer Position eingebohrt, die in Umfangsrichtung anders liegt als bei dem Ölkanal 60 im Flanschabschnitt 60a, und der hutförmige Ölkanal a65 ist an einer Position vorgesehen, die in Umfangsrichtung anders liegt als beim Ölkanal a61 im Hülsenabschnitt 60b. Das Hülsenelement 62, das die Innenumfangsfläche des Hülsenabschnitts 60b verschließt, ist mit einer Durchgangsöffnung 62b ausgebildet, die mit dem Ölkanal a65 in Verbindung ist, und das Zylinderelement 31 umfasst den Ölkanal a63, der so ausgebildet ist, dass er durch das Zylinderelement 31 verläuft und über die Durchgangsöffnung 62b mit den Ölkanälen a64, a65 in Verbindung ist.
Ein zwischen das Zylinderelement 31 und das Kolbenelement 32 gesetzte Druckaufnahmeelement 38 ist so angeordnet, dass es über einen Sicherungsring 39 am distalen Endabschnitt des Zylinderelements 31 auf der linken Seite in der Figur in der Axialrichtung in seiner Position fixiert ist. Das Druckaufnahmeelement 38 dichtet einen Raum zwischen dem Zylinderelement 31 und dem Kolbenelement 32 mit den Dichtringen c3, c4 ab, die an der Innenumfangsfläche und Außenumfangsfläche angeordnet sind, um die Hydrauliköl-Lösekammer 37 zu bilden.
In der hydraulischen Servoeinheit 30₂ der wie vorstehend aufgebauten zweiten Kupplung C-2 gemäß der zweiten Ausführungsform wird, wenn zunächst das Lösen der zweiten Kupplung C-2 (siehe 2) auf Grundlage eines durch die Steuereinheit (nicht gezeigt) bestimmten Gangwechsels bestimmt wird, der Einrückdruck P_C2-ONvon der durch die Steuereinheit elektronisch gesteuerten Hydrauliksteuervorrichtung (nicht gezeigt) nicht ausgegeben, und der Lösedruck P_C2-OFF wird ausgegeben, und zwar so, dass er der Hydraulik-Lösekammer 37 durch die Ölkanäle a64, a65 des Mittenlagerungselements 60 und den Ölkanal a63 des Zylinderelements 31 zugeführt wird. Dann wird, wie in 4A gezeigt ist, das Kolbenelement 32 durch den Lösedruck P_C2-OFF der Hydrauliköl-Lösekammer 37 in der Figur zur rechten Seite (die andere Axialseite) gedrückt, so dass die Verzahnung 32C des Kolbenelements 32 und die Verzahnung 41C des Übertragungselements 41 gelöst werden (der Kämmeingriff aufgehoben wird) und die zweite Kupplung C-2 sich im gelösten Zustand befindet.
Wenn von der Steuereinheit (nicht gezeigt) das Einrücken der zweiten Kupplung C-2 auf Grundlage eines Gangwechsels bestimmt wird, wird von der durch die Steuereinheit elektronisch gesteuerten Hydrauliksteuervorrichtung (nicht gezeigt) der Lösedruck P_C2-OFF nicht ausgegeben, und es wird der Einrückdruck P_C2-ONausgegeben, und zwar so, dass er der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 durch die Ölkanäle a60, a61 des Mittenlagerungselements 60 und den Ölkanal a62 des Zylinderelements 31 zugeführt wird. Wenn sich die hydraulische Servoeinheit 30₂ der zweiten Kupplung C-2 zum Beispiel im drehenden Zustand befindet, wird in diesem Fall der Zentrifugalöldruck in der Hydrauliköl-Lösekammer 37 erzeugt. Das Kolbenelement 32 wird in der Figur zur linken Seite hin (eine Axialseite) angetrieben, da der Hydraulikdruck der Hydrauliköl-Lösekammer 37 auf Grundlage des Zentrifugalöldrucks aus dem Ölkanal a63 an der Außenumfangsseite zu den Ölkanälen a65, a64 entweicht. Die Verzahnung 32C des Kolbenelements 32 und die Verzahnung 41C des Übertragungselements 41 kämmen somit miteinander, und die zweite Kupplung C-2 befindet sich im eingerückten Zustand, wie in 4B gezeigt ist.
Wenn danach von der Steuereinheit (nicht gezeigt) wieder das Lösen der zweiten Kupplung C-2 bestimmt wird, wird der Einrückdruck P_C2-ONnicht von der durch die Steuereinheit elektronisch gesteuerten Hydrauliksteuervorrichtung (nicht gezeigt) ausgegeben, und der Lösedruck P_C2-OFF wird ausgegeben, so dass der Hydraulikdruck in Bezug auf die Hydrauliköl-Einrückkammer 36 nicht bereitgestellt wird und der Lösedruck P_C2-OFF zur Hydrauliköl-Lösekammer 37 geliefert wird. Dann wird, wie in 4A gezeigt, das Kolbenelement 32 über den Lösedruck P_C2-OFF der Hydrauliköl-Lösekammer 37 in der Figur zur rechten Seite gedrückt (die andere Axialseite). In diesem Fall wird, wenn sich zum Beispiel die hydraulische Servoeinheit 30₂ der zweiten Kupplung C-2 im rotierenden Zustand befindet, der Zentrifugalöldruck in der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 erzeugt. Das Kolbenelement 32 wird durch den Lösedruck P_C2-OFF der Hydrauliköl-Lösekammer 37 in der Figur zur rechten Seite zurückgestellt, auch wenn die Neutralisierungsölkammer nicht vorgesehen ist, da der Hydraulikdruck der Hydrauliköl-Einrückkammer 36 beruhend auf dem Zentrifugalöldruck aus dem Ölkanal a62 an der Außenumfangsseite zu den Ölkanälen a61, a60 entweicht. Die Verzahnung 32C des Kolbenelements 32 und die Verzahnung 41C des Übertragungselements 41 werden somit gelöst (der Kämmeingriff wird aufgehoben) und die zweite Kupplung C-2 befindet sich im gelösten Zustand.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Automatikgetriebe 1 der zweiten Ausführungsform ist die Hydrauliköl-Lösekammer 37 gebildet, die das Kolbenelement 32 zur rechten Seite (zur anderen Axialseite) in der Figur drückt und bewegt, wenn der Lösedruck P_C2-OFF bereitgestellt wird, so dass die Neutralisierungsölkammer und die Rückstellfeder 33 (siehe 3) entfallen können und der Kupplungsaufbau vereinfacht werden kann.
Andere Auslegungen, Funktionsweisen und Wirkungen der zweiten Ausführungsform sind ähnlich denjenigen der ersten Ausführungsform, weshalb deren Beschreibung weggelassen wird.
Die vorstehend beschriebene erste und zweite Ausführungsform führen aus, dass der Einrückdruck ausgehend von der Außenumfangsseite zur Hydraulikölkammer der Klauenkupplung geliefert werden kann, um die Kupplung einrücken zu lassen, wobei aber ähnliche Wirkungen erzielt werden können, insofern als die Neutralisierungsölkammer weggelassen und der Kupplungsaufbau vereinfacht werden kann, selbst wenn der Einrückdruck zum Beispiel ausgehend von der Außenumfangsseite in Bezug auf die Hydraulikölkammer der hydraulischen Servoeinheit der Mehrscheibenkupplung zugeführt wird. Jedoch wird bei einer hydraulischen Servoeinheit einer Mehrscheibenkupplung der Außendurchmesser der Hydraulikölkammer (Kupplungsglocke) vermutlich groß im Vergleich zu einer Klauenkupplung, womit der Gleitwiderstand um den Betrag ansteigen kann, um den der Durchmesser des Dichtrings erhöht ist. Deshalb sind die Wirkungen der vorliegenden Erfindung bei einer Klauenkupplung deutlicher als bei einer Mehrscheibenkupplung, da der Durchmesser der Hydraulikölkammer der Klauenkupplung klein ausgelegt werden kann.
Überdies ist bei der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform zumindest ein Teil des Einrückdruckbereitstellungsölkanals im Gehäuse 6 ausgebildet und ein anderer Teil ist im Mittenlagerungselement 60 ausgebildet, um den Ölkanal auszubilden, der den Einrückdruck von der Hydrauliksteuervorrichtung in Richtung Innenumfang zum Einrückdruckzuführölkanal a62 liefert. Der Einrückdruck kann z.B. aber auch direkt in Richtung Innenumfang ausgehend vom Einrückdruckbereitstellungsölkanal des Gehäuses 6 zum Einrückdruckzuführölkanal a62 des Zylinderelements 31 geliefert werden, ohne dabei das Mittenlagerungselement 60 als Zwischenmedium zu benutzen.
In der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf einen Gangschaltmechanismus 3 angewendet, der elf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang erzielt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und bei dem Automatikgetriebe kann es sich um ein Getriebe mit einer beliebigen Anzahl von Gängen handeln. Des Weiteren kann es sich bei dem Automatikgetriebe um ein stufenloses Riemengetriebe und ein stufenloses Getriebe in Toroidbauart handeln, und die vorliegende Erfindung kann insbesondere auf jede Bauart eines Getriebes angewendet werden, solange es ein selbst angetriebenes Getriebe mit einer Kupplung mit einer Hydraulikölkammer ist, in der eine durch Drehung verursachte Zentrifugalkraft erzeugt wird.
Bei der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wurde das Automatikgetriebe 1 als Automatikgetriebe beschrieben, welches an einen Verbrennungsmotor angeschlossen ist, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auch bei einem Automatikgetriebe für ein Hybridfahrzeug Anwendung finden, bei dem anstelle des Drehmomentwandlers ein Motorgenerator vorgesehen ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Das Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Fahrzeugen wie zum Beispiel Personenfahrzeugen, Lastkraftwagen und dergleichen verwendet werden und wird geeigneterweise insbesondere dann eingesetzt, wenn eine Vereinfachung des Kupplungsaufbaus und eine Steigerung des Übertragungswirkungsgrads gewünscht sind.
Bezugszeichenliste

1: Automatikgetriebe
3: Gangschaltmechanismus
6: Gehäuse
7: Zentralwelle (Eingangswelle)
8: Abtriebszahnrad (Vorgelegerad)
31: Zylinderelement
32: Drehelement, Kolbenelement
32C: Verzahnung
33: Zur Gegenseite wirkender Druckausübungsmechanismus, Rückstellfeder
36: Hydrauliköl-Einrückkammer
37: Zur Gegenseite wirkender Druckausübungsmechanismus, Hydrauliköl-Lösekammer
41: Drehelement (Übertragungselement)
41C: Verzahnung
60: Mittenlagerungselement
C-2: Kupplung, Eingriffskupplung (Zweite Kupplung C-2, Klauenkupplung)
P_C2-ON: Einrückdruck
PC2-OFF: Lösedruck
a60, a61: Einrückdruckbereitstellungsölkanal (Ölkanal)
a62: Einrückdruckzuführölkanal (Ölkanal)
a63: Lösedruckzuführölkanal (Ölkanal)
a64, a65: Lösedruckbereitstellungsölkanal (Ölkanal)

Claims

Automatikgetriebe (1) mit einer Kupplung (C-2), die eine Drehübertragungskopplung eines ersten Drehelements (32) und eines zweiten Drehelements (41) herstellen kann, indem ein Einrückdruck (P_C2-ON) an eine Hydrauliköl-Einrückkammer (36) geliefert wird, die an einer Außenumfangsseite einer Zentralwelle (7) vorgesehen ist, um ein Kolbenelement (32), das das erste Drehelement (32) bildet, zu einer Axialseite hin zu drücken und zu bewegen, und die Drehübertragungskopplung der beiden Drehelemente (32, 41) mittels eines zur Gegenseite wirkenden Druckausübungsmechanismus (33, 37) lösen kann, der das Kolbenelement (32) zur anderen Axialseite hin drückt und antreibt, wobei die Kupplung (C-2) ein Zylinderelement (31) aufweist, welches zumindest eine Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer (36) überdeckt, welches die Hydrauliköl-Einrückkammer (36) zwischen dem Kolbenelement (32) und dem Zylinderelement (31) bildet und welches einen Einrückdruckzuführölkanal (a62) aufweist, der so ausgebildet ist, dass er an der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer (36) durch das Zylinderelement (31) verläuft, ein fixiertes Lagerungselement (60) einen Einrückdruckbereitstellungsölkanal (a60, a61) aufweist, der der Hydrauliköl-Einrückkammer (36) den Einrückdruck (P_C2-ON) durch den Einrückdruckzuführölkanal (a62) bereitstellen kann, und das Zylinderelement (31) drehbar lagert und der Einrückdruck (P_C2-ON) an die Hydrauliköl-Einrückkammer (36) der Kupplung (C-2) von der Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Einrückkammer (36) her geliefert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (32) in Bezug auf das Zylinderelement (31) in Drehrichtung durch die Kerbverzahnung (31a, 32a) triebschlüssig verbunden ist und in Axialrichtung gleitfähig vorgesehen ist und das zweite Drehelement (41) und das Zylinderelement (31) über das Kolbenelement (32) triebschlüssig verbunden sind, wenn die Kupplung (C-2) im eingerückten Zustand ist.
Automatikgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrückdruckbereitstellungsölkanal (a60, a61) zumindest einen Teil aufweist, der in einem Gehäuse (6) ausgebildet ist, in dem ein Gangschaltmechanismus (3) untergebracht ist, in welchem eine Eingangsdrehzahl geändert und ausgegeben wird, und der Einrückdruck (P_C2-ON) einem Innenumfang vom Gehäuse (6) zur Außenumfangsseite des Einrückdruckzuführölkanals (a62) des Zylinderelements (31) bereitgestellt werden kann.
Automatikgetriebe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: ein Mittenlagerungselement (60), das an dem Gehäuse (6) befestigt ist, in dem der Gangschaltmechanismus (3) aufgenommen ist, und das ein Abtriebszahnrad (8) drehbar lagert, das eine Drehung des Gangschaltmechanismus (3) an einer Außenumfangsseite der Kupplung (C-2) ausgibt; wobei ein Teil des Einrückdruckbereitstellungsölkanals (a60, a61) innerhalb des Mittenlagerungselements (60) ausgebildet ist, und der Einrückdruck (P_C2-ON) in Richtung Innenumfang des Gehäuses (6) zur Außenumfangsseite des Einrückdruckzuführölkanals (a62) des Zylinderelements (31) durch den Einrückdruckbereitstellungsölkanal (a60, a61) des Mittenlagerungselements (60) geliefert werden kann.
Automatikgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Gegenseite wirkende Druckausübungsmechanismus (33) eine Rückstellfeder ist, die das Kolbenelement (32) zur anderen Axialseite drückt und bewegt.
Automatikgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Gegenseite wirkende Druckausübungsmechanismus (37) eine Hydrauliköl-Lösekammer ist, die das Kolbenelement zur anderen Axialseite drückt und bewegt, wenn ein Lösedruck (P_C2-OFF) zugeführt wird, das Zylinderelement (31) einen Lösedruckzuführölkanal (a63) aufweist, der so ausgebildet ist, dass er an einer Außenumfangsseite der Hydrauliköl-Lösekammer (37) durch das Zylinderelement (31) verläuft, und ein Lösedruckbereitstellungsölkanal (a64, a65) vorgesehen ist, der der Hydrauliköl-Lösekammer (37) den Lösedruck (P_C2-OFF) über den Lösedruckzuführölkanal (a63) bereitstellen kann.
Automatikgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Gangschaltmechanismus (3), in dem die Eingangsdrehzahl geändert und ausgegeben wird, auf einer Axialseite und der anderen Axialseite der Kupplung (C-2) vorgesehen ist.
Automatikgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (C-2) eine Eingriffskupplung ist, die in Eingriff ist, wenn eine jeweils an den beiden Drehelementen (32, 41) ausgebildete Verzahnung (32C, 41C) eingerückt ist.