DE19536259A1 - Eingriffsstruktur einer Verbindungshülse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ein­ griffstruktur einer Verbindungshülse, mit der bei einem Automatikgetriebe die Verbindungshülse mit einer Kupp­ lungstrommel drehfest verbunden.

Es gibt Automatikgetriebe, bei denen ein Drehmomentwand­ ler an einen Gangschaltmechanismus angesetzt ist, welcher ein Planetengetriebe umfaßt. Ein solches Automatikge­ triebe wird z. B. in einem Kraftfahrzeug verwendet, um einen Fahrer von einer komplizierten Kupplungsbetätigung zu entlasten.

Ein Gangschaltmechanismus im Beispiel des Automatikge­ triebes eines Kraftfahrzeuges umfaßt Drehelemente wie z. B. Planetengetriebe, eine Kupplung, eine Bremse, eine Hauptwelle sowie Kopplungselemente wie z. B. eine Verbin­ dungshülse zum gegenseitigen Verbinden dieser Drehvor­ richtungen.

Die Verbindungshülse dient zum drehfesten Koppeln zweier oder mehrerer Drehelemente, die sich um eine Hauptwelle drehen. Obwohl ein Fall bekannt ist, bei dem die zwei Drehelemente mit den zugewandten Seiten einer Verbin­ dungshülse in Baueinheit vereinigt sind, ist im Hinblick auf die Bequemlichkeit beim Entwerfen oder beim Zusammen­ fügen eines Mechanismus ein weiterer Fall bekannt, bei dem das Drehelement und die Verbindungshülse mittels einer Eingriffstruktur in Eingriff sind. In letzterem Fall wird das Drehmoment über den Eingriff zwischen diesen in Drehrichtung derselben übertragen, während sie axial verschoben werden können, um sie zu trennen.

Obwohl die Eingriffstruktur auf einen Koppelungsabschnitt zwischen einer Kupplungstrommel und der Verbindungshülse anwendbar ist, wie aus der offengelegten JP 63-256542 A bekannt ist, kann sie auf andere Koppelungsvorrichtungen und Drehelemente als die obenerwähnten Elemente oder auf Koppelungsabschnitte zwischen Drehelementen angewendet werden.

Die Eingriffstruktur der Verbindungshülse am Koppelungs­ abschnitt mit der Kupplungstrommel umfaßt mehrere Aus­ schnitte, die erzeugt werden durch Ausschneiden des Endes des zylindrischen Außenumfangs der Kupplungstrommel in Axialrichtung in gleichen Abständen, und mehrere Vor­ sprünge, die erzeugt werden durch Ausschneiden des Um­ fangsabschnitts der Verbindungshülse in Radialrichtung in gleichen Abständen. Die Verbindungshülse und die Kupp­ lungstrommel überschneiden sich, wobei die Vorsprünge der Verbindungshülse mit den Ausschnitten der Kupplungstrom­ mel in Eingriff sind.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 die Eingriffstruktur der Verbindungshülse beschrieben, die in der obenerwähnten JP 63-246542 A offenbart ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Teilschnittansicht eines Automatikgetriebes und eine Ansicht in Axialrichtung, die die Eingriffstruktur von der linken Seite der Fig. 4 aus gesehen zeigt.

Hierbei sind eine Umkehrkupplungstrommel 31 und eine Verbindungshülse 32 über eine Eingriffstruktur 30 zur Übertragung von Drehmoment miteinander in Eingriff.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das Automatikgetriebe so konstruiert, daß ein Drehmomentwandler 36, der in einem Wandlergehäuse 39A enthalten ist, mit einem Gangschaltme­ chanismus 38, der in einem Getriebegehäuse 39B enthalten ist, kombiniert ist. Das Getriebegehäuse 39B und das Wandlergehäuse 39A sind mittels mehrerer nicht gezeigter Bolzen aneinander befestigt. Der Drehmomentwandler 36 dient zur Übertragung einer Antriebskraft, die von einem nicht gezeigten Motor, der rechts angeordnet ist, an eine Antriebswelle 35 abgegeben wird, auf eine Hauptwelle 33 des Gangschaltmechanismus 38. Eine Ölpumpe 37, die vom Wandlergehäuse 39A im Zentrum desselben unterstützt ist, dient sowohl zum Umwälzen des Öls für den Drehmomentwand­ ler 39 als auch zum Erzeugen von Hochdrucköl, das für die Steuerung des Gangschaltmechanismus 38 erforderlich ist.

Ein nicht gezeigter Hauptabschnitt des Gangschaltmecha­ nismus ist an der linken Seite der auf der linken Seite der Fig. 4 angeordneten Verbindungshülse 32 angeordnet. Der Hauptabschnitt umfaßt mehrere Stufen von Planetenge­ trieben, andere Kupplungen als diejenigen, die in der Figur gezeigt sind, eine Bremse, einen hydraulischen Steuermechanismus, einen Mechanismus zum Übertragen einer Getriebeabtriebsdrehzahl auf eine Abtriebswelle des Gangschaltmechanismus 38, sowie eine Lagervorrichtung für die Hauptwelle 33 etc.

Eine Umkehrkupplungstrommel 31 des Gangschaltmechanismus 38 ist eine zusammengesetzte Innen-Außen-Preßtrommel, die hergestellt wird, indem eine Stahlplatte in eine Ringröh­ renform gezogen wird und ein äußerer Umfang derselben in eine Zylinderform gebracht wird, und die eine Innentrom­ mel 31H enthält, die in ihrem Inneren angebracht ist. An der Seite eines Zugangs der Innentrommel 31H sind Keilnu­ ten zum Halten einer Kupplungsscheibe ausgebildet, wäh­ rend auf einer unteren Seite ein Hydraulikzylinder ausge­ bildet ist. In einem ringförmigen Zwischenraum in der Umkehrkupplungstrommel 31 ist ein Element enthalten, das die Umkehrkupplung und eine Kupplung (Hochkupplung) eines weiteren Satzes bildet. Zwischen der Innentrommel 31H und der Hochkupplung 34 sind dicht angeordnete innere und äußere Kupplungsscheiben, eine Haltescheibe, ein Kolben, eine Feder etc. angeordnet, wobei diese Elemente die Umkehrkupplungstrommel bilden. Ein Zylinderende der Umkehrkupplungstrommel 31 ist über die Eingriffstruktur 30 mit einer Außenkante der Verbindungshülse 32 verbun­ den.

Die Verbindungshülse 32 ist ein scheibenförmiges Element, das durch Ziehen eines Stahlblechs hergestellt wird, und ist so angeordnet, daß sie sich mit einem zylindrischen Außenumfang der Umkehrkupplungstrommel 31 überschneidet. Die Verbindungshülse 32 verbindet die Umkehrkupp­ lungstrommel 31 und das nicht gezeigte Planetengetriebe auf der linken Seite und dreht diese gemeinsam. Bei der Eingriffstruktur 30 sind die am Außenumfang der Verbin­ dungshülse 32 ausgebildeten Vorsprünge 32A mit mehreren Ausschnitten in Eingriff, die am Ende der Umkehrkupp­ lungstrommel 31 in Radialrichtung ausgebildet sind. Zwischen der Umkehrkupplungstrommel 31 und der Verbin­ dungshülse 32 wird durch den Eingriff Drehmoment, d. h. eine Drehkraft um die Hauptwelle übertragen. Im Gegensatz dazu gewährleistet beim Auseinandernehmen/ Zusammenfügen ein Verschieben der Verbindungshülse 32 nach links/rechts längs der Hauptwelle 33 ein schnelles Beseiti­ gen/Herstellen des Eingriffs zwischen der Umkehrkupp­ lungstrommel 31 und der Verbindungshülse 32.

Bei dieser Eingriffstruktur 30, die in Fig. 5 mit einer gestrichelten Linie umrandet ist, umfaßt die Umkehrkupp­ lungstrommel 31 eine Aussparung 33B, die gebildet wird durch Ausschneiden des Zylinderendes des zylindrischen Außenumfangs in gleichen Abständen senkrecht zur Zeich­ nungsebene. Eine Kante des Vorsprungs 31A, der nach der Ausbildung der Aussparung 31B zurückbleibt, liegt an der Kante des Vorsprungs 32A an und überträgt ein Drehmoment. Durch Auseinandernehmen/Zusammenfügen wird der Eingriff­ zustand schnell gelöst/hergestellt, indem die Verbin­ dungshülse 32 in Richtung aus der Zeichenebene heraus/in die Zeichenebene hinein verschoben wird. Hierbei ist zu beachten, daß in Fig. 5 zum Zweck der Darstellung ein Zwischenraum zwischen dem Vorsprung 32A und dem Vorsprung 31A weggelassen ist. Um einen Berührungsstoß zu vermei­ den, werden die Vorsprünge 31A über die gesamte Breite der Ausschnitte 32A mit Spiel.

Die herkömmliche Eingriffstruktur der Verbindungshülse bringt jedoch folgende Schwierigkeiten mit sich.

Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten herkömmlichen Eingriffstruktur wird die Übertragung des Drehmoments zwischen der Verbindungshülse 32 und der Umkehrkupp­ lungstrommel 31 nur im Berührungsabschnitt zwischen den in Fig. 5 gezeigten Vorsprüngen 32A und 31A bewerkstel­ ligt. Genauer wird das Drehmoment übertragen, das erhal­ ten wird, indem eine Gesamtfläche (a) (n), wobei (a) eine Fläche des Berührungsabschnitts (Kraftaufnahmefläche) in einer Eingriffstruktur 30 und (n) die Anzahl der Vor­ sprünge 32A ist, mit dem im Berührungsabschnitt anliegen­ den Druck (p) und mit einem Radius (r) des Berührungsab­ schnitts multipliziert wird. Dementsprechend wird der Druck (p) auf den Berührungsabschnitt erhöht, wenn das über die Verbindungshülse 32 übertragene Drehmoment erhöht wird, wenn eine Drehmomentabgabe des Automatikge­ triebes gesteigert wird oder wenn versucht wird, den Gangschaltmechanismus 38 zu verkleinern, indem der Durch­ messer der Umkehrkupplungstrommel 31 verringert wird.

Genauer weist die Umkehrkupplung ein größeres Unterset­ zungsverhältnis auf, um hier in einen Rückwärtsgang zu arbeiten, in welchem ein großes Drehmoment abgegeben wird, so daß der am Berührungsabschnitt zwischen der Verbindungshülse 32 und der Umkehrkupplungstrommel 31 anliegende Druck (p) ursprünglich beträchtlich größer ist, obwohl die Eingriffstruktur 30 außen angeordnet ist.

Das Erhöhen des Drucks (p) steigert eine Belastung des Berührungsabschnitts in der Eingriffstruktur 30, wodurch die Lebensdauer der Verbindungshülse 32 und der Umkehr­ kupplungstrommel 31 verkürzt wird. Ein weiteres Erhöhen des Drucks (p) verursacht Druckbrüche in den Berührungs­ abschnitten der Eingriffstruktur 30 und bleibende Verfor­ mungen der Vorsprünge 32A und 31A. Deshalb ist es erfor­ derlich, die Gesamtfläche (a) (n) des Berührungsab­ schnitts zu vergrößern, um zu verhindern, daß der Druck (p) ansteigt, wenn das obenerwähnte übertragene Drehmo­ ment vergrößert oder der Gangschaltmechanismus 38 ver­ kleinert werden soll.

Da die Fläche (a) des Berührungsabschnitts einer Ein­ griffstruktur 30 ein Produkt aus der Dicke der Verbin­ dungshülse 32 und der Dicke der Umkehrkupplungstrommel 31 ist, gewährleistet eine Vergrößerung der Verbindungshülse 32 und/oder der Umkehrkupplungstrommel 31 eine Zunahme der Gesamtkraftaufnahmefläche.

Die erhöhte Dicke der Verbindungshülse 32 erfordert jedoch eine Verschiebung der Anordnungen der Drehkompo­ nenten und Kupplungskomponenten des Gangschaltmechanismus 32, die längs der Hauptwelle 33 axial aufgereiht sind, was eine starke Veränderung des herkömmlichen Entwurfs erfordert.

Die erhöhte Dicke erschwert ferner das Pressen der Ver­ bindungshülse 32 und erhöht somit die Kosten für das Pressen. Außerdem ist es erforderlich, daß die Umkehr­ kupplungstrommel axial gestreckt wird, was für die Ver­ kürzung der Gesamtlänge des Automatikgetriebes unvorteil­ haft ist.

Die Erhöhung der Dicke der Umkehrkupplungstrommel 31 verursacht eine Gewichtserhöhung der Umkehrkupplungstrom­ mel 31 und wirkt der Absicht entgegen, das Automatikge­ triebe leichter zu machen. Außerdem hat dies hinsichtlich der Material kosten und der Herstellungskosten schwerwie­ gende Nachteile.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des entsprechenden Standes der Technik zu beseitigen und eine Eingriffstruktur einer Verbindungs­ hülse zu schaffen, bei der eine Kraftaufnahmefläche in einer Eingriffstruktur vergrößert ist, um ein zu übertra­ gendes Drehmoment zu erhöhen und ein Automatikgetriebe zu verkleinern, ohne die Gesamtdicken der Verbindungshülse und der Umkehrkupplungstrommel zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Eingriffstruktur einer Verbindungshülse, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerich­ tet.

Eine Eingriffstruktur einer Verbindungshülse gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Kupp­ lungstrommel, bei der durch Ausschneiden des Endes des zylindrischen Außenumfangs in gleichen Abständen in Axialrichtung mehrere Ausschnitte ausgebildet sind, sowie eine Verbindungshülse, die so angeordnet ist, daß sie sich mit der Kupplungstrommel überschneidet, und die mehrere Vorsprünge enthält, die durch Ausschneiden eines Umfangsabschnitts in gleichen Abständen ausgebildet sind, wobei die Vorsprünge mit den Ausschnitten in Eingriff sind und die Verbesserung darin besteht, daß wenigstens eine Kante der Aussparung und des Vorsprungs, entlang der sich die Aussparung und der Vorsprung am Umfang gegensei­ tig berühren, um Drehmoment zu übertragen, dicker ausge­ bildet ist als die anderen Abschnitte derselben Elemente.

Die Kante der Vorsprünge der Kupplungstrommel und die Kante der Ausschnitte der Verbindungshülse, die der vorangehenden Kante derselben zugewandt ist, berühren sich, um Drehmoment zu übertragen. Eine Fläche des Berüh­ rungsabschnitts ist größer als das einfache Produkt aus der Dicke der Kupplungstrommel und der Dicke der Verbin­ dungshülse, was auf eine Erhöhung der Teildicke von wenigstens einer derselben zurückzuführen ist. Im Ver­ gleich zu dem Fall ohne die teilweise Erhöhung der Dicke wird entsprechend die Übertragung eines gleichen oder eines größeren Drehmoments mit weniger Druck erreicht. Das heißt, es ist unnötig, die Dicke des gesamten Ele­ ments in Abhängigkeit vom Druck zu erhöhen, weshalb es möglich ist, die gewöhnliche Dicke oder sogar eine gerin­ gere Dicke des Elements zuzulassen, mit der Ausnahme, daß die Dicke lokal erhöht ist. Die Erhöhung der lokalen Dicken der Elemente in den Berührungsabschnitten dersel­ ben kann erreicht werden, indem gleichzeitig mit dem Stanzen und Pressen der Ausschnitte und der Vorsprünge oder anschließend eine plastische Verformung der Kanten des Berührungsabschnitts zugelassen wird. Obwohl es erforderlich ist, für die plastische Verformung aufgrund des Stanzens und Pressens eine Aussparung vorzusehen, ist dies einfacher als eine Verarbeitung, bei der auf die Kanten ein weiteres Element aufgesetzt wird, oder als eine Verarbeitung, bei der die Kante doppelt gefaltet wird, wobei ferner aufgrund der Härtung durch die Verar­ beitung eine Steigerung der Festigkeit der Kante erreicht wird.

Wenn die Dicken der Kupplungstrommel und der Verbindungs­ hülse im Berührungsabschnitt derselben beide erhöht werden, verursacht eine Erhöhung der Dicken um 10% einen Anstieg der Kraftaufnahmefläche um 20%, während eine Erhöhung der. Dicken um 20% eine Steigerung der Fläche um 40% verursacht. Dementsprechend ist nur eine leichte Erhöhung der Dicke erforderlich, sofern eine Erhöhung des übertragenen Drehmoments im gewöhnlichen Rahmen und eine Verkleinerung des Automatikgetriebes beabsichtigt sind, wobei keine Möglichkeit besteht, daß die Struktur des Kantenabschnitts aufgrund einer übermäßigen plastischen Verformung zerstört wird, wenn dafür gesorgt wird, daß das Maß der plastischen Verformung gering ist.

Ferner kann ein im Vergleich mit anderen Abschnitten relativ dicker Berührungsabschnitt erhalten werden, indem zuerst der gesamte Abschnitt dicker ausgebildet wird und anschließend die anderen Abschnitte verdünnt werden, so daß der Berührungsabschnitt stehenbleibt.

Als ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Dicken dreier aufeinander folgenden Kanten, die die Aussparung der Kupplungstrommel umgeben, kontinuierlich dicker als der zylindrische Außenumfang derselben ausge­ bildet sein.

Bei dieser Eingriffstruktur der Verbindungshülse ist nicht nur die Dicke des Abschnitts erhöht, in dem die Kupplungstrommel aufgrund der Drehmomentübertragung den Vorsprung der Verbindungshülse berührt, sondern es sind auch die Dicken der gesamten durchlaufenden Kanten, die die Aussparung der Kupplungstrommel umgeben, lokal er­ höht. Der Vorsprung aufgrund der Erhöhung der Dicke, der am Berührungsabschnitt auf der Kante des Grundes der Aussparung kontinuierlich ausgebildet ist, dient als Rippenstruktur, wirkt einem Knicken der Aussparung entge­ gen, vermindert eine Spannungskonzentration in den Ecken der Aussparung und verbessert die Festigkeit der gesamten Kupplungstrommel.

Als weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Dicken dreier aufeinanderfolgender Kanten, die den Vor­ sprung der Verbindungshülse umgeben, kontinuierlich dicker ausgebildet sein als der darin angeordnete Radial­ abschnitt. Bei der Eingriffstruktur der Verbindungshülse wird eine lokale Erhöhung der Dicke der Verbindungshülse nicht nur auf den Berührungsabschnitt, sondern auch auf die gesamte Kante angewendet. Der Vorsprung aufgrund der Erhöhung der Dicke, der am Berührungsabschnitt kontinu­ ierlich ausgebildet ist, bewirkt eine Kantenbildung an der Verbindungshülse, die dem Knicken des Vorsprung entgegenwirkt und somit die Festigkeit der gesamten Verbindungshülse verbessert.

Bei einer Eingriffstruktur einer Verbindungshülse ist gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung jede Aussparung der Kupplungstrommel auf eine Vertiefung ausgerichtet, die sich zur Außenseite einer Keilnut erstreckt, die auf der Innenfläche der Kupplungstrommel ausgebildet ist, wobei zwischen dem Außenumfang eines Schnapprings, der über der Keilnut und einem Boden der Vertiefung angeordnet ist, eine axial verlaufende Lücke vorhanden ist. Die "Lücke, die sich zwischen der Vertie­ fung der Keilnut der Kupplungstrommel und dem Außenumfang des Schnapprings radial erstreckt", wird als Zwischenraum zum Abführen von Öl verwendet. Das Schmieröl, das von der Seite der Hauptwelle zugeführt wird und zur Schmierung durch die Zentrifugalkraft entlang eines Zwischenraums zwischen den Reibscheiben (Antriebsscheiben und Abtriebs­ scheiben) befördert wird, fließt axial entlang der Ver­ tiefung der Keilnut der Kupplungstrommel und strömt ferner durch den Zwischenraum (Ölabführungszwischenraum) zur Außenseite der Kupplungstrommel.

Die obenerwähnten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausfüh­ rungsformen der vorliegenden Erfindung, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1A eine vergrößerte Teilansicht einer ersten Ausfüh­ rungsform einer Eingriffstruktur der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1B eine vergrößerte Teilseitenansicht einer Umkehr­ kupplungstrommel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A eine Längsschnittansicht, die eine Kupplungstrom­ mel einer zweiten Ausführungsform der Eingriffs­ truktur der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2B eine vergrößerte Teilansicht eines Zugangsab­ schnitts der Kupplungstrommel der Fig. 2A;

Fig. 3A eine Schnittansicht des Zugangsabschnitts der Kupplungstrommel der Fig. 2B, betrachtet in Axial­ richtung;

Fig. 3B eine vergrößerte Ansicht des Zugangsabschnitts der Fig. 3A, wenn dieser mit anderen Teilen kom­ biniert ist;

Fig. 4 die bereits erwähnte Teilschnittansicht, die ein Automatikgetriebe zeigt;

Fig. 5 die bereits erwähnte Ansicht, die die Eingriff­ struktur von der linken Seite der Fig. 4 zeigt.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 1A und 1B eine erste Ausführungsform einer Eingriffstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 1A ist eine vergrößerte Teilschnittansicht, die einen Abschnitt zeigt, der der in Fig. 4 gezeigten Ein­ griffstruktur 30 entspricht. Fig. 1B ist eine vergrößerte Teilseitenansicht einer Umkehrkupplungstrommel. Hierbei ist die Dicke eines Berührungsabschnitts zwischen der Umkehrkupplungstrommel 31 und der Verbindungshülse 32, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt sind, lokal erhöht.

Eine Umkehrkupplungstrommel 11 und eine Verbindungshülse 12, die in Fig. 1A gezeigt sind, sind so konstruiert wie die Umkehrkupplungstrommel 31 und die Verbindungshülse 32, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt sind, mit der Aus­ nahme, daß sich die Konfigurationen der Kanten der Vor­ sprünge 11A, 12A und der Kanten der Ausschnitte 11B, 12B von jenen der Vorsprünge 31A, 32A, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt sind, unterscheiden.

Die Gesamtstruktur der vorliegenden Ausführungsform kann ferner mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 verstanden werden.

In Fig. 1A ist mit einer gestrichelten Linie eine Ein­ griffstruktur 10 gezeigt, die der in Fig. 4 gezeigten Eingriffstruktur 30 entspricht. Bei der Eingriffstruktur 10 ist ein Vorsprung 12A der Verbindungshülse 12 mit einer Aussparung 11B einer Umkehrkupplungstrommel 11 in Eingriff. Die Aussparung 11B wird hergestellt, indem ein Zylinderende eines zylindrischen Außenumfangs der Umkehr­ kupplungstrommel 11 in gleichen Abständen in Axialrich­ tung (links und rechts) ausgeschnitten wird, wie in Fig. 1B gezeigt ist. Die Kanten 11C eines Vorsprungs 11A, der zwischen den benachbarten Ausschnitten 11B gehalten wird, liegen an den Kanten 12C des Vorsprungs 12A der Verbindungshülse 12 an, um Drehmoment zu übertragen. Der Vorsprung 12A wird ausgebildet, indem ein Außenumfang der Verbindungshülse in gleichen Abständen in Radialrichtung ausgeschnitten wird. Der Vorsprung 11A der Umkehrkupp­ lungstrommel 11 ist mit der Aussparung 12B in Eingriff und wird zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen 12A gehalten. Wenn es erforderlich ist, eine Kupplungsscheibe etc., die in einem Innenraum der Umkehrkupplungstrommel 11 enthalten ist, zu ersetzen, kann der Eingriff schnell gelöst werden, indem die Verbindungshülse 12 in Fig. 1A in Richtung aus der Zeichenebene heraus verschoben wird.

Die Verbindungshülse 12 ist über die gesamte Länge der Kante 12C längs des Vorsprungs 12A und der Aussparung 12B in seiner Dicke lokal verstärkt. Der dicke Abschnitt der Kante 12C wird ausgebildet, indem durch Pressen eines Rohstahlbleches der Verbindungshülse 12 zur Ausbildung der Aussparung 12B gleichzeitig die Kante 12C einer plastischen Verformung unterworfen wird.

Die Umkehrkupplungstrommel 11 ist bezüglich der Kante 11C, die die Aussparung 11B umgibt, in ihrer Dicke lokal stärker vergrößert als andere Abschnitte, wie in Fig. 1B gezeigt ist. Der dicke Abschnitt der Kante 11C wird ausgebildet, indem die Kante 11C beim Pressen eines Rohstahlbleches der Umkehrkupplungstrommel 11 zum Ausbil­ den der Aussparung 11B gleichzeitig einer plastischen Verformung unterworfen wird.

Gemäß der ersten Ausführungsform der Eingriffstruktur, wie sie oben beschrieben worden ist, wird das Drehmoment übertragen, indem die Kante 12C des Vorsprungs 12A, der lokal dicker ausgebildet ist, an der Kante 11C des Vor­ sprungs 11A, der lokal dicker ausgebildet ist, anliegt, so daß eine Kraftaufnahmefläche (a) des Berührungsab­ schnitts im Vergleich zu dem Beispiel des Standes der Technik, bei dem die Dicke lokal nicht erhöht ist, ver­ größert ist, wodurch der Druck p (Oberflächendruck) ver­ ringert wird, wenn das gleiche Drehmoment übertragen wird. Im Gegensatz dazu kann bei gleichem Druck p ein größeres Drehmoment übertragen werden.

Die meisten Abschnitte der Umkehrkupplungstrommel 11 und der Verbindungshülse 12 sind mit Ausnahme der Eingriff­ struktur 10 in der gleichen Dicke gehalten wie beim Stand der Technik, so daß es nicht möglich ist, daß andere Elemente aufgrund des Radius und des Durchmessers gestört werden, wobei alle anderen Abschnitte gemeinsam mit herkömmlichen Elementen verwendbar sind. Da eine Ge­ wichtserhöhung aufgrund der lokalen Dickenerhöhung im we­ sentlichen vernachlässigt werden kann, wird das Ge­ samtgewicht des Gangschaltmechanismus nicht erhöht.

Da sich in einem Bereich nahe der Hauptwelle kein Element befindet, dessen Dicke erhöht wird, wird auch die axiale Abmessung des Gangschaltmechanismus nicht verändert.

Ferner wird der Vorgang der Dickenzunahme gleichzeitig mit dem Pressen durchgeführt, das bei der ursprünglichen Herstellung erforderlich ist, so daß die Material kosten und die Herstellungskosten der Umkehrkupplungstrommel 11 und der Verbindungshülse 12 im wesentlichen nicht erhöht werden. Da die Massen der Umkehrkupplungstrommel 11 und der Verbindungshülse 12 nur leicht erhöht werden, ist es nicht möglich, daß durch die Zentrifugalkraft aufgrund hoher Drehzahlen der Eingriffstruktur die Eingriffstruk­ tur zerstört wird.

Da nicht nur die Dicke in dem Abschnitt kontinuierlich erhöht ist, in dem die Umkehrkupplungstrommel 11 und die Verbindungshülse 12 aneinander stoßen, um Drehmoment zu übertragen, sondern auch die Dicke entlang der gesamten Kante 11C, die die Aussparung 11B der Umkehrkupp­ lungstrommel 11 umgibt, und auch die Dicke der äußeren Umfangskante des Vorsprungs 12A und die Dicke der gesam­ ten Kante 12C der Aussparung 12B der Verbindungshülse 12 vergrößert ist, kann kaum ein Knicken der Vorsprünge 11A, 12A verursacht werden, wodurch die Gesamtfestigkeit der Umkehrkupplungstrommel 11 und der Verbindungshülse 12 ebenfalls erhöht wird. Daher werden jeglicher Lärm und jegliche Vibrationen verringert, die bei hoher Belastung und aufgrund hoher Drehzahlen erzeugt werden könnten. Somit wird ein verkleinertes, leichtes Hochlast- Automa­ tikgetriebe geschaffen, das kostengünstig ist und eine hohe Zuverlässigkeit und den Vorteil besitzt, daß es zusammen mit Bauteilen herkömmlicher Strukturen verwendet werden kann.

Obwohl bei der ersten Ausführungsform nur die Eingriff­ struktur zwischen der Umkehrkupplungstrommel 11 und der Verbindungshülse 12 beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung allgemein auf eine Einzelstruktur anwendbar, bei der ein Trommeltypbauteil und ein Radial­ typbauteil, das sich mit dem Trommeltypbauteil über­ schneidet, so angeordnet sind, daß sie axial getrennt werden können, indem ein Vorsprung in eine Aussparung eingreift. Die vorliegende Erfindung kann ferner nicht nur auf Eingriffstrukturen zwischen der Verbindungshülse und Drehbauteilen, sondern auch auf andere Koppelungsele­ mente und auf Eingriffstrukturen zwischen Drehbauteilen angewendet werden.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 2A bis 3B eine zweite Ausführungsform der Eingriffstruktur der vorlie­ genden Erfindung beschrieben. Fig. 2A ist eine Längs­ schnittansicht der oberen Hälfte einer Kupplungstrommel, während Fig. 2B eine vergrößerte Teilansicht des Zugangs­ abschnitts einer Kupplungstrommel ist. Fig. 3A ist eine senkrecht zur Achse aufgeschnittene Ansicht des Zugangs­ abschnitts, während Fig. 3B eine vergrößerte Ansicht des Zugangsabschnitts ist, der mit einer Halteplatte kombi­ niert ist.

Am Boden der Keilnut 21S der Kupplungstrommel 21 ist ein Ölabführungszwischenraum 21N angeordnet. Die Kupp­ lungstrommel 21 ist in ihrem Gewicht verringert, indem der Außenumfang der Kupplungstrommel 21, der hinter einem Berührungsabschnitt 21D der Kupplungstrommel 21 stehen­ bleibt, bezüglich der Verbindungshülse 22 verdünnt ist.

Wie in Fig. 2A gezeigt, verhindert die auf der inneren Umfangsseite der Kupplungstrommel 21 ausgebildete Keilnut 21S direkt eine Drehung einer Antriebsscheibe 25 und einer Haltescheibe 23. Im Gegensatz dazu wird eine Ab­ triebsscheibe 24, die bezüglich der Kupplungstrommel 21 drehbar ist, zwischen der Antriebsscheibe 25 und der Haltescheibe 23 gehalten und wird durch eine Keilnut eines nicht gezeigten inneren Drehelements an einer Drehung gehindert.

Innerhalb der Kupplungstrommel 21 ist ein nicht gezeigter Hydraulikkolben angeordnet. Der Hydraulikkolben drängt die Antriebsscheibe 25 in Richtung zur Zugangsseite und drückt die Antriebsscheibe 25 und die Abtriebsscheibe 24 gemeinsam gegen die Haltescheibe 23, die durch den Schnappring 26 in ihrer Axialbewegung beschränkt ist.

Hierdurch wird zwischen der Antriebsscheibe 25 und der Abtriebsscheibe 24 eine Reibkraft erzeugt, um die Lei­ stungsübertragung von der Kupplungstrommel 21 auf das innere Drehelement zu bewirken.

Der Schnappring 26 ist auf eine Ringnut 21N mit einer Tiefe, die nicht den Boden der Keilnut 21S erreicht, aufgesetzt.

Wie in Fig. 2B gezeigt, sind am Boden der Keilnut 21S ähnlich einem Trocknerkorb einer Waschmaschine mehrere Ölabführungsbohrungen 21H ausgebildet. Das während des Betriebs von der Seite der Hauptwelle zugeführte Schmieröl wird durch die Zentrifugalkraft durch einen Zwischenraum zwischen der Antriebsscheibe 25 und der Abtriebsscheibe 24 gedrückt und am Boden der Keilnut 21S der Kupplungstrommel 21 gesammelt, woraufhin es axial befördert und durch die Ölabführungsbohrungen 21H zur Seite des äußeren Umfangs abgeführt wird.

Wie in Fig. 3A gezeigt, nimmt der Vorsprung 21A der Kupplungstrommel 21 den gesamten oberen Abschnitt (ein in Richtung zum Zentrum vorstehender Abschnitt) der Keilnut 21S und Abschnitte des Grundes, die auf beiden Seiten des oberen Abschnitts angeordnet sind, ein. Dementsprechend nimmt die Aussparung 21B der Kupplungstrommel 21 einen Zentralabschnitt eines Grundes der Keilnut 21S ein.

Wie in Fig. 3B gezeigt, ist in einem Zwischenraum zwi­ schen dem Grund der Keilnut 21S und dem Außenumfang des Schnapprings 26 ein radial verlaufender Ölabführungsraum 21N angeordnet. Ein Zwischenraum zwischen dem Berührungs­ abschnitt 21D der Kupplungstrommel 21 und der Verbin­ dungshülse 22 wird mit Öl geschmiert, das aus dem Ölab­ führungszwischenraum 21N ausströmt.

Wie in den Fig. 2A, 2B und 3B gezeigt, bildet ein Umge­ bungsabschnitt des Vorsprungs 21A der Kupplungstrommel 21 einen dicken Berührungsabschnitt 21B. Bei einem zylindri­ schen Abschnitt 21E, der dahinter angeordnet ist, ist durch Verdünnen des Außenumfangs des zylindrischen Ab­ schnitts nach der Ausbildung der Keilnut 21S eine Kontaktoberfläche mit einer nicht gezeigten Bandbremse aufgebaut, wobei das Trägheitsmoment der Kupplungstrommel 21 und das Gewicht derselben verringert sind.

Ferner ist in "einem Zwischenabschnitt 21F zwischen den gegenüberliegenden Berührungsabschnitten 21D" im Vor­ sprung 21A eine axiale Flachnut ausgebildet, um die Kupplungstrommel dünner zu machen.

Die Kupplungstrommel 21 ist in anderen Abschnitten außer dem Berührungsabschnitt 21D dünner ausgeführt, so daß der Berührungsabschnitt 21D wie in der Ausführungsform der Fig. 1 relativ dickwandig ist.

Gemäß der zweiten Ausführungsform der Eingriffstruktur, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird die Kupp­ lungstrommel 21 verdünnt, wobei der Berührungsabschnitt 21D stehenbleibt. Somit wird eine größere Berührungsflä­ che zwischen der Kupplungstrommel 21 und der Verbindungs­ hülse 22 sichergestellt, um den Oberflächendruck zu beschränken, so daß wie bei der ersten Ausführungsform eine hohe Drehmomentübertragung, eine Verkleinerung und Gewichtsverringerung aufgrund der Verringerung des Durch­ messers der Kupplungstrommel, eine lange Lebensdauer sowie eine hohe Zuverlässigkeit sichergestellt werden.

Ferner wird jede Beschädigung (Zerreißen der Trommel) aufgrund der Zentrifugalkraft verringert, da das Träg­ heitsmoment und das Gewicht aufgrund der dünnen Wände verringert werden, so daß hohe Drehzahlen ermöglicht werden.

Da ferner der Ölabführungsraum 21N vorhanden ist, wird eine Ölabführungsgeschwindigkeit in der Kupplungstrommel 21 erhöht, wodurch das Kriechmoment, das durch das Vor­ handensein und durch die Viskosität des Öls verursacht wird (Drehmoment, das die Antriebsscheibe auf die Ab­ triebsscheibe ausübt) verringert, so daß die Drehmo­ mentübertragungswirkung verbessert und damit die Kraft­ stoffkosten verringert werden. Da Vibrationen der Ab­ triebsscheibe und eine Stoßwirkung des Koppelungsab­ schnitts der Kupplungstrommel aufgrund der Verringerung des Kriechens verringert werden, werden ein Geräuschpegel des Automatikgetriebes im Leerlauf und im Rückwärtsgang verringert.

Obwohl bei der zweiten Ausführungsform die Kupplungstrom­ mel durch Verdünnen nach dem Ausbilden der Keilnut dünner ausgeführt wird, kann die Kupplungstrommel durch Pressen dünner gemacht werden.

Gemäß der Eingriffstruktur der Verbindungshülse der vorliegenden Erfindung wird ein Oberflächendruck des Berührungsabschnitts durch die lokale Dickenzunahme verringert, so daß im Vergleich zu dem Fall, in dem keine lokale Dickenzunahme vorhanden ist, ein größeres Drehmo­ ment übertragen wird, wenn der gleiche Druck anliegt. Ferner wird bei gleicher Drehmomentübertragung das Ge­ wicht des Elements verringert, indem die Dicke des gesam­ ten Elements verringert wird, wobei durch Herabsetzen einer Umfangsgeschwindigkeit des Elements eine lange Lebensdauer erreicht wird und der Durchmesser der Kupp­ lungstrommel verringert wird.

Da die Dicke des gesamten Elements nicht erhöht wird, werden das Gewicht des Elements und die Drehmasse dessel­ ben nicht erhöht, so daß eine Verkleinerung und Gewichts­ reduzierung des Automatikgetriebes nicht behindert wird. Da ferner der Durchmesser und die axiale Abmessung des gesamten Trommeltypbauteils und des Radialtypbauteils nicht verändert werden müssen, ist die vorliegende Erfin­ dung auf herkömmliche Automatikgetriebe anwendbar, wobei in diesen nur wenige Teile zu ersetzen sind. Bei dem Fall, in dem die lokale Dickenzunahme verwirklicht wird, indem die Kante beim Pressen einer plastischen Verformung unterworfen wird, ist die Erhöhung der Herstellungskosten sehr gering.

Wenn die gesamte Kante der Aussparung der Kupplungstrom­ mel kontinuierlich dicker ausgeführt wird, wird der Ober­ flächendruck des Berührungsabschnitts während der Drehmo­ mentübertragung wirksam verringert, wobei ein herkömmli­ cher Entwurf und ein herkömmliches Herstellungsverfahren der Kupplungstrommel bis zuletzt verwendet werden und die Kompatibilität zu anderen zusammenzufügenden Bauteilen bis zuletzt sichergestellt wird, wodurch die obenerwähnte Wirkung sichergestellt ist. Ferner kann aufgrund der Verstärkung durch den im Berührungsabschnitt der Kupp­ lungstrommel kontinuierlich ausgebildeten dickeren Ab­ schnitt ein entsprechend größeres Drehmoment übertragen werden, wobei ferner jegliche Schwingung und jeglicher Lärm verringert werden und die Verkleinerung und Ge­ wichtsreduzierung des gesamten Automatikgetriebes leicht erreicht werden.

Wenn die gesamte Kante des Vorsprungs der Verbindungs­ hülse kontinuierlich dicker ausgeführt wird, wird der Oberflächendruck des Berührungsabschnitts wirksam verrin­ gert, wobei ein herkömmlicher Entwurf und ein herkömmli­ ches Herstellungsverfahren der Verbindungshülse bis zuletzt verwendet werden und die Kompatibilität zu ande­ ren zusammenzufügenden Bauteilen bis zuletzt sicherge­ stellt wird, wodurch die obenerwähnte Wirkung sicherge­ stellt ist. Ferner kann aufgrund der Verstärkung durch den im Berührungsabschnitt der Verbindungshülse kontinu­ ierlich ausgebildeten dickeren Abschnitt ein entsprechend größeres Drehmoment übertragen werden, wobei ferner jegliche Schwingungen und jeglicher Lärm verringert werden und die Verkleinerung des Automatikgetriebes leicht erreicht werden.

Claims (4)

1. Eingriffstruktur (10) zwischen einer Kupp­ lungstrommel (11) mit mehreren Aussparungen (11B), die durch Ausschneiden eines Endes eines zylindrischen Außen­ umfangs der Kupplungstrommel (11) in gleichen Abständen ausgebildet werden, sowie einer Verbindungshülse (12), die mit der Kupplungstrommel (11) überschneidend angeord­ net ist und mehrere Vorsprünge (12A) besitzt, die durch Aus schneiden eines Umfangsabschnitts der Verbindungshülse (12) in gleichen Abständen ausgebildet werden, wobei die Vorsprünge (12A) mit den Aussparungen (11B) in Eingriff sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kante von Abschnitten der Ausspa­ rung (11B) und des Vorsprungs (12A), entlang der sich die Abschnitte der Aussparung (11B) und des Vorsprungs (12A) am Umfang berühren, um Drehmoment zu übertragen, dicker ausgebildet ist als andere Abschnitte des gleichen Ele­ ments.

2. Eingriffstruktur (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke wenigstens dreier aufeinanderfolgender Kanten (11C), die die Aussparung (11B) der Kupplungstrom­ mel (11) umgeben, kontinuierlich dicker ausgebildet sind als der zylindrische Außenumfang derselben.

3. Eingriffstruktur (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke dreier aufeinanderfolgender Kanten (12C), die den Vorsprung (12A) der Verbindungshülse (12) umgeben, kontinuierlich dicker ausgebildet sind als der dazwischen angeordnete Radialabschnitt.

4. Eingriffstruktur (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausschnitt (21B) der Kupplungstrommel (21) auf eine Vertiefung ausgerichtet ist, die sich in Rich­ tung zur Außenseite einer Keilnut (21S) erstreckt, die auf der Innenfläche der Kupplungstrommel (21) ausgebildet ist, und ein axial verlaufender Zwischenraum (21N) zwi­ schen einem Außenumfang eines Schnapprings (26), der in die Keilnut (21S) eingesetzt ist, und dem Boden der Vertiefung ausgebildet ist.