DE19631548C2 - Schmiereinrichtung für ein Planetengetriebe - Google Patents

Description

Schmiereinrichtung für ein Planetengetriebe Schmiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist ein herkömm­ liches Automatikgetriebe zum Beispiel in der japani­ schen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho 62-288753 offenbart.

Gemäß den Fig. 3 und 4 ist eine Rückwärts-Kupplungs­ trommel drehbar mit einem Verbindungsmantel 3 um eine Eingangswelle 4 verbunden innerhalb eines Getriebege­ häuses 2 eines Automatikgetriebes 1.

In der Rückwärts-Kupplungstrommel 5 sind eine Rück­ wärts-Kupplungsvorrichtung 6 und eine Direktgang- Kupplungsvorrichtung 7 parallel zu der Eingangswelle 4 angeordnet. Auf der äußeren Oberfläche der Rück­ wärts-Kupplungstrommel 5 ist eine Bremsbandvorrich­ tung 5a angeordnet, um die Drehung der Rückwärts- Kupplungstrommel 5 zu steuern.

Im hinteren Teil des Verbindungsmantels 3 sind eine vordere Planetengetriebevorrichtung 8 und eine hinte­ re Planetengetriebevorrichtung 9 parallel zu der Ein­ gangswelle 4 angeordnet.

Ein vorderer Planetenradträger 8a in der vorderen Planetengetriebevorrichtung 8 ist mit einer Direkt­ gang-Kupplungsnabe 7a in der Direktgang-Kupplungsvor­ richtung 7 über einen zylindrischen Manschettenbe­ reich 7b verbunden.

Ein vorderes Sonnenrad 8b in der vorderen Planetenge­ triebevorrichtung 8 ist mit der Rückwärts-Kupplungs­ trommel 5 über den Verbindungsmantel 3 verbunden.

Ein hinterer Planetenradträger 9a in der hinteren Planetengetriebevorrichtung 9 ist mit einem vorderen innenverzahnten Rad 8c in der vorderen Planetenge­ triebevorrichtung 8 und auch mit einer Ausgangswelle (nicht gezeigt), die koaxial mit der Eingangswelle 4 angeordnet ist, verbunden.

Wenn zum Beispiel die Direktgang-Kupplungsvorrichtung 7 montiert wird, wird die Rückwärts-Kupplungstrommel 5 durch Befestigung der Bremsbandvorrichtung 5a an dem Getriebegehäuse 2 befestigt, und hierdurch wird auch das vordere Sonnenrad 8b daran befestigt.

Die durch die Eingangswelle 4 eingegebene Antriebs­ drehkraft wird von der Direktgang-Kupplungsvorrich­ tung 7 über die Direktgang-Kupplungsnabe 7a auf den vorderen Planetenradträger 8a übertragen, und hier­ durch wird ein vorderes Planetenrad um das vordere Sonnenrad 8b gedreht.

Demgemäß wird die Drehung des vorderen innenverzahn­ ten Rades 8c beschleunigt und hierdurch wird die mit dem hinteren Planetenradträger 9a verbundene Aus­ gangswelle mit einer höheren Geschwindigkeit als die Eingangswelle 4 gedreht.

Ölpfade 4a und 7c sind in der Eingangswelle 4 und in der Direktgang-Kupplungsnabe 7a ausgebildet. Während des Drehens wird Schmieröl zu der vorderen Planeten­ getriebevorrichtung 8 und der hinteren Planetenge­ triebevorrichtung 9 über die Ölpfade 4a und 7c gelie­ fert.

Jedoch ist es bei diesem Typ von Automatikgetriebe bekannt, daß sowohl die vordere Planetengetriebevor­ richtung 8 als auch die hintere Planetengetriebevor­ richtung 9 Wärmequellen darstellen aufgrund der durch Reibung zwischen den Getriebevorrichtungen 8 und 9 erzeugten Wärme, wenn die vordere Planetengetriebe­ vorrichtung 8 und die hintere Planetengetriebevor­ richtung 9 unter einer Last gedreht werden, selbst wenn eine vorbestimmte Menge von Schmieröl über die Ölpfade 4a und 7c geliefert wird.

Es wird befürchtet, daß eine thermische Ausdehnung bei einer Kupplungstrommel 11 und dergleichen statt­ findet, welche sowohl um die vordere Planetengetrie­ bevorrichtung 8 als auch die hintere Planetengetrie­ bevorrichtung 9 herum angeordnet sind, da sich die erzeugte Wärme in dem Bereich der beiden eng zuein­ ander angeordneten Wärmequellen staut.

Zusätzlich muß das vordere Sonnenrad 8b durch den Verbindungsmantel 3 mit der Direktgang-Kupplungsnabe 7a in der Direktgang-Kupplungsvorrichtung 7 verbunden werden, obgleich die Direktgang-Kupplungsnabe 7a mit dem vorderen Planetenradträger 8a verbunden ist. Da­ her muß der Manschettenbereich 7b innerhalb des vor­ deren Sonnenrades 8b ausgebildet sein, derart, daß er zu einer Seitenfläche der vorderen Planetengetriebe­ vorrichtung 8 entgegengesetzt der Direktgang- Kupplungsvorrichtung 7 verlängert ist.

Daher muß nachteiligerweise die Größe des Manschet­ tenbereichs 7b um seine Verlängerung zunehmen, und zusätzlich ist es schwierig, die Zentriergenauigkeit des vorderen Sonnenrades 8b ausreichend zu erhalten, da sich der Manschettenbereich 7b innerhalb des vor­ deren Sonnenrades 8b in überlappendem Zustand befin­ det. Die Zentriergenauigkeit des vorderen Sonnenrades 8b beeinflußt die Eingriffsgenauigkeit der Zahnräder und daher führt eine ungenügende Genauigkeit zu der Erzeugung von Wärme.

Aus der US 3 426 618 ist ein Automatikgetriebe mit einem ersten Getriebezug und einem zweiten Getriebe­ zug bekannt, zwischen denen eine Mehrplattenkupplung angeordnet ist. Die Mehrplattenkupplung ist mit einer zylindrischen Kupplungstrommel versehen, welche ein­ stückig mit einem Planetenradträger des ersten Ge­ triebezuges ausgebildet ist. Das Automatikgetriebe weist weiterhin einen Kupplungskolben auf, wobei zwi­ schen diesem und der Kupplungstrommel eine Kolbenbe­ tätigungsöl-Hydraulikkammer angeordnet ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schmiereinrichtung für ein Planetengetriebe einer Kupplungsanordnung eines Automatikgetriebes zu schaf­ fen, welche in der Lage ist, eine hohe Kühlwirkung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale.

Bei der Schmiereinrichtung nach der vorliegenden Er­ findung wird das kolbenbetätigende Öl zu der Kolben­ betätigungsöl-Hydraulikkamer über den ölgeschmierten Pfad geliefert und die Zahnräder in dem ersten Pla­ netengetriebezug werden mit dem Öl geschmiert. Demge­ mäß wird das kolbenbetätigende Öl, welches einem Druck ausgesetzt ist, zwangsweise zu den Zahnrädern in dem Planetengetriebezug geliefert, wenn der Kolben betätigt wird, und daher kann zusätzlich eine große Kühlwirkung realisiert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines Automatikge­ triebes gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung, welche entlang der Richtung einer Drehachse des Automatikgetriebes und entlang der Linie A-A in Fig. 2 genommen ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Automatikgetriebes gemäß dem Aus­ führungsbeispiel nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Trommelan­ ordnung eines bekannten Automatikge­ triebes entlang einer Drehachse des Automatikgetriebes, und

Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Trommelanordnung des bekannten Automatikgetriebes.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach der vorlie­ genden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind dieselben Bezugszahlen jeweils denselben Teilen zu­ geordnet wie denen des bekannten Automatikgetriebes.

Zuerst wird der Aufbau beschrieben. Bei dem Automatikgetriebe ist eine als erster Planetengetriebezug dienende vordere Planetengetriebevorrichtung 13 in einem Getriebegehäuse 2 eines Automatikgetriebes 12 angeordnet.

Die vordere Planetengetriebevorrichtung 13 umfaßt hauptsächlich ein vorderes Sonnenrad 13a, mehrere vordere Planetenräder 13b, 13b, ..., und ein vorderes innenverzahntes Rad 13c, welche um eine als Drehachse dienende Eingangswelle 4a herum angeordnet sind. Das vordere Sonnenrad 13a wird drehbar von Tiefnuten-Ku­ gellagern 17, 17 usw. getragen, welche in einen Trom­ melträger 16 eingepaßt sind, der an der Innenseite des Getriebegehäuses 2 befestigt ist. Zur selben Zeit ist das vordere Sonnenrad 13a keilwellenförmig ausge­ bildet und mit einem Mantelverbinder 24 mit vorgege­ benem Spiel für seine Zentrierung verbunden. Die vor­ deren Planetenträger 13b sind drehbar von einem vor­ deren Planetenradträger 18 getragen und mit dem vor­ deren Sonnenrad 13a in Eingriff. Das vordere innen­ verzahnte Rad 13c ist um die vorderen Planetenräder 13b angeordnet und mit den jeweiligen Planetenrädern 13b in Eingriff.

Wie vorerwähnt ist, ist das vordere Sonnenrad 13a mit einem vorbestimmten Spiel angeordnet aufgrund der Keilverbindung mit dem Mantelverbinder 24, der von dem linksseitigen (in Fig. 1) der beiden Tiefnuten- Kugellager 17, 17, die in den Trommelträger 16 einge­ paßt sind, getragen wird, und die Zahnradoberflächen­ zentrierung des vorderen Sonnenrades 13a wird durch­ geführt mit den vorderen Planetenrädern 13b, die von dem vorderen Planetenradträger 18 in seinem Achsenbe­ reich 13d getragen werden.

Zwischen den vorderen Planetenrädern 13b und 13b ist eine Grundplatte 21 angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das vordere Son­ nenrad 13a in dem Getriebegehäuse 2 so getragen, daß es frei drehbar ist mittels des Mantelverbinders 24 und eines Teils 18a des vorderen Planetenradträgers 18, der von den in den Trommelträger 16 eingepaßten Tiefnuten-Kugellagern 17, 17 getragen ist.

Hinter der vorderen Planetengetriebevorrichtung 13 ist eine hintere Planetengetriebevorrichtung 14, die als ein zweiter Planetengetriebezug dient, parallel in der Richtung der Drehachse angeordnet.

Die hintere Planetengetriebevorrichtung 14 umfaßt ein hinteres Sonnenrad 14a, welches mit der Eingangswelle 4 verbunden ist und gedreht wird, mehrere hintere Planetenräder 14b, 14b, ..., welche drehbar von einem hinteren Planetenradträger 19 getragen werden und in Eingriff mit dem hinteren Sonnenrad 14a sind, und ein hinteres innenverzahntes Rad 14c, welches um die hin­ teren Planetenräder 14b herum angeordnet und in Ein­ griff mit den jeweiligen hinteren Planetenrädern 14b ist.

Der hintere Planetenradträger 19 ist mit dem innen­ verzahnten Rad 13c in der vorderen Planetengetriebe­ vorrichtung 13 und auch mit einer Ausgangswelle 10, die koaxial mit der Eingangswelle 4 angeordnet ist, verbunden.

Eine Direktgang-Kupplungsvorrichtung 15 als eine Mehrplatten-Kupplung ist zwischen der vorderen Plane­ tengetriebevorrichtung 13 und der hinteren Planeten­ getriebevorrichtung 14 angeordnet.

Eine zylindrische Kupplungstrommel 15a ist integral mit dem vorderen Planetenradträger 18 in der Direkt­ gang-Kupplungsvorrichtung 15 ausgebildet. Ein Kupp­ lungskolben 15b ist in dem Kupplungstrommelbereich 15a angeordnet. Der Kupplungskolben 15b gleitet in der Richtung, in welcher sich die Eingangswelle 4 erstreckt, und eine kolbenbetätigende Öl-Hydraulic­ kammer 20 ist zwischen dem Kupplungskolben 15b und der Kupplungstrommel 15a ausgebildet.

In der Kupplungstrommel 15a sind mehrere Kupplungs­ platten 15c angeordnet, welche von dem Kupplungskol­ ben 15b gedrückt werden und in der Richtung der Dreh­ achse der Eingangswelle 4 geschichtet sind. Gemäß der Gleitbewegung des Kupplungskolbens 15b wird die Ver­ bindung oder Unterbrechung der Direktgang-Kupplungs­ vorrichtung 15 durchgeführt.

Direktgang-Kupplungs-Ölhydraulikkreise 22 sind in den Grundplatten 21 ausgebildet. Die Kreise 22 sind mit der kolbenbetätigenden Öl-Hydraulikkammer 20 verbun­ den und dienen als ein Teil von Ölschmierpfaden zum Zuführen eines kolbenbetätigenden Öls zu der kolben­ betätigenden Öl-Hydraulikkammer 20.

Ölpfade 23 sind jeweils in den Achsenbereichen 13d der vorderen Planetenräder 13b ausgebildet. Die Öl­ pfade 23 sind mit der kolbenbetätigenden Öl-Hydrau­ likkammer 20 verbunden und dienen als ein Teil von Ölschmierpfaden, um das kolbenbetätigende Öl zuzufüh­ ren und die Planetenräder 13b, die Achsenbereiche 13d, Nadelscheiben usw. in der vorderen Planetenge­ triebevorrichtung 13 zu schmieren.

Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.

Bei dem Automatikgetriebe gemäß diesem Ausführungs­ beispiel befindet sich die Direktgang-Getriebevor­ richtung 15 zwischen der vorderen Planetengetriebe­ vorrichtung 13 und der hinteren Planetengetriebevor­ richtung 14 in paralleler Anordnung in der Richtung, in welcher sich die Eingangswelle 4, die die Mitte der vorderen Planetengetriebevorrichtung 13 durch­ dringt, erstreckt. Demgemäß sind die beiden Wärme­ quellen entfernt voneinander angeordnet, und als eine Folge hiervon wird der Wärmebestrahlungsbereich ver­ größert, um die Kühlwirkung zu verbessern.

Der Kupplungstrommelbereich 15a in der Direktgang- Kupplungsvorrichtung 15 ist einstückig mit dem vor­ deren Planetenradträger 18 in der vorderen Planeten­ getriebevorrichtung 13 ausgebildet. Demgemäß kann die Anzahl der verwendeten Teile herabgesetzt werden. Hierdurch wird es möglich, die Gesamtlänge des Ge­ triebegehäuses 2 des Automatikgetriebes 1 zu verkür­ zen.

Zusätzlich besteht keine Notwendigkeit, den Manschet­ tenbereich 7b, welcher für die Verbindung mit dem vorderen Planetenradträger 18 verwendet wird, inner­ halb des vorderen Sonnenrades 13a in der vorderen Planetengetriebevorrichtung 13 wie beim Getriebe nach dem Stand der Technik auszubilden. Daher kann auch in dieser Hinsicht die Anzahl der verwendeten Teile ver­ ringert werden.

Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel das vor­ dere Sonnenrad 13a mit einem vorbestimmten Spiel ver­ sehen aufgrund der Keilverbindung mit dem Mantelver­ binder 24, welcher gestützt wird von der linksseiti­ gen (in Fig. 1) der in den Trommelträger 16 eingepaß­ ten beiden Tiefnuten-Kugellager 17, 17, und die Zahn­ radflächen-Zentrierung des vorderen Sonnenrades 13a wird durchgeführt durch die von dem Planetenradträger 18 getragenen vorderen Planetenräder 13b in seinem Achsenbereich 13d. In dem vorderen Planetenradträger 18 wird dessen Teil 18a von dem Trommelträger 16 durch die Hilfe des rechten Lagers 17 in Fig. 1 ge­ tragen.

Da der Trommelträger 16 an dem Getriebegehäuse 2 be­ festigt ist, wird die Zentriergenauigkeit des vorde­ ren Sonnenrades 13a erhöht. Demgemäß wird die Menge der zu erzeugenden Wärme herabgesetzt.

Das kolbenbetätigende Öl wird durch die Direktgang- Kupplungs-Ölhydraulikkreise 22 zu der kolbenbetäti­ genden Öl-Hydraulikkammer 20 geführt und wird über die Ölpfade 23 geliefert, um die Zahnräder 13a bis 13c in der vorderen Planetengetriebevorrichtung 13 zu schmieren.

Da das kolbenbetätigende Öl einen vorbestimmten Druck hat, wird das kolbenbetätigende Öl zwangsweise zu den Zahnrädern 13a bis 13c geführt, wenn die Direktgang- Kupplungsvorrichtung 15 in Betrieb ist.

Demgemäß wird, wenn die vorderen Planetengetriebevor­ richtung 13 unter einer Last gedreht wird, das kol­ benbetätigende Öl, welches unter Druck gesetzt wurde, zwangsweise zu den Zahnrädern 13a bis 13c geführt. Daher wird eine große Kühlwirkung realisiert.

Die Einzelheiten des Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung wurden wie vorerwähnt mit Be­ zug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Je­ doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Die vorliegende Er­ findung kann in anderen Modifikationen verkörpert sein, ohne daß von dem Wesen oder wesentlichen Eigen­ schaften der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.

In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird die vordere Planetengetriebevorrichtung 13 als ein erster Planetengetriebezug verwendet, und die hintere Plane­ tengetriebevorrichtung 14 wird als ein zweiter Plane­ tengetriebezug verwendet. Statt dessen können andere Planetengetriebevorrichtungen wie Planeten-Unterset­ zungsgetriebevorrichtungen in der Richtung der Dreh­ achse der vorderen Planetengetriebevorrichtung 13 oder der hinteren Planetengetriebevorrichtung 14 an­ geordnet werden.

Weiterhin wird in dem vorbeschriebenen Ausführungs­ beispiel die Direktgang-Kupplungsvorrichtung 15 ver­ wendet als eine Mehrplatten-Kupplungsvorrichtung, die zwischen der vorderen Planetengetriebevorrichtung 13 und der hinteren Planetengetriebevorrichtung 14 an­ geordnet ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine Mehrplatten-Kupplungsvorrichtung wie eine Rückwärts- Kupplungsvorrichtung, eine Vorwärts-Kupplungsvorrich­ tung, eine Freilauf-Kupplungsvorrichtung oder eine Direktgang-Kupplungsvorrichtung zwischen der vorderen Planetengetriebevorrichtung 13 und der hinteren Pla­ netengetriebevorrichtung 14 angeordnet sein, oder eine Scheibenbremsenvorrichtung enthaltend eine Mehr­ platten-Kupplungsvorrichtung, wie eine Erstegang- und Rückwärts-Bremse hierzwischen angeordnet sein.

Wie vorerwähnt ist, ist gemäß einem Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrplatten-Kupplungsvor­ richtung zwischen dem ersten Planetengetriebezug und dem zweiten Planetengetriebezug, welcher sich parallel in der Richtung der Drehachse des ersten Planetengetriebezugs befindet, angeordnet. Demgemäß sind die beiden Wärmequellen voneinander weg positio­ niert und hierdurch wird ein Wärmebestrahlungsbereich vergrößert, um die Kühlwirkung zu erhöhen.

Der Kupplungstrommelbereich ist einstückig mit dem vorderen Planetenradträger als ein erster Planetenge­ triebezug ausgebildet. Demgemäß kann die Anzahl der verwendeten Teile herabgesetzt werden. Zusätzlich besteht keine Notwendigkeit, den Manschettenbereich, welcher für die Verbindung mit dem vorderen Planeten­ radträger 18 verwendet wird, innerhalb des vorderen Sonnenrades als ein erster Planetengetriebezug auszu­ bilden. Daher kann auch in dieser Hinsicht die Anzahl der verwendeten Teile verringert werden. Zusätzlich kann die Zentriergenauigkeit des Sonnenrades erhöht werden und die erzeugte Wärmemenge nimmt ab.

Gemäß einem anderen Aspekt nach der vorliegenden Er­ findung wird das kolbenbetätigende Öl durch die Di­ rektgang-Kupplungs-Ölhydraulikkreise zu der kolbenbe­ tätigenden Öl-Hydraulikkammer und durch die Ölpfade geliefert, um die Zahnräder in dem ersten Planetenge­ triebezug zu schmieren.

Demgemäß wird, wenn ein Kolben betätigt wird, ein Kolbenbetätigungsöl zwangsweise zu den Zahnrädern in dem Planetengetriebezug geliefert. Daher kann eine hohe Kühlwirkung erhalten werden.

Claims (1)

1. Schmiereinrichtung für ein Planetengetriebe (13) einer Kupplungsanordnung eines Automatikgetriebes (12) mit einer Mehrplatten-Kupplungsvorrichtung (15), die zwischen einem ersten Planetengetriebe­ zug (13) und einem zweiten Planetengetriebezug (14) angeordnet ist, wobei der erste (13) und der zweite (14) Planetengetriebezug in Richtung der Drehachse des ersten Planetengetriebezugs (13) hintereinander angeordnet sind, welche Mehrplat­ ten-Kupplungsvorrichtung (15), eine zylindrische Kupplungstrommel (15a), einen Kupplungskolben (15b), welcher in der Kupplungstrommel (15a) in der Richtung der Drehachse des ersten Planetenge­ triebezuges (13) gleitet und eine Kolbenbetäti­ gungsöl-Hydraulikkammer (20) zwischen dem Kupplungskolben (15b) und der Kupplungstrommel (15a) bildet, und mehrere Kupplungsplatten, welche durch den Kupplungskolben (15b) gedrückt werden und in der Richtung der Drehachse geschichtet sind, enthält, worin die Kupplungstrommel (15a) einstückig mit einem Planetenradträger (18) des ersten Planetengetriebezuges (13) ausgebildet ist und der erste Planetengetriebezug (13) einen Öl­ schmierpfad (22, 23) aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ölschmierpfad 22, 23) mit der Kolben­ betätigungsöl-Hydraulikkammer (20) verbunden ist, um ein Kolbenbetätigungsöl zu der Kolbenbetäti­ gungsöl-Hydraulikkammer (20) zu liefern und Zahn­ räder (13a bis 13c) des ersten Planetengetriebe­ zuges (13) mit dem Kolbenbetätigungsöl zu schmie­ ren, wobei der Ölschmierpfad (22, 23) in einem Achsbereich (13d) jedes Planetenrades (13b) des ersten Planetengetriebezugs (13) entlang seiner Achse ausgebildet ist.