DE19819386A1 - Automatikgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Aus JP 3-92655 A1 ist ein Automatikgetriebe mit stufenlos verstellbarer automatischer Transmission vom Toroidaityp bekannt, bei dem eine zur Weile der Transmissionseinrichtung parallele Gegenwelle mit einem Ölpfad versehen ist, der von einer Ölpumpe her versorgt wird, um den Bereich eines Ausgangszahnrads der Welle der Transmissionseinrich­ tung zu schmieren. Abgesehen davon, daß die Versorgung dieses Schmier­ ölpfades aufwendig ist, besteht außerdem der Nachteil, daß diesem und den darüber zu schmierenden Teilen kein Öl zugeführt wird, wenn das Fahrzeug abgeschleppt wird und damit die Ölpumpe nicht arbeitet.

Um den letztgenannten Nachteil zu beseitigen, wurde bereits vorgeschlagen, Öl durch Mitnahme durch ein Gegenzahnrad an der Ein­ trittsseite des Schmierölpfades, das sich dort sammelt, über die Drehung des Gegenzahnrades, das sich auch beim Abschleppen des Fahrzeugs dreht, in einen Bereich des Gehäuses zu befördern, von dem aus es in den Schmierölpfad gelangen kann. Hierdurch gelangt jedoch nicht genügend Öl in die über den Schmierölpfad zu schmierenden Bereiche.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Automatikgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem es ermöglicht wird, auch bei nichtlaufender Ölpumpe genügend Schmieröl durch die Gegenwelle zu fördern.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch ist es möglich, selbst dann, wenn das Fahrzeug abge­ schleppt wird und die Ölpumpe nicht angetrieben ist, genügend Öl in den Schmierölpfad in der Gegenwelle einzuführen, so daß den hiervon zu schmierenden Teilen genügend Schmieröl zugeführt wird. Außerdem erübrigt sich eine separate Versorgung des Schmierölpfades über die Schmieröl­ pumpe.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein Automatikgetriebe.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die Innenseite eines Gehäuseabschnitts für das Automatikgetriebe von Fig. 1.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 3.

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, führt in ein Gehäuse 1 eine mit einem nicht dargestellten Drehantrieb verbundene Antriebswelle 2, die mit einer im Gehäuse 1 koaxial hierzu gelagerten Welle 3 verbunden ist. Mittels Bolzen 4 ist eine Ölpumpe 5 an einem Ende des Gehäuses 1 montiert. Benachbart zur Ölpumpe 5 befindet sich eine Einrichtung 9 zum Wechsel zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrbetrieb bezüglich einer ersten und einer zweiten toroidalen Transmissionseinrichtung 10, 11 über ein Planetengetriebe 8 durch Betätigung einer Vorwärtskupplung 6 und einer Rückwärtskupplung 7. Die sich an die Einrichtung 9 anschließenden Transmissionseinrichtungen 10, 11 sind in axialer Richtung der Welle 3 zueinander beabstandet.

Zwischen der Antriebswelle 2 und der Welle 3 ist ein Sonnenrad 13 um die Antriebswelle 2 über ein Nadellager 12 drehbar angeordnet zwischengeschaltet, wobei das Sonnenrad 13 einen Teil des Planetenge­ triebes 8 bildet. Das Sonnenrad 13 besitzt einen Mitnehmerabschnitt 13a, der mit einer Mitnehmerscheibe 14 in Eingriff steht, die drehbar um die Welle 3 angeordnet ist. Eine Eingangsscheibe 17 ist mit der Mitnehmer­ scheibe 14 über eine Eingriffsrolle 15 verbunden und wird von der Welle 3 über eine aus Kugeln bestehende Feder 16 getragen. Das Drehmoment von der Antriebswelle 2 wird über die Einrichtung 9 auf dem Mitnehmerab­ schnitt 13a des Sonnenrades 13 und von dort auf die Mitnehmerscheibe 14 und dann gegebenenfalls auf die Welle 3 über die Eingriffsrolle 15, die Eingangsscheibe 17 und die Feder 16 übertragen.

Wellenartige Nockenflächen sind auf gegenüberliegenden Flächen der Mitnehmerscheibe 14 und der Eingangsscheibe 17 ausgebildet, mit denen die Eingriffsrolle 15 in Eingriff gebracht werden kann. Durch Erzeugen eines Axialdrucks proportional zu einem Drehmoment aufgrund einer Steigung auf den Nockenflächen durch die Eingriffsrolle 15 ist es möglich, den Axialdruck proportional zu einem Ausgangsdrehmoment eines Drehmomentwandlers, das durch die Eingangswelle 2 ausgeübt wird, auf der Seite der Welle 3, d. h. der ersten und zweiten toroidalen Transmissions­ einrichtung 10, 11, einzustellen.

Die Eingangsscheibe 17 der Transmissionseinrichtung 10 besitzt eine toroidale Fläche 17a auf der der Eingriffsrolle 15 abgewandten Sei­ te und ist gegenüber einer Ausgangsscheibe 18 angeordnet, die ebenfalls eine toroidale Fläche 18a an der der Eingangsscheibe 17 zugewandten Seite aufweist und drehbar von der Welle 3 getragen wird. Außerdem ist eine Friktionsrolle (nicht dargestellt) in einer toroidalen Ausnehmung, die durch die toroidalen Flächen 17a und 18a definiert wird, angeordnet, so daß die Friktionsrolle in Kontakt mit der Eingangs- und der Ausgangs­ scheibe 17, 18 schräg stellbar ist. Die Friktionsrolle wird durch eine Rollenträgereinrichtung (nicht dargestellt) schräg stellbar getragen und das Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangsscheibe 17 und der Ausgangs­ scheibe 18, d. h. das übersetzungsverhältnis, kann kontinuierlich durch Änderung der radialen Kontaktpositionen der Friktionsrolle in bezug auf die Eingangs- und Ausgangsscheibe 17, 18 durch Betätigen eines (nicht dargestellten) Antriebsmechanismus geändert werden.

Die Transmissionseinrichtung 11 umfaßt ähnlich zur Transmis­ sionseinrichtung 10 eine Eingangsscheibe 19, eine Ausgangsscheibe 20, eine Friktionsrolle, eine Rollenträgereinrichtung und einen Antriebs­ mechanismus, jedoch ist die Eingangsscheibe 19, die auf der Welle 3 über eine aus Kugeln bestehende Feder 21 befestigt ist, an der der Transmis­ sionseinrichtung 10 abgewandten Seite angeordnet, während die Ausgangs­ scheibe 20 an der der Transmissionseinrichtung 10 benachbarten Seite angeordnet ist.

Zylindrische Wellenabschnitte 18b und 20b sind rückseitig von den Ausgangsscheiben 18 und 20 angeordnet, die gegeneinander gerichtet sind, und ein Ausgangszahnrad 22 ist mit den zylindrischen Wellenab­ schnitten 18b und 20b federgekoppelt. Das Abtriebszahnrad 22 wird über Lager 24 in einem Lagergehäuse 23, das an der Innenwand des Gehäuses 1 befestigt ist, getragen. Das Ausgangszahnrad 22 steht mit einem Gegen­ zahnrad 25 in Eingriff. Das Gegenzahnrad 25 sitzt auf einem Ende einer Gegenwelle 27 und ist hiermit federgekoppelt, so daß die Gegenwelle 27 mit dem Gegenzahnrad 25 dreht. Ein Nabenabschnitt 25a des Gegenzahnrades 25 wird von einem Zylinderrollenlager 26 getragen, wodurch der Endab­ schnitt der Gegenwelle 27 am Gegenzahnrad 25 von dem Nabenabschnitt 25a durch das Zylinderrollenlager 26 drehbar getragen wird.

Ein zweites Gegenzahnrad 60, das sich mit der Gegenwelle 27 als Einheit dreht, ist zum Gegenzahnrad 25 axial beabstandet, wobei der Endabschnitt der Gegenwelle 27 an der Seite des Gegenzahnrades 60 durch ein Paar von Kegelrollenlagern 28a und 28b gelagert wird, die beidseits des Gegenzahnrades 60 angeordnet sind. Das dem Gegenzahnrad 25 zuge­ wandte Kegelrollenlager 28a ist in dem Gehäuse 1 montiert, während das andere Kegelrollenlager 28b in einem rückwärtigen Gehäuseabschnitt 1a montiert ist, der am rückwärtigen Endabschnitt des Gehäuses 1 befestigt ist.

Ein Hauptölpfad 62 befindet sich an der Innenseite der Gegen­ welle 27 und mündet an der Stirnseite der Gegenwelle 27 benachbart zum Gegenzahnrad 25 und erstreckt sich von der gegenüberliegenden Stirnseite der Gegenwelle 27 benachbart zum Gegenzahnrad 60 aus. Eine Einwegkupp­ lung 63 ist auf dem offenen Ende der Gegenwelle 27 an der Seite des Gegenzahnrades 25 montiert. Eine Vielzahl von Nebenpfaden 64 erstrecken sich in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung in einer Position benachbart zu der dem zweiten Gegenzahnrad 60 zugewandten Seite des Zylinderrollenlagers 26 zwischen das Paar von Ausgangsscheiben 18 und 20. Die Nebenpfade 64 verzweigen sich radial von dem Hauptpfad 62.

Das Gegenzahnrad 60 ist mit einem Abtriebszahnrad 65 über ein Ritzel 66 in Eingriff. Ein Nabenabschnitt 65a des Abtriebszahnrads 65 und ein nicht dargestellter Nabenabschnitt des Ritzels 66 (vgl. Fig. 3) erstrecken sich zu einer dem Gegenzahnrad 25 abgewandten Seite, wobei der Nabenabschnitt des Ritzels 66 von einem nicht dargestellten Kegel­ rollenlager getragen wird, das in dem Gehäuseabschnitt 1a montiert ist, während der Nabenabschnitt 65a des Abtriebszahnrads 65 von einem Kegel­ rollenlager 67 gelagert wird, das in dem Gehäuseabschnitt 1a montiert ist.

Der auf ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis durch Ein­ stellen der Schrägstellung der Friktionsrolle eingestellte Abtrieb wird auf das Ausgangszahnrad 22 und dann auf eine nicht dargestellte Ab­ triebswelle über das Gegenzahnrad 25, die Gegenwelle 27, das Gegen­ zahnrad 60, das Ritzel 66 und das Abtriebszahnrad 65 übertragen.

Hierbei ist der Gehäuseabschnitt 1a, um individuell das Kegel­ rollenlager 28b des Gegenzahnrads 60 auf der dem Gegenzahnrad 25 abge­ wandten Seite, das Kegelrollenlager des Ritzels 66 und das Kegelrollen­ lager 67 des Abtriebszahnrads 65, wie in Fig. 3 gezeigt, aufzunehmen, durch Trennwände 68 und 69 in einen Aufnahmeabschnitt 70 für das Kegel­ rollenlager 28b, einen Aufnahmeabschnitt 71 für das Kegelrollenlager des Ritzels 66 und einen Aufnahmeabschnitt 72 für das Kegelrollenlager 67 unterteilt. Ein mit einem zylindrischen Abschnitt 73 und einem damit verbundenen Flanschabschnitt 74 versehener Ölzuleiter 75 ist zwischen einem bodenseitigen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts 70 und dem Kegel­ rollenlager 28b angeordnet, wobei der Flanschabschnitt 74 in den Auf­ nahmeabschnitt 70 eingesetzt ist, während der zylindrische Abschnitt 73 des Ölzuleiters 75 in die benachbarte Mündung des Hauptölpfades 62 der Gegenwelle 27 eingesetzt ist.

Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, ist eine Ausnehmung 76 in der Trennwand 69 zwischen dem Aufnahmeabschnitt 70 für das Kegelrollenlager 28b und dem Aufnahmeabschnitt 71 für das Kegelrollenlager des Ritzels 66 angebracht, wobei die Ausnehmung 76 sich schräg vom Aufnahmeabschnitt 71 zum Aufnahmeabschnitt 70 erstreckt, um Öl in letzterem einzuführen.

Während des Fahrens des Fahrzeugs, bei dem die Ölpumpe 5 ange­ trieben wird, oder während des Abschleppens durch ein anderes Fahrzeug, wo die Ölpumpe 5 nicht angetrieben wird, wird das Öl, das von dem Ab­ triebszahnrad 65 tropft und sich im Abschnitt des Gegenzahnrads 60 sam­ melt, durch Drehung des Gegenzahnrads 60 mitgenommen und in den Boden­ bereich des Aufnahmeabschnitts 70 eingeführt, wobei es das Kegelrollen­ lager 28b durchläuft. Öl, das in den Bodenbereich des Aufnahmeabschnitts 70 gelangt, wird ferner in den Hauptölpfad 62 eingeführt, wobei es durch den Flanschabschnitt 74 des Ölzuleiters 75 und durch den zylindrischen Abschnitt 73 hiervon geführt wird. Gleichzeitig fließt Öl, das von dem Abtriebszahnrad 65 tropft und sich in dem Aufnahmeabschnitt 71 sammelt, in den Bodenbereich des Aufnahmeabschnitts 70, indem es durch die Aus­ nehmung 76 läuft, wobei dieses Öl in den Hauptölpfad 62 eingeführt wird, indem es durch den Flanschabschnitt 74 und den zylindrischen Abschnitt 63 des Ölzuleiters 75 geführt wird.

In den Hauptölpfad 62 eingeführtes Öl fließt zur Seite des Gegenzahnrades 25 und wird der Einwegkupplung 63 zugeführt, während gleichzeitig Öl über die Nebenpfade 64 zum Zylinderrollenlager 26 und zu einem Eingriffsabschnitt zwischen dem Ausgangszahnrad 22 und dem Gegen­ zahnrad 25 fließt. Öl, das nicht in den Hauptölpfad 62 vom Bodenbereich des Aufnahmeabschnitts 70 eingeführt wurde, sammelt sich wiederum im Bereich des Gegenzahnrades 60, wird erneut hiervon verteilt und zur Schmierung verwendet.

Die Vorwärtskupplung 6 ist zwischen der Ölpumpe 5 und dem Sonnenrad 13 angeordnet und mit einer Kupplungstrommel 29 versehen, die auf der Antriebswelle 2 befestigt ist. Die Kupplungstrommel 29 dreht sich daher mit der Antriebswelle 2, und eine Kupplungsnabe 30, die vom Sonnenrad 13 des Planetengetriebes 8 getragen wird, befindet sich radial innenseitig zur Kupplungstrommel 29. Die Kupplungstrommel 29 und die Kupplungsnabe 30 tragen Kupplungsscheiben, die abwechselnd angeordnet sind.

Eine Zylinderkammer 32 ist innerhalb eines Basisendabschnitts (Endabschnitt an der Seite der Ölpumpe 5) der Kupplungstrommel 29 aus­ gebildet, die einen Kolben 33 aufnimmt. Eine Hydraulische Druckkammer 34 ist zwischen dem Kolben 33 und der Zylinderkammer 32 ausgebildet und die Kupplungsscheiben 31 werden durch Steuern der Zufuhr von Hydrauliköl zur Druckkammer 34 aneinandergedrückt, um hierdurch den Eingriff oder Nicht­ eingriff der Vorwärtskupplung 6 zu steuern. Eine Rückstellfeder 35 dient zum Zurückstellen des Kolbens 33 in seiner Ausgangsposition, wenn der Kupplungseingriff der Kupplungsscheiben 31 aufgehoben wird. Ein Hohlrad 36 ist an einem inneren Umfangsabschnitt eines Endes der Kupplungstrom­ mel 29 montiert, wobei das Hohlrad 36 mit dem Sonnenrad 13 über wenig­ stens ein Planetenrad 37 in Eingriff steht.

Die Rückwärtskupplung 7 umfaßt eine Trommel 42, die radial außenseitig von der Kupplungstrommel 29 angeordnet ist. Die Trommel 42 wird aus einem trommelförmigen Ansatzstück gebildet, das sich von der Ölpumpe 5 in Richtung zur Transmissionseinrichtung 10 erstreckt, wobei die Trommel 42 einstückig mit der Seitenwandung der Ölpumpe 5 ausge­ bildet sein kann. Eine Kupplungsnabe 43 ist zwischen der Trommel 42 und der Kupplungstrommel 29 der Vorwärtskupplung 6 angeordnet, wobei die Kupplungsnabe 43 von der Trägerplatte 38 an der der Transmissionsein­ richtung 10 zugewandten Seite getragen wird. Die Trommel 42 und die Kupplungsnabe 43 tragen abwechselnd angeordnete Kupplungsscheiben 44. Eine Stützwand 44a ist ringförmig und an einem inneren Umfangswandab­ schnitt der Trommel 42 in einer Position zwischen der Rückwärtskupplung 7 und dem freien Ende der Trommel 42 mittels eines Sprengrings oder dergleichen montiert. Die Stützwand 44a befindet sich gegenüber vom Planetenträger 38 an der der Transmissionseinrichtung 10 zugewandten Seite. Hierdurch wird die von dem Planetenträger 38 durch die Einrich­ tung 9 erzeugte Axialkraft von der Stützwand 44a aufgenommen und nicht auf die Transmissionseinrichtungen 10, 11 übertragen.

Die Trommel 42 umfaßt benachbart zur Ölpumpe 5 sich axial einwärts zur Trommel 42 erstreckende radial beanstandete, in Umfangs­ richtung verlaufende Wandabschnitte 45a und 45b, die eine ringförmige Zylinderkammer 46 bilden, die einen Kolben 47 aufnehmen. Zwischen dem Kolben 47 und der Zylinderkammer 46 befindet sich eine Druckkammer 48. Die Kupplungsscheiben 44 werden durch Steuern der Zufuhr von Hydrauliköl zur Druckkammer 48 zusammengedrückt oder freigegeben, um hierdurch das Ein- und Auskuppeln der Rückwärtskupplung 7 zu bewirken. Eine Rückstell­ feder 49 dient zum Rückstellen des Kolbens 47 in seine Ausgangsstellung, wenn die Kupplungsscheiben 44 gelöst werden.

Während des Vorwärtsfahrbetriebs wird die Vorwärtskupplung 6 durch den Kolben 33 beaufschlagt, so daß sie sich im eingekuppelten Zu­ stand befindet, während die Rückwärtskupplung 7 sich im gelösten Zustand befindet. Wenn dies der Fall ist, werden die Antriebswelle 2, die Kupp­ lungstrommel 29, das Hohlrad 36, der Planetenträger 38 und das Sonnenrad 13 in gleicher Richtung als eine Einheit gedreht. Folglich wird das Drehmoment über die Mitnehmerscheibe 14, die mit dem Mitnehmerabschnitt 13a des Sonnenrades 13 in Eingriff steht, auf die Transmissionseinrich­ tung 10 übertragen.

Während des Rückwärtsfahrbetriebs stehen die Kupplungsscheiben 31 der Vorwärtskupplung 6 außer Eingriff, d. h. die Vorwärtskupplung 6 befindet sich in gelöstem Zustand, und die Kupplungsscheiben 44 der Rückwärtskupplung 7 werden durch den Kolben 47 zusammengedrückt, so daß sich die Rückwärtskupplung 7 in kuppelndem Zustand befindet. Folglich wird die Umdrehung des Planetenrades 37 durch die Kupplungsnabe 43 und den Planetenträger 38 unterbrochen. Hierdurch wird das Drehmoment von der Antriebswelle 2 und der Kupplungstrommel 29, die eine Einheit bil­ den, vom Hohlrad 36 auf das Sonnenrad 13 über das Planetenrad 37 über­ tragen, da jedoch die Drehung des Planetenrades 38, wie oben ausgeführt, unterbrochen ist, wird das Sonnenrad 13 in entgegengesetzter Richtung in bezug zur Antriebswelle 2 gedreht und das Drehmoment auf die Transmis­ sionseinrichtung 10 über die Mitnehmerscheibe 14 übertragen, die mit dem Mitnehmerabschnitt 13a des Sonnenrades in Eingriff steht.

Claims (3)

1. Automatikgetriebe mit
einem mit einer Welle (3) des Getriebes in Eingriff stehenden Ausgangszahnrad (22),
einem ersten Gegenzahnrad (25), das sich mit einer parallel zur Welle (3) verlaufenden Gegenwelle (27) dreht und mit dem Ausgangs­ zahnrad (22) in Eingriff steht,
einem zweiten Gegenzahnrad (60), das sich mit der Gegenwelle (27) dreht und zum ersten Gegenzahnrad (25) axial beabstandet ist,
einem ersten und einem zweiten Lager (26, 28b) zum Lagern der Gegenwelle (27) auf der Seite des ersten bzw. zweiten Gegenzahnrads (25, 60),
einem mit dem zweiten Gegenzahnrad (60) über ein Ritzel (66) in Eingriff stehendes Abtriebszahnrad (65),
einem Gehäuseabschnitt (1a) zur Aufnahme des zweiten Lagers (28b) über eine Trennwand (69), eines dritten Lagers zum Lagern einer Welle des Ritzels (66) und eines vierten Lagers (67) zum Lagern einer Welle des Abtriebszahnrads (65), und
einem Schmierölpfad (62, 64) in der Gegenwelle (27), der von einem Aufnahmeabschnitt (70) des zweiten Lagers (28b) in dem Gehäuse­ abschnitt (1a) zum Gegenzahnrad (25) verläuft, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Trennwand (69) ein zwischen dem Aufnahme­ abschnitt (70) und einem Aufnahmeabschnitt (71) für das Ritzel (66) eine Ausnehmung (76) für den Schmieröldurchtritt angeordnet ist.

2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Eintrittsende des Schmierölpfades (62, 64) in der Gegenwelle (27) ein Ölzuleiter (75) angeordnet ist.

3. Automatikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es eine toroidale Transmissionseinrichtung (10, 11) mit einem Paar von Ausgangsscheiben (18, 20) umfaßt, deren nichttoroidale Stirnseiten gegeneinander gerichtet sind, wobei das Ausgangszahnrad (22), das Gegenzahnrad (25) und das erste Lager (26) zwischen dem Paar von Ausgangsscheiben (18, 20) angeordnet sind.