DE2127827C3 - Automatisches Schaltgetriebe insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

55

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Schallgetriebe insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff ties Anspruchs I

Bei einem alleren, nictit vurverofientlichtcn Schuh getriebe dieser Art (DE-PS 21 Jl 48J) sind die beiden die Reibscheiben tragenden Glocken koaxial und cnlgcgengerichtct derart angeordnet, daß die zylindrische Wand der inneren Glocke teilweise von dem zylindrischen längsgcnulclcn Wandteil der äußeren Glocke übergriffen wird. Der im wesentlichen radial ausgerichtete Boden der äußeren Glocke ist an der die Frcilatifnabe tragenden Hohlwelle befestigt und steht über diese mit einem inneren Zentralrad des Umlaufgetriebes in Antriebsverbindung. Im Hochleistungsbetrieb haben sich bei dieser Getriebeausführung einige Nachteile ergeben, die die Lebensdauer herabsetzten. Der flache und im wesentlichen radial verlaufende Boden der äußeren Glocke kann sich unter den hohen Druckmittel kräften verformen, was unter anderem zu einem un gleichmäßigen und damit erhöhten Verschleiß der Kupplungs-Reibseheibrn führt. IDa eine Verkleinerung des Glockendurchmessers zwangsläufig eine unzulässige Verkleinerung der Reibflächen nach sich zieht, wurde versucht, den Druckverformungen durch eine andere Formgebung des Glockenbodens zu begegnen. Eine derartige Änderung des Glockenbodens ergibt jedoch den insbesondere für moderne Kraftfahrzeuge mit Vorderradantrieb und qucrliegendem Motor-Getriebeblock entscheidenden Nachteil einer Vergrößerung der Axialabmessungen. Ein weiterer Nachteil dieser Getriebeausführung ist die übermäßige Beanspruchung der Verbindung des Glockenbodens mit der Hohlwelle, die einmal dem hydraulischen Druck ausgesetzt ist und die auch noch die von der Glocke auf die Hohlwelle übertragenen Drehmomente aufnehmen muß. lnsbe sondere bei durch den hydraulischen Druck bereits mehr oder weniger verformiem Glockenboden können in diesem Bereich lokale Spannungsspitzen auftreten, die zum Bruch der Verbindung fuhren können.

Aus der FR-I⁵S 20 18 0bb ist ein automatisch schal tendes Getriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem die jeweils aus einem Bodenieil und einer Zylinder wand zusammengesetzten Glocken koaxial ineinander angeordnet und gleichsinnig ausgerichtet sind. Der zylindrische Teil der äußeren Glocke von beträchtlicher axialer Lange trägt an seinem Innenumfang einen Sliitzring und an seinem freien Fnde einen Zahnkranz, der mit mindestens einem Umlaiifrad des Umlauf gclnehes kämmt. Im Inncnraiim der äußeren Glocke ist ein freilauf vorgesehen, (lessen Außenring nut dem zylindrischen Maniel der Innengiocke verbunden isi und dessen N;ihc mn dem inneren Zenlralrad des Umlaufgelriebes k.immt Dir im wesentlichen radial verlaufende Boden der äußeren (/locke ist an einer Buchse befestigt, die auf einem Axialansatz des Gchmi scs gel.igeri isi Die besonderen Nachteile dieser Ge'trichcaiisfuhriing sind einmal die erheblichen Axial abmessungen, du eine Verwendung dieses (ielncbes in einem Vorderrail-Aniriebsblock ausschließen, und zum anderen die vergleichsweise geringe Sl.1b1lu.it der Außcnglncke. die insbesondere .iu( ilen großen axialen Abstand zwischen den Reibscheiben iind dem Z.ihn kranz zurückzuführen ist. Die Beanspruchungen dieses Bauteils setzen sah cinni.il .ms dem zu übertragenden Drehmoment, d;is im drillen (i.ing den l.'ifaehen des Motor -Drehmoments enlsprichi. und /um anderen ,ms Fliehkräften bei hohen Drch/.ihlen zusammen, denen dieser lang zylindrische H.iiilcil ohne Verformungen mehl widerstehen k.inn /w.ir lsi hei dieser Ausführung der Glockenboden keinen [(irsionsbe.inspiin.hiitii.Hii ausgesetzt, eine durch Fliihkraftc hei hohen Dreh zahlen und einem hohen Drehmoment erzeugic Hein spruchuiig wirkt jeüudi dui den /rjlin.driM.hai Uluekcnriiiintcl.

Bei einem andersartigen Schaltgetriebe mit nur einer Kupplung, einer Bremse und zwei Planetenradsälzcn (US-PS 30 48 055) ist es bekannt, die als Bremstrommel ausgebildete Betätigungsvorrichtung für die Reibelemente an ihrem einen axialen Ende durch einen auf einem Gehäuseteil gelagerten deckelförmigcn Bauteil

■ η ihrem anderen Ende durch eine Ringplatte abzustützen. Bei dieser Geiriebeausführung kann jedoch durch Jie gleichzeitige Funktion des zylindrischen Körpers ,ils Bremstrommel und als Halterung der Kupplungsreibscheiben sowie eines iiußercn Zentralrades des Umlaufgetriebes das Auftreten von Spannungsspitzen nicht vermieden werden.

Andere bekannte Ausführungen (USPS 30 53 115; 50 35 457) enthalten Planetenradgetriebe mit zwei auieren Zentrall ädern und zwei Planetenradträgern (Stc-,;e), von denen der eine Steg und ein äußeres Zentralrad mit der Ausgangswelle verbunden sind. Ein die Reibscheiben tragender napfförmiger Bauteil ist mit dem das erste Planetengetriebe tragenden Wellenteil verbunden, wobei das Verbindungsglied glocken- is lörmig ausgebildet ist Die Kupplungen liegen koaxial hintereinander, wodurch sich eine erhebliche Länge des Gesamtgetriebes ergibt. Durc^ die Verbindung des napfförmigen Bauteils mit dem glockenförmigen Verbindungsglied können Torsionsspannungen nur in begrenztem Maße übertragen werden.

Aulgabe der Erfindung ist es. bei einem automatischen Schaltgetriebe der eingangs genanntLii Art ohne Vergrößerung seiner Abmessungen die auf tue äußere Glocke einwirkenden Druck-. Torsions- und Fliehkräfte so zu verteilen, daß unerwünschte Spannungss litzen zwischen Welle und dem Glockenboden der äußeren Glocke vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Glocken in an sich bckann:er Weise gleichgerichtet sind und daß die äußere Glocke durch eine am Ende ihres Mantels neben einer Kupp-Iiings-Druekscheibe festgelegte mit der Hohlwelle verbundenen Ringplatte und durch eine mit dem Glockenboden fest verbundene Buchse direkt auf der Eingangs welle drehbar gelagert ist.

Durch die neben der Druckscheibe am Glockenmantel festgelegte und mit der Hohlwelle vorzugsweise verschweißte Ringplalle wird eine stabile Verbindung /wischen dem offenen Glockenende und dem einen inneren Zeniralrad des Umlaufgetriebes geschaffen. Durch den geringen Abstand /wischen den Reibungselementen und der Halterung des äußeren Kingplaltenlandes werden Verwindungen dieses Mantelabschnitts ebenso wie dreh/ahlbedingte Verformungen sicher vermieden. Da ferner die Ringplal'c keinem hydrauli idled Druck ausgesetzt ist. treten an der Verbindung /wisenen der mit ihrem Boden drehbar auf der Eingiingswelle gelagerten Glocke und der Hohlwelle keine Spannungskotizefirütiunen auf.

Durch die gegenüber bek,muten Ausführungen geringen ,iMalcn Langen der langsgeniiielen Trommel w.ind.ibschnille ergibt sich cmc vorteilhafte Verein fiichiing der Glockenherstellung und heim Zusammen b.ui des Sch.iltget lebes eine genauere Zentrierung der einzelnen Bauteile

Im tollenden werden Aiisdihriingsheispiclc der Ir findung .111 Hand der Zeichnung ausführlich besinne ben I s /elf!!

lift eine teilgcschnitieiu· Seitenansicht des erfin

dutighgtmulknbthüligttritbts.

F i g. 2 einen Ausschnitt aus einer anderen Ausführung des Schaltgetriebes.

Das in F i g. I dargestellte Schaltgetriebe umfaßt die folgenden Haupt-Baugruppen: Ein Gehäuse C". eine Eingangswelle I. oinc Ausgangswelle 2 mit einem Zahnrad 3, ein Umlaufgetriebe P. zwei Kupplungen Ei. Ej. zwei Bremsen Fi, Fι und einen Freilauf K.

35

40

45 Auf der Eingnngswellc 1 ist eine innere Glocke 4 von U-förmigem Querschnitt /. B. durch Elektronenstrahl sehyveißung befestigt, die aus einem Boden 5 und einem Glockenmantel 6 besteht. Im Mantel 6 sind innere Längsnuten 7 eingearbeitet, in denen Reibscheiben IO zwischen zwei Druckscheiben 8 und 9 gehalten und durch einen Sprengring 11 gesichert sind. Eine an der inneren Mantelfläche im Übergangsbereich zum Glockenboden 5 angebrachte Buchse 12 begrenzt einen Zylinder für einen an der Eingangsyvelle I geführten Betätigungskolben 13. Eine Tellerfeder 14 drückt den Kolben 13 von der Scheibe 8 weg. Die innere Glocke 4 und der Betätigungskolben 13 begrenzen einen Arbeitsraum 15, der über einen Anschluß 16 und Kanäle 17, 18, 19 mit Druckflüssigkeit gespeist wird. Weitere, mit den Reibscheiben 10 abwechselnde Reibscheiben 20 sind drehfest an einer Zwischenyvelle 21 befestigt, die ein erstes inneres ZentralraJ Pi des Umlaufgetriebes P trägt. Diese Anordnung bildet die Kupplung Ei.

Die Eingangswelle I ist drehbar η einer Buchse 22 gelagert, die an ihrem Außenum'::ni' einen Radialflansch 23 trägt, an dem eine äußere Glucke 24 hefe stigt ist. Diese die innere Glocke 4 umgebende äußere Glocke 24 besteht aus einem annähernd kegelstumpf förniip;n Boden 25 und aus einem zylindrischen Mantel 26 und dient als Zylinder für einen an der Buchse 22 geführten Betätigungskolben 27. an dem sich eine Tellerfeder 28 abstützt. Dieser Kolben und die äußere Glocke 24 begrenzen eine Arbeitskammer 21. die von einem Anschluß 30 über Kanäle 31, 32. 33 mit Druck flüssigkeit beaufschlagt wird. Der zylindrische Mantel 26 weist an seinem Innemimfang Längsnulcn J4 auf. in denen Reibscheiben 27 zwischen zwei Druckscheiben 35. 36 gehalten sind, die mit drehfest am inneren Glockenmantel 6 befestigten Reibscheiben 28 abwechseln. Diese Anordnung bildet die Kupplung /:'.·.

Auf dem längsgenuleten Abschnitt 34 der Glocke 24 ist außerdem eine Ringplatle J9 aus formgcfeßtem Blech befestigt, die zusammen mit den Druckscheiben 35. 36 und der Scheibe 37 durch ein Abstandsstück 40 im j einen Sprengring 41 festgelegt ist. An ihrem inneren Umfang isi the Ringplatte 39 an einer Hohlwelle 42 /. B. durch I lektronenslrahlschweil'ung befestigt, die drehbar auf der Zwischenwelle 21 gi-lagert ist und ein /weites inneres Zentralrad P? des Umlaufgetriebes P trägt. Die Verbindung /wischen der Ringplatte 39 und der Welle 42 kann auch in anderer Weise. /. B als Keilver/ahnung. ausgeführt sein.

Auf der Hohlwelle 42 isi ferner cmc Nabe 43 des F reil.iufs R drehbar gelagert und z. B. durch eine Ver /aliniingsktippliing int dem Steg 44 des Umlaut getriebes verbunden. Ein Profilring 45 mit Gleit schc'vcn 46 ist über falzen 47 mit der Nabe 45 verbunden und steht nut der benachbarten Kingplatte 59 in Berührung. Der ; iiliere Ring 48 des I ici'aufs ist an einem am Gehäuse C festgelegten Haitekorpcr 49 he festigt

Durch die Arslegung tier beiden Glocken 4 und 24. deren Hohlraum«, nach der gleichen Richtung weisen, wird folge.ujes erreicht; Der Lk'den 25 der Glocke 2t, kann kegclslumpfförmig sein, was eine größer:: Festigkeit gegenüber vofii Druckmittel in der kammer 29 erzeugten Kräften ergibt und Verformungen verhindert. Die Glocke 24 übertrag! ferner im Bereich der Verbindung mit der Buchse 22 keine Drehmomente, so daß in dieser Zone auch keine sich überlagernden Beanspruchungen auftreten. Die Übertragung der Drehmomente

erfolgt über die Ringplalte 39. die entsprechend gestaltet und bemessen und nicht den Flüssigkcitsdrücken ausgesetzt ist. Demzufolge kann jeder der beiden Bauteile 25 und 39 derart ausgelegt werden, daß er die höchstmögliche Festigkeit gegenüber einer bestimmten Beanspruchungsart aufweist.

Auf Grund der erhöhten Stabilität der Außcnglockc 24 können die Reibscheiben 37 und 38 eine ausreichend große radiale Breite aufweisen. Durch die doppelte Abstützung der Glocke sind sie genau zentriert, so daß ein gegenüber bekannten Ausführungen verringerter Verschleiß eintritt und eine längere Lebensdauer erreicht wird. Auf besonders einfache Weise erfolgt die Druckmittelspeisung der Arbeitsräiime 15 und 29 durch die Eingarigsweile I₁

Die Ausführung nach F Sg₁2 unterscheidet sich von

der Ausführung nach F i g. I nur durch die Form der Glocken 4,7 und 24,-;, der an diese angepaßten Kolben 13./ und 27,'j sowie der Ringplalte 39 und des Getriebegehäuses Gi. Die Glocken 4,7 und 24.7 haben eine Abstufung, so daß eine einsprechende Einziehung der Gehäusewand 50 zur Aufnahme eines Anlaß-Zahnrades 51 möglich wird. Die Ringplatlc 39,7 ist fornigepreßl und hat eine breite sickenartigc Vertiefung 52 an der Innenseite, in die der freie Rand der Glocke 4,7 eingreift, wodurch die Längsabiiiessiingcn des Schaltgetriebes noch etwas weiter verringert werden können. Die Ringplatte 39 bzw. 39,7 kann auch an die Druckscheibe 35 bzw. 35,7 angeschweißt und dadurch mit der Glocke verbunden werden. Ferner kann die Frcilaufiiabc am Steg des Umlaufgetriebes angeschweißt sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Automatisches .Schaltgetriebe insbesondere fur Krartfahr/euge mit einer Eingangswelle, einer Aus gangswelle, einem Umlaufräder-Getriebe, dessen äußeres Zenlralrad fest mit der Ausgangswelle, des sen Steg fest mit der Innennabe eines Freilaufs. des sen eines innere Zentralrad mit einer Zwischen welle und dessen /weites innere Zenlralrad über ro eine Hohlwelle fest mit einer äußeren Kupplungsglocke verbunden ist, sowie mit mindestens drei in einem axialen Bereich des Getriebes konzentrisch übereinander angeordneten Lamellen-Kupplungen und -Bremsen, deren Reibscheiben an zwei kon/en irischen, die Betätigungskolben aufnehmenden, ein stückigen Glocken befesiigt sind, von denen die äußere Glocke an ihrem Außenmantel die Reibscheiben für die Bremse und an ihrem Innennmniel die Druckscheiben für die eine Kupplung trügt und die mit ih.-vm Glockenboden an der Lingangswelle befestigte innere Glocke ;in ihrem Aulienmantel die Reibscheiben dieser Kupplung und an ihrem Innenniantel die Druckscheiben der auf eine Zwischen welle einwirkenden anderen Kupplung trägt, da durch gekennzeichnet, daß die Glocken (4. 24) in an sich bekannter Weiic gleichgerichtet sind und daß die äußere Glocke (24) durch e nc .1111 I ndc ihres Mantels (26) neben einer Kupplungs Druck scheibe (35. 35.;) festgelegte Ringplatte (39. 39.;) mit der Hohlwelle (42) verbunden und durch eine mit dem Glockenboden (25. 25.;) fest verbundene Buch se (22) direkt auf der ringan^swelle (1) drehbar gelagert ist.

2. Schaltgetriebe nach Ans,- uch I. dadurch ge kennzeichnet, daß die Ringplalte (39) mit der Hohl welle (42) und mit der Druckscheibe (35) ver schweißt ist.

3. Schallgetriebe nach einem der Ansprüche I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Ringplalic (39;;) formgepreßt ist und eine sickenartig umlaii fende Vertiefung (52) an ihrer Innenseite aufweist.

in die der äußere Rand der inneren Glocke (4.;) hineinragt.

4. Schallgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, diili der Hoden (25) der äußeren Glocke (24) konisch ausgebildet isi

^r>. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche I bis J. dadurch gekennzeichnet, daß der Hoden (25.;) der äußeren Glocke (24.;) abgestuft und in seiner form ;o an die Stirnwand des Getriebegehaiises (C) angepaßt ist