DE2857337C2 - Automatisches Getriebe mit paralleler Eingangs- und Ausgangswelle - Google Patents

Description

a)

b)

c)

e)

die Eingangswelle (3) trägt ein auf ihr drehbares Zahnrad (70), das über eine dritte Kupplung (30) mit ihr kuppelbar ist und das mit einem auf der Ausgangswelle (6) angeordneten Zahnrad (77) kämmt (mittlere Gangstufe),
das drehbare Zahnrad (70 oder 57) für die mittlere oder niedrige Gargstufe und das drehbare Zahnrad (71) für die Rückwärtsgangstufe sind drehfest miteinander verbunden und durch die dritte bzw. zweite Kupplung (30 bzw. 28) gemeinsam mit der Eingangswelle (3) kuppelbar, wobei die zugehöriger Zahnräder (77 bzw. 62—64; 79) auf der Ausgangswelle (6) mit dieser über eine Schiebemuffenkupplung (81) wahlweise kuppelbar sind,

die drehbaren Zahnräder (57, 70, 71) auf der Eingangswelle (3) sind zwischen zweiter und dritter Kupplung (28,30) angeordnet,
ein zweiter Strömungskanal (38) ist in der Eingangswelie (3) ausgebildet und ist mit der zweiten bzw. dritten Kupplung (28 bzw. 30) verbunden, und

konzentrische Rohrleitungen (42, 45) sind in dem zweiten Strömungskanal (38) vorgesehen, wobei durch deren innerer Rohrleitung (42) und den zweiten Strömungskanal (38) die eine (30) und durch den Ringraum zwischen innerer und äußerer Rohrleitung (42,45) die andere (28) von zweiter und dritter Kupplung (28, 30) mit Fluid beaufschlagbar sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Getriebe mich dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Getriebe dieser Bauart ist in der FR-OS 2i 03 203 beschrieben und dargestellt. Die bekannte Bauart weist verhältnismäßig große Gesanitabmcssungcn auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der eingangs bezeichneten Bauart so auszubilden, daß beim Vorhandensein einer weiteren Ubcrsetzungsstufe verhältnismäßig geringe Gesamtabmessungen des Getriebes erreichbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch enthaltenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich trotz Erweiterung des Getriebes um eine weitere Übersetzungsstufe aufgrund der besonderen Anordnung bzw. Ausbildung der Übersetzungsstufen sowie der Strömungskanäle für das Druckmittel ein im Vergleich

to mit dem bekannten Getriebe kompakterer Aufbau, der ein Getriebe mit verhältnismäßig geringen Gesamtabmessungen ermöglicht, und zwar bezüglich sowohl der axialen Länge als auch der Breite des Getriebes.

Ein erfindungsgemäß ausgestattetes Getriebe eignet sich insbesondere wegen seiner verhältnismäßig geringen axialen Länge für den Einbau in Queranordnung. z. B. im Frontbereich eines PKW.

Aus der US-PS 22 31 411 sind Strömungskanäle in Form von konzentrischen Rohrleitungen zwar schon bekannt, jedoch unterscheidet sich das Getriebe dieser Bauart wesentlich von der erfindungsgemäßen Ausgestaltung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein vielstufiges automatisches Getriebe im Längsschnitt.

Die Figur zeigt ein Getriebe 11, das einem mit einer Kurbelwelle 7 eines Motors verbundenen Fluid-Drehmomentwandler 10 axial benachbart ist. Eine Eingangswelle 3 und eine Ausgangswelle 6 sind parallel zueinander in einem Gehäuse 1 des Getriebes 11 mittels der Lager 2, 9 bzw. der Lager 4, 5 drehbar gelagert. Die Motorkraft wird über die Kurbelwelle 7 auf den Drehmomentwandler 10 übertragen, und die Kraft des Drehmomentwandlers 10 wird auf die Eingangswelle 3 des Getriebes 11 übertragen. Die Kraft des Getriebes 11 wird von der Ausgangswelle 6 auf ein Eingangszahnrad 12 eines Differentials über ein Zahnrad 95 übertragen, das an der Ausgangswelle 6 ausgebildet ist. Der Tluid-Drehmomentwandler 10 umfaßt einen durch Nute 14 montierten Statoi 16 und eine Freilaufkupplung 15 auf einer Statorwelle 13, welche die Eingangswelle 3 über Lager 26, 27 umgibt und an dem Gehäuse 1 um einen kleinen Winkel drehbar gelagert ist, ferner eine Pumpe 17, die mit der Kurbelwelle 7 über eine drehbare Platte 8 verbunden ist. welche über das Lager 9 ein Ende der Eingangswelle 3 relativ drehbar trägt und eine Ölpumpe 25, beispielsweise eine Zahnradpumpe, antreibt, und eine Turbine 18, die an der Eingangswelle 3 befestigt ist und durch das von der Pumpe 17 abgegebene Fluid gedreht wird. Von der Ölpumpe 25 erzeugtes Druckmittel durchläuft teilweise einen Kanal 24, eine in einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 3 gebildete ringförmige Rille 23, einen in der Eingangswelle 3 ausgebildeten Strömungskanal 22 sowie einen Kanal 21 und einen Kanal 19, um eine zwischen der Pumpe 17 und der Turbine 18 angeordnete Direktkupplung 20 zu betätigen. Ferner wird das von der Ölpumpe 25 erzeugte und druckgesteuerte Druckmittel bei Drehen eines Hebels 101 teilweise (nicht gezeigten) Umschaltsteuerventilen zugeführt. Diese führen das Druckmittel in einer vorgegebenen Steuer-Beiriebsweisc einem ersten Kanal 35 zur Kupplungsbctätigung. einem /weiten Kanu! 36 zur Kupplungsbetätigiing oder einem dritten Kanal

b5 37 zur Kupplungsbetätigung /'i, welche in dem Gehäuse 1 ausgebildet sind.

Das Getriebe 11 weist eine Übersetzungsstufe 29 für eine niedrige Gangstufe auf. die durch eine von der

'Μ
i-i

Eingangswelle 3 getragene zweite Kupplung 28 betätigt wird, ferner eine Obersetzungsstufe 31 für eine mittlere Gangstufe und eine Übersetzungsstufe 32 für den Rückwärtsgang, die durch eine auf ähnliche Art von der Eingangswelle 3 getragene dritte Kupplung 30 betätigt werden, sowie eine Übersetzungsstuie 34 für eine hohe Gangstufe, die durch eine von der Ausgangswelle 6 getragene erste Kupplung 33 betätigt wird.

Die Eingangswelle 3 ist längs ihrer Achse mit einer zentralen Bohrung zweiter Strömungskanal 38 versehen, die an einem Ende der Eingangswelle 3 offen ist, und ein Basisende einer inneren Rohrleitung 42 ist an seinem äußeren Umfangsabschniti über eine Tragplatte

41 an dem Gehäuse 1 befestigt. Die innere Rohrleitung

42 steht mit dem ersten Kanal 35 zur Kupplungsbetätigung in Verbindung, erstreckt sich durch die Bohrung 38 und ist am anderen F.nde durch ein Dichtungsglied 43 gegen die Bohrung 38 relativ drehbar abgestützt. Eine äußere Rohrleitung 45, die kürzer als die innere Rohrleitung 42 ist, umgibt diese derart, daß ein ringförmiger Spalt zwischen den Rohrleitungen gebildet wird. Das Basisende der Rohrleitung 45 ist mit seinem äußeren Umfangsabschnitt über eine Tragplatte 44 an dem Gehäuse 1 befestigt und steht mit dem zweiten Kanal 36 in Verbindung. Ferner ist das Vorderende der äiiSeren Rohrleitung 45 in einer Position, welche gegenüber dem Vorderende der inneren Rohrleitung 42 zurückgesetzt ist, durch ein Dichtungsglied 46 gegen die innere Umfangsfläche der Bohrung 38 relativ drehbar abgestützt. In der Eingangswelle 3 sind Verbindungskanäle 39 und 40 ausgebildet, um Druckmittel, das durch den ringförmigen Spalt zwischen der inneren und der äußeren Rohrleitung 42,45 bzw. durch die innere Rohrleitung 42 in die Bohrung 38 eingeleitet wird, der zweiten bzw. dritten Kupplung 28,30 zuzuführen.

Die Ausgangswelle 6 ist mit einer Bohrung 47 versehen, die an einem Ende der Ausgangswelle 6 offen ist. Eine dritte Rohrleitung (erster Strömungskanal) 50 erstreckt sich axial durch ein ringförmiges Ölabweisglicd 51' in dem offenen Ende der Bohrung 47 und ist mit dem äußeren Umiangsabschnitt ihres Basisendes über eine Tragplatte 49 an dem Gehäuse 1 befestigt. Die Rohrleitung 50 steht mit dem Kanal 37 für die erste Kupplung 33 in Verbindung. Das Vorderende der Rohrleitung 50 ist durch ein Dichtungsglied 5t relativ drehbar gegen die Bohrung 47 abgestützt, ir. der Ausgangswelle 6 ist ein Verbindungskanal 48 vorgesehen, um der ersten Kupplung 33 das Druckmittel zuzuführen, das durch die Rohrleitung 50 in die Bohrung 47 eingeleitet wird.

Die zweite Kupplung 28 umfaßt einen an der Eingangswelle 3 befestigten Zylinder 52, einen Kolben 53, der mit dem Zylinder 52 zusammenwirkt und eine Zylinderkammer 61 bildet, eiiie Mehrfach-Kupplungsplatte 56, die durch einen äußeren Zylinderkörper 55 gehalten wird, der an einer äußerer! Umfangskante des Zylinders 52 befestigt ist, sowie eine Mehrfach-Kupplungsplatte 59, die zum wahlweisen Kontakt mit der Mehrfach-Kupplungsplatte 56 durch einen inneren Zylinderkörp^r 58 gehalten wird, der einteilig mit einem Zahnrad 57 drehbar an der Eingangswelle 3 gelagert ist. Die Übersetzungsstufe 29 umfaßt das Zahnrad 57. einen mit der Ausgangswelie 6 durch Nute verbundenen Momentübcrtragungsritig 64 und ein Zahnrad 62. das über eine Freilaufkupplung 63 an einer äußeren Unifangsfläche des Momentübertragungsrings 64 angebracht ist und mit dem Zahnrad 57 auf der Fingangswelle 3 kämmt.

Wenn Druckmittel in die Zylinderkammer 6t eingeleitet wird, verschiebt sich der Kolben 53 gegen die Vorspannkraft einer zusammengedrückten Feder 54 und drückt über eine Feder 60 die Mehrfach-Kupplungsplatten 56 und 59 in Reibungskontakt miteinander. Auf diese Weise wird bei Betätigung der zweiten Kupplung 28 die Drehkraft der Eingangswelle 3 über die zweite Kupplung 28, das Zahnrad 57, das Zahnrad 62, die Freilaufkupplung 63 und den Momentübertragungsring 64 auf die Ausgangswelle 6 übertragen.
Die dritte Kupplung 30 umfaßt einen an der Eingangswelie 3 befestigten Zylinder 65, einen Kolben 66, der mit dem Zylinder 65 zusammenwirkt und eine Zylinderkammer 76 bildet, eine Mehrfach-Kupplungsplatte 69, die durch einen äußeren Zylinderkörper 68 gehalten wird, der an einer äußeren Umfangskante des Zylinders 65 befestigt ist, sowie eine Mehrfach-Kupplungsplatte 74,die zum wahlweisen Kontakt mit der Mehrfachkupplungsplatte 69 durch einen inneren Zylinderkörper 73 gehalten wird, der einteilig mit einem Zahnrad 70 drehbar auf der Eingangswelle 3 gelagert ist. Die Übersetzungsstufe 3t umfaßt das Zahnrad 70. ein drehbar auf der Ausgangswelle 6 zum Eingriff in das Zahnrad 70 gelagertes Zahnrad 77 und ein mit diesem einteiliges Zahnrad 98.

Die Übersetzungsstufe 32 umfaßt ein Zahnrad 71, das drehbar auf der Eingangswelle 3 gelagert und einteilig mit dem Zahnrad 70 über eine Verriegelungseinrichtung 72 verbunden ist, ferner ein Zwischenzahnrad 78, das zwecks klarer Darstellung an einer von der tatsächlichen Position abweichenden Position gezeigt ist, in Eingriff mit dem Zahnrad 71, ein Zahnrad 79, das zum Eingriff in das Zwischenzahnrad 78 drehbar auf der Ausgangswelle 6 gelagert ist, und ein mit dem Zahnrad 79 einteiliges Zahnrad 99, das den gleichen Zahnkranzradius wie das Zahnrad 98 hat. Ein Zahnrad 80, dessen Zahnkranzradius gleich dem der Zahnräder 98 und 99 ist und das an der Ausgangswelle 6 befestigt ist, liegt zwischen den Zahnrädern 98 und 99. Ferner ist eine Schiebemuffenkupplung 81 vorgesehen, die das Zahnrad 80 wahlweise mit den Zahnrädern 98 und 99 verbindet, so daß bei Betätigung einer Gabel 83. die mit einer in der äußeren Umfangsfläche der Kupplung 81 gebildeten Rille 82 in Eingriff steht, die Kupplung 81 axial zwischen einer durch ausgezogene Linie angedeutete Stellung, in der die Zahnräder 98 und 80 gemeinsam gedreht werden.

und einer durch gestrichelte Linien angedeuteten Stellung, in der die Zahnräder 99 und 80 gemeinsam gedreht werden, verschoben werden kann. Wenn Druckmittel in die Zylinderkammer 76 eingeleitet wird, verschiebt sich der Kolben 66 gegen die Vorspannkraft einer Druckfeder 67 und drückt über eine Feder 75 die Mehrfach-Kupplungsplatten 69 und 74 in Reibungskontakt miteinander. Auf diese Weise wird bei Betätigung der dritten Kupplung 30 das Drehmoment der Eingangswelle 3 über die dritte Kupplung 30, das Zahnrad 70. das Zahnrad 77, das Zahnrad 98. die Kupplung 81 und das Zahnrad 80 auf die Ausgangsweüe 6 übertragen (durch ausgezogene Linien der Kupplung 81 angedeutete Stellung). Wenn die Kupplung 81 in der durch gestrichelte Linien angedeuteten Stellung sieht, wird das Drehmo-

bo ment von der Eingangswelle 3 über die dritte Kupplung 30. das Zahnrad 70, die Verriegelungseinrichtung 72, das Zahnrad 71, das Zwischenzahnrad 78. das Zahnrad 79. da.» Zahnrad 99. die Kupplung 8t und das Zahnrad 80 auf die Ausgangswelle 6 übertragen.

Die erste Kupplung 33 umfaßt einen an der Ausgangswelle 6 befestigten Zylinder 88, einen Kolben 91. der mit dem Zylinder 88 zusammenwirkt und eine Lyliridcrkammer 94 bildet, eine Mehrfach-Kupplungsplatte

90, die durch einen äußeren Zylinderkörper 89 gehalten wird, der an der äußeren Umfangskante des Zylinders 88 befestigt ist, sowie eine Mehrfach-Kupplungsplatte 87, die zum wahlweisen Kontakt mit der Mehrfach-Kupplungsplatte 90 durch einen inneren Zylinderkörper 86 gehalten wird, der einteilig mit einem Zahnrad 85 drehbar auf der Ausgangswelle 6 gelagert ist. Die Übersetzungsstufe 34 umfaßt das Zahnrad 85 und ein Zahnrad 84, das drehfest auf der Eingangswelle 3 sitzt.

Wenn Druckmittel in die Zylinderkammer 94 eingeleitet wird, verschiebt sich der Kolben 91 gegen die Vorspannkraft einer Druckfeder 92 und drückt über eine Feder 93 die Mehrfach-Kupplungsplatten 90 und 87 in Reibungskontakt miteinander. Auf diese Weise wird bei Betätigung der ersten Kupplung 33 das Drehmoment von der Eingangswelle 3 über das Zahnrad 84, das Zahnrad 85 und die erste "Kupplung 33 auf die Äusgangswelle 6 übertragen.

Auf der Ausgangswelle 6 ist ein Parksperrenzahnrad % zur Drehung mit ihr angebracht, das mit einer (nicht gezeigten) Klaue bei deren Drehung in Eingriff gebracht wird, falls das Getriebe 11 angehalten werden muß. Ferner ist das Ende der Ausgangswelle 6 mit einer Spiralverzahnung 100 versehen, die mit einem Geschwindigkeitsfühler 97 zum Antrieb eines Signalgenerators in Eingriff steht, der zur Steuerung der Umschalt-Steuerventile verwendet wird.

Bei dem geschilderten Aufbau wird das Druckmittel über die Umschali-Steuerveniile wahlweise einem der Kanäle 35, 36 oder 37 zugeführt. Wenn die Umschah- jo Steuerventile in einer Stellung für die niedrige Gangstufe stehen, strömt das Druckmittel in den Vcrbindungskanal 39, um die zweite Kupplung 28 zu betätigen. Dabei sind sowohl die dritte Kupplung 30 als auch die erste Kupplung 33 in ausgerücktem Zustand, so daß das J5 Drehmoment von der Eingangswelle 3 über die Übersetzungsstufe 29 auf die Ausgangswelle 6 übertragen wird.

Wenn die Umschah-Steuerventile in einer Stellung für die mittlere Gangstufe stehen, strömt das Druckmittel über den Verbindungskanal 40 in die Zylinderkammer 76. um die dritte Kupplung 30 zu betätigen. Da die zweite Kupplung 28 ausgerückt ist oder, falls sie eingerückt ist. die Freilaufkupplung 63 ausgerückt ist und sich gleichzeitig die erste Kupplung 33 in ausgerücktem Zustand befindet, wird dabei das Drehmoment von der Eingangswelle 3 über die Übersetzungsstufe 31 übertragen, da die Kupplung 81 in der durch die ausgezogenen Linien angedeuteten Stellung steht. Wenn ferner die Umschah-Steuerventile in einer Stellung für die hohe Gangstufe stehen, strömt das Druckmittel durch den Verbindungskanal 48 in die Zylinderkammer 94, um die erste Kupplung 33 zu betätigen. Dabei wird, da die zweite Kupplung 28 ausgerückt ist oder, falls sie eingerückt ist, die Freilaufkupplung 63 ausgerückt ist und sich gleichzeitig die dritte Kupplung 30 in ausgerücktem Zustand befindet, das Drehmoment von der Eingangswelle 3 über die Übersetzungsstufe 34 auf die Ausgangswelle 6 übertragen.

Wenn die Umschalt-Steuerventile in einer Stellung für Rückwärtsgang stehen, betätigt das Druckmittel die dritte Kupplung 3ö auf ähnliche Art wie für die mittlere Gangstufe. Auch in diesem Fall sind sowohl die zweite Kupplung 28 als auch die erste Kupplung 33 in ausgerücktem Zustand, und die Kupplung 81 ist in die mit t5 gestrichelten Linien angedeutete Stellung verschoben. Daher wird das Drehmoment von der Eingangswelle 3 über die Übersetzungsstufe 32 für den Rückwärtsgang auf die Ausgangswelle 6 übertragen.

Während die Übersetzungsstufe 32 für den Rückwärtsgang in der oben erwähnten Ausführungsform über die Verriegelungseinrichtung 72 mit der Übersetzungsstufe 31 für die mittlere Gangstufe verriegelt ist, kann die Übersetzungsstufe 32 so konstruiert sein, daß es über eine andere geeignete Verriegelungseinrichtung mit der Übersetzungsstufe 29 für die niedrige Gangstufe verriegelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Automatisches Getriebe mit paialleler Eingangsund Ausgangswelle,

   bei dem die Eingangswelle (3) über einen Fluid-Drehmomentwandler (10) angetrieben wird und ein drehfestes Zahnrad (84) trägt, das mit einem durch eine erste Kupplung (33) kuppelbaren Zahnrad (85) auf der Ausgangswelle (6) kämmt (hohe Gangstufe), bei dem die Ausgangswelle (6) ein Zahnrad (62—64) trägt, das mit einem durch eine zweite K upplung (28) kuppelbaren Zahnrad (57) auf der Eingangswelle (3) zur Drehmomentübertragung kämmt (niedrige Gangstufe), und

   bei dem die Eingangswelle (3) ein weiteres drehbares und mit ihr kuppelbares Zahnrad (71) trägt, das über ein Zwischenrad (78) mit einem Zahnrad (79) auf der Ausgangswelle (6) koppelbar ist (Rückwärtsgangstufe),

   wobei die Kupplungen hydraulisch betätigbare Lamellenkupplungen sind und die erste Kupplung (33) über einen ersten Strömungskanal (50) in der Ausgangswelle (6) mit Fluid beaufschlagbar ist,
   gekennzeichnet durch folgende Merkmale: