DE2937566A1

DE2937566A1 - Automatisches getriebe

Info

Publication number: DE2937566A1
Application number: DE19792937566
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Iwanaga; Kunio Ohtsuka; Takahiro Yamamori; Kanagawa Yokohama
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-09-18
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1980-03-27
Also published as: AU525424B2; CA1112906A; GB2030250A; FR2436299A1; US4307628A; JPS5540367A; GB2030250B; AU5015579A; DE2937566C2; JPS5852104B2

Description

TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER Nissan 79-231

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein automatisches Getriebe der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art. 5

Derartige automatische Getriebe sind insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Frontantrieb und querliegender Antriebsmaschine wie Verbrennungskraftmaschine vorgesehen. Das Antriebsdrehmoment wird zunf Ausgang des automatischen Getriebes über Zahnräder auf einen seitlich angesetzten Endantrieb (Differentialgetriebe) übertragen .

Bekannte automatische Getriebe für querliegend eingebaute Maschinen haben eine zu große Gesamtlänge, welche beispielsweise bei Verwendung in Kleinwagen und dgl. zu Schwierigkeiten führt, und ferner haben sich konstruktiv bedingte Nachteile in der Kraftübertragung zwischen dem automatischen Getriebe und dem Endantrieb gezeigt. 20

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Getriebe der eingangs genannten Art anzugeben, welches bei reduzierter Gesamtlänge eine zuverlässige und wirtschaftliche Kraftübertragung auf den seitlich eingebauten Endantrieb ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist in Patentanspruch 1 angegeben, vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zur Drehmomentübertragung vom Ausgang des automatischen Getriebes zum Endantrieb auf parallelen Achsen laufende schrägverzahnte Zahnräder benutzt werden, die unter sorgfältiger, alle im Betrieb auftretenden Kräfte berücksichtigender Abstützung und Lagerung in der Weise

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eingebaut sind, daß ein störungsfreier Betrieb und außerdem eine Verkürzung der Gesamtabmessungeη erzielt wird.

Von den beiden Drucklagern der Ausgangswelle hat vorzugsweise das zweite eine größere Tragfähigkeit als das erste Lager.

Weitere Einzelheiten und Vorteile können der sich anschließenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung entnommen werden.

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1A und 1B zusammengehörige Teile eines

Längsschnittes durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes

automatisches Getriebe mit einem der besseren Übersichtlichkeit wegen versetzt dargestellten, ein Differentialgetriebe enthaltenden Endantrieb;

Fig. 2 eine schematische Darstellung

in Bezug auf die räumliche Zuordnung des Endantriebes gegenüber dem automatischen Ge

triebe;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer das An

triebsdrehmoment vom automatisehen Getriebe auf den Endan

trieb übertragenden Zahnrad-

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gruppe, bestehend aus einem Abtriebzahnrad, Zwischenzahnrad und Endantrieb-Zahnkranz.

Das in den Figuren 1A, 1B bzw. 2 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel ist ein für querliegenden Einbau ausgelegtes automatisches Getriebe 36 mit seitlich angesetztem Endantrieb 24.

Gemäß Fig. 1 enthält der im Wandlergehäuse 26 untergebrachte Drehmomentwandler 10 ein Pumpenschaufelrad 100, einen Turbinenläufer 102 und einen Stator 104, wie üblich. Das Pumpenschaufelrad 100 ist über einen Wandlerdeckel 105 und eine Triebplatte 111 mit einer Kurbelwelle 106 einer Antriebsmaschine, beispielsweise einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine, gleichachsig und mitdrehbar verbunden. Ein am Mittelteil des Wandlerdeckels 105 befestigter Führungszapfen

107 greift in eine Zentralbohrung 109 der Kurbelwelle 106 ein. Der Turbinenläufer 102 ist mit seiner Nabe

108 verkeilt oder verzahnt auf einer hohlen Eingangswelle 110 befestigt, welche konzentrisch zur Kurbelwelle 106 verläuft. Der zwischen dem Pumpenschaufelrad 100 und dem Turbinenläufer 102 liegende Stator 104 ist über eine Einweg-Freilaufkupplung 114 auf einem hohlen Statorstützrohr 112 befestigt, welches die Eingangswelle 110 im wesentlichen konzentrisch umgibt und mittels eines angeformten Flanschabschnitts 40 (= Abdekkung) lösbar an einer Basiswand 26 a des Wandlergehäuses 26 angebracht ist, wie später eingehend erläutert wird. Der Stator 104 kann um die Mittelachse der Eingangswelle 110 in gleicher Richtung wie das Pumpenschaufelrad 100 und folglich auch in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle 106 rotieren. Eine ölpumpentriebwelle 116 ist drehbar und konzentrisch in der Eingangswelle 110 aufgenommen und am rechten Ende durch Verkeilen

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oder Verzahnen mit einem Auge 118 des Wandlerdeckels 105 verbunden. Wie später noch erläutert wird, ist das linke Ende der ölpumpentriebweHe 116 mit einem Triebzahnrad 120a verzahnt, welche ihrerseits mit ihrem Pumpengehäuse 120b an einer stationären Wand des Getriebegehäuses 28 verschraubt oder anderweitig befestigt ist.

Bei laufender Maschine wird das von ihr erzeugte Drehmoment von der Kurbelwelle über den Wandlerdekkel 105 zum Pumpenschaufelrad 100 und von dort über den Turbinenläufer 102 auf die hohle Eingangswelle 110 übertragen. Der Stator vergrößert dabei das Drehmoment in einem variablen Verhältnis, welches dem Unterschied zwischen der Drehzahl der Kurbelwelle 106 und der Eingangswelle 110 entspricht. Außer dem Turbinenläufer 102 treibt das Pumpenschaufelrad 100 über die ölpumpentriebwelle 116 auch die Transmissionsölpumpenanordnung 120 an, so daß diese öl mit einem Druck liefert, welcher ebenfalls von der Drehzahl der Maschinenkurbelwelle 106 abhängt.

Linksseitig in der Zeichnung von dem Drehmomentwandler 10 sitzt die Getriebeeinheit 12 des automatischen Getriebes 36. Die Getriebeeinheit liegt zwischen dem Drehmomentwandler 10 und der ö!pumpenanordnung 120 innerhalb des Getriebegehäuses 28. In der Getriebeeinheit 12 befindet sich eine erste Kupplung 122 für "schnell und rückwärts" zwischen der ö!pumpenanordnung 120 und einer zweiten Kupplung 124 für Vorwärtsfahrt. Die erste Kupplung 122 enthält mehrere an Ihrem Innenumfang mit einer Kupplungsnabe 128 verzahnte Platten 126, und mehrere mit ihrem Außenumfang gegenüber einer ersten Kupplungstrommel 132 verzahnte Platten 130. Die Kupplungstrommel 132 befindet sich teilwelle zwischen den Kupplungen 122 und 124. In ähnlicher Weise be-

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sitzt die zweite Kupplung 124 mehrere an ihrem inneren Umfang mit einer Kupplungsnabe 136 verzahnte Platten 134 sowie mehrere an ihrem Außenumfang gegenüber einer zweiten Kupplungstrommel 140 verzahnte Platten 138. Die Kupplungsnabe 128 der ersten Kupplung und die zweite Kupplungstrommel 140 der zweiten Kupplung sind miteinander sowie mitdrehbar mit der Eingangswelle 110 verbunden, und zwar über eine Verzahnung der Kupplungstrommel 140 am linken Ende der Eingangswelle 110. Die Platten 130 und 134 der Kupplungen 122 und 124 dienen als angetriebene Friktionselemente der beiden genannten Kupplungen. Innerhalb der beiden Kupplungen 122,124 angeordnete Trennfedern 142 bewirken den Trennvorgang in den beiden Kupplungen, während darin angeordnete Kolben 146 und 148 die Kupplungen zur Kraftübertragung veranlassen, wenn ein Fluid bzw. eine Flüssigkeit in entsprechende Fluidkammern 150 bzw. 152 eingeführt wird, die sich zwischen dem Kolben 146 und der ersten Kupplungstrommel 132 bzw. zwischen dem Kolben 148 und der zweiten Kupplungstrommel befinden.

Rechts von der zweiten Kupplung 124 befinden sich ein erster und ein zweiter Planetenzahnradsatz 154, 156, von denen der erste Satz ein erstes außen verzahntes Sonnenrad 158 und einen innen verzahnten Zahnkranz 160 auf gemeinsamer und zur Eingangswelle 110 konzentrischer Rotationsachse aufweist. Der Zahnkranz 160 ist an die Nabe 136 der zweiten Kupplung 124 angeformt. Ferner gehören zum ersten Planetenzahnradsatz 154 mindestens zwei in Sonnenrad und Zahnkranz eingreifende Planetenzahnräder 162, welche die gemeinsame Rotationsachse von Sonnenrad und Innenzahnkranz 61 umkreisen. Die Planetenzahnräder 162 sind gemeinsam von einem Träger 164 gehalten.

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Der zweite Planetenzahnradsatz 156 ist ähnlich wie der Satz 154 aufgebaut, er besitzt ein außen verzahntes Sonnenrad 166 und einen innen verzahnten Zahnkranz 168 auf gemeinsamer Rotationsachse zur Eingangswelle 110, und das Sonnenrad 166 ist integral mit dem Sonnenrad 158 des ersten Planetenzahnradsatzes 154 verbunden. Beide Sonnenräder sind gemeinsam mit einer Verbindungshülse 170 verkeilt, welche die zweite Kupplung 124 und den ersten Planetenzahnradsatz 154 umschließt sowie mit der ersten Kupplungstrommel 132 der ersten Kupplung 122 fest verbunden ist. Selbstverständlich enthält auch der zweite Planetenzahnradsatz 156 mindestens zwei außen und innen kämmende sowie um die gemeinsame Rotationsachse auf einem Träger 174 umlaufende Planetenzahnräder 172. Ein sich nach links erstreckender Trommelabschnitt 176 hat eine ringförmige Stufe 178. Eine koaxial zu der Eingangswelle 110 verlaufende hohle Ausgangswelle 180 ist durch Mittelbohrungen der Sonnenräder 158 und 166 der beiden Planetenzahnradsätze hindurchgeführt und erstreckt sich axial in Richtung auf den Drehmomentwandler 10. Wie dargestellt, umschließt die Ausgangswelle 180 konzentrisch die Eingangswelle 110. Am linken Ende der Ausgangswelle 180 ist der Träger 164 des ersten Planetenzahnradsatzes 154 innenseitig verkeilt und besitzt einen Zwischenabschnitt, auf dem der Zahnkranz 168 des zweiten Planetenzahnradsatzes über ein scheibenförmiges Verbindungselement 182 befestigt ist, welches seinerseits innenseitig mit dem Mittelabschnitt der Ausgangswelle 180 und am äußeren Umfang mit dem Zahnkranz 168 verkeilt oder verzahnt ist.

Konzentrisch um den Trommelabschnitt 176 des Planetenradträgers 174 des zweiten Planetenzahnradsatzes 156

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sitzt eine Bremse 184 für "langsam und rückwärts". Hierzu gehören mehrere innen mit dem Trommelabschnitt 176 des zweiten Planetenzahnradsatzes verzahnte oder verkeilte Platten 186 sowie mehrere außen gegenüber dem Mittelabschnitt der Innenwand des Getriebegehäuses 28 verkeilte oder verzahnte Platten 188. Ein trommeiförmiger Kolben 190 der Bremse 184 umgibt konzentrisch die erste Kupplungstrommel 132 der ersten Kupplung 122 und greift in das rechte Ende der jeweils links außen liegenden Platten 186 und 188 ein. Das linke Ende des Kolbens 190 wird abgedichtet in einer mit Druckfluid beaufschlagbaren Kammer 192, um bei auftretendem Druck nach rechts ausgefahren zu werden und die Platten 186,188 der Bremse 184 gegen die Kraft einer Rückholfeder 194 aneinander zu pressen. Die Rückholfeder sitzt zwischen dem linken Ende des Kolbens 190 und einem mittels Schrauben 198 am Getriebegehäuse 28 befestigten Halter 196. Wie ersichtlich, liegt die Fluidkammer 192 im linken Teil der Getriebeeinheit 12 sowie am Umfang der ölpumpenanordnung 120. Der Bremse 184 ist wirkungsmäßig eine Einwegkupplung 200 parallelgeschaltet, welche um den Trommelabschnitt 176 des zweiten Planetenzahnradsatzes positioniert ist und zwischen einem stationären Außenring 202 und einem drehbaren Innenring 204 mehrere federbelastete Rollen 206 aufweist. Der Außenring 202 ist an der Innenwand des Getriebegehäuses 28 verzahnt, und der drehbare Innenring ist auf der ringförmigen Stufe 178 des Trommelabschnitts 176 befestigt. Diese Einweg- bzw. Freilaufkupplung 200 blockiert, wenn ihr Innenring 204 gezwungen wird, um die Mittelachse der Ausgangswelle 180 entgegen der Drehrichtung der Maschinenkurbelwelle 106 zu rotieren. Auf diese Weise wird ein Vorwärtsdrehmoment des Kraftfahrzeugs erzeugt.

Die Getriebeeinheit 12 enthält ferner ein die zylindrisch Außenoberfläche der ersten Kupplungstrommel 132 für die erste Kupplung 122 umschlingendes Bremsband 208, welches

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mit einem Ende am Getriebegehäuse 28 verankert ist und mit seinem anderen Ende an eine konventionelle fluidbetätigte Servoeinheit (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Ferner befindet sich, obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, im Getriebegehäuse 28 in der Nähe des Zahnkranzes 168 des zweiten Planetenzahnradsatzes ein mit der hohlen Ausgangswelle 180 verbundener herkömmlicher Transmissionsregler. Dieser Regler enthält zur Mittelachse der Ausgangswelle 180 diametral gegenüberliegende Primär- und Sekundär-Regelventile. Das Gehäuse der erwähnten ölpumpenanordnung 120 besitzt einen nach rechts vorstehenden Kurbelwellenabschnitt 210 mit einem Strömungskanal 212 für ein Schmiermittel, welches den Kupplungen 122 und 124 zugeführt wird. Am Zahnkranz 168 des zweiten Planetenzahnradsatzes 156 ist ferner ein Parkzahnrad 214 als Teil einer Parksperre befestigt, um die Ausgangswelle 180 mittels einer nicht dargestellten Parkklaue zu blockieren, die bei geparktem Fahrzeug in das Parkzahnrad 214 eingreift. Der Steuerung der Getriebeeinheit 12 dient ein Hydrauliksteuerventil 216.

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- 12 TABELLE 1

	C I (O	'D₁"	¹ 2	Kupplungen	Vorwärts (124)	Langsam-	Freilauf-	Bremsband	gelöst
Be		¹D₂"	1	Schnell und Rückwärts (122)		u. RUck- wärts- Bremse (184)	Kupplung (200)	(208)
	¹D₃"			O		anqelegt	O
reich	"2 "	O		O
H ρ H	M₁,		O
"R"			O		O
"N"		O				O
	O	O			O
	O			(o)
	O			O
	O		O

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Die zuvor beschriebenen Ausführungen für die beiden Kupplungen 122,124, die Bremse 184, die Freilaufkupplung 200 und das Bremsband 208 der Getriebeeinheit 12 werden gemäß der vorstehenden Tabelle 1 wirksam. In dleser Tabelle 1 bedeutet das Zeichen "o" für die Elemente 122,124 und 200, daß die betroffene Kupplung eingekuppelt ist, und für die Bremse 184, daß die Bremse angelegt ist. Für das Bremsband 208 bedeutet das Zeichen "o" in der Spalte "angelegt", daß das Bremsband die erste Kupplungstrommel 132 sperrt, und in der Spalte "gelöst", daß diese Trommel freigegeben ist. Das eingeklammerte Zeichen "o" bedeutet, daß die nicht dargestellte Servoeinheit für das Bremsband zwar mit Druck beaufschlagt ist, das Bremsband 208 selbst aber nicht auf die Bremstrommel 132 wirkt, da die Servoeinheit auch in ihrer Bremsbandlösekammer mit Druck beaufschlagt ist.

In der linken Spalte sind die verschiedenen Stellungen "P", "R", "N", "D", "2" und "1" für einen nicht dargestellten Handwählhebel aufgetragen, welche den einzelnen Getriebestellungen für Parken, Rückwärtsfahrt, Automatik-Vorwärtsfahrt sowie für den zweiten und ersten Vorwärtsfahrgang entsprechen.

Steht der Handwählhebel auf "P" ( für Parken ) oder auf "N" ( neutral ), dann bleiben beide Kupplungen 122 (schnell und rückwärts) und 124 (Vorwärtsfahrt) im gelösten Zustand, folglich ist die Kraftübertragung zwischen Eingangswelle 210 und Ausgangswelle 180 unterbrochen, letztere bleibt folglich bei laufender Maschine stehen. Unter diesen Umständen bestimmt also die Stellung des Handwählhebels "P" oder "N", ob das Getriebe sich im Park- oder im Neutralzustand befindet. Bei Stellung "P" ist die Bremse 184 für "langsam und rückwärts" angelegt und folglich der Trommelabschnitt 176 und der Planetenradträger 174 des zweiten Planetenzahnradsatzes 156 im Getriebegehäuse 28 blockiert. Außerdem ist bei geparktem

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Zustand des Fahrzeugs das am Zahnkranz 168 befestigte Parkzahnrad 214 durch die nicht dargestellte Parkklaue blockiert, wie zuvor schon an anderer Stelle beschrieben.

In Stellung ¹¹D" des Handwählhebels für Automatik-Vorwärtsfahrt faßt die zweite Kupplung 124, folglich wird das von der Kurbelwelle 106 gelieferte Maschinendrehmoment von der Eingangswelle 110 über den Drehmomentwandler 10 zur Kupplung 124 und von dort zum Zahnkranz 160 des ersten Planetenzahnradsatzes 154 übertragen. Der

Zahnkranz 160 rotiert in Vorwärtsrichtung um die Achse der Ausgangswelle 180 und läßt dadurch das Sonnenzahnrad 158 in entgegengesetzter Richtung um die gleiche Achse rotieren, nämlich über die Planetenzahnräder 162, welche um ihre eigene Achse in gleicher Richtung wie der Zahnkranz 160 rotieren. Das mit dem Sonnenrad 158 integral verbundene Sonnenrad 166 des zweiten Planetenzahnradsatzes 156 rotiert in entgegengesetzter Richtung um die Mittelachse der Ausgangswelle 180 und veranlaßt den Zahnkranz 168 dieses zweiten Satzes 156, in Vorwärtsrichtung um die Achse der Ausgangswelle 180 zu rotieren. Die Planetenzahnräder 172 im zweiten Planetenzahnradsatz rotieren dabei vorwärts um ihre eigenen Achsen und versuchen, in Gegenrichtung um die Achse der Ausgangswelle 180 zu laufen. Dabei wird jedoch ein Umlauf des Planetenzahnradträgers 174 des zweiten Planetenzahnradsatzes durch die mit dem Träger verbundene Freilaufkupplung 200 blokkiert. Auf diese Weise wird der mit der Freilaufkupplung 200 verbundene Planetenradträger 174 gegenüber dem Getriebegehäuse 28 blockiert und dient als Reaktionselement für den Zahnkranz 168, welcher über das scheibenartige Verbindungselement 182 die Ausgangswelle 180 in Vorwärtsrichtung rotieren läßt. Die Ausgangswelle 180 ist mit dem Planetenradträger 164 des ersten Planetenzahnradsatzes 154 verbunden, so daß dessen Planetenräder 162 in gleicher Richtung wie der Zahnkranz 160 um die Mittelachse der hohlen Ausgangswelle 180J rotieren, jedoch mit einer

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Umdrehungsgeschwindigkeit, die in einem bestimmten Verhältnis niedriger ist. Auf diese Weise entsteht die niedrige bzw. langsame Getriebeübersetzung "D₁" im Automatikgetriebe .
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Wenn das Fahrzeug später auf eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt wird, dann gelangt Bremsflüssigkeit in die Hydraulikkammer der Servoeinheit, damit diese das Bremsband 208 fest an die erste Kupplungstrommel 132 anlegt, die über die Hülse 170 mit den integralen Sonnenrädern der beiden Planetenzahnradsätze 154 und 156 verbunden ist. In diesem blockierten Zustand wird das Sonnenrad 158 des ersten Planetenzahnradsatzes als Reaktionselement für die zugehörigen Planetenräder 162, die jetzt in Vorwärtsrichtung um die Achse der Ausgangswelle 180 umlaufen, angetrieben durch den Zahnkranz 160, der über die zweite Kupplung 124 für Vorwärtsfahrt mit der Eingangswelle 110 gekuppelt ist und mitläuft. Auf diese Weise wird das Antriebs-Drehmoment vom Zahnkranz 160 auf die Ausgangswelle 180 übertragen, die jetzt um ihre Achse mit einer höheren Drehgeschwindigkeit rotiert als im ersten langsamen Vorwärtsgang "D..", aber in einem bestimmten Verhältnis langsamer als die Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes 160 des ersten Planetenzahnradsatzes

154. Auf diese Weise entsteht die zweite bzw. Zwischen-Getriebeübersetzung für Vorwärtsfahrt "D₂" in dem automatischen Getriebe. Bei der so hergestellten zweiten Getriebeübersetzung läßt die Ausgangswelle 180 den Zahnkranz 168 des zweiten Planetenzahnradsatzes 156 vorwärts um die Achse der Ausgangswelle 180 rotieren, so daß dessen Planetenräder 172 in gleicher Richtung wie Zahnkranz 168 um die Ausgangswellenachse rotieren. Polglich läuft auch der Planetenradträger 174 von Satz 156 und der Trommelabschnitt 176 vorwärts um die Achse der Ausgangswelle 180 um. Dabei läuft der Innenring 204 der Freilaufkupplung 200 leer gegenüber deren Außenring 202 um.

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Bei einer weiteren Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit gelangt Bremsflüssigkeit in die Bremslösekammer der Servoeinheit für das Bremsband 208, um dieses von der Kupplungstrommel 132 zu lösen; gleichzeitig wird die erste Kupplung 122 für schnell und rückwärts angelegt. Jetzt wird das von der Kurbelwelle 106 an die Eingangswelle 110 abgegebene Antriebsdrehmoment einerseits über die integralen beiden Sonnenräder 158 und 166 der beiden Planetenzahnradsätze 154,156 und die erste Kupplung 122 sowie die vom Bremsband 208 befreite erste Kupplungstrommel 132, und andererseits über die zweite Kupplung 124 und die Kupplungsnabe 136 auf den Zahnkranz 160 des . ersten Planetenzahnradsatzes 154 übertragen. Folglich sind das Sonnenrad 158 und der Zahnkranz 160 des ersten Planetenzahnradsatzes 154 miteinander verriegelt, so daß das Sonnenrad 158, der Zahnkranz 160 und die dazwischenliegenden Planetenräder 162 zusammen mit der Ausgangswelle 180, die über den Träger 164 mit den Planetenrädern 162 gekoppelt ist, wie eine Einheit gemeinsam in Vorwärtsrichtung um die Mittelachse der Ausgangswelle 180 rotieren. Jetzt dreht sich die Ausgangswelle vorwärts etwa mit gleicher Drehzahl wie die Eingangswelle 110, und das ist die dritte oder "schnelle" Vorwärts-Getriebeübersetzung "D^" in dem automatischen Getriebe. In diesem Zustand läuft die vom Turbinenläufer 102 des Drehmoment-Wandlers 10 angetriebene Eingangswelle 110 etwa mit gleicher Drehzahl um wie die auf das Pumpenschaufelrad 100 des Drehmomentwandlers 10 wirkende Maschinen-Kurbelwelle 106. Es erfolgt jetzt keine Drehmoment-Verstärkung durch den Wandler 10, er wirkt lediglich als Flüssigkeitskupplung.

Wird der Handwählhebel auf Stellung ¹¹R" für Rückwärtsfahrt gelegt, dann werden die erste Kupplung 122 und die Bremse 184 angelegt. Durch die betätigte erste Kupplung 122 geht das Antriebsdrehmoment der Kurbelwelle 106 Über den Drehmomentwandler 10 zur .Eingangswelle 110 und weiter

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über die erste Kupplung 122, die erste Kupplungstrommel 132 und die Verbindungshülse 170 zu den beiden Sonnenrädern 158 und 166 der beiden Planetenzahnradsätze 154, 156, so daß die Sonnenräder 158,166 in Vorwärtsrichtung um die Achse der Ausgangswelle 180 rotieren. Durch Anlegen der Bremse 184 für langsam und rückwärts wird der Trommelabschnitt 176 blockiert und dadurch der Planetenradträger 174 des zweiten Planetenzahnradsatzes stationär gegenüber dem Getriebegehäuse 28 gehalten. Folglich laufen die Planetenräder 172 des zweiten Planetenzahnradsatzes 156 in Rückwärtsrichtung um die Achse der Ausgangswelle 180 um, so daß auch die Ausgangswelle 180 selbst in Rückwärtsrichtung um ihre Achse rotiert, und zwar mit einer Drehzahl, die in einem bestimmten Verhältnis kleiner als die Drehzahl der Sonnenräder 158 und 166 bzw. der Eingangswelle 110 ist. So entsteht die Rückwärts-Fahrübersetzung "R" im automatischen Getriebe.

Wird der Handwählhebel auf den zweiten manuellen Vorwärtsgang "2" gestellt, dann werden die zweite Kupplung 124 und das Bremsband 208 angelegt, folglich rotiert die Ausgangswelle 180 in Vorwärtsrichtung um ihre Mittelachse, nämlich mit Hilfe des Planetenradträgers 164 des ersten Planetenzahnradsatzes 154, genau wie bei der zweiten Automatik-Vorwärtsübersetzung "D₂".

Wird der Handwählhebel auf den ersten manuellen Vorwärtsfahrbereich "1" gelegt, dann wird entweder die Bremse 184 oder das Bremsband 208 mit der zweiten Kupplung 124 betätigt, um den Planetenradträger 174 des zweiten Planetenzahnradsatzes 156 oder die Sonnenräder 158 und 166 der beiden Planetenzahnradsätze zu blockieren, jeweils in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei Betätigung der Kupplung 124 und des Bremsbandes 208 rotiert die Ausgangswelle 180 mit Hilfe des Trägers 164 in Vorwärtsrichtung wie bei der zweiten Automatik-Vorwärtsfahrübersetzung "D₂". Werden dagegen die zweite

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Kupplung 124 und die Bremse 184 im manuellen Vorwärtsfahrbereich angelegt, dann läuft die Ausgangswelle 180 über den Zahnkranz 168 bei gegenüber dem Getriebegehäuse 28 festgehaltenem Planetenradträger 174 in Vorwärtsrichtung um ihre Achse um, wie bei der ersten Automatik-Vorwärtsgetriebeübersetzung "D₁". Es besteht nur folgender Unterschied: bei der ersten Automatik-Vorwärtsfahrübersetzung wird der Planetenradträger 174 gegenüber dem Getriebegehäuse 128 durch die Freilaufkupplung 200, im ersten manuellen Vorwärtsfahrbereich dagegen durch die Bremse 184 blockiert. D.h.: im ersten manuellen Vorwärt sfahrbere ich kann folglich ein Drehmoment rückwärts vom Zahnkranz 168 über die Planetenräder 172 auf das Sonnenrad 166 des zweiten Planetenzahnradsatzes 156 übertragen werden, es kann mit der Maschine gebremst werden.

Der nachstehende Beschreibungsteil ist auf für die Erfindung besonders wichtige Einzelheiten der aus dem automatischen Getriebe 36 und Endantrieb 24 bestehenden Anordnung gerichtet.

Das schrägverzahnte Abtriebzahnrad 14 ist integral an das rechte Ende der hohlen Ausgangswelle 180 angeformt, so daß beide um die gleiche Achse rotieren. Fig. 1B läßt erkennen, daß sich das schrägverzahnte Abtriebzahnrad 14 in einer Kammer 218 befindet, welche zum Teil durch ein rohrförmiges Tragteil 42 einer Trennwand 26a des Wandlergehäuses 26, und ferner durch das hohle Flanschteil 40 mit der Traghülse 112 umgrenzt ist. Das mittels Schrauben 220 lösbar an dem Tragteil 42 befestigte Flanschteil 40 mit Traghülse 112 enthält linksseitig in einer entsprechend bearbeiteten Lagerausnehmung 224 ein erstes Drucklager 16a, vorzugsweise in Form eines Schrägrollenlagers. Zwischen einer dem Pumpenschaufelrad 100 zugekehrten Stufe 225 mit Haltering 227 des Flanschteils 40 einerseits und einer an der Nabe des Pumpenschaufelrades .100 befestigten Füh-

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rungsbuchse 231 andererseits befindet sich eine öldichtung 229. Die Nabe des Pumpenschaufelrades 100 ist mittels einer Buchse 233 gleichgängig auf der Traghülse 112 gelagert.
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In einer linksseitigen Lagerausnehmung 222 des rohrförmigen Tragteils 42 befindet sich ein zweites, ebenfalls als Schrägrollenlager ausgebildetes Drucklager 16b. Zur Erzielung einer äußerst kompakten Konstruktion befinden sich beide Drucklager 16a und 16b direkt neben den entgegengesetzten Enden des Abtriebzahnrades 14. Die beiden Innenringe der Drucklager 16a,16b unterstützen drehbar die Ausgangswelle 180. Durch Einfügung von genau dimensionierten Abstandstücken 40' zwischen Flanschteil 40 und Trennwand 26a des Wandlergehäuses 26 sind die Drucklager 16a und 16b einer ausgewählten Axial-Vorbelastung ausgesetzt. Aus weiter unten genannten Gründen ist das zweite Drucklager 16b wesentlich höher belastbar als das erste Lager 16a und hat dementsprechend auch einen größeren Außendurchmesser. Man bemerke, daß das rohrförmige Tragteil 42 des Wandlergehäuses 26 sehr große und hoch belastbare Lager aufnehmen kann, weil in dem Getriebegehäuse 28 viel Platz für das rohrförmige Tragteil 42 vorhanden ist. Die auf das zweite Drucklager 16b wirksame Axialbelastung wird ausschließlich von dem Tragteil 42 der Trennwand 26a des Wandlergehäuses 26 aufgenommen, folglich bleibt das Getriebegehäuse 28 frei.von Axialdrücken.

Das mit dem Abtriebzahnrad 40 kämmende Zwischenzahnrad 18 ist durch zwei Schrägrollenlager 20a und 20b abgestützt, deren Innenringe konzentrisch von einer Traghülse 4 3 aufgenommen sind, die ihrerseits mittels einer durch ihre Zentralbohrung geführten Schraube 228 an dem Planschteil 40 mit Traghülse 112 befestigt ist. Somit laufen beide Zahnräder 14 und 18 auf parallelen Achsen. Die Zeichnung läßt ferner erkennen, daß das rechte Ende

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der Traghülse 43 in eine Blindbohrung 230 des Flanschteils 40 eingepaßt ist, und daß ferner das linke, als Kopfteil ausgebildete Ende der Traghülse in einer öffnung 232 aufgenommen ist, die in das Tragteil 42 bzw. die Trennwand 26a des Wandlergehäuses 26 eingeformt ist. Das schrägverzahnte und frei drehbar gelagerte Zwischenzahnrad 18 greift in einen entsprechend schrägverzahnten Zahnkranz 22 ein, der zu dem Endantrieb 24 gehört.

Wie sich aus Fig. 2 entnehmen läßt, ist der von einem Gehäuse 38 umgebene Endantrieb 24 seitlich an das automatische Getriebe 36 angesetzt. Das Gehäuse 38 ist integraler Bestandteil des Wandlergehäuses 26 und enthält einen Differentialkäfig 234 mit schwer hindurchgeführter Achse 236, auf der Achse drehbar gelagerte Differentialzahnräder 238 und in diese eingreifende Seitenzahnräder 240, wie allgemein üblich. An beiden Enden ist der Differentialkäfig 234 in je einem Lager 242a bzw. 242b gelagert, von denen das rechtsseitige Lager 242a in einer Bohrung des Gehäuses 38 und das linksseitige Lager 242b in einem trommeiförmigen Halter 244 aufgenommen ist, welcher seinerseits lösbar in einer öffnung befestigt ist, die in einen vorstehenden Ansatz 28a des Getriebegehäuses 28 eingearbeitet ist.

Eine Schraube 246 dient zur Befestigung des Halters 244 im Getriebegehäuse 28. Die Seitenzahnräder 240 stehen mit je einer Achswelle 248a bzw. 248b in Verbindung. Integral angeformt an den Differentialkäfig 234 ist ein sich in der Zeichnung nach links erstreckender sowie den trommeiförmigen Halter 244 teilweise umschließender Hülsenteil 250 mit Flansch 256, an welchem der schrägverzahnte Zahnkranz 22 mittels Schrauben 254 befestigt ist. Man beachte, daß sich das linke Lager 242b - im Gegensatz zum rechten Lager 242a - ganz in der Nähe des Zahnkranzes 22 befindet, welcher (obwohl aus Fig. 1A nicht ersichtlich) in das Zwischenzahnrad 18 eingreift und so in üblicher Weise die Kraftübertra-

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gungskette von der Maschine zu den treibenden Rädern des Fahrzeugs schließt, wie üblich.

In Fig. 3 der Zeichnung ist die aus den schrägverzahnten Abtrieb- und Zwischenrädern 14 und 18 des automatischen Getriebes 36 und aus dem schrägverzahnten Zahnkranz 22 des Endantriebs 24 gebildete Zahnradgruppe separat dargestellt. Durch die Verwendung des Zwischenzahnrades 18 können das Abtriebzahnrad 14 und der Zahnkranz 22 mit reduziertem Durchmesser und kompakter ausgebildet sein. Diese Zahnräder sind so ausgebildet, daß bei in Vorwärtsrichtung fahrendem Kraftfahrzeug durch die Schrägverzahnung Axialkräfte auftreten, welche das Abtriebzahnrad 14 in Richtung A gegen das zweite Drucklager 16b, und das Zwischenzahnrad 18 im Eingriffsbereich mit dem Abtriebzahnrad 14 in Richtung B gegen das Lager 20a drücken. Im Eingriffsbereich mit dem Zahnkranz 22 wird das Zwischenzahnrad 18 in Richtung C gegen das Lager 20b, und der Zahnkranz 22 in Richtung D, das ist rechts in der Zeichnung, gedrückt.

Im Vergleich zu bekannten, mit Stirnzahnrädern ausgerüsteten Getriebeanordnungen bietet die Verwendung von Schraubenrädern beim Gegenstand der Erfindung außer dem Vorteil einer geringeren Geräuscherzeugung auch noch den Vorzug einer geringeren Axiallänge des Abtriebzahnrades unter vergleichbaren Belastungsverhältnissen.

Aus den vorstehenden Erläuterungen kann entnommen werden, daß bei in Vorwärtsrichtung fahrendem Fahrzeug das zweite Drucklager 16b höher durch das Abtriebzahnrad 14 belastet wird als das erste Drucklager 16a. Da dieses zweite Drucklager 16b für eine größere Belastung ausgelegt ist, wie zuvor erwähnt, kann es diese Belastung auch störungsfrei aufnehmen. Wegen der nur relativ geringen Druckbelastung des ersten Drucklagers 16a

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kann dieses ebenso wie das Flanschteil 40, in dem es aufgenommen ist, kompakter und kleiner ausgeführt werden. Aufgrund dieser reduzierten Abmessungen des Flanschteils 40 mit der Traghülse 112 kann auch der Durchmesser der Stufe 225 verringert werden, so daß die Köpfe der Schrauben 220 näher an die Nabe des Pumpenschaufelrades 100 herangerückt werden können. Daraus resultiert eine richtige und vorteilhafte Reduzierung der Gesamt- * länge des automatischen Getriebes.

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Bei in Vorwärtsrichtung fahrendem Fahrzeug drückt eine auf den Zahnkranz 22 des Endantriebs 24 einwirkende Druckbelastung das Lager 242a gegen eine Wand des Endantrieb-Gehäuses 38. Dabei ist jedoch eine auf dieses Lager 242a wirksame Radialbelastung kleiner als die auf das gegenüberliegende Lager 24 2b wirkende Radialbelastung, weil das Lager 242a seitlich gegenüber dem Zahnkranz 22 versetzt ist. Daher ist die auf jedes der beiden Lager 242a und 242b wirksame Gesamtbelastung (Summe aus Axial- und Radialbelastung) etwa ausgeglichen.

Aus der vorhergehenden Beschreibung kann entnommen werden, daß die Merkmale der vorliegenden Erfindung nicht nur zu einer verminderten Gesamtlänge des automatischen Getriebes, sondern zusätzlich zu einer zuverlässigen Drehmomentübertragung vom Abtriebzahnrad 14 in den Endantrieb 24 führen.

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Claims

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

Beim Europilseben Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandatalre* agrees pres I'Otflce european des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl -Ing. H. Steinmeister

Dipl.-lng. F. E. Müller siekerwall 7, Triftstrasse A,

D-80O0 MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

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St/Gdt/ri 17. September 1979

NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

AUTOMATISCHES GETRIEBE

PRIORITÄT: 18. September 1978, Japan, No. 53-114939

PATENTANSPRÜCHE

Automatisches Getriebe mit einem von einem Wassergeuse umschlossenen Drehmomentwandler und einem durch den Wandler angetriebenen Planetenzahnradsystern, welches sich in einem lösbar an dem Wandlergehäuse befestigten Getriebegehäuse befindet und auf einer Ausgangswelle ein Abtriebzahnrad trägt, welches in ein frei drehbares Zwischenzahnrad eingreift, das seinerseits mit einem angetriebenen Zahnrad eines Endantriebes kämmt, dadurch g e k e η η -

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zeichnet, daß die Zahnrader (14,18,22) parallele Rotationsachsen aufweisen und in der Weise schräg verzahnt sind, daß bei in Vorwärtsrichtung umlaufendem Abtriebzahnrad (14) ein resultierender Axialschub an der Ausgangswelle (180) in Richtung auf das Planetenzahnradsystem (154,156) wirksam ist; und daß die Ausgangswelle (180) zwischen einem ersten und einem zweiten Drucklager (16a,16b) gelagert ist, von denen das erste Drucklager (16a) einen kleineren Außendurchmesser als das zweite aufweist und von einem hohlen Tragelement

(40) unterstützt ist, welches lösbar an dem Wandlergehäuse (26) befestigt ist und axial in dasselbe hineinragt, um den Stator (104) des Drehmomentwandlers (10) über eine Freilaufkupplung (114) abzustützen, und das zweite Drucklager (16b) in Axial- und Radialrichtung ausschließlich von dem Wandlergehäuse (26) unterstützt ist.
2. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drucklager (16a,16b) direkt neben den entgegengesetzten Enden des Abtriebzahnrades (14) angeordnet sind.
3. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichne t, daß die beiden Drucklager (16a,16b) als Rollenlager ausgebildet sind, und daß das zweite Drucklager (16b) einen größeren Außendurchmesser hat als das erste Drucklager.
4. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß das hohle Tragelement (40) ferner mindestens einen Abschnitt (Traghülse 112) aufweist, die in eine Zentralöffnung in einer Erweiterung des Pumpenschaufelrades (100) des Drehmomentwandlers (10) eingreift, um als Rotorlager für ein Nabenteil des Pumpenschaufelrades sowie eine Führungsbuchse (231) zu dienen.

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GOPY

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5. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endantrieb (24) ein Differential-Zahnradgetriebe (238,240) enthält und als angetriebenes Zahnrad (22) einen außen sowie in der Weise schräg verzahnten und in das Zwischenzahnrad (18) eingreifenden Zahnkranz aufweist, daß bei Vorwärts-Rotation des angetriebenen Zahnrades ein das Zwischenzahnrad (18) in Richtung auf das Planetenzahnradsystera (154,156) schiebender resultierender Schub erzeugt wird. 10

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