DE3214862A1 - Sperrvorrichtung zum parken fuer ein kontinuierlich veraenderbares keilriemen-wechselgetriebe - Google Patents
Sperrvorrichtung zum parken fuer ein kontinuierlich veraenderbares keilriemen-wechselgetriebeInfo
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Description
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Sperrvorrichtung zum Parken für ein kontinuierlich veränderbares Keilriemen-Wechselgetriebe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein kontinuierlich veränderbares Keilriemen-Wechselgetriebe und insbesondere eine
j- Vorrichtung zum Parken für ein kontinuierlich veränderbares
Keilriemen-Getriebe.
Erfindungsgemäß ist ein Parkzahnrad drehbar mit einem
Drehteil, welches sich mit einem Differential in An-P„
trjebsverbindung befindet. Das Drehteil kann wahlweise
mit einer kontinuierlich veränderbaren Kreilriemen-Wechselgetriebeeinheit verbunden werden. Wenn ein Handschalthebel
in eine Parkstellung gebracht wird, wird das Parkzahnrad versperrt.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung sind ein Handhebel und ein Parkhebel fest mit einer Achse verbunden,
welche drehbar von einem Gehäuse gehalten ist.
-.Q Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Parksperrvorrichtung
für ein kontinuierlich veränderbares Keilriemen-Wechselgetriebe zu schaffen, welche eine einfache
und zuverlässige Arbeitsweise aufweist.
..p. Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs-
2 14 3
beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einns Kraftübertragungsmechanismus
eines kontinuierlich veränderbaren Getriebes,
Fig. 2 ein schematischer Querschnitt des kontinuierlich veränderbaren Keilriemen-Wechselgetriebes, wobei
eine Parksperrvorrichtung gezeigt ist, die die Erfindung enthält,
Fig. 3 eine Einzeldarstellung bei Blickrichtung entsprechend dem Pfeil IV in Fig. 2, und
Fig. U eine andere Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine erste Ausführungsform im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 im
folgenden beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Maschinenabtriebswelle 2, welche sich gemeinsam mit einer Kurbelwelle (diese ist nicht dargestellt)
dreht und an der eine hydrodynamische Übertragungseinheit in der Form eines Drehmomentwandlers 12
(dieser kann durch eine Fluidkupplung ersetzt sein) befestigt ist. Der Drehmomentwandler 12 umfaßt ein Pumpenflügelrad
4, einen Turbinenläufer 6, einen Stator 8 und eine Schließkupplung 10. Die Schließkupplung 10 ist mit
dem Turbinenläufer 6 gekoppelt und axial verschiebbar.
Die Schließkupplung 10 arbeitet mit einem Wandlergehäuse 4a'zusammen, welches mit der Maschinenabtriebswelle 2
gekoppelt und einstückig mit dem Pumpenflügelrad 4 ausgebildet ist, um eine Schließkupplung-Ölkammer 14 zu bilden.
Wenn beim Betrieb der Öldruck innerhalb dieser Schließkupplung-Ölkammer 14 unterhalb des Öldrucks inner-
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halb des Drehmomentwandlers 12 sinkt, drückt dieser Druckunterschied die Schließkupplung 10 gegen das
Teil 4a zur gemeinsamen Drehung mit diesem. Der Turbinenläufer 6 ist mit einem Endabschnitt einer Antriebswelle
22 verkeilt, welche drehbar in Lagern 16 und 18 in einem Getriebegehäuse 20 gelagert ist. Eine Antriebs-Riemenscheibe
24 ist an der Antriebswelle 22 zwischen den Lagern 16 und 18 angeordnet.
Die Antriebsriemenscheibe 24 umfaßt eine axial feste,
konische Scheibe 26, die mit der Antriebswelle 22 fest verbunden ist, und eine axial bewegbare, konische
Scheibe 30, welche zu der axial festen, konischen Scheibe 26 gegenüberliegend angeordnet ist, um eine V-förmige
Riemenscheibennute festzulegen; die axial verschiebbare, konische Scheibe 30 ist längs der Antriebswelle 22 durch
den Öldruck verschiebbar, der in der Zylinderkammer (diese
ist nicht dargestellt) für die Antriebsriemenscheibe wirkt. Die Antriebsriemenscheibe 24 ist antriebsmäßig mit einer
angetriebenen Riemenscheibe 34 über einen Keilriemen 32
verbunden, wobei die angetriebene Riemenscheibe 34 an einer angetriebenen Welle 40 angeordnet ist, welche drehbar
durch Lager 36 und 38 von dem Getriebegehäuse 20 abgestützt wird. Die angetriebene Riemenscheibe 34 umfaßt
eine axial feste, konische Scheibe 42, die mit der angetriebenen Welle 40 fest verbunden ist, und eine axial bewegbare,
konische Scheibe 46, welche der axial festen, konischen Scheibe 42 gegenüberliegend angeordnet ist, um eine
V-förmige Riemenscheibennut zu begrenzen, wobei die axial bewegbare, konische Scheibe 46 axial längs der angetriebenen
Welle 40 durch den Öldruck verschiebbar ist, welcher in der Zylinderkammer (diese ist nicht dargestellt) für
die angetriebene Riemenscheibe wirkt.
Ein Vorwärtsantriebszahnrad 50, welches drehbar von der
• · ■ 1
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-JT -
Antriebswelle 40 gehalten ist, kann über eine Vorwärts-Mehrfachscheibenkupplung
48 mit der festen, konischen Scheibe 42 in Eingriff gebracht werden, wobei das Vorwärtsantriebszahnrad
50 mit einem Ringzahnrad 52 kämmt. An der Antriebswelle 40 ist ein Ruokwärtaantriebszahnrad
54 befestigt, welches mit einem Leerlaufzahnrad 56 kämmt. Das Leerlaufzahnrad 56 kann mit einer Leerlaufwelle
60 über eine Umkehr-Vielfachscheibenkupplung 58 in Eingriff gebracht werden. An der Leerlaufwelle 60 ist ein
weiteres Leerlaufzahnrad 62 befestigt, welches mit dem Ringzahnrad 52 kämmt. (Es wird darauf hingewiesen, daß
in dem Fall gemäß Fig. 1 aus Gründen der einfachereren Darstellung das Leerlaufzahnrad 62, die Leerlaufwelle 60
und die Rückwärts-Mehrfachscheibenkupplung 54 als von
ihren richtigen Stellungen verschoben dargestellt sind, so daß das Leerlaufzahnrad 62 außer Kämmeingriff mit dem
Rirgzahnrad 52 zu sein scheint, wobei diese jedoch tatsächlich
miteinander kämmen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist). Mit dem Ringzahnrad 52 ist zur Drehung ein Paar Ritzel-Zahnräder
64 und 66 verbunden, und ein Paar Seitenzahnräder 68 und 70 kämmt mit diesem Paar Ritzelzahnräder 64
und 66, um ein Differential 67 zu bilden,und ist mit den Abtriebswellen 72 bzw. 74 gekoppelt.
Die Abtriebswellen 72 und 74 sind drehbar durch Lager 76 bzw. 78 gehalten und erstrecken sich in entgegengesetzte
Richtungen nach außerhalb des Gehäuses 20. Diese Abtriebswellen 72 und 74 dienen dazu, mit Fahrzeugrädern
gekoppelt zu werden, die nicht dargestellt sind.Auf der rechten Seite des Lagers 18 ist eine innere Zahnrad-Ölpumpe
80 angeordnet, die als Quelle für den Öldruck für eine hydraulische Steuervorrichtung dient. Die ölpumpe
80 wird von der Maschinenabtriebswelle 2 über eine ölpumpen-Antriebswelle 82 angetrieben, die sich durch die hohle An-
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triebswelle 22 erstreckt.
Drehenergie wird über die Maschinenabtriebswelle 2 dem
kontinuierlich veränderbaren Keilriemen-Wechselgetriebe zugeführt, welches den Drehmomentwandler 12 mit der
Schließkupplung 10, die kontinuierlich veränderbare Keilriemen-Wechselgetriebeeinheit und das Differential
67 umfaßt. Die Antriebskraft wird dem Drehmomentwandler 12, der Antriebswelle 22, der Antriebsriemenscheibe 2-4 ,
dem Keilriemen 32, der angetriebenen Riemenscheibe 34 und der Antriebswelle 40 in dieser Reihenfolge zugeführt
und weiter dem Vorwärtsantriebszahnrad 50, dem Ringzahnrad 52, dem Differential 67 und dann den Abtriebswellen
72 und 74 zugeführt, um diese in der Vorwärtsrichtung zu drehen, wenn die Vorwärts-Mehrfachscheibenkupplung 48
in Eingriff steht und die Rückwärts-Mehrfachscheibenkupplung 58 außer Eingriff ist, oder ferner dem Rückwärts-Antriebszahnrad
54, dem Leerlaufzahnrad 56, der Leerlaufwelle 60, dem Leerlaufzahnrad 62, dem Ringzahnrad 52, dem Differential
67 und den Abtriebswellen 72 und 74 zugeführt, um diese in der umgekehrten Richtung zu drehen, wenn die Rückwärts-Mehrfachscheibenkupplung
58 in Eingriff steht und die Vorwärts-Mehrfachscheibenkupplung 48 außer Eingriff ist.
Während dieser Kraftübertragung kann das Drehverhältnis
zwischen der Antriebsriemenscheibe 24 und der angetriebenen Riemenscheibe 34 durch axiale Verschiebung der
bewegbaren, konischen Scheibe 30 der Antriebsriemenscheibe 24 und Verschiebung der beweglichen, konischen
Scheibe 46 der angetriebenen Riemenscheibe 34 derart verändert werden, daß der effektive Radius des Laufdurchmessers
des Keilriemens 34 verändert wird. Wenn beispielsweise die Breite der Keilnut der Antriebsriemenscheibe
34 verringert wird, nimmt der Radius des Durchmessers an der Antriebsriemenscheibe 24, wo der Keilriemen berührt,
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ab und der Radius des Durchmessers an der angetriebenen Riemenscheibe 34 nimmt, wo der Keilriemen berührt, zu,
wodurch ein großes Untersetzungsverhältnis geschaffen wird. Wenn die bewegbaren, konischen Scheiben 30 und
in der umgekehrten Richtung bewegt werden, nimmt das übersetzungsverhältnis ab. Während der Kraftübertragung
kann, obgleich der Drehmomentwandler 12 einen Zustand aufweist, in dem er eine Drehmomentvervielfachung durchführt,
oder einen Zustand aufweist,in dem er als eine Fluidkupplung in Abhängigkeit vom Betriebszustand dient,
da der Drehmomentwandler durch die mit dem Turbinenläufer 6 verbundene Schließkupplung 10 gebildet ist, die Maschinenabtriebswelle
2 mechanisch und direkt mit der Antriebswelle 22 gekoppelt werden, wenn durch Abfließen
der Öldruck in der Schließkupplung-ölkammer 14 verringert wird, damit die Schließkupplung 10 gegen das Wandlergehäuse
4a gedrückt wird, welches einstückig mit dem Pumpenflügelrad 4 ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme insbesondere auf die Fig. 2 und 3 wird eine Parksperre erläutert. In Fig. 3, welche sich besonders
auf die Ausbildung der Parksperre bezieht, sind die festen, konischen Scheiben 26, 42, die bewegbaren
konischen Scheiben 30, 46 und der Keilriemen 32 durch unterbrochene Linienführung dargestellt.
Eine Klinke 83 ist verschwenkbar über einen Stift 84 an dem Getriebegehäuse 20 derart angeordnet, daß sie
an einem Parkzahnrad 51 angreifen kann, welches fest an dem Vorwärtsantriebszahnrad 50 zur gemeinsamen Drehung
befestigt ist. Die Klinke 83 weist einen Zahn 83a und einen rückwärtigen Abschnitt 43b auf und ist durch eine
Feder 85 in Richtung auf eine Außer-Eingriffstellung
vorgespannt (in Gegenuhrzeigersinnrichtung gemäß Fig. 2).
Eine Parkstange 9C ist zwischen dem rückwärtigen Ab-
schnitt 83b der Klinke 83 und zwei Kugeln 89 angeordnet, die durch eine Feder 88 gegen ein Stützteil
87 vorgespannt sind, welches mittels einer Schraube 86 an dem Getriebegehäuse 20 befestigt ist. Die Parkstange
9o ist an ihrem einen Ende mit einem Abschnitt 90a mit größerem Durchmesser ausgebildet. Das andere
Ende der Parkstange 90 ist mit dem Parkhebel 91 verbunden. Der Abschnitt 90a mit vergrößertem Durchmesser
ist derart ausgebildet,daß er zu den Kugeln 89 und dem
Randabschnitt 83b der Klinke 83 ausgerichtet ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wenn ein Handschalthebel für
den äußeren Parkhebel 93 in eine "P"-Stellung gebracht
wird. Der Parkhebel 91 ist fest mit einer Steuerachse 92 zur gemeinsamen Drehung mit dieser verbunden. Das
eine Ende des Steuerhebels 92 ist verschwenkbar an dem Getriebegehäuse 20 gehalten und so verbunden, daß es
durch den äußeren Parkhebel 93 gedreht werden kann. Das andere Ende der Achse 92 erstreckt sich in das Innere
des Getriebes und ist an einem Abschnitt eines Ventilkörpers 94 angelenkt (die Anlenkung kann auch an dem
Getriebegehäuse 20 vorgesehen sein) und fest mit einem
Hebel 97 zur Betätigung der Spule 104 eines Handwählventils verbunden. Der Hebel 97 greift an der Spule ίθ4 an,
die verschiebbar innerhalb des Ventilkörpers 94 angeordnet ist, d.h. einer hydraulischen Steuereinrichtung,
welche fest mit dem Boden des Getriebehäuses 20 verbunden ist. Mit diesem Handventil können die Vorwärts-Mehrfachscheibenkupplung
48 und die Rückwärts-Mehrfachscheibenkupplung 58 wahlweise in Eingriff gebracht werden. Der
äußere Parkhebel 93 ist über einen nicht dargestellten
Verbindungsmechanismus mit dem Handschalthebel verbunden, der nahe dem Fahrersitz vorgesehen und so angeordnet ist,
daß er winkelmäßig um vorbestimmte Winkel in Abhängigkeit \_ von den entsprechenden Stellungen "P", "R", "N", "D" und
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·: Γ··:·-:": .·" 32HH62
ΛΑ
-Jr-
"L" des Handschalthebels bewegt werden kann. An dem Parkhebel 91 ist auch ein Abschnitt 91a an dem Außenumfang
eines Sektors ausgebildet, an dem eine durch eine Feder 95 vorbelastete Kugel 96 eingreift.
5
Im folgenden wird die Arbeitsweise erläutert. Wenn der Handschalthebel in die "P"-Stellung bewegt wird, wird
die Steuerachse 92 über den äußeren Parkhebel 93 gedreht, um eine Drehung des Parkhebels 91 im Gegenuhrzeigersinn
(gemäß Fig. 3) zu bewirken, wodurch an der Parkstange 90 gezogen wird. Dies führt dazu, daß der
Abschnitt 90a der Parkstange 90 mit dem größeren Durchmesser auf den Kugeln 89 reitet bzw. rutscht, wodurch
auf den rückwärtigen Abschnitt 83b der Klinke 83 ein Dru3k ausgeübt wird. Somit wird die Klinke 83 in eine
Eingriffsstellung gedrückt, in der der Zahn 83a mit dem Zahnrad 51 kämmt. Deshalb wird das Parkzahnrad 51 gegenüber
einer Drehung stationär gehalten. Das Parkzahnrad 51 ist einstückig mit dem Vorwärts-Antriebszahnrad 50
ausgebildet, welches stets mit dem Ringzahnrad 52 des Differentials 67 kämmt, so daß die Abtriebswellen 72 und
74 drehfest gehalten werden. In der "P"-Stellung wird
durch die Betätigung der Spule 104 des Handwählventils die Vorwärts-Mehrfachscheibenkupplung 48 ausgelöst, wodurch
das Parkzahnrad 51 vollkommen von dem Kraftübertragungszustand mit der angetriebenen Riemenscheibe 34 getrennt
wird, so daß sich das Kraftübertragungssystem stromaufwärts der angetriebenen Riemenscheibe 34 selbst in diesem
Parkzustand frei drehen kann. Die Drehung der Achse 92 bewirkt eine Drehung des Hebels 97 für das Handwählventil,
was eine axiale Bewegung der Spule 104 des Handwählventils bewirkt. Der Parkhebel 91 ist mit Sperrnuten
ausgebildet, welche den Stellungen "P", "R", "N", "D" bzw. 11L" des Handschalthebels entsprechen, und da die
T Kugel 96 durch die Feder 95 vorbelastet ist um in
diese Nuten wahlweise einzugreifen, wird der Parkhebel 91 angehalten, wenn die Kugel 96 in eine jeweils
ausgewählte der Nuten eingreift und die Spule 104 wird in einer der entsprechenden Stellungen "P", "R", "N", "D",
"L" 'gehalten, die der ausgewählten Stellung entspricht .Die Öldruck-Steuervorrichtung mit dem Ventilkörper
94 ist derart ausgebildet, daß für das Getriebe die Bedingung für den Vorwärtsantriebszustand oder den Rückwärtsantriebszustand
oder den neutralen Zustand in Abhängigkeit von der Stellung der Spule 104 vorliegt.
Das Parkzahnrad 51 kann an einem Drehteil einstückig mit der Leerlaufwelle 60 ausgebildet sein, wie es Fig.
4 zeigt. Die Leerlaufwelle 60 befindet sich stets im
Kraftübertragungszustand mit dem Ringzahnrad 52 über das Leerlaufzahnrad 62 und die Leerlaufwelle 60 ist ferner
von dem Kraftübertragungszustand mit der angetriebenen Riemenscheibe 34 getrennt, wenn die "P"-Stellung vorliegt,
so daß im wesentlichen die gleiche Funktion und Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Wie vorhergehend beschrieben, ist das Parkzahnrad fest mit dem Drehteil des Kraftübertragungszuges verbunden,
welcher sich stets in einem Kraftübertragungszustand mit dem Ringzahnrad des Differentials befindet, ist jedoch
nicht im Übertragungszustand mit der kontinuierlich veränderbaren Kreilriemen-Wechselgetriebeeinheit bei
der Auswahl des Parkzustandes, wenn die Vorwärts-Antriebskupplung gelöst ist, so daß selbst dann, wenn während
des Parkens die Kraftmaschine läuft, sich ein Kraftübertragungssystem
von der Kraftmaschine zu der angetriebenen Riemenscheibe frei drehen kann, so daß keine
unvernünftig große Kraft auf die Keilriemen-Wec.hselgetrlebeeinheit
wirkt und keine Beschädigung entsteht.
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Da der Hebel zur Betätigung des Handwählventils und der Parkhebel zur Betätigung der Sperrklinke fest
an der einzigen Steuerachse befestigt sind, welche durch den neben dem Fahrersitz angeordneten Handschalthebel
gedreht wird, wird die Zuverlässigkeit erhöht.
Es ist nun möglich, mit der Steuerachse das Handwählventil und den Parkhebel zu verbinden, selbst wenn sie
an gegenüberliegenden Seiten eines Drehteils wie z.B. der Antriebswelle angeordnet sind.
Ferner, in dem Fall, daß zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges ein kontinuierlich veränderbares Keilriemen-Wechselgetriebe
verwandt wird, welches eine Antriebsriemenscheibe und eine angetriebene Riemenscheibe umfaßt,
die einen größeren Außendurchmesser haben, sollte die angetriebene Riemenscheibe im oberen Bereich des
Getriebes angeordnet sein, um einen minimalen Abstand von der Straßenoberfläche sicherzustellen, während die
mit einem Handwählventil ausgerüstete, hydraulische Steuervorrichtung im unteren Bereich des Getriebes angeordnet
sein sollte, wegen der Notwendigkeit Öl anzusaugen und öl abzugeben und zur Erleichterung der
Betätigung des Handwählventils. Dies wurde bei Verwendung einer einzigen Steuerachse erreicht.
Claims (2)
- Nissan Motor Company, Ltd. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku Yokohama City, JapanA. GRÜNCCKER H. KINKELOEY W. STOCKMAIR',u IHC. Λ,.ί '.Λ. T'-'tiK. SCHUMANN P. H. JAKOB%tPt IPJf ι(3. BEZOLD8 MÜNCHEN 2S21. April 1982 P 17 185-46/SoSperrvorrichtung zum Parken für ein kontinuierlich veränderbares Keilriemen-WechselgetriebePatentansprüche- Kontinuierlich veränderbares Keilriemen-Wechselgetriebe, gekennzeichnet durch ein
Gehäuse(20), eine in das Gehäuse (20) eingebaute,
kontinuierlich veränderbare Keilriemen-Weehselgetriebeeinheit, die einen Keilriemen (32) aufweist, welcher um eine Antriebsriemenscheibe (24) und eine angetriebene Riemenscheibe (34) umläuft, von denen jede eine Zylinderkammer und zwei konische Scheiben (20, 30 by.w. U2, 46)* ft32H862aufweist, wobei eine konische Scheibe (26) der Antriebsriernenscheibe (21I) an einer Antriebswelle (22) und eine konische Scheibe (46) der angetriebenen Riemenscheibe (3*0 an einer angetriebenen Welle (40) befestigt ist und die andere konische Scheibe (30) der Antriebsriemenscheibe (3^) in Längsrichtung der Antriebswelle (22) in Abhängigkeit von dem Fluiddruck in der zugeordneten Zylinderkammer steuerbar bewegbar ist und die andere konische Scheibe (42) der angetriebenen Riemenscheibe (34) in Längsrichtung der angetriebenen Welle (40) in Abhängigkeit von dem Fluiddruck in der zugeordneten Zylinderkammer steuerbar bewegbar ist, durch ein Differential (67), einen Handschalthebel, der eine Parkstellung und eine Stellung für den Vorwärtsfahrbereich aufweist, durch ein Drehteil (50), welches in Antriebsverbindung mit dem Differential (67) ist, durch eine Kupplungseinrichtung (48), durch die eine Antriebsverbindung zwischen dem Drehteil (50) und der kontinuierlich veränderbaren Keilriemen-Wechselgetriebeeinheit herstellbar ist, durch ein Parkzahnrad (51), welches mit dem Drehteil (50) drehbar ist und durch eine Einrichtung (83, 83a) zum Versperren des Parkzahnrades (51), wenn der Handschalthebel in die Parkstellung gebracht ist. - 2. Keilriemen-Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß die Sperreinrichtung eine durch das Gehäuse (20) drehbar gehaltene Achse (92), eine mit dem Parkzahnrad (51) in Eingriff bringbare Sperrklinke (83), einen fest mit der Achse (92) verbundenen Parkhebel (91), wobei der Parkhebel (91) zur Betätigung der Sperrklinke (83) vorgesehen ist, und eine Einrichtung (93) umfaßt, um die Achse (91) in Abhängigkeit von der Handbetätigung eines Schalthebels zu drehen.3- Keilriemen-Wechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein fest mit der Achse (92) verbundener Handhebel und ein Handwählventil (94) vorgesehen sind, wobei der Handhebel derart angeordnet ist, daß das Handwählventil (94) betätigbar ist, und daß das Handwählventxl (94) bzw. die Sperreinrichtung (83, 83a) nahe den gegenüberliegenden Enden der Achse (92) angeordnet sind.
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