DE3741747A1

DE3741747A1 - Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE3741747A1
Application number: DE19873741747
Authority: DE
Inventors: Masakatsu Miura
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1986-12-09
Filing date: 1987-12-09
Publication date: 1988-06-16
Also published as: JPS63145847A; JP2510172B2; KR950008811B1; US4884472A; KR880007946A

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe zur Verwendung ausschliesslich für ein mit einem Drehmomentwandler ausgestattetes Kraftfahrzeug und insbesondere eine Automatikgetriebeanordnung.

Ein Automatikgetriebe umfasst im allgemeinen zwei Einzel-Planetenradeinheiten, ein Sonnenrad, das gemeinsam für beide Einzel-Planetenradeinheiten verwendet wird, einen Träger einer ersten Planetenradeinheit und ein Hohlrad einer zweiten Planetenradeinheit, die miteinander verbunden sind. Obige Anordnung ist die sogenannte Simpson-Bauart, bei welcher die Antriebskraft an ein Hohlrad der ersten Planetenradeinheit und/oder das Sonnenrad selektiv abgegeben wird, wobei die umlaufenden Bauelemente der Planetenradeinheiten durch eine Bremse oder eine Einwegkupplung verzögert werden und der Ausgang vom Hohlrad der zweiten Planetenradeinheit abgenommen wird, die mit dem Träger der ersten Planetenradeinheit gekoppelt ist. Dabei werden drei Vorwärtsgänge erhalten.

Ein Viergang-Automatikgetriebe ist baulich auf der vorausgehend aufgeführten Automatikgetriebeanordnung mit drei Vorwärtsgängen aufgebaut, die zwei Einzel- Planetenradeinheiten umfasst. Zusätzlich zu der Automatikgetriebeanordnung mit drei Gängen werden durch Hinzufügen einer Schnellganganordnung oder einer Geländeganganordnung mit einer Planetenradeinheit vier Vorwärtsgänge erhalten.

Eine Automatikgetriebeanordnung, bei welcher eine Schnellganganordnung (over drive) hinzugefügt wird, ist wegen eines Ausgangselementes der Schnellganganordnung in Axialrichtung lang, wobei beispielsweise ein Hohlrad axial mit einem Eingangselement des Dreigang- Automatikgetriebes verbunden ist.

Andererseits hat das Automatikgetriebe mit Hinzufügung einer Schnellganganordnung ein Gegen-Antriebszahnrad (Ausgang) am Ende einer Ausgangswelle (am weitesten entferntes Ende vom Eingangsabschnitt), von welchem die Antriebskraft zu der Geländeganganordnung übertragen wird, die unter der Dreigang-Automatikgetriebeanordnung angeordnet ist.

In jüngster Zeit wurde an ein Automatikgetriebe die Anforderung gestellt, die Anordnung so klein wie möglich zu machen und ihre Leistung zu erhöhen, jedoch kann ein Viergang-Automatikgetriebe mit drei Planetenradeinheiten und der Schnellganganordnung derartige Anforderungen nicht erfüllen.

Ferner wurde das Hinzufügen einer Kupplung vorgeschlagen, um eine Eingangswelle und einen Träger miteinander zu verbinden oder zu trennen, um vier Vorwärtsgänge zu erhalten, und dieses Hinzufügen der Kupplung ist für eine Planetenradeinheit der Ravigneaux-Bauart bestimmt, die ein erstes Sonnenrad umfasst, sowie ein zweites Sonnenrad, ein langes Ritzel, das in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad steht, ein kurzes Ritzel, das in Eingriff mit dem langen Ritzel und dem zweiten Sonnenrad steht, einen Träger, der das lange und das kurze Ritzel trägt, und ein Hohlrad, das in Eingriff mit dem langen Ritzel steht.

Das vorausgehend aufgeführte Viergang-Automatikgetriebe kann die Forderung nach einer kleinstmöglichen Ausführung der Anordnung nicht erfüllen, da die Anordnung eines Automatikgetriebes der Simpson-Bauart axial lang ist, d.h. die Antriebskraft wird an einem Ende eingegeben und am anderen Ende der Anordnung entnommen und beide Planetenradeinheiten sind voneinander getrennt.

Ferner kann bei dem Automatikgetriebe der Ravigneaux-Bauart, verglichen mit jener der Simpson-Bauart, die axiale Länge der Anordnung verkürzt werden, jedoch werden obige Anforderungen noch nicht erfüllt, da ein Ausgangselement oder eine Hydraulikpumpe am Ende der Welle angeordnet werden, wo ein Ersatz und eine Abänderung leicht erfolgen können, so dass Kupplungen nicht angebracht werden können.

Daher müssen die drei Gänge und die vier Gänge des Automatikgetriebes jeweils getrennt gefertigt werden. Es ist deshalb schwierig, die Teile zu fertigen und sie gemeinsam für die drei Gänge und die vier Gänge der Getriebeanordnungen zu montieren, wodurch ein Kostenanstieg unvermeidlich ist und eine derartige Anordnung eines Automatikgetriebes kann der in jüngster Zeit vorhandenen Tendenz nach einer Vielzahl von Ausstattungen nicht entsprechen.

Obgleich die Erfindung aus obigen Ausführungen leicht verständlich sein sollte, wird anschliessend eine kurze Zusammenfassung gegeben.

Die Erläuterung erfolgt in Verbindung mit Fig. 1, wonach ein Automatikgetriebe Planetenradeinheiten (2) umfasst, sowie eine Eingangswelle (5), die die umlaufenden Bauelemente der Planetenradeinheiten über Kupplungen verbindet, ein Ausgangselement (9), das die Verbindung mit einem umlaufenden Element (R ₁) herstellt, eine Verzögerungsvorrichtung zur Verzögerung der umlaufenden Elemente (S ₁, CR ₁). Das Ausgangselement (9) umgibt die Eingangswelle (5) und liegt in der Mitte der Automatikgetriebeanordnung. Bei einer Dreigang- Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) ist eine erste Kupplung (C ₁) ausserhalb der Planetenradeinheit (2) angeordnet (siehe untere Hälfte, bezogen auf die Linie l-l in Fig. 1).

Andererseits liegt bei einer Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) eine dritte Kupplung (C ₀), die im Schnellgang arbeitet, ausserhalb der ersten Kupplung (C ₁) (diesbezüglich wird auf die obere Hälfte, bezogen auf die Linie l-l in Fig. 1 Bezug genommen). Die Planetenradeinheit (2) umfasst gemäss den Fig. 1, 2, 4 das erste Sonnenrad (S ₁), ein zweites Sonnenrad (S ₂), ein langes Ritzel (P ₁), das in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad (S ₁) steht, ein kurzes Ritzel (P ₂), das in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁) und dem zweiten Sonnenrad (S ₂) steht, wobei der Träger (C R ₁) das lange Ritzel (P ₁) und das kurze Ritzel (P ₂) trägt, und das Hohlrad (R ₁) in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁) steht.

Bei der Dreigang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) wird gemäss Fig. 1 (untere Hälfte bezüglich der Linie l-l) und Fig. 2 das erste Sonnenrad (S ₁) durch eine Festhaltevorrichtung (beispielsweise eine erste Bremse (B ₁) verzögert, der Träger (C R ₁) wird durch eine Festhaltevorrichtung (beispielsweise eine zweite Bremse (B ₂) und eine erste Einwegkupplung (F ₁) verzögert, die Eingangswelle (5) stellt die Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad (S ₂) über die erste Kupplung (C ₁) und mit dem ersten Sonnenrad (S ₁) über eine zweite Kupplung (C ₂) her und das Hohlrad (R ₁) stellt die Verbindung mit dem Ausgangselement (9) her.

In der Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) ist gemäss Fig. 1 (obere Hälfte bezüglich der Linie l-l) und Fig. 4 eine dritte Kupplung (C ₀) axial ausserhalb der ersten Kupplung (C ₁) in der Anordnung der Dreigang- Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) vorhanden, um die Eingangswelle (5) und den Träger (C R ₁) miteinander zu verbinden.

Im Hinblick auf obige Ausbildung wird die Dreigang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) auf drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang mittels der Funktion der Kupplungen (C ₁, C ₂), der Festhaltevorrichtung (B ₁, B ₂) und der Einwegkupplung (F ₁) geschaltet. Die Viergang- Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) wird durch die Funktion der Kupplungen (C ₁, C ₂, C ₀), der Festhaltevorrichtung (B ₁, B ₂) und der Einwegkupplung (F ₁) in vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang geschaltet. Die in derartigen Getrieben erzeugte Antriebskraft wird vom Ausgangselement (9) abgenommen und auf eine zusätzliche Getriebeanordnung übertragen.

Schliesslich arbeitet die Dreigang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₁), die in Fig. 1 (untere Hälfte, bezogen auf die Linie l-l) und Fig. 2 dargestellt ist, in der in Fig. 3 angegebenen Weise.

Im ersten Vorwärtsgang ist die erste Kupplung (C ₁) angeschlossen. Die Drehung der Eingangswelle (5) wird auf das zweite Sonnenrad (S ₂) übertragen und die Drehung des zweiten Sonnenrades (S ₂) wird über das kurze Ritzel (P ₂) und das lange Ritzel (P ₁) als verringerte Drehzahl auf das Hohlrad (R ₁) übertragen, da der Träger (C R ₁) durch die erste Einwegkupplung verzögert wird. Diese Drehung (mit verringerter Drehzahl) wird vom Ausgangselement (9) abgenommen.

Im zweiten Gang wird die erste Bremse (B ₁) (zweite) zusätzlich zum Anschluss der ersten Kupplung (C ₁) angelegt. Solange das Ritzel (P ₁) durch das erste Sonnenrad (S ₁) gehalten wird, das durch die Bremse (B ₁) gehalten wird, führt die Drehung des zweiten Sonnenrades (S₂) zu einer Drehung des kurzen Ritzels (B ₂) und ferner zur Drehung des Trägers (C R ₁), wobei die Drehzahl vom Ausgangselement (9) über das lange Ritzel (P ₁) abgenommen wird.

Im dritten Gang ist die zweite Kupplung (C ₂) zusätzlich zur ersten Kupplung (C ₁) angeschlossen. Die Drehung der Eingangswelle (5) wird auf das zweite Sonnenrad (S ₂) über die erste Kupplung (C ₁) übertragen und auf das Sonnenrad (S ₁) über die zweite Kupplung (C ₂). Infolgedessen laufen die Bauelemente der Planetenradeinheit (2) miteinander um, wobei die Drehung, die jener der Eingangswelle (5) entspricht, vom Ausgangselement (9) abgenommen wird.

Im Rückwärtsgang arbeiten die zweite Kupplung (C ₂) und die zweite Bremse (B ₂) (erster Rückwärtsgang). Die Drehung der Eingangswelle (5) wird auf das erste Sonnenrad (S ₁) über die Kupplung (C ₂) übertragen und die Drehung des Sonnenrades (S ₁) wird auf das Hohlrad (R ₁) im Rückwärtsgang über das lange Ritzel (P ₁) übertragen, da der Träger (CR) durch die zweite Bremse (B ₂) festgelegt wird.

Im ersten Gang bei Freilauf ist die erste Einwegkupplung (F ₁) frei, die zweite Bremse (B ₂) wird zusätzlich zur ersten Kupplung (C ₁) eingelegt. Durch diese Bremse (B ₂) wird das Hohlrad (R ₂) festgelegt und der Betrieb mit erstem Gang wird aufrechterhalten und die Motorbremse arbeitet effizient.

Andererseits arbeitet das Viergang-Automatikgetriebe (10₂) gemäss Fig. 1 (obere Hälfte, bezogen auf die Linie l-l) und Fig. 4 im Einklang mit dem Betriebsschema nach Fig. 5. Für den ersten, zweiten und Rückwärtsgang entfällt eine Erläuterung, da die Bewegungen der Bauelemente die gleichen sind wie bei Dreigang-Automatikgetriebe (10 ₁).

Im dritten Gang ist die dritte Kupplung (C ₀) zusätzlich zur ersten Kupplung (C ₁) angeschlossen. Das zweite Sonnenrad (S ₂) dreht sich mittels der ersten Kupplung (C ₁) und der Träger (C R ₁) dreht sich mittels der dritten Kupplung (C ₀). Die Bauelemente der Planetenradeinheit (2) laufen zusammen um und die Antriebskraft wird auf das Ausgangselement (9) übertragen.

Im vierten Gang bleibt die dritte Bremse (C ₀) angeschlossen und die erste Bremse (B ₁) arbeitet. Der Träger (C R ₁) läuft über die Kupplung (C ₀) um und das lange Ritzel (P ₁) läuft um, da das erste Sonnenrad (S ₁) durch die Bremse (B ₁) gehalten wird. Die Drehung des Trägers (CR) und des Ritzels (P ₁) ist kombiniert und wird vom Hohlrad (R ₁) als erhöhte Drehzahl abgenommen. Diese Schnellgang-Drehzahl wird vom Ausgangselement (9) abgenommen.

Beim Dreigang-Automatikgetriebe (10 ₁) und beim Viergang-Automatikgetriebe (10 ₂) wird die Drehung des Hohlrades (R ₁) auf das Ausgangselement (9) übertragen, das in der Mitte der Anordnung liegt. Ferner wird die Drehung auch auf eine zusätzliche Getriebeanordnung vom Ausgangselement (Gegen-Antriebszahnrad) übertragen.

Alle in dieser Zusammenfassung der Erfindung aufgeführten Bezugszeichen und Symbole sind nur zur Erläuterung und begrenzen nicht den Schutzumfang.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabenstellung betrifft die Erfindung ein Automatikgetriebe mit einer Automatikgetriebeanordnung, die eine Planetenradeinheit aufweist, eine Eingangswelle, die die umlaufenden Bauelemente der Planetenradeinheit über Kupplungen verbindet, und ein Ausgangselement, das mit einem umlaufenden Bauelement der Planetenradeinheiten verbunden ist, sowie eine Festhaltevorrichtung zum Festhalten bestimmter umlaufender Komponenten der Planetenradeinheit.

Das erfindungsgemässe Automatikgetriebe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradeinheit ein erstes und zweites Sonnenrad aufweist; ein langes Ritzel, das in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad steht; ein kurzes Ritzel, das in Eingriff mit dem langen Ritzel und dem zweiten Sonnenrad steht, einen Träger für das lange Ritzel und das kurze Ritzel; ein mit dem langen Ritzel in Eingriff stehendes Hohlrad; dass die bestimmten, von der Festhaltevorrichtung festzuhaltenden umlaufenden Bauelemente das erste Sonnenrad und der Träger sind; dass die Eingangswelle mit dem zweiten Sonnenrad über eine erste Kupplung und mit dem ersten Sonnenrad über eine erste Kupplung in Verbindung steht; dass sich das Ausgangselement in der Mitte der Automatikgetriebeanordnung befindet, so dass sich das Ausgangselement in der Mitte der Automatikgetriebeanordnung befindet, so dass das Ausgangselement die Eingangswelle umschliesst; und dass die erste Kupplung sich axial ausserhalb und extrem ausserhalb der Automatikgetriebeanordnung befindet.

Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen; es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemässen Automatikgetriebes, wobei unterschiedliche Anordnungen jeweils in einem oberen und unteren Abschnitt, bezogen auf die Linien (l-l) und (n-n) dargestellt sind;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Dreigang-Automatikgetriebeanordnung;

Fig. 3 eine Tabelle, die den Betrieb des Dreigang-Automatikgetriebes angibt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Viergang-Automatikgetriebeanordnung;

Fig. 5 eine Tabelle, die den Betrieb des Viergang-Automatikgetriebes angibt;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Automatikgetriebes;

Fig. 7 eine Tabelle, die den Betrieb dieser Ausführungsform darstellt;

Fig. 8 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Automatikgetriebes;

Fig. 9 eine Tabelle, die den Betrieb einer weiteren Ausführungsform angibt;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht einer teilweise abgeänderten Automatikgetriebeanordnung;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer weiteren abgeänderten Automatikgetriebeanordnung;

Fig. 12 eine schematische Darstellung der in Fig. 11 gezeigten Getriebeanordnung;

Fig. 13 eine Tabelle, die ein Betriebsschema der Getriebeanordnung nach Fig. 11 enthält;

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Automatikgetriebes einer Ausführungsform, die bei dem Dreigang-Automatikgetriebe verwendet wird; und

Fig. 15 eine Tabelle, die den Betrieb des Automatikgetriebes gemäss der Ausführungsform der Fig. 14 angibt.

Es wird auf die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den Zeichnungen Bezug genommen.

Ein Automatikgetriebe (1 ₂), hat eine Dreigang- Automatikgetriebeanordnung (10₁) (unterer Abschnitt, bezogen auf die Linie l-l der Fig. 1) und umfasst einen Drehmomentwandlerabschnitt (31), eine Dreigang- Automatikgetriebeanordnung (10 ₁), eine zusätzliche Getriebeanordnung (20 ₂) (oder (20₁)) und einen Differentialabschnitt (35), die jeweils in einem Transaxle-Gehäuse (39), einem Transaxle-Behältnis (38) und einer Transaxle-Abdeckung (36) (auf die anschliessend als Gehäuse (39), Behältnis (37) und Abdeckung (36) Bezug genommen wird) aufgenommen werden.Der Wandlerabschnitt (31) umfasst einen Drehmomentwandler (16) und eine Anfahrkupplung (17). Die Antriebskraft wird von einer Motorkurbelwelle (15) (Fig. 2) auf eine Eingangswelle (5) in der Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) durch die Ölströmung im Drehmomentwandler (16) oder eine direkte mechanische Verbindung mittels der Anfahrkupplung (17) übertragen. Ein Ventilkörper (46) ist am oberen Teil des Gehäuses (37) montiert und eine Ölpumpe (47) ist zwischen der Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) und dem Wandlerabschnitt (31) angeordnet.

In der Dreigang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) sind von innen nach aussen in Axialrichtung ein Steuerabschnitt (49), ein Ausgangsabschnitt (50), ein Planetenradeinheitsabschnitt (51) und ein Kupplungsabschnitt (6) angeordnet.

Der Planetenradeinheitsabschnitt (51) umfasst zwei Sonnenräder (S ₁, S ₂), ein Hohlrad (R ₁) und eine Planetenradeinheit (2), die einen Träger (CR) aufweist, der ein langes Ritzel (P ₁) und ein kurzes Ritzel (P ₂) trägt. Das erste Sonnenrad (S ₁), dessen Ansatz (52) durch die Eingangswelle (5) eingeführt ist, verlängert sich zum Steuerabschnitt (49) und steht in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁). Das Hohlrad (R ₁), das in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁) steht, ist mit dem Ansatz (9 a) eines Ausgangselementes (9) (Gegen-Antriebszahnrad) über einen Kupplungsteil (54) verbunden, der frei drehbar vom Ansatz (53) des Sonnenrades gehalten wird. Das zweite Sonnenrad (S ₂) steht in Eingriff mit dem kurzen Ritzel (P ₂) und das kurze Ritzel (P ₂) steht in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁). Der Steuerabschnitt (49) hat eine zweite Kupplung (C ₂) und eine erste Bremse (B ₁).

Die zweite Kupplung (C ₂) liegt zwischen einem Flansch (5 a), der sich von der Eingangswelle (5) ausgehend wegerstreckt und einen Flansch (53 a), der sich vom Rand einer Hohlwelle (53) wegerstreckt, und ein Zylinder (53 b) liegt dem Flansch (53 a) gegenüber in dem Steuerabschnitt (49). Ein Kolben (48) ist in den Zylinder (53 b) eingesetzt und eine Feder (55) ist auf der Rückseite des Kolbens (48) montiert. Diese Anordnung arbeitet als hydraulisches Betätigungselement für die zweite Kupplung (C ₂).

Am Umfang des Flansches (53 a) ist eine Bremstrommel (53 c) befestigt, um die erste Bremse (B ₁), die ein Bremsband aufweist, anzuschliessen oder abzutrennen.

Der Ausgangsabschnitt (50), der in der Mitte der Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) liegt, hat das Ausgangselement (9) mit einem Ansatzabschnitt (9 a) und ein Ausgangszahnrad (9 c) (Gegenantrieb). Das Ausgangselement (9) kann frei umlaufen und wird durch ein Trennelement (37 b) über ein Lager (57) gehalten, das ein doppelt abgeschrägtes Rollenlager mit zwei inneren Laufringen und einem äusseren Laufring sowie einem Abstandsring ist, wobei die Befestigung am Trennelement (37 b) durch eine Keilnut erfolgt. Andererseits erstreckt sich eine Trommel (58) vom Träger (C R ₁) weg, um gleichsam das lange Ritzel (B ₁) und das Hohlrad (R ₁) zu umschliessen. Die zweite Bremse (B ₂) (Mehrfach-Plattenbauart) und die erste Einwegkupplung (F ₁) befinden sich zwischen der Trommel (58) und dem Behältnis (37); An der Wand des Trennelementes (37 b) ist ein Kolben (60) eingesetzt, um ein Betätigungselement der zweiten Bremse (B ₂) zu ergeben, und eine Rückholfeder (64) ist zwischen dem Kolben (60) und einem am äusseren Laufring befestigten Ring angeordnet.

Der Kupplungsabschnitt (6) mit der ersten Kupplung (C ₁) (vorwärts) ist am Rand der Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) angeordnet und in der Abdeckung (36) untergebracht. Ein Flansch (5 c), in dem ein bewegliches Element (62) eingesetzt ist, ist am Rande der Eingangswelle (5) befestigt, wodurch ein hydraulisches Betätigungselement für die Kupplung (C ₁) erhalten wird. Die Kupplung (C ₁) liegt zwischen der Innenseite des Flansches (5 c) und der Aussenseite des Hohlringes (R ₁) und eine Rückholfeder ist zwischen dem Kolbenelement (62) und einem rückseitigen Anschlagring angebracht.

Das Zusatzgetriebe (20 ₂) hat gemäss Fig. 1 (obere Hälfte, bezogen auf die Linie (n-n)) eine Gegenwelle (71) (frei drehbar) die vom Behältnis (37) gelagert wird. Am Rand der Gegenwelle (71) ist eine Einzel-Planetenradeinheit (26) für den Geländegang (under drive) montiert. Ein Differential-Antriebsritzel (23) ist mit der Gegenwelle (71) verbunden und auf dieser gelagert, und ein angetriebenes Gegenzahnrad (21), das in Eingriff mit einem Gegen-Antriebszahnrad (9) steht, wird durch ein Lager auf der Gegenwelle (71) frei drehbar gehalten. Die Planetenradeinheit (26) umfasst einen Träger (C R ₃), der ein Sonnenrad (S ₃) und ein Ritzel (P ₃) trägt und mit der Gegenwelle (71) verbunden ist und ein Hohlrad (R ₃), das mit dem angetriebenen Gegenzahnrad (21) verbunden ist. Ein Ansatzabschnitt (76), auf welchem das Sonnenrad (S ₃) angeordnet ist, steht mit einem Flansch (76 a, 76 b) in Verbindung und wird frei drehbar von der Gegenwelle (71) gehalten. Eine vierte Bremse (B ₄), die auf dem Flansch (76 b) montiert ist, wird durch ein hydraulisches Betätigungselement (74) gesteuert, das am Behältnis (37) angebracht ist. Eine vierte Kupplung (C ₃), die durch ein hydraulisches Betätigungselement (77) gesteuert wird, das in dem Flansch (76 a) angebracht ist, liegt zwischen dem Innenumfang des Flansches (76 a) und dem Träger (C R ₃) der Getriebeeinheit (26). Die Bezugszeichen (79, 80) in Fig. 3 sind Rückholfedern des hydraulischen Betätigungselementes.

Ein Differentialabschnitt (35) hat eine Differentialeinheit (82) und ein Halterungsgehäuse (83) für einen Zahnkranz. Dieses Halterungsgehäuse (83) trägt einen Zahnkranz (85), der in Eingriff mit einem Differential-Antriebszahnrad (23) steht und bildet einen Differentialträger, der ein Differentialritzel (86) der Differential-Zahnradeinheit (82) trägt. Die Differential-Zahnradeinheit (82) hat Tellerräder (84 l, 84 r), die in Eingriff mit dem Differentialritzel (86) stehen und diese Tellerräder sind mit den Vorderachsen (87 l, 87 r) verbunden. In der unteren Hälfte der Linie (n-n) in Fig. 1 ist eine Untersetzungsgetriebeanordnung (27) dargestellt, die das angetriebene Gegenzahnrad (21) und das Differential-Antriebszahnrad (23) verbindet und die das Zusatzgetriebe (20 ₁) bildet.

Der Bewegungsablauf der vorausgehend aufgeführten Ausführungsform wird in Verbindung mit Fig. 6 und 7 beschrieben. Die Antriebskraft wird der Eingangswelle (5) der Dreigang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) über den Drehmomentwandler (16) oder die Anfahrkupplung (17) übertragen. In der Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) werden drei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang, abhängig von der Bewegung einer jeden Kupplung (C ₁, C ₂), einer jeden Bremse (B ₁, B ₂) und der Einwegkupplung (F ₁) erhalten. Diese Drehung wird ferner auf das angetriebene Gegenzahnrad (21) der Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) vom Gegenantriebsrad (9) übertragen. In der Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) werden ein Betrieb mit Direktkupplung und mit Geländegang durch die Bewegung der Kupplung (C ₃) und der Bremse (B ₄) gemäss Fig. 7 erhalten. Mittels der Kombination der Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) und der Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) werden vier Vorwärtsgänge erhalten (maximal sind sechs Gänge verfügbar). Anders ausgedrückt, die Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) bildet den zweiten Gang, die Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) bildet die direkte Kupplung, und ferner den dritten Gang des Automatikgetriebes als ganzem. Durch Schalten des zweiten Ganges zum dritten Gang in der Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) (bei unveränderter Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) wird der vierte Gang vom Automatikgetriebe als ganzem erhalten. Die vier Vorwärtsgänge werden auf die Vorderachsen (87 l, 87 r) von der Differentialgetriebeeinheit (86) über das Differential-Antriebsritzel (23) und den Zahnkranz (85) erhalten.

Anschliessend wird ein Automatikgetriebe (1 ₂) erläutert, das eine Viergang-Getriebeanordnung (10 ₂) im Einklang mit Fig. 1 aufweist (obere Hälfte, bezogen auf die Linie l-l). Für alle Abschnitte, ausgenommen die Kupplungen (6), unterbleibt eine Erläuterung, da sie identisch sind.

Das Automatikgetriebe (1 ₂) hat eine Viergang- Automatikgetriebeanordnung (10 ₂), die einen Kupplungsabschnitt (6) aufweist, der durch die Abdeckung (36) abgedeckt wird. In diesem Kupplungsabschnitt (6) ist die dritte Kupplung (C ₀) koaxial ausserhalb der ersten Kupplung (C ₁) angeordnet, und die Anordnung ist infolgedessen um die Breite der Kupplung (C ₀) axial länger als die Automatikgetriebeanordnung (10 ₁). Ein Innenansatz (36 a) an der Abdeckung (36) trägt einen Flansch (90), in dem ein Kolben (91) eingesetzt ist, um ein hydraulisches Betätigungselement für die dritte Kupplung (C ₀) zu ergeben. An der Aussenseite des Flansches (90) erstreckt sich ein oberer Rand einer Trommel (94) über eine Aussenfläche der ersten Kupplung (C ₁) und ist durch Schlitze mit einem Element (100) verbunden, das sich vom Träger (CR₁) der Planetenradeinheit (2) wegerstreckt. Eine dritte Kupplung (C ₀) liegt zwischen dem Flansch (90) und einer Nabe (5 d), die durch den Flansch (5 c) der Eingangswelle (5) befestigt wird, und am radial innenliegenden Bereich der Kupplung (C ₀) ist eine Rückholfeder (92) für das Betätigungselement (91) angebracht.

Der Bewegungsablauf der vorausgehenden Ausführungsform wird in Verbindung mit den Fig. 8 und 9 erläutert. Die Antriebskraft wird der Eingangswelle (5) über den Wandlerabschnitt (31) zugeführt, wobei bei der Viergang- Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) vier Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang infolge der Bewegung der Kupplungen (C ₁, C ₂, C ₀), jeder Bremse (B ₁, B ₂) und einer Einwegkupplung (F ₁) gemäss dem in Fig. 5 gezeigten Betrieb erhalten werden. Die von der Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) übertragene Drehung wird als Folge der Bewegung der Kupplung (C ₀) und der Bremse (B ₄) gemäss dem in Fig. 9 gezeigten Betrieb auf Direktkupplung und Geländegangbetrieb geschaltet. Infolge der Kombination der Viergang- Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) und der Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) werden fünf Vorwärtsgänge (bei maximal erhältlichen acht Gängen) vom Getriebe als ganzem erhalten.

Anders ausgedrückt, beim ersten Gang in der Viergang- Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) und mit Geländegang in der Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) wird der erste Gang aus der Gesamtgetriebeanordnung erhalten. Ferner wird durch Schalten der Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) in den zweiten Gang (bei unveränderter Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂)) der zweite Gang aus der Gesamtgetriebeanordnung erhalten. Durch zusätzliches Schalten der Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) in den Direktgang (wobei die Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) im zweiten Gang gehalten wird) wird ein dritter Gang aus der Gesamtgetriebeanordnung erhalten. Im Betrieb mit direkter Kupplung der Zusatzgetriebeanordnung (20 ₂) werden durch Schalten der Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) in den dritten und vierten Gang ein vierter und fünfter Gang aus der Gesamtgetriebeanordnung erhalten, und somit wird ein Automatikgetriebe (1 ₁) mit Fünfgang-Getriebe erzielt.

Die Dreigang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) und die Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) können mit der ein Untersetzungsgetriebe (27) aufweisenden Zusatzgetriebeanordnung (20 ₁) kombiniert werden, damit insgesamt ein drei Vorwärtsgänge aufweisendes Viergang-Automatikgetriebe erhalten wird.

Eine teilweise abgeänderte Ausführungsform wird in Verbindung mit Fig. 10 erläutert.

Der Hauptgesichtspunkt einer Automatikgetriebeanordnung (10 ₃) liegt darin, eine dritte Einwegkupplung (F ₀) vorzusehen, um die Drehung des Sonnenrades (S ₁) derart zu steuern, dass dieses schneller umläuft als die Eingangswelle (5), während die übrigen Bauelemente die gleichen sind wie bei der Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂). Diese dritte Einwegkupplung (F ₀) ist an dem Flansch (53 b) angebracht, der sich vom Ansatz (53) wegerstreckt und der Ansatz (53 d) ist im Behältnis (37 d) frei drehbar montiert. Eine Keilnut (5 e), die an der Innenfläche der Kupplungsnabe (5 a) angebracht ist, die von der Eingangswelle (5) ausgeht, verbindet den Aussenabsschnitt. Die dritte Einwegkupplung (F ₀) ist auf den Ansatz (53 d) als Innenabschnitt montiert. Eine Rückholfeder (55) für das hydraulische Betätigungselement der Kupplung (C ₂) liegt Seite an Seite mit der Einwegkupplung (F ₀).

Die dritte Einwegkupplung (F ₀) gibt die erste Kupplung (C ₁) vor der Bewegung der Bremse (B ₁) zum Zeitpunkt des Hochschaltens vom dritten Gang in den vierten Gang frei und liefert einen zeitlichen Spielraum für die Bewegung der Bremse (B ₁), aufgrund des Aufbaus der eine Erhöhung der Drehung des Sonnenrades (S ₁) mittels der dritten Einwegkupplung (F ₀) beschränkt. Ferner macht die Einwegkupplung (F ₀) das Bewegungstiming leicht und ermöglicht ein sanftes Schalten und verhindert einen Schaltstoss beim Gangwechsel.

Wie beim Hochschalten, gibt die Einwegkupplung (F ₀) zum Zeitpunkt des Zurückschaltens vom vierten Gang zum dritten Gang der ersten Kupplung (C ₁) einen zeitlichen Spielraum, in dem die erste Bremse (B ₁) gelöst wird, die verhindert, dass die Drehzahl des Sonnenrades (S ₁) höher als jene der Eingangswelle (5) wird und die ein Bewegungstiming einfach macht. Die Einwegkupplung (F ₀) ermöglicht ein sanftes Schalten, bei welchem ein Schaltstoss beim Gangwechsel verhindert wird.

Wie bereits in Fig. 10 dargestellt ist, liegt die dritte Einwegkupplung (F ₀) zwischen der Kupplungsnabe (5 a) und dem Ansatz (53 d), während andererseits die Einwegkupplung (F ₀) zwischen die Eingangswelle (5) und den Sonnenradansatz (53) gelegt werden kann.

Eine weitere, teilweise abgeänderte Ausführungsform wird in Verbindung mit Fig. 11 erläutert. Der Hauptzweck einer Automatikgetriebeanordnung (10 ₄) liegt darin, eine dritte Bremse (B ₃) vorzusehen, die so angeordnet ist, dass sie die Drehung des Sonnenrades (S ₁) über die zweite Einwegkupplung (F ₂), die die Drehung des Sonnenrades (S ₁) anhält (restrain), während die anderen Bauelemente die gleichen sind wie bei der Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₃) oder der Dreigang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₃).

Der Innenabschnitt der zweiten Einwegkupplung (F ₂) ist mittels einer Keilnut an dem Sonnenradansatz (53) befestigt. Ein Aussenabschnitt der Einwegkupplung (F ₂) ist radial nach aussen erweitert und bildet einen Verbindungsabschnitt (101). Die dritte Bremse (B ₃), die als Mehrfach- Plattenanordnung ausgeführt ist, liegt zwischen dem Kupplungsabschnitt (101) und dem Behältnis (37). Am Trennelement (37 b) ist an der Seite des Zahnrades (9 c) ein Zylinder ausgebildet und in diesem ein Kolben (102) für die dritte Bremse installiert. Vom Kolben (102) erstreckt sich ein Arm (102 a), der kammartige Rippen aufweist, über das Zahnrad (9 c) zur Bremse (B ₃) hin. Eine Rückholfeder (103) ist in den kammartigen Rippen am Arm (102 a) montiert. Dieser Arm (102 a) ist nicht in dem Bereich vorhanden, wo das Gegenantriebszahnrad (9 c) in Eingriff mit dem angetriebenen Gegenzahnrad (21) steht.

Das Viergang-Automatikgetriebe (10 ₄) dieser teilweise abgeänderten, in Fig. 12 schematisch dargestellten Ausführungsform arbeitet wie in Fig. 13 angegeben.

Das Dreigang-Automatikgetriebe (10 ₅) dieser teilweise abgeänderten, schematisch in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, arbeitet wie in Fig. 15 angegeben. Im zweiten Gang des D-Bereiches arbeitet die dritte Bremse (B ₃) zusätzlich zur ersten Kupplung (C ₁). Anschliessend wird das erste Sonnenrad (S ₁) durch die zweite Einwegkupplung (F ₂), abhängig von der Einwirkung der dritten Bremse (B ₃) festgehalten, das zweite Sonnenrad (S ₂), das von der Eingangswelle (5) in Drehung versetzt wird, dreht den Träger (C R ₁) über das kurze Ritzel (B ₂) und die Drehung des Trägers (C R ₁) wird auf das Hohlrad (R ₁) über das lange Ritzel (P ₁) übertragen und wird vom Gegen-Antriebszahnrad (9) als zweiter Gang genommen. Im dritten Gang des D-Bereiches ist die dritte Kupplung (C ₀) oder die zweite Kupplung (C ₂) zusätzlich zur ersten Kupplung (C ₁) angeschlossen, wobei das Gegen-Antriebszahnrad (9) mit gleicher Drehzahl wie die Eingangswelle (5) umläuft. Dabei hat die Bewegung und die Freigabe der dritten Kupplung (C ₃) einen zeitlichen Spielraum infolge der zweiten Einwegkupplung (F ₂) und infolgedessen ist ein sanftes Schalten möglich, da ein Schaltstoss beim Zahnradwechsel verhindert wird. Bei dieser Ausführungsform werden alle Schaltbewegungen über eine Einwegkupplung ausgeführt, so dass das Schalten bei allen Gängen sanft verläuft. Im 2-Bereich arbeitet die erste Bremse (B ₁) und hält das Sonnenrad (S ₁) fest. Als Folge dieser Bewegung kann der zweite Gang im Freilauf beibehalten werden.

Wie in diesem Abschnitt erläutert wurde, hat erfindungsgemäss die Automatikgetriebeanordnung (10) ein erstes und zweites Sonnenrad (S ₁, S ₂), ein langes Ritzel, das in Eingriff mit dem Sonnenrad (S ₁) steht, ein kurzes Ritzel (P ₂), das in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁) und dem zweiten Sonnenrad (S ₂) steht, einen Träger (C R ₁), der das lange Ritzel (P ₁) und das kurze Ritzel (P ₂) trägt, wobei das Hohlrad (R ₁) in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁) steht, womit die Grösse des Automatikgetriebes (10) so klein wie möglich gemacht werden kann. Ferner wird, da das Ausgangselement (9) die Eingangswelle (5) umgibt, so dass sie sich in der Mitte der Automatikgetriebeanordnung befinden, der Übertragungsweg verkürzt, so dass entsprechend die Gesamtheit der Anordnung axial kurz sein kann und eine zweckmässige Anfügung der Zusatzgetriebeanordnung, beispielsweise der Geländeganganordnung etc., möglich ist. Dies bedeutet, dass die physikalische Beschränkung bezüglich des Montageraumes in einem Fahrzeug gelöst werden kann.

Da sich das Ausgangselement (9) in der Mitte der Automatikgetriebeanordnung befindet, fällt es schwer, Getriebegeräusche weiterzugeben, verglichen mit einer Anordnung, die einen Ausgangsabschnitt ausserhalb der Axialrichtung aufweist, und dieser Bautyp der Anordnung kann eine Resonanz zwischen dem Ausgangselement (9) und der Abdeckung (36) vermeiden.

In der Dreigang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₁) befindet sich die erste Kupplung (C ₁) extrem abseits der Axialrichtung. In der Viergang-Automatikgetriebeanordnung (10 ₂) kann, da die dritte Kupplung (C ₀) ausserhalb der ersten Kupplung (C ₁) liegt, eine geringfügige Abänderung, wie beispielsweise das Hinzufügen der dritten Kupplung (C ₀) etc., leicht eine Dreigang- und Viergang- Automatikgetriebeanordnung liefern. Diese Abänderung erfüllt die verschiedenen Anforderungen bezüglich einer weiten Modelländerung ohne Kostenerhöhung und die Fertigungsstätten und Bauelemente können gemeinsam verwendet werden. Durch die Anordnung der ersten, zweiten und dritten Einwegkupplung (F ₁, F ₂, F ₀) (im Falle eines Viergang-Automatikgetriebes (10 ₃, 10 ₄)) erfolgt die Übertragung bei allen Gängen durch die erwähnten Einwegkupplungen, womit eine sanfte Übertragung ohne Schaltstoss beim Zahnradwechsel erhalten wird.

Claims

1. Automatikgetriebe mit einer Automatikgetriebeanordnung, die eine Planetenradeinheit aufweist, eine Eingangswelle, die die umlaufenden Bauelemente der Planetenradeinheit über Kupplungen verbindet, und ein Ausgangselement, das mit einem umlaufenden Bauelement der Planetenradeinheiten verbunden ist, sowie eine Festhaltevorrichtung zum Festhalten bestimmter umlaufender Komponenten der Planetenradeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradeinheit ein erstes und zweites Sonnenrad (S ₁, S ₂) aufweist; ein langes Ritzel (P ₁), das in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad (S ₁) steht; ein kurzes Ritzel (P ₂), das in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁) und dem zweiten Sonnenrad (S ₂) steht, einen Träger (C R ₁) für das lange Ritzel (P ₁) und das kurze Ritzel (P ₂); ein mit dem langen Ritzel (P ₁) in Eingriff stehendes Hohlrad (R ₁); dass die bestimmten, von der Festhaltevorrichtung festzuhaltenden umlaufenden Bauelemente das erste Sonnenrad (S ₁) und der Träger (C R ₁) sind; dass die Eingangswelle (5) mit dem zweiten Sonnenrad (S ₂) über eine erste Kupplung (C ₁) und mit dem ersten Sonnenrad (S ₁) über eine zweite Kupplung (C ₂) in Verbindung steht; dass sich das Ausgangselement in der Mitte der Automatikgetriebeanordnung befindet, so dass das Ausgangselement die Eingangswelle (5) umschliesst; und dass die erste Kupplung (C ₁) sich axial ausserhalb und extrem ausserhalb der Automatikgetriebeanordnung befindet.

2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festhaltevorrichtung besteht aus: einer ersten Bremse (B ₁) zum Anhalten der Drehung des Sonnenrades (S ₁); einer zweiten Bremse (B ₂) zum Anhalten der Drehung des Trägers (C R ₁); und einer ersten Einwegkupplung (F ₁) zur Steuerung der in einer Richtung erfolgenden Drehung des Trägers.

3. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festhaltevorrichtung besteht aus: einer ersten Bremse (B ₁) zum Anhalten der Drehung des Sonnenrades (S ₁); einer zweiten Bremse (B ₂) zum Anhalten der Drehung des Trägers (C R ₁); einer ersten Einwegkupplung (F ₁) zur Steuerung der in einer Richtung erfolgenden Drehung des Trägers; und einer dritten Bremse (B ₃) zum Anhalten der Drehung des ersten Sonnenrades (S ₁) über eine zweite Einwegkupplung (F ₂), die die Drehung des ersten Sonnenrades (S ₁) steuert.

4. Automatikgetriebe mit einer Automatikgetriebeanordnung, die eine Planetenradeinheit aufweist, eine Eingangswelle, die mit den umlaufenden Bauelementen der Planetenradeinheiten über Kupplungen in Verbindung steht, ein Ausgangselement, das mit einem umlaufenden Bauelement der Planetenradeinheit in Verbindung steht, und einer Festhaltevorrichtung, um bestimmte umlaufende Bauelemente der Planetenradeinheiten festzuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradeinheiten ein erstes und zweites Sonnenrad (S ₁, S ₂) aufweisen; ein langes Ritzel (P ₁), das mit dem ersten Sonnenrad (S ₁) in Eingriff steht; ein kurzes Ritzel (P ₂), das mit dem langen Ritzel (P ₁) und dem zweiten Sonnenrad (S ₂) in Eingriff steht; einem Träger (C R ₁), der das lange Ritzel (P ₁) und das kurze Ritzel (P ₂) trägt; ein Hohlrad (R ₁), das in Eingriff mit dem langen Ritzel (P ₁) steht; dass die bestimmten von der Festhaltevorrichtung festzuhaltenden Komponenten das erste Sonnenrad (S ₁) und der Träger (C R ₁) sind; dass das umlaufende, mit dem Ausgangselement (9) verbundene Bauelement das Hohlrad (R ₁) ist; dass die Eingangswelle (5) mit dem zweiten Sonnenrad (S ₂) über eine erste Kupplung (C ₁) verbunden ist, und mit dem ersten Sonnenrad (S ₁) über eine zweite Kupplung (C ₂), und mit dem Träger über eine dritte Kupplung (C ₀); dass sich das Ausgangselement (9) in der Mitte der Automatikgetriebeanordnung befindet, so dass es die Eingangswelle (5) umschliesst; und dass sich die erste Kupplung (C ₁) axial ausserhalb und ausserhalb der Automatikgetriebeanordnung befindet und dass ferner die dritte Kupplung (C ₀) axial ausserhalb und ausserhalb der ersten Kupplung (C ₁) liegt.

5. Automatikgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Festhaltevorrichtung besteht aus: einer ersten Bremse (B ₁) zum Anhalten der Drehung des Sonnenrades (S ₁); einer zweiten Bremse (B ₂) zum Anhalten der Drehung des Trägers (C R ₁); und einer ersten Einwegkupplung (F ₁) zur Steuerung der in einer Richtung erfolgenden Drehung des Trägers.

6. Automatikgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Festhaltevorrichtung besteht aus: einer ersten Bremse (B ₁) zum Anhalten der Drehung des Sonnenrades (S ₁); einer zweiten Bremse (B ₂) zum Anhalten der Drehung des Trägers (C R ₁); einer ersten Einwegkupplung (F ₁) zur Steuerung der in einer Richtung erfolgenden Drehung des Trägers; und einer dritten Einwegkupplung (F ₀) zur Steuerung der Drehung des ersten Sonnenrades (S ₁) in solcher Weise, dass sie nicht die Drehzahl der Eingangswelle (5) überschreitet.

7. Automatikgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Festhaltevorrichtung besteht aus: einer ersten Bremse (B ₁) zum Anhalten der Drehung des ersten Sonnenrades (S ₁); einer zweiten Bremse (B ₂) zum Anhalten der Drehung des Trägers (C R ₁); einerersten Einwegkupplung (F ₁) zur Steuerung der Drehung des Trägers (C R ₁); einer dritten Einwegkupplung (F ₀) zur Steuerung der Drehung des ersten Sonnenrades (S ₁) in solcher Weise, dass sie die Drehzahl der Eingangswelle (5) nicht überschreitet; und einer dritten Bremse (B ₃) zum Anhalten der Drehung des ersten Sonnenrades (S ₁) über eine zweite Einwegkupplung (F ₂), die die Drehung des ersten Sonnenrades (S ₁) steuert.