DE3919174A1 - Nassreibungsglied und dieses verwendendes getriebe - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Naßreibungsglied,
dessen Reibungscharakteristik sich mit der Gleitrichtung
ändert, sowie auf eine Naßreibungs-Anlageanordnung, wie
eine Naßreibungskupplung, für ein Getriebe unter Verwendung
des betreffenden Naßreibungsgliedes.
Bisher ist kein Naßreibungsglied bekannt, dessen Reibungskennlinie
bzw. Charakteristik sich mit der Gleitrichtung
ändert.
Wenn bei einer hydraulisch betätigten Getriebeanordnung
die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs geändert wird, beispielsweise
vom dritten Gang zum zweiten Gang durch ein
Herunterschalten, bei dem Öl von einer für den dritten Gang
vorgesehenen Hydraulik-Kupplung abgegeben wird, die das Getriebe
für den dritten Gang festlegt, und zugleich Öl an
die Hydraulik-Kupplung für den zweiten Gang abgegeben bzw.
zugeführt wird, die das Getriebe für den zweiten Gang festlegt,
kann die Hydraulik-Kupplung für den dritten Gang
etwas früher gelöst werden, um das Getriebe kurzzeitig
in eine neutrale Einstellung zu bringen, was dazu führt,
daß der Motor hinsichtlich seiner Drehzahl etwas hochläuft.
Dadurch wird die Differenz in der Drehzahl zwischen der
Eingangsseite und der Ausgangsseite der Hydraulik-Kupplung
für den zweiten Gang herabgesetzt, um eine gleichmäßige Anlage
der Hydraulik-Kupplung für den zweiten Gang zu
erreichen. Auf diese Weise werden Schaltstöße minimiert.
Falls das Getriebe jedoch zu lange in der neutralen Stellung
verbleibt, steigt die Motordrehzahl auf einen übermäßig
hohen Wert an. Um dies zu verhindern, wird die Zuführung
und Abführung von Öl zu bzw. von der Hydraulik-Kupplung für
den zweiten Gang bzw. der Hydraulik-Kupplung für den dritten
Gang derart gesteuert, daß die Hydraulik-Kupplung für den
zweiten Gang leicht in Eingriff bzw. Anlage gelangen kann,
bevor die Differenz in der Drehzahl zwischen der Eingangsseite
und der Ausgangsseite der Hydraulik-Kupplung für den
zweiten Gang zu Null wird. Wenn der Eingriff der Hydraulik-
Kupplung für den zweiten Gang ausgeführt ist, wird infolgedessen
die Drehzahl der Eingangsseite der Kupplung zwangsweise
von einem niedrigen Wert auf den Wert erhöht, der auf
der Ausgangsseite vorhanden ist, so daß die gesamte Belastung
bezüglich der Erhöhung der Drehzahlen sämtlicher
rotierender Teile im Bereich von der betreffenden Kupplung
zum Motor hin von der Ausgangsseite der Hydraulik-Kupplung
für den zweiten Gang aufgenommen werden sollte. Dies führt
zu einem kurzzeitigen scharfen Einbruch im Drehmoment und
damit zu einem ungleichmäßigen Schalten des Ganges bzw. Getriebes.
Es ist bereits ein Getriebe bekannt, bei dem eine Einweg-
Kupplung in das Erste-Gang-Getriebe eingebaut ist, um eine
Überdrehung der Ausgangsseite des betreffenden Ersten-
Gang-Getriebes zu ermöglichen. Bei einem derartigen Getriebe
ruft in dem Fall, daß eine Herunterschalt-Operation
ausgeführt wird, um die Drehzahl bzw. Geschwindigkeit vom
zweiten Gang in den ersten Gang zu ändern, das Lösen der
Zweiten-Gang-Kupplung dazu führen, daß der Motor hinsichtlich
seiner Drehzahl hochläuft. Wenn die Drehzahl der Eingangsseite
der Einweg-Kupplung bei hochlaufendem Motor
derart ansteigt, daß sie nahezu jene der Ausgangsseite
übersteigt, wird die Einweg-Kupplung in Anlage gelangen,
um das Erste-Gang-Getriebe festzulegen. Demgemäß nimmt
die Ausgangsseite des Getriebes nicht die Belastung auf,
welche dazu führt, daß die Drehzahl der Eingangsseite
ansteigt, womit ein gleichmäßiges Schalten erzielt ist.
Wie oben erwähnt, ist bei einem mit einer Einweg-Kupplung
bzw. einer in einer Richtung wirkenden Kupplung ausgestatteten
Getriebe die Absenkung des Antriebsmoments,
welches im Zuge des Schaltens auftreten kann, vermieden,
um ein gleichmäßiges Schalten des Getriebes zu gewährleisten.
Das mit einer Einweg-Kupplung ausgestattete Getriebe
kann jedoch nicht ein Rückwärts-Antriebsdrehmoment
von dem Antriebsrad übertragen, so daß ein Problem insoweit
auftritt, als die Motorbremse überhaupt nicht wirkt.
In Anbetracht dieses Problems kann die Einweg-Kupplung
nicht in die Getriebe für die zweiten und dritten Gänge
einbezogen werden, die in den mittleren und hohen Drehzahlbereichen
betrieben werden.
Im obigen Falle kann es möglich sein, parallel zu der Einweg-
Kupplung bei den Getrieben für den zweiten und dritten
Gang eine Eingriffeinrichtung bereitzustellen, welche
direkt mit der Eingangsseite und Ausgangsseite der betreffenden
Kupplung verbindbar ist, so daß dann, wenn eine
Drosselungsöffnung auf ihr geringstes Maß vermindert ist,
um die Motorbremse zur Wirkung zu bringen, die betreffende
Eingriffeinrichtung aktiviert wird, um direkt die Eingangsseite
und die Ausgangsseite der Einweg-Kupplung für die
Übertragung des Rückwärts-Antriebsdrehmoments von der Ausgangsseite
zur Eingangsseite zu koppeln. Dies führt jedoch
zu vielen Problemen, wie zu einer Erhöhung in der Größe und
im Gewicht des Getriebes aufgrund des Zusatzes der Eingriffeinrichtung
und einer komplizierten Struktur der
hydraulischen Steuereinrichtung.
Wenn eine hydraulische Kupplung mit einer derartigen
Kupplungsplatte als Naßreibungsglied ausgestattet ist,
deren Reibungscharakteristik sich mit der Gleitrichtung
ändert, so daß die betreffende Kupplung leichter bei Vorliegen
einer Bedingung gleiten bzw. rutschen kann, gemäß
der das Kupplungsglied auf der Ausgangsseite der betreffenden
Kupplung relativ zu dem Kupplungsglied auf der
Ausgangsseite sich überdreht, ist es möglich, Schaltstöße
sogar ohne Verwendung einer Einweg-Kupplung zu minimieren.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein
Naßreibungsglied zu schaffen, welches imstande ist,
derartige Forderungen zu erfüllen, und eine Naßreibungs-
Eingriffsanordnung für ein Getriebe unter Verwendung des
betreffenden Reibungsgliedes zu schaffen.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe gemäß der
Erfindung durch ein Naßreibungsglied, welches folgende
Merkmale aufweist: Ein Substrat ist vorgesehen, auf dem
erste und zweite Reibungs-Unterglieder so angeordnet sind,
daß die betreffenden ersten und zweiten Reibungs-Unterglieder
in bezug auf eine Gleitrichtung einander benachbart
sein können, wobei das erste Reibungs-Unterglied
relativ schwerer mit einem Schmieröl imprägnierbar
ist, und wobei das zweite Reibungs-Unterglied relativ
leichter mit einem Schmieröl imprägnierbar ist.
Ferner sind Ölnute vorgesehen, deren jede an einem Grenz-
bzw. Randbereich zwischen einem ersten Reibungs-Unterglied
und einem zweiten Reibungs-Unterglied gebildet ist, wobei
das erste Reibungs-Unterglied hinten und das zweite Reibungs-
Unterglied vorn in bezug auf eine der regulären und
Rückwärts-Gleitrichtungen vorgesehen ist.
Darüber hinaus weist eine Naßreibungs-Eingriffsanordnung
gemäß der vorliegenden Erfindung ein Naßreibungsglied der
gerade betrachteten Art auf, das als Reibungsglied der
betreffenden Eingriffsanordnung verwendet wird und so
angeordnet ist, daß die Gleitrichtung, die das betreffende
Glied nimmt, wenn eine Überdrehung des ausgangsseitigen
Gliedes der Eingriffsanordnung relativ zu dem eingangsseitigen
Glied der betreffenden Anordnung auftritt, mit der genannten
einen Gleitrichtung der Gleitrichtungen koinzidieren
kann.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend
beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer Längsschnittansicht ein Getriebe
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, bei dem hydraulische Kupplungen jeweils
mit einem Naßreibungsglied gemäß der
Erfindung ausgestattet sind.
Fig. 2 zeigt in einer Frontansicht eine Kupplungsplatte,
die ein Reibungsglied gemäß der Erfindung
darstellt.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 2
eingetragenen Linie III-III.
Fig. 4(a), 4(b) und 4(c) veranschaulichen in Diagrammen eine Drehzahl-
Änderungscharakteristik einer Eingangswelle
während eines Herunterschaltens vom dritten
Gang zum zweiten Gang, Öldruck-Änderungscharakteristiken
einer für den zweiten Gang
vorgesehenen Hydraulik-Kupplung und einer für
den dritten Gang vorgesehenen Hydraulik-Kupplung
bzw. eine Änderungscharakteristik des Antriebsdrehmoments.
Fig. 5(a) und 5(b) veranschaulichen in erläuternden Diagrammen
das Arbeitsprinzip.
Fig. 6(a) und 6(b) veranschaulichen in Diagrammen eine Reibungscharakteristikänderung in Übereinstimmung mit
der Gleitrichtung eines Reibungsgliedes.
Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Getriebe bezeichnet,
welches über einen Drehmomentwandler 3 mit einer
Kurbelwelle 2 eines Motors verbunden ist. Das Getriebe 1
weist eine parallele Zwei-Wellen-Konstruktion auf, bei der
eine Eingangswelle 5 mit dem Drehmomentwandler 3 verbunden
ist und bei der eine Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 7 mit
einem Ausgangs- bzw. Antriebs-Getriebe 6 verbunden ist,
welches mit Antriebsrädern eines Fahrzeugs verbunden ist.
Die beiden Wellen sind dabei parallel in einem Getriebegehäuse
4 getragen. Zwischen den beiden Wellen 5 und 7
sind parallel Vorwärts-Getriebe G 1, G 2, G 3 und G 4 für
den ersten bis vierten Gang und ein Rückwärts-Getriebe GR
installiert, wobei in jedes der Vorwärts-Getriebe G 1, G 2,
G 3 und G 4 eine entsprechende Kupplung der Hydraulik-Kupplungen
C 1, C 2, C 3 und C 4 eingefügt ist, deren jede
eine Naßreibungs-Eingriffsanordnung ist; auf diese Weise
ist ein Hydraulik-Getriebe gebildet, welches vier Vorwärtsgänge
und einen Rückwärtsgang umfaßt.
Das für den ersten Gang vorgesehene Getriebe G 1 umfaßt im
einzelnen eine für den ersten Gang vorgesehene Hydraulik-
Kupplung C 1 auf der Eingangswelle 5, ein mit der Kupplung
C 1 gekoppeltes Antriebsrad bzw. -zahnrad G 1 a, ein angetriebenes
Zahnrad G 1 b, welches mit dem Antriebszahnrad G 1 a
kämmt, und ein Park- bzw. Feststell-Zahnrad G 1 c, welches
mit der Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 7 verbunden ist.
Zwischen dem angetriebenen Zahnrad G 1 b und dem Park-Zahnrad
G 1 c ist eine Einweg-Kupplung 8 eingefügt, die eine
Überdrehung des Park-Zahnrades G 1 c auf der Abtriebsseite
ermöglicht. Wie oben bereits erläutert, arbeitet die Einweg-
Kupplung 8 so, daß sie ein gleichmäßiges Hochschalten
vom Getriebe für den ersten Gang oder ein Herunterschalten
in diesen Gang ermöglicht.
Das Getriebe G 2 für den zweiten Gang umfaßt eine Hydraulik-
Kupplung C 2 für den zweiten Gang, ein Antriebs-Zahnrad G 2 a,
welches mit dieser Kupplung G 2 gekoppelt ist, und ein
angetriebenes Zahnrad G 2 b, welches an der Antriebswelle 7
sicher befestigt ist und mit dem Antriebs-Zahnrad G 2 a
kämmt. Das für den dritten Gang vorgesehene Getriebe G 3
umfaßt ein Getriebe G 3 a, welches mit der Eingangswelle 5
zusammenhängend ausgebildet ist, ein angetriebenes Zahnrad
G 3 b, welches mit dem Antriebs-Zahnrad G 3 a kämmt, und
eine für den dritten Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung
C 3 auf der Antriebswelle 7, welches mit dem angetriebenen
Zahnrad G 3 b gekoppelt ist. Das für den vierten Gang vorgesehene
Getriebe G 4 besteht aus einer Hydraulik-Kupplung C 4
für den vierten Gang auf der Eingangs-Welle 5, einem Antriebs-
Zahnrad G 4 a, welches mit der Kupplung C 4 gekoppelt
ist, und einem angetriebenen Zahnrad G 4 b, welches mit dem
Antriebs-Zahnrad G 4 a kämmt. Mit dem Antriebs-Zahnrad G 4 a
ist ein Antriebs-Zahnrad GRa des Rückwärts-Getriebes GR
zusammenhängend gebildet. Ein angetriebenes Zahnrad GRb
des Rückwärts-Getriebes GR, welches mit dem Antriebs-Zahnrad
GRa über ein (nicht dargestelltes) Mitlauf-Zahnrad
kämmt, und das angetriebene Zahnrad G 4 b des für den vierten
Gang vorgesehenen Getriebes G 4 sind selektiv mit der Abtriebswelle
7 verbunden, und zwar durch Bewegen bzw. Verschieben
eines Auswahl-Zahnrades 9 auf der Abtriebswelle 7 in die
Rückwärts-Antriebsposition auf der rechten Seite der
Zeichnung oder in die Vorwärts-Antriebsposition nach
links (in welcher Position die Auswahleinrichtung 9 dargestellt
ist). Ist das Auswahl-Zahnrad 9 in die Rückwärts-
Antriebsposition umgeschaltet, wird Hydrauliköl
an die Kupplung C 4 für den vierten Gang abgegeben, um
das Rückwärts-Getriebe GR festzulegen.
In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Ölpumpe
bezeichnet, die in dem Getriebegehäuse 4 am Ende
der Motorseite vorgesehen ist. Mit 11 ist ein Ventilblock
bezeichnet, der verschiedene Ventile umfaßt, welche
manuelle Ventile und Schaltventile aufweisen. Wenn der
Auswahlhebel im Fahrerraum betätigt wird, um das manuelle
Ventil in die automatische Fahrposition für die Vorwärtsfahrt
des Fahrzeugs einzustellen, wird der Öldruck von
der Pumpe 10 zunächst an die für den ersten Gang vorgesehene
Hydraulik-Kupplung C 1 über eine Rohrleitung 12₁
abgegeben, die in der Endwand des Getriebegehäuses 4 eingebettet
ist und die in die Eingangswelle 5 eingesetzt
ist. Dadurch wird die für den ersten Gang vorgesehene
Getriebeanordnung bzw. das dafür vorgesehene Getriebe G 1
festgelegt. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht,
um in den Bereich des zweiten Ganges zu gelangen, wird der
Öldruck an die für den zweiten Gang vorgesehene Hydraulik-
Kupplung C 2 über einen Ölzweig 12₂ abgegeben, der in
der Eingangswelle 5 gebildet ist, wodurch das Getriebe G 2
für den zweiten Gang festgelegt ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
weiter erhöht wird, um in den Bereich des
dritten Ganges einzutreten, erhält die für den zweiten
Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 2 das abgegebene Öl,
und zugleich wird der für den dritten Gang vorgesehenen
Hydraulik-Kupplung C 3 das Drucköl durch eine Rohrleitung
12₃ zugeführt, die in der Endwand des Getriebegehäuses 4
eingebettet ist und die in die Abtriebswelle 7 eingesetzt
ist. Dadurch wird das Getriebe G 3 für den dritten Gang
festgelegt bzw. eingestellt. Mit sich weiter erhöhender
Fahrzeuggeschwindigkeit unter Eintritt in den Bereich des
ersten Ganges wird das Öl aus der für den dritten Gang vorgesehenen
Kupplung C 3 abgeführt, und zugleich wird es der
für den vierten Gang vorgesehenen Hydraulik-Kupplung C 4
durch eine Rohrleitung 12₄ zugleitet, die innerhalb der
Rohrleitung 12₁ untergebracht ist, welche in der End-
bzw. Stirnwand des Getriebegehäuses 4 eingebettet und in
der Welle 5 eingesetzt ist. Infolgedessen ist das für den
vierten Gang vorgesehene Getriebe G 4 eingestellt bzw. festgelegt.
Während des Vorwärts-Antriebs befindet sich das
Auswahl-Zahnrad 9 in der Vorwärts-Antriebsposition, und die
für den ersten Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 1 wird
mit Drucköl versorgt gehalten, so daß sie in Eingriff
bleibt.
Bei diesem Getriebe hat jede der für den zweiten und dritten
Gang vorgesehenen Hydraulik-Kupplungen C 2 und C 3 als
Reibungsglied die Kupplungsplatte 13 verwendet, deren
Reibungscharakteristik sich mit der Drehrichtung der
inneren Kupplungsglieder C 2 b, C 3 b in bezug auf die äußeren
Kupplungsglieder C 2 a, C 3 a ändert. Wie in Fig. 2 und 3 veranschaulicht,
umfaßt die Kupplungsplatte 13 einen Träger
bzw. ein Substrat 14, welches aus einer ringförmigen Platte
besteht, die eine Riffelung bzw. Rippen 14 a aufweist,
welche auf der Innenumfangsfläche der betreffenden Platte
vorgesehen ist, und zwar für den Eingriff mit dem inneren
Kupplungsglied, wobei die ersten Reibungs-Unterglieder 15₁
relativ schwer mit einem Schmieröl zu imprägnieren sind,
während die zweiten Reibungs-Unterglieder 15₂ relativ
leichter mit einem Schmieröl zu imprägnieren sind, wobei
diese Unterglieder in Umfangsrichtung auf beiden Seiten
des Substrats angeordnet sind. In bezug auf einen Zwischenraum
zur Bildung einer Ölnut 16 zwischen einem ersten Reibungs-
Unterglied 15₁ und einem zweiten Reibungs-Unterglied
15₂ in einer bestimmten Teilung ist dabei das erste Reibungs-
Unterglied 15₁ auf der Seite im Gegenuhrzeigersinn
gemäß Fig. 2 angeordnet, und das zweite Reibungs-Unterglied
15₂ ist auf der Seite im Uhrzeigersinn angeordnet.
Dadurch ist der Zwischenraum für die Bildung der Ölnut 16
dazwischen untergebracht. Bei dieser Anordnung sind ein
erstes Reibungs-Unterglied 15₁ und ein an dem betreffenden
ersten Reibungs-Unterglied 15₁ anleigendes zweites Reibungs-
Unterglied 15₂ miteinander verbunden, wobei beide
Unterglieder zwischen zwei benachbarten Ölnuten 16 angeordnet
sind.
Bei der obigen Anordnung entspricht die Richtung im Uhrzeigersinn
gemäß Fig. 2 der Drehrichtung der Kupplungsplatte
13 in bezug auf eine Druckplatte 17, die an dem
äußeren Kupplungsglied C 2 a vorgesehen ist, wenn das innere
Kupplungsglied C 2 b, welches das ausgangsseitige Seitenteil
der für den zweiten Gang vorgesehenen Hydraulik-Kupplung
C 2 ist, sich in bezug auf das äußere Kupplungsteil
bzw. -glied C 2 a überdreht, welches das innere Seitenteil
der betreffenden Kupplung ist.
Wenn das äußere Kupplungsglied C 3 a, welches das äußere
Seitenteil der für den dritten Gang vorgesehenen Hydraulik-
Kupplung C 3 ist, sich in bezug auf das innere Kupplungsteil
C 3 b überdreht, welches das innere Seitenteil der betreffenden
Kupplung ist, entspricht die Richtung, in der
die Kupplungsplatte 13 sich in bezug auf eine Druckplatte
17 dreht, die an dem äußeren Kupplungsglied C 3 a vorgesehen
ist, der Richtung im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. 2. Demgemäß
ist die Kupplungsplatte 13 für die für den dritten
Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 3 in entgegengesetzter
Weise zu der vorstehend betrachteten Platte angeordnet, so
daß das erste Reibungs-Unterglied 14₁ auf der Seite in
Richtung des Uhrzeigersinns vorgesehen sein kann, und das
zweite Reibungs-Unterglied 15₂ kann auf der Seite in Richtung
des Gegenuhrzeigersinns vorgesehen sein. Damit ist
die Ölnut 16 dazwischen untergebracht.
Als erstes Reibungs-Unterglied 15₁ wird ein Reibungsmaterial
auf Papierbasis mit hoher Dichte und niedrigem
Reibungskoeffizienten verwendet, bei dem beispielsweise
der prozentuale Anteil an Poren etwa 10 bis 20% ausmacht,
während das zweite Reibungs-Unterglied 15₂ aus einem
porösen Reibungsmaterial auf Papierbasis mit hohem Reibungskoeffizienten
besteht, wobei der prozentuale Anteil
an Leerstellen bzw. Poren etwa 40 bis 60% ausmacht.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 14 eine in dem Drehmomentwandler
3 eingebaute Sperrkupplung bezeichnet.
Nunmehr wird die Arbeitsweise der obigen Ausführungsform
im einzelnen erläutert.
Bezugnehmend auf Fig. 4(a), 4(b) und 4(c) wird zunächst
ein Fall betrachtet, bei dem zum Zeitpunkt t 1 die für
den dritten Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 3 beginnt,
Drucköl abzugeben, und zu dem die für den zweiten
Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 2 beginnt, mit Drucköl
gefüllt zu werden, um ein Herunterschalten vom dritten
Gang zum zweiten Gang vorzunehmen. In diesem Falle sinkt,
wie dies in Fig. 4(b) veranschaulicht ist, der Öldruck P 3
der für den dritten Gang vorgesehenen Kupplung C 3 relativ
schnell ab, so daß die Kupplung C 3 zum Zeitpunkt t 2 scheinbar
bzw. tatsächlich getrennt wird. Der Öldruck P 2 der
für den zweiten Gang vorgesehenen Kupplung C 2 steigt jedoch
relativ langsam an, so daß die für den zweiten Gang vorgesehene
Kupplung C 2 mit dem Eingriff zum Zeitpunkt t 3 beginnt,
der nach dem Zeitpunkt t 2 liegt, womit das Getriebe
im neutralen Zustand ist, was dazu führt, daß der Motor
während der Zeitspanne zwischen t 2 und t 3 hochläuft, so
daß die Drehzahl der Eingangswelle 5 beginnt anzusteigen,
wie dies in Fig. 4(a) veranschaulicht ist. Zugleich beginnt
das Antriebsdrehmoment auf Null abzusinken, da die Leistung
vom Motor nicht auf die Abtriebswelle 7 übertragen wird;
dies ist in Fig. 4(c) veranschaulicht.
Falls N die Drehzahl der Abtriebswelle 7 zum Zeitpunkt des
Herunterschaltens ist und falls N 3 und N 2 die Drehzahlen
der Eingangswelle vor und nach dem Herunterschalten sind
und wenn mit r 3 und r 2 (r 3 < r 2) die Reduktionsverhältnisse
der Getriebe für den dritten Gang bzw. den zweiten Gang
bedeuten, dann gilt folgende Beziehung:
Damit gilt
Dies bedeutet, daß bis zum Ansteigen der Drehzahl der Eingangswelle
5 auf den Wert N 2 die Drehzahlen der Eingangsseite
und der Ausgangsseite der für den zweiten Gang
vorgesehenen Hydraulik-Kupplung 2 nicht miteinander
koinzidieren.
Zum Zeitpunkt t 3 ist die Drehzahl der Eingangswelle 5
noch nicht auf den Wert N 2 erhöht, so daß die Ausgangs-
bzw. Abtriebswelle 7 die Last übernehmen wird, die Drehzahl
der Eingangswelle 5 auf N 2 über die für den zweiten
Gang vorgesehene Kupplung C 2 zu bringen. Dies führt dazu,
daß das Drehmoment so sehr absinkt, daß es einen negativen
Wert erhält. Während dieser Zeitspanne überdreht das
innere Kupplungsglied C 2 b auf der Ausgangsseite der für
den zweiten Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 2 relativ
zu dem Ausgangs-Kupplungsglied C 2 a auf der Eingangsseite
der betreffenden Kupplung, und die Kupplungsplatte 13
gleitet relativ zu der Druckplatte 17 in der aus Fig. 5(b)
ersichtlichen Weise, so daß das Öl von der Ölnut 16 zu
dem zweiten Reibungs-Unterglied 15₂ durch das erste Reibungs-
Unterglied 15₁ fließt. Demgemäß wird die Kupplung
in eine Position gebracht, in der sie leichter durchrutscht,
so daß die von der Abtriebswelle 7 übernommene
Belastung gemildert ist. Dies verhindert, daß das Antriebsdrehmoment
scharf abfällt, wie dies in Fig. 4(c) durch die
voll ausgezogene Linie veranschaulicht ist, und zwar im
Vergleich zu einem Beispiel bzw. Fall, gemäß dem das Antriebsdrehmoment
scharf abfällt, wie dies durch eine
gestrichelte Linie in Fig. 4(c) veranschaulicht ist, und
zwar für den Fall, daß kein derartiges Durchrutschen der
Kupplung vorhanden ist.
Wenn die Drehzahl der Eingangswelle 5 ansteigt, wird das
Antriebsdrehmoment ebenfalls auf Null erhöht. Zum Zeitpunkt
t 4 nimmt, wenn die Eingangswellendrehzahl den
Wert N 2 erreicht, die Eingriff- bzw. Anlagekraft der für
den zweiten Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 2 schnell
zu, und das Antriebsdrehmoment steigt auf einen Wert an,
der normalerweise durch das für den zweiten Gang vorgesehene
Getriebe G 2 geliefert wird.
Wenn das Getriebe vom zweiten Gang zum dritten Gang hochgeschaltet
wird, wird der Öldruck in der für den zweiten
Gang vorgesehenen Hydraulik-Kupplung C 2 relativ langsam
herabgesetzt, so daß die für den zweiten Gang vorgesehene
Kupplung C 2 erst gelöst werden kann, nachdem die für den
dritten Gang vorgesehene Kupplung C 3 beginnt zu greifen.
Während dieses Vorgangs tritt kurzzeitig eine gleichzeitige
Kupplung oder ein gleichzeitiges Eingreifen der beiden
Kupplungen ein. Da die für den dritten Gang vorgesehene
Hydraulik-Kupplung C 3 in diesem Falle zu greifen beginnt,
wie von einem Zustand, bei dem das innere Kupplungsglied
C 3 b auf der Eingangsseite der betreffenden Kupplung relativ
zu dem äußeren Kupplungsglied C 3 a auf der Ausgangsseite der
betreffenden Kupplung eine Überdrehung ausführt, d. h. in
dem Zustand, in welchem die Kupplungsplatte 13 gleitet
bzw. durchrutscht relativ zu der Druckplatte 17, und
zwar in der in Fig. 5(a) dargestellten Richtung, steigt
die Anlage- bzw. Eingriffkraft schnell an mit Ansteigen
des Öldrucks.
Nunmehr wird die Arbeitsweise des Reibungsgliedes gemäß
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die
Fig. 5 und 6 näher erläutert.
In den Zeichnungen ist mit dem Bezugszeichen 13 ein Reibungsglied
bezeichnet, mit 14 ist ein Träger bzw. Substrat
dieses Reibungsgliedes bezeichnet. Mit 15₁ ist das erste
Reibungs-Unterglied bezeichnet, mit 15₂ ist das zweite
Reibungs-Unterglied bezeichnet. Mit 16 ist eine Ölnut bezeichnet,
und mit 17 ist ein gegenüberliegendes Glied des
anderen Gegenstands bezeichnet, der in Druckkontakt mit dem
Reibungsglied 13 gelangt.
Fig. 5(a) veranschaulicht einen Zustand, gemäß dem das
erste Reibungsglied 13 sich in Richtung entgegengesetzt
zu der einen Richtung der Gleitrichtungen bezogen auf das
gegenüberliegende Teil bzw. Glied 17 bewegt. Das zweite
Reibungs-Unterglied 15₂, welches relativ leichter mit einem
Schmieröl zu imprägnieren ist, ist rechts hinter einer Ölnut
16 angeordnet, die in Gleitrichtung vorn angeordnet
ist (auf der rechten Seite in der Zeichnung). Ein Teil des
aus der Ölnut 16 zurückfließenden Öles bei Ausübung eines
Drucks wird hinausgedrängt, und ein anderer Teil des betreffenden
Öles wird verbraucht, um den Innenraum des
zweiten Reibungs-Untergliedes 15₂ zu imprägnieren, während
der übrige Teil des betreffenden Öles in das erste Reibungs-
Unterglied 15₁ fließt. Dies führt zu einer geringeren
Abgabe des Öls an das erste Reibungs-Unterglied 15₁, was
demgemäß dazu führt, daß der Ölfilm auf dem ersten Reibungs-
Unterglied leichter reißt bzw. abreißt, so daß dessen
Widerstand gegenüber einer Druckausübung geringer wird,
wodurch den Reibungs-Untergliedern 15₁ und 15₂ ermöglicht
ist, rechtzeitig in Reibungskontakt mit dem gegenüberliegenden
Glied 17 zu gelangen. Dies führt zu einer hohen
Anlage- bzw. Eingriffskraft, wie vom Beginn der Druckausübung,
wie dies in Fig. 6(a) veranschaulicht ist.
Wenn demgegenüber das Reibungsglied 13 sich in der genannten
einen Richtung der Gleit- bzw. Rutschrichtungen bezogen auf
das gegenüberliegende Glied 17 bewegt, wie dies in Fig. 5(b)
veranschaulicht ist, ist das erste Reibungs-Unterglied 15₁
rechts hinter der Ölnut 16 angeordnet, die in der Gleitrichtung
vorn angeordnet ist (auf der linken Seite in der
Zeichnung), so daß das Öl aus der Ölnut 16 direkt zu dem
ersten Reibungs-Unterglied 15 fließt. Da das erste Reibungs-
Unterglied 15₁ relativ schwerer mit dem Öl zu imprägnieren
ist, kann das Öl darin nicht eindringen, wenn Druck
ausgeübt wird, so daß der darauf gebildete Ölfilm darauf
dauerhafter verbleibt, was zu einem größeren Widerstand
gegenüber dem ausgeübten Druck führt. Demgemäß steigt die
Anlagekraft vom Beginn der Druckausübung nicht auf einen
hohen Wert an, wie dies in Fig. 6(b) veranschaulicht ist,
sondern sie steigt lediglich mit einer bestimmten Zeitverzögerung
an, die für das Abreißen des Ölfilms erforderlich
ist.
Wenn ein Herunterschalten vorgenommen wird unter Verwendung
einer Naß-Reibungseingriffsanordnung für ein Getriebe,
bei dem als Reibungsglied das Naß-Reibungsglied
gemäß der Erfindung verwendet wird, befindet sich somit
die Anordnung in einer Stellung, in der sie in der Anfangsstufe
ihrer Anlage bzw. ihres Eingriffs leichter durchrutscht,
und zwar mit dem Ergebnis, daß die von der Ausgangs-
bzw. Abtriebsseite getragene Belastung bezüglich
der Erhöhung der Drehzahl des eingangsseitigen rotierenden
Gliedes erleichtert ist. Somit kann ein gleichmäßiges
Herunterschalten ohne eine drastische Herabsetzung im
Antriebsdrehmoment ausgeführt werden.
Andererseits wird dann, wenn die für den dritten Gang vorgesehene
Hydraulik-Kupplung C 3 einzugreifen bzw. anzuliegen
beginnt, die Drehzahl der Eingangswelle 5 absinken, und
die Drehzahl des äußeren Kupplungsgliedes C 2 a auf der Eingangsseite
der für den zweiten Gang vorgesehenen Hydraulik-
Kupplung C 2 wird niedriger werden als die Drehzahl des
inneren Kupplungsgliedes C 2 b auf der Ausgangsseite der betreffenden
Kupplung, während die Kupplungsplatte 13 in der
in Fig. 5(b) bezeichneten Richtung relativ zu der Druckplatte
17 rutscht bzw. gleitet, so daß das aus der Ölnut 16
heraustretende bzw. abgeführte Öl in einen gleitbaren Anlageteil
zwischen der Druckplatte 17 und dem ersten Reibungs-
Unterglied 15₁ gelangt, um unverzüglich einen Ölfilm
dort zu bilden, und zwar mit dem Ergebnis, daß die Anlagekraft
der für den zweiten Gang vorgesehene Hydraulik-
Kupplung C 2 schnell ansteigt, was ein gleichmäßiges
Hochschalten ermöglicht, welches frei ist vom Hochlaufen
des Motors. Gleichzeitig damit wird die Kupplung bzw. Verbindung
oder das Eingreifen auf einem notwendigen Minimum
gehalten.
Für ein Hochschalten oder Herunterschalten zwischen dem
dritten Gang und dem vierten Gang funktioniert die Kupplungsplatte
13 für die für den dritten Gang vorgesehene
Hydraulik-Kupplung C 3 in derselben Weise, wie dies oben
unter Bezugnahme auf die Kupplungsplatte 13 für die für
den zweiten Gang vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 2 beschrieben
worden ist, so daß dieselbe gleichmäßige bzw.
ruckfreie Gangänderung gewährleistet ist, wie im Falle
zwischen dem zweiten Gang und dem dritten Gang.
Sogar in dem Fall, daß das Gaspedal in seine losgelassene
bzw. nichtbetätigte Stellung zurückkehrt, um eine Motorbremsung
hervorzurufen, wenn das Fahrzeug im zweiten oder
dritten Gang läuft, bleibt die für den zweiten Gang vorgesehene
Hydraulik-Kupplung C 2 oder die für den dritten Gang
vorgesehene Hydraulik-Kupplung C 3 zu dem betreffenden Zeitpunkt
noch in Eingriff, und die Eingriffskraft wird damit
nicht herabgesetzt, so daß die Wirkung der Motorbremse
durch das Rutschen der Kupplung nicht nachteilig beeinflußt
wird.
Im vorstehenden ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme
auf ein Ausführungsbeispiel erläutert worden, bei
dem die Naß-Reibungsanlage- bzw. -Eingriffsanordnung in
einer Hydraulik-Kupplung eines Getriebes benutzt wird. Es
sei jedoch darauf hingewiesen, daß das Naß-Reibungsglied
gemäß der Erfindung in einer Reibungs-Anlageanordnung bzw.
Eingriffsanordnung für eine Bremse oder dergleichen verwendet
werden kann, die mit einem Planetengetriebe verwendet
wird.
Wie oben beschrieben, kann das Reibungsglied gemäß der
vorliegenden Erfindung relativ leichter gleiten bzw.
rutschen, wenn es in einer Richtung relativ zu einem
gegenüberliegenden Teil gleitet, während es für das Reibungsglied
weniger leicht ist zu rutschen bzw. zu gleiten,
wenn es in der anderen Richtung gleitet. Durch Annahme
bzw. Verwendung des betreffenden Reibungsgliedes gemäß
der Erfindung als Reibungsglied bei einer Reibungsanordnung
für ein Getriebe kann ein Hochleistungs-Getriebe
mit minimiertem Schaltstoß dadurch erhalten werden, daß
einfach eine minimale Modifikation eines existierenden
Getriebes und dessen Steuersystem vorgenommen wird, was
den Vorteil darstellt, der durch die vorliegende Erfindung
erzielt wird.
Claims (2)
1. Naßreibungsglied, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Substrat (14) vorgesehen ist, an dem erste und zweite Reibungs-Unterglieder (15₁, 15₂) derart angebracht sind, daß sie einander benachbart sein können in bezug auf eine Gleitrichtung,
daß das erste Reibungs-Unterglied (15₁) relativ schwerer mit einem Schmieröl zu imprägnieren ist,
daß das zweite Reibungs-Unterglied (15₂) relativ leichter mit einem Schmieröl zu imprägnieren ist,
daß Ölnute (16) vorgesehen sind, deren jede in einem Grenzbereich zwischen einem ersten Reibungs-Unterglied und einem zweiten Reibungs-Unterglied gebildet ist,
und daß das erste Reibungs-Unterglied auf der Rückseite und das zweite Reibungs-Unterglied auf der Vorderseite in bezug auf eine der regulären und Rückwärts- Gleitrichtungen vorgesehen ist.
daß ein Substrat (14) vorgesehen ist, an dem erste und zweite Reibungs-Unterglieder (15₁, 15₂) derart angebracht sind, daß sie einander benachbart sein können in bezug auf eine Gleitrichtung,
daß das erste Reibungs-Unterglied (15₁) relativ schwerer mit einem Schmieröl zu imprägnieren ist,
daß das zweite Reibungs-Unterglied (15₂) relativ leichter mit einem Schmieröl zu imprägnieren ist,
daß Ölnute (16) vorgesehen sind, deren jede in einem Grenzbereich zwischen einem ersten Reibungs-Unterglied und einem zweiten Reibungs-Unterglied gebildet ist,
und daß das erste Reibungs-Unterglied auf der Rückseite und das zweite Reibungs-Unterglied auf der Vorderseite in bezug auf eine der regulären und Rückwärts- Gleitrichtungen vorgesehen ist.
2. Naßreibungs-Eingriffanordnung für ein Getriebe,
bei dem ein Naßreibungsglied nach Anspruch 1 als dessen
eines Reibungsglied verwendet ist, wobei dieses
Reibungsglied so angeordnet ist, daß die Gleitrichtung,
in der sich das betreffende Reibungsglied bewegt,
wenn eine Überdrehung des ausgangsseitigen Gliedes der
Eingriffanordnung in bezug auf das eingangsseitige Glied
der betreffenden Anordnung auftritt, mit der genannten
einen Gleitrichtung der Gleitrichtungen koinzidieren kann.
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