DE4230463A1

DE4230463A1 - Automatisches kraftfahrzeug-getriebe mit drehzahlsensor

Info

Publication number: DE4230463A1
Application number: DE4230463A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Uematsu
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2012-09-12
Also published as: JP2988542B2; DE4230463C2; US5269201A; JPH05172222A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine automatische Getriebeanordnung für Kraftfahrzeuge. Im einzelnen betrifft die Erfindung ein automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, wobei ein effizientes Ausnutzen des Raumes gewährleistet ist und so die erforderliche Größe des Getriebes verringert werden kann, wobei ein Drehzahlsensor platzsparend installiert werden kann, ohne mit den Getriebeelementen zusammenzustoßen.

Für die Regelung von herkömmlichen automatischen Getrieben wird üblicherweise die Drehzahl einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle mittels Sensoren erfaßt. Die Drehzahl der Abtriebswelle kann an einer Stelle außerhalb des Getriebes gemessen werden, während die Drehzahl der Antriebswelle üblicherweise an einer Stelle innerhalb des automatischen Getriebes ermittelt wird.

Ein Beispiel für ein solches automatisches Getriebe mit einem Drehzahlsensor ist in "Mitsubishi Juukou Gihou" ("Mitsubishi Industrial Technique"), 21. Auflage, Nr. 1, 1984, "Mitsubishi Industrial Company Publications" beschrieben, wobei eine Antriebswelle eines automatischen Getriebes zusammen mit einer Kupplungstrommel rotiert. Gemäß dieser Veröffentlichung ist eine Bandbremse um den Außenumfang der Kupplungstrommel gewunden und ein Drehzahlsensor zum Ermitteln der Drehzahl der Kupplungstrommmel ist zu der Bandbremse benachbart angeordnet. Bei dem vorgenannten herkömmlichen Getriebe muß der Drehzahlsensor derart angeordnet werden, daß er nicht mit der Bandbremse kollidiert, d. h. in der Nähe der Bandbremse angeordnet sein, wodurch das Getriebe in Axialrichtung ein großes Baumaß erhält.

Im modernen Automobilbau ist es erforderlich, daß die Baugröße des automatischen Getriebes klein gehalten wird.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein automatisches Getriebe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches kompakter und kürzer in seiner axialen Abmessung als herkömmliche automatische Getriebe ist.

Um die vorgenannten und andere Aufgaben zu erfüllen, ist erfindungsgemäß ein automatisches Getriebe vorgesehen, bei welchem ein Rotationselement vorgesehen ist, an dessen äußerem Bereich ein Bremsmechanismus angeordnet ist, wobei ein Sensor derart angeordnet ist, daß dieser die Drehzahl des Rotationselements erfassen kann, wobei ein Teil des Bremsmechanismus mit einer Öffnung versehen ist, um den Sensor zu dem Rotationselement hindurchpassieren zu lassen und der Sensor derart montiert ist, daß dieser in die Öffnung eingesetzt ist.

Um die vorgenannten und andere Aufgaben zu erfüllen, ist das automatische Getriebe erfindungsgemäß versehen mit: einem Getriebegehäuse; einer Schnellauf-Kupplung; einer Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse, welche radial auswärts im Bezug auf die Schnellauf-Kupplung angeordnet ist, wobei die Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse versehen ist mit: einer Kupplungslamellen-Anordnung, welche axial in Richtung eines Mittelbereichs des Getriebegehäuses im Abstand zu der Schnellauf-Kupplung angeordnet ist, einem Kolben, und einem Armelement, wobei das Armelement eine Ausnehmung aufweist; und mit einem Sensor, wobei der Sensor eine Drehzahl einer Schnellauf-Kupplungstrommel der Schnellauf-Kupplung erfaßt und in das Getriebegehäuse an einer Stelle eindringt, welche der Ausnehmung des Armelements der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse entspricht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer Ausführungsform des automatischen Getriebes;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt eines Hauptteils des automatischen Getriebes;

Fig. 3 eine Tabelle, welche zeigt, welche Kupplungen oder Bremsen sich bei welchem eingeschalteten Gang des automatischen Getriebes im Eingriff befinden;

Fig. 4(a) eine schematische Darstellung des Getriebes, welches die Verbindung der einzelnen Elemente des automatischen Getriebes bei eingeschaltetem erstem Gang zeigt;

Fig. 4(b) ein Diagramm, welches die Drehzahlverhältnisse bei eingeschaltetem erstem Gang gemäß Fig. 4(a) zeigt;

Fig. 5(a) eine schematische Darstellung des Getriebes, welches die Verbindung der einzelnen Elemente des automatischen Getriebes bei eingeschaltetem zweitem Gang zeigt;

Fig. 5(b) ein Diagramm, welches die Drehzahlverhältnisse bei eingeschaltetem zweitem Gang gemäß Fig. 5(a) zeigt;

Fig. 6(a) eine schematische Darstellung des Getriebes, welches die Verbindung der einzelnen Elemente des automatischen Getriebes bei eingeschaltetem drittem Gang zeigt;

Fig. 6(b) ein Diagramm, welches die Drehzahlverhältnisse bei eingeschaltetem drittem Gang gemäß Fig. 6(a) zeigt;

Fig. 7(a) eine schematische Darstellung des Getriebes, welches die Verbindung der einzelnen Elemente des automatischen Getriebes bei eingeschaltetem viertem Gang zeigt;

Fig. 7(b) ein Diagramm, welches die Drehzahlverhältnisse bei eingeschaltetem viertem Gang gemäß Fig. 7(a) zeigt;

Fig. 8(a) eine schematische Darstellung des Getriebes, welches die Verbindung der einzelnen Elemente des automatischen Getriebes bei eingeschaltetem Rückwärtsgang zeigt;

Fig. 8(b) ein Diagramm, welches die Drehzahlverhältnisse bei eingeschaltetem Rückwärtsgang gemäß Fig. 8(a) zeigt.

Wie aus der Zeichnung, insbesondere aus der Fig. 1 ersichtlich ist, weist das automatische Getriebe einen Drehmomentwandler TC, ein Getriebegehäuse 1 und einen Seitendeckel 2 auf, welcher an dem Getriebegehäuse 1 mittels einer Mehrzahl von Schrauben 3 befestigt ist.

Darüber hinaus ist das automatische Getriebe mit einer Antriebswelle IN und einem Abtriebszahnrad OUT versehen.

Zwischen der Antriebswelle IN und dem Abtriebszahnrad OUT ist ein Vorwärtslauf-Planetenrad FPG und ein Rückwärtslauf- Planetenrad RPG angeordnet, um vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang einschalten zu können. Zur Steuerung der Leistungsübertragung mittels des Getriebes, d. h. für die Schaltvorgänge, und für die Regelung des Bremsbetriebs des Motors sind eine Rückwärtslauf-Kupplung REV/C, eine Bandbremse B/B, eine Langsamlauf-Kupplung LOW/C und eine Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B, eine Schnellauf-Kupplung H/C, und eine Langsamlauf-Freilaufkupplung LOW O.W.C. vorgesehen, und mit der Antriebswelle IN und dem Abtriebszahnrad OUT sind Rotationselemente M1, M2 und M3 verbunden.

Das oben erwähnten Vorwärtslauf-Planetenrad FPG und Rückwärtslauf-Planetenrad RPG sind in einem Planetenradgetriebe angeordnet. In dem dritten Rotationselement M3 sind ein kurzes Zahnrad SP und ein langes Zahnrad LP derart gelagert, daß sie frei rotieren können. Das Vorwärtslauf-Planetenrad FPG kämmt mit dem langen Zahnrad LP und einem Vorwärtslauf-Sonnenrad SF, und ein Vorwärtslauf-Hohlrad RF befindet sich mit dem Abtriebszahnrad OUT im Eingriff. Darüber hinaus kämmt das Rückwärtslauf-Planetenrad RPG mit dem kurzen Zahnrad SP und einem Rückwärtslauf-Sonnenrad SR.

Darüber hinaus befindet sich das oben bereits erwähnte erste Rotationselement M1 mit dem Vorwärtslauf-Sonnenrad SF im Eingriff und das zweite Rotationselement M2 befindet sich mit dem Rückwärtslauf-Sonnenrad SR im Eingriff. Die Rückwärtslauf- Kupplung REV/C bringt das erste Rotationselement M1 mit der Antriebswelle IN lösbar in Eingriff, und die Bandbremse B/B verbindet das erste Rotationselement M1 lösbar mit dem Getriebegehäuse 1.

Die Langsamlauf-Kupplung LOW/C verbindet das zweite Rotationselement M1 lösbar mit der Antriebswelle IN.

Die Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B und die Langsamlauf-Freilaufkupplung LOW O.W.C. sind einander benachbart angeordnet und können das dritte Rotationselement M3 lösbar mit dem Getriebegehäuse 1 verbinden, und die Schnellauf-Kupplung H/C kann das dritte Rotationselement M3 lösbar mit der Antriebswelle IN verbinden.

Nachfolgend wird die Anordnung gemäß diesem Ausführungsbeispiel im einzelnen unter Bezugnahme auf den vergrößerten Schnitt gemäß Fig. 2 erläutert.

Der Seitendeckel 2 weist einen Stützteil 2a auf, um eine Schnellauf-Kupplungstrommel 4a der Schnellauf-Kupplung H/C zu stützen, und ist mit einer Zylinderkammer 2b versehen, welche radial auswärts im Bezug auf den Stützteil 2a angeordnet ist. Ein Kolben 4b ist in einem Aufnahmeteil der Schnellauf- Kupplungstrommel 4a derart untergebracht, daß eine Relativdrehung zu der Schnellauf-Kupplungstrommel 4a möglich ist.

Die Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B weist Kupplungslamellen 5a und 5b auf, einen Kolben 5c und eine Rückholfeder 5d. Bei der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B sind die Kupplungslamellen 5a und 5b abwechselnd in einem Mittelbereich zwischen der Schnellauf-Kupplung H/C und dem Getriebegehäuse 1 derart angeordnet, daß die eine Kupplungslamelle 5a mit dem Getriebegehäuse 1 verbindbar ist und die andere Kupplungslamellen 5b mit einer Nabe 6 verbindbar ist, welche an dem dritten Rotationselement M3 ausgebildet ist. Darüber hinaus wird der Kolben 5c hydraulisch betätigt, um mit den Kupplungslamellen 5a und 5b in Eingriff zu gelangen, wozu sich der Kolben 5c innerhalb einer Zylinderkammer 2b in Axialrichtung bewegt, welche in der Innenfläche des Seitendeckels 2 ausgebildet ist. Weiter ist eine Mehrzahl von Armelementen 5e vorgesehen, welche mit dem Kolben 5c verbunden sind, um gegen die Kupplungslamellen 5a und 5b zu drücken. Zwischen den Armelementen 5e ist die Rückholfeder 5d vorgesehen, um eine Rückholkraft gegen den Druck der Armelemente 5e auszuüben. Ein Ende der Rückholfeder 5d ist an den Kolben 5c installiert, während deren anderes Ende in einen Federsitz 5f eingepaßt ist. Ein Anschlagelement 1a ist in dem Getriebegehäuse 1 vorgesehen, um die Bewegungsfreiheit des Federsitzes 5f in Längsrichtung der Rückholfeder 5d zu begrenzen.

Darüber hinaus weist die Zylinderkammer 2b in der Innenfläche des Seitendeckels 2 eine Nut 2c auf, welche einen Vorsprung 5g des Kolbens 5c zum Begrenzen der Bewegung des Kolbens 5c aufweist.

Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ist ein Sensor 7 vorgesehen und derart angeordnet, daß dieser in das Getriebegehäuse 1 eindringt, um eine Drehzahl der Antriebswelle IN zu erfassen. Die Armelemente 5e sind mit Ausnehmungen 5h versehen, um ein Hindurchpassieren des Sensors 7 zu gestatten. Die Antriebswelle IN ist mittels einer Keilwellenverzahnung mit der Schnellauf-Kupplungstrommel 4a der Schnellauf-Kupplung H/c verbunden. Eine Sensorscheibe 4c ist an der Schnellauf- Kupplungstrommel 4a angebracht, welche mit dem Sensor 7 zusammenwirkt. Die Sensorscheibe 4c ist an dem äußeren Rand der Schnellauf-Kupplungstrommel 4a angebracht, um der Schnellauf- Kupplungstrommel 4a eine unebene oder gezahnte Form zu geben und damit das Erfassen der Drehzahl mittels des Sensors 7 zu ermöglichen.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 der Eingriff der einzelnen Elemente des automatischen Getriebes für jeden Gang unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert.

Wenn bei dem automatischen Getriebe zunächst der erste Gang eingeschaltet ist, befindet sich die Langsamlauf-Kupplung LOW/C im Eingriff. Im Beschleunigungszustand bei eingeschaltetem erstem Gang bleibt die Langsamlauf-Freilaufkupplung LOW O.W.C. weiter im Eingriff (was durch den schraffierten Kreis in Fig. 3 veranschaulicht ist) und im Bremsbetriebszustand des Motors bei eingeschaltetem erstem Gang befindet sich darüber hinaus die Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B ebenfalls im Eingriff (was durch den gestrichelten Kreis in Fig. 3 angedeutet ist).

Bei eingeschaltetem zweiten Gang des automatischen Getriebes befinden sich die Langsamlauf-Kupplung LOW/C und die Bandbremse B/B im Eingriff.

Bei eingeschaltetem dritten Gang des automatischen Getriebes befinden sich die Schnellauf-Kupplung H/C und die Langsamlauf- Kupplung LOW/C im Eingriff.

Bei eingeschaltetem vierten Gang befinden sich die Schnellauf- Kupplung H/C und die Bandbremse B/B im Eingriff.

Bei eingeschaltetem Rückwärtsgang des automatischen Getriebes befinden sich die Rückwärtslauf-Kupplung REV/C und die Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B im Eingriff.

Die Fig. 4-8(a) stellen schematische Darstellungen dar, welche den Eingriff der Getriebeelemente für jeden der vier Vorwärtsgänge und den Rückwärtsgang veranschaulichen. Die Fig. 4-8(b) zeigen Diagramme, welche die Drehzahlcharakteristik der einzelnen Getriebeelemente und die Abtriebsdrehzahl zeigen.

Nachfolgend werden die speziellen Merkmale des automatischen Getriebes im Einzelnen erläutert.

1) Weil die Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B am äußeren Rand des Getriebegehäuses angeordnet ist, kann die axiale Abmessung des automatischen Getriebes wesentlich verringert werden. Darüber hinaus ist der Kolben 5c, welcher von den Armelementen 5e abgestützt wird und eine Ausnehmung 5h aufweist, in der Nähe des Sensors 7 angeordnet und weist einen Vorsprung 5g auf, welcher in seiner Form der Nut 2c entspricht, welche in der Zylinderkammer 2b in der Innenfläche des Seitendeckels 2 ausgebildet ist, weshalb auf diese Weise die Bewegung des Kolbens kontrolliert geführt wird und ein Zusammentreffen mit dem Kolben 5c, der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B und dem Sensor 7 nicht auftreten kann.
2) Die Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B ist radial auswärts im Bezug auf die Schnellauf-Kupplung H/C und das Stützteil 2a angeordnet, wobei die Schnellauf-Kupplungstrommel 4a und eine Zylinderkammer 2b für den Kolben 5c der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B einstückig in der Innenfläche des Seitendeckels 2 ausgebildet sind. Darüber hinaus sind die Kupplungslamellen 5a und 5b der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B an einer Stelle axial einwärts der Schnellauf-Kupplung H/C angeordnet. Infolgedessen wird der Innenraum des automatischen Getriebes effektiv genutzt, weil der Seitendeckel 2 zugleich als Zylinderkammer 2b und als Stützteil 2a dient, wodurch eine Verringerung der axialen Abmessung des automatischen Getriebes erreicht wird und die Herstellung des Getriebes erleichtert wird.

Weil darüber hinaus der Kolben 5c der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse L/B im wesentlichen radial auswärts des Außenumfangs der Schnellauf-Kupplung H/C angeordnet ist, läßt sich der Durchmesser des automatischen Getriebes verringern.

Zusammenfassend ist bei dem automatischen Getriebe eine Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse vorgesehen, welche radial auswärts im Bezug auf eine Schnellauf-Kupplung angeordnet ist. Kupplungslamellen der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse sind in Axialrichtung im Abstand zu der Schnellauf-Kupplung angeordnet, um den Durchmesser des Getriebes klein zu halten. Ein Kolben der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse ist mit den Kupplungslamellen mittels eines Armelements mit darin ausgebildeten Ausnehmungen verbunden, welche dazu vorgesehen sind, daß ein Sensor, welcher durch das Getriebegehäuse in der Nähe der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse eindringt, zu der Schnellauf-Kupplungstrommel einer Schnellauf-Kupplung vordringen kann, um die Drehzahl einer Antriebswelle zu erfassen, mit welcher die Schnellauf-Kupplung verbunden ist.

Obgleich die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert wurde, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erzielen, sind auch viele andere Ausführungsbeispiele möglich, denen das gleiche Erfindungsprinzip zugrunde liegt. Aus diesem Grund sind alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen möglich, welche in dem Schutzumfang der nachfolgenden Patentansprüche liegen.

Claims

1. Automatisches Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotationselement vorgesehen ist, an dessen äußerem Bereich ein Bremsmechanismus angeordnet ist, wobei ein Sensor (7) derart angeordnet ist, daß dieser die Drehzahl des Rotationselements erfassen kann, wobei ein Teil des Bremsmechanismus mit einer Öffnung versehen ist, um den Sensor zu dem Rotationselement hindurchpassieren zu lassen und der Sensor (7) derart montiert ist, daß dieser in die Öffnung eingesetzt ist.

2. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationselement eine Schnellauf- Kupplung (H/C) und der Bremsmechanismus eine Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse (L/B) ist.

3. Automatisches Getriebe mit: einem Getriebegehäuse (1); einer Schnellauf-Kupplung (H/C); einer Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse (L/B), welche radial auswärts im Bezug auf die Schnellauf-Kupplung (H/C) angeordnet ist, wobei die Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse (L/B) versehen ist mit: einer Kupplungslamellen-Anordnung, welche axial in Richtung eines Mittelbereichs des Getriebegehäuses (1) im Abstand zu der Schnellauf-Kupplung (H/C) angeordnet ist, einem Kolben (5c), und einem Armelement (5e), wobei das Armelement (5e) eine Ausnehmung (5h) aufweist; und mit einem Sensor (7), wobei der Sensor (7) eine Drehzahl einer Schnellauf-Kupplungstrommel (4a) der Schnellauf-Kupplung (H/C) erfaßt und in das Getriebegehäuse (1) an einer Stelle eindringt, welche der Ausnehmung (5h) des Armelements (5e) der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse (L/B) entspricht.

4. Automatisches Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Armelementen (5e) vorgesehen ist.