DE69406867T2

DE69406867T2 - Reibungs - Verbindungs - Vorrichtung für eine selbsttätige Übertragung

Info

Publication number: DE69406867T2
Application number: DE69406867T
Authority: DE
Inventors: Kiyohito Murata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2014-08-04
Also published as: US5511644A; DE69406867D1; JPH0763263A; JP3111768B2; EP0640773B1; EP0640773A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reibeingriffsvorrichtung für ein Automatikgetriebe, insbesondere für ein bei einem Kraftfahrzeug verwendetes Automatikgetriebe, das zwei Elemente in Eingriff bringt und außer Eingriff bringt, um den Weg des Übertragungsmomentes bei einem Automatikgetriebe zu ändern, so daß ein Übersetzungsverhältnis verändert jiqird.

2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik

Im allgemeinen hat ein bei einem Kraftfahrzeug verwendetes Automatikgetriebe ein oder mehr Planetengetriebesätze zwischen einer Eingangswelle, die mit einem Drehmomentwandler verbunden ist, und einer Ausgangswelle, die mit einer Antriebswelle beziehungsweise einer Achswelle verbunden ist. Jeder Planetengetriebesatz hat drei Elemente, und zwar ein Ringrad, ein Sonnenrad und eine Planetenradträgerbaugruppe. Gangwechsel werden ausgeführt, indem der Eingriff eines bei jedem Planetengetriebesatz verwendeten Elementes mittels einer Reibeingriffsvorrichtung verändert wird.
Es wird angenommen, daß eine Schaltung ausgeführt wird, indem der Eingriff eines Elementes PGIa in einem Planetengetriebesatz PGI, der an der Eingangsseite angeordnet ist, und eines Elementes PGOa in einem Planetengetriebesatz PGO verändert wird, der an der Ausgangsseite angeordnet ist. Genauer gesagt wird angenommen, daß von einem Gang (der nachstehend als der erste Gang bezeichnet ist), bei dem sich das Element PGIa dreht und sich das Element PGOa nicht dreht, auf den nächsten Gang (der nachstehend als der zweite Gang bezeichnet ist), bei dem sich sowohl das Element PGIa im Planetengetriebesatz PGI als auch das Element PGOa im Planetengetriebesatz PGO dreht, während sie miteinander im Eingriff sind, und auf den übernächsten Gang (der nachstehend als der dritte Gang bezeichnet ist) geschaltet wird, bei dem sich das Element PGIa nicht dreht und sich das Element PGOa dreht.
Es ist erforderlich, daß die zwischen PGIa und PGOa angeordnete Reibeingriffsvorrichtung wie folgt arbeitet:
(1) Um ein ruckfreies Schalten von dem ersten Gang auf den zweiten Gang zu ermöglichen, bringt die Vorrichtung allmählich das Element PGIa im Planetengetriebesatz PGI, das sich in einem drehenden Zustand befindet, und das Element PGOa im Planetengetriebesatz PGO, das sich in einem stationären Zustand befindet, in Eingriff, so daß das Element PGOa von einem stationären Zustand in einen drehenden Zustand übergeht;
(2) Um ein Beibehalten des zweiten Ganges zu ermöglichen, hält die Vorrichtung den Eingriffszustand aufrecht;
(3) Um ein Fahren im Motorbremszustand zu ermöglichen, überträgt die Vorrichtung ein Drehmoment von dem Element PGOa auf das Element PGIa;
(4) Um ein ruckfreies Schalten von dem zweiten Gang auf den dritten Gang zu ermöglichen, wird die Vorrichtung auf einmal außer Eingriff gebracht, wenn das sich im drehenden Zustand befindliche Element PGIa im Planetengetriebesatz PGI angehalten wird, so daß verhindert wird, daß das Element PGOa unter der Anhaltekraft leidet; und
(5) Um einen übertragungsfreien Zustand zu ermöglichen, hält die Vorrichtung den außer Eingriff gebrachten Zustand aufrecht.
Um sämtliche vorstehend aufgezählte Vorgänge zu vollenden, wurden im allgemeinen Systeme verwendet, die zwei Reibeingriffsvorrichtungen und eine- Einweg- Kupplungsvorrichtung haben, da eine Reibeingriffsvorrichtung für die Vorgänge (1), (2) und (5) erforderlich ist und eine Einweg-Kupplung für (4) erforderlich ist und eine andere Reibeingriffsvorrichtung aufgrund der Verwendung der Einweg- Kupplungsvorrichtung für (3) erforderlich ist.
In der Praxis wird eine Kupplung der Mehrplattenflüssigkeitsbauart als Reibeingriffsvorrichtung verwendet und eine Einweg-Kupplung der Hemmkeilbauart oder der Rollenbauart wird als eine Einweg-Kupplungsvorrichtung verwendet.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems, das die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen hat.
In Fig. 5 ist ein Gehäuse 30 mit einer Eingangswelle 31 verbunden. Die Eingangswelle 31 ist mit einem (nicht gezeigten) Element PGIa in einem (nicht gezeigten) Planetengetriebesatz PGI an dem (in Fig. 5) rechten (nicht gezeigten) Ende der Eingangswelle verbunden. Erste Trennplatten 32 sind mit dem Gehäuse 30 an seiner Innenumfangsfläche mittels Keilnuten oder dergleichen gleitfähig verbunden. Das Gehäuse 30 definiert eine erste Öldruckkammer 33 mit einem ersten Kolben 35.
Wenn druckbeaufschlagtes Öl zu der Öldruckkammer 33 durch einen Öldurchtritt 34 geliefert wird und der erste Kolben 35 (in Fig. 5) nach links verschoben wird, sind die ersten Trennplatten 32 mit ersten Kupplungsscheiben 36 im Eingriff. Die ersten Kupplungsscheiben 36 sind mit einer ersten Kupplungstrommel 37 mittels Keilnuten oder dergleichen verbunden. Die erste Kupplungstrommel 37 ist mit einer Ausgangswelle 39 durch eine Einweg-Kupplung 38 verbunden. Die Ausgangswelle 39 ist mit einem (nicht gezeigten) PGOa, das ein Element eines (nicht gezeigten) Planetengetriebesatzes PGO ist, an dem (in Fig. 5) linken (nicht gezeigten) Ende der Ausgangswelle verbunden.
Zweite Trennplatten 40 sind mit dem Gehäuse 30 an seiner Innenumfangsfläche mittels Keilnuten oder dergleichen gleitfähig verbunden. Das Gehäuse 30 definiert eine zweite Öldruckkammer 41 mit einem zweiten Kolben 43. Wenn druckbeaufschlagtes Öl zu der zweiten-Öldruckkammer 41 durch einen Öldurchtritt 42 geliefert wird und ein zweiter Kolben 43 (in Fig. 5) nach rechts verschoben wird, sind die zweiten Trennplatten 40 mit zweiten Kupplungsscheiben 44 im Eingriff. Die zweiten Kupplungsscheiben 44 sind mit einer zweiten Kupplungstrommel 45 mittels Keilnuten oder dergleichen gleitfähig verbunden. Die zweite Kupplungstrommel 45 ist mit der Ausgangswelle 39 fest verbunden.
Der erste Kolben 35 und der zweite Kolben 44 werden jeweils durch Federn 46 in die Richtung zum Außer-Eingriff- Bringen gedrängt. Rückschlagkugeln 47 erleichtern die Bewegung des ersten Kolbens 35 und des zweiten Kolbens 44 in die Richtung zum Außer-Eingriff-Bringen. O-Ringe 48 verhindern ein Austreten von Öl aus der ersten Öldruckkammer 33 und aus der zweiten Öldruckkammer 41.
Bei dem vorstehend beschriebenen System werden die vorher beschriebenen Vorgänge wie folgt vollendet:
Der erforderliche Vorgang (1) wird vollendet, indem druckbeaufschlagtes Öl zu der ersten Öldruckkammer 33 durch den Öldurchtritt 34 geliefert wird. Die durch den Öldruck erzeugte Kraft überwindet die durch die Feder 46 erzeugte Kraft. Der erste Kolben 35 wird dann (in Fig. 5) nach links verschoben und drückt die ersten Trennplatten 32 gegen die ersten Kupplungsscheiben 36, so daß sie miteinander im Eingriff sind. Die ersten Kupplungsscheiben 36 sind mit der ersten Kupplungstrommel 37 verbunden. Die Einweg-Kupplung 38 zwischen der ersten Kupplungstrommel 37 und der Ausgangswelle 39 ist so aufgebaut, daß sie ein Drehmoment von der Eingangswelle überträgt, wenn sich die Eingangswelle beispielsweise in eine Richtung im Uhrzeigersinn (bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeiles A) bewegt. Somit wird ein Drehmoment von der Eingangswelle 31 auf die Ausgangswelle 39 übertragen und die Ausgangswelle 39 dreht sich;
Der erforderliche Vorgang (2) wird vollendet, indem der Druck der ersten Öldruckkammer 33 so ausreichend gehalten wird, daß die Kraft der Feder 46 überwunden bleibt;
Der erforderliche Vorgang (3) wird vollendet, indem druckbeaufschlagtes Öl zu der zweiten Öldruckkammer 41 durch den Öldurchtritt 42 geliefert wird, so daß die zweiten Kupplungsscheiben 44 und die zweiten Trennplatten 40 miteinander im Eingriff sind. Ein Drehmoment von der Ausgangswelle wird dann auf die Eingangswelle übertragen, -da die zweiten Kupplungsscheiben 44 mit der zweiten Kupplungstrommel 45 verbunden sind, die mit der Ausgangswelle 39 fest verbunden ist, und die zweiten Trennplatten 40 mit dem Gehäuse 30 verbunden sind, das mit der Eingangswelle 31 verbunden ist;
Der erforderliche Vorgang (4) wird automatisch vollendet, indem der Druck der ersten Öldruckkammer 33 so ausreichend gehalten wird, daß die Kraft der Feder 46 überwunden bleibt, und indem der Druck in der zweiten Öldruckkammer 41 auf Null gesetzt wird. Danach befreit die Einweg-Kupplung 38 die Ausgangswelle 39 von der Eingangswelle 31, wenn die Eingangswelle 31 angehalten wird; und
Der erforderliche Vorgang (5) wird vollendet, indem druckbeaufschlagtes Öl weder zu der ersten Öldruckkammer 33 noch zu der zweiten Öldruckkammer 41 geliefert wird.
Im Übrigen ist ein Getriebe eines der schwersten und größten Bauteile in einem Kraftfahrzeug und der unlängst aufgetretene Bedarf an geringerer Emission und geringerem Kraftststoffverbrauch bei Kraftfahrzeugen bedeutet, daß kleine und leichte Getriebe erforderlich sind. Das vorstehend erwähnte Erfordernis bewahrheitet sich besonders in dem Fall eines Automatikgetriebes, da Automatikgetriebe im allgemeinen schwerer und der erzeugte Betrag viel höher ist.
Daher wurden viele Arten kleiner und leichter Automatikgetriebe vorgeschlagen. Beispielsweise wird in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-181 620 ein Automatikgetriebe ohne eine Einweg-Kupplung der Hemmkeiloder Rollenbauart offenbart. Anstelle einer Einweg-Kupplung der Hemmkeil- oder Rollenbauart hat das Automatikgetriebe einen Ölauslaß mit einer variablen Öffnung zum Herauslassen des druckbeaufschlagten Öles, das eine Kraft zum Eingreifen eines mit einem Eingangselement verbundenen Elementes mit einem mit einem Ausgangselement verbundenen Element erzeugt. Die Öffnung des Ölauslasses verändert sich in Abhängigkeit von der relativen Drehposition der vorstehend erwähnten beiden Elemente. Das Öl wird herausgelassen, wenn die Eingangswelle angehalten wird, und dann werden die vorstehend erwähnten beiden Elemente außer Eingriff gebracht und das Ausgangselement wird von dem Eingangselement frei. Somit wirkt der variable Ölauslaß als eine Einweg-Kupplung der Hemmkeil- oder Rollenbauart.
Daher erfordert das vorstehend beschriebene Automatikgetriebe zwei Kupplungsvorrichtungen, um ein Fahren des Fahrzeugs mit Motorbremsung zu ermöglichen. Folglich erfordert diese Bauart von Automatikgetriebe einen Raum für zwei Kupplungsvorrichtungen, selbst wenn sie den für den Einbau einer Einweg-Kupplung der Hemmkeil- oder Rollenbauart erforderlichen Raum einsparen kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Hinsichtlich des Problems beim Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reibeingriffsvorrichtung zu schaffen, die einen Aufbau eines leichten und kleinen Automatikgetriebes ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist eine Reibeingriffsvorrichtung für ein Automatikgetriebe zum In-Eingiff-Bringen und Außer- Eingriff-Bringen eines ersten Elementes und eines zweiten Elementes unber Verwendung von Öldruck geschaffen, wobei die Reibeingriffsvorrichtüng folgendes aufweist:
ein Gehäuse, das mit dem ersten Element verbunden ist und zumindest einen ersten Öldurchtritt hat;
eine erste Kolbeneinrichtung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und zumindest einen zweiten Öldurchtritt hat, wobei die erste Kolbeneinrichtung zusammen mit dem Gehäuse eine erste Öldruckkammer definiert, wobei der zweite Öldurchtritt mit der ersten Öldruckkammer verbunden ist, wobei die erste Kolbeneinrichtung gegenüber dem Gehäuse um eine vorbestimmte Entfernung axial bewegbar ist, indem druckbeaufschlagtes Öl in die erste Öldruckkammer geliefert wird, und wobei entwederdie erste Kolbeneinrichtung oder das Gehäuse gegenüber einander um einen vorbestimmten Winkel drehbar bewegbar sind;
eine zweite Kolbeneinrichtung, die in der ersten Kolbeneinrichtung angeordnet ist, wobei die zweite Kolbeneinrichtung zusammen mit der ersten Kolbeneinrichtung eine zweite Öldruckkammer definiert, wobei die zweite Kolbeneinrichtung gegenüber der ersten Kolbeneinrichtung axial bewegbar ist, indem druckbeaufschlagtes Öl in die zweite Öldruckkammer geliefert wird;
eine erste Gruppe von Reibeingriffselementen, die axial beabstandet sind und mit der ersten Kolbeneinrichtung axial gleitfähig verbunden sind; und
eine zweite Gruppe von Reibeingriffselementen, die axial beabstandet sind und mit einem zweiten Element axial gleitfähig verbunden sind, wobei die zweite Gruppe von Reibeingriffselementen jeweils der ersten Gruppe von Reibeingriffselementen zugewandt ist,
wobei die zweite Kolbeneinrichtung entweder die erste Gruppe von Reibeingriffselementen oder die zweite Gruppe von Reibeingriffselementen drückt, wenn die zweite Kolbeneinrichtung axial bewegt wird, indem druckbeaufschlagtes Öl in zumindest entweder die erste Öldruckkammer oder die zweite Öldruckkammer geliefert wird,
wobei der erste Öldurchtritt in dem Gehäuse mit dem zweiten Öldurchtritt in der ersten Kolbeneinrichtung verbunden ist und in die erste Öldruckkammer geliefertes druckbeaufschlagtes Öl herausgelassen werden kann, wenn sich entweder das Gehäuse oder die erste Kolbeneinrichtung gegenüber einander drehend bewegt, nachdem die erste Kolbeneinrichtung axial bewegt wurde.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend aufgezeigten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Reibeingriffsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Die Fig. 2a und 2b zeigen Teillängsansichten entlang der Linie A-A von Fig. 1 und zeigen Relativpositionen von Öldurchtritten in dem Gehäuse und in dem ersten Kolben;
Die Fig. 3a bis 3h zeigen Teilansichten von oben auf Relativpositionen der Öldurchtritte in dem Gehäuse und in dem ersten Kolben;
Fig. 4 zeigt eine Tabelle, die die Vorgänge und Zustände und Zwecke der Reibeingriffsvorrichtung in Abhängigkeit von der Position des ersten und des zweiten Öldruckschaltventils zusammenfaßt; und
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer Reibeingriffsvorrichtung nach dem Stand der Technik.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Im folgenden wird auf die Zeichnungen detailliert Bezug genommen, wobei in Fig. 1 ein Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Reibeingriffsvorrichtung der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. In Fig. 1 ist eine Eingangswelle 1 mit einem (nicht gezeigten) Element PGIa in einem (nicht gezeigten) Planetengetriebesatz PGI an dem (in Fig. 1) rechten (nicht gezeigten) Ende der Eingangswelle verbunden. Ein Gehäuse 2 ist mit der Eingangswelle 1 fest verbunden.
Ein erster Kolben 3 ist in dem Gehäuse 2 angeordnet und ist um einen vorbestimmten Winkel drehbar beweglich und relativ zu dem Gehäuse 2 um eine vorbestimmte Entfernung axial beweglich. Ein zweiter Kolben 4 ist in dem ersten Kolben 3 angeordnet und ist relativ zu dem ersten Kolben 3 um eine vorbestimmte Entfernung axial beweglich. Eine Rückkehrf eder 5 drängt den ersten Kolben 3 und den zweiten Kolben 4 nach (in Fig. 1) rechts.
Eine erste Öldruckkammer 6 ist durch das Gehäuse 2 und den ersten Kolben 3 definiert und durch einen Öldurchtritt 7, der in dem Gehäuse 2 angeordnet ist, und einen Öldurchtritt 8, der in der Eingangswelle 1 an einer radial inneren Seite angeordnet ist, mit einem ersten Öldruckschaltventil 9 verbunden und ebenfalls mit Öldurchtritten 10 und 11 verbunden, die in dem ersten Kolben 3 an einem radial äußeren Abschnitt angeordnet sind.
Der Öldurchtritt 11 ist so angeordnet, daß er mit einem in dem Gehäuse 2 angeordneten Öldurchtritt 12 verbunden ist, wenn der erste Kolben 3 angehalten wird.
Eine zweite Öldruckkammer 13 ist durch den ersten Kolben 3 und den zweiten Kolben 4 definiert und an der radial inneren Seite durch einen Öldurchtritt 14, der in dem Gehäuse 14 angeordnet ist, und einen Öldurchtritt 15, der in der Eingangswelle 1 angeordnet ist, mit einem zweiten Öldruckschaltventil 16 verbunden.
Trennplatten 17a, 17b und 17c sind mit der Innenumfangswand des ersten Kolbens 3 in einer axial gleitfähigen Beziehung verbunden.
Ein Stopper 18 ist an dem ersten Kolben 3 befestigt, um zu verhindern, daß die Trennplatte 17a mit einer Kupplungsscheibe 22a in Eingriff gelangt, wenn druckbeaufschlagtes Öl nur zu der zweiten Öldruckkammer 13 geliefert wird.
Ein Stopper 19 ist an dem Gehäuse 1 befestigt, um die Bewegung der Kupplungsscheibe 22a zu begrenzen, wenn druckbeaufschlagtes Öl zu der ersten Öldruckkammer 6 geliefert wird.
Eine Ausgangswelle 20 ist mit einem (nicht gezeigten) Element PGOa in einem (nicht gezeigten) Planetengetriebesatz PGO an dem (in Fig. 1) linken (nicht gezeigten) Ende der Ausgangswelle 20 verbunden. Eine Buchse 21 ist mit der Ausgangswelle 20 fest verbunden. Kupplungsscheiben 22a, 22b und 22c sind mit der äußeren Umfangswand der Buchse 21 in einer axial gleitfähigen Beziehung verbunden.
Nachstehend wird gezeigt, daß der erforderliche Vorgang vollendet werden kann, wie vorstehend erörtert wurde.
Wie zuvor im Stand der Technik angenommen wurde, wird ein Schalten durch Verändern des Eingriffs eines Elementes PGIa in einem Planetengetriebesatz PGI, der an der Eingangsseite angeordnet ist, und eines Elementes PGOa in einem Planetengetriebesatz PGO, der an der Ausgangsseite angeordnet ist, ausgeführt. Genauer gesagt wird angenommen, daß das Schalten von einem Gang (dem ersten Gang), bei dem sich das Element PGIa dreht und sich das Element PGOa nicht dreht, auf den nächsten Gang (den zweiten Gang), bei dem sich sowohl das Element PGIa und das Element PGOa dreht, während sie miteinander im Eingriff sind, und auf den übernächsten Gang (den dritten Gang), bei dem sich das Element PGIa nicht dreht und sich das Element PGOa dreht, ausgeführt wird.
Es ist erforderlich, daß die zwischen PGIa und PGOa angeordnete Reibeingriffsvorrichtung wie folgt arbeitet:
(1) Um ein ruckfreies Schalten von dem ersten Gang auf den zweiten Gang zu ermöglichen, bringt die Vorrichtung allmählich das Element PGIa, das sich in einem drehenden Zustand befindet, und das Element PGOa, das sich in einem stationären Zustand befindet, in Eingriff, so daß das Element PGOa von einem stationären Zustand in einen drehenden Zustand übergeht;
(2) Um ein Beibehalten des zweiten Ganges zu ermöglichen, hält die Vorrichtung den Eingriffszustand aufrecht;
(3) Um ein Fahren im Motorbremszustand zu ermöglichen, überträgt die Vorrichtung ein Drehmoment von dem Element PGOa auf das Element PGIa;
(4) Um ein ruckfreies Schalten von dem zweiten Gang auf den dritten Gang zu ermöglichen, wird die Vorrichtung auf einmal außer Eingriff gebracht, wenn das sich im drehenden Zustand befindliche Element PGIa angehalten wird, um zu verhindern, daß das Element PGOa unter der Anhaltekraft leidet; und
(5) Um einen übertragungsfreien Zustand zu ermöglichen, hält die Vorrichtung den außer Eingriff gebrachten Zustand aufrecht.
Der erforderliche Vorgang (1) wird vollendet, indem das zweite Öldruckschaltventil 16 auf EIN geschaltet wird. Das druckbeaufschlagte Öl wird dann zu der zweiten Öldruckkammer 13 durch die Öldurchtritte 15 und 14 geliefert.
Der zweite Kolben 4 wird dadurch nach (in Fig. 1) links verschoben und die Trennplatten 17a, 17b und 17c sind mit den Kupplungsscheiben 22b und 22c im Eingriff. Somit wird ein Drehmoment von der Eingangswelle 1 auf die Ausgangswelle 20 übertragen. In diesem Fall ist die Eingriffskraft nicht stark, da die Kupplungsscheibe 22a nicht im Eingriff ist.
Die Relativpositionen des Öldurchtrittes 11 des ersten Kolbens 3 und des Öldurchtrittes 12 des Gehäuses 2 sind in Fig. 3b gezeigt, die die Durchtrittslöcher in der gleichen Position wie Fig. 3a zeigt und den Zustand zeigt, wenn druckbeaufschlagtes Öl geliefert wird. Die axiale Ansicht des vorstehend erwähnten Zustandes ist in Fig. 2a gezeigt.
Der erforderliche Vorgang (2) wird vollendet, indem das erste Öldruckschaltventil 9 auf EIN geschaltet wird und das zweite Öldruckschaltventil 16 auf EIN geschaltet gehalten wird. Dann wird druckbeaufschlagtes Öl zu der ersten Öldruckkammer 6 durch die Öldurchtritte 8 und 7 geliefert. Der erste Kolben 3 wird dadurch nach (in Fig. 1) links verschoben, während er den zweiten Kolben 4 in ihm hält, und die Trennplatten 17a, 17b und 17c sind mit Kupplungsscheiben 22b, 22c und 22a im Eingriff. In diesem Fall ist die Eingriffskraft stark, da alle Kupplungsscheiben und alle Trennplatten im Eingriff sind.
Die Relativpositionen des Öldurchtrittes 11 des ersten Kolbens 3 und des Öldurchtrittes 12 des Gehäuses 2 sind in Fig. 3c gezeigt, in der der Öldurchtritt 11 des ersten Kolbens 3 an der zweiten Position und im Vergleich zu dem Fall von Fig. 3a oder 3b (in Fig. 1) weiter links ist. Jedoch erreicht der erste Kolben 3 die vollständig verschobene Position nicht, da die zweite Öldruckkammer 13 mit druckbeaufschlagtem Öl gefüllt gehalten wird.
Die axiale Ansicht des vorstehend erwähnten Zustandes ist in Fig. 2a gezeigt.
Der erforderliche Vorgang (3) wird vollendet, indem sowohl das erste Öldruckschaltventil 9 als auch das zweite Öldruckschaltventil 16 auf EIN gehalten wird, wie nachstehend beschrieben ist.
Im Motorbremsfahrzustand wird die Ausgangswelle durch die Eingangswelle gebremst oder, von einem anderen Gesichtspunkt betracht, wird die Eingangswelle von der Ausgangswelle angetrieben. Die axiale Ansicht dieses Zustandes ist in Fig. 2b gezeigt. Wie in Fig. 2b gezeigt ist, stimmen die Drehposition des Öldurchtrittes 11 des ersten Kolbens 3 und der Öldurchtritt 12 des Gehäuses 2 miteinander überein.
Daher wird, wenn die axialen Positionen der Öldurchtritte auch miteinander übereinstimmen, das druckbeaufschlagte Öl in der ersten Öldruckkammer 6 herausgelassen und die Kraft, die den zweiten Kolben 4 nach (in Fig. 1) links drückt, wird verschwinden. Somit wird die Kupplungsscheibe 22a frei und die Eingriffskraft wird weniger stark.
Umgekehrt wird, wehn die axialen Positionen der Öldurchtritte nicht miteinander übereinstimmen, das druckbeaufschlagte Öl sowohl in der ersten Öldruckkammer als auch in der zweiten Öldruckkammer nicht herausgelassen und die Eingriffskraft bleibt hoch, da alle Kupplungsscheiben und Trennplatten im Eingriff sind.
Folglich sind, wenn der Öldurchtritt 11 des ersten Kolbens 3 und der Öldurchtritt 12 des Gehäuses 2 so angeordnet sind, daß ihre axialen Positionen übereinstimmen und das druckbeaufschlagte Öl in der ersten Öldruckkammer nur herausgelassen werden kann, wenn der erste Kolben 3 vollständig verschoben ist (siehe Fig. 3h), Motorbremszustände sowohl mit starkem Eingriff (siehe Fig. 3f) als auch mit weniger starkem Eingriff (siehe Fig. 3e) erreichbar.
Wenn einer der beiden Öldurchtritte 11 und 12 in der axialen Richtung länger ist (siehe Fig. 3g), so daß das druckbeaufschlagte Öl in der ersten Druckkammer herausgelassen werden kann, bevor der erste Kolben 3 vollständig verschoben ist, sind nur Motorbremszustände mit weniger starkem Eingriff erreichbar.
Der erforderliche Vorgang (4) wird vollendet, indem das zweite Öldruckschaltventil 16 von EIN auf AUS verändert wird, während das erste Öldruckschaltventil 9 auf EIN geschaltet bleibt. Das druckbeaufschlagte Öl in der zweiten Öldruckkammer 13 wird dann herausgelassen der erste Kolben 3 wird in der vollständig verschobenen Position gehalten und die axiale Position des ersten Kolbens 3 stimmt mit der Position des Gehäuses 2 überein, wie in Fig. 3d gezeigt ist. Der zweite Kolben 4 wird durch den ersten Kolben 3 nur durch die Kraft, die durch den Öldruck in der ersten Ölkammer 6 erzeugt wird, nach (in Fig. 1) links gedrückt, und daher kann, wenn das druckbeaufschlagte Öl in der ersten Öldruckkammer herausgelassen wird, der zweite Kolben 4 mit dem ersten Kolben 3 durch die Kraft der Feder 5 nach (in Fig. 1) rechts verschoben werden.
Daraufhin wird, wenn eine Kraft auf die Eingangswelle 1 auf irgendeine (nicht gezeigte) Weise aufgebracht wird, um die Drehung anzuhalten, die Ausgangswelle 20 durch die Eingangswelle 1 gebremst oder die Eingangswelle 1 wird durch die Ausgangswelle 20 auf die gleiche Weise, wie es hinsichtlich des Vorgangs (3) beschrieben ist, angetrieben, und die Drehposition der Öldurchtritte in dem Gehäuse 2 und in dem ersten Kolben 3 stimmen miteinander überein, wodurch diese Durchtritte miteinander verbunden sind und das druckbeaufschlagte Öl in der ersten Öldruckkammer 6 herausgelassen wird. Danach verschwindet die durch das druckbeaufschlagte Öl in der ersten Öldruckkammer 6 erzeugte Kraft und der erste Kolben 3 und der zweite Kolben 4 werden durch die Kraft der Feder 5 nach rechts verschoben und die Trennplatten und die Kupplungsscheiben werden außer Eingriff gebracht.
Somit wird die zum Anhalten der Drehung auf die Eingangswelle 1 aufgebrachte Kraft unterbrochen, bevor sie auf die Ausgangswelle 20 übertragen wird, sie stört die Drehung der Ausgangswelle 20 nicht und ermöglicht, daß der Gangwechsel ruckfrei ausgeführt wird.
Der erforderliche Vorgang (5) wird vollendet, indem das erste Öldruckschaltventil 9 und das zweite Öldruckschaltventil 16 in der Position AUS gehalten werden. Dann werden keine Kräfte durch den Öldruck zum Drücken der Trennplatten nach (in Fig. 1) links erzeugt und die Trennplatten und die Kupplungsscheiben werden in einem außer Eingriff gebrachten Zustand gehalten.
Wie vorstehend beschrieben ist, werden alle erforderlichen Vorgänge durch das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vollendet. Fig. 4 zeigt eine Tabelle, die den Vorgang, die Zustände und den Zweck in Abhängigkeit von den Positionen des ersten und des zweiten Öldruckschaltventils zusammenfaßt.
Andererseits sind für das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weniger Elemente erforderlich als beim Stand der Technik, wie nachstehend beschrieben ist.
Der Stand der Technik erfordert zwei getrennte Reibeingriffsvorrichtungen, eine zum Fahren mit Motorkraft und die andere zum Fahren unter Erzeugung eines Motorbremsens, jedoch verwendet die vorliegende Erfindung nur eine Reibeingriffsvorrichtung für beide Situationen.
Daher sind bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nur drei Kupplungsscheiben erforderlich, während beim Stand der Technik üblicherweise fünf Kupplungsscheiben erforderlich sind, drei zum Übertragen der Motorkraft und zwei zum Vorsehen des Motorbremsens.
Auf ähnliche Weise sind bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nur vier Trennplatten erforderlich, während beim Stand der Technik üblicherweise sieben Trennplatten erforderlich sind, vier zum Übertragen der Motorkraft und drei zum Vorsehen des Motorbremsens.
Auf ähnliche Weise ist bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nur eine Feder erforderlich, während beim Stand der Technik üblicherweise zwei Federn erforderlich sind, eine zum Lösen vom Fahren unter Motorkraft und eine zum Lösen vom Fahren unter Motorbremsen.
Auf ähnliche Weise sind bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung keine Rückschlagkugeln erforderlich, während beim Stand der Technik üblicherweise zwei Rückschlagkugeln erforderlich sind, eine zum Lösen vom Fahren unter Motorkraft und eine zum Lösen vom Fahren unter Motorbremsen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind keine Ölspeicher erforderlich, während beim Stand der Technik üblicherweise zwei Ölspeicher erforderlich sind, einer zum Fahren unter Motorkraft und einer zum Fahren unter Motorbremsen, da bei der vorliegenden Erfindung am Anfang ein Eingriff mit geringerer Kraft ausgeführt wird, wie in der Beschreibung des erforderlichen Vorgangs (1) erläutert ist,
Wie vorstehend beschrieben ist, erfordert das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung keine Einweg- Kupplung der Hemmkeilbauart oder der Rollenbauart.
Daher kann ein Automatikgetriebe, das die erfindungsgemäße Reibeingriffsvorrichtung aufweist, den für eine Reibeingriffsvorrichtung verwendeten Raum einsparen und auch den Raum für eine Einweg-Kupplung der Hemmkeilbauart oder der Rollenbauart beseitigen.
Auch kann der Raum für Ölspeicher beseitigt werden, wenn die axialen Längen der Öldurchtritte so gestaltet werden, daß ein Eingriff am Anfang mit einer geringeren Kraft ausgeführt wird.
Folglich kann ein Automatikgetriebe, das die erfindungsgemäße Reibeingriffsvorrichtung aufweist, kleiner und leichter als sein, als es beim Stand der Technik der Fall ist.

Claims

1. Reibeingriffsvorrichtung bei einem Automatikgetriebe, die ein erstes Element (1) und ein zweites Element (20, 21) hat, die unter Verwendung von Öldruck in Eingriff gebracht und außer Eingriff gebracht werden können, wobei die Reibeingriffsvorrichtung folgendes aufweist:

ein Gehäuse (2), das mit dem ersten Element (1) verbunden ist und zumindest einen ersten Öldurchtritt (12) hat;

eine erste Kolbeneinrichtung (3), die in dem Gehäuse (2) angeordnet ist und zumindest einen zweiten Öldurchtritt (10, 11) hat, wobei die erste Kolbeneinrichtung (3) zusammen mit dem Gehäuse (2) eine erste Öldruckkammer (6) definiert, wobei der zweite Öldurchtritt (10, 11) mit der ersten Öldruckkammer (6) verbunden ist, wobei die erste Kolbeneinrichtung (3) gegenüber dem Gehäuse (2) um eine vorbestimmte Entfernung axial bewegbar ist, indem druckbeaufschlagtes Öl in die erste Öldruckkammer (6) geliefert wird, und wobei die erste Kolbeneinrichtung (3) und das Gehäuse (2) gegenüber einander um einen vorbestimmten Winkel drehbar bewegbar sind;

eine zweite Kolbeneinrichtung (4), die in der ersten Kolbeneinrichtung (3) angeordnet ist, wobei die zweite Kolbeneinrichtung zusammen mit der ersten Kolbeneinrichtung (3) eine zweite Öldruckkammer (13) definiert, wobei die zweite Kolbeneinrichtung (4) gegenüber der ersten Kolbeneinrichtung (3) axial bewegbar ist, indem druckbeaufschlagtes Öl in die zweite Öldruckkammer (13) geliefert wird;

eine erste Gruppe von Reibeingriffselementen (17a-c), die axial beabstandet sind und mit der ersten Kolbeneinrichtung (3) axial gleitfähig verbunden sind; und

eine zweite-Gruppe von Reibeingriffselementen (22a-c) die axial beabstandet sind und mit einem zweiten Element (20, 21) axial gleitfähig verbunden sind, wobei die zweite Gruppe von Reibeingriffselementen (22a-c) jeweils der ersten Gruppe von Reibeingriffselementen (17a-c) zugewandt ist,

wobei die zweite Kolbeneinrichtung (4) entweder die erste Gruppe von Reibeingriffselementen (17a-c) oder die zweite Gruppe von Reibeingriffselementen (22a-c) drückt, wenn die zweite Kolbeneinrichtung (4) axial bewegt wird, indem druckbeaufschlagtes Öl in zumindest entweder die erste Öldruckkammer (6) oder die zweite Öldruckkammer (13) geliefert wird,

wobei der erste Öldurchtritt (12) in dem Gehäuse (2) mit dem zweiten Öldurchtritt (10, 11) in der ersten Kolbeneinrichtung (3) verbunden ist und in die erste Öldruckkammer (6) geliefertes druckbeaufschlagtes Öl herausgelassen werden kann, wenn sich entweder das Gehäuse (2) oder die erste Kolbeneinrichtung (3) relativ zueinander drehend bewegt, nachdem die erste Kolbeneinrichtung (3) axial bewegt wurde.

2. Reibeingriffsvorrichtung bei einem Automatikgetriebe nach Anspruch 1, wobei ein Teil (17b, c) der ersten Gruppe von Eingriffselementen (17a-c) und ein Teil (22b, c) der zweiten Gruppe von Eingriffselementen (22a-c) miteinander in Eingriff gelangen, wenn druckbeaufschlagtes Öl nur zu der zweiten Öldruckkammer (13) geliefert wird, und alle ersten Eingriffselemente (17a-c) und alle zweiten Eingriffselementen (22a-c) miteinander in Eingriff gelangen, wenn druckbeaufschlagtes Öl zu der ersten Öldruckkammer (6) geliefert wird.

3. Reibeingriffsvorrichtung für ein Automatikgetriebe nach Anspruch 1, wobei jene Elemente (17a) in der ersten Gruppe von Eingriffselementen (17a-c), die von der zweiten Kolbeneinrichtung (4) entfernt sind, blockiert sind und sich nicht weiter bewegen können, wenn druckbeaufschlagtes Öl nur zu der zweiten Öldruckkammer (13) geliefert wird.

4. Reibeingriffsvorrichtung bei einem Automatikgetriebe nach Anspruch 1, wobei sich der erste Öldurchtritt (12) des Gehäuses (2) und der zweite Öldurchtritt (10, 11) der ersten Kolbeneinrichtung (3) miteinander verbinden und das druckbeaufschlagte Öl in der ersten Öldruckkammer (6) herausgelassen werden kann, wenn entweder die erste Kolbeneinrichtung (3) oder das Gehäuse (2) relativ zueinander drehend bewegt wird, nachdem die erste Kolbeneinrichtung (3) axial vollständig bewegt wurde, indem druckbeaufschlagtes Öl zu der ersten Öldruckkammer (6) geliefert wurde.

5. Reibeingriffsvorrichtung bei einem Automatikgetriebe nach Anspruch 1, wobei sich der erste Öldurchtritt (12) des Gehäuses (2) und der zweite Öldurchtritt (12) der ersten Kolbeneinrichtung (3) miteinander verbinden und das druckbeaufschlagte Öl in der ersten Öldruckkammer (6) herausgelassen werden kann, wenn entweder die erste Kolbeneinrichtung (3) oder das Gehäuse (2) relativ zueinander drehend bewegt wird, bevor die erste Kolbeneinrichtung (3) axial vollständig bewegt wird, indem druckbeaufschlagtes Öl zu der ersten Öldruckkammer (6) geliefert wird.

6. Reibeingriffsvorrichtung bei einem Automatikgetriebe nach Anspruch 1, wobei die zweite Kolbeneinrichtung (4) durch eine Federeinrichtung(s) in der entgegengesetzten Richtung gegenüber der Richtung der Kraft gedrängt wird, die erzeugt wird, indem druckbeaufschlagtes Ol zumindest entweder in die erste Öldruckkammer (6) oder in die zweite Öldruckkammer (13) geliefert wird.

7. Reibeingriffsvorrichtung bei einem Automatikgetriebe nach Anspruch 1, wobei die axiale Länge der Öffnung an der Innenumfangsgegenfläche des ersten Öldurchtrittes (12) des Gehäuses (2) und die axiale Länge der Öffnung an der Außenumfangsgegenfläche des zweiten Öldurchtrittes (10, 11) der ersten Kolbeneinrichtung (3) identisch sind.