JP2019501344A - 代替的なパワーテイクオフアセンブリを備える遊星歯車段型自動変速機 - Google Patents

Abstract

遊星歯車段型自動変速機（２）は、変速機入力軸（８）と、変速機出力軸（１０）と、異なる変速比を生じさせる複数の遊星歯車段（１２、１４、１６、１８）と、が配置されている第１領域（４）を備える変速機ハウジング（６）と、タービンランナ（５２）を備え、かつ遊星歯車段型自動変速機（２）の駆動機械（４４）を変速機入力軸（８）と結合する、ハイドロダイナミック式始動要素（５０）と、を備える。パワーテイクオフアセンブリ（３２）は、駆動ギヤ（３４）を備え、かつ変速機ハウジング（６）内の第２領域（３０）において、ハイドロダイナミック式始動要素（５０）と、遊星歯車段（１２、１４、１６、１８）を備える第１領域（４）との間に配置されている。タービンランナ（５２）は、パワーテイクオフアセンブリ（３２）の駆動ギヤ（３４）と結合されている。変速機ハウジング（６）の第２領域には、変速機入力軸（８）の回転数を捕捉する回転数センサ（３８）が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載のパワーテイクオフアセンブリを備える遊星歯車段型自動変速機に関する。

ドイツ特許明細書第２６ ５６ ６６９号は、変速機入力側に配置されたパワーテイクオフアセンブリを備える遊星歯車段型自動変速機を開示している。パワーテイクオフアセンブリは、空間的に軸方向の順番で、トルクコンバータと変速入力軸との間に配置されている。トルクコンバータは、トルクコンバータのタービンランナを介して、駆動機械を変速機入力軸と結合する。一方駆動機械は、トルクコンバータのポンプインペラを介して、減衰ユニットなしで、パワーテイクオフ機構のギアシステムの駆動ギヤと直結されている。駆動機械と変速機入力軸との間では、駆動機械からの振動及び他の負荷が、トルクコンバータのオイルにより油圧的に減衰される。一方、パワーテイクオフ機構及びパワーテイクオフ機構に連結する構成部分への振動及び他の負荷は、減衰されずに伝達される。これにより、構成部分の強度及びノイズ防止に関する要件が、特にパワーテイクオフ機構のギアシステムにおいて高まる。

欧州登録特許の補正第１ ８３８ ９７７号は、更なる遊星歯車段型自動変速機の複数の変形形態を開示する。これらの変形形態のうちの少なくとも１つは、変速機入力側のシフト要素を備える。シフト要素は、必要に応じて、自動変速機の回転する構成部分と変速機ハウジングとの間を結合する。シフト要素は、結合を形成するために、油圧液で作動されるピストンによる圧力で附勢される。ピストンへの油圧液の供給は、通常、変速機ハウジングの穴及び開口部を通して行なわれる。変速機内で遊星歯車段及び軸が重ね合わされて配置されているため、構造スペースが限定されている場合に、変速機入力軸の回転数を示す回転数センサを配置する際に問題が生じる。

ドイツ特許明細書第２６ ５６ ６６９号 欧州登録特許の補正第１ ８３８ ９７７号

上述した従来技術に基づいて、本発明の課題は、既存の欠点を排除するパワーテイクオフアセンブリを備える遊星歯車段型自動変速機を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有する、遊星歯車段型自動変速機における代替的なパワーテイクオフアセンブリにより解決される。

本発明により、遊星歯車段型自動変速機は、変速機ハウジングを備える。変速機ハウジングにおいて、変速機入力軸と、変速機出力軸と、異なる変速比を生じさせる複数の遊星歯車段と、が配置されている第１領域が構成されている。遊星歯車段型自動変速機は、更に、ハイドロダイナミック式始動要素を備える。ハイドロダイナミック式始動要素が、タービンランナを備え、かつ遊星歯車段型自動変速機を駆動する駆動機械を変速機入力軸と結合する。遊星歯車段型自動変速機は、更に、パワーテイクオフアセンブリを備える。パワーテイクオフアセンブリが、駆動ギヤを備え、かつ変速機ハウジング内の第２領域において、ハイドロダイナミック式始動要素と、遊星歯車段を備える第１領域との間に配置されている。本発明により、ハイドロダイナミック式始動要素のタービンランナが、直接的又は間接的にパワーテイクオフアセンブリの駆動ギヤと結合されている。これにより、ハイドロダイナミック式始動要素のポンプインペラがパワーテイクオフアセンブリの駆動ギヤと直接的に結合されたら発生する剛性の直結構造に替わり、ハイドロダイナミック的トルク伝達又はトーションダンパを介して駆動ギヤへ至ることで、パワーテイクオフアセンブリが駆動機械の振動から分離される。変速機入力軸の回転数を捕捉する回転数センサは、変速機ハウジングにおいて、パワーテイクオフアセンブリを受容する第２領域に配置されている。今や、パワーテイクオフアセンブリにより提供される十分に大きな軸方向の構造スペースに、回転数センサを収容可能である。またパワーテイクオフアセンブリの駆動ギヤと変速機入力軸との結合を介して、今やここで取得可能な変速機入力軸の回転数が、直接的に計測される。これは、変速機ハウジング内の第１領域の外側で実行される。第１領域は複数の変速比段を備える。そのために、経験上第１領域では、変速比段が重なり合うことによって、スペース不足に陥ることが多いためである。パワーテイクオフアセンブリのある第２領域の軸方向の構造スペースには、信頼性があるにもかかわらず費用対効果の高い、既知の回転数センサを配置するための、十分なスペースがある。

変速機ハウジングの第１領域には、シフト要素が備えられている。シフト要素は、個々の遊星歯車段を異なる変速比に切換えるために、開閉によって作動可能である。シフト要素は、通常、油圧的に作動される。つまり、圧力を有する油圧流体がシフト要素に導入されることで、シフト要素を閉鎖する。また、油圧流体の圧力を低減させる又はシフト要素から油圧流体を排出させることで、シフト要素を開放する。本発明の有利な実施形態において、第１領域に配置されたシフト要素の、異なる変速比を切換えるための油圧接続部は、変速機ハウジングにおいて、遊星歯車段が備えられている第１領域の外側に存在し、むしろハイドロダイナミック式始動要素と変速機ハウジングの第１領域との間に存在する。これにより、シフト要素自体は遊星歯車段の空間的な近傍にそのまま留まることが可能である。油圧接続部は、シフト要素から空間的に分離され、ハイドロダイナミック式始動要素と、シフト要素をも含む変速機ハウジングにおける第１領域との間に、独立した構成部分として配置される。特に有利には、油圧接続部が、第１領域の外側で、ハイドロダイナミック式始動要素と、パワーテイクオフアセンブリを受容する第２領域との間に備える形態で配置されている。これにより、軸方向の構造スペースは、油圧接続部及び回転数センサと結合されたパワーテイクオフアセンブリにより、特に有利に使用されることが可能である。

油圧接続部とは、油圧流体の分配、及びシフト要素を作動させる特には油である油圧流体の、少なくとも１つのシフト要素への供給、と理解される。油圧流体は、油圧制御ユニットから油圧接続部を介して、少なくとも１つのシフト要素に送られる。油圧流体がこの場合、回転する変速機軸を介して導かれる場合には、油圧流体を損失なく、回転する構成部分から固定された構成部分へ及び反対方向に、確実に伝達可能としなければならない。

変速機ハウジングの第１領域に備えられたシフト要素は、好適には多板ブレーキ及びクラッチである。多板ブレーキ及びクラッチが、回転する変速機構成部分のうちの少なくとも１つの回転する変速機構成部分を、第１領域において、変速機ハウジングに対して制動し、及びその少なくとも１つの変速機構成部分を、変速機ハウジングと連結する又は変速機ハウジングから分離させる。変速機ハウジングに固定された多板ブレーキを装備することによって、変速機ハウジングを介して、油圧流体をシフト要素のピストンチャンバに供給可能である。そのため、油圧接続部とシフト要素との間の接続が、変速機ハウジングに形成される。

有利な実施形態は、ハイドロダイナミック式始動要素としてトルクコンバータを示す。これにより、スムーズな始動が可能となり、また始動の際に、トルクコンバータにより必要に応じて提供されるトルク増加を利用可能である。

更なる有利な実施形態は、駆動機械の振動及び更なる影響から、変速機入力軸を更に分離するために、トーションダンパを含む。トーションダンを介して、ハイドロダイナミック式始動要素のタービンランナが、パワーテイクオフアセンブリと結合されている。トーションダンパは、この場合、ハイドロダイナミック式始動要素をバイパスするロックアップクラッチを備える際に、同様にトーションダンパの振動減衰作用を発揮できるよう、配置されることも可能である。

本発明は、図面を参照して以下に詳説される。

図１は、遊星歯車段型自動変速機２の概略図を示す。

唯一の図１は、遊星歯車段型自動変速機２の概略図を示す。変速機ハウジング６の第１領域４には、変速機入力軸８、変速機出力軸１０、及び複数の遊星歯車段１２、１４、１６、１８が配置されている。シフト要素２０、２２、２４、２６及び２８は、既知の方法で、遊星歯車段１２、１４、１６及び１８の要素を、相互に又は変速機ハウジング６と、交互に結合することによって、様々な変速比を生じさせる役割を果たす。

変速機ハウジング６の第２領域３０には、パワーテイクオフアセンブリ３２が備えられている。パワーテイクオフアセンブリ３２は、変速機入力軸８と作動的に結合されている駆動ギヤ３４を備える。駆動ギヤ３４は、パワーテイクオフアセンブリ３２の更なる歯車３６と協働可能である。更なる歯車３６は、必要に応じて、ここで詳細には図示されていない方法で、パワーテイクオフアセンブリ３２の更なる構成部分と既知の方法で協働する。

第２領域３０には、回転数センサ３８が備えられている。回転数センサ３８は、パワーテイクオフアセンブリ３２において、変速機入力軸８と結合された駆動ギヤ３４の回転数を捕捉する。回転数センサ３８は、制御ライン４０を介して制御ユニット４２と結合されている。

ここには図示されていない車両の駆動機械４４は、原動機軸４６を介して、トルクコンバータとして構成されたハイドロダイナミック式始動要素５０のポンプインペラ４８を駆動する。ハイドロダイナミック式始動要素５０のタービンランナ５２は、トーションダンパ５４を介して、入力軸８及びパワーテイクオフアセンブリ３２の駆動ギヤ３４と、相対回転不能に結合されている。ロックアップクラッチ５６の助けにより、ポンプインペラ４８とタービンランナ５２との間で、相対回転不能な結合を形成可能であり、これによりハイドロダイナミック式始動要素５０を短絡可能である。

ハイドロダイナミック式始動要素５０と変速機ハウジング６の第２領域３０との間には、油圧接続部５８が、少なくともシフト要素２０及び２２のために備えられている。油圧接続部５８は、例えば変速機ハウジング６内を走る結合ライン６０及び６２を介して、シフト要素２０及び２２と結合されている。更なるシフト要素２４、２６に対しては、例えば、ここでは図示されていない油圧接続部が、既知の方法で、油圧接続部５８から変速機入力軸８を介して実現される。

従って、シフト要素及び油圧接続部に関する空間的な解決策が達成される。また、軸方向の構造スペースで、パワーテイクオフアセンブリ３２を受容する変速機ハウジング６の領域３０において、変速機入力軸回転数を計測するために回転数が取得される。

２ 遊星歯車段型自動変速機
４ 第１領域
６ 変速機ハウジング
８ 変速機入力軸
１０ 変速機出力軸
１２ 遊星歯車段
１４ 遊星歯車段
１６ 遊星歯車段
１８ 遊星歯車段
２０ シフト要素
２２ シフト要素
２４ シフト要素
２６ シフト要素
２８ シフト要素
３０ 第２領域
３２ パワーテイクオフアセンブリ
３４ 駆動ギヤ
３６ 歯車
３８ 回転数センサ
４０ 制御ライン
４２ 制御ユニット
４４ 駆動機械
４６ 原動機軸
４８ ポンプインペラ
５０ 始動要素
５２ タービンランナ
５４ トーションダンパ
５６ ロックアップクラッチ
５８ 油圧接続部
６０ 結合ライン
６２ 結合ライン

Claims (6)

1. 変速機ハウジング（６）と、ハイドロダイナミック式始動要素（５０）と、パワーテイクオフアセンブリ（３２）と、を備える遊星歯車段型自動変速機（２）であって、
   前記変速機ハウジング（６）が、変速機入力軸（８）と、変速機出力軸（１０）と、異なる変速比を生じさせる複数の遊星歯車段（１２、１４、１６、１８）と、が配置されている第１領域（４）を備え、
   前記ハイドロダイナミック式始動要素（５０）が、タービンランナ（５２）を備え、かつ前記遊星歯車段型自動変速機（２）の駆動機械（４４）を前記変速機入力軸（８）と結合し、
   前記パワーテイクオフアセンブリ（３２）が、駆動ギヤ（３４）を備え、かつ前記変速機ハウジング（６）内の第２領域（３０）において、前記ハイドロダイナミック式始動要素（５０）と、前記遊星歯車段（１２、１４、１６、１８）を備える前記第１領域（４）との間に配置されており、
   前記タービンランナ（５２）が、前記パワーテイクオフアセンブリ（３２）の前記駆動ギヤ（３４）と結合されており、
   前記変速機入力軸（８）の回転数を捕捉する回転数センサ（３８）は、前記変速機ハウジング（６）の前記第２領域（３０）に配置されていることを特徴とする、
   遊星歯車段型自動変速機（２）。
2. 前記変速機ハウジング（６）の前記第１領域（４）に配置されたシフト要素（２０、２２）の、異なる変速比を切換えるための油圧接続部（５８）は、前記第１領域（４）の外側で、前記ハイドロダイナミック式始動要素（５０）と前記第１領域（４）との間に備えられていることを特徴とする、請求項１に記載の遊星歯車段型自動変速機（２）。
3. 前記油圧接続部（５８）が、前記変速機ハウジング（６）の前記第１領域（４）の外側で、前記ハイドロダイナミック式始動要素（５０）と前記変速機ハウジング（６）の前記第２領域（３０）との間に備えられていることを特徴とする、請求項２に記載の遊星歯車段型自動変速機（２）。
4. 前記シフト要素（２０、２２）が多板ブレーキであり、該多板ブレーキが、少なくとも１つの回転する変速機構成部分を、前記第１領域（４）において、前記変速機ハウジング（６）に対して制動し、及び前記少なくとも１つの変速機構成部分を、前記変速機ハウジング（６）と連結する又は前記変速機ハウジング（６）から分離させることを特徴とする、請求項２に記載の遊星歯車段型自動変速機（２）。
5. 前記ハイドロダイナミック式始動要素（５０）がトルクコンバータであることを特徴とする、請求項１に記載の遊星歯車段型自動変速機（２）。
6. 前記ハイドロダイナミック式始動要素（５０）の前記タービンランナ（５２）が、トーションダンパ（５４）を介して、前記パワーテイクオフアセンブリ（３２）の前記駆動ギヤ（３４）と結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の遊星歯車段型自動変速機（２）。