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DE3610579C2 - Automatisches Getriebe - Google Patents

Automatisches Getriebe

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Publication number
DE3610579C2
DE3610579C2 DE3610579A DE3610579A DE3610579C2 DE 3610579 C2 DE3610579 C2 DE 3610579C2 DE 3610579 A DE3610579 A DE 3610579A DE 3610579 A DE3610579 A DE 3610579A DE 3610579 C2 DE3610579 C2 DE 3610579C2
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DE
Germany
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clutch
planetary gear
gear
automatic transmission
gear unit
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE3610579A
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English (en)
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DE3610579A1 (de
Inventor
Masakatsu Miura
Hideyuki Aoki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
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Publication date
Priority claimed from JP60230809A external-priority patent/JPH0730818B2/ja
Priority claimed from JP60282583A external-priority patent/JPH0794855B2/ja
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Publication of DE3610579A1 publication Critical patent/DE3610579A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3610579C2 publication Critical patent/DE3610579C2/de
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Getriebe, insbesondere ein automatisches Getriebe für ein Kraftfahrzeug in Verbindung mit einem Drehmomentenwandler. Mehr insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen automatischen Getriebemechanismus, der durch Verwendung von drei Planetengetriebeeinheiten vier Vorwärtsgänge vorsieht.
Im allgemeinen ist das automatische Getriebe ein sogenannter Simpson-Typ mit zwei Einzelplanetengetriebeeinheiten üblicher Bauart und einem Träger der ersten Planetengetriebeeinheit, die integral mit einem Ringzahnrad der zweiten Planetengetriebeeinheit verbunden ist. Bei diesem Typ eines herkömmlichen Getriebes erzielt man den dritten Vorwärtsgang wie folgt. Dies bedeutet, dass die Antriebskraft wahlweise in das Ringzahnrad und/oder das Sonnenrad der ersten Planetenradeinheit eingegeben wird, dass das Sonnenrad und der Träger der zweiten Planetengetriebeeinheit durch die Bremse oder die Einwegkupplung gehalten wird, und dass die Antriebskraft vom Ringzahnrad der zweiten Planetengetriebeeinheit abgegeben wird, die integral mit dem Träger der ersten Planetengetriebeeinheit verbunden ist.
Der Getriebemechanismus umfasst eine erste (vorwärts) Kupplung zum Anschliessen eines Eingabeteils an das Ringzahnrad der ersten Planetengetriebeeinheit, und eine zweite (direkt) Kupplung für das Anschliessen des Eingabeteils an das Sonnenrad. Diese Kupplungen befinden sich parallel zueinander in Axialrichtung und sind durch getrennte hydraulische Betätigungseinrichtungen bzw. eine Rückholfeder gesteuert.
Ein herkömmliches automatisches Vierganggetriebe verwendet die vorgenannte Dreigangautomatik mit zwei Planetenradgetriebeeinheiten als Basis und einen zusätzlich daran angebrachten "Overdrive" (O/D)-Mechanismus oder einen "Underdrive" (U/D)-Mechanismus unter Verwendung einer Planetengetriebeeinheit, um eine Wechselgetriebestufe des vierten Vorwärtsganges zu erzielen. In den letzten Jahren nahm die Tendenz zu Vorderradantrieben immer mehr zu, und zwar im Zusammenhang mit hoher Leistung, so dass ein Erfordernis bestand, die automatischen Getriebe kleiner zu gestalten.
Ausserdem bestand ein Erfordernis für eine grössere Kapazität der Drehmomentenübertragung. Da jedoch der herkömmliche Getriebemechanismus Kupplungen umfasst, die in Axialrichtung parallel zueinander angeordnet sind und durch die zuvor genannten Mittel betätigt werden, ist das Getriebe in Axialrichtung zu lang, so dass ein Erfordernis besteht, viel kleinere Getriebe zur Verfügung zu stellen. Weiterhin können herkömmliche automatische Vierganggetriebe mit drei Planetengetriebe- oder Planetenradeinheiten, die einen O/D-Mechanismus enthalten, kaum den vorgenannten Erfordernissen genügen.
Die WO-0008501785 A1 beschreibt ein Automatikgetriebe für ein Fahrzeug, das mit einem getrennten Drehmoment und regenerativen Drehmoment Übertragungswegen verwendet wird. Das Getriebe umfasst zwei Planeteneinheiten als eine Basis, an denen zusätzlich ein Overdrive (O/D)-Mechanismus angebracht ist, der eine Planetengetriebeeinheit umfasst, um ein Schalten der Vorwärtsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Ein Planetenträger lagert drehbar einen Satz von langen Planetenzahnrädern, die mit einem Sonnenrad in Eingriff sind. Ein Ringzahnrad ist vorgesehen, das mit einer Kupplungs- und Bremstrommel verbunden ist oder einen Teil davon bildet. Ein erstes Kupplungselement umfasst einen gestuften Kragenbereich und einen ringförmigen Zylinder. Ein ringförmiger Kupplungszylinder, der innerhalb dieses ringförmigen Zylinders positioniert ist, ist in Eingriff mit den Kupplungsscheiben, wenn eine Druckkammer, die durch den Zylinder und einen Kolben definiert wird, unter Druck gesetzt wird. Ein zweites Kupplungselement, das mit der Welle verbunden ist, ist auf der Nabe für das Kupplungselement gelenkig angebracht. Das zweite Kupplungselement definiert einen ringförmigen Kolben, in dem ein ringförmiger Zylinder positioniert ist. Dieser Kolben ist in Eingriff mit einer Mehrfachscheiben-Kupplungsanordnung, wobei eine Übertragungsverbindung zwischen den Kupplungselementen hergestellt wird, wenn eine Druckkammer unter Druck gesetzt wird, die durch den ringförmigen Zylinder und den Kolben definiert wird.
Unter diesen Umständen wurde ein automatischer Getriebemechanismus vorgeschlagen, bei dem zwei Kupplungen zusätzlich an der herkömmlichen sogenannten Simpson-Planetengetriebeeinheit angebracht sind, um vier Gänge vorzusehen (JP-OS 59(1984)-183147). Der Mechanismus des automatischen Getriebes ist so aufgebaut, dass eine dritte Kupplung zwischen dem Sonnenrad der ersten Planetengetriebeeinheit und dem Sonnenrad der zweiten Planetengetriebeeinheit angeordnet ist, die integral miteinander zu einem herkömmlichen Simpson-Typ verbunden sind. Zugleich steht das Sonnenrad der ersten Getriebeeinheit mit dem Träger der zweiten Getriebeeinheit über eine vierte Kupplung in Verbindung. Die dritte Kupplung wird gelöst, um das erste Sonnenrad von der zweiten Getriebeeinheit zu trennen. Die vierte Kupplung ist eingerückt, um einen Eingang am Träger der zweiten Getriebeeinheit vorzusehen. Zugleich wird das Sonnenrad der zweiten Getriebeeinheit festgelegt, um einen "Overdrive" vom Ringzahnrad abzugeben und dadurch in Ergänzung zum dritten Gang einen vierten Gang vorzusehen.
Sogar bei dem zuvor erwähnten verbesserten automatischen Vierganggetriebe sind die Kupplungen in Axialrichtung parallel zueinander angeordnet und es sind getrennte Mittel für den Betrieb derselben vorgesehen, und zwar genauso wie beim Simpson-Typ. Ausserdem sind viele Kupplungen erforderlich, um beide Getriebeeinheiten zu trennen. Aufgrund der vorstehenden Ausführungen wird das bekannte Getriebe in Axialrichtung zu lang, so dass es unmöglich ist, den vorerwähnten Erfordernissen hinsichtlich eines kleineren Getriebes zu genügen. Da weiterhin das Ausgangsteil sich am vorderen Endabschnitt befindet, sind die Kupplungen physikalisch nicht am vorderen Endabschnitt des Getriebes zusammenzubringen, was, wenn möglich, eine wünschenswerte Stelle für eine leichte Anordnung wäre. Ausserdem muss das automatische Dreiganggetriebe ebenso für sich hergestellt werden, wie das automatische Vierganggetriebe.
Daher ist es schwierig, die Verwendung gemeinsamer Teile vorzusehen und eine Montage auf einer Montagestrasse möglich zu machen. Somit führt die Kleinfertigung von vielen Teilen häufig zu einer Erhöhung der Herstellungskosten. Ausserdem ist es nicht möglich, dem Erfordernis gerecht zu werden, ein Getriebe für verschiedene Arten von Fahrzeugen vorzusehen.
Ausserdem ist dem sogenannten Ravigneaux-Typ eines automatischen Getriebes Beachtung zu schenken, bei dem zwei Einheiten von Trägern integral ausgebildet sind, so dass das Getriebe kleiner gemacht werden kann.
Der automatische Getriebemechanismus (1) des Ravigneaux-Typs ist in Fig. 10 dargestellt. Es umfasst eine Einzelplanetengetriebeeinheit (2) und eine Doppelplanetengetriebeeinheit (3). Ein Eingangsteil (I) ist mit einem Sonnenrad (S2) der Doppeleinheit (3) über eine Kupplung (C1) verbunden, und ebenso über eine Kupplung (C2) und eine Einwegkupplung (F0) mit einem Sonnenrad (S1) der Einzeleinheit (2). Das Eingabeteil (I) ist weiterhin mit einem Träger (CR2) verbunden, welches Doppelritzel(P2, P'2) trägt. Das Eingabeteil (I) ist auch mit einem ersten Träger (CR1) verbunden, welches integriert mit dem zweiten Träger (CR2) verbunden ist, und zwar über eine Kupplung (C0). Ein Ausgangsteil (O) ist mit Ringzahnrädern (R1, R2) der beiden Einheiten (2, 3) verbunden, die miteinander verbunden sind und integral gedreht werden.
Dieses Ravigneaux-Getriebe, dessen Betriebsablauf in der Tabelle von Fig. 11 dargestellt ist, bietet Gänge eins bis vier und einen Rückwärtsgang entsprechend der Betätigung der jeweiligen Kupplungen (C1, C2, C0), der jeweiligen Bremsen (B1, B2, B3) und der jeweiligen Einwegkupplungen (F1, F2, F0). In der Figur bezeichnet ○ das Einrücken der Kupplungen und das Betätigen der Bremsen und der Einwegkupplungen, das Zeichen ∆. Die Betätigung nur während des Leerlaufs und das Zeichen ⊙ die Betätigung nur dann, wenn geschaltet ist und danach eine synchrone Drehung bewirkt wird.
Bei dem Ravigneaux-Getriebe ist die auf das Sonnenrad mit einem kleinen Durchmesser wirkende Tangentialkraft hoch, da das Motordrehmoment in das Sonnenrad (S2 (S1)) eingeleitet wird. Dies erscheint insbesondere dann auf bezeichnete Weise im ersten Gang, in dem das übertragende Drehmoment gross ist. Dabei ergeben sich Probleme hinsichtlich einer unzureichender Lebensdauer der Zahnradfläche des Sonnenrades (S2) und ebenso hinsichtlich der Lebensdauer der Bremse (B3) und der Einwegkupplung (F2), die häufig die Reaktionskraft der Träger (CR1, CR2) aufnehmen. Wegen der vorstehenden Begebenheiten ist das zulässige Eingabedrehmoment auf einen geringen Drehmoment begrenzt. Dies verhindert ein Eingehen auf die jüngste Tendenz hinsichtlich einer höheren Leistung. Jeder Versuch, das zulässige Eingangsdrehmoment grösser zu machen, resultiert in einer zunehmenden Dicke der Breite des Sonnenrades. Weiterhin sind Toleranzen der Haltemittel, wie die Bremsen etc., notwendigerweise grösser zu machen, woraus sich wiederum eine Vergrösserung des Getriebes und dessen Anbringung in einem Kraftfahrzeug ergibt.
US-37 47 730 A beschreibt ein Automatikgetriebe, das zwei Planetengetriebeeinheiten umfasst. Die Sonnenräder der ersten und zweiten Getriebeeinheiten können entweder von einer gemeinsamen Welle aus oder durch unterschiedliche Wellen angetrieben werden. Die erste Getriebeeinheit umfasst eine erste Planetenräderanordnung, die verhältnismäßig enge und weite kämmende Planeten Räder umfasst, ein Sonnenrad, das die Leistung einbringt, das in Eingriff mit einem engen Planetenrad ist, und ein zusätzliches Sonnenrad, das in Eingriff mit dem weiten Planetenrad ist. Ein Reaktionsringzahnrad, das auch in Eingriff mit dem weiten Planetenrad ist, kann gegen die Rotation eingebracht werden, um einen Rückwärtsantrieb vorzusehen. Eine zweite Zahnradringanordnung umfasst ein Planetenrad, das mit einem zweiten Sonnenrad in Eingriff ist, das Leistung einbringt, und ein Reaktionsringzahnrad. Der Kupplungsmechanismus umfasst eine Trommel und ein Verlängerung der Trommel. Eine erste Kammer und eine zweite Kammer sind dazu vorgesehen, um ein Fluid unter Druck aufzunehmen. Dieses Fluid unter Druck betätigt die Kupplung zum Eingriff. Die erste Kupplung (innere Kupplung) kann durch einen Kolben in Eingriff kommen, so dass das Ringrad mit der Verlängerung der Trommel verbunden wird. Der Kolben bildet mit dem anderen Kolben eine Kammer, die dazu geeignet ist, den Fluiddruck aufzunehmen, um die Kupplung anzubringen und freizugeben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein automatisches Dreiganggetriebe zu schaffen, welches klein gebaut werden kann, und zwar bei Aufrechterhaltung eines vorbestimmten, zulässigen Eingangsdrehmoments durch Eingeben des Drehmoments von einem Eingangsteil auf ein Ringzahnrad einer Planetengetriebeeinheit, wobei die meisten Teile gemeinsam verwendet werden können und es mit geringen Änderungen möglich ist, eine Umwandlung in ein automatisches Vierganggetriebe vorzunehmen.
Die vorliegende Erfindung ist so konstituiert, dass Sonnenräder einer Einzelplanetengetriebeeinheit und einer Doppelplanetengetriebeeinheit miteinander verbunden sind, dass ein Träger an einem Ausgangsteil angeschlossen ist, dass ein Eingangsteil über eine erste Kupplung mit dem Ringzahnrad der Einzelplanetengetriebeeinheit über eine zweite Kupplung mit dem Sonnenrad verbunden ist. Die Sonnenräder und ein Ringzahnrad der Doppelplanetengetriebeeinheit sind durch Haltemittel anhaltbar. Wenn vorwärts gefahren wird, wird das Drehmoment vom Eingangsteil in das Ringzahnrad der Einzelplanetengetriebeeinheit eingegeben, und zwar auf der Basis des Einrückens der ersten Kupplung.
Entsprechend der Erfindung kann, obwohl sie ein System zum Kleinmachen des Getriebes durch integrales Verbinden der Träger miteinander umfasst, das zulässige Eingabedrehmoment gross gemacht werden, wobei die Tangentialkraft auf die Zahnradfläche klein gehalten wird. Die Dicke des Zahnrades kann klein und die Toleranz der Haltemittel kann gross gehalten werden, da das Drehmoment vom Eingangsteil normalerweise in das Ringzahnrad eingegeben wird, mit der Ausnahme des Rückwärtsfahrens. Dadurch ist es möglich, der jüngsten Tendenz hinsichtlich der Erhöhung der Leistung gerecht zu werden. Da die Träger integral miteinander verbunden sind und die Sonnenräder ebenso integral miteinander verbunden sind, kann das erfindungsgemässe Getriebe kompakt ausgebildet werden, was insbesondere wegen des begrenzten Raumes den Einbau bei Vorderradantrieben erlaubt. Ausserdem werden die Probleme hinsichtlich einer Belastung der Fahrzeuge überwunden. Weiterhin kann das Getriebe von einem solchen mit drei Gängen in ein solches mit vier Gängen umgewandelt werden, indem lediglich eine dritte Kupplung (C0) (und die dritte Einwegkupplung (F0)) hinzugefügt wird. Die Herstellungsausrüstung und die Teile können gemeinsam verwendet werden. Somit verursacht das Getriebe keine Kleinmengenproduktion und ist im übrigen an verschiedene Arten von Fahrzeugen anpassbar, ohne die Kosten zu erhöhen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Beispiels eines automatischen Dreiganggetriebes gemäss der Erfindung,
Fig. 2 eine Darstellung des Betätigungszustandes der jeweiligen Elemente,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Beispiels eines automatischen Vierganggetriebes, welches durch geringfügige Abänderung des automatischen Dreiganggetriebes gemäss Fig. 1 erzielbar ist,
Fig. 4 eine Darstellung des Betätigungszustandes der jeweiligen Elemente,
Fig. 5 eine Schnittansicht mit der Darstellung einer Ausführungsform eines automatischen Getriebes gemäss der Erfindung,
Fig. 6 eine vergrösserte Schnittansicht eines Kupplungsabschnittes des in Fig. 5 dargestellten automatischen Getriebes,
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines in Fig. 5 dargestellten automatischen Getriebes,
Fig. 8 eine Darstellung des Betätigungszustandes der jeweiligen Elemente der Fig. 7,
Fig. 9 eine Darstellung einer Ausführungsform des automatischen Vierganggetriebes, welches durch geringfügiges Ändern des automatischen Getriebes gemäss Fig. 5 erhalten wird,
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Ravigneaux-Getriebes und
Fig. 11 eine Darstellung des Betätigungszustandes der jeweiligen Elemente des automatischen Getriebes gemäss Fig. 10.
Ein Dreiganggetriebemechanismus (10), wie er in Fig. 1 dargestellt ist, umfasst eine Einzelplanetengetriebeeinheit (12) und eine Doppelplanetengetriebeeinheit (13). Träger (CR (CR1, CR2)) beider Planetengetriebeeinheiten (12, 13) sind integral miteinander verbunden.
Sonnenräder (S (S1, S2) beider Planetengetriebeeinheiten (12, 13) sind miteinander verbunden. Der Träger (CR) ist mit einem Ausgangsteil (O) verbunden. Ein Eingangsteil (I), das über einen Drehmomentenwandler (16) oder eine Kupplung (17) mit einer Motorausgangswelle (15) verbunden ist, ist mit einem Ringzahnrad (R1) der Einzelplanetengetriebeeinheit (12) verbunden, und zwar über eine erste Kupplung (C1), wobei über eine zweite Kupplung (C2) eine Verbindung mit den Sonnenrädern (S) vorhanden ist. Die Sonnenräder (S) und die Ringzahnräder (R2) der Doppelplanetengetriebeeinheit (13) können durch Haltemittel, wie Bremsen (B1, B2, B3), Einwegkupplungen (F1, F2) etc., angehalten werden. Entsprechend dem Einrücken der ersten Kupplung (C1) wird beim Vorwärtsfahren das Drehmoment in das Ringzahnrad (R1) der Einzelplanetengetriebeeinheit (12) eingegeben, und zwar vom Eingabeteil (I) her. Die Haltemittel des Sonnenrades (S) umfassen vorzugsweise die erste Bremse (B1) für das direkte Bremsen der Drehung des Sonnenrades (S) und die zweite Bremse (B2) für das Beschränken der Drehung in eine Richtung durch die erste Einwegkupplung (F1). Die Haltemittel des Ringzahnrades (R2) der Doppelplanetengetriebeeinheit (13) umfassen vorzugsweise eine dritte Bremse (B3) für das direkte Bremsen des Ringzahnrades und eine zweite Einwegkupplung (F2) für das Beschränken der Drehung des Ringzahnrades in eine Richtung. Die erste Kupplung (C1) und die zweite Kupplung (C2) sind vorzugsweise am vorderen Endabschnitt des automatischen Getriebemechanismus (10) zusammengefasst.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 3 kann ein automatischer Vierganggetriebemechanismus (20) erzielt werden, wenn das Eingabeteil (I) mit dem Ringzahnrad (R2) und der Doppelplanetengetriebeeinheit (13) über die dritte Kupplung (C0) verbunden wird, und zwar als Ergänzung des automatischen Dreiganggetriebes (10). In diesem Fall befindet sich vorzugsweise zwischen dem Eingabeteil (I) und dem Sonnenrad (S) eine dritte Einwegkupplung (F0) zum Beschränken der Drehung des Sonnenrades (S), damit eine übermässige Drehung des Eingabeteils (I) vermieden wird.
Bei der oben genannten Konstitution wird der automatische Dreiganggetriebemechanismus (10) entsprechend der Darstellung in Fig. 2 betätigt. Dies bedeutet, dass im ersten Gang des D-Bereiches die zweite (vorwärts) Kupplung (C1) eingerückt ist. Dann wird die Drehung des Eingabeteils (Welle) (I) auf das Ringzahnrad (R1) der Einzeleinheit (12) übertragen, was über die Kupplung (C1) erfolgt. Da das Ringzahnrad (R2) der Doppeleinheit (13) durch die zweite Einwegkupplung (F2) im vorherigen Zustand an einer Drehung gehindert wird, wird der gemeinsame Träger (CR) mit erheblich reduzierter Geschwindigkeit in Normalrichtung gedreht, während sich das Sonnenrad (S) in Umkehrrichtung dreht. Die Drehung wird von dem Ausgangsteil (Zahnrad) (O) abgenommen. Im Zustand des zweiten Ganges wird die zweite Bremse (B2) in Ergänzung zum Einrücken der ersten Kupplung (C1) betätigt. Dann wird aufgrund der Betätigung der ersten Einwegkupplung (F1) entsprechend der Bremse (B2) die Drehung des Sonnenrades (S) angehalten. Dementsprechend verursacht die Drehung des Ringes (R1) vom Eingangsteil (I) ein Drehen des Trägers (CR) in Normalrichtung mit reduzierter Geschwindigkeit, während das Ringzahnrad (R2) der Doppeleinheit (13) in Normalrichtung leerdreht. Die Drehung wird als zweiter Gang am Ausgabeteil (O) abgenommen. Im Zustand des dritten Ganges wird die zweite (direkt) Kupplung (C2) in Ergänzung zum Einrücken der ersten (vorwärts) Kupplung (C1) eingerückt. Dann wird die Drehung des Eingabeteils (I) auf das Sonnenrad (S) ebenso übertragen wie auf das Ringzahnrad (R1) und die Planetengetriebeeinheiten (12, 13) werden integral gedreht. Entsprechend wird der Träger (CR) integral gedreht und es wird die gleiche Drehzahl vom Abgabeteil (O) abgenommen, wie die des Eingabeteils (I). Wenn zu diesem Zeitpunkt die zweite Bremse (B2) gelöst wird, bevor die Direktkupplung (C2) eingerückt wird, kehrt sie in den ersten Zustand zurück. Um das Vorstehende zu vermeiden, wird die zweite Bremse (B2) gelöst, nachdem die Kupplung (C2) eingerückt wurde oder wird auf andere Weise im Eingriffszustand gehalten. Im Rückwärts (R)-Bereich werden die zweite Kupplung (C2) und die dritte (erste rückwärts) Bremse (B3) betätigt. Dann wird die Drehung des Eingabeteils (I) durch die Kupplung (C2) auf das Sonnenrad (S) übertragen.
Da das Ringzahnrad (R2) der Doppeleinheit (13) in dem vorhergehenden Zustand fixiert ist, wird der Träger (CR) in Umkehrrichtung gedreht, während das Ringzahnrad (R1) der Einzeleinheit (12) sich in Umkehrrichtung dreht, wobei die Umkehrrichtung des Trägers vom Ausgangsteil (O) abgenommen wird. Im ersten Bereich wird die dritte Bremse (B3) in Ergänzung zum Zustand des ersten Gangs des D-Bereiches betätigt. Wenn dementsprechend die Motorbremse betätigt wird (d. h. wenn Eingang und Ausgang in Umkehrrichtung gedreht werden), wird der Zustand des ersten Gangs aufrecht erhalten, da das Ringzahnrad (R2) durch die Bremse (B3) im 1-Bereich fixiert, obwohl ein Leerlaufdrehzustand im D-Bereich erzeugt wird, da die Übertragung durch die Einwegkupplung (F2) unterbrochen ist. Der erste Gang des 2-Bereiches ist äquivalent dem ersten Gang des D-Bereiches. Im zweiten Gang wird die erste Bremse (zweite Leerlaufbremse) (B1) in Ergänzung zum Zustand des zweiten Gangs des D-Bereiches betätigt. Wenn dann die Motorbremse betätigt wird, obwohl ein Leerlaufdrehzustand durch die Einwegkupplung (F1) im D-Bereich erzeugt wird, wird der Zustand des zweiten Gangs aufrecht erhalten, da das Sonnenrad (F) durch die Bremse (B1) im 2-Bereich fixiert ist.
Nachfolgend wird nun der Betrieb des automatischen Vierganggetriebes (20) beschrieben, in dem das zuvor genannte automatische Dreiganggetriebe gemäss Fig. 4 nur geringfügig abgeändert wird. Da der Betriebsablauf im R-Bereich und im 2-Bereich und im ersten Gang und im zweiten Gang des 1-Bereiches und des D-Bereiches derselbe ist wie beim beschriebenen automatischen Dreiganggetriebe (10), wird die diesbezügliche Beschreibung hier weggelassen.
Im Zustand des dritten Gangs im D-Bereich wird die dritte Kupplung (C0) in Ergänzung zum Einrücken der ersten Kupplung (C1) eingerückt. Dann wird die Drehung des Eingangsteils (I) auf das Ringzahnrad (R1) der Einzeleinheit (12) über die Kupplung (C1) übertragen, und gleichzeitig durch die Kupplung (C0) auf das Ringzahnrad (R2) der Doppeleinheit (13). Entsprechend werden die jeweiligen Elemente der beiden Planetengetriebeeinheiten (12, 13) integral gedreht und es wird dieselbe Drehzahl vom Träger (CR) auf das Ausgangsteil (O) übertragen, wie die des Eingangsteils (I). Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Bremse (B2) im Haltezustand gehalten, bis die Kupplung (C0) gekuppelt wird, um zu verhindern, dass ein zeitweiliges Zurückkehren vom Zustand des zweiten Gangs in den Zustand des ersten Gangs erfolgt. In dem Zustand, in dem das Kuppeln der Kupplung (C0) vollständig durchgeführt wird und die Planeteneinheiten (12, 13) integral gedreht werden, wird die dritte Einwegkupplung (F0) synchron gedreht. Im Zustand des vierten Gangs wird die erste Kupplung (C1) gelöst und die erste Bremse (B1) betätigt. Dann wird die Drehung des Eingangsteils (I) über die Kupplung (C0) auf das Ringzahnrad (R2) der Doppeleinheit (13) übertragen. Da das Sonnenrad (S) im vorhergehenden Zustand angehalten wird, wird der Träger (CR) mit hoher Geschwindigkeit gedreht, während sich das Ringzahnrad (R1) der Einzeleinheit mit erhöhter Geschwindigkeit im Leerlauf dreht. Die Hochgeschwindigkeitsdrehung wird am Ausgangsteil (O) als "Overdrive" abgenommen. Wenn ein Schalten vom dritten zum vierten Gang erfolgt, und zwar auf der Basis der Konstitution, dass die erste Kupplung (C1) gelöst wird, bevor die erste Bremse (B1) betätigt wird, wird verhindert, dass die Geschwindigkeit des Sonnenrades (S) durch die dritte Einwegkupplung (F0) beschleunigt wird, und es ist ausreichend Zeit vorhanden, um den Betrieb der ersten Bremse (B1) zu halten, damit der zeitliche Betriebsablauf Leichter gemacht wird und ein weiches Schalten erzielt wird, und zwar ohne das Auftreten einer Stossbelastung aufgrund einer Greifänderung. Zu diesem Zeitpunkt kann die zweite Bremse (B2) betätigt und die erste Einwegkupplung (F1) gekuppelt werden. Zur gleichen Zeit, wenn das Herunterschalten vom vierten in den dritten Gang erfolgt, wird das Sonnenrad (S) an einer Drehung in Normalrichtung mit einer höheren Geschwindigkeit als das Eingangsteil (I) gehindert, und zwar aufgrund eines Lösens der ersten Bremse (B1), und zwar wegen der Anwesenheit der dritten Einwegkupplung (F0), so dass ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um die erste Kupplung (C1) zu kuppeln. Dies führt zu einem günstigen Betriebszeitablauf des Schaltens, so dass das Auftreten von Stössen durch Greifänderungen verhindert und ein weiches Schalten erzielt werden kann. Der 3-Bereich ist derselbe wie der erste Gang, der zweite Gang und der dritte Gang im D-Bereich.
Eine mehr spezifischere Ausführungsform der Erfindung wird anhand von Fig. 5 und 6 beschrieben.
Ein automatisches Getriebe (30) umfasst einen Abschnitt (C1) eines automatischen Dreiganggetriebes, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Das automatisches Getriebe (30) umfasst einen Drehmomentenwandler (31), das automatische Dreiganggetriebe (10), einen angehängten Getriebeteil (33) und ein Differential (35). Diese Teile befinden sich in einem Hinterachsgehäuse (36), einem Hinterachsmantel (37) und einem Hinterachsdeckel (39) (Hinterachse mit Kardanwelle) die aneinander angebracht und integral miteinander ausgebildet sind. Der Wandlerabschnitt (31) umfasst einen Drehmomentenwandler (16) und eine Kupplung (17) (siehe Fig. 1) und kann eine Übertragung vornehmen von einer mit der Kurbelwelle des Motors verbundenen Welle (15) auf eine Eingangswelle (45) die sich innerhalb des Getriebeabschnittes (10) befindet, und zwar über den Ölfluss innerhalb des Drehmomentenwandlers (16) oder durch Kuppeln der Kupplung (17). Im oberen Bereich des Hinterachsmantels (37) befindet sich ein Ventilkörper (46). In einem Zwischenabschnitt zwischen dem Getriebeabschnitt (10) und dem Drehmomentenwandlerabschnitt (31) befindet sich eine Ölpumpe (47).
Der Dreiganggetriebeabschnitt (10) ist mit einem Bremsabschnitt (49), einem Ausgangsabschnitt (50), einem Planetengetriebeeinheitabschnitt (51) und einem Kupplungsabschnitt (52) versehen, die in dieser Reihenfolge in Axialrichtung von einem Motorausgangsabschnitt zur Aussenseite angeordnet sind. Eine Hohlwelle (53) wird drehbar von einer Eingangswelle (45) abgestützt. Der Planetengetriebeeinheitabschnitt (51) umfasst eine Einzelplanetengetriebeeinheit (12) und eine Doppelplanetengetriebeeinheit (13). Die Einzelplanetengetriebeeinheit (12) umfasst ein Sonnenrad (S1), welches auf der hohlen Welle (53) ausgebildet ist, ein Ringzahnrad (R1) und einen Träger (CR1), der ein Ritzel (P1) abstützt, das mit diesen Zahnrädern kämmt. Die Doppelplanetengetriebeeinheit (13) umfasst ein Sonnenrad (S2), welches an der hohlen Welle (53) ausgebildet ist, ein Ringzahnrad (R2), einen Träger (CR2), der ein erstes Ritzel (P2) trägt, das mit dem Sonnenrad (S2) kämmt, und ein Ritzel (P'2), das mit dem Ringzahnrad (R2) derart kämmt, dass sie miteinander in Eingriff stehen. Die Sonnenräder (S1, S2) (nachstehend einfach als (S) bezeichnet) beider Einheiten (12, 13) sind als solche Zahnräder ausgebildet, die dieselbe Zähnezahl aufweisen, die an der hohlen Welle (53) ausgebildet sind. Die Träger (CR1, CR2) (hiernach einfach mit CR bezeichnet), sind integral aus drei Flächengebilden einer Seitentafel ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform werden getrennte Zahnritzel (P1, P2) verwendet. Alternativ kann ein integrales langes Zahnritzel (P) verwendet werden, wie dies in Fig. 1 und 6 dargestellt ist. Weiterhin können beide Sonnenräder (S1, S2) gemeinsam verwendet werden. Der Bremsenabschnitt (49) ist mit einer ersten Einwegkupplung (F1), einer zweiten Bremse (B2) und einer ersten Bremse (B1) versehen, die in dieser Reihenfolge von der Seite des Innendurchmessers in Richtung zu der Seite grossen Durchmessers angeordnet sind. An einer Stelle neben den jeweiligen Bremsen befinden sich hydraulische Betätigungseinrichtungen (55, 56), die sich auf dem Gehäuse der Ölpumpe (47) befinden und in Radialrichtung parallel zueinander angeordnet sind. Die erste Bremse (B1) befindet sich zwischen einem Flanschabschnitt (53a), der am vorderen Ende der hohlen Welle (53) angebracht ist, und einem Pumpengehäuse (37a), das integral mit dem Hinterachsenmantel (37) ausgebildet ist. Die zweite Bremse (B2) befindet sich zwischen der ersten Einwegkupplung (F1) und dem Pumpengehäuse (37a). Die erste Einwegkupplung (F1) befindet sich zwischen der hohlen Welle (53) und der zweiten Bremse (B2).
Andererseits umfasst der Ausgangsabschnitt (50) ein Gegenantriebsrad (59) (Vorgelegerad), welches von einer Trennwand (37b) abgestützt wird, die über ein Lager (57) im Achsgehäuse (37) untergebracht ist. Das Zahnrad (59) ist über einen Keil mit dem Träger (CR) verbunden. Der äussere Laufring des Lagers (57) ist drehfest an der Trennwand (37b) angebracht und verläuft nach aussen. Zwischen dem verlängerten Abschnitt und einem Anschlussabschnitt, der integral mit dem Ringzahnrad (R2) verbunden ist, befindet sich eine zweite Einwegkupplung (F2). Zwischen dem Aussenumfang des Ringzahnrades (R2) und dem Achsgehäuse (37) befindet sich eine dritte Bremse (B3). Eine hydraulische Betätigungseinrichtung (60) befindet sich an einer Seite der Trennwand (37b). Ein Kolben der Betätigungseinrichtung (60) verläuft in Axialrichtung in eine Kammzahnform, um die dritte Bremse (B3) zu steuern. Eine Rückholfeder befindet sich am Kammzahnabschnitt.
Der Kupplungsabschnitt (52) umfasst eine erste (vorwärts) Kupplung (C1) und eine zweite (direkt) Kupplung (C2). Diese befinden sich am vorderen Ende des automatischen Getriebemechanismusabschnittes (10) und ruhen im Bereich des Achsdeckels (39). Wie in Fig. 6 mehr im einzelnen dargestellt ist, ist die Eingangswelle (45) an ihrem vorderen Ende integral mit dem Flanschabschnitt (54) verbunden, was über einen Verbindungsansatz (45b) erfolgt. Der Flanschabschnitt (54) steht mit einem beweglichen Teil (62) in Eingriff. Das bewegliche Teil (62) steht mit einem Kolbenteil (63) in Eingriff. Der Flanschabschnitt (54) umfasst einen abgestuften Kragenabschnitt (54b). Die innere Umfangsfläche der Seite des Innendurchmessers des abgestuften Kragenabschnittes (54b) bildet einen Zylinder (54a) einer hydraulischen Betätigungseinrichtung (66) für das Betätigen der ersten Kupplung (C1), während an der Seite des Aussendurchmessers ein Keil (54d) ausgebildet ist, um die Kupplung (C1) einzurücken. Das bewegliche Teil (62) umfasst ebenso einen abgestuften Kragenabschnitt (62c) und einen aufgerichteten Abschnitt (62e) am vorderen Ende desselben. Die innere Umfangsfläche des Abschnittes mit dem Innendurchmesser bildet einen Zylinder (62b) einer hydraulischen Betätigungseinrichtung für das Betätigen der zweiten Kupplung (C2). Die Seite des Aussendurchmessers ist an ihrer Umfangsfläche mit einem Keil (62d) ausgebildet, um die Kupplung (C2) einzurücken. Zusammen mit dem aufgerichteten Abschnitt (62e) bildet dies einen Kolben (62a) der hydraulischen Betätigungseinrichtung (66). Eine Ölkammer (65) wird durch und zwischen dem Abschnitt des Innendurchmessers des beweglichen Teils (62) und dem Flanschabschnitt (54) gebildet. Der aufgerichtete Abschnitt (62e) ist mit dem Keil (54d) des Flanschabschnittes (54) derart verbunden, dass nur eine Relativdrehung verhindert wird. Der Abschnitt befindet sich gegenüber der ersten Kupplung mit einem dazwischen befindlichen kleinen Raum (d1). Andererseits wird die Ölkammer (67) durch und zwischen dem Kolbenabschnitt (63) und dem beweglichen Teil (62) gebildet. Die Umkehrfläche des Kolbenabschnittes (63) befindet sich gegenüber der zweiten Kupplung (C2) mit einem grösseren Abstand (d2) als der Abstand (d1, d1 < d2) im vorderen Endbereich des Kolbenabschnittes (63) befindet sich am Rückschlagventil (68). Die hydraulische Betätigungseinrichtung (69) ist so konstituiert, dass, wenn das in der Ölkammer (67) gehaltene Drucköl abgelassen wird, es nicht leicht durch die Zentrifugalkraft hinausgelangt. Da jedoch das Rückschlagventil (68) vorgesehen ist, gibt dieses Öl bei einem bestimmten Druck ab. Als Resultat wird das in der Ölkammer (67) befindliche Drucköl prompt abgegeben. Gleicherweise ist die hydraulische Betätigungseinrichtung (66) für das Betätigen der ersten Kupplung (C1) mit einem Rückschlagventil versehen (nicht dargestellt).
Zwischen dem Kolbenteil (63) und einem am flanschverbindenden Ansatz (45b) befestigten Ring ist eine Feder (70) angeordnet, die in ihrem zusammengezogenen Zustand vorgespannt ist. Die Feder (70) bildet eine Rückholfeder, die gemeinsam für die Kolbenteile (62, 63) der beiden hydraulischen Betätigungseinrichtungen (66, 69) verwendet wird. Die erste Kupplung (C1) befindet sich zwischen dem Innenumfang der Seite des Aussendurchmessers des Flanschabschnittes (54) und dem Aussenumfang des Ringzahnrades (R1) der Einzeleinheit (12). Die zweite Kupplung (C2) befindet sich zwischen dem Innenumfang des beweglichen Teils (62) und dem mit dem vorderen Ende der hohlen Welle (53) verbundenen Flanschabschnitt (53b). Die Rückholfeder (70) befindet sich in einem Raum zwischen dem Kolbenteil (63) und dem Flanschabschnitt (53b) an der Seite des Innendurchmessers der zweiten Kupplung (C2).
Der Achsdeckel (39) ist mit einem abstützenden Ringkragenabschnitt (39) versehen. Der Kragenabschnitt (39a) kann die Eingangswelle (45) abstützen und ist mit einem Ölweg ausgebildet, so dass das Öl von den Ölkammern (65, 67) zu den hydraulischen Betätigungseinrichtungen (66, 69) gebracht wird, und zwar durch ein Loch, welches im Ansatzabschnitt (45b) ausgebildet ist.
Andererseits umfasst der angehängte Getriebeteil (33) eine Gegenwelle (71), die drehbar vom Achsgehäuse (37) abgestützt wird. Die Welle (71) ist an ihrem vorderen Endabschnitt mit einer Untergetriebeeinheit versehen, die eine einzelen Planetengetriebeeinheit (72) für einen "Underdrive" (U/D) umfasst. Ein Differentialantriebsritzel (73) ist mit der Welle (71) verbunden und wird durch diese abgestützt. Ein gegenangetriebenes Zahnrad (75) (Vorgelegerad) kämmt mit dem Gegenantriebsrad (59) und ist drehbar auf einem hohlen Ansatzteil (73a) des Ritzels (73) über ein Lager abgestützt. Die Planetengetriebeeinheit (72) umfasst ein Sonnenrad (S3), einen ein Ritzel (P3) abstützenden Träger (CR3), der mit dem Differentialantriebsritzel (73) verbunden ist und ein Ringzahnrad (R3), das integral mit dem Vorgelegerad (75) verbunden ist. Ein Ansatzteil (76) welches mit dem Sonnenrad (S3) ausgebildet ist, wird drehbar von der Welle (71) abgestützt. Das Ansatzteil (76) ist mit einem Flanschabschnitt (76a) verbunden. Zwischen dem vorderen Ende des Ansatzteils (76) und dem Verbindungsteil (37c), welches mit dem Hinterachsengehäuse (37) verbunden ist, stellt eine vierte (U/D) Einwegkupplung (F3) dar. Der Flanschabschnitt (76a) ist an seinem Aussenumfang mit einer vierten (U/D) Bremse (B4) versehen, die eine Bandbremse umfasst. Zwischen dem Innenumfang des Flanschabschnittes (76a) und dem Träger (CR3) des Sonnenrades (72) befindet sich eine vierte (U/D, direkt) Kupplung (C3). Die Kupplung (C3) wird von einer hydraulischen Betätigungseinrichtung (77) gesteuert, die innerhalb des Flanschabschnittes (76a) ausgebildet ist. Eine Kragenseitentafel (79), die den Träger (CR3) bildet, ist an ihrer Innenseite mit einer Feder (80) versehen, um die Betätigungseinrichtung (77) zurückzuholen.
Der Differentialabschnitt (35) umfasst rechte und linke Vorderachsen (81l, 81r), die drehbar durch das Achsengehäuse (37), eine Differentialzahnradeinheit (82) und ein Ringzahnradbefestigungsgehäuse (83) abgestützt sind. Am Befestigungsgehäuse (83) ist ein Ringzahnrad (85) angebracht, das mit dem Differentialantriebszahnritzel (73) kämmt. Zugleich stützt das Befestigungsgehäuse (83) ein Zahnritzel (86) der Differentialgetriebeeinheit (82), um einen Differentialträger zu bilden. Das rechte und linke Seitenzahnrad (87l, 87r) der Differentialgetriebeeinheit (82) kämmt mit dem Differentialzahnritzel (86) und ist mit der rechten und linken Vorderachse (81l, 81r) verbunden.
Zunächst wird der Betriebsablauf des zuvor erwähnten Getriebes (10) anhand der schematischen Darstellung in Fig. 7 und der in Fig. 8 dargestellten Betriebstafel beschrieben.
Das Motordrehmoment wird auf die Eingangswelle (45) des automatischen Dreiganggetriebemechanismus (10) über den Drehmomentenwandlerabschnitt (31) übertragen. Am Getriebemechanismus (10) erhält man die drei Vorwärtsgänge und den einen Rückwärtsgang durch Betätigung der jeweiligen Kupplungen (C1, C2), der jeweiligen Bremsen (B1, B2, B3) und der jeweiligen Einwegkupplungen (F1, F2) gemäss der Betriebstafel in Fig. 5.
Die durch das Einlegen des Ganges verursachte Drehung wird vom Gegenantriebszahnrad (59) auf das gegenangetriebene Zahnrad (75) des angehängten Getriebeteils (33) übertragen. Am angehängten Getriebeteil (33) erfolgt entsprechend der Betätigung der Kupplung (C3), der Bremse (B4) und der Einwegkupplung (F3) ein Verschieben durch zwei zu direkt und U/D. Das Gangeinlegen dieses automatischen Getriebemechanismus (10) und des angehängten Getriebeteils (33) sind kombiniert, so dass insgesamt vier Vorwärtsgänge erzielbar sind (sechs Gänge sind durch eine maximale Kombination erzielbar). Wenn im automatischen Getriebemechanismus der erste oder der zweite Gang eingelegt ist und sich der angehängte Getriebeteil (33) im U/D-Zustand befindet, sind insgesamt ein Gang und zwei Gänge erzielbar. Wenn dann im automatischen Getriebemechanismus (C1) der zweite Gang eingelegt ist, wird der angehängte Getriebeteil (33) nach direkt verschoben, um insgesamt drei Gänge zu erzielen. Im vorgenannten Zustand wird der automatische Getriebemechanismus (10) in Richtung auf den dritten Gang verschoben, um insgesamt vier Gänge zu erzielen. Die Drehung im vierten Vorwärtsgang wird vom Differentialantriebsritzel (73) zum Ringzahnrad (85) des Differentialabschnittes (35) übertragen und weiter über die Differentialgetriebeeinheit (82) für den Antrieb der Vorderräder auf die rechte und linke Vorderachse (81l, 81r).
Bei der zuvor erwähnten Ausführungsform ist die Planetengetriebeeinheit (72) für das Direktschalten und U/D am angehängten Getriebeabschnitt (33) vorgesehen. Alternativ kann anstatt des Vorsehens der Planetengetriebeeinheit am angehängten Getriebeabschnitt (33) ein Reduktionsgetriebe mit Zahnrädern (75, 73) so vorgesehen sein, dass es als automatisches Dreiganggetriebe auf der Basis des automatischen Dreiganggetriebemechanismusabschnittes (10) funktioniert. Andererseits kann das angehängte Getriebe (33) eliminiert werden und die Energie direkt auf das Ringzahnrad (85) des Differentialabschnittes (35) übertragen werden, und zwar als Gegenantriebsrad (59).
Als nächstes wird nun ein automatisches Getriebe (90) beschrieben, welches einen automatischen Vierganggetriebemechanismus umfasst, der dadurch gebildet wird, dass das vorgenannte, automatische Dreiganggetriebe gemäss Fig. 9 leicht abgeändert wird. Da dieses automatische Getriebe im wesentlichen der zuvor beschriebenen Ausführungsform entspricht, jedoch mit der Ausnahme eines Kupplungsabschnittes des automatischen Getriebemechanismusabschnittes, werden nicht nur gleiche Bezugszeichen verwendet, sondern hinsichtlich der identischen Teile die Beschreibung hier weggelassen.
Das automatische Getriebe (90) umfasst einen automatischen Vierganggetriebemechanismusabschnitt (20). Der Getriebemechanismusabschnitt (20) umfasst einen Kupplungsabschnitt (52') an seinem vorderen Endabschnitt, d. h. an dem Abschnitt, welcher mit dem Achsdeckel (39') abgedeckt ist. Der Kupplungsabschnitt (52') ist mit einer dritten Kupplung (C0) versehen, die in Axialrichtung parallel zur ersten Kupplung (C1) angeordnet ist. Zwischen einer Rückholfeder (70) und einem Flanschabschnitt (53b) befindet sich eine dritte Einwegkupplung (F0). Da dementsprechend diese dritte Kupplung (C0) und die Einwegkupplung (F0) in radialer Richtung unterschiedlich angeordnet sind, ergibt sich eine längere Ausbildung als beim automatischen Dreiganggetriebemechanismusabschnitt (10), und zwar durch eine wesentlich grössere Länge der Kupplung (C0) in Axialrichtung. Obwohl die Konstitution der ersten Kupplung (C1), der zweiten Kupplung (C2) und der hydraulischen Betätigungseinrichtungen im wesentlichen die gleiche ist wie bei dem vorher erwähnten automatischen Dreiganggetriebemechanismusabschnitt (10), sind sie in einigen Punkten dahingehend unterschiedlich, dass ein Ringzahnrad (R1), welches mit der ersten Kupplung (C1) in Eingriff steht, durch ein Verbindungsteil (92) in Eingriff gelangt, dass ein Kragenabschnitt eines Flanschabschnittes (53b), welcher mit der zweiten Kupplung (C2) in Eingriff steht, in Axialrichtung lang ausgebildet ist, und dass ein Flanschabschnitt (54), der mit dem vorderen Ende einer Eingangswelle (45) verbunden ist, in Axialrichtung lang ausgebildet ist. Der Flanschabschnitt (54) ist an seinem Aussenumfang mit einem zylindrischen, beweglichen Teil (93) versehen. Die Innenumfangsfläche eines Endes des beweglichen Teils (93) ist mit einer mit dem Flanschabschnitt (54) in Eingriff stehenden Reaktionskammer (95) öldicht und bildet eine Betätigung für eine die Ölkammer (96) beinhaltende dritte Kupplung (C0). Das bewegliche Teil (93) ist an seinem vorderen Ende mit einem Zungenteil (99) versehen, welches an der dritten Kupplung (C0) anstossen kann und in Richtung des Innendurchmessers nach unten hängt und daran befestigt ist. Zwischen dem anderen Ende des beweglichen Teils (93) und einem am Flanschabschnitt (54) befestigten Ring befindet sich eine Rückholfeder (10), die im zusammengezogenen Zustand vorgespannt ist.
Da das automatische Getriebe (90) entsprechend der vorstehenden Beschreibung aufgebaut ist, ermöglicht die Drehung der Eingangswelle (45), übertragen auf den Drehmomentenwandlerabschnitt (31), die Erzielung eines vierten Vorwärtsgangs und eines Rückwärtsgangs in einem automatischen Vierganggetriebemechanismusabschnitt (20) auf der Basis des Betriebes der jeweiligen Kupplungen (C1, C2, C0), den jeweiligen Bremsen (B1, B2, B3) und den jeweiligen Einwegkupplungen (F1, F2, F0), entsprechend dem Betriebsschema in Fig. 4. Das in Verbindung mit dem Schalten vorgenommene Drehen erfolgt kombiniert durch das Schalten auf direkt und auf U/D im angehängten Getriebeteil (33), so dass insgesamt sechs Vorwärtsgänge erzielbar sind (acht Gänge bei einer Maximalkombination). Es ist bevorzugt, im Hinblick auf das Übersetzungsverhältnis und ein weiches Schalten, wenn die vorstehende Kombination insgesamt einen Gang durch Kombination eines Gangs des automatischen Vierganggetriebemechanismusabschnittes (20) und dem U/D des angehängten Getriebeteils (33) erzielt wird. Dann nämlich erhält man den zweiten Gang insgesamt durch Schalten des angehängten Getriebeteils (33) auf direkt, während der Mechanismusabschnitt (20) im ersten Gang gehalten wird. Man erhält insgesamt den dritten Gang dadurch, dass man im Mechanismusabschnitt (20) den zweiten Gang einstellt und das angehängte Getriebeteil (33) auf U/D schaltet. Den vierten Gang insgesamt erhält man durch Schalten nur des angehängten Getriebeteils (33) auf direkt. Im vorstehenden Direktzustand erhält man einen fünften Gang und einen sechsten Gang insgesamt durch Schalten des automatischen Getriebemechanismusabschnittes (20) in den dritten und vierten Gang. Alternativ kann die Anordnung so getroffen werden, dass ein fünfter Vorwärtsgang insgesamt dadurch erzielbar ist, dass der Zustand des zweiten Gangs ausgelöscht wird, wobei sich der automatische Getriebemechanismusabschnitt (20) im ersten Gang befindet und das angehängte Getriebeteil (33) auf U/D geschaltet ist.
Das den Dreiganggetriebemechanismusabschnitt (10) umfassende automatische Getriebe (30) und das den Vierganggetriebemechanismusabschnitt (20) umfassende automatische Getriebe (90) umfasst in höchstem Masse gemeinsam verwendete Teile einschliesslich dem Achsgehäuse (37) und dem Achsgehäuse (36). Die Teile können unter nahezu Einsatz derselben Ausrüstung montiert werden, d. h. also nahezu auf deselben Montagestrasse. Sowohl das automatische Getriebe (30) als auch das automatische Getriebe (90) sind Leicht herstellbar, indem die Achsdeckel (39, 39') und die Kupplungsabschnitte (52, 52') geringfügig geändert werden.
Auf der Basis der vorstehenden Ausführungsformen werden die jeweiligen Ausführungsformen wie folgt zusammengefasst.
Wenn die erste Einwegkupplung (F1) und die zweite Einwegkupplung (F2) verwendet werden, können alle Schaltvorgänge durch die Einwegkupplung durchgeführt werden und es ist ausreichend Zeit für den Betriebsablauf verfügbar, um die Kupplung und die Bremse leicht und sicher zu betätigen. Ein weiches Schalten ist möglich, da mögliche Stösse aufgrund einer Greifänderung eliminiert werden.
Wenn das Sonnenrad (S) der Einzelplanetengetriebeeinheit (12) und der Doppelplanetengetriebeeinheit (13) gemeinsam verwendet werden und ein langes Zahnritzel (P) integral aus einem Trägerritzel (P1) der Einzelgetriebeeinheit (12) und einem Trägerritzel (P2) der Doppelgetriebeeinheit (13) gebildet ist, können die Bearbeitungswirksamkeit und die Produktivität gesteigert werden und es besteht die Möglichkeit, ein kompakteres Getriebe zu bauen.
Wenn der Kolben (62a) der hydraulischen Betätigungseinrichtung (66) für das Betätigen der ersten Kupplung (C1) und der Zylinder (62b) der Betätigungseinrichtung (69) zum Betätigen der zweiten Kupplung (C2) aus einem gemeinsam verwendbaren beweglichen Teil (62) gebildet sind, wird die Rückholfeder (70) für beide hydraulische Betätigungseinrichtungen (66, 69) gemeinsam verwendet. Die Verbindungsteile (54d, 62d) der jeweiligen Kupplungen (C1, C2) sind aus dem Flanschabschnitt (54) und dem beweglichen Teil (62) gebildet, wobei die letztgenannten Teile die Zylinder (54a, 62b) der jeweiligen hydraulischen Betätigungseinrichtungen bilden. Die Kupplungen (C1, C2) können zusammengebracht sein, was zu einer kompakten Bauweise führt. Insbesondere kann die Länge des automatischen Getriebemechanismus in Axialrichtung verkürzt werden.
Wenn weiterhin der Flanschabschnitt (54) und das bewegliche Teil (62) einen abgestuften Kragenabschnitt umfassen, bildet der abgestufte Abschnitt an der Seite des Innendurchmessers die Zylinder (54a, 62b). Der abgestufte Bereich an der Seite des Aussendurchmessers bildet die Kupplungsverbindungsteile (54d, 62d). Die Kupplungen (C1, C2) und die hydraulischen Betätigungseinrichtungen (66, 69) können leicht zusammengebaut und wieder auseinandergebaut werden. Im Zusammenhang damit kann die Montage und Wartungswirksamkeit verbessert werden.
Wenn weiterhin die erste Kupplung (C1) an der Seite des Aussendurchmessers des Ringzahnrades (R1) der Einzelgetriebeeinheit angeordnet ist, wird die zweite Kupplung (C2) in Axialrichtung parallel zum Ringzahnrad (R1) angeordnet. Die Rückholfeder (70) befindet sich an der Seite des Innendurchmessers der zweiten Kupplung (C2), so dass eine Anordnung so erfolgen kann, dass kein ungenutzter Raum verbleibt. In diesem Sinne ist die beschriebene Vorrichtung kompakt. Wenn die erste Kupplung (C1), die zweite Kupplung (C2), die Rückholfeder (70), das bewegliche Teil (62) und das Kolbenteil (63), die alle vom Flanschabschnitt (54) abgedeckt sind, im vorderen Endabschnitt des automatischen Getriebemechanismusabschnittes (10) zusammengefasst sind, kann der Kupplungsabschnitt (6) ersetzt und leicht modifiziert und die dritte Kupplung (C0) und die Einwegkupplung (F0) leicht angebracht werden. Wegen der vorgenannten Konstitution sind mit geringen Abänderungen sowohl das Dreigang- als auch das Vierganggetriebe (10, 20) leicht erzielbar, so dass eine Anpassung an verschiedene Fahrzeuge möglich ist.

Claims (6)

1. Automatisches Getriebe zur Verwendung in einem Fahrzeug mit quer eingebautem Motor umfassend:
ein Eingangsteil (I), das mit einem hydrokinetischen Drehmomentwandler (16) verbunden ist,
Planetengetriebeeinheiten (12, 13), die mit dem Eingangsteil (I) verbunden sind,
eine erste Kupplung (C1), die selektiv das Eingangsteil (I) und ein erstes Drehelement der Planetenradgetriebeneinheiten (12, 13) miteinander verbindet,
eine zweite Kupplung (C2), die selektiv das Eingangsteil (I) und ein zweites Drehelement der Planetenradgetriebeeinheiten (12, 13) miteinander verbindet,
ein Ausgangsteil (O), das mit einem dritten Drehelement der Planetenradgetriebeeinheiten verbunden ist,
einen Flanschabschnitt (54), der das Eingangsteil (I) durch einen Ansatzabschnitt, der am Innenumfang angeordnet ist, verbindet,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste (C1) und zweite (C2) Kupplung an einem Endabschnitt des automatischen Getriebes zusammengefasst sind,
der Flanschabschnitt (54) einen abgestuften Kragenabschnitt mit einem großen Durchmesser und einem kleinen Durchmesser an der Seite des Außendurchmessers besitzt;
die erste Kupplung (C1) am großen Durchmesser des abgestuften Kragenabschnittes im Flanschabschnitt (54) angeordnet ist und
einen ersten Zylinder (54a), der die erste Kupplung (C1) betätigt und an einer inneren Umfangsseite des kleinen Durchmessers des abgestuften Kragenabschnittes des Flanschabschnittes (54) gebildet ist;
einen ersten Kolben (62e, 62a), der zur und von der ersten Kupplung (C1) bewegbar ist und an dem Ansatzabschnitt des Flanschabschnittes befestigt ist, wobei die Bewegungsrichtung sich in axialer Richtung des automatischen Getriebes erstreckt; und
eine erste Ölkammer (65), die durch den und zwischen dem Zylinder (56a) der ersten Kupplung (C1), dem Kolben (62a, 62e) der ersten Kupplung und dem Ansatzabschnitt begrenzt ist
besitzt; und
in Eingriff ist, um den großen innen abgestuften Kragenabschnitt des Flanschabschnittes (54) und das erste Drehelement (R1) der Planetenradgetriebeeinheiten zu verbinden, wenn Öl unter Druck in der ersten Ölkammer (65) gehalten wird;
die zweite Kupplung (C2) in dem Innendurchmesser des Kolbens (62a, 62e) der ersten Kupplung (C1) angeordnet ist und verschiebbar in Eingriff mit der inneren Oberfläche des Kolbens der ersten Kupplung ist und
einen zweiten Zylinder (62b), der die zweite Kupplung (C2) betätigt und an der inneren Umfangsseite des Kolbens (62a, 62e) der ersten Kupplung (C1) gebildet ist;
einen zweiten Kolben (63), der zur und von der zweiten Kupplung (C2) bewegbar ist und auf dem Ansatzabschnitt des Flanschabschnitts befestigt ist, wobei die Bewegungsrichtung sich in axialer Richtung des Automatikgetriebes erstreckt; und
eine zweite Ölkammer (67), die durch und zwischen dem Zylinder (62b) der zweiten Kupplung (C2), dem Koben (63) der zweiten Kupplung (C2) und dem Ansatzabschnitt des Flanschabschnitts (54) begrenzt ist;
besitzt; und
in Eingriff ist, um den Flanschabschnitt und das zweite Drehelement der Planetengetriebeneinheiten zu verbinden, wenn Öl unter Druck in der zweiten Ölkammer gehalten wird.
2. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Getriebe aus einer Einzelplanetengetriebeeinheit und einer Doppelplanetengetriebeeinheit, die mit Trägern für beide Planetengetriebeeinheiten (12, 13) verbunden sind, besteht; wobei Sonnenräder beider Planetengetriebeneinheiten (12, 13) miteinander verbunden sind; die Träger mit einem Ausgangsteil (O) verbunden sind; ein Eingangsteil (I) mit einem Ringzahnrad der Einzelplanetengetriebeeinheit über eine erste Kupplung (C1) für das Vorwärtsfahren und ebenso mit dem genannten Sonnerad über eine zweite Kupplung (C2) verbunden ist; und das Sonnenrad und das Ringzahnrad der Doppel bzw. Zweifachplaneten- Getriebeeinheit durch Haltemittel anhaltbar sind.
3. Automatisches Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel des Sonnenrades (S) eine erste Bremse (B1) zum direkten Bremsen der Drehung des Sonnenrades und eine zweite Bremse (B2) zum Beschränken der Drehung in eine Richtung durch eine erste Einwegkupplung (F1) umfassen, und dass die Haltemittel des Ringzahnrades der Doppelplanetengetriebeeinheit eine dritte Bremse (B3) zum direkten Bremsen des Ringzahnrades und eine zweite Einwegkupplung (F2) zum Beschränken der Drehung des Ringzahnrades in einer Richtung umfassen.
4. Automatisches Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonnenräder (S) sowohl der Einzelplanetengetriebeeinheit als auch der Doppelplanetengetriebeeinheit integral miteinander ausgebildet ist, und dass eine Trägerritzel der Einzelplanetengetriebeeinheit und eines der Trägerritzel der Doppelplanetengetriebeeinheit als integral konstituiertes langes Ritzel (P) ausgebildet sind.
5. Automatisches Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückholfeder gemeinsam für die beiden hydraulischen Betätigungseinrichtungen verwendet wird.
6. Automatisches Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (C1) an der Seite des Außendurchmessers des Ringzahnrades der Einzelplanetengetriebeeinheit angeordnet ist;
die zweite Kupplung (C2) in Axialrichtung im wesentlichen parallel zum Ringzahnrad der Einzelplanetengetriebeeinheit angeordnet ist;
die Rückholfeder an der Seite des Innendurchmessers der zweiten Kupplung angeordnet ist; die erste Kupplung, die zweite Kupplung, die Rückholfeder und die Kolben und die Kobenteile alle von dem Flanschabschnitt abgedeckt sind und am vorderen Endabschnitt des Getriebes angeordnet sind.
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