DE29923281U1 - Automatic transmission for a motor vehicle - Google Patents
Automatic transmission for a motor vehicleInfo
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Description
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG Akte 7 643-G BATZF FRIEDRICHSHAFEN AG File 7 643-G BAT
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Anfahrelement, mit einer Antriebswelle, mit einer Abtriebswelle, mit Radsätzen, deren selektives paarweises Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse bestimmt und mit einem Planetenwendegetriebe für die Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle zur Ermöglichung der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an automatic transmission for a motor vehicle, with a starting element, with a drive shaft, with an output shaft, with wheel sets whose selective engagement in pairs determines different gear ratios and with a planetary reversing gear for reversing the direction of rotation of the drive shaft to enable the vehicle to reverse, according to the preamble of claim 1.
Automatgetriebe sind als Stufenautomatgetriebe oder als stufenlose Automatgetriebe, auch CVT genannt, ausgebildet. Letztere bestehen dabei aus einer Anfahreinheit, einer Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit, einem Variator, einer Zwischenwelle und einem Differential. Üblicherweise werden diese Automatgetriebe von einer Brennkraftmaschine über eine Antriebswelle, z. B. der Kurbelwelle, angetrieben. Als Anfahreinheit dient entweder eine Anfahrkupplung oder ein hydrodynamischer Wandler. Die Vorwärts-ZRückwärtsfahreinheit dient der Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle für die Rückwärtsfahrt. Diese Einheit ist meist als Planetenwendegetriebe ausgeführt. Dieses besteht aus mindestens einem Sonnenrad, mehreren Planetenrädern, einem Hohlrad, einer Bremse und einer Kupplung der Lamellenbauart. Der Variator besteht aus zwei Kegelscheibenpaaren und einem Umschlingungsorgan, wobei jedes Kegelscheibenpaar wiederum aus einer in axialer Richtung feststehenden ersten Kegelscheibe und aus einer in axialer Richtung verschiebbaren zweiten Kegelscheibe besteht. Zwischen diesen Kegelscheibenpaaren läuft das Umschlingungssorgan, z. B. ein Schubgliederband. Über die Verstellung der zweiten KegelscheibeAutomatic transmissions are designed as stepped automatic transmissions or as continuously variable automatic transmissions, also known as CVTs. The latter consist of a starting unit, a forward/reverse unit, a variator, an intermediate shaft and a differential. These automatic transmissions are usually driven by an internal combustion engine via a drive shaft, e.g. the crankshaft. Either a starting clutch or a hydrodynamic converter serves as the starting unit. The forward/reverse unit reverses the direction of rotation of the drive shaft for reversing. This unit is usually designed as a planetary reversing gear. This consists of at least one sun gear, several planet gears, a ring gear, a brake and a multi-disk clutch. The variator consists of two pairs of conical pulleys and a belt-and-pulley element, with each pair of conical pulleys consisting of a first conical pulley that is fixed in the axial direction and a second conical pulley that can be moved in the axial direction. The belt-and-pulley element runs between these pairs of conical pulleys, e.g. B. a push belt. By adjusting the second conical disk
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ändert sich der Laufradius des Umschlingungsorgans und somit die Übersetzung des stufenlosen Getriebes.the running radius of the belt element changes and thus the ratio of the continuously variable transmission.
Aus der Automobiltechnischen Zeitschrift 96 (1994) Nr. 6, Seite 380 ist ein stufenloses Getriebe mit einer Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit bekannt. Hierbei treibt eine vom Pumpenrad des hydrodynamischen Wandlers angetriebene erste Welle die über einen gemeinsamen ersten Planetensteg verbundenen Planetenräder an. Jedes Planetenrad ist drehbar auf einem Bolzen gelagert. Die Planetenräder kämmen zum einem mit einem Sonnenrad, welches sich auf einer zweiten Welle befindet und zum anderen mit einem Hohlrad. Das Hohlrad kann über eine Bremse in Lamellenbauart gegen eine ortsfeste Wand festgesetzt werden, z. B. dem Getriebegehäuse. Der zweite Planetensteg ist über eine Kupplung in Lamellenbauart mit der ersten Kegelscheibe verbunden. Bei geschlossener Kupplung läuft das Planetenwendegetriebe als ganzes mit der Übersetzung 1 und der gleichen Drehrichtung wie die erste Welle um. Bei geschlossener Bremse erfolgt eine Drehrichtungsumkehr für die Rückwärtsfahrt.A continuously variable transmission with a forward/reverse drive unit is known from Automobiltechnische Zeitschrift 96 (1994) No. 6, page 380. A first shaft driven by the pump wheel of the hydrodynamic converter drives the planetary gears connected via a common first planetary carrier. Each planetary gear is rotatably mounted on a bolt. The planetary gears mesh with a sun gear, which is located on a second shaft, and with a ring gear. The ring gear can be fixed against a stationary wall, e.g. the gearbox housing, via a multi-disk brake. The second planetary carrier is connected to the first conical disk via a multi-disk clutch. When the clutch is closed, the planetary reversing gear rotates as a whole with gear ratio 1 and in the same direction of rotation as the first shaft. When the brake is closed, the direction of rotation is reversed for reversing.
Aus der DE A 195 15 616 der Anmelderin ist eine Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit bekannt, die aus einer ersten Welle und einer zweiten Welle, einem Planetengetriebe, einer Bremse und einer Kupplung besteht. Das Planetengetriebe weist ein Sonnenrad, mehrere Planetenräder und ein Hohlrad auf. Die Planetenräder sitzen jeweils drehbar auf einem Bolzen und werden über einen gemeinsamen ersten Planetensteg angetrieben, wobei dieser Planetensteg einstückig mit der ersten Welle ausgeführt ist. Ein zweiter Planetensteg führt auf den Innenlamellenträger der Kupplung, wobei der erste und zweite Planetenträger einstückig ausgeführt sein können. Das Hohlrad ist mit einem Innenlamellenträger derFrom DE A 195 15 616 of the applicant, a forward/reverse drive unit is known which consists of a first shaft and a second shaft, a planetary gear, a brake and a clutch. The planetary gear has a sun gear, several planetary gears and a ring gear. The planetary gears are each rotatably mounted on a bolt and are driven via a common first planetary carrier, whereby this planetary carrier is designed as one piece with the first shaft. A second planetary carrier leads to the inner disk carrier of the clutch, whereby the first and second planetary carriers can be designed as one piece. The ring gear is connected to an inner disk carrier of the
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Bremse verbunden. Die Bremse besteht aus dem Innenlamellenträger, den Innenlamellen, Außenlamellen, einem Außenlamellenträger und einer Endlamelle sowie aus einer Verzahnung und einem Kolben mit Rückstelleinrichtung. 5Brake. The brake consists of the inner disk carrier, the inner disks, outer disks, an outer disk carrier and an end disk as well as a gearing and a piston with a return device. 5
Das Hohlrad ist mit einer Anlaufscheibe einstückig verbunden und stützt sich somit über die Anlaufscheibe entweder an einer ortsfesten Wand, oder am ersten Planetensteg ab. Im Vorwärtsfahrbereich besteht zwischen Hohlrad und dem ersten Plantensteg kein Drehzahlunterschied. Lediglich im Rückwärtsfahrbereich mit einem Fahranteil von ca. 0,5 % besteht ein Drehzahlunterschied zwischen diesen beiden Teilen. The ring gear is connected in one piece to a thrust washer and is thus supported via the thrust washer either on a stationary wall or on the first planetary web. In the forward driving range there is no speed difference between the ring gear and the first planetary web. Only in the reverse driving range with a driving share of approx. 0.5% is there a speed difference between these two parts.
Die Anlaufscheibe stützt sich in radialer Richtung an einer Fläche der ortsfesten Wand ab. Als Abstützung kann auch ein drehendes Teil die Welle oder dgl. in Betracht kommen. Die radiale Abstützung der Anlaufscheibe kann auch mittels einer Lageranordnung erfolgen.The thrust washer is supported in the radial direction on a surface of the stationary wall. A rotating part, such as the shaft or similar, can also be considered as support. The radial support of the thrust washer can also be achieved by means of a bearing arrangement.
Üblicherweise ist das Hohlrad des Planetenwendesatzes auf seiner Außenseite mit einer Verzahnung versehen, die den Belag der Lamellen aufnimmt. Die Kühlölversorgung der Lamellen erfolgt dabei über Bohrungen, die zum Teil schräg in die Lamellenverzahnung eingebracht sind. Die Fertigung dieser Schmierölbohrungen und auch diejenige der Mitnahmeverzahnung ist aufwendig und damit teuer.The ring gear of the planetary gear set is usually provided with a toothing on its outside that takes up the lining of the plates. The cooling oil supply to the plates is provided via holes, some of which are made at an angle in the plate toothing. The production of these lubricating oil holes and also that of the driving toothing is complex and therefore expensive.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Planetenwendesatz als Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit eines Automatgetriebes, insbesondere eines stufenlosen Automatgetriebes, in seinem Aufbau zu vereinfachen, sodass bei gleicher Funktion eine kostengünstigere Fertigung bei optimierter Funktion gewähr-The object of the invention is to simplify the design of the planetary reversing gear as a forward/reverse drive unit of an automatic transmission, in particular a continuously variable automatic transmission, so that a more cost-effective production with optimized function can be ensured with the same function.
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leistet ist und zugleich die Ölversorgung der Lamellen unter allen Betriebsumständen gesichert ist.and at the same time the oil supply to the slats is ensured under all operating conditions.
Ausgehend von einem Automatgetriebe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Starting from an automatic transmission of the type described in more detail above, this object is achieved with the features specified in claim 1; advantageous embodiments are described in the subclaims.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass das Hohlrad aus einem Ring mit Innenverzahung und mit glatter Außenwand und aus einem am Ring segmentweise angeschweißten Lamellenträger besteht.According to the invention, the ring gear consists of a ring with internal teeth and a smooth outer wall and of a disk carrier welded to the ring in segments.
Der Lamellenträger läßt sich dabei preiswert als Blechumformteil ohne weitere spanende Bearbeitung herstellen. Da der Lamellenträger segmentweise an Ausprägungen, die an der Fügestelle vorgesehen sind, mit dem Hohlrad verschweißt wird, entstehen zwischen dem Lamellenträger und dem Hohlrad entlang den Bereichen zwischen den Ausprägungen Spalte, durch die das Schmieröl aufgrund der Fliehkraft an die Innenseite der Mitnahmeverzahnung des Lamellenträgers geschleudert wird. Durch zwischen den Lamellen, d. h. in der Lamellenverzahnung des Lamellenträgers angeordnete Öldurchlaßfenster kann das Schmieröl genau an die zu kühlenden Reibflächen geleitet werden. Diese Öldurchlaßfenster können mittels des Umformwerkzeugs kostenneutral in den Lamellenträger eingearbeitet werden. Aufgrund der spanlosen Bearbeitung können diese Öldurchlaßfenster in der optimalen axialen Position angebracht werden, wohingegen beim Stand der Technik die Positionen dieser Öldurchlaßfenster zum Teil durch den möglichen Winkel und die Position der Bohrung nur in eingeschränkter Weise vorgegeben sind.The plate carrier can be manufactured inexpensively as a formed sheet metal part without any further machining. Since the plate carrier is welded to the ring gear in segments at the points provided at the joint, gaps are created between the plate carrier and the ring gear along the areas between the points through which the lubricating oil is thrown onto the inside of the drive teeth of the plate carrier due to centrifugal force. The lubricating oil can be directed precisely to the friction surfaces to be cooled through oil passage windows arranged between the plates, i.e. in the plate teeth of the plate carrier. These oil passage windows can be worked into the plate carrier at no cost using the forming tool. Due to the non-cutting machining, these oil passage windows can be installed in the optimal axial position, whereas with the state of the art the positions of these oil passage windows are only limited in part by the possible angle and the position of the bore.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist.In the following, the invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which an advantageous embodiment is shown.
Die einzige Figur zeigt einen Teilschnitt durch die als Planetenwendesatz ausgestaltete Vorwärts-ZRückwärtsfahreinheit eines vorzugsweise stufenlosen Automatgetriebes für Kraftfahrzeuge. Da derartige Getriebe dem Fachmann bestens bekannt sind, sind nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile mit Bezugszeichen versehen.The single figure shows a partial section through the forward-reverse drive unit, designed as a planetary reversing set, of a preferably continuously variable automatic transmission for motor vehicles. Since such transmissions are very well known to those skilled in the art, only the components necessary for understanding the invention are provided with reference symbols.
Gemäß der Erfindung, besteht das Hohlrad des Planetenwendesatzes aus einem Ring 1 mit innerer Laufverzahnung und mit glatter Außenwand und aus einem mit dem Ring 1 segmentweise verschweißten Lamellenträger 2. Der Lamellenträger 2 läßt sich preiswert als Blechumformteil ohne weitere spanende Bearbeitung herstellen.According to the invention, the ring gear of the planetary gear set consists of a ring 1 with internal running teeth and a smooth outer wall and of a disk carrier 2 welded to the ring 1 in segments. The disk carrier 2 can be manufactured inexpensively as a formed sheet metal part without further machining.
Entlang seines Umfangs weist der Lamellenträger 2, der die mit 3 bezeichneten Lamellen trägt, an der Fügestelle Ausprägungen auf, an denen er mit dem Ring 1 segmentweise verschweißt ist. Dies bedeutet, dass in den Bereichen zwischen den Ausprägungen entlang des Umfangs des Lamellenträgers 2 zwischen diesem und dem Ring 1 Spalte 5 bestehen, durch die das Schmieröl unter Fliehkraft an die Innenseite der Mitnahmeverzahnung des Lamellenträgers geschleudert wird.Along its circumference, the plate carrier 2, which carries the plates designated 3, has protrusions at the joint where it is welded to the ring 1 in segments. This means that in the areas between the protrusions along the circumference of the plate carrier 2, between the latter and the ring 1, there are gaps 5 through which the lubricating oil is thrown under centrifugal force onto the inside of the driving teeth of the plate carrier.
In der Lamellenverzahnung sind ferner Öldurchlaßfenster 6 vorgesehen, durch die das Schmieröl genau an die zu kühlenden Reibflächen geleitet wird. Diese Öldurchlaßfenster können kostengünstig durch das Umformwerkzeug inFurthermore, the lamellar toothing has oil passage windows 6 through which the lubricating oil is directed precisely to the friction surfaces to be cooled. These oil passage windows can be cost-effectively made by the forming tool in
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den Lamellenträger eingearbeitet werden. Da keine spanende Bearbeitung erforderlich ist, können diese Öldurchlaßfenster an der optimalen, axialen Position vorgesehen werden. Mit dem Pfeil F ist der Ölfluß durch die Spalte 5 und durch die Öldurchlaßfenster 6 angedeutet; mit 4 ist eine der Schweißstellen bezeichnet, die an einer der Ausprägungen des Lamellenträgers diesen mit dem Ring 1 verbindet .the plate carrier. Since no machining is required, these oil passage windows can be provided in the optimal axial position. The arrow F indicates the flow of oil through the gap 5 and through the oil passage windows 6; 4 designates one of the welds that connects the plate carrier to the ring 1 on one of its features.
Der Axialschub des aus Ring 1 und Lamellenträger 2 bestehenden Hohlrades kann über den als Anlaufscheibe ausgeführten Boden 8 des Lamellenträgers 2 aufgenommen werden. Dieser läuft je nach Kraftrichtung entweder an einer beispielsweise Buntmetallscheibe oder an einer beispielsweise gehärteten Stahlwelle an.The axial thrust of the ring gear consisting of ring 1 and disk carrier 2 can be absorbed by the base 8 of the disk carrier 2, which is designed as a thrust disk. Depending on the direction of the force, this either runs against a non-ferrous metal disk or a hardened steel shaft, for example.
Ist das aus Ring 1 und Lamellenträger 2 bestehende Hohlrad in der Nähe der zur Öldruckversorgung im Automatgetriebe vorgesehenen als Radialkolbenpumpe ausgebildeten 0 Öldruckversorgung angeordnet, so entsteht prinzipbedingt ein Ölstrom am Pumpenantrieb, dem sogenannten Exzenterraum. Dieses Öl muß den Raum möglichst widerstandsarm verlassen können und für Schmierzwecke zur Verfügung stehen. Um dies zu erleichtern, sind im Boden des Lamellenträgers 2 Öffnungen 7 vorgesehen, die das Öl vom Exzenterraum zur Innenseite des Lamellenträgers leiten. Auch diese Öffnungen können spanlos mit dem Umformungswerkzeug hergestellt werden, sodass sie bei, der Herstellung des Teils kostenneutral sind. Im Gegensatz zu gespanten Öffnungen, die nur als runde Bohrungen ausgeführt werden können, ist bei einem Stanzwerkzeug die Form beliebig wählbar.If the ring gear consisting of ring 1 and disk carrier 2 is arranged near the oil pressure supply 0 designed as a radial piston pump for the oil pressure supply in the automatic transmission, an oil flow is created at the pump drive, the so-called eccentric chamber. This oil must be able to leave the chamber with as little resistance as possible and be available for lubrication purposes. To make this easier, openings 7 are provided in the base of the disk carrier 2, which guide the oil from the eccentric chamber to the inside of the disk carrier. These openings can also be made without cutting using the forming tool, so that they are cost-neutral when manufacturing the part. In contrast to machined openings, which can only be made as round holes, the shape of a punching tool can be chosen as desired.
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Des weiteren ist es möglich, dass der Lamellenträger 2 auf der dem Motor abgewandten Seite des Getriebes nach innen abgekantet ist, wodurch er eine Funktion ähnlich derjenigen einer bekannten Stauscheibe erfüllt.Furthermore, it is possible that the disk carrier 2 is bent inwards on the side of the transmission facing away from the engine, whereby it fulfils a function similar to that of a known baffle plate.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000907 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030617 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060116 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20080701 |