DE U 1 DE U F 16 H 47/08 B 60 K Gebrauchsmusterschrift 0 Int. CI.

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1 @ Gebrauchsmusterschrift 0 Int. CI. 7 : DE U 1 DEUTSCHES PATENT- UND MARKENAMT 0 Aktenzeichen: Anmeldetag: aus Patentanmeldung: Eintragungstag: Bekanntmachung im Patentblatt: F 16 H 47/08 B 60 K 17/10 DE U 1 0 Inhaber: ZF Friedrichshafen AG, Friedrichshafen, DE 0 Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug 0 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, wobei das Planetenwendegetriebe ein Sonnenrad, mehrere Planeten, ein Hohlrad, eine Bremse und eine Kupplung in Lamellenbauart aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad aus einem Ring (1) mit Innenverzahnung und mit glatter Außenwand und aus einem am Ring (1) segmentweise angeschweißten Lamellenträger (2) besteht. DE U BUNDESDRUCKEREI /478/30B 2

2 4 e e i 44 4 e. " Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatge- 5 triebe 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 An- 10 triebswelle zur Ermöglichung der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Automatgetriebe sind als Stufenautomatgetriebe oder als stufenlose Automatgetriebe, auch CVT genannt, ausgebil- 15 det. 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 20 Anfahreinheit dient entweder eine Anfahrkupplung oder ein hydrodynamischer Wandler. Die Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit dient der Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle für die Rückwärtsfahrt. Diese Einheit ist meist als Planetenwendegetriebe ausgeführt. Dieses besteht aus mindestens 25 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 Kegel- 30 scheibe 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 Kegelscheibe O4O O ll, 00

3 ii mg, ii 4 ändert sich der Laufradius des Umschlingungsorgans und somit die Übersetzung des stufenlosen Getriebes. Aus der Automobiltechnischen Zeitschrift 96 (1994) 5 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 10 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 Hohl- rad kann über eine Bremse in Lamellenbauart gegen eine ortsfeste Wand festgesetzt werden, z. B. dem Getriebegehäu- 15 se. Der zweite Planetensteg ist über eine Kupplung in La- mellenbauart 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 20 eine Drehrichtungsumkehr für die Rückwärtsfahrt. Aus der DE A der Anmelderin ist eine Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit bekannt, die aus einer ersten Welle und einer zweiten Welle, einem Planetengetriebe, ei- 25 ner 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 30 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 der

4 se 'os 3 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. 5 Das Hohlrad ist mit einer Anlaufscheibe einstöckig 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 10 ersten Plantensteg kein Drehzahlunterschied. Lediglich im Rückwärtsfahrbereich mit einem Fahranteil von ca. 0,5 % besteht ein Drehzahlunterschied zwischen diesen beiden Teilen. 15 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. 20 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 25 in die Lamellenverzahnung eingebracht sind. Die Fertigung dieser Schmierölbohrungen und auch diejenige der Mitnahmeverzahnung ist aufwendig und damit teuer. Aufgabe der Erfindung ist es, den Planetenwendesatz 30 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-..,

5 * t 4 V 1' g lit 4 4 ini 4 leistet ist und zugleich die Ölversorgung der Lamellen unter allen Betriebsumständen gesichert ist. Ausgehend von einem Automatgetriebe der eingangs näher 5 genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass das Hohlrad 10 aus einem Ring mit Innenverzahung und mit glatter Außenwand und aus einem am Ring segmentweise angeschweißten Lamellenträger besteht. Der Lamellenträger läßt sich dabei preiswert als 15 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 20 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 kühlen- 25 den 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 30 der Technik die Positionen dieser Öldurchlaßfenster zum Teil durch den möglichen Winkel und die Position der Bohrung nur in eingeschränkter Weise vorgegeben sind.....

6 tose as.: ed 9 e ei. d v Os n 4. 0 es et s 5 Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. 5 Die einzige Figur zeigt einen Teilschnitt durch die als Planetenwendesatz ausgestaltete Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit eines vorzugsweise stufenlosen Automatgetriebes für Kraftfahrzeuge. Da derartige Getriebe dem Fachmann bestens bekannt sind, sind nur die für das Verständ- 10 nis der Erfindung notwendigen Bauteile mit Bezugszeichen versehen. Gemäß der Erfindung besteht das Hohlrad des Planetenwendesatzes aus einem Ring 1 mit innerer Laufverzah- 15 nung 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. 20 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 25 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. 30 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 in......

7 : * e e. 6 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 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. 10 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 bei- 15 spielsweise gehärteten Stahlwelle an. Ist das aus Ring 1 und Lamellenträger 2 bestehende Hohlrad in der Nähe der zur Öldruckversorgung im Automatgetriebe vorgesehenen als Radialkolbenpumpe ausgebildeten 20 Öldruckversorgung angeordnet, so entsteht prinzipbedingt ein Ölstrom am Pumpenantrieb, dem sogenannten Exzenter- raum. Dieses Öl muß den Raum möglichst widerstandsarm verlassen können und für Schmierzwecke zur Verfügung stehen. Um dies zu erleichtern, sind im Boden des Lamellen- 25 trägers 2 Öffnungen 7 vorgesehen, die das Öl vom Exzen- terraum 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 Öff- 30 nungen, die nur als runde Bohrungen ausgeführt werden können, ist bei einem Stanzwerkzeug die Form beliebig wählbar *OS

8 1/, e et e, * 64* SO - *$ 7 5 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 ** * es** ofko ie : :... :...

9 i i : oll. ii t Ow i0 8 Bezugszeichen 1 Ring 5 2 Lamellenträger 3 Lamellen 4 Schweißstelle 5 Spalt 6 Öldurchlaßfenster 10 7 Durchlaß 8 Anlaufboden F Ölfluß

10 ..Ä.? e, iiii ii i'i i i &. * Ansprüche 1. Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem 5 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 Fahr- 10 zeugs, wobei das Planetenwendegetriebe ein Sonnenrad, mehrere Planeten, ein Hohlrad, eine Bremse und eine Kupplung in Lamellenbauart aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad aus einem Ring (1) mit Innenverzahnung und mit glatter Außenwand und aus einem am 15 Ring (1) segmentweise angeschweißten Lamellenträger (2) besteht. 2. Automatgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e - kennzeichnet, dass der Lamellenträger (2) an 20 der Fügestelle (4) mit Ausprägungen versehen ist, an denen er mit dem Ring (1) verschweißt ist. 3. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem 25 Lamellenträger (2) und dem Ring (1) in den Bereichen zwischen den Ausprägungen jeweils ein Spalt (5) vorgesehen ist, durch den das Schmieröl zur Mitnahmeverzahnung des Lamellenträgers gelangt. 30 e i ' de

11 44 i -4' ii :W:4.-: 4 ie ö i a er 4 ei ii 6.4' e Automatgetriebe nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lamellenverzahnung Öldurchlaßfenster (6) vorgesehen sind. 5. Automatgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden des Lamellenträgers (2) Öffnungen (7) vorgesehen sind. 6. Automatgetriebe nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Lamellenträgers als Anlaufscheibe (8) ausgebildet ist. 7. Automatgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenträger auf seiner dem Motor des Fahrzeugs abgewandten Seite nach innen abgekantet ist und als Stauscheibe 20 wirkt. le..

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