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Title:
AUTOMATIC GEARBOX
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/020873
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an automatic gearbox, especially for a motor vehicle, comprising a drive shaft (7), a driven shaft which is non-coaxially arranged on the drive shaft (7), a planetary gearbox which is non coaxial in relation to the drive shaft (7), a planetary gear which is coaxial in relation to the drive shaft (7) and which comprises at least one set of planet wheels (14) and at least one switch element (10) for the selective transmission of the speed of a driving motor of the drive shaft (7) on an output element of the planet gear. The automatic gearbox also comprises a chain drive (18) with constant transmission, whose drive wheel (19) is connected to the output element of the planetary gear and is coaxially arranged on the drive shaft (7), and whose driven wheel (22) is actively connected to the driven shaft by means of a constant transmission. The chain drive (18) is adjacent to the housing wall (2) of the automatic gearbox directly in the axial direction thereof. The drive wheel (19) of the chain drive (18) at least partially engages with a switch element (10) in an axial manner on the side thereof which faces away from the gearbox housing wall (2).

Inventors:
TIESLER PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/008733
Publication Date:
March 11, 2004
Filing Date:
August 07, 2003
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
TIESLER PETER (DE)
International Classes:
F16H1/28; F16D25/0638; F16H3/62; F16H37/02; F16H37/04; F16H57/037; F16H63/30; F16H7/06; F16H48/08; F16H57/02; (IPC1-7): F16H37/02; B60K17/08; F16H55/30; F16H57/05
Foreign References:
US5743824A1998-04-28
US3446095A1969-05-27
US3491621A1970-01-27
DE19932613A12001-01-18
Attorney, Agent or Firm:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Automatgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahr zeug, mit einer Antriebswelle (7), mit einer zur Antriebs welle (7) nicht koaxialen Abtriebswelle, mit einem zur An triebswelle (7) koaxialen Planetengetriebe, das mindestens einen Planetenradsatz (14) und mindestens ein Schaltele ment (10) aufweist zur selektiven Übertragung einer An triebsdrehzahl der Antriebswelle (7) auf ein Ausgangsele ment des Planetengetriebes, sowie mit einem in axialer Richtung unmittelbar an eine Getriebegehäusewand (2) des Automatgetriebes angrenzenden Kettentrieb (18) konstanter Übersetzung, dessen Antriebsrad (19) mit dem Ausgangsele ment des Planetengetriebes verbunden und koaxial zur An triebswelle (7) angeordnet ist, und dessen Abtriebsrad (22) über eine Konstantübersetzung mit der Abtriebswelle wirk verbunden ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) ein axial auf seiner der Getriebegehäusewand (2) abgewandten Seite unmittelbar angrenzendes Schaltelement (10) zumindest teil weise in axialer Richtung radial übergreift.
2. Automatgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) in axialer Richtung unmittelbar an einen Lamellenträger (11) des Schaltelementes (10) angrenzt.
3. Automatgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Servoeinrich tung (12) des an das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) angrenzenden Schaltelementes (10) auf der dem Antriebs rad (19) des Kettentriebs (18) zugewandten Seite des Schaltelementes (10) angeordnet ist.
4. Automatgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) Lamellen (13) des an das Antriebs rad (19) des Kettentriebs (18) angrenzenden Schaltelemen tes (10) zumindest teilweise in axialer Richtung radial übergreift.
5. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das an das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) angrenzende Schalt element (10) als Kupplung ausgebildet ist.
6. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das an das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) angrenzende Schalt element (10) als Bremse ausgebildet ist.
7. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß Antriebs rad (19) und Abtriebsrad (22) des Kettentriebs (18) im gleichen Getriebegehäuseelement zentriert sind.
8. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebs rad (19) des Kettentriebs (18) auf einem sich axial in Richtung des Kettentriebs (18) erstreckenden Gehäusevor sprung der Getriebegehäusewand (2) gelagert ist.
9. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebs rad (19) des Kettentriebs (18) auf einer fest mit einem Getriebegehäuse (1) verbundenen Welle gelagert ist.
10. Automatgetriebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) auf dem sich axial in Richtung des Kettentriebs (18) erstreckenden Gehäusevorsprung der Ge triebegehäusewand (2) bzw. auf der fest mit dem Getriebege häuse (1) verbundenen Welle axial fixiert ist, insbesondere durch einen Sicherungsring (28).
11. Automatgetriebe nach Anspruch 8,9 und 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerung des An triebsrades (19) des Kettentriebs (18) als Nadellagerung oder Rollenlagerung ausgebildet ist, insbesondere mit einem Radiallader (25), einem getriebegehäusewandseitigem Axial lager (26) und einem schaltelementseitigen Axiallager (27).
12. Automatgetriebe nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Radiallader (25) auf dem auf dem sich axial in Richtung des Kettentriebs (18) erstreckenden Gehäusevorsprung der Getriebegehäusewand (2) bzw. auf der fest mit dem Getriebegehäuse (1) verbundenen Welle axial fixiert ist, insbesondere durch einen Siche rungsring (28), wobei sich das Antriebsrad (19) des Ketten triebs (18) in zur Getriebegehäusewand (2) entgegengesetz ter Richtung axial an einem benachbarten Bauelement zum Getriebegehäuse (1) hin abstützt, insbesondere an einem flanschförmigen Abschnitt der Antriebswelle (7) bzw. an dem Lamellenträger (11) des an das Antriebsrad (19) des Ketten triebs (18) angrenzenden Schaltelementes (10).
13. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die an den Kettentrieb (18) angrenzende Getriebegehäusewand (2) einem Antriebsmotor des Automatgetriebes zugewandt ist.
14. Automatgetriebe nach Anspruch 9 und 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Welle, auf der das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) gelagert ist, als Leitradwelle (8) für einen hydrodynamischen Drehmomentwand ler (4) ausgebildet ist.
15. Automatgetriebe nach Anspruch 9,13 und 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Ölpumpe (9) des Automatgetriebes in die Leitradwelle (8) integriert ist.
16. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Schmie rung des Kettentriebs ein Spritzrohr vorgesehen ist, über das Schmiermittel auf eine Innenseite einer Kette des Ket tentriebs gespritzt wird.
17. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Schmie rung des Kettentriebs (18) mindestens eine Bohrung oder Blende direkt in der Welle, auf der das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) gelagert ist bzw. in dem Gehäusevor sprung, auf dem das Antriebsrad (19) des Kettentriebs (18) gelagert ist, integriert ist, über die einer Kette (23) des Kettentriebs (18) Schmiermittel zugeführt wird.
18. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebs rad (19) des Kettentriebs (18) zusätzlich eine Parksperren verzahnung (33) aufweist, in die eine Parksperrenklin ke (34) des Automatgetriebes zur Verriegelung der Abtriebs welle des Automatgetriebes eingreifen kann.
19. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Abtriebs rad (22) des Kettentriebs mit einem Parksperrenrad (32) verbunden ist, wobei das Parksperrenrad (32) eine Parksper renverzahnung (33) aufweist, in die eine Parksperrenklin ke (34) des Automatgetriebes zur Verriegelung der Abtriebs welle des Automatgetriebes eingreifen kann.
20. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Abtriebs rad (22) des Kettentriebs zusätzlich eine Parksperrenver zahnung (33) aufweist, in die eine Parksperrenklinke (34) des Automatgetriebes zur Verriegelung der Abtriebswelle des Automatgetriebes eingreifen kann.
21. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Hohl rad (15) des Planetenradsatzes (14) das Ausgangselement des Planetengetriebes bildet.
22. Automatgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Abtriebs rad (22) des Kettentriebs mit einem Sonnenrad (36) eines Abtriebsplanetenradsatzes (35) verbunden ist, daß ein Hohl rad (37) des Abtriebsplanetenradsatzes (35) mit dem Getrie begehäuse (1) des Automatgetriebes verbunden ist, und daß die Abtriebswelle des Automatgetriebes mit einem Steg (38) des Abtriebsplanetenradsatzes (35) wirkverbunden ist.
Description:
Automatgetriebe Die Erfindung betrifft ein Automatgetriebe, insbeson- dere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Antriebswelle, mit einer zur Antriebswelle nicht koaxialen Abtriebswelle, mit einem zur Antriebswelle koaxialen Planetengetriebe, das mindestens einen Planetenradsatz und mindestens ein Schalt- element aufweist zur selektiven Übertragung einer Antriebs- drehzahl der Antriebswelle auf ein Ausgangselement des Planetengetriebes, sowie mit einem in axialer Richtung un- mittelbar an eine Getriebegehäusewand des Automatgetriebes angrenzenden Kettentrieb konstanter Übersetzung, dessen Antriebsrad mit dem Ausgangselement des Planetengetriebes verbunden und koaxial zur Antriebswelle angeordnet ist, und dessen Abtriebsrad über eine Konstantübersetzung mit der Abtriebswelle wirkverbunden ist.

Ein gattungsgemäßes Automatgetriebe ist aus der US 4,938, 097 bekannt. Dieses 4-Gang-Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug ist in Transaxle-Bauweise ausgeführt und um- faßt einen Drehmomentwandler als Anfahrelement und ein ko- axial zum Drehmomentwandler angeordnetes Planetengetriebe.

Eine Turbinenwelle des Drehmomentwandlers bildet die An- triebswelle des Planetengetriebes. Das Planetengetriebe weist zwei Planetenradsätze, vier naßlaufende Kupplungen, zwei naßlaufende Bremsen und zwei Freiläufe auf. Durch se- lektives Schließen der Schaltelemente ist eine Getriebeein- gangsdrehzahl auf ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes als Ausgangselement des Planetengetriebes übertragbar. Der zweite Planetenradsatz grenzt unmittelbar an eine Getriebe- gehäusewand an, auf deren dem zweiten Planetenradsatz abge- wandten Seite der Drehmomentwandler angrenzt. Das Hohlrad

des zweiten Planetenradsatzes ist gleichzeitig als An- triebsrad eines Kettentriebs ausgebildet und auf einer dem Drehmomentwandler zugeordneten Leitradwelle gelagert. Ein Abtriebsrad des Kettentriebs ist achsparallel zum zweiten Planetenradsatz angeordnet und überträgt eine Ausgangsdreh- zahl des Planetengetriebes auf ein Sonnenrad eines nachge- schalteten Abtriebsplanetenradsatzes. Das Hohlrad des Ab- triebsplanetenradsatzes ist an dem Getriebegehäuse festge- setzt. Ein Planetenträger des Abtriebsplanetenradsatzes ist über ein Differential mit einer achsparallel zur Antriebs- welle verlaufenden Abtriebswelle des Automatgetriebes ver- bunden. Da sich der Kettentrieb in radialer Richtung gese- hen axial oberhalb des zweiten Planetenradsatz erstreckt, ergibt sich eine für ein 4-Gang-Automatgetriebes kompakte Bauform des mit geringem axialen Bauraumbedarf im Kraft- fahrzeug.

Die US 5, 261,862 offenbart eine Weiterentwicklung des in der US 4,938, 097 beschriebenen 4-Gang-Automatgetriebes als 5-Gang-Automatgetriebe. Dieses Kraftfahrzeug-Getriebe in Transaxle-Bauweise umfaßt unverändert einen Drehmoment- wandler als Anfahrelement und ein koaxial zum Drehmoment- wandler angeordnetes Planetengetriebe. Gegenüber der US 4, 938, 097 ist das Planetengetriebe nunmehr um einen dritten Planetenradsatz, zwei weitere naßlaufende Bremsen und einen dritten Freilauf erweitert. Der dritte Planeten- radsatz ist auf der dem Drehmomentwandler abgewandten Seite des Getriebes angeordnet und arbeitet als Overdrive-Über- setzung. Das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes bildet unverändert das Ausgangselement des Planetengetriebes und ist gleichzeitig als Antriebsrad des Kettentriebs ausgebil- det, der mit der zum Drehmomentwandler achsparallel verlau- fenden Abtriebswelle des Getriebes wirkverbunden ist. Ge-

genüber der US 4,938, 097 ist der axiale Bauraumbedarf des 5-Gang-Automatgetriebes durch die zusätzliche, koaxial zur Antriebswelle angeordnete Overdrive-Baugruppe deutlich größer.

Aus der DE 199 32 613 AI ist ein 6-Gang-Automatge- triebe bekannt, bei dem ein koaxial zu einer Antriebswelle des Automatgetriebes angeordnetes Planetengetriebe ein als Reduziergetriebe arbeitenden Vorschalt-Planetenradsatz, einen als Ravigneaux-Radsatz ausgebildeten mehrgliedrigen Haupt-Planetenradsatz, drei naßlaufende Kupplungen und zwei naßlaufende Bremsen aufweist. Durch selektives Schließen der Schaltelemente ist eine Antriebsdrehzahl der Antriebs- welle auf ein Ausgangselement des Planetengetriebes über- tragbar. Das Ausgangselement des Planetengetriebes ist als Hohlrad des Haupt-Planetenradsatzes ausgebildet und mit einem ersten Stirnrad einer vierrädrigen Stirnradstufe ver- bunden. Das abtriebsseitige vierte Stirnrad der Stirnrad- stufe ist über ein Differential mit einer achsparallel zur Antriebswelle verlaufenden Abtriebswelle des Automatgetrie- bes verbunden. Die Stirnradstufe ist räumlich gesehen axial zwischen einem Antriebsmotor des Automatgetriebes und dem Planetengetriebe angeordnet und grenzt einerseits unmittel- bar an eine Kupplung und andererseits unmittelbar an eine dem Antriebsmotor zugewandten Getriebegehäusewand an. Auf- grund des besonderen Radsatzkonzeptes und des Ersatzes ei- nes Drehmomentwandlers durch ein getriebeinternes Schalt- element als Anfahrelement ist der axiale Bauraumbedarf die- ses 6-Gang-Automatgetriebes vergleichbar mit dem axialen Bauraumbedarf des zuvor beschriebenen 4-Gang-Automat- getriebes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Automat- getriebe mit nicht-koaxialer An-und Abtriebswelle der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem der axiale Bauraumbedarf minimiert wird. Gelöst wird die Aufgabe durch ein die Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes Automat- getriebe. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausgehend vom eingangs beschriebenen Stand der Technik umfaßt das erfindungsgemäße Automatgetriebe eine Antriebs- welle, eine zur Antriebswelle nicht koaxiale Abtriebswelle, ein zur Antriebswelle koaxial angeordnetes Planetengetrie- be, sowie einen Kettentrieb konstanter Übersetzung, dessen Antriebsrad mit einem Ausgangselement des Planetengetriebes verbunden und koaxial zur Antriebswelle angeordnet ist, und dessen Abtriebsrad über eine Konstantübersetzung mit der Abtriebswelle wirkverbunden ist. Das Planetengetriebe weist mindestens einen Planetenradsatz und mindestens ein Schalt- element auf zur selektiven Übertragung einer Antriebsdreh- zahl der Antriebswelle auf das Ausgangselement des Plane- tengetriebes. Das Planetengetriebe erzeugt also eine vari- able Übersetzung der Antriebsdrehzahl des Automatgetriebes, aus der über die Konstantübersetzung zwischen Kettentrieb- Antriebsrad und Abtriebswelle die Abtriebsübersetzung des Automatgetriebes erzeugt wird.

Ähnlich dem Stand der Technik kann das Ausgangselement des Planetengetriebes als Hohlrad ausgebildet sein. Im Un- terschied zum gattungsgemäßen Stand der Technik ist das Hohlrad jedoch vorzugsweise über eine formschlüssige Mit- nahmeverzahnung mit dem Antriebsrad des Kettentriebs ver- bunden. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Geräuschab- koppelung des Kettentriebs von dem Planetengetriebe.

Der Kettentrieb grenzt in axialer Richtung unmittelbar an eine Getriebegehäusewand des Automatgetriebes an. Erfin- dungsgemäß übergreift das Antriebsrad des Kettentriebs ein axial auf seiner der Getriebegehäusewand abgewandten Seite unmittelbar angrenzendes Schaltelement in axialer Richtung radial zumindest teilweise.

Gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik ist der Kettentrieb also räumlich gesehen axial direkt zwischen der Getriebegehäusewand und einem Schaltelement des Planetengetriebes angeordnet. Die Getriebegehäusewand ist beispielsweise einem Antriebsmotor des Automatgetriebes zugewandt. Durch die besondere Ausgestaltung des Ketten- trieb-Antriebsrades wird eine besonders bauraumsparende axiale Verschachtelung der Bauelemente des koaxial zur An- triebswelle des Automatgetriebes angeordneten Planetenge- triebes erzielt und damit ein axial kurz bauendes Automat- getriebe. Die Breite des Kettentriebs wird bestimmt durch das Ausgangsdrehmoment des Planetengetriebes, das gegenüber dem Ausgängsdrehmoment des Planetengetriebes deutlich grö- ßere Abtriebsdrehmoment des Automatgetriebes wird primär erst durch die in Kraftflußrichtung gesehen hinter dem Ket- tentrieb angeordnete Konstantübersetzung erzeugt. Wird bei- spielsweise die Stirnradstufe des in der DE 199 32 613 A1 offenbarten 6-Gang-Automatgetriebes durch den erfindungsge- mäßen Kettentrieb und einen dem Kettentrieb nachgeschalte- ten Planetenradsatz zur Erzeugung der Konstantübersetzung ersetzt, so kann die axiale Baulänge des Automatgetriebes um etwa die halbe Breite des koaxial zur Antriebswelle an- geordneten schrägverzahnten Stirnrades verringert werden, insbesondere weil die Lagerung des Kettentrieb-Antriebs- rades im Vergleich zur Stirnradlagerung auf nur geringe Axilakräfte ausgelegt werden muß.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Automatgetriebe als Kraftfahrzeuggetriebe für einen Antriebsstrang mit quer zur Fahrtrichtung angeordnetem Antriebsmotor eingesetzt, einem Anwendungsfall mit konzeptbedingt geringem Angebot an axialem Bauraum für ein in Motorlängsrichtung gesehen hin- ter dem Motor angeflanschtes Getriebe.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Antriebsrad des Kettentriebs in axialer Richtung unmittelbar an einen Lamellenträger des Schaltelementes, insbesondere an einen als Kupplungszylin- der ausgebildeten Außenlamellenträger angrenzt, wobei eine Servoeinrichtung dieses Schaltelementes auf der dem An- triebsrad des Kettentriebs zugewandten Seite des Schaltele- mentes angeordnet ist. Das Antriebsrad des Kettentriebs kann die Lamellen dieses Schaltelementes zumindest teilwei- se in axialer Richtung radial übergreifen. Das Schaltele- ment kann dabei sowohl als Kupplung als auch als Bremse ausgebildet sein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Antriebsrad des Kettentriebs auf einem sich axial in Richtung des Kettentriebs erstreckenden Gehäusevorsprung der Getriebegehäusewand gelagert ist.

Alternativ kann das Antriebsrad des Kettentriebs auch auf einer fest mit einem Getriebegehäuse verbundenen Welle ge- lagert sein. Eine derartige gehäusefeste Welle kann bei- spielsweise eine Leitradwelle eines als Anfahrelement des Automatgetriebes vorgesehenen hydrodynamischen Drehmoment- wandlers sein. In vorteilhafter Weise kann die Lagerung als bauraumsparende Axial-/Radial-Nadellagerung ausgeführt sein, da bei der Auslegung hinsichtlich Radiallast weitge- hend nur die Zugkräfte der geradverzahnten Kettenräder

berücksichtigt werden müssen und sich axiale Stützkräfte weitgehend lediglich aus dem Axialschub des Ausgangselemen- tes des Planetengetiebes-also beispielsweise aus einer Schrägverzahnung des Hohlrades-ergeben. Das System ist zumindest weitgehend frei von Kippkräften, die beispiels- weise durch eine Schrägverzahnung entstehen. Der Verzicht auf eine übliche vorgespannte Kegelrollenlagereinheit wirkt sich nicht nur positiv aus auf den axialen Bauraumbedarf, sondern auch auf den Wirkungsgrad des Automatgetriebes.

Durch eine Zentrierung von Antriebsrad und Abtriebsrad des Kettentriebs in einem gemeinsamen Getriebegehäuse- Element, das beispielsweise als Getriebegehäusewand oder Wandlerglocke ausgeführt ist, kann ein Alignment-Fehler des Kettentriebs minimiert werden.

Zur Schmierung des Kettentriebs kann ein separates Spritzrohr vorgesehen sein, über das Schmiermittel von in- nen auf den Innendurchmesser der Kette gespritzt wird. An- stelle des Schmierrohres kann auch mindestens eine entspre- chend dimensionierte Bohrung oder Blende direkt in der Leitradwelle bzw. in dem Gehäusevorsprung, auf dem das An- triebsrad des Kettentrieb gelagert ist, integriert sein und das Schmiermittel von dort der Ketteninnenseite zugeführt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung, insbesondere in Verbindung mit einer motornahen Anordnung des Kettentriebs, ist eine Ölpumpe zur Schmiermittelversorgung des Automat- getriebes direkt in die (motornahe) Getriebegehäusewand, an der das Antriebsrad des Kettentriebs gelagert ist, integ- riert. Alternativ hierzu kann die Ölpumpe auch in der Welle - insbesondere der Leitradwelle-an der das Antriebsrad

des Kettentriebs gelagert ist, integriert sein. Hierdurch ergibt sich im Pumpenbereich ein sehr kompakter, baulängen- sparender Aufbau des Automatgetriebes.

Ähnlich dem Stand der Technik kann das Abtriebsrad des Kettentriebs mit einem Eingangselement eines Abtriebsplane- tenradsatzes verbunden sein, der zusammen mit der konstan- ten Übersetzung der Kettentriebs aus der Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes die Abtriebsdrehzahl der Abtriebswel- le erzeugt. Vorzugsweise bildet dabei ein Sonnenrad das Eingangselement und ein Steg ein Ausgangselement des Ab- triebsplanetenradsatzes, wobei ein Hohlrad getriebegehäuse- fest ausgeführt ist. Insbesondere bei einem Kraftfahrzeug- Automatgetriebe mit quer zur Fahrtrichtung angeordneter Motor-Getriebe-Einheit kann ein herkömmliches Differential in Kraftflußrichtung gesehen zwischen dem Ausgangselement des Abtriebsplanetenradsatzes und der Abtriebswelle des Automatgetriebes vorgesehen sein.

Anhand der folgenden Figuren, in denen beispielhafte ausgeführte Konstruktionen dargestellt sind, wird die Er- findung näher erläutert. In allen Figuren sind vergleichba- re Bauelemente auch mit den gleichen Bezugszeichen verse- hen.

Es zeigen : Fig. 1 einen auszugsweisen Getriebeschnitt einer ersten Konstruktion mit einem erfindungs- gemäßen Kettentrieb, Fig. 2 einen auszugsweisen Getriebeschnitt einer zweiten Konstruktion mit einem erfindungs- gemäßen Kettentriebs-Antriebsrad und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer dritten Konstruktion mit einem erfindungsgemäßen Kettentriebs-Antriebsrad.

Die erste beispielhafte Konstruktion mit einem erfin- dungsgemäßen Kettentrieb gemäß Fig. 1 betrifft ein Automat- getriebe für ein Kraftfahrzeug mit quer zur Fahrtrichtung eingebauter Motor-Getriebe-Einheit. Ein Getriebegehäuse 1 weist auf einer Seite, die einem nicht näher dargestellten Antriebsmotor zugewandt ist, eine Getriebegehäusewand 2 auf. In dem dargestellten Beispiel bildet die Getriebege- häusewand 2 gleichzeitig ein Pumpengehäuse einer Ölpumpe 9.

Auf der dem Antriebsmotor zugewandten Seite der Getriebege- häusewand 2 ist ein Drehmomentwandler 4 als Anfahrelement des Automatgetriebes angeordnet. Eine Wandlerglocke 3 um- schließt den Drehmomentwandler 4 und ist mit dem Getriebe- gehäuse 1 verschraubt. Die Getriebegehäusewand 2 ist mit der Wandlerglocke 3 verschraubt. In einer anderen Ausbil- dung kann die Getriebegehäusewand 2 auch direkt mit dem Getriebegehäuse 1 verschraubt sein oder auch zusammen mit dem Getriebegehäuse 1 einstückig ausgeführt sein. Ein Wand- lerhals 5 des Drehmomentwandlers 4 ist in der Getriebege- häusewand 2 gelagert. Der Drehmomentwandler 4 wird von ei- ner Motorwelle 6 des Antriebsmotors angetrieben und treibt ein Antriebswelle 7 des Automatgetriebes an. Eine Leitrad- welle 8 stützt den Drehmomentwandler 4 gegenüber dem Ge- triebegehäuse 1 ab. Hierzu ist die Leitradwelle 8 mit der Getriebegehäusewand 2 verschraubt, wobei sie die Getriebe- gehäusewand 2 axial durchdringt. Die Antriebswelle 7 ver- läuft konzentrisch innerhalb der Leitradwelle 8, die wie- derum konzentrisch innerhalb des Wandlerhalses 5 verläuft.

Über eine entsprechend ausgebildete Mitnahme treibt der Wandlerhals 5 die Ölpumpe 9 zur Schmier-und Druckmittel-

versorgung des Automatgetriebes an. Die Ölpumpe 9 ist in dem dargestellten Beispiel in der Getriebegehäusewand 2 integriert und zum Innenraum des Getriebegehäuses 1 hin durch einen Flansch der Leitradwelle 8 abgedichtet.

Auf der dem Antriebsmotor bzw. dem Drehmomentwandler 4 abgewandten Seite der Getriebegehäusewand 2, koaxial zur Antriebswelle 7, erstreckt sich innerhalb des Getriebege- häuses 1 ein Planetengetriebe mit mindestens einem Schalt- element 10 und mindestens einem Planetenradsatz 14. Durch selektives Schließen der im einzelnen nicht näher darge- stellten Schaltelemente ist eine Antriebsdrehzahl der An- triebswelle 7 vorzugsweise in mehreren Gangstufen auf ein Ausgangselement des Planetengetriebes übertragbar. Im dar- gestellten Beispiel ist dieses Ausgangselement des Plane- tengetriebes ein Hohlrad 15 des Planetenradsatzes 14. Das Schaltelement 10 ist auf der Seite des Planetenradsatzes 14 angeordnet, die der Getriebegehäusewand 2 zugewandt ist.

Auf der dem Antriebsmotor bzw. dem Drehmomentwandler 4 abgewandten Seite der Getriebegehäusewand 2, unmittelbar angrenzend an diese, ist ein Kettentrieb 18 angeordnet, über den eine Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes auf eine Abtriebbaugruppe des Automatgetriebes übertragen wird.

Die Abtriebsbauguppe umfaßt im wesentlichen einen Abtriebs- planetenradsatz 34, ein Differential 39 und eine hier als zwei Abtriebsflansche 40 ausgebildete Abtriebswelle des Automatgetriebes. Die Übersetzung von Kettentrieb 18 und Abtriebsbaugruppe ist jeweils konstant.

Ein Antriebsrad 19 des Kettentriebs 18 weist einen un- mittelbar zur Getriebegehäusewand 2 benachbarten scheiben- förmigen Abschnitt 20 auf, der in dem dargestellten

Beispiel auf einem Lagerabschnitt 24 der Leitradwelle 8 gelagert ist, also indirekt an der Getriebegehäusewand 2.

Hierzu erstreckt sich der Lagerabschnitt 24 der Leitradwel- le 8 axial in den Innenraum des Getriebegehäuses 1 in Rich- tung Schaltelement 10 bzw. Planetenradsatz 14, also in zum Antriebsmotor entgegengesetzer Richtung. Im dargestellten Beispiel umfaßt die Lagerung des Kettentrieb-Antriebs- rades 19 ein Radiallager 25, ein gehäusewandseitiges Axial- lager 26 und ein schaltelementseitiges Axiallager 27. Dabei sind das Radiallager 25 und das schaltelementseitige Axial- lager 27 durch einen Sicherungsring 28 auf dem Lagerab- schnitt 24 der Leitradwelle 8 axial fixiert. Diese einfache Axialsicherung der Lagereinheit ist möglich, da insgesamt nur geringe Axialkräfte aus dem Axialschub des Hohl- rades 15, welches-wie später im Detail noch erläutert wird-mit dem Antriebsrad 19 verbunden ist, wirken und die Leitradwelle 8 gehäusefest ist. Zur Schmierung des Radial- lagers 25 weist der Lagerabschnitt 24 der Leitradwelle 8 in einfacher Weise eine radiale Schmierbohrung auf, über die das Schmiermittel von innen etwa zur Lagermitte des Radial- lagers 25 gefördert wird. In einer anderen Ausbildung der Lagereinheit kann auch das schaltelementseitige Axial- lager 27 axial auf dem Lagerabschnitt 24 der Leitradwelle 8 fixiert sein, beispielsweise kann auch ein kombiniertes Axial/Radial-Lager vorgesehen sein. Gegenüber einer Kegel- rollenlagerung eines schrägverzahnten Stirnrades ist der axiale Bauraumbedarf der beschriebenen Lagerung des Ketten- trieb-Antriebsrades 19 in vorteilhafter Weise erheblich verringert, da der Kettentrieb 18 im Gegensatz zum schräg- verzahnten Stirntrieb zumindest weitgehend frei von Kippmo- menten ist und die Axiallager 26,27 als entsprechend klein dimensionierte Nadellager ausgeführt sein können. Zudem ist

der Wirkungsgrad der Nadellagerung gegenüber einer vorge- spannten Kegelrollenlagerung besser.

In einer anderen Ausgestaltung kann das Antriebsrad 19 des Kettentriebs 18 auch auf einem Gehäusevorsprung der Getriebegehäusewand 2, der sich axial in den Innenraum des Getriebegehäuses 1 erstreckt, gelagert sein.

In einer Weiterbildung der Lagerung des Kettentrieb- Antriebsrades 19 wird vorgeschlagen, nur das Radiallager 25 axial direkt auf dem Lagerabschnitt 24 der Leitradwelle 8 zu fixieren, beispielsweise durch den Sicherungsring 28, wohingegen das Antriebsrad 19 des Kettentriebs 18 axial durch an das Antriebsrad 19 angrenzende Getriebebauteile zum Getriebegehäuse 1 hin fixiert ist. Dadurch ist das An- triebsrad 19 axial zwischen Getriebegehäusewand 2 (drehmo- mentwandlerseitig) und Getriebegehäuse 1 (drehmomentwand- lerabgewandt)"schwimmend"gelagert. In diesem Fall kann das schaltelementseitige Axiallager 27 beispielsweise un- mittelbar an einen flanschförmigen Abschnitt der Antriebs- welle 7 bzw. unmittelbar an den Außenlamellenträger 11 des Schaltelementes 10 angrenzen. Durch eine solche Lageranord- nung kann in vorteilhafter Weise ein Axiallager eingespart und hierdurch die axiale Baulänge des Automatgetriebes wei- ter reduziert werden.

Selbstverständlich können Radial-und Axial- lager 25,26, 27 sowohl als Nadellager als auch als Rollen- oder Kugellager ausgebildet sein.

Auf seiner der Getriebegehäusewand 2 abgewandten Seite grenzt das Antriebsrad 19 des Kettentriebs 18 in axialer Richtung unmittelbar an das Schaltelement 10 an, das im

dargestellten Beispiel als Kupplung ausgebildet ist. Zur Realisierung einer möglichst baulängensparenden Bauweise ist das Antriebsrad 19 des Kettentriebs 18 zylinderförmig ausgebildet, wobei sich ein zylindrischer Abschnitt 21 des Antriebsrades 19 an den Außendurchmesser des scheibenförmi- gen Abschnitts 20 des Antriebsrades 19 anschließt und sich axial in den Innenraum des Getriebegehäuses 1 in Richtung des Planetenradsatzes 14 erstreckt. Dabei übergreift der zylindrische Abschnitt 21 des Kettentrieb-Antriebsrades 19 das Schaltelement 10 in axialer Richtung radial. Eine Ket- te 23 des Kettentriebs 18 verläuft in axialer Richtung ge- sehen radial teilweise oberhalb der Radial-Lagerung des Kettentrieb-Antriebsrades 19 auf dem Lagerabschnitt 24 der Leitradwelle 8 und in axialer Richtung gesehen radial teil- weise oberhalb des Schaltelementes 10. Im dargestellten Beispiel ist das Schaltelement 10 vollständig innerhalb eines zylinderförmigen Abschnitts 21 des Kettentrieb- Antriebsrades 19 angeordnet, wobei ein beispielhaft als Kupplungszylinder ausgebildeter Lamellenträger 11 des Schaltelementes 10 unmittelbar an das Kettentrieb-Antriebs- rades 19 angrenzt und eine Servoeinrichtung 12 des Schalt- elementes 10 zur Betätigung dessen Lamellen 13 auf der der Getriebegehäusewand 2 zugewandten Seite des Schaltelemen- tes 10 angeordnet ist. Auf der der Getriebegehäusewand 2 abgewandten Seite des zylinderförmigen Abschnitts 21 ist das Kettentrieb-Antriebsrad 19 über eine Mitnahmeverzah- nung 16 mit dem Hohlrad 15 des Planeten-trägers 14 form- schlüssig verbunden. Diese Mitnahmeverzahnung 16 kann bei- spielsweise durch bekannte Maßnahmen hinsichtlich guter Körperschallabkoppelung von Kettentrieb 18 und Planetenrad- satz 14 optimiert werden. Eine in dem dargestellten Bei- spiel mit dem Hohlrad 15 fest verbundene Drehzahlgeber- scheibe 17 zur Bestimmung der Ausgangsdrehzahl des

Planetengetriebes bzw. der Abtriebsdrehzahl des Automat- getriebes kann in einer anderen Ausgestaltung auch fest mit dem Antriebsrad 19 des Kettentriebs verbunden oder in die- ses integriert sein.

Ein Abtriebsrad 22 des Kettentriebs 18 ist mit einem Sonnenrad 36 des Abtriebsplanetenradsatzes 35 verbunden und in dem Getriebegehäuse 1 radial gelagert. Die axiale Lage- rung des Kettentrieb-Abtriebsrades 22 erfolgt im darge- stellten Beispiel im Verbund mit der axialen Lagerung des Differentials 39, das dem Kettentrieb-Abtriebsrades 22 in Kraftflußrichtung nachgeschaltet ist. Aufgrund der weitge- henden Querkraftfreiheit des Kettentriebs 18 sind bauraum- sparende Nadellager vorgesehen. Alternativ sind auch hier andere bekannte Lagerkonzepte einsetzbar, beispielsweise mit kombinierten Axial/Radial-Lagern. Im dargestellten Bei- spiel sind Sonnenrad 36 und Abtriebsrad 22 mehrstückig aus- geführt und mit einem als separates Bauelement ausgeführten Parksperrenrad 32 verschraubt. Das Parksperrenrad 32 weist eine Parksperrenverzahnung 33 auf, in die eine Parksperren- klinke 34 eingreifen kann zur Verblockung der Abtriebswelle des Automatgetriebes. In einer anderen Ausgestaltung können Sonnenrad 36 und Abtriebsrad 22, Abtriebsrad 22 und Park- sperrenrad 32 oder auch alle drei Bauelemente Sonnenrad 36, Abtriebsrad 22 und Parksperrenrad 32 einstückig ausgeführt sein. Ein Hohlrad 37 ist an der Getriebegehäusewand 2 fest- gesetzt. Ein Steg 38 des Abtriebsplanetenradsatzes 35 bil- det dessen Ausgangselement und ist mit dem Differential 39 verbunden, welches wiederum mit den beiden Abtriebsflan- schen 40 verbunden ist.

Zur Schmierung der Kette 23 ist im dargestellten Bei- spiel ein Spritzrohr 29 vorgesehen, das axial in den

Kettenlauf der zwischen Antriebsrad 19 und Abtriebsrad 22 des Kettentriebs gespannten Kette 23 eintaucht, wobei Schmiermittel durch mehrere Bohrungen des Spritzrohres 29 auf den Innendurchmesser der Kette 23 gespritzt wird. Zur weiteren Verbesserung der Kettenschmierung sind in dem zy- lindrischen Abschnitt 21 des Kettentrieb-Antriebsrades 19 im Bereich der Kettenverzahnung mehrere radiale Schmierboh- rungen 30 vorgesehen, über die Schleuderöl direkt in den Zahneingriff gefördert wird. Zur Verhinderung einer übermä- ßigen Ölverschäumung durch die in den Ölsumpf des Automat- getriebes eintauchende Kette 23 ist ein Abschirmblech 31 vorgesehen.

In einer Weiterbildung der Kettenschmierung wird zur Erhöhung der Wirksamkeit der Schleuderölzuführung durch die radialen Schmierbohrungen 30 vorgeschlagen, daß am Innen- durchmesser des zylindrischen Abschnittes 21 des Ketten- trieb-Antriebsrades 19 auch (mindestens) eine Ringnut vor- gesehen ist, in welche die radialen Schmierbohrungen 30 münden. Anstelle oder auch zusätzlich zu der Ringnut am Innendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 21 des Ket- tentrieb-Antriebsrades 19 kann auch an dem Außendurchmesser des Lamellenträgers 11 ein zusätzlicher Ölfangring vorgese- hen sein, der das Schleuderöl derart aufstaut, daß ein er- höhter Schmiermittelvolumenstrom durch die radialen Schmierbohrungen 30 erzielt wird. In einer anderen Weiter- bildung der Kettenschmierung kann vorgesehen sein, daß die Leitradwelle 8 mindestens eine spezielle Schmierbohrung aufweist, über die Schmiermittel auf die Innenseite der Kette 23 gespritzt wird.

Anhand Fig. 2 wird nun eine zweite beispielhafte Kon- struktion mit einem erfindungsgemäßen Kettentrieb-Antriebs-

rad erläutert. Im Unterschied zu der zuvor detailliert be- schriebenen ersten Konstruktion gemäß Fig. 1 bildet die Leitradwelle 8 nunmehr die wandler-bzw. motorseitige Ge- triebegehäusewand und weist einen entsprechend ausgebilde- ten scheibenförmigen Abschnitt auf, der über die Wandler- glocke 3 mit dem Getriebegehäuse 1 verschraubt ist. Selbst- verständlich kann die Leitradwelle 8 auch direkt mit dem Getriebegehäuse 1 verschraubt sein. Die Ölpumpe 9 ist auf der dem Drehmomentwandler 4 zugewandten Seite der Leitrad- welle 8 baulängensparend direkt in die Leitradwelle 8 in- tegriert.

Das Antriebsrad 19 des Kettentriebs ist gegenüber Fig. 1 unverändert im Innenraum des Getriebegehäuses 1 an- geordnet und grenzt in axialer Richtung unmittelbar an den scheibenförmigen Abschnitt der Leitradwelle 8 an. Auch ge- genüber Fig. 1 unverändert erstreckt sich der zylindrische Lagerabschnitt 24 der Leitradwelle 8 axial in den Innenraum des Getriebegehäuses 1 in Richtung Schaltelement 10 bzw.

Planetenradsatz 14. Wie in Fig. 2 ersichtlich, umfaßt die Lagerung des Kettentrieb-Antriebsrades 19 auf dem Lagerab- schnitt 24 der Leitradwelle 8 das Radiallager 25, das ge- häusewandseitige Axiallager 26 und das schaltelementseiti- ges Axiallager 27, wobei nunmehr der gesamte Lagerverbund der drei Lager 25,26, 27 zusammen mit dem Kettentrieb- Antriebsrad 19 über den Sicherungsring 28 auf dem Lagerab- schnitt 24 der Leitradwelle 8 axial fixiert ist.

Das Antriebsrad 19 des Kettentriebs ist wiederum als in Richtung Schaltelement 10 bzw. Planetenradsatz 14 hin geöffneter Zylinder ausgebildet, mit scheibenförmigem Ab- schnitt 20 des Kettentrieb-Antriebsrades 19 und zylindri- schem Abschnitt 21. Der scheibenförmige Abschnitt 20 grenzt

unmittelbar an den scheibenförmigen Abschnitt der Leitrad- welle 8 an. Der zylindrische Abschnitt 21 des Kettentrieb- Antriebsrades 19 übergreift das Schaltelement 10 und ist aus seiner wandler-bzw. motorabgewandten Seite über die Mitnahmeverzahnung 16 mit dem Hohlrad 15 des Planetenrad- satzes 14 formschlüssig verbunden. Dabei bildet das Hohl- rad 15 wiederum exemplarisch das Ausgangselement des koaxi- al zur Antriebswelle 7 angeordneten Planetengetriebes. Die nicht näher dargestellte Kette des Kettentriebs verläuft in axialer Richtung gesehen radial oberhalb des scheibenförmi- gen Abschnitts 20 des Kettentrieb-Antriebsrades 19 und in axialer Richtung gesehen radial zumindest überwiegend ober- halb des Radiallagers 25.

Das Schaltelement 10 ist als Kupplung ausgebildet, mit einen beispielhaft als Kupplungszylinder zur Aufnahme von Außenlamellen ausgebildeten Lamellenträger 11, der mit der Antriebswelle 7 verbunden ist. Dabei grenzt der Lamellen- träger unmittelbar an das Kettentrieb-Antriebsrad 19 an. In einer anderen Ausgestaltung kann der Lamellenträger selbst- verständlich auch als Innenlamellenträger ausgbildet sein.

Gemäß Fig. 2 ist-im Unterschied zu Fig. 1-die Parksperrenverzahnung 33, in welche die Parksperrenklin- ke 34 zur Verblockung der Abtriebswelle des Automatgetrie- bes radial eingreifen kann, in dem Antriebsrad 19 des Ket- tentriebs integriert. Räumlich gesehen ist die Parksperren- verzahnung 33 in dem zylindischen Abschnitt 21 des An- triebsrades 19 angeordnet, axial neben dessen Kettenverzah- nung, radial oberhalb der Lamellen 13 des Schaltelemen- tes 10. Ein separates Parksperrenrad ist also nicht mehr erforderlich.

Anhand Fig.. 3 wird nun eine dritte beispielhafte Kon- struktion mit einem erfindungsgemäßen Kettentrieb-Antriebs- rad erläutert, wobei das axial an das Kettentrieb-Antriebs- rad 19 angrenzende Schaltelement 10 nunmehr als Bremse aus- gebildet ist. Mit 8 ist unverändert die Leitradwelle be- zeichnet, auf deren Lagerabschnitt 24 das Antriebsrad 19 des Kettentriebs gelagert ist. Der beispielhaft als zylin- derförmiger Außenlamellenträger ausgebildete Lamellenträ- ger 11 ist fest mit einer Nabe 41 verbunden. Diese Nabe 41 ist über ein entsprechend ausgebildetes Mitnahmeprofil formschlüssig mit der Leitradwelle 8 verbunden und damit gehäusefest. Die axiale Sicherung der Nabe auf der Leitrad- welle 8 erfolgt über eine Stützscheibe 42 und den Siche- rungsring 28, wobei der Sicherungsring 28 in eine korres- pondierende Nut der Leitradwelle 8 eingreift. Die Stütz- scheibe 42 übernimmt zusätzlich die Funktion der axialen Abstützung eines im dargestellten Beispiel als Tellerfeder ausgeführten Rückstellelementes der Servoeinrichtung 12 der Bremse 10. Die Druckmittelzuführung zu der Servoeinrich- tung 12 erfolgt über entsprechend ausgeführte Bohrungen und Kanäle der Leitradwelle 8.

Zur Lagerung des Kettentrieb-Antriebsrades 19 sind - ähnlich wie in Fig. 1-ein als Nadellager ausgeführtes Radiallager 25 und zwei als Nadellager ausgeführte Axial- lager 26,27 vorgesehen. Das schaltelementseitige Axialla- ger 27 wird nunmehr über die Nabe 41, die Stützscheibe 42 und den Sicherungsring 28 abgestützt, wodurch das Ketten- trieb-Antriebsrades 19 mit seinem Lagersystem gegenüber der Leitradwelle 8 axial fixiert wird.

Bezugszeichen 1 Getriebegehäuse 2 Getriebegehäusewand 3 Wandlerglocke 4 Drehmomentwandler 5 Wandlerhals 6 Motorwelle 7 Antriebswelle des Automatgetriebes 8 Leitradwelle 9 Ölpumpe 10 Schaltelement 11 Lamellenträger 12 Servoeinrichtung des Schaltelementes 13 Lamellen des Schaltelementes 14 Planetenradsatz 15 Hohlrad des Planetenradsatzes 16 Mitnahmeverzahnung 17 Drehzahlgeberscheibe 18 Kettentrieb 19 Antriebsrad des Kettentriebs 20 scheibenförmiger Abschnitt des Antriebsrades 21 zylinderförmiger Abschnitt des Antriebsrades 22 Abtriebsrad des Kettentriebs 23 Kette des Kettentriebs 24 Lagerabschnitt der Leitradwelle 25 Radiallager des Antriebsrades 26 gehäusewandseitiges Axiallager des Kettentrieb- Antriebsades 27 schaltelementseitiges Axiallager des Kettentrieb- Antriebsrades 28 Sicherungsring

29 Spritzrohr des Kettentriebs 30 Schmierbohrungen des Kettentrieb-Antriebsrades 31 Abschirmblech 32 Parksperrenrad 33 Parksperrenverzahnung 34 Parksperrenklinke 35 Abtriebsplanetenradsatz 36 Sonnenrad des Abtriebsplanetenradsatzes 37 Hohlrad des Abtriebsplanetenradsatzes 38 Steg des Abtriebsplanetenradsatzes 39 Differential 40 Abtriebsflansch 41 Nabe 42 Stützscheibe