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Title:
TRANSMISSION HAVING SEVERAL FRICTIONALLY ENGAGED SHIFTING ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/097299
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmission (1) comprising several frictionally engaged shifting elements (A to C) that are engaged or released to produce various gear ratios. The permissible surface pressure in the area of friction surfaces of connecting elements (B, C) that can be brought into frictional engagement with each other, the connecting elements being engaged to produce a gear ratio in the event of upshifts, is less than the permissible surface pressure in the area of friction surfaces of disconnecting elements (A) that can be brought into frictional engagement with each other, each disconnecting element only being released to produce gear ratios in the event of upshifts.

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Inventors:
ZIEMER PETER (DE)
GUMPOLTSBERGER GERHARD (DE)
MOHR MARK (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/051721
Publication Date:
September 02, 2010
Filing Date:
February 11, 2010
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
ZIEMER PETER (DE)
GUMPOLTSBERGER GERHARD (DE)
MOHR MARK (DE)
International Classes:
F16H63/30
Foreign References:
GB751431A1956-06-27
JPH04366032A1992-12-17
GB2426756A2006-12-06
FR2098879A51972-03-10
GB809147A1959-02-18
JP2003329060A2003-11-19
DE10244023A12004-04-08
Other References:
HARALD NAUNHEIMER - BERND BERTSCHE - GISBERT LECHNER: "Fahrzeuggetriebe", 1 February 2007, SPRINGER, Berlin Heidelberg, ISBN: 9783540306252, pages: 357 - 357, XP007912754
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Claims:
1. Getriebe (1 } mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen (A, B, C die zur Darstellung verschiedener Übersetzungen geschlossen oder geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zulässige Fiächeπpressuπg Im Bereich von miteinander in Reibeingriff bringbaren Reibflächen von Zuschaltelementen (B, C), welche bei Hochschaltungen zur Darstellung einer Übersetzung geschlossen werden, kleiner ist als die zulässige Flächenpressung im Bereich von miteinander in Reibeingriff bringbaren Reibflächen von Abschalt¬

gen jeweils nur geöffnet werden.

2. Getriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ab- schaltelemente (A) als Lamellenscha melien (3) jeweils in ihrem äußeres ihrem inneren Randbereich (4) zum

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die teller- federartigen Randbereiche (4, 5) der Innen- und der Außenlamelien (2, 3) die Reibflächen der Innen- und der Außenlamellen (2, 3) jeweils in unterschied Ii-

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Reibflächen der Innen- und Außenlamellen (2, 3) der Ab- schaiteiemente (A) aus Stahl hergestellt sind.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Reibflächen der Innen- und Außenlamellen der Abschaltelemente aus Streusinter hergestellt sind.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Reibflächen der Innen- und AußenlameHen der Abschalt-

1 dass zumindest die Reibflächen der Innen- und Außenlameiien der Abschalt-

nach einem der Ansprüche 1 die Reibflächen der Innen- und uminium hergestellt sind.

9, Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

konisch ausgebildet ist.

Description:
Getriebe mit mehreren reibschlüssiqen Schaltelementen

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit mehreren reibschlüssigen Schaftelementen gemäß όer im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten

Aus der DE 102 44 023 A1 ist ein Getriebe, insbesondere ein Automat- getriebe, mit mehreren Schaltelementen und mehreren über die Schaltelemen- te in einen Leϊstungsfluss schaltbaren Zahnrädern bekannt. Zur Einstellung einer Übersetzung ist jeweils wenigstens eines der Schaltelemente geschlossen. Die Schaltelemente, welche bei Hochschaltung hinzugeschaltet werden, sind als reibschlüssige Schaltelemente ausgebildet, während die Schaltetemen- te, welche bei Hochschaltungen jeweils nur ein abzuschaltendes Schaltelement darstellen, als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind.

Durch äen Einsatz von formschlüssigen Schaltelementen bzw. Klauen- schaiteiementen anstelle von Reibschaltelementen, die bei Zughochschaftun- gen geöffnet werden und bei keiner weiteren Zughochschaltung wieder geschlossen werden, sollen einen Wirkungsgrad des Getriebes beeinträchtigende Schleppmomente sowie durch hohe Belastungen gekennzeichnete Schlupfphasen von Schaitelementen verringert werden und die Ansteuerung des Ge-

Dem Austausch von reibschlüssigen Schaltelement durch formschlüssi- ge im Gegensatz zu form- jsssgen mente komfortable Schaltungen in durch einen definiert darstellbaren elastoπqen im

schlüssigen Schaltelementes verkürzenden Verschleiß ausgesetzt sind. Darüber hinaus ist im Bereich der Belaglamellen von reibschlüssigeπ

t, womit die Reibschalteiemente mit entsprechend jnd, um die jeweils anliegendes i, im Bereich der entsprechend groß zu dir entstehen im Gegensatz zu formschlüssigen Schalte! im g

Formschlüssige Schaltelemeπte sind im Gegensatz zu reibschlüssigen Schalteiementen jedoch im Wesentlichen nur nahe ihres Synchronpunktes und während wenigstens annähernd lastfreien Betriebszuständeπ schaltbar. Damit sind verschiedene Radsatzsysteme ohne eine zusätzliche Treππkupplung zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe nicht in gewünschtem Umfang betreibbar. Darüber hinaus sind Drehzahldifferenzeπ in Getrieben im Bereich von formschlüssigen Schaltetementen nicht wie mit reibschlüssigeπ Schaltelementen während eines Schlupfbetriebes innerhalb vordefinierter Schaltzeiten ausgleichbar. Deshalb sind formschlüssige Schaitelemente in Getrieben nur in Getriebebereichen einsetzbar, in welchen die während Schaltungen zu erzeugende Reibleistung bzw. die zu verrichtende Reibarbeit im Wesentlichen gleich Null ist, womit die Funktionalität der Getriebe mit form- schlüssigen Schaltelementen nur in einem unerwünscht eingeschränkten Betriebsbereich zur '

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde » ein Ge¬

betreibbar ist und dessen Funktionalität im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Getrieben In einem größeren Betriebsbereich zur Verfügung Erfind ungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

iiung

Erfindungsgemäß ist die zulässige Flächenpressung im Bereich von mit- ιn ungen zur Darsts den, kleiner ais die zulässige F von

Schaltungen zur Darstellung von Übersetzungen jeweils nur geöffnet werden.

Die Abschaitelemente, we igen jeweils nur geringen thermischen Belastunge che, dass während Hochschaltun

Dadurch bietet sich die Möglichkeit, im Bereich der Reibflächen der Ab-

am zu dimensionieren zu age Schalte te ausgeführten Abschaltelemente geringe Schleppmomente vorliegen und das Getriebe mit hohem Wirkungsgrad betreibbar ist.

Bei dem erfind ungsgemäßen Getriebe besteht im Bereich der Abschalt- eterπeπte im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Getrieben, welche als formschlüssige Schaltelemeπte ausgeführte Abschaltelemeπte auf-

ZU

und Drehzahldifferenzen im Getriebe im Bereich der Abschaltelemente bedarfsweise wenigstens annähernd ausgleichbar sind. Damit ist eine Funktionaii- gleich zu

So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Abschaltelemente als betose Reibschaltelemente auszuführen, welche im Vergleich zu Reibschalt- elementen mit Belagiamellen mit einem deutlich größeren Lüftspiel ausbildbar sind, welches bekannterweise einen nicht zu vernachlässigenden EIr die im Bereich eines reibschlüssigen Schaltelementes auftretende! momente hat.

Aufgrund der im Vergleich zu den Zuschaltelementen wesentlich geringeren thermischen Belastung im Bereich der Abschaftelemente sind die mit den Reibflächen ausgeführten Bauelemente der Abschaltelemente bauraum- und

Aufgrund der im Vergleich zu öen Zuschaltelementen geringeren thermischen Belastungen kann in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Aπwen- dungsfalles im Bereich der Abschaltelemente auch auf einen definierten Öl- Hydraulikfluidvo s mit einer gerirv betreibbar ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Getriebes nach der Erfindung sind die Abschaltetemeπte als Lamellenschaltelemeπte ausgebildet und Außen- lamellen jeweils in ihrem äußeren Raπdbereich sowie Innenlamellen jeweils in

führt. Damit werden die Innen- bzw. die Außeniameilen der Abschaltelemente auf konstruktiv einfache Art und Weise im geöffneten Betriebszustand der Ab-

sin Mi

Die tellerfederartigen Randbereiche der Innen- und der Außeniameüen der Abschaltelemente überkragen die Reibflächen der Innen- und der Außen- lamelien bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Getriebes nach der Erfindung jeweils in unterschiedlicher axialer Richtung, womit eine Montage des Getriebes bzw. der Abschaitelemente auf einfache Art und Weise vereinfacht ist.

Zumindest die Reibflächen der Abschaltelemente sind bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebes aus Werkstoffen mit hohem Reibkoeffizient, wie Stahl, Streusinter, Molybdän, Keramik, Aluminium oder dergleichen herstellt, um im Bereich der Abschaitelemente jeweils äsung darstellen zu

Erfindung ist wenigstens eines der lamellenförmig ausgeführten Abschaltelemente konisch ausgebildet, bei welcher die zur Verfügung stellbaren Reibmomente im Vergleich zu eben ausgeführten Reibflächen bei gleich großer Reib-

die miteinander in Eingriff bringbaren Reibflächen eines Abschaltelementes bei πgstahsg eines Getriebes beeinträchtigenden Schieppmomente weiter herabzusetzen.

Weitere Vorteile und vorteilha sich aus den Patentansprüchen und

Übersichtlichkeit in der Beschreibung ΪISDI€ für bau- und funktionsgleiche Bauteil

zesgt:

. 1 eine

Getriebes gemäß Fig. 1 ; und

Fig. 3 eine Einzelansicht einer Außen- und einer

ten A 5 B und C, die zur Darstellung verschiedener Übersetzung geschlossen reibschlüssigen Schaltelemente A gend als wobei das Seh Abschält rend Zughochschaltungen ung von igen jeweils nur Zughochschaitunc

Schaltelemente B und zur

geschlossen werden. Zusätzlich ist das Abschaltelement A bei dem in Fig. 1 dargestellten Aus- führungsbeispiel sowohl mit belagloseπ BΠ 3 ausgebildet, während meπte B und C in Art und Weise mit führt sind. Dami Reibeingriff mitei chen der Iππenlamelleπ 2 der Außenlamelleπ 3 aus /!Θ Üit, lamellen 2 gend aus Stahl hergestellt sind.

Die im Bereich der miteinander in Reibeingriff bringbaren Reibflächen

ge Flächenpressung im Bereich der miteinander in Reibeingriff bringbaren

mit Beiagiamellen und verursacht in geöffnetem Betriebszustand somit geringe-

meπtes A dargestellt, bei welcher die Innenlamellen 2 jeweils in ihrem inneren Randbereich 4 und die Außenlamellen 3 Jeweils in ihrem äußeren Randbereich 5 zumindest abschnittsweise telierfederartig ausgeführt sind. Die tellerfederarti- gen Randbereiche 4, 5 der Innen- und der Außenlamellen 2, 3 des Abschaltelementes A gemäß Fig. 2 überkragen die Reibflächen der Innen- und der Außenflächen 2, 3 jeweiis in unterschiedlichen axialen Richtungen, um eine beliebige Montage der Innen- und Außenlamellen 2, 3 des Abschaltelementes

bereiche 5 der Außeniamellen 3 sind in άer in Fig. 3 näher dargestellten Art und Weise mit Mitnahmezähnen 6, 7 ausgebildet, weiche in der in Fig. 2 näher dargestellten Art und Weise vorzugsweise abwechselnd in axialer Richtung in s Ric die lnneniameilen 2 bzw, dse Außenlameüen 3 Jeweils zueinander auf zu haften und in geöffnetem Betriebszustand des Abschafeiementes ι

Das erfindungsgemäße Getriebe ist beispielsweise mit in der DE 102 44 023 A1 näher beschriebenen Radsätzen ausführbar. Darüber hin-

synchroner Bereichsumschaitung mit reibschlüsskjen Zuschaltetementen und reibschlüsssgen Abschalteiementen auszubiideπ.

innerer Randbereich der mπeπlamelieπ äußerer Ranclbereich der AußenlameHen