專利名稱：車輛用自動變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及車輛用自動變速器，更具體地說，本發(fā)明涉及車輛用自動變速器的結構改進，其允許車輛用自動變速器的裝配效率的提高。
背景技術：
對于提高車輛用自動變速器的裝配效率存在日益增長的要求，以滿足近年來日益增加的機動車的制造。在車輛用自動變速器的傳統(tǒng)裝配方法中，自動變速器的所有零件都在主裝配線上裝配，因此所需的主生產(chǎn)線的長度趨向于隨著所需裝配步驟的增加而增加，因此導致主裝配線所需安裝空間的增加。由于任何部件的不足或主裝配線局部處的裝配誤差導致的主裝配線的停工，會造成所有裝配步驟的中斷以及自動變速器的生產(chǎn)率的必然下降。JP-8-170699A公開了用于簡化主裝配線和減少主裝配線的停工風險從而提高自動變速器的生產(chǎn)率的一項技術的實例。根據(jù)該技術，制動器形式的摩擦接合裝置的摩擦接合元件被安裝在自動變速器的后外殼上，因此可在子裝配線上在自動變速器上裝配摩擦接合元件。
一些不同結構的車輛使用相同類型的自動變速器，它們使用各不相同結構的外殼。盡管后外殼和相關零件可被裝配成一個組件(分總成，subassembly)，但是該組件不能用于使用相同類型自動變速器的不同結構的車輛。在這點上，傳統(tǒng)車輛用變速器具有有待于進一步改進的余地。通常，除與自動變速器的主外殼相接觸的其表面以外，后外殼的加工精度不是太高。然而，根據(jù)上述文獻中公開的技術，將與其相關零件裝配在一起的后外殼要求更高程度的加工精度以形成例如用于制動器活塞的油室，以及用于接合摩擦片形式的上述摩擦接合元件的花鍵部分。因此，所討論的技術需要這樣的后外殼，其較多數(shù)量的結構部分應在高精確度下制造，因此需要更多的加工步驟以及用于加工步驟的輔助夾具。

發(fā)明內容
考慮到上述背景技術作出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是提供一種車輛用自動變速器，其包括可用于前發(fā)動機前驅動機動車和前發(fā)動機后驅動機動車的組件，允許使用較短主裝配線在高效率下裝配自動變速器，同時減少了主裝配線停工的風險。
根據(jù)本發(fā)明的原理可實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種車輛用自動變速器，包括靜止(固定的)圓筒形外殼；容納在靜止圓筒形外殼中并包括齒圈的第一行星齒輪裝置；容納在靜止圓筒形外殼中的第一組摩擦接合元件；大致為盤狀的泵外殼，其固定于圓筒形外殼，以封閉靜止圓筒形外殼的軸向開口端；圓筒形延伸部分，其從泵外殼的徑向外部部分沿泵外殼的軸向方向延伸到靜止圓筒形外殼中，并且包括徑向內部花鍵配合部分；第一行星齒輪裝置被設置在徑向內部花鍵配合部分的徑向內側；第一組摩擦接合元件被設在第一行星齒輪裝置的齒圈與圓筒形延伸部分的徑向內部花鍵配合部分之間，以選擇性地將齒圈固定于圓筒形延伸部分；第一固定環(huán)，其固定于徑向內部花鍵配合部分的軸向端部，該軸向端部遠離泵外殼，第一固定環(huán)抵靠第一組摩擦接合元件，以限制第一組摩擦接合元件的軸向移動；第一轂，其包括具有花鍵外圓周表面和內圓周表面的花鍵圓筒形部分，并且還包括環(huán)形凸緣部分，該環(huán)形凸緣部分從花鍵圓筒形部分的軸向端向花鍵圓筒形部分的徑向內側延伸，所述花鍵圓筒形部分在其花鍵內圓周表面處用花鍵連接于齒圈的外圓周表面，并且在其花鍵外圓周表面處用花鍵連接于第一組摩擦接合元件的徑向內部部分，以允許第一轂的軸向移動并防止第一轂相對于齒圈和第一組摩擦接合元件的轉動；齒圈具有形成在外圓周表面中的第一圓周槽，并且第一轂的花鍵圓筒形部分具有形成在花鍵內圓周表面中的第二圓周槽；以及第二固定環(huán)，其裝配于第一和第二圓周槽中，從而在車輛用自動變速器的裝配期間，第一組摩擦接合元件和第一行星齒輪裝置可通過第一和第二固定環(huán)由泵外殼支撐在泵外殼的圓筒形延伸部分中的預定軸向位置處。
如上所述那樣構成的本發(fā)明的車輛用自動變速器被布置得用于將第一組摩擦接合元件和第一行星齒輪裝置安裝在泵外殼中，從而由固定于泵外殼的徑向外部部分的徑向內部花鍵配合部分的第一固定環(huán)限制第一組摩擦接合元件的軸向移動，同時由第一轂的環(huán)形凸緣部分限制第一行星齒輪裝置的軸向移動，其中第一轂的環(huán)形凸緣部分的軸向移動由第二固定環(huán)和第一固定環(huán)限制。也就是說，在自動變速器的裝配期間，當包括泵外殼、第一行星齒輪裝置和第一組摩擦接合元件的組件被布置得使其軸線沿豎直方向延伸時，第一行星齒輪裝置和第一組摩擦接合元件可通過第一和第二固定環(huán)由泵外殼支撐在泵外殼的圓筒形延伸部分中的預定軸向位置處。因此，包括裝有油泵的泵外殼的組件可用于具有各不相同軸向長度的不同結構的車輛用自動變速器中或者可用于各不相同結構的機動車中，諸如FF和FR機動車。油泵、第一行星齒輪裝置和第一組摩擦接合元件可在子裝配線上裝配在泵外殼中，從而制造出隨后在針對包含車輛用自動變速器的其他部件的靜止圓筒形外殼的主裝配線上裝配的組件，因此可減小主裝配線的所需長度，并且減少了主裝配線停工的風險。
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選形式，車輛用自動變速器還包括第二組摩擦接合元件，其設在第一組摩擦接合元件與泵外殼之間；第二轂，其固定于第一行星齒輪裝置的行星架；第三固定環(huán)，其固定于徑向內部花鍵配合部分，用于與第二組摩擦接合元件抵靠接觸，以限制第二組摩擦接合元件的軸向移動；以及活塞，其軸向可滑動地被接收在形成于泵外殼中的環(huán)形凹槽中，用于壓迫第二組摩擦接合元件，環(huán)形凹槽與活塞合作以在它們之間限定用于使得所述活塞軸向移動的油室，其中第二組摩擦接合元件在其徑向外部部分用花鍵連接于圓筒形延伸部分的徑向內部花鍵配合部分，以及在其徑向內部部分用花鍵連接于第二轂的外圓周表面，以允許第二組摩擦接合元件的軸向移動并防止第二組摩擦接合元件相對于徑向內部花鍵配合部分和第二轂的轉動。
根據(jù)本發(fā)明上述第一優(yōu)選形式的車輛用自動變速器被布置得使得第二組摩擦接合元件設置在第一組摩擦接合元件與泵外殼之間，并且使得第二組摩擦接合元件的軸向移動由固定于徑向內部花鍵配合部分的第三固定環(huán)限制。此外，用于壓迫第二組摩擦接合元件的活塞軸向可滑動地接收在形成于泵外殼中的環(huán)形凹槽中，并與第二活塞合作以限定用于使得第二活塞軸向移動的油室。盡管要求以高精確度加工泵外殼以形成環(huán)形凹槽、徑向內部花鍵配合部分等，但是可作為一系列加工步驟同時執(zhí)行泵外殼上的這些機加工操作，因此可在沒有增加加工步驟的所需數(shù)量的情況下制造本發(fā)明車輛用自動變速器。另外，油室被形成在油泵作為液壓動力源包含在其中的泵外殼中，從而活塞可以高穩(wěn)定程度工作。
根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選形式，第一轂是通過壓制成形操作形成的。
在根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選形式的車輛用自動變速器中，通過壓制成形操作形成的第一轂具有無需加工操作而形成在花鍵圓筒形部分中的第二圓周槽。壓制成形操作允許有效且容易地制造第一轂，從而實現(xiàn)車輛用自動變速器的生產(chǎn)率的提高。
根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選形式的車輛用自動變速器還包括可轉動地穿過泵外殼的輸入軸。在該車輛用自動變速器中，第一行星齒輪裝置包括固定于輸入軸軸向端部的太陽齒輪。
在根據(jù)本發(fā)明上述第三優(yōu)選形式的車輛用自動變速器中，第一行星齒輪裝置的太陽齒輪固定于輸入軸的相對軸向端部的一端部，以使得輸入軸也可作為組件的一個部件被安裝，從而可進一步減少將在主裝配線上執(zhí)行的裝配步驟的所需數(shù)量，因此可減小主裝配線的所需長度，并且可因此減少主裝配線停工的風險。
根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選形式，第一行星齒輪裝置包括行星架，該行星架包括沿軸向方向遠離第一組摩擦接合元件延伸的管狀部分，車輛用自動變速器還包括第二行星齒輪裝置，其具有太陽齒輪并設在遠離泵外殼的第一行星齒輪裝置的一個相對側上；套筒，在其相對軸向端部的一端部處用花鍵連接于管狀部分，并且在其相對軸向端部的另一端部處裝有第二行星齒輪裝置的太陽齒輪；以及第四固定環(huán)，其將第一行星齒輪裝置的行星架的管狀部分與套筒相接合，以防止管狀部分和套筒的相對軸向移動。
根據(jù)本發(fā)明的上述第四優(yōu)選形式，第一行星齒輪裝置的行星架具有朝向第二行星齒輪裝置軸向延伸的管狀部分，并且管狀部分在其一個軸向端部用花鍵連接于裝有第二行星齒輪裝置的太陽齒輪的套筒的一個軸向端部。通過第四固定環(huán)防止管狀部分和套筒的相對軸向移動，以使得套筒也可作為組件的一個部件被安裝，從而可進一步減少將在主裝配線上執(zhí)行的裝配步驟的所需數(shù)量，因此可進一步減少主裝配線停工的風險。


通過結合附圖閱讀本發(fā)明優(yōu)選實施例的以下詳細描述，可更好地了解本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)重要性，其中圖1是包括根據(jù)本發(fā)明一個實施例構成的自動變速器可應用于其上的車輛用驅動系統(tǒng)的示意圖；圖2是示出了布置在其接合狀態(tài)中以建立圖1中所示的自動變速器的各個換檔位置(gear position)的離合器和制動器的組合的視圖；圖3是局部橫截面圖，詳細示出了圖1中所示的自動變速器的結構；以及圖4是示出了用于圖1中所示的自動變速器的組件的視圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
首先參照圖1的示意圖，其中示出了車輛用驅動系統(tǒng)10，其適用于FF機動車(前發(fā)動機前驅動機動車)，并裝有內燃機12形式的驅動力源。該內燃機12的輸出通過液力變矩器14形式的流體操縱動力傳輸裝置、自動變速器16、差動齒輪裝置(未示出)、以及一對車橋(未示出)傳輸?shù)綑C動車的左右驅動輪。自動變速器16是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例構成的車輛用自動變速器。
液力變矩器14包括連接于內燃機12的曲軸的泵葉輪14p、連接于自動變速器16的輸入軸32的渦輪葉輪14t、以及通過單向離合器連接于變速器箱36的定子葉輪14s。在泵葉輪14p和渦輪葉輪14t之間，插置有鎖止離合器38，該鎖止離合器38接合以將泵葉輪14p和渦輪葉輪14t相互連接以便于作為整體轉動。
自動變速器16包括彼此同軸地設置的第一變速部24和第二變速部30。第一變速部24主要由單小齒輪型第一行星齒輪組22構成，而第二變速部30主要由單小齒輪型第二行星齒輪組26和雙小齒輪型第三行星齒輪組28構成。自動變速器16被布置得用于在多個速度比中一個選定速度比下將輸入軸32的轉動傳輸?shù)捷敵鳊X輪34。輸入軸32用作自動變速器16的輸入元件，并認為其是隨液力變矩器14的渦輪葉輪14t轉動的渦輪軸。另一方面，輸出齒輪34用作自動變速器16的輸出元件，并直接或通過中間軸(countershaft)間接與差動齒輪裝置嚙合，以使得左右驅動輪轉動。應該注意的是，自動變速器16和液力變矩器14都構成得關于其軸線對稱，在圖1的示意圖中沒有示出自動變速器16的下半部和液力變矩器14的下半部。
第一變速部24的第一行星齒輪組22包括由太陽齒輪S1、行星架CA1和齒圈R1構成的三個轉動元件。太陽齒輪S1固定于輸入軸32并且通過輸入軸32轉動，齒圈R1通過第三制動器B3選擇性地固定于變速器箱36形式的固定元件，以使得行星架CA1形式的中間元件的轉速相對于輸入軸32的轉速減小。另一方面，第二變速部30的第二行星齒輪組26和第三行星齒輪組28相互協(xié)作以提供四個轉動元件RM1至RM4。詳細地說，第三行星齒輪組28的太陽齒輪S3構成第一轉動元件RM1，第二行星齒輪組26的齒圈R2和第三行星齒輪組28的齒圈R3彼此整體地形成以構成第二轉動元件RM2。另外，第二行星齒輪組26的行星架CA2和第三行星齒輪組28的行星架CA3彼此整體地形成以構成第三轉動元件RM3，第二行星齒輪組26的太陽齒輪S2構成第四轉動元件RM4。也就是說，第二行星齒輪組26和第三行星齒輪組28協(xié)作以構成拉維列奧克斯(Ravigneaux)類型的行星齒輪系，其中行星架CA2和CA3是由單個元件提供的，并且齒圈R2和R3是由單個元件提供的，而第二行星齒輪組26的小齒輪還用作第三行星齒輪組28的第二小齒輪。
第一轉動元件RM1(太陽齒輪S3)通過第一制動器B1選擇性地固定于變速器箱36，并且第二轉動元件RM2(齒圈R2和R3)通過第二制動器B2選擇性地固定于變速器箱36。第四轉動元件RM4(太陽齒輪S2)通過第一離合器C1選擇性地連接于輸入軸32，第三轉動元件RM3通過第二離合器C2選擇性地連接于輸入軸32。第一轉動元件RM1(太陽齒輪S3)固定于第一行星齒輪組22的行星架CA1形式的中間輸出元件，第三轉動元件RM3(行星架CA2和CA3)固定于輸出齒輪34，以使得第三轉動元件RM3的轉動被傳輸?shù)捷敵鳊X輪34。第一、第二和第三制動器B1、B2、B3以及第一和第二離合器C1、C2中的每個都是通過液壓致動器摩擦接合的多盤型液壓操縱摩擦接合裝置。自動變速器16具有由六個正向驅動位置(1st至6th)和一個反向驅動位置(Rev)構成的總共七個換檔位置(工作位置)，它們是通過那些制動器B1-B3和離合器C1、C2的相應組合選擇性地建立的。
圖2的表示出了布置在其接合狀態(tài)下的離合器C1、C2和制動器B1、B2、B3的七個組合，用于建立各個換檔位置(驅動位置)。在表中，“○”表示離合器和制動器的接合狀態(tài)。如從表中可明白的，自動變速器16的六個正向驅動位置是通過選自兩個離合器C1、C2和三個制動器B1、B2、B3的兩個摩擦接合裝置的接合狀態(tài)的相應組合建立的。
下面參照圖3的局部截面圖，其中示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例構成的車輛用自動變速器16的一部分。在圖3中沒有示出關于其轉動軸C對稱的自動變速器16的下半部分。
如圖3中所示的，車輛用自動變速器16包括靜止圓筒形外殼40，以及通常為盤狀的泵外殼42，其固定于圓筒形外殼40，以封閉靜止圓筒形外殼40的軸向開口端。在由圓筒形外殼40和泵外殼42所限定的內部空間中，以與包括第一軸44和第二軸46的輸入軸32同軸的方式，設有三個行星齒輪組22、26、28(在圖3中只示出了齒輪組22、28)和用于那些行星齒輪組22、26的摩擦接合裝置。在圖3中，只示出了第一和第三齒輪組22、28，以及只示出了第一和第三制動器B1、B3。內燃機12的輸出通過液力變矩器14被傳輸?shù)降谝惠S44，并且渦輪葉輪14t的轉動使得第一軸44轉動。第一軸44和第二軸46具有相互接合的花鍵端部，因此這兩個軸44、46作為整體轉動。應該注意的是，輸入軸44用作自動變速器16的輸入軸。
泵外殼42包括徑向外部圓筒形部分42a，其從所述泵外殼的徑向外部部分中沿軸向方向延伸得遠離液力變矩器14。該徑向外部圓筒形部分42a包括徑向內部花鍵部分48，其具有形成在其內圓周表面上的花鍵齒。作為第一制動器B1的一部分的第一組摩擦接合元件50和作為第三制動器B3的一部分的第二組摩擦接合元件52設在泵外殼42的徑向外部圓筒形部分42a的徑向內側，以使得第二組摩擦接合元件52布置得比第一組摩擦接合元件50更靠近于液力變矩器14。在那些第一組摩擦接合元件50和第二組摩擦接合元件52的徑向內側，設有第一行星齒輪組22。輸出齒輪34和第三行星齒輪組28設在第一行星齒輪組22的遠離液力變矩器14的一個軸向相對側上，以使得輸出齒輪34布置得比第三行星齒輪組28更靠近于液力變矩器14。應該注意的是，徑向外部圓筒形部分42a是從泵外殼42的徑向外部部分中延伸到圓筒形外殼40中的圓筒形延伸部分，而徑向內部花鍵部分48是圓筒形延伸部分的徑向內部花鍵配合部分。
泵外殼42還包括徑向內部圓筒形部分42b，其從通常為盤狀部分的徑向內部部分沿軸向方向延伸得遠離液力變矩器14。第一行星齒輪組22由套筒54和襯套63以可轉動的方式支撐，其中套筒54和襯套63壓配合在泵外殼42的徑向內部圓筒形部分42b的外圓周表面上。插置在太陽齒輪S1與徑向內部圓筒形部分42b之間的止推軸承55和插置在行星架CA1與第一轂60(稍后進行描述)的環(huán)形凸緣部分60b之間的止推軸承57，使得第一行星齒輪組22沿軸向方向定位。應該注意的是，第一轂60用作自動變速器16的第一轂。
第一軸44穿過泵外殼42并由多個軸承以可轉動的方式支撐。第一軸44包括形成在其相對軸向端部的一端部處的徑向延伸部44a，從而沿垂直于軸線C的徑向方向延伸。徑向延伸部44a在其外部端處例如通過焊接固定于第一行星齒輪組22的太陽齒輪S1，以使得太陽齒輪S1隨第一軸44轉動。第一行星齒輪組22的行星架CA1包括沿軸向方向朝向第三行星齒輪組28延伸的管狀部分56。該管狀部分56在其內圓周表面處用花鍵連接于套筒59的一個軸向端部的花鍵外圓周表面，以使得管狀部分56隨套筒59轉動。第三行星齒輪組28的太陽齒輪S3形成在套筒59的另一個軸向端部處。通過固定環(huán)61形式的第四固定環(huán)(保持環(huán))防止彼此花鍵連接的管狀部分56和套筒59之間的相對軸向移動，其中固定環(huán)61接合管狀部分56與套筒59。應該注意的是，第一和第三行星齒輪組22、28分別用作第一和第二行星齒輪裝置。
第一行星齒輪組22的齒圈R1具有軸向端部，該軸向端部具有第一圓周槽58形成在其中的花鍵外圓周表面。除上述環(huán)形凸緣部分60b以外，第一轂60還具有花鍵圓筒形部分60a，該花鍵圓筒形部分60a具有花鍵外圓周表面和內圓周表面，所述環(huán)形凸緣部分60b從花鍵圓筒形部分60a的一個軸向端沿軸向方向朝向輸出齒輪34延伸。齒圈R1的花鍵軸向端部在其內圓周表面處用花鍵連接于花鍵圓筒形部分60a的花鍵外圓周表面，以使得齒圈R1和第一轂60的花鍵圓筒形部分60a相對于彼此可軸向移動并且相對于彼此不可轉動。第一轂60的花鍵圓筒形部分60a的花鍵內圓周表面具有第二圓周槽62，該第二圓周槽62具有與第一圓周槽58相同的寬度。固定環(huán)64形式的第二固定環(huán)在其徑向內部部分處裝配于齒圈R1的外圓周表面中形成的第一圓周槽58中，并且在其徑向外部部分處裝配于花鍵圓筒形部分60a的內圓周表面中形成的第二圓周槽62中。固定環(huán)64防止齒圈R1和第一轂60的相對軸向移動。第一轂60是通過壓制操作形成的，在壓制操作的過程中形成圓周槽62。應該注意的是，花鍵圓筒形部分60a用作第一轂60的圓筒形花鍵配合部分，而環(huán)形凸緣部分60b用作第一轂60的徑向內部環(huán)形凸緣部分。
第一組摩擦接合元件50包括多個第一摩擦片70和多個第二摩擦片72。第一摩擦片70在其徑向內端部分處用花鍵連接于第一轂60的花鍵圓筒形部分60a的花鍵外圓周表面，以使得第一摩擦片70可相對于花鍵圓筒形部分60a軸向移動但不可相對于其轉動。另一方面，第二摩擦片72在其徑向外端部分處用花鍵連接于泵外殼42的徑向外部圓筒形部分42a的徑向內部花鍵部分48的花鍵內圓周表面，以使得第二摩擦片72可相對于徑向外部圓筒形部分42a軸向移動但不可相對于其轉動，并且使得每個第一摩擦片70都插置在第二摩擦片72的相鄰片之間。
用于軸向壓迫第一組摩擦接合元件50的第一活塞74被軸向可滑動地接收在靜止圓筒形外殼40內部。第一活塞74與圓筒形外殼40合作以限定用于使得第一活塞74軸向移動的第一油室76。第一活塞74通常為圓筒形元件，第一活塞74在其相對軸向端部的一端處被封閉而在另一個軸向端處打開，并具有較大的軸向長度，因此即使摩擦接合元件50與第一油室76相隔較大距離，第一活塞74也可將(多個)摩擦接合元件50彼此軸向壓緊。片簧78保持與固定于圓筒形外殼40的固定環(huán)以及第一活塞74的底部的內表面抵靠接觸，以使得第一活塞74被軸向偏壓得遠離第一組摩擦接合元件50，并且通常保持在其完全縮回位置中。另一方面，固定環(huán)75固定于徑向內部花鍵部分48的花鍵內圓周表面的較為靠近第二組摩擦接合元件52的軸向中間部分處。在第一活塞74朝向固定環(huán)75軸向移動過程中最靠近于固定環(huán)75的第二摩擦片72已與固定環(huán)75抵靠接觸之后，固定環(huán)75防止第一組摩擦接合元件50朝向第二組摩擦接合元件52的軸向移動，從而第一組摩擦接合元件50的第一和第二摩擦片70、72沿軸向方向被彼此壓緊，泵外殼42的徑向外部圓筒形部分42a和第一轂60借此相互連接，從而防止固定于第一轂60的第一行星齒輪組22的齒圈R1的轉動。
固定環(huán)79形式的第一固定環(huán)在其遠離泵外殼42和第二組摩擦接合元件52的軸向端部處固定于徑向內部花鍵部分48的花鍵內圓周表面。該固定環(huán)79限制第一組摩擦接合元件50朝向第一活塞74軸向移動得越過該固定環(huán)79。
與第一組摩擦接合元件50類似，第二組摩擦接合元件52也由多個第一摩擦片70和多個第二摩擦片72構成，它們沿軸向方向交替地設置。第二組摩擦接合元件52被設在第一組摩擦接合元件50與泵外殼42之間。第二轂80在其內圓周表面處固定于第一行星齒輪組22的行星架CA1，并具有花鍵外圓周表面。第一摩擦片70在其徑向內端部分處用花鍵連接于第二轂80的花鍵外圓周表面，以使得第一摩擦片70可相對于第二轂80軸向移動但不可相對于其轉動。另一方面，第二摩擦片72在其徑向外端部分處用花鍵連接于泵外殼42的徑向外部圓筒形部分42a的徑向內部花鍵部分48，以使得第二摩擦片72可相對于徑向內部花鍵部分48軸向移動但不可相對于其轉動，并且使得每個第一摩擦片70都插置在第二摩擦片72的相鄰片之間。
泵外殼42具有朝向第二組摩擦接合元件52開口的環(huán)形凹槽82。用于軸向壓迫第二組摩擦接合元件52的第二活塞84被軸向可滑動地接收在環(huán)形凹槽82中。第二活塞84和環(huán)形凹槽82相互協(xié)作以限定出用于使得第二活塞84軸向移動的第二油室86。復位彈簧88設在第二組摩擦接合元件52的徑向外側處，與第二活塞84抵靠接觸，以沿軸向方向將第二活塞84偏壓得遠離第二組摩擦接合元件52，以使得第二活塞84通常保持在其完全縮回位置中。另一方面，固定環(huán)89形式的第三固定環(huán)固定于徑向內部花鍵部分48的花鍵內圓周表面的較為靠近第一組摩擦接合元件50的軸向中間部分處。在第二活塞84朝向固定環(huán)89軸向移動過程中最靠近于固定環(huán)89的第二摩擦片72已與固定環(huán)89抵靠接觸之后，該固定環(huán)89防止第二組摩擦接合元件52朝向第一組摩擦接合元件50的軸向移動，從而第二組摩擦接合元件52的第一和第二摩擦片70、72沿軸向方向被彼此壓緊，泵外殼42的徑向外部圓筒形部分42a和第二轂80借此相互連接，從而防止固定于第二轂80的第一行星齒輪組22的行星架CA1的轉動。應該注意的是，第二油室86用作用于使得第二活塞84移動的活塞室。
通過螺栓或其他適合的緊固裝置將油泵外殼92固定于處于液力變矩器14側部上的泵外殼42的一個相對側部，以使得油泵外殼92與泵外殼42在圓周方向上通過定位銷90相對于彼此定位。油泵94設在泵外殼42與油泵外殼92之間。油泵94包括驅動齒輪94a、以及與驅動齒輪94a嚙合的驅動齒輪94b。液力變矩器14的泵葉輪14p使得驅動齒輪94a轉動。
下面將參照圖4，描述在子裝配線上裝配液力變矩器14和車輛用自動變速器16的一些部件的操作，以制造出車輛用驅動系統(tǒng)10的組件SA。在圖4中組件SA由交叉陰影線表示。另外，通過單向離合器連接于液力變矩器14的定子的定子軸96，被壓配合于泵外殼42的徑向內部圓筒形部分42b的內圓周表面中，以使得定子軸96相對于泵外殼42不可轉動。接著，將油泵94布置于處于液力變矩器14側部上的泵外殼42的相對軸向端部的一端側上，并且將定位銷90插入泵外殼42中以沿其圓周方向定位油泵外殼92。隨后，將油泵外殼92安裝得使得油泵94夾在泵外殼42與油泵外殼92之間，從而使得油泵外殼92也由定位銷90沿其圓周方向定位。
之后，按沿軸向方向朝向待設置第三行星齒輪組28的軸向位置處遠離泵外殼42的布置順序，將車輛用自動變速器16的部件安裝在泵外殼42中。另外，第二活塞84安裝在泵外殼42中形成的環(huán)形凹槽82中，并且復位彈簧88沿軸向設置得與第二活塞84相鄰。接著，交替地設置第二組摩擦接合元件52的第一和第二摩擦片70、72，以使得第二摩擦片72用花鍵連接于內部花鍵部分48的花鍵內圓周表面，并使得固定環(huán)89固定于徑向內部花鍵部分48的內圓周表面。隨后，安裝第一行星齒輪組22的太陽齒輪S1和第一軸44。之后安裝第二轂80，以使得第二組摩擦接合元件52的第一摩擦片70用花鍵連接于第二轂80的花鍵外圓周表面。接著，安裝第一行星齒輪組22的行星架CA1和套筒59。行星架CA1、套筒59和第二轂80可被預組裝成一個整體，該一個整體被安裝在泵外殼42中。隨后，安裝通過固定環(huán)64固定在一起的第一轂60和第一行星齒輪組22的齒圈R1的整體，并且固定環(huán)75被固定于徑向內部花鍵部分48的花鍵內圓周表面。之后，交替地設置第一組摩擦接合元件50的第一和第二摩擦片70、72，以使得第一摩擦片70用花鍵連接于內部花鍵部分48而第二摩擦片72用花鍵連接于第一轂60。最后，將固定環(huán)79固定于徑向內部花鍵部分48。雖然未描述軸承和O形圈的裝配，但是這些部件也在上述裝配操作過程中被適當?shù)匕惭b。
在主裝配線上，使用螺栓98將如此獲得的組件SA與車輛用自動變速器16的圓筒形外殼40(諸如輸出齒輪34等各種部件已在其中安裝就位)裝配在一起，同時將圓筒形外殼40定位得使得自動變速器16的軸線C沿豎直方向延伸。使得組件SA通過圓筒形外殼40的上部開口端向下移動到如此定位的圓筒形外殼40中。在這一點上，應該注意的是，將組件SA布置得甚至在組件SA被定位得使其油泵外殼92位于第一轂60上方時也防止組件SA的部件向下墜落。
例如，通過固定于徑向內部花鍵部分48(較為靠近第一組摩擦接合元件50)的軸向中間部分的固定環(huán)89，防止第二組摩擦接合元件52(包括第一和第二摩擦片70、72)墜落。另外通過固定于徑向內部花鍵部分48的軸向端(其遠離第二組摩擦接合元件52)的固定環(huán)79，防止第一組摩擦接合元件50墜落。第一轂60防止第一行星齒輪組22墜落。第一行星齒輪組22的行星架CA1由第一轂60的環(huán)形凸緣部分60b通過止推軸承57支撐，而太陽齒輪S1由行星架CA1通過第一軸44的徑向延伸部44a以及插置在徑向延伸部44a與行星架CA1之間的止推軸承支撐。也就是說，太陽齒輪S1由第一轂60的環(huán)形凸緣部分60b通過行星架CA1支撐。第一行星齒輪組22的齒圈R1與第一轂60整體形成，即，由第一轂60支撐。支撐第一行星齒輪組22的第一轂60由第一組摩擦接合元件50支撐。如上所述的，當在子裝配線上的裝配過程中將組件SA布置得使得第一轂60位于油泵外殼92下面時，第一組摩擦接合元件50由固定環(huán)79支撐。同時，通過第一組摩擦接合元件50的第一摩擦片70與固定于第一轂60的花鍵圓筒形部分60a的固定器64之間的抵靠接觸，防止第一轂60墜落。因此，通過固定環(huán)79直接或間接地防止第一行星齒輪組22、第一轂60和第一組摩擦接合元件50墜落。由固定環(huán)61防止套筒59墜落。因此，可在豎直方向上相對于圓筒形外殼40裝配組件SA，而組件SA的部件不會墜落。
如上所述的，根據(jù)本發(fā)明所示實施例的車輛用自動變速器16被布置得將第一組摩擦接合元件50和第一行星齒輪組22安裝在泵外殼42中，從而由固定于泵外殼42的徑向外部圓筒形部分42a的徑向內部花鍵部分48的第一固定環(huán)79防止第一組摩擦接合元件50的軸向移動，而由第一轂60的環(huán)形凸緣部分60b限制第一行星齒輪組22的軸向移動，該第一轂60的環(huán)形凸緣部分60b的軸向移動由第二固定環(huán)64和第一固定環(huán)79限制。也就是說，在自動變速器16的裝配期間，當包括泵外殼、第一行星齒輪組和第一組摩擦接合元件的組件SA被布置得使其軸線沿豎直方向延伸時，第一行星齒輪組22和第一組摩擦接合元件50可由泵外殼42通過第一和第二固定環(huán)79、64支撐在泵外殼42的徑向外部圓筒形部分42a中的預定軸向位置。因此，包括裝有油泵94的泵外殼42的組件SA可用于具有各不相同軸向長度的不同結構的車輛用自動變速器16或可用于具有各不相同結構的機動車(諸如FF和FR機動車)。可在子裝配線上將油泵94、第一行星齒輪組22和第一組摩擦接合元件50裝配在泵外殼42中，以制造組件SA，隨后在主裝配線上相對于包含有車輛用自動變速器16的其他部件的圓筒形外殼40裝配所述組件SA，因此可減小主裝配線的所需長度，并且可減少主裝配線停工的風險。
根據(jù)所示實施例的車輛用自動變速器16還被布置得使得第二組摩擦接合元件52被設在第一組摩擦接合元件50與泵外殼42之間，并且使得第二組摩擦接合元件52的軸向移動由固定于徑向內部花鍵部分48的固定環(huán)89限制。另外，用于壓迫第二組摩擦接合元件52的第二活塞84被軸向可滑動地接收在泵外殼42中形成的環(huán)形凹槽82中，并且與第二活塞84協(xié)作以限定出用于使得第二活塞84軸向移動的第二油室86。盡管要求以高精確度加工泵外殼42以形成環(huán)形凹槽82、徑向內部花鍵配合部分48等，但是可作為一系列加工步驟同時執(zhí)行泵外殼42上的這些加工操作，因此可在沒有增加加工步驟的所需數(shù)量的情況下制造本發(fā)明車輛用自動變速器16。另外，第二油室86被形成在泵外殼42中，油泵94作為液壓動力源包含在其中，從而可以高穩(wěn)定程度操作第二活塞84。
本實施例還被布置得使得通過壓制成形操作形成的第一轂60具有無需機加工操作而形成在花鍵圓筒形部分60中的圓周槽62。壓制成形操作允許在較高生產(chǎn)率下有效且容易地制造第一轂60，從而實現(xiàn)車輛用自動變速器16的生產(chǎn)率的提高。
在所示實施例中，第一行星齒輪組22的太陽齒輪S1固定于第一軸44的相對軸向端部的一端部，以使得第一軸44也可作為組件SA的一個部件被安裝，從而可進一步減少將在主裝配線上執(zhí)行的裝配步驟的所需數(shù)量，因此可減小主裝配線的所需長度，并且可因此減少主裝配線停工的風險。
所示實施例的車輛用自動變速器16還被布置得使得第一行星齒輪組22的行星架CA1具有朝向第三行星齒輪組28軸向延伸的管狀部分56，并且使得管狀部分56在其一個軸向端部用花鍵連接于裝有第三行星齒輪組28的太陽齒輪S3的套筒59的一個軸向端部。通過固定環(huán)61防止管狀部分56和套筒59的相對軸向移動，以使得套筒59也可作為組件SA的一個部件被安裝，從而可進一步減少將在主裝配線上執(zhí)行的裝配步驟的所需數(shù)量，因此可進一步減少主裝配線停工的風險。
雖然前面已參照附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應該理解的是也可以其他方式體現(xiàn)本發(fā)明。
盡管在所示的實施例中第一轂60是通過壓制成形操作形成的，但是第一轂60也可通過鋁壓鑄操作(die casting operation)形成。在這種情況下，必須形成用于鋁壓鑄操作的模具以形成作為第一轂60整體部分的固定環(huán)64。
盡管在所示的實施例中太陽齒輪S1固定于其上的套筒59是組件SA的一部分，但是該套筒59并不必是組件SA的一部分，也可在主裝配線上安裝套筒59。
上文中僅出于解釋的目的描述了用于將部件裝配成組件SA的程序和用于裝配組件SA和圓筒形外殼40的程序。但是應該理解的是，根據(jù)前述教導，可適當?shù)匦拚切┭b配程序。
應該理解的是，在不脫離所附權利要求所限定的本發(fā)明精神和保護范圍的前提下，可以本領域中普通技術人員可想到的各種其他改變和修正體現(xiàn)本發(fā)明。
權利要求
1.一種車輛用自動變速器，包括靜止圓筒形外殼(40)；容納在所述靜止圓筒形外殼中并包括齒圈(R1)的第一行星齒輪裝置(22)；容納在所述靜止圓筒形外殼中的第一組摩擦接合元件(50)；基本為盤狀的泵外殼(42)，其固定于所述圓筒形外殼，以封閉所述靜止圓筒形外殼的軸向開口端；圓筒形延伸部分(42a)，其從所述泵外殼的徑向外部部分沿所述泵外殼的軸向方向延伸到所述靜止圓筒形外殼中，并且包括徑向內部花鍵配合部分(48)；所述第一行星齒輪裝置被設置在所述徑向內部花鍵配合部分的徑向內側；所述第一組摩擦接合元件被設在所述第一行星齒輪裝置的所述齒圈與所述圓筒形延伸部分的所述徑向內部花鍵配合部分之間，以選擇性地將齒圈固定于所述圓筒形延伸部分；第一固定環(huán)(79)，其固定于所述徑向內部花鍵配合部分(48)的軸向端部，所述軸向端部遠離所述泵外殼，所述第一固定環(huán)抵靠所述第一組摩擦接合元件，以限制所述第一組摩擦接合元件的軸向移動；第一轂(60)，其包括具有花鍵外圓周表面和花鍵內圓周表面的花鍵圓筒形部分(60a)，并且還包括環(huán)形凸緣部分(60b)，該環(huán)形凸緣部分(60b)從所述花鍵圓筒形部分的軸向端向所述花鍵圓筒形部分的徑向內側延伸，所述花鍵圓筒形部分在其花鍵內圓周表面處用花鍵連接于所述齒圈的外圓周表面，并且在其花鍵外圓周表面處用花鍵連接于所述第一組摩擦接合元件的徑向內部部分，以允許所述第一轂的軸向移動并防止所述第一轂相對于所述齒圈和所述第一組摩擦接合元件的轉動；所述齒圈具有形成在所述外圓周表面中的第一圓周槽(58)，并且所述第一轂的所述花鍵圓筒形部分具有形成在所述花鍵內圓周表面中的第二圓周槽(62)；以及第二固定環(huán)(64)，其裝配于所述第一圓周槽和所述第二圓周槽中；由此在所述車輛用自動變速器的裝配期間，所述第一組摩擦接合元件和所述第一行星齒輪裝置可通過所述第一固定環(huán)和所述第二固定環(huán)由所述泵外殼支撐在所述泵外殼的所述圓筒形延伸部分中的預定軸向位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛用自動變速器，還包括第二組摩擦接合元件(52)，其設在所述第一組摩擦接合元件(50)與所述泵外殼(42)之間；第二轂(80)，其固定于所述第一行星齒輪裝置的行星架(CA1)；第三固定環(huán)(89)，其固定于所述徑向內部花鍵配合部分(48)，用于與所述第二組摩擦接合元件抵靠接觸，以限制所述第二組摩擦接合元件的軸向移動；以及活塞(84)，其軸向可滑動地被接收在形成于所述泵外殼(42)中的環(huán)形凹槽(82)中，用于壓迫所述第二組摩擦接合元件，所述環(huán)形凹槽與所述活塞協(xié)作以在它們之間限定用于使得所述活塞軸向移動的油室(86)；其中，所述第二組摩擦接合元件在其徑向外部部分用花鍵連接于所述圓筒形延伸部分(42a)的所述徑向內部花鍵配合部分(48)，以及在其徑向內部部分用花鍵連接于所述第二轂的外圓周表面，以允許所述第二組摩擦接合元件的軸向移動并防止所述第二組摩擦接合元件相對于所述徑向內部花鍵配合部分和所述第二轂的轉動。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛用自動變速器，其中，所述第一轂(60)是通過壓制成形操作形成的。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛用自動變速器，還包括可轉動地穿過所述泵外殼(42)的輸入軸(44)，并且所述第一行星齒輪裝置(22)包括固定于所述輸入軸的軸向端部的太陽齒輪(S1)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛用自動變速器，其中，所述第一行星齒輪裝置(22)包括行星架(CA1)，該行星架(CA1)包括沿軸向方向遠離所述第一組摩擦接合元件(50)延伸的管狀部分(56)，所述車輛用自動變速器還包括第二行星齒輪裝置(28)，其具有太陽齒輪(S3)并設在遠離所述泵外殼(42)的所述第一行星齒輪裝置(22)的一個相對側上；套筒(59)，其在其相對軸向端部的一端部處用花鍵連接于所述管狀部分，并且在其相對軸向端部的另一端部處裝有所述第二行星齒輪裝置的所述太陽齒輪；以及第四固定環(huán)(61)，其將所述第一行星齒輪裝置的所述行星架的所述管狀部分(56)與所述套筒(59)相接合，以防止所述管狀部分和所述套筒的相對軸向移動。
6.根據(jù)權利要求2所述的車輛用自動變速器，包括組件(SA)，該組件(SA)包括所述泵外殼(42)和所述圓筒形延伸部分(42a)并且裝有所述第一行星齒輪裝置(22)、所述第一組摩擦接合元件(50)、所述第一轂(60)、所述第二組摩擦接合元件(52)、所述第二轂(80)和所述活塞(84)，所述組件與所述靜止圓筒形外殼(40)裝配在一起，以使得所述圓筒形延伸部分(42a)被設在所述靜止圓筒形外殼(40)中。
7.根據(jù)權利要求4所述的車輛用自動變速器，包括組件(SA)，該組件(SA)包括所述泵外殼(42)和所述圓筒形延伸部分(42a)并且裝有所述第一行星齒輪裝置(22)、所述第一組摩擦接合元件(50)、所述第一轂(60)和所述輸入軸(44)，所述組件與所述靜止圓筒形外殼(40)裝配在一起，以使得所述圓筒形延伸部分(42a)被設在所述靜止圓筒形外殼(40)中。
8.根據(jù)權利要求5所述的車輛用自動變速器，包括組件(SA)，該組件(SA)包括所述泵外殼(42)和所述圓筒形延伸部分(42a)并且裝有所述第一行星齒輪裝置(22)、所述第一組摩擦接合元件(50)、所述第一轂(60)、所述第二行星齒輪裝置(28)和所述套筒(59)，所述組件與所述靜止圓筒形外殼(40)裝配在一起，以使得所述圓筒形延伸部分(42a)被設在所述靜止圓筒形外殼(40)中。
全文摘要
車輛用自動變速器(16)，包括第一行星齒輪裝置(22)和第一組摩擦接合元件(50)，在裝配期間，它們可通過第一和第二固定環(huán)(79、64)由泵外殼(42)支撐在泵外殼中的預定軸向位置。第一固定環(huán)固定于泵外殼的圓筒形延伸部分(42a)的徑向內部花鍵配合部分(48)，第二固定環(huán)裝配在形成于第一行星齒輪裝置的齒圈(R1)的第一圓周槽(58)中和形成于第一轂(60)的花鍵圓筒形部分(60a)的內圓周表面中的第二圓周槽(62)中，花鍵圓筒形部分花鍵連接于齒圈的外周表面和第一組摩擦接合元件的徑向內部。自動變速器通過相對泵外殼固定的靜止圓筒形外殼(40)裝配組件而制造。該組件包括裝有油泵(94)的泵外殼、第一行星齒輪裝置和第一組摩擦接合元件。
文檔編號F16H3/62GK1991202SQ20061017143
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月27日 優(yōu)先權日2005年12月28日
發(fā)明者大西博文, 安田勇治, 宮崎光史, 村上誠 申請人:豐田自動車株式會社