专利名称:车辆用自动变速器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及车辆用自动变速器，更具体地说，本发明涉及车辆用自动变速器的结构改进，其允许车辆用自动变速器的装配效率的提高。
背景技术：
对于提高车辆用自动变速器的装配效率存在日益增长的要求，以满足近年来日益增加的机动车的制造。在车辆用自动变速器的传统装配方法中，自动变速器的所有零件都在主装配线上装配，因此所需的主生产线的长度趋向于随着所需装配步骤的增加而增加，因此导致主装配线所需安装空间的增加。由于任何部件的不足或主装配线局部处的装配误差导致的主装配线的停工，会造成所有装配步骤的中断以及自动变速器的生产率的必然下降。JP-8-170699A公开了用于简化主装配线和减少主装配线的停工风险从而提高自动变速器的生产率的一项技术的实例。根据该技术，制动器形式的摩擦接合装置的摩擦接合元件被安装在自动变速器的后外壳上，因此可在子装配线上在自动变速器上装配摩擦接合元件。
一些不同结构的车辆使用相同类型的自动变速器，它们使用各不相同结构的外壳。尽管后外壳和相关零件可被装配成一个组件(分总成，subassembly)，但是该组件不能用于使用相同类型自动变速器的不同结构的车辆。在这点上，传统车辆用变速器具有有待于进一步改进的余地。通常，除与自动变速器的主外壳相接触的其表面以外，后外壳的加工精度不是太高。然而，根据上述文献中公开的技术，将与其相关零件装配在一起的后外壳要求更高程度的加工精度以形成例如用于制动器活塞的油室，以及用于接合摩擦片形式的上述摩擦接合元件的花键部分。因此，所讨论的技术需要这样的后外壳，其较多数量的结构部分应在高精确度下制造，因此需要更多的加工步骤以及用于加工步骤的辅助夹具。
发明内容考虑到上述背景技术作出了本发明。本发明的一个目的是提供一种车辆用自动变速器，其包括可用于前发动机前驱动机动车和前发动机后驱动机动车的组件，允许使用较短主装配线在高效率下装配自动变速器，同时减少了主装配线停工的风险。
根据本发明的原理可实现上述目的，本发明提供了一种车辆用自动变速器，包括静止(固定的)圆筒形外壳；容纳在静止圆筒形外壳中并包括齿圈的第一行星齿轮装置；容纳在静止圆筒形外壳中的第一组摩擦接合元件；大致为盘状的泵外壳，其固定于圆筒形外壳，以封闭静止圆筒形外壳的轴向开口端；圆筒形延伸部分，其从泵外壳的径向外部部分沿泵外壳的轴向方向延伸到静止圆筒形外壳中，并且包括径向内部花键配合部分；第一行星齿轮装置被设置在径向内部花键配合部分的径向内侧；第一组摩擦接合元件被设在第一行星齿轮装置的齿圈与圆筒形延伸部分的径向内部花键配合部分之间，以选择性地将齿圈固定于圆筒形延伸部分；第一固定环，其固定于径向内部花键配合部分的轴向端部，该轴向端部远离泵外壳，第一固定环抵靠第一组摩擦接合元件，以限制第一组摩擦接合元件的轴向移动；第一毂，其包括具有花键外圆周表面和内圆周表面的花键圆筒形部分，并且还包括环形凸缘部分，该环形凸缘部分从花键圆筒形部分的轴向端向花键圆筒形部分的径向内侧延伸，所述花键圆筒形部分在其花键内圆周表面处用花键连接于齿圈的外圆周表面，并且在其花键外圆周表面处用花键连接于第一组摩擦接合元件的径向内部部分，以允许第一毂的轴向移动并防止第一毂相对于齿圈和第一组摩擦接合元件的转动；齿圈具有形成在外圆周表面中的第一圆周槽，并且第一毂的花键圆筒形部分具有形成在花键内圆周表面中的第二圆周槽；以及第二固定环，其装配于第一和第二圆周槽中，从而在车辆用自动变速器的装配期间，第一组摩擦接合元件和第一行星齿轮装置可通过第一和第二固定环由泵外壳支撑在泵外壳的圆筒形延伸部分中的预定轴向位置处。
如上所述那样构成的本发明的车辆用自动变速器被布置得用于将第一组摩擦接合元件和第一行星齿轮装置安装在泵外壳中，从而由固定于泵外壳的径向外部部分的径向内部花键配合部分的第一固定环限制第一组摩擦接合元件的轴向移动，同时由第一毂的环形凸缘部分限制第一行星齿轮装置的轴向移动，其中第一毂的环形凸缘部分的轴向移动由第二固定环和第一固定环限制。也就是说，在自动变速器的装配期间，当包括泵外壳、第一行星齿轮装置和第一组摩擦接合元件的组件被布置得使其轴线沿竖直方向延伸时，第一行星齿轮装置和第一组摩擦接合元件可通过第一和第二固定环由泵外壳支撑在泵外壳的圆筒形延伸部分中的预定轴向位置处。因此，包括装有油泵的泵外壳的组件可用于具有各不相同轴向长度的不同结构的车辆用自动变速器中或者可用于各不相同结构的机动车中，诸如FF和FR机动车。油泵、第一行星齿轮装置和第一组摩擦接合元件可在子装配线上装配在泵外壳中，从而制造出随后在针对包含车辆用自动变速器的其他部件的静止圆筒形外壳的主装配线上装配的组件，因此可减小主装配线的所需长度，并且减少了主装配线停工的风险。
根据本发明的第一优选形式，车辆用自动变速器还包括第二组摩擦接合元件，其设在第一组摩擦接合元件与泵外壳之间；第二毂，其固定于第一行星齿轮装置的行星架；第三固定环，其固定于径向内部花键配合部分，用于与第二组摩擦接合元件抵靠接触，以限制第二组摩擦接合元件的轴向移动；以及活塞，其轴向可滑动地被接收在形成于泵外壳中的环形凹槽中，用于压迫第二组摩擦接合元件，环形凹槽与活塞合作以在它们之间限定用于使得所述活塞轴向移动的油室，其中第二组摩擦接合元件在其径向外部部分用花键连接于圆筒形延伸部分的径向内部花键配合部分，以及在其径向内部部分用花键连接于第二毂的外圆周表面，以允许第二组摩擦接合元件的轴向移动并防止第二组摩擦接合元件相对于径向内部花键配合部分和第二毂的转动。
根据本发明上述第一优选形式的车辆用自动变速器被布置得使得第二组摩擦接合元件设置在第一组摩擦接合元件与泵外壳之间，并且使得第二组摩擦接合元件的轴向移动由固定于径向内部花键配合部分的第三固定环限制。此外，用于压迫第二组摩擦接合元件的活塞轴向可滑动地接收在形成于泵外壳中的环形凹槽中，并与第二活塞合作以限定用于使得第二活塞轴向移动的油室。尽管要求以高精确度加工泵外壳以形成环形凹槽、径向内部花键配合部分等，但是可作为一系列加工步骤同时执行泵外壳上的这些机加工操作，因此可在没有增加加工步骤的所需数量的情况下制造本发明车辆用自动变速器。另外，油室被形成在油泵作为液压动力源包含在其中的泵外壳中，从而活塞可以高稳定程度工作。
根据本发明的第二优选形式，第一毂是通过压制成形操作形成的。
在根据本发明第二优选形式的车辆用自动变速器中，通过压制成形操作形成的第一毂具有无需加工操作而形成在花键圆筒形部分中的第二圆周槽。压制成形操作允许有效且容易地制造第一毂，从而实现车辆用自动变速器的生产率的提高。
根据本发明第三优选形式的车辆用自动变速器还包括可转动地穿过泵外壳的输入轴。在该车辆用自动变速器中，第一行星齿轮装置包括固定于输入轴轴向端部的太阳齿轮。
在根据本发明上述第三优选形式的车辆用自动变速器中，第一行星齿轮装置的太阳齿轮固定于输入轴的相对轴向端部的一端部，以使得输入轴也可作为组件的一个部件被安装，从而可进一步减少将在主装配线上执行的装配步骤的所需数量，因此可减小主装配线的所需长度，并且可因此减少主装配线停工的风险。
根据本发明的第四优选形式，第一行星齿轮装置包括行星架，该行星架包括沿轴向方向远离第一组摩擦接合元件延伸的管状部分，车辆用自动变速器还包括第二行星齿轮装置，其具有太阳齿轮并设在远离泵外壳的第一行星齿轮装置的一个相对侧上；套筒，在其相对轴向端部的一端部处用花键连接于管状部分，并且在其相对轴向端部的另一端部处装有第二行星齿轮装置的太阳齿轮；以及第四固定环，其将第一行星齿轮装置的行星架的管状部分与套筒相接合，以防止管状部分和套筒的相对轴向移动。
根据本发明的上述第四优选形式，第一行星齿轮装置的行星架具有朝向第二行星齿轮装置轴向延伸的管状部分，并且管状部分在其一个轴向端部用花键连接于装有第二行星齿轮装置的太阳齿轮的套筒的一个轴向端部。通过第四固定环防止管状部分和套筒的相对轴向移动，以使得套筒也可作为组件的一个部件被安装，从而可进一步减少将在主装配线上执行的装配步骤的所需数量，因此可进一步减少主装配线停工的风险。
通过结合附图阅读本发明优选实施例的以下详细描述，可更好地了解本发明的上述和其他目的、特征、优点以及技术和工业重要性，其中图1是包括根据本发明一个实施例构成的自动变速器可应用于其上的车辆用驱动系统的示意图；图2是示出了布置在其接合状态中以建立图1中所示的自动变速器的各个换档位置(gear position)的离合器和制动器的组合的视图；图3是局部横截面图，详细示出了图1中所示的自动变速器的结构；以及图4是示出了用于图1中所示的自动变速器的组件的视图。
具体实施方式下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
首先参照图1的示意图，其中示出了车辆用驱动系统10，其适用于FF机动车(前发动机前驱动机动车)，并装有内燃机12形式的驱动力源。该内燃机12的输出通过液力变矩器14形式的流体操纵动力传输装置、自动变速器16、差动齿轮装置(未示出)、以及一对车桥(未示出)传输到机动车的左右驱动轮。自动变速器16是根据本发明优选实施例构成的车辆用自动变速器。
液力变矩器14包括连接于内燃机12的曲轴的泵叶轮14p、连接于自动变速器16的输入轴32的涡轮叶轮14t、以及通过单向离合器连接于变速器箱36的定子叶轮14s。在泵叶轮14p和涡轮叶轮14t之间，插置有锁止离合器38，该锁止离合器38接合以将泵叶轮14p和涡轮叶轮14t相互连接以便于作为整体转动。
自动变速器16包括彼此同轴地设置的第一变速部24和第二变速部30。第一变速部24主要由单小齿轮型第一行星齿轮组22构成，而第二变速部30主要由单小齿轮型第二行星齿轮组26和双小齿轮型第三行星齿轮组28构成。自动变速器16被布置得用于在多个速度比中一个选定速度比下将输入轴32的转动传输到输出齿轮34。输入轴32用作自动变速器16的输入元件，并认为其是随液力变矩器14的涡轮叶轮14t转动的涡轮轴。另一方面，输出齿轮34用作自动变速器16的输出元件，并直接或通过中间轴(countershaft)间接与差动齿轮装置啮合，以使得左右驱动轮转动。应该注意的是，自动变速器16和液力变矩器14都构成得关于其轴线对称，在图1的示意图中没有示出自动变速器16的下半部和液力变矩器14的下半部。
第一变速部24的第一行星齿轮组22包括由太阳齿轮S1、行星架CA1和齿圈R1构成的三个转动元件。太阳齿轮S1固定于输入轴32并且通过输入轴32转动，齿圈R1通过第三制动器B3选择性地固定于变速器箱36形式的固定元件，以使得行星架CA1形式的中间元件的转速相对于输入轴32的转速减小。另一方面，第二变速部30的第二行星齿轮组26和第三行星齿轮组28相互协作以提供四个转动元件RM1至RM4。详细地说，第三行星齿轮组28的太阳齿轮S3构成第一转动元件RM1，第二行星齿轮组26的齿圈R2和第三行星齿轮组28的齿圈R3彼此整体地形成以构成第二转动元件RM2。另外，第二行星齿轮组26的行星架CA2和第三行星齿轮组28的行星架CA3彼此整体地形成以构成第三转动元件RM3，第二行星齿轮组26的太阳齿轮S2构成第四转动元件RM4。也就是说，第二行星齿轮组26和第三行星齿轮组28协作以构成拉维列奥克斯(Ravigneaux)类型的行星齿轮系，其中行星架CA2和CA3是由单个元件提供的，并且齿圈R2和R3是由单个元件提供的，而第二行星齿轮组26的小齿轮还用作第三行星齿轮组28的第二小齿轮。
第一转动元件RM1(太阳齿轮S3)通过第一制动器B1选择性地固定于变速器箱36，并且第二转动元件RM2(齿圈R2和R3)通过第二制动器B2选择性地固定于变速器箱36。第四转动元件RM4(太阳齿轮S2)通过第一离合器C1选择性地连接于输入轴32，第三转动元件RM3通过第二离合器C2选择性地连接于输入轴32。第一转动元件RM1(太阳齿轮S3)固定于第一行星齿轮组22的行星架CA1形式的中间输出元件，第三转动元件RM3(行星架CA2和CA3)固定于输出齿轮34，以使得第三转动元件RM3的转动被传输到输出齿轮34。第一、第二和第三制动器B1、B2、B3以及第一和第二离合器C1、C2中的每个都是通过液压致动器摩擦接合的多盘型液压操纵摩擦接合装置。自动变速器16具有由六个正向驱动位置(1st至6th)和一个反向驱动位置(Rev)构成的总共七个换档位置(工作位置)，它们是通过那些制动器B1-B3和离合器C1、C2的相应组合选择性地建立的。
图2的表示出了布置在其接合状态下的离合器C1、C2和制动器B1、B2、B3的七个组合，用于建立各个换档位置(驱动位置)。在表中，“○”表示离合器和制动器的接合状态。如从表中可明白的，自动变速器16的六个正向驱动位置是通过选自两个离合器C1、C2和三个制动器B1、B2、B3的两个摩擦接合装置的接合状态的相应组合建立的。
下面参照图3的局部截面图，其中示出了根据本发明优选实施例构成的车辆用自动变速器16的一部分。在图3中没有示出关于其转动轴C对称的自动变速器16的下半部分。
如图3中所示的，车辆用自动变速器16包括静止圆筒形外壳40，以及通常为盘状的泵外壳42，其固定于圆筒形外壳40，以封闭静止圆筒形外壳40的轴向开口端。在由圆筒形外壳40和泵外壳42所限定的内部空间中，以与包括第一轴44和第二轴46的输入轴32同轴的方式，设有三个行星齿轮组22、26、28(在图3中只示出了齿轮组22、28)和用于那些行星齿轮组22、26的摩擦接合装置。在图3中，只示出了第一和第三齿轮组22、28，以及只示出了第一和第三制动器B1、B3。内燃机12的输出通过液力变矩器14被传输到第一轴44，并且涡轮叶轮14t的转动使得第一轴44转动。第一轴44和第二轴46具有相互接合的花键端部，因此这两个轴44、46作为整体转动。应该注意的是，输入轴44用作自动变速器16的输入轴。
泵外壳42包括径向外部圆筒形部分42a，其从所述泵外壳的径向外部部分中沿轴向方向延伸得远离液力变矩器14。该径向外部圆筒形部分42a包括径向内部花键部分48，其具有形成在其内圆周表面上的花键齿。作为第一制动器B1的一部分的第一组摩擦接合元件50和作为第三制动器B3的一部分的第二组摩擦接合元件52设在泵外壳42的径向外部圆筒形部分42a的径向内侧，以使得第二组摩擦接合元件52布置得比第一组摩擦接合元件50更靠近于液力变矩器14。在那些第一组摩擦接合元件50和第二组摩擦接合元件52的径向内侧，设有第一行星齿轮组22。输出齿轮34和第三行星齿轮组28设在第一行星齿轮组22的远离液力变矩器14的一个轴向相对侧上，以使得输出齿轮34布置得比第三行星齿轮组28更靠近于液力变矩器14。应该注意的是，径向外部圆筒形部分42a是从泵外壳42的径向外部部分中延伸到圆筒形外壳40中的圆筒形延伸部分，而径向内部花键部分48是圆筒形延伸部分的径向内部花键配合部分。
泵外壳42还包括径向内部圆筒形部分42b，其从通常为盘状部分的径向内部部分沿轴向方向延伸得远离液力变矩器14。第一行星齿轮组22由套筒54和衬套63以可转动的方式支撑，其中套筒54和衬套63压配合在泵外壳42的径向内部圆筒形部分42b的外圆周表面上。插置在太阳齿轮S1与径向内部圆筒形部分42b之间的止推轴承55和插置在行星架CA1与第一毂60(稍后进行描述)的环形凸缘部分60b之间的止推轴承57，使得第一行星齿轮组22沿轴向方向定位。应该注意的是，第一毂60用作自动变速器16的第一毂。
第一轴44穿过泵外壳42并由多个轴承以可转动的方式支撑。第一轴44包括形成在其相对轴向端部的一端部处的径向延伸部44a，从而沿垂直于轴线C的径向方向延伸。径向延伸部44a在其外部端处例如通过焊接固定于第一行星齿轮组22的太阳齿轮S1，以使得太阳齿轮S1随第一轴44转动。第一行星齿轮组22的行星架CA1包括沿轴向方向朝向第三行星齿轮组28延伸的管状部分56。该管状部分56在其内圆周表面处用花键连接于套筒59的一个轴向端部的花键外圆周表面，以使得管状部分56随套筒59转动。第三行星齿轮组28的太阳齿轮S3形成在套筒59的另一个轴向端部处。通过固定环61形式的第四固定环(保持环)防止彼此花键连接的管状部分56和套筒59之间的相对轴向移动，其中固定环61接合管状部分56与套筒59。应该注意的是，第一和第三行星齿轮组22、28分别用作第一和第二行星齿轮装置。
第一行星齿轮组22的齿圈R1具有轴向端部，该轴向端部具有第一圆周槽58形成在其中的花键外圆周表面。除上述环形凸缘部分60b以外，第一毂60还具有花键圆筒形部分60a，该花键圆筒形部分60a具有花键外圆周表面和内圆周表面，所述环形凸缘部分60b从花键圆筒形部分60a的一个轴向端沿轴向方向朝向输出齿轮34延伸。齿圈R1的花键轴向端部在其内圆周表面处用花键连接于花键圆筒形部分60a的花键外圆周表面，以使得齿圈R1和第一毂60的花键圆筒形部分60a相对于彼此可轴向移动并且相对于彼此不可转动。第一毂60的花键圆筒形部分60a的花键内圆周表面具有第二圆周槽62，该第二圆周槽62具有与第一圆周槽58相同的宽度。固定环64形式的第二固定环在其径向内部部分处装配于齿圈R1的外圆周表面中形成的第一圆周槽58中，并且在其径向外部部分处装配于花键圆筒形部分60a的内圆周表面中形成的第二圆周槽62中。固定环64防止齿圈R1和第一毂60的相对轴向移动。第一毂60是通过压制操作形成的，在压制操作的过程中形成圆周槽62。应该注意的是，花键圆筒形部分60a用作第一毂60的圆筒形花键配合部分，而环形凸缘部分60b用作第一毂60的径向内部环形凸缘部分。
第一组摩擦接合元件50包括多个第一摩擦片70和多个第二摩擦片72。第一摩擦片70在其径向内端部分处用花键连接于第一毂60的花键圆筒形部分60a的花键外圆周表面，以使得第一摩擦片70可相对于花键圆筒形部分60a轴向移动但不可相对于其转动。另一方面，第二摩擦片72在其径向外端部分处用花键连接于泵外壳42的径向外部圆筒形部分42a的径向内部花键部分48的花键内圆周表面，以使得第二摩擦片72可相对于径向外部圆筒形部分42a轴向移动但不可相对于其转动，并且使得每个第一摩擦片70都插置在第二摩擦片72的相邻片之间。
用于轴向压迫第一组摩擦接合元件50的第一活塞74被轴向可滑动地接收在静止圆筒形外壳40内部。第一活塞74与圆筒形外壳40合作以限定用于使得第一活塞74轴向移动的第一油室76。第一活塞74通常为圆筒形元件，第一活塞74在其相对轴向端部的一端处被封闭而在另一个轴向端处打开，并具有较大的轴向长度，因此即使摩擦接合元件50与第一油室76相隔较大距离，第一活塞74也可将(多个)摩擦接合元件50彼此轴向压紧。片簧78保持与固定于圆筒形外壳40的固定环以及第一活塞74的底部的内表面抵靠接触，以使得第一活塞74被轴向偏压得远离第一组摩擦接合元件50，并且通常保持在其完全缩回位置中。另一方面，固定环75固定于径向内部花键部分48的花键内圆周表面的较为靠近第二组摩擦接合元件52的轴向中间部分处。在第一活塞74朝向固定环75轴向移动过程中最靠近于固定环75的第二摩擦片72已与固定环75抵靠接触之后，固定环75防止第一组摩擦接合元件50朝向第二组摩擦接合元件52的轴向移动，从而第一组摩擦接合元件50的第一和第二摩擦片70、72沿轴向方向被彼此压紧，泵外壳42的径向外部圆筒形部分42a和第一毂60借此相互连接，从而防止固定于第一毂60的第一行星齿轮组22的齿圈R1的转动。
固定环79形式的第一固定环在其远离泵外壳42和第二组摩擦接合元件52的轴向端部处固定于径向内部花键部分48的花键内圆周表面。该固定环79限制第一组摩擦接合元件50朝向第一活塞74轴向移动得越过该固定环79。
与第一组摩擦接合元件50类似，第二组摩擦接合元件52也由多个第一摩擦片70和多个第二摩擦片72构成，它们沿轴向方向交替地设置。第二组摩擦接合元件52被设在第一组摩擦接合元件50与泵外壳42之间。第二毂80在其内圆周表面处固定于第一行星齿轮组22的行星架CA1，并具有花键外圆周表面。第一摩擦片70在其径向内端部分处用花键连接于第二毂80的花键外圆周表面，以使得第一摩擦片70可相对于第二毂80轴向移动但不可相对于其转动。另一方面，第二摩擦片72在其径向外端部分处用花键连接于泵外壳42的径向外部圆筒形部分42a的径向内部花键部分48，以使得第二摩擦片72可相对于径向内部花键部分48轴向移动但不可相对于其转动，并且使得每个第一摩擦片70都插置在第二摩擦片72的相邻片之间。
泵外壳42具有朝向第二组摩擦接合元件52开口的环形凹槽82。用于轴向压迫第二组摩擦接合元件52的第二活塞84被轴向可滑动地接收在环形凹槽82中。第二活塞84和环形凹槽82相互协作以限定出用于使得第二活塞84轴向移动的第二油室86。复位弹簧88设在第二组摩擦接合元件52的径向外侧处，与第二活塞84抵靠接触，以沿轴向方向将第二活塞84偏压得远离第二组摩擦接合元件52，以使得第二活塞84通常保持在其完全缩回位置中。另一方面，固定环89形式的第三固定环固定于径向内部花键部分48的花键内圆周表面的较为靠近第一组摩擦接合元件50的轴向中间部分处。在第二活塞84朝向固定环89轴向移动过程中最靠近于固定环89的第二摩擦片72已与固定环89抵靠接触之后，该固定环89防止第二组摩擦接合元件52朝向第一组摩擦接合元件50的轴向移动，从而第二组摩擦接合元件52的第一和第二摩擦片70、72沿轴向方向被彼此压紧，泵外壳42的径向外部圆筒形部分42a和第二毂80借此相互连接，从而防止固定于第二毂80的第一行星齿轮组22的行星架CA1的转动。应该注意的是，第二油室86用作用于使得第二活塞84移动的活塞室。
通过螺栓或其他适合的紧固装置将油泵外壳92固定于处于液力变矩器14侧部上的泵外壳42的一个相对侧部，以使得油泵外壳92与泵外壳42在圆周方向上通过定位销90相对于彼此定位。油泵94设在泵外壳42与油泵外壳92之间。油泵94包括驱动齿轮94a、以及与驱动齿轮94a啮合的驱动齿轮94b。液力变矩器14的泵叶轮14p使得驱动齿轮94a转动。
下面将参照图4，描述在子装配线上装配液力变矩器14和车辆用自动变速器16的一些部件的操作，以制造出车辆用驱动系统10的组件SA。在图4中组件SA由交叉阴影线表示。另外，通过单向离合器连接于液力变矩器14的定子的定子轴96，被压配合于泵外壳42的径向内部圆筒形部分42b的内圆周表面中，以使得定子轴96相对于泵外壳42不可转动。接着，将油泵94布置于处于液力变矩器14侧部上的泵外壳42的相对轴向端部的一端侧上，并且将定位销90插入泵外壳42中以沿其圆周方向定位油泵外壳92。随后，将油泵外壳92安装得使得油泵94夹在泵外壳42与油泵外壳92之间，从而使得油泵外壳92也由定位销90沿其圆周方向定位。
之后，按沿轴向方向朝向待设置第三行星齿轮组28的轴向位置处远离泵外壳42的布置顺序，将车辆用自动变速器16的部件安装在泵外壳42中。另外，第二活塞84安装在泵外壳42中形成的环形凹槽82中，并且复位弹簧88沿轴向设置得与第二活塞84相邻。接着，交替地设置第二组摩擦接合元件52的第一和第二摩擦片70、72，以使得第二摩擦片72用花键连接于内部花键部分48的花键内圆周表面，并使得固定环89固定于径向内部花键部分48的内圆周表面。随后，安装第一行星齿轮组22的太阳齿轮S1和第一轴44。之后安装第二毂80，以使得第二组摩擦接合元件52的第一摩擦片70用花键连接于第二毂80的花键外圆周表面。接着，安装第一行星齿轮组22的行星架CA1和套筒59。行星架CA1、套筒59和第二毂80可被预组装成一个整体，该一个整体被安装在泵外壳42中。随后，安装通过固定环64固定在一起的第一毂60和第一行星齿轮组22的齿圈R1的整体，并且固定环75被固定于径向内部花键部分48的花键内圆周表面。之后，交替地设置第一组摩擦接合元件50的第一和第二摩擦片70、72，以使得第一摩擦片70用花键连接于内部花键部分48而第二摩擦片72用花键连接于第一毂60。最后，将固定环79固定于径向内部花键部分48。虽然未描述轴承和O形圈的装配，但是这些部件也在上述装配操作过程中被适当地安装。
在主装配线上，使用螺栓98将如此获得的组件SA与车辆用自动变速器16的圆筒形外壳40(诸如输出齿轮34等各种部件已在其中安装就位)装配在一起，同时将圆筒形外壳40定位得使得自动变速器16的轴线C沿竖直方向延伸。使得组件SA通过圆筒形外壳40的上部开口端向下移动到如此定位的圆筒形外壳40中。在这一点上，应该注意的是，将组件SA布置得甚至在组件SA被定位得使其油泵外壳92位于第一毂60上方时也防止组件SA的部件向下坠落。
例如，通过固定于径向内部花键部分48(较为靠近第一组摩擦接合元件50)的轴向中间部分的固定环89，防止第二组摩擦接合元件52(包括第一和第二摩擦片70、72)坠落。另外通过固定于径向内部花键部分48的轴向端(其远离第二组摩擦接合元件52)的固定环79，防止第一组摩擦接合元件50坠落。第一毂60防止第一行星齿轮组22坠落。第一行星齿轮组22的行星架CA1由第一毂60的环形凸缘部分60b通过止推轴承57支撑，而太阳齿轮S1由行星架CA1通过第一轴44的径向延伸部44a以及插置在径向延伸部44a与行星架CA1之间的止推轴承支撑。也就是说，太阳齿轮S1由第一毂60的环形凸缘部分60b通过行星架CA1支撑。第一行星齿轮组22的齿圈R1与第一毂60整体形成，即，由第一毂60支撑。支撑第一行星齿轮组22的第一毂60由第一组摩擦接合元件50支撑。如上所述的，当在子装配线上的装配过程中将组件SA布置得使得第一毂60位于油泵外壳92下面时，第一组摩擦接合元件50由固定环79支撑。同时，通过第一组摩擦接合元件50的第一摩擦片70与固定于第一毂60的花键圆筒形部分60a的固定器64之间的抵靠接触，防止第一毂60坠落。因此，通过固定环79直接或间接地防止第一行星齿轮组22、第一毂60和第一组摩擦接合元件50坠落。由固定环61防止套筒59坠落。因此，可在竖直方向上相对于圆筒形外壳40装配组件SA，而组件SA的部件不会坠落。
如上所述的，根据本发明所示实施例的车辆用自动变速器16被布置得将第一组摩擦接合元件50和第一行星齿轮组22安装在泵外壳42中，从而由固定于泵外壳42的径向外部圆筒形部分42a的径向内部花键部分48的第一固定环79防止第一组摩擦接合元件50的轴向移动，而由第一毂60的环形凸缘部分60b限制第一行星齿轮组22的轴向移动，该第一毂60的环形凸缘部分60b的轴向移动由第二固定环64和第一固定环79限制。也就是说，在自动变速器16的装配期间，当包括泵外壳、第一行星齿轮组和第一组摩擦接合元件的组件SA被布置得使其轴线沿竖直方向延伸时，第一行星齿轮组22和第一组摩擦接合元件50可由泵外壳42通过第一和第二固定环79、64支撑在泵外壳42的径向外部圆筒形部分42a中的预定轴向位置。因此，包括装有油泵94的泵外壳42的组件SA可用于具有各不相同轴向长度的不同结构的车辆用自动变速器16或可用于具有各不相同结构的机动车(诸如FF和FR机动车)。可在子装配线上将油泵94、第一行星齿轮组22和第一组摩擦接合元件50装配在泵外壳42中，以制造组件SA，随后在主装配线上相对于包含有车辆用自动变速器16的其他部件的圆筒形外壳40装配所述组件SA，因此可减小主装配线的所需长度，并且可减少主装配线停工的风险。
根据所示实施例的车辆用自动变速器16还被布置得使得第二组摩擦接合元件52被设在第一组摩擦接合元件50与泵外壳42之间，并且使得第二组摩擦接合元件52的轴向移动由固定于径向内部花键部分48的固定环89限制。另外，用于压迫第二组摩擦接合元件52的第二活塞84被轴向可滑动地接收在泵外壳42中形成的环形凹槽82中，并且与第二活塞84协作以限定出用于使得第二活塞84轴向移动的第二油室86。尽管要求以高精确度加工泵外壳42以形成环形凹槽82、径向内部花键配合部分48等，但是可作为一系列加工步骤同时执行泵外壳42上的这些加工操作，因此可在没有增加加工步骤的所需数量的情况下制造本发明车辆用自动变速器16。另外，第二油室86被形成在泵外壳42中，油泵94作为液压动力源包含在其中，从而可以高稳定程度操作第二活塞84。
本实施例还被布置得使得通过压制成形操作形成的第一毂60具有无需机加工操作而形成在花键圆筒形部分60中的圆周槽62。压制成形操作允许在较高生产率下有效且容易地制造第一毂60，从而实现车辆用自动变速器16的生产率的提高。
在所示实施例中，第一行星齿轮组22的太阳齿轮S1固定于第一轴44的相对轴向端部的一端部，以使得第一轴44也可作为组件SA的一个部件被安装，从而可进一步减少将在主装配线上执行的装配步骤的所需数量，因此可减小主装配线的所需长度，并且可因此减少主装配线停工的风险。
所示实施例的车辆用自动变速器16还被布置得使得第一行星齿轮组22的行星架CA1具有朝向第三行星齿轮组28轴向延伸的管状部分56，并且使得管状部分56在其一个轴向端部用花键连接于装有第三行星齿轮组28的太阳齿轮S3的套筒59的一个轴向端部。通过固定环61防止管状部分56和套筒59的相对轴向移动，以使得套筒59也可作为组件SA的一个部件被安装，从而可进一步减少将在主装配线上执行的装配步骤的所需数量，因此可进一步减少主装配线停工的风险。
虽然前面已参照附图详细描述了本发明的优选实施例，但是应该理解的是也可以其他方式体现本发明。
尽管在所示的实施例中第一毂60是通过压制成形操作形成的，但是第一毂60也可通过铝压铸操作(die casting operation)形成。在这种情况下，必须形成用于铝压铸操作的模具以形成作为第一毂60整体部分的固定环64。
尽管在所示的实施例中太阳齿轮S1固定于其上的套筒59是组件SA的一部分，但是该套筒59并不必是组件SA的一部分，也可在主装配线上安装套筒59。
上文中仅出于解释的目的描述了用于将部件装配成组件SA的程序和用于装配组件SA和圆筒形外壳40的程序。但是应该理解的是，根据前述教导，可适当地修正那些装配程序。
应该理解的是，在不脱离所附权利要求
所限定的本发明精神和保护范围的前提下，可以本领域中普通技术人员可想到的各种其他改变和修正体现本发明。
权利要求
1.一种车辆用自动变速器，包括静止圆筒形外壳(40)；容纳在所述静止圆筒形外壳中并包括齿圈(R1)的第一行星齿轮装置(22)；容纳在所述静止圆筒形外壳中的第一组摩擦接合元件(50)；基本为盘状的泵外壳(42)，其固定于所述圆筒形外壳，以封闭所述静止圆筒形外壳的轴向开口端；圆筒形延伸部分(42a)，其从所述泵外壳的径向外部部分沿所述泵外壳的轴向方向延伸到所述静止圆筒形外壳中，并且包括径向内部花键配合部分(48)；所述第一行星齿轮装置被设置在所述径向内部花键配合部分的径向内侧；所述第一组摩擦接合元件被设在所述第一行星齿轮装置的所述齿圈与所述圆筒形延伸部分的所述径向内部花键配合部分之间，以选择性地将齿圈固定于所述圆筒形延伸部分；第一固定环(79)，其固定于所述径向内部花键配合部分(48)的轴向端部，所述轴向端部远离所述泵外壳，所述第一固定环抵靠所述第一组摩擦接合元件，以限制所述第一组摩擦接合元件的轴向移动；第一毂(60)，其包括具有花键外圆周表面和花键内圆周表面的花键圆筒形部分(60a)，并且还包括环形凸缘部分(60b)，该环形凸缘部分(60b)从所述花键圆筒形部分的轴向端向所述花键圆筒形部分的径向内侧延伸，所述花键圆筒形部分在其花键内圆周表面处用花键连接于所述齿圈的外圆周表面，并且在其花键外圆周表面处用花键连接于所述第一组摩擦接合元件的径向内部部分，以允许所述第一毂的轴向移动并防止所述第一毂相对于所述齿圈和所述第一组摩擦接合元件的转动；所述齿圈具有形成在所述外圆周表面中的第一圆周槽(58)，并且所述第一毂的所述花键圆筒形部分具有形成在所述花键内圆周表面中的第二圆周槽(62)；以及第二固定环(64)，其装配于所述第一圆周槽和所述第二圆周槽中；由此在所述车辆用自动变速器的装配期间，所述第一组摩擦接合元件和所述第一行星齿轮装置可通过所述第一固定环和所述第二固定环由所述泵外壳支撑在所述泵外壳的所述圆筒形延伸部分中的预定轴向位置。
2.根据权利要求
1所述的车辆用自动变速器，还包括第二组摩擦接合元件(52)，其设在所述第一组摩擦接合元件(50)与所述泵外壳(42)之间；第二毂(80)，其固定于所述第一行星齿轮装置的行星架(CA1)；第三固定环(89)，其固定于所述径向内部花键配合部分(48)，用于与所述第二组摩擦接合元件抵靠接触，以限制所述第二组摩擦接合元件的轴向移动；以及活塞(84)，其轴向可滑动地被接收在形成于所述泵外壳(42)中的环形凹槽(82)中，用于压迫所述第二组摩擦接合元件，所述环形凹槽与所述活塞协作以在它们之间限定用于使得所述活塞轴向移动的油室(86)；其中，所述第二组摩擦接合元件在其径向外部部分用花键连接于所述圆筒形延伸部分(42a)的所述径向内部花键配合部分(48)，以及在其径向内部部分用花键连接于所述第二毂的外圆周表面，以允许所述第二组摩擦接合元件的轴向移动并防止所述第二组摩擦接合元件相对于所述径向内部花键配合部分和所述第二毂的转动。
3.根据权利要求
1或2所述的车辆用自动变速器，其中，所述第一毂(60)是通过压制成形操作形成的。
4.根据权利要求
1或2所述的车辆用自动变速器，还包括可转动地穿过所述泵外壳(42)的输入轴(44)，并且所述第一行星齿轮装置(22)包括固定于所述输入轴的轴向端部的太阳齿轮(S1)。
5.根据权利要求
1或2所述的车辆用自动变速器，其中，所述第一行星齿轮装置(22)包括行星架(CA1)，该行星架(CA1)包括沿轴向方向远离所述第一组摩擦接合元件(50)延伸的管状部分(56)，所述车辆用自动变速器还包括第二行星齿轮装置(28)，其具有太阳齿轮(S3)并设在远离所述泵外壳(42)的所述第一行星齿轮装置(22)的一个相对侧上；套筒(59)，其在其相对轴向端部的一端部处用花键连接于所述管状部分，并且在其相对轴向端部的另一端部处装有所述第二行星齿轮装置的所述太阳齿轮；以及第四固定环(61)，其将所述第一行星齿轮装置的所述行星架的所述管状部分(56)与所述套筒(59)相接合，以防止所述管状部分和所述套筒的相对轴向移动。
6.根据权利要求
2所述的车辆用自动变速器，包括组件(SA)，该组件(SA)包括所述泵外壳(42)和所述圆筒形延伸部分(42a)并且装有所述第一行星齿轮装置(22)、所述第一组摩擦接合元件(50)、所述第一毂(60)、所述第二组摩擦接合元件(52)、所述第二毂(80)和所述活塞(84)，所述组件与所述静止圆筒形外壳(40)装配在一起，以使得所述圆筒形延伸部分(42a)被设在所述静止圆筒形外壳(40)中。
7.根据权利要求
4所述的车辆用自动变速器，包括组件(SA)，该组件(SA)包括所述泵外壳(42)和所述圆筒形延伸部分(42a)并且装有所述第一行星齿轮装置(22)、所述第一组摩擦接合元件(50)、所述第一毂(60)和所述输入轴(44)，所述组件与所述静止圆筒形外壳(40)装配在一起，以使得所述圆筒形延伸部分(42a)被设在所述静止圆筒形外壳(40)中。
8.根据权利要求
5所述的车辆用自动变速器，包括组件(SA)，该组件(SA)包括所述泵外壳(42)和所述圆筒形延伸部分(42a)并且装有所述第一行星齿轮装置(22)、所述第一组摩擦接合元件(50)、所述第一毂(60)、所述第二行星齿轮装置(28)和所述套筒(59)，所述组件与所述静止圆筒形外壳(40)装配在一起，以使得所述圆筒形延伸部分(42a)被设在所述静止圆筒形外壳(40)中。
专利摘要
车辆用自动变速器(16)，包括第一行星齿轮装置(22)和第一组摩擦接合元件(50)，在装配期间，它们可通过第一和第二固定环(79、64)由泵外壳(42)支撑在泵外壳中的预定轴向位置。第一固定环固定于泵外壳的圆筒形延伸部分(42a)的径向内部花键配合部分(48)，第二固定环装配在形成于第一行星齿轮装置的齿圈(R1)的第一圆周槽(58)中和形成于第一毂(60)的花键圆筒形部分(60a)的内圆周表面中的第二圆周槽(62)中，花键圆筒形部分花键连接于齿圈的外周表面和第一组摩擦接合元件的径向内部。自动变速器通过相对泵外壳固定的静止圆筒形外壳(40)装配组件而制造。该组件包括装有油泵(94)的泵外壳、第一行星齿轮装置和第一组摩擦接合元件。
文档编号F16H3/62GK1991202SQ200610171437
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月27日
发明者大西博文, 安田勇治, 宫崎光史, 村上诚 申请人:丰田自动车株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan