CN105637257B - 自动变速器 - Google Patents

Abstract

第一固定环(43)布置在设置于向心轴承(30)的外周表面中的第一外周沟槽(31a)和变速器箱体(8)的圆筒形部(8a)的内周沟槽(8b)之间。环形件(31b)设置有向心轴承(30)的外圈(31)。环形件(31b)在径向上朝外突出并且在轴向上与圆筒形部(8a)的输出齿轮侧端表面接触。复位弹簧(44)沿与由活塞(56)施加的压力的方向相反的方向推动活塞(56)。复位弹簧(56)由第二固定环(45)在轴向上进行保持。第二固定环(45)锁定在环形件(31b)的第二外周沟槽(31c)中。根据本发明，向心轴承(30)的外圈(31)具有支撑输出齿轮(7)的推力的环形件(31b)，从而缓解作用在第一固定环(43)上的推力。另外，环形件(31b)(而不是现有技术中的箱体)含有用于第二固定环(45)的沟槽。所以，相较于现有技术，防止由于较硬的固定环(由铁类金属制成)而引起的变速器箱体(由铝合金制成)中的锁定沟槽的磨损。

Description

自动变速器

技术领域

本发明涉及一种安装在诸如汽车的车辆上的自动变速器。

背景技术

在日本专利申请公开第2007-132421号(JP-2007-132421A)中公开的自动变速器中，输出齿轮通过向心轴承而由变速器箱体的圆筒形部支撑。

输出齿轮的外周齿是斜齿轮的齿。向心轴承是双排角接触球轴承，并且相对于变速器箱体的圆筒形部在轴向上定位。向心轴承使用固定环来定位。固定环横跨外周沟槽和内周沟槽而被锁定，其中，外周沟槽设置在向心轴承的外圈的外周表面中，内周沟槽设置在变速器箱体的圆筒形部的内周表面中。

将压力施加至控制变速的摩擦接合元件(制动器)的活塞可滑动地配合到变速器箱体的圆筒形部中的向心轴承支撑区域的外部。进一步地，在无压力施加时将活塞沿使活塞与摩擦接合元件分离的方向推动的复位弹簧布置在该变速器箱体的圆筒形部的支撑区域中。所述复位弹簧由锁定在变速器箱体的圆筒形部的外周沟槽中的固定环来保持。

发明内容

上面的JP-2007-132421A中公开的构造具有下述的担忧。通常而言，变速器箱体由铝合金制成以减轻变速器箱体的重量。两个固定环由铁类金属制成以确保足够的强度。所以，存在对变速器箱体的圆筒部的内周沟槽和外周沟槽容易于随着时间推移而磨损的担忧。

本发明提供了一种自动变速器，其通过防止用于定位向心轴承的固定环的锁定沟槽的磨损及防止用于保持复位弹簧的固定环的锁定沟槽的磨损来防止变速器箱体的耐久性降低。

本发明的一个方案是一种自动变速器。所述自动变速器包括输出齿轮、向心轴承、变速器箱体、圆筒形轴套部、摩擦接合元件、活塞、第一固定环、环形件、第二固定环和复位弹簧。所述变速器箱体包括圆筒形部。所述圆筒形轴套部从输出齿轮向产生输出齿轮的推力的方向突出。所述圆筒形轴套部通过向心轴承而由变速器箱体的圆筒形部支撑从而旋转。摩擦接合元件布置成使得输出齿轮定位在向心轴承和摩擦接合元件之间。所述活塞构造成施加引起摩擦接合元件接合的压力。所述活塞布置在变速器箱体的圆筒形部的外径侧上。所述活塞布置成沿轴向滑动。所述第一固定环布置在第一外周沟槽和内周沟槽之间，所述第一外周沟槽设置在向心轴承的外周表面中，所述内周沟槽设置在变速器箱体的圆筒形部的内周表面中。所述环形件设置到向心轴承的外圈。所述环形件在径向上朝外突出。所述环形件在轴向上与变速器箱体的圆筒形部的输出齿轮侧端表面接触。所述第二固定环构造成锁定在第二外周沟槽中，所述第二外周沟槽设置在环形件的外周表面中。所述复位弹簧布置在环形件的外周上。所述复位弹簧构造成当活塞停止施加引起摩擦接合元件接合的压力时沿与由活塞施加的压力的方向相反的方向推动活塞。所述复位弹簧由第二固定环在轴向上进行保持。

根据上面的方案，由输出齿轮产生的推力通过向心轴承的外圈的环形件而由变速器箱体的圆筒形部接收。结果，推力停止作用在第一环上或者是极少地作用在第一环上。结果，甚至当变速器箱体由铝合金制成以减轻变速器箱体的重量并且第一环由铁类金属制成来确保强度时，在其中锁定第一环的变速器箱体的圆筒形部的内周沟槽也不容易随着时间推移而磨损。

结果，能够防止用于第一固定环的锁定沟槽(外圈的外周沟槽和变速器箱体的内周沟槽)的磨损。结果，能够防止变速器箱体的耐久性降低。

根据上面的方案，所述向心轴承可以是双排角接触球轴承。所述第一外周沟槽在所述轴向上可以布置在所述向心轴承的所述外周表面的中央。所述输出齿轮可以包括外周齿，所述外周齿是斜齿轮的齿。该输出齿轮的圆筒形轴套部可以同轴地布置在输入轴的外径侧上。所述活塞可以包括有底圆筒形。所述有底圆筒形的中心线可以关于所述输入轴的中心轴线同轴地布置。所述复位弹簧可以是盘簧。所述复位弹簧的外缘可以与所述活塞的圆筒形部接触。所述复位弹簧的内缘可以接触所述第二固定环。

在这点上，规定了向心轴承的型号、引起输出齿轮产生推力的构造和布置模式、活塞的形状和布置模式以及复位弹簧的形状和布置模式。

根据上面的方案，所述外圈的环形件的强度可以高于所述变速器箱体的所述圆筒形部的强度。

根据上面的方案，从复位弹簧施加至活塞的推动力的反作用力作用在第二固定环上。然而，采用以下模式：第二固定环锁定在具有比变速器箱体的圆筒形部的强度高的强度的外圈的环形件的外周沟槽中。结果，例如，甚至当第二固定环由铁类金属制成以确保强度时，外圈的环形件的外周沟槽也不容易随着时间磨损。根据上面的方案，所述复位弹簧的外缘可以接触活塞的圆筒形部和底部之间的拐角的附近。

根据本发明的所述方案，根据本发明的自动变速器能够防止用于固定环的锁定沟槽(外圈的外周沟槽和变速器箱体的内周沟槽)的磨损，所述固定环对从输出齿轮接收推力的向心轴承进行定位。因此，能够防止变速器箱体的耐久性降低。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业重要性，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：

图1是图示出根据本发明的实施例的自动变速器的示意性构造的概略图；

图2是图示出图1中的自动变速器的主要部分的垂直剖视图；

图3是阐释装配图2中所图示出的向心轴承的过程的视图并且图示出了第一阶段；

图4是图示出继图3之后的第二阶段的视图；以及

图5是图示出继图4之后的第三阶段的视图。

具体实施方式

将参照附图详细描述实施本发明的最佳实施例。

图1至图5图示出了本发明的实施例。在描述本发明的特征之前，将参照图1描述作为应用本发明的目标的前置发动机前轮驱动(FF)的自动变速器的示意性构造。

图1图示出了发动机1(内燃机)。该发动机1的输出通过变矩器2传递至自动变速器3，并且通过差速器4以及一对车桥5L和5R传递至未示出的左右驱动轮。

自动变速器3构造成引起同轴布置的第一变速部10和第二变速部20改变输入轴6的转速，并且引起输出齿轮7传递输出。自动变速器3构造成进行六个前进挡和一个倒车挡的变速。

输出齿轮7与设置到副轴9的反转齿轮9a啮合从而一起旋转。旋转动力被从该副轴9传递至差速器4。

第一变速部10主要构造为单小齿轮的行星齿轮机构，该单小齿轮的行星齿轮机构构造成包括内齿圈11、太阳齿轮12、行星齿轮架14和多个小齿轮13。

内齿圈11通过第三制动器53连接至变速器箱体8。内齿圈11放置为所述内齿圈11通过第三制动器53固定至变速器箱体8的状态，或者放置为所述内齿圈11能够通过第三制动器53而关于变速器箱体8相对旋转的怠速状态。太阳齿轮12连接至输入轴6而一起旋转，并且被驱动以与输入轴6一起旋转。

多个小齿轮13分别由行星齿轮架14可旋转地支撑，并且分别与内齿圈11和太阳齿轮12啮合。行星齿轮架14通过第一制动器51连接至变速器箱体8。行星齿轮架14放置为所述行星齿轮架14通过第一制动器51固定至变速器箱体8的状态，或者放置为行星齿轮架14能够通过第一制动器51而关于变速器箱体8相对旋转的怠速状态。

第二变速部20主要构造为拉威挪(Ravignaux)型的行星齿轮机构，所述拉威挪型的行星齿轮机构包括单个内齿圈21、两个太阳齿轮22和23、长小齿轮24、短小齿轮25以及单个行星齿轮架26。

内齿圈21通过第二制动器52连接至变速器箱体8。内齿圈21放置为所述内齿圈21通过第二制动器52固定至变速器箱体8的状态，或者放置为所述内齿圈21能够通过第二制动器52而关于变速器箱体8相对旋转的怠速状态。进一步地，内齿圈21放置为所述内齿圈21通过第二离合器55连接至输入轴6从而一起旋转的状态，或者放置为所述内齿圈21通过第二离合器55关于输入轴6相对旋转的怠速状态。

第一太阳齿轮22通过第一离合器54连接至输入轴6。第一太阳齿轮22放置为所述第一太阳齿轮22通过第一离合器54连接至输入轴6从而一起旋转的状态，或者放置为所述第一太阳齿轮22能够通过第一离合器54而关于输入轴6相对旋转的怠速状态。太阳齿轮23通过花键配合连接至第一变速部10的行星齿轮架14从而一起旋转。

多个长小齿轮24和多个短小齿轮25分别由行星齿轮架14可旋转地支撑。多个长小齿轮24分别与内齿圈21和第一太阳齿轮22啮合。多个短小齿轮25分别与多个长小齿轮24和第二太阳齿轮23啮合。行星齿轮架26连接至输出齿轮7从而一起旋转。

第一制动器51、第二制动器52、第三制动器53，第一离合器54和第二离合器55是多板型的摩擦接合元件，尽管未详细地图示出。当第一制动器51、第二制动器52、第三制动器53，第一离合器54和第二离合器55通过例如液压缸(未图示出)的致动源而接合或分离时，变换自动变速器3的六个前进挡和一个倒车挡中的一个。

如图2中所图示出的，输出齿轮7通过向心轴承30而由变速器箱体8的圆筒形部8a可旋转地支撑。该输出齿轮7构造成使得齿轮部7b整体地设置在圆筒形轴套部7a的轴向一端侧上，并且在径向上朝外定向。输出齿轮7的圆筒形轴套部7a通过花键配合的方式连接至第二变速部20的行星齿轮架26的圆筒形轴部26a从而一起旋转。锁定螺母41被旋拧到该圆筒形轴部26a以使输出齿轮7关于行星齿轮架26在轴向上定位。推力轴承42介于锁定螺母41与第一变速部10的内齿圈11的环状盘部11a之间。齿轮部7b的外周齿是斜齿轮的齿，并且与设置到副轴9的反转齿轮9a啮合从而一起旋转。向心轴承30是双排角接触球轴承。向心轴承30包括外圈31、两个内圈32L和32R、多个球33和保持件34。该向心轴承30相对于变速器箱体8的圆筒形部8a在轴向上定位。向心轴承30通过使第一固定环43横跨外周沟槽31a和内周沟槽8b锁定来定位。外周沟槽31a在轴向上布置在向心轴承30的外周表面的中央。内周沟槽8b设置在变速器箱体8的圆筒形部8a的内周表面中。第一固定环43布置在外周沟槽31a与内周沟槽8b之间。该第一固定环43通常称为卡环。该卡环具有圆周并且弹性地伸展和收缩。所述圆周的一部分被断开。

将对装配被称为卡环的第一固定环43的模式进行描述。如图3中图示出的，在外圈31装配到变速器箱体8的圆筒形部8a之前，第一固定环43在所述第一固定环43的直径增加的状态下配合到该外圈31的外周沟槽31a中。然后，第一固定环43弹性地恢复并减小直径，并且因此第一固定环43配合到外周沟槽31a中并且第一固定环43的一部分从外周沟槽31a朝外突出。

随后，如图4中所图示出的，第一固定环43的直径再次减小以使外圈31a配合到变速器箱体8的圆筒形部8a中。因此，第一固定环43安置成第一固定环43不突出到外周沟槽31a中的状态。进一步地，当随着外圈31被压入，附接至外圈31的第一固定环43到达圆筒形部8a的内周沟槽8b的位置时，第一固定环43弹性地恢复并且增加直径。结果，第一固定环43的外径侧部配合到变速器箱体8的圆筒形部8a的内周沟槽8b中。在这种状态下，第一固定环43以所述第一固定环43分别相对于外周沟槽31a和内周沟槽8b具有微小的轴向间隙和径向间隙的状态配合到外周沟槽31a和内周沟槽8b中。

布置在输出齿轮7的横向侧上的第三制动器53具有内径侧上的摩擦板53a和外径侧上的摩擦板53b。内径侧上的摩擦板53a通过花键配合的方式配合到第一变速部10的内齿圈11的外周。外径侧上的摩擦板53b通过花键配合的方式配合到固定至变速器箱体8的构件57的预定区域。第三制动器53布置成使得输出齿轮7定位在向心轴承30和第三制动器53之间。

该第三制动器53通过借助活塞56施加压力而被放置为制动器致动状态。进一步地，当活塞56停止向第三制动器53施加压力时，活塞56通过复位弹簧44的弹力而被沿与压力施加方向的相反方向推动。于是，该第三制动器53被放置为制动解除状态。另外，活塞56向第三制动器53施加压力的这种操作通过施加或停止施加液压压力至液压缸(未图示出)来进行控制。

活塞56具有有底圆筒形，并且采用横向姿态(布置)使得活塞56的中心线关于输入轴6的中心线同轴。所述活塞56配合到在变速器箱体8中圆筒形部8a的外部(向心轴承30的支撑区域)以在轴向上滑动。

在本实施例中，形成将保持复位弹簧44的第二固定环45锁定在向心轴承30的外圈31中的装置。下面将描述细节。

在径向上朝外突出的环形件31b设置在外圈31的外周表面中的轴向一端侧上。该环形件31b的外径尺寸设定成大于变速器箱体8的圆筒形部8a的内径尺寸并且略小于圆筒形部8a的外径尺寸或与圆筒形部8a的外径尺寸为相同的尺寸。因此，在外圈31通过第一固定环43而相对于变速器箱体8的圆筒形部8a在轴向上定位的状态下，外圈31的环形件31b放置成接触变速器箱体8的圆筒形部8a的端表面。即，环形件31b放置成在轴向上接触变速器箱体8的圆筒形部8a的输出齿轮侧端表面。

进一步地，定位第二固定环45的外周沟槽31c设置在外圈31的环形件31b的外周表面中。

复位弹簧44例如是盘簧，并且复位弹簧44的外缘放置成与活塞56的圆筒形部56a和底部56b之间的拐角的附近接触。进一步地，在复位弹簧44的内缘配合到向心轴承30的外圈31的环形件31b的外周表面的状态下，复位弹簧44被放置成与锁定在外圈31的外周沟槽31a中的第二固定环45接触。

第二固定环45通常被称为卡环。所述卡环具有圆周并且弹性地伸展和收缩。圆周的一部分被断开。

将对装配被称为卡环的第二固定环45的模式进行描述。第二固定环45的直径增加以扩展断开部的间隙并且使第二固定环45配合到外圈31的外周沟槽31c中。因此，第二固定环45的直径通过弹性恢复力减小，并且第二固定环45接触外周沟槽31c的沟槽底部。结果，第二固定环45不容易从外周沟槽31c出来。

另外，在第二固定环45相对于外周沟槽31c具有微小的轴向间隙的状态下，第二固定环45配合到外周沟槽31c。

进一步地，环形件31b通过这种方式设置在外圈31的外周中，并且因此变速器箱体8的圆筒形部8a的轴向尺寸减小了该环形件31b的轴向尺寸减小。即，使得本实施例中的变速器箱体8的圆筒形部8a的轴向尺寸相较于JP 2007-132421A中所公开的变速器箱体的圆筒形部的轴向尺寸短。鉴于此，在本实施例中支撑输出齿轮7所要求的轴向长度尺寸能够设定成与JP2007-132421A中的支撑输出齿轮所要求的轴向长度尺寸相同并且无需有意地使其更长。

在本实施例中，变速器箱体8由铝合金制成以减轻变速器箱体8的重量。进一步地，向心轴承30的外圈31由铁类金属(诸如轴承钢)制成以确保足够的强度。而且，第一固定环43和第二固定环45由铁类金属制成以确保足够的强度。

当使用这种构造时，当包括作为斜齿轮的齿的外齿的输出齿轮7旋转时产生的推力(参见图2中的左侧)作用在向心轴承30上，所述向心轴承30配合到输出齿轮7的圆筒形轴套部7a的外部并且固定至输出齿轮7的圆筒形轴套部7a。

然后，向心轴承30的外圈31的环形件31b压靠在变速器箱体8的圆筒形部8a的端表面上。即，由输出齿轮7产生的推力通过向心轴承30的外圈31的环形件31b而由变速器箱体8的圆筒形部8a接收。

结果，推力不作用或者极小地作用在第一固定环43上。结果，甚至当变速器箱体8由铝合金制成以减轻变速器箱体8的重量时并且当第一固定环43由铁类金属制成以确保强度时，变速器箱体8的圆筒形部8a的内周沟槽8b不容易随着时间推移而磨损，在变速器箱体8的圆筒形部8a的内周沟槽8b中锁定有第一固定环43。

进一步地，根据上面的构造，从复位弹簧44施加至活塞56的推动力的反作用力作用在第二固定环45上。采用如下模式：第二固定环45锁定在由相较于铝合金具有高强度的铁类金属制成的外圈31的环形件31b的外周沟槽31c中。结果，甚至当第二固定环45由铁类金属制成以确保强度时，外圈31的环形件31b的外周沟槽31c相较于以下模式不容易随着时间推移而磨损：例如，第二固定环45由变速器箱体8的圆筒形部8a锁定(例如，JP2007-132421A)。

如上所述，根据应用本发明的实施例，能够防止用于定位向心轴承30的第一固定环43的锁定沟槽(外圈31的外周沟槽31a和变速器箱体8的内周沟槽8b)的磨损和用于保持复位弹簧44的第二固定环45的锁定沟槽(外圈31的环形件31b的外周沟槽31c)的磨损。结果，能够防止变速器箱体8的耐久性降低。

而且，根据本实施例，当采用防止用于第一固定环43和第二固定环45的锁定沟槽的磨损的构造时，能够将支撑输出齿轮7所要求的轴向长度尺寸设定成与JP 2007-132421A中所公开的支撑输出齿轮所要求的轴向长度尺寸相同，并且使装置不将轴向长度尺寸无意识地变大。结果，没有必要改变自动变速器3的部件的尺寸和布置。

另外，本发明不限于上面的实施例，并且能够在权利要求的范围内和与权利要求的范围等同的范围内任选地改变。

已经通过上面的实施例描述了实例，在上面的实施例中，向心轴承30为双排角接触球轴承。本发明并不局限于此，而是向心轴承30可以为其他类型的向心轴承。

已经通过上面的实施例描述了实例，在上面的实施例中，根据本发明的自动变速器3是前置发动机前轮驱动(FF)型。本发明并不局限于此。例如，尽管未图示出，但本发明可应用于前置发动机后轮驱动(FR)型的自动变速器和中置型的自动变速器。

本发明能够适宜地用于采用以下构造的自动变速器，在所述构造中，沿着产生输出齿轮的推力的方向突出的圆筒形轴套部通过向心轴承而由变速器箱体的圆筒形部可旋转地支撑，并且控制变速的摩擦接合元件布置在与在输出齿轮中产生推力的方向相反的一侧上。

Claims (7)

1.一种自动变速器，其特征在于包括：

输出齿轮；

向心轴承；

变速器箱体，其包括圆筒形部；

圆筒形轴套部，其被构造成通过所述向心轴承而由所述圆筒形部支撑从而旋转，所述圆筒形轴套部被构造成从所述输出齿轮向产生所述输出齿轮的推力的方向突出；

摩擦接合元件，其被布置成使得所述输出齿轮定位在所述向心轴承和所述摩擦接合元件之间；

活塞，其被构造成施加引起所述摩擦接合元件接合的压力，所述活塞被布置在所述变速器箱体的所述圆筒形部的外径侧，并且所述活塞被布置成在所述变速器箱体的轴向上滑动；

第一固定环，其被布置在第一外周沟槽和内周沟槽之间，其中，所述第一外周沟槽设置在所述向心轴承的外周表面中，所述内周沟槽设置在所述变速器箱体的所述圆筒形部的内周表面中；

环形件，其设置于所述向心轴承的外圈，所述环形件被构造成在径向上朝外突出，并且所述环形件在所述轴向上与所述变速器箱体的所述圆筒形部的输出齿轮侧端表面接触；

第二固定环，其被构造成锁定在第二外周沟槽中，所述第二外周沟槽设置在所述环形件的外周表面中；以及

复位弹簧，其被布置在所述环形件的外周上，所述复位弹簧被构造成当所述活塞停止施加引起所述摩擦接合元件接合的所述压力时沿与由所述活塞施加所述压力的方向相反的方向推动所述活塞，并且所述复位弹簧被构造成由所述第二固定环保持在所述轴向上。

2.根据权利要求1所述的自动变速器，其中

所述向心轴承是双排角接触球轴承，

所述第一外周沟槽在所述轴向上布置在所述向心轴承的所述外周表面的中央，

所述输出齿轮包括外周齿，所述外周齿是斜齿轮的齿，

所述圆筒形轴套部同轴地布置在输入轴的外径侧，

所述活塞包括有底圆筒形，所述有底圆筒形具有关于所述输入轴的中心轴线同轴地布置的中心线，

所述复位弹簧是盘簧，所述盘簧具有与所述活塞的圆筒形部接触的外缘，并且

所述复位弹簧的内缘与所述第二固定环接触。

3.根据权利要求1或2所述的自动变速器，其中

所述环形件的强度高于所述变速器箱体的所述圆筒形部的强度。

4.根据权利要求2所述的自动变速器，其中

所述外缘接触所述活塞的所述圆筒形部和所述活塞的底部之间的拐角的附近。

5.根据权利要求2所述的自动变速器，其中

所述环形件的强度高于所述变速器箱体的所述圆筒形部的强度，并且

所述外缘接触所述活塞的所述圆筒形部和所述活塞的底部之间的拐角的附近。

6.根据权利要求1所述的自动变速器，其中

所述复位弹簧是盘簧，所述盘簧具有与所述活塞的圆筒形部接触的外缘，并且

所述外缘接触所述活塞的所述圆筒形部和所述活塞的底部之间的拐角的附近。

7.根据权利要求6所述的自动变速器，其中

所述环形件的强度高于所述变速器箱体的所述圆筒形部的强度。