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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe mit einer, in einem Getriebegehäuse eingeschlossenen Gangwechselvorrichtung und ein Herstellungsverfahren für eine darin verwendete Schaufelradnabe.
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In einem Automatikgetriebe mit einer Gangwechselvorrichtung zum Schalten zwischen mehreren Schaltgängen, indem mehrere Reibungseingriffselemente in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden, die durch Kupplungen und Bremsen gebildet werden, ist eine Ölpumpe vorgesehen, die über einen Drehmomentwandler angetrieben wird, so daß sie sich dreht, und es werden unter Verwendung von Öl, das durch die Ölpumpe ausgestoßen wird, Hydraulikservoeinrichtungen der Kupplungen und Bremsen gesteuert, und die Reibungseingriffselemente der Kupplungen und Bremsen werden zusammen mit Getriebeelementen usw. eines Gangwechselgetriebes und so weiter geschmiert. Herkömmlich greift ein Innenrotor der Ölpumpe in eine Kerbe ein, die an einem Ende einer Schaufelradnabe ausgebildet ist, die integral mit einem Pumpenschaufelrad des Drehmomentwandlers verbunden ist, und folglich wird der Innenrotor angetrieben, so daß er sich integral mit dem Pumpenschaufelrad dreht.
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In diesem Typ Automatikgetriebe, das zum Beispiel im Patentdokument 1 beschrieben wird, ist eine Eingriffsnut (Kerbe) 12a, die mit einem vorstehenden Antriebsabschnitt (Vorsprung) 17a in Eingriff steht, der vom Innenumfang eines Innenrotors 17 einer Ölpumpe 11 vorsteht, an einem Ende einer Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 ausgebildet, die mit einem Pumpenschaufelrad 13 verbunden ist. Der Eingriff zwischen dem vorstehenden Antriebsabschnitt (Vorsprung) 17a und der Eingriffsnut (Kerbe) 12a wird durchgeführt, indem die Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 durch eine Öldichtung geführt wird, die an einem Ölpumpengehäuse (Ölpumpenkörper) 15a angebracht ist, und eine Staublippe zur Verhinderung, daß Fremdkörper in ein Getriebegehäuse eindringen, an einem Ende der Öldichtung vorgesehen ist.
- Patentdokument 1: JP 11-132160 A
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Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll:
In einem Automatikgetriebe, wie dem im Patentdokument 1 beschriebenen, ist die Staublippe der Öldichtung vorzugsweise an der Außenumfangsfläche der Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 mit einem Abdichtungsspielraum angepaßt, um das Eindringen feiner Fremdkörper zuverlässig zu verhindern, jedoch ist es aus dem folgenden Grund schwierig, die Staublippe mit einem Abdichtungsspielraum zu versehen.
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Die Richtung, in die die Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 an der Öldichtung angebracht wird, muß so eingestellt werden, daß die Befestigung von der Staublippenseite der Öldichtung durchgeführt wird, wobei die Eingriffsnut (Kerbe) 12a vorangeht. Wenn folglich die Staublippe mit einen Abdichtungsspielraum versehen ist, dringt die Staublippe in die Eingriffsnut (Kerbe) 12a ein, wenn die Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 in die Öldichtung eingeführt wird, und wenn die eindringende Staublippe anschließend vom unteren Abschnitt der Eingriffsnut (Kerbe) 12a auf den Außenumfang der Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 gehoben wird, kann die Staublippe gelegentlich am unteren Abschnitt der Eingriffsnut (Kerbe) 12a hängenbleiben, so daß sie hochrutscht (sich zusammenfaltet).
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Genauer gesagt, wenn die Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 in die Öldichtung eingeführt wird, dringt die Staublippe in die Eingriffsnut (Kerbe) 12a ein, woraufhin die eindringende Staublippe auf einmal längs der Breitenabmessung der Kerbe, oder mit anderen Worten der Abmessung der Kerbe in die Umfangsrichtung der Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 auf die Außenumfangsfläche der Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 gehoben wird. Als Ergebnis rutscht der Staublippenteil, der der Breitenabmessung entspricht, in die entgegengesetzte Richtung hoch, so daß er an der Außenumfangsfläche der Schaufelradbuchse (Schaufelradnabe) 12 eingepaßt wird. Sobald die Staublippe hochrutscht und eingepaßt ist, ist es schwierig für die Staublippe, nur mit ihrer eigenen elastischen Kraft in einen normalen Zustand zurückzukehren, wenn ein Abdichtungsspielraum vorgesehen ist.
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Die vorliegende Erfindung ist entworfen worden, um das oben beschriebene herkömmliche Problem zu lösen, und eine Aufgabe davon ist es, ein Automatikgetriebe und ein Herstellungsverfahren für eine darin verwendete Schaufelradnabe bereitzustellen, mit der zuverlässig verhindert werden kann, daß ein Lippenabschnitt einer Öldichtung hochrutscht, wenn die Schaufelradnabe angebracht und in die Öldichtung eingeführt wird, selbst wenn der Lippenabschnitt mit einem Abdichtungsspielraum versehen ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
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Gemäß der Erfindung weist die Schaufelradnabe einen ersten Abschrägungsabschnitt auf, der in einem Außenumfangskantenabschnitt eines unteren Abschnitts der Kerbe als eine geneigte Fläche ausgebildet ist, die radial in eine axiale Richtung der Schaufelradnabe zum Endabschnitt der Schaufelradnabe abnimmt, und eine axiale Abschrägungsbreite des ersten Abschrägungsabschnitts nimmt in Umfangsrichtung der Schaufelradnabe von beiden Endseiten der Kerbe zu einem Mittelabschnitt der Kerbe zu. Wenn daher die Schaufelradnabe in die Öldichtung von der Lippenabschnittseite, wobei ein Endabschnitt, in dem die Kerbe ausgebildet ist, vorangeht, und so eingeführt wird, daß der Lippenabschnitt einen Abdichtungsspielraum relativ zur Schaufelradnabe aufweist, und der Teil des Lippenabschnitts, der in die Kerbe eindringt, vom unteren Abschnitt der Kerbe auf die Außenumfangsfläche der Schaufelradnabe angehoben wird, wird der Lippenabschnitt, der in die Kerbe eindringt, auf die Außenumfangsfläche der Schaufelradnabe gehoben, so daß er allmählich von den beiden Seiten der Kerbe durch den ersten Abschrägungsabschnitt hochgeschoben wird. Als Ergebnis kann ein Hochrutschen des Lippenabschnitts zuverlässig verhindert werden, und es kann langfristig eine zuverlässige Dichtungswirkung sichergestellt werden.
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Gemäß der Erfindung ist ein zweiter Abschrägungsabschnitt, der durchgehend mit dem ersten Abschrägungsabschnitt verbunden ist, an den beiden Endaußenumfangskantenabschnitten der Kerbe ausgebildet, und daher kann zusätzlich zu den genannten Effekten der Lippenabschnitt, der in die Kerbe eindringt, reibungslos durch die zweiten Abschrägungsabschnitte über den ersten Abschrägungsabschnitt auf die Außenumfangsfläche der Schaufelradnabe angehoben werden.
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Gemäß der Erfindung ist die Abschrägungsbreite des ersten Abschrägungsabschnitts in axialer Richtung der Schaufelradnabe zwischen 1/10 und 1/50 des Durchmessers der Schaufelradnabe in der Nutmitte der Kerbe eingestellt, und daher kann der erste Abschrägungsabschnitt mit der Abschrägungsbreite versehen werden, die erforderlich ist, um ein Hochrutschen des Lippenabschnitts zuverlässig zu verhindern, und behindert die Anordnung des Lagers zum Halten der Schaufelradnabe und so weiter nicht.
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Gemäß der Erfindung wird durch Bewegen einer Drehklinge, die eine sphärische Oberfläche an einem Spitzenendabschnitt davon aufweist, relativ zur Schaufelradnabe unter einer Neigung mit einem vorgegebenen Winkel zu einer Achse der Schaufelradnabe der erste Abschrägungsabschnitt im Außenumfangskantenabschnitt eines unteren Abschnitts der Kerbe durch die sphärische Oberfläche der Drehklinge geformt, so dass eine axiale Abschrägungsbreite des ersten Abschrägungsabschnitts in einer Umfangsrichtung der Schaufelradnabe von beiden Endseiten der Kerbe zu einem Mittelabschnitt der Kerbe zunimmt, und daher kann der erste Abschrägungsabschnitt leicht unter Verwendung der sphärischen Oberfläche der Drehklinge geformt werden.
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Gemäß der Erfindung wird durch Bewegen der Drehklinge relativ zur Schaufelradnabe in die axiale Richtung der Schaufelradnabe der zweite Abschrägungsabschnitt an den beiden Endaußenumfangskantenabschnitten der Kerbe in der Schaufelradnabe durch einen Zylinderabschnittsaußenumfang der Drehklinge geformt, und wird der erste Abschrägungsabschnitt durchgehend im Außenumfangskantenabschnitt des unteren Abschnitts der Kerbe in der Schaufelradnabe durch eine konische Oberfläche der Drehklinge an einem abschließenden Endabschnitt der Relativbewegung der Drehklinge geformt. Folglich können die ersten und zweiten Abschrägungsabschnitte äußerst effizient einfach durch Bewegen der Drehklinge relativ zur Schaufelradnabe in die axiale Richtung der Schaufelradnabe geformt werden.
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Gemäß der Erfindung wird der Neigungswinkel der Drehklinge relativ zur Achse der Schaufelradnabe zwischen 40 und 80° eingestellt, und wird ein Kegelwinkel der konischen Oberfläche der Drehklinge zwischen 130 und 170° eingestellt. Folglich kann der erste Abschrägungsabschnitt, der als eine geneigte Fläche ausgebildet ist, die in die axiale Richtung der Schaufelradnabe zum Spitzenende der Schaufelradnabe radial kleiner wird und eine axiale Abschrägungsbreite in Umfangsrichtung der Schaufelradnabe aufweist, die von beiden Endseiten der Kerbe zum Mittelabschnitt der Kerbe zunimmt, genau geformt werden.
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Die vorliegende Erfindung wird auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Schnittansicht der Hauptteile eines Automatikgetriebes.
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2 ist ein Konzeptionsdiagramm eines Automatikgetriebes.
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3 ist eine Ansicht, die Eingriffszustände einer Kupplung und einer Bremse in jeder Getriebestufe des in 1 gezeigten Automatikgetriebes zeigt.
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4 ist eine Ansicht, die die äußere Form einer Schaufelradnabe zeigt.
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5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die längs einer Linie 5-5 in 4 geschnitten ist.
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6 ist eine Ansicht, die die Art und Weise zeigt, in der die Schaufelradnabe an einer Öldichtung angebracht. wird.
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7 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zum Formen eines Abschrägungsabschnitts einer Schaufelradnabe zeigt.
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8 ist eine Ansicht, die ein anderes Verfahren zum Formen des Abschrägungsabschnitts einer Schaufelradnabe zeigt.
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9 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zum Herstellen des Abschrägungsabschnitts einer Schaufelradnabe nach der Erfindung zeigt.
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2 zeigt ein Automatikgetriebe 10, das zum Beispiel zur Verwendung in einem Fahrzeug mit Frontmotor und Hinterradantrieb geeignet ist. Das Automatikgetriebe 10 weist einen Drehmomentwandler 12 und eine Gangwechselvorrichtung 13 auf, die in einem Getriebegehäuse 11 vorgesehen ist, das an einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Der Drehmomentwandler 12 wird durch ein Pumpenschaufelrad 15, das mit einer Antriebswelle 14 verbunden ist, an die die Rotation eines in der Zeichnung nicht gezeigten Motors abgegeben wird, ein Turbinenlaufrad 17, das in Begleitung mit der Rotation des Pumpenschaufelrads 15 gedreht wird und mit einer Eingangswelle 16 zum Eingeben der Rotation in die Gangwechselvorrichtung 13 verbunden ist, einen Stator 19, der an einer Freilaufkupplung 18 angebracht ist, einer Überbrückungskupplung 20, die in Eingriff gebracht wird, wenn ein vorgegebener Zustand hergestellt ist, um die Antriebswelle 14 und die Eingangswelle 16 zu verbinden, und so weiter gebildet. Die Gangwechselvorrichtung 13 ändert die Geschwindigkeit der Rotation, die von der Eingangswelle 16 eingegeben wird, und gibt die Rotation an eine Ausgangswelle 21 aus, die mit einem Antriebsrad verbunden ist.
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Man beachte, daß die Eingangswelle 16 und die Ausgangswelle 21 des Automatikgetriebes 10 koaxial mit einer Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs verlaufen. Ferner ist der Drehmomentwandler 12 an der Vorderseite der Fahrzeugvorwärtsbewegungsrichtung angeordnet, und die Ausgangswelle 21 ist an der Rückseite der Fahrzeugvorwärtsbewegungsrichtung angeordnet. In dieser Ausführungsform wird die Seite des Drehmomentwandlers 12 in die axiale Richtung des Automatikgetriebes 10 (die Vorderseite der Fahrzeugvorwärtsbewegungsrichtung) als die „Vorderseite”, bezeichnet und die Seite der Ausgangswelle 21 (die Rückseite der Fahrzeugvorwärtsbewegungsrichtung) wird als das „Rückseite” bezeichnet
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Die Gangwechselvorrichtung 13 wird durch die Eingangswelle 16, ein Untersetzungsplanetengetriebe 25, einen Planetengetriebesatz 26, der durch mehrere Planetengetriebe gebildet wird, die Ausgangswelle 21 und erste bis dritte Kupplungen C1 bis C3 und ersten und zweite Bremsen B1, B2 gebildet, die als Reibungseingriffselemente dienen, von denen alle hintereinander auf derselben Achse im Getriebegehäuse 11 gehalten werden.
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Das Untersetzungsplanetengetriebe 25, das die Geschwindigkeit der Rotation der Eingangswelle 16 reduziert und die Rotation auf den Planetengetriebesatz 26 überträgt, wird durch ein Sonnenrad S1, das immer am Getriebegehäuse 11 befestigt und dadurch rotationsbegrenzt ist, ein Hohlrad R1, das direkt mit der Eingangswelle 16 verbunden ist, und einen Träger CR1 zum Halten eines Ritzels P1 gebildet, das mit dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R1 in Eingriff steht.
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Der Planetengetriebesatz 26 wird durch einen Ravigneaux-Planetensatz gebildet, der zum Beispiel ein Einzelritzel-Planetengetriebe und ein Doppelritzel-Planetengetriebe kombiniert.
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Ein erstes Sonnenrad S2 mit kleinem Durchmesser des Planetengetriebesatzes 26 ist durch die erste Kupplung C1 ausrückbar mit dem Träger CR1 des Untersetzungsplanetengetriebe 25 verbunden, während ein zweites Sonnenrad S3 mit großem Durchmesser durch die erste Bremse B1 ausrückbar mit dem Getriebegehäuse 11 verbunden ist und durch die dritte Kupplung C3 ausrückbar mit dem Träger CR1 des Untersetzungsplanetengetriebes 25 verbunden ist. Ein kurzes Ritzel P2 steht mit dem ersten Sonnenrad S2 in Eingriff, ein langes Ritzel P3 steht mit dem zweiten Sonnenrad S3 in Eingriff, und das kurze Ritzel P2 und das lange Ritzel P3 stehen miteinander in Eingriff. Das kurze Ritzel P2 und das lange Ritzel P3 werden jeweils drehbar an einem Träger CR2 mit direkter Verbindungsstruktur gehalten. Ein Hohlrad R2 steht mit dem langen Ritzel P3 in Eingriff und ist mit der Ausgangswelle 21 als Ausgangselement verbunden.
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Der Träger CR2 ist durch eine zweite Kupplung C2 ausrückbar mit der Eingangswelle 16 verbunden. Ferner ist der Träger CR2 durch die zweite Bremse B2 ausrückbar mit dem Getriebegehäuse 11 verbunden, und dessen Rotation in eine Richtung wird durch eine Freilaufkupplung F1 beschränkt, die in Reihe mit der zweiten Bremse B2 angeordnet ist.
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Indem die ersten bis dritten Kupplungen C1 bis C3 und die ersten und zweiten Bremsen B1, B2 selektiv in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden, und selektiv die Eingangswelle 16, die Ausgangswelle 21 und die verschiedenen Elemente des Untersetzungsplaneterigetriebes 25 und Planetengetriebesatzes 26 verbunden oder fixiert werden, ist das wie oben beschrieben aufgebaute Automatikgetriebe 10 imstande, Übersetzungsverhältnisse für sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang herzustellen.
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Als nächstes wird eine Arbeitsweise des wie oben beschrieben aufgebauten Automatikgetriebes 10 beschrieben. In 3 bezeichnet Bezugsziffer P einen Parkbereich, Bezugsziffer R bezeichnet einen Rückwärtsbereich, Bezugsziffer N bezeichnet einen Leerlaufbereich, 1. bezeichnet einen ersten Gang eines Vorwärtsbereichs, 2. bezeichnet einen zweiten Gang des Vorwärtsbereichs, 3. bezeichnet einen dritten Gang des Vorwärtsbereichs, 4. bezeichnet einen vierten Gang des Vorwärtsbereichs, 5. bezeichnet einen fünften Gang des Vorwärtsbereichs, und 6. bezeichnet einen sechsten Gang des Vorwärtsbereichs. Man beachte, daß jeder Bereich, der oben beschrieben wird, durch Betätigen einer Gangwahleinrichtung, wie eines Schalthebels ausgewählt wird.
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Wenn außerdem in 3 ein Kreis in den Kupplungs- und Bremsenspalten markiert ist, die jeder Getriebestufe entsprechen, zeigt dies an, daß die Kupplung oder Bremse in Eingriff steht, und wenn nichts markiert ist, zeigt dies einen gelösten Zustand an.
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Wenn im ersten Gang des Vorwärtsbereichs die erste Kupplung C1 Eingriff steht, wird eine Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 in das Hohlrad R1 des Untersetzungsplanetengetriebes 25 eingegeben, woraufhin die Rotation mit reduzierter Geschwindigkeit, deren Geschwindigkeit durch das Untersetzungsplanetengetriebe 25 reduziert wird, durch den Träger CR1 über die erste Kupplung C1 in das erste Sonnenrad S2 des Planetengetriebesatz 26 eingegeben wird. Gleichzeitig wird die Rotation des Trägers CR2 durch die Freilaufkupplung F1 eingeschränkt, und als Ergebnis wird eine Rotation, deren Geschwindigkeit durch ein maximales Untersetzungsverhältnis reduziert wird, vom Hohlrad R2 an die Ausgangswelle 21 abgegeben.
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Wenn im zweiten Gang des Vorwärtsbereichs die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 in Eingriff stehen, wird eine Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 in das Hohlrad R1 des Untersetzungsplanetengetriebes 25 eingegeben, woraufhin die Rotation mit reduzierter Geschwindigkeit, deren Geschwindigkeit durch das Untersetzungsplanetengetriebe 25 reduziert wird, durch den Träger CR1 über die erste Kupplung C1 in das erste Sonnenrad S2 des Planetengetriebesatzes 26 eingeben wird. Zu dieser Zeit wird das zweite Sonnenrad S3 festgehalten, da die erste Bremse B1 in Eingriff steht, und als Ergebnis wird eine Rotation, deren Geschwindigkeit durch ein kleineres Untersetzungsverhältnis als das Untersetzungsverhältnis des ersten Gangs reduziert wird, vom Hohlrad R2 an die Ausgangswelle 21 abgegeben.
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Wenn im dritten Gang des Vorwärtsbereichs die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff stehen, wird die Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 in das Hohlrad R1 des Untersetzungsplanetengetriebes 25 eingegeben, woraufhin die Rotation mit reduzierter Geschwindigkeit, deren Geschwindigkeit durch das Untersetzungsplanetengetriebe 25 reduziert wird, durch den Träger CR1 über die erste Kupplung C1 in das erste Sonnenrad S2 des Planetengetriebesatzes 26 eingegeben wird und durch den Träger CR1 über die dritte Kupplung C3 in das zweite Sonnenrad S3 eingegeben wird, wodurch der Planetengetriebesatz 26 in einen Zustand einer direkten Verbindung eintritt. Folglich wird die Rotation mit reduzierter Geschwindigkeit, die in die ersten und zweiten Sonnenräder S2, S3 eingegeben wird, so wie sie ist auf das Hohlrad R2 übertragen, so daß eine Rotation, deren Geschwindigkeit durch ein kleineres Untersetzungsverhältnis als das Untersetzungsverhältnis des zweiten Gangs reduziert wird, vom Hohlrad R2 an die Ausgangswelle 21 abgegeben wird.
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Wenn im vierten Gang des Vorwärtsbereichs die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in Eingriff stehen, wird die Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 in das Hohlrad R1 des Untersetzungsplanetengetriebes 25 eingegeben, woraufhin die Rotation mit reduzierter Geschwindigkeit, deren Geschwindigkeit durch das Untersetzungsplanetengetriebe 25 reduziert wird, durch den Träger CR1 über die erste Kupplung C1 in das erste Sonnenrad S2 des Planetengetriebesatzes 26 eingegeben wird, und die Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 über die zweite Kupplung C2 in den Träger CR2 eingegeben wird. Folglich wird eine Rotation, deren Geschwindigkeit durch ein Zwischenuntersetzungsverhältnis zwischen der Rotation, die in das erste Sonnenrad S2 eingegeben wird, und der Rotation, die in den Träger CR2 eingegeben wird, oder mit anderen Worten durch ein kleineres Untersetzungsverhältnis als das Untersetzungsverhältnis des dritten Gangs reduziert wird, vom Hohlrad R2 an die Ausgangswelle 21 ausgegeben.
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Wenn im fünften Gang des Vorwärtsbereichs die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 in Eingriff stehen, wird eine Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 in das Hohlrad R1 des Untersetzungsplanetengetriebes 25 eingegeben, woraufhin die Rotation mit reduzierter Geschwindigkeit, deren Geschwindigkeit durch das Untersetzungsplanetengetriebe 25 reduziert wird, über die dritte Kupplung C3 in das zweite Sonnenrad S3 des Planetengetriebesatzes 26 eingegeben wird, und die Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 über die zweite Kupplung C2 in den Träger CR2 eingegeben wird. Als Ergebnis wird eine Rotation, deren Geschwindigkeit relativ zur Rotation der Eingangswelle 16 leicht erhöht ist, vom Hohlrad R2 an die Ausgangswelle 21 abgegeben.
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Wenn im sechsten Gang des Vorwärtsbereichs die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 in Eingriff stehen, wird über die zweite Kupplung C2 eine Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 in den Träger CR2 des Planetengetriebesatzes 26 eingegeben. Zu dieser Zeit ist das zweite Sonnenrad S3 fixiert, da die erste Bremse B1 in Eingriff steht, und daher wird eine Rotation, deren Geschwindigkeit relativ zur Rotation der Eingangswelle 16 weiter erhöht ist, vom Hohlrad R2 an die Ausgangswelle 21 abgegeben.
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Wenn im Rückwärtsbereich die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 in Eingriff stehen, wird eine Eingangsrotation von der Eingangswelle 16 in das Hohlrad R1 des Untersetzungsplanetengetriebes 25 eingegeben, woraufhin die Rotation mit reduzierter Geschwindigkeit, deren Geschwindigkeit durch das Untersetzungsplanetengetriebe 25 reduziert wird, über die dritte Kupplung C3 in das zweite Sonnenrad S3 des Planetengetriebesatzes 26 eingegeben wird. Zu dieser Zeit ist der Träger CR2 fixiert, da die zweite Bremse B2 in Eingriff steht, und daher wird eine Rotation, die relativ zur Rotation der Eingangswelle 16 umgekehrt ist, vom Hohlrad R2 an die Ausgangswelle 21 ausgegeben.
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Als nächstes werden die Hauptteile des Automatikgetriebes 10 beschrieben. In 1 ist die Bezugsziffer 30 eine Ölpumpe des Automatikgetriebes 10. Die Ölpumpe 30 wird durch einen Ölpumpenkörper 31, der am Getriebegehäuse 11 befestigt ist, einer Ölpumpenwand, die aus einem Ölpumpendeckel 32 zur Abdichtung des Ölpumpenkörpers 31 gebildet wird, einem angetriebenen Getriebeelement (Außenrotor) 33, das drehbar auf den Ölpumpenkörper 31 aufgesteckt ist, und einem Antriebselement (Innenrotor) 34 gebildet, das im Innenumfang des angetriebenen Getriebeelements 33 untergebracht ist.
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Es wird eine zylindrische Schaufelradnabe 35 über ein Nadellager 36, das als Lager dient, drehbar am Innenumfang des Ölpumpenkörpers 31 gehalten. Man beachte, daß eine Buchse oder dergleichen als Lager verwendet werden kann. Es ist ein Flanschabschnitt 37 an einem vorderen Endabschnitt der Schaufelradnabe 35 ausgebildet, und der Flanschabschnitt 37 ist integral mit dem Pumpenschaufelrad 15 des Drehmomentwandlers 12 verbunden. Eine Kerbe 38 öffnet sich in einen hinteren Endabschnitt der Schaufelradnabe 35, und es steht ein Vorsprung 39, der vom Innenumfang des Antriebsrads 34 vorsteht, mit der Kerbe 38 in Eingriff. Wenn sich folglich der Motor dreht, wird das Antriebsrad 34 angetrieben, so daß es sich integral mit der Schaufelradnabe 35 dreht, und als Ergebnis wird Öl durch die Ölpumpe 30 ausgestoßen.
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Man beachte, daß in 1 Bezugsziffer 45 eine Statorwelle bezeichnet, die am Getriebegehäuse 11 befestigt ist. Die Statorwelle 45 dringt in den Ölpumpenkörper 31 ein, so daß sie sich in die axiale Richtung der Gangwechselvorrichtung 13 erstreckt, und die obenerwähnte Eingangswelle 16 wird drehbar in der Statorwelle 45 gehalten.
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Wie im Detail in 4 gezeigt, ist die Kerbe 38, die im hinteren Endabschnitt der Schaufelradnabe 35 offen ist, in die axiale Richtung der Schaufelradnabe 35 ausgebildet (die axiale Richtung der Gangwechselvorrichtung 13), und die Kerbe 38 ist in einem Paar vorgesehen, das sich in diametraler Richtung der Schaufelradnabe 35 gegenüberliegt (der radialen Richtung der Gangwechselvorrichtung 13). Ein Außenumfangsabschnitt 35a des hinteren Endes der Schaufelradnabe 35, in dem die Kerbe 38 ausgebildet ist, ist mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als ein Außenumfangsabschnitt 35b des vorderen Endes ausgebildet, und der Außenumfangsabschnitt 35a des hinteren Endes mit kleinem Durchmesser und der Außenumfangsabschnitt 35b des vorderen Endes mit großem Durchmesser sind durch einen geneigten Abschnitt 35c glatt miteinander verbunden, der an einer Position leicht zur Vorderseite eines unteren Abschnitts der Kerbe 38 ausgebildet ist. Man beachte, daß der untere Abschnitt der Kerbe 38 die Grundfläche der Kerbe 38 ist, die eine Breite in die radiale Richtung aufweist. Ferner ist eine verjüngte Oberfläche 35d an einem Außenumfangskantenabschnitt am hinteren Endabschnitt der Schaufelradnabe 35 ausgebildet, in dem die Kerbe 38 offen ist.
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Wie in 1 (und 6) gezeigt, ist ein Buckelabschnitt 31a am Innenumfang der Seite des vorderen Endes des Ölpumpenkörpers 31 ausgebildet, und es ist eine Öldichtung 40 am Buckelabschnitt 31a angrenzend an das Nadellager 36 angebracht. Die Öldichtung 40 ist mit einem Hauptdichtungsabschnitt 41, der durch eine Federkraft gegen die Außenumfangsfläche (einen Außenumfangsabschnitt 35b des vorderen Endes) der Schaufelradnabe 35 gedrückt wird, und einem sekundären Dichtungsabschnitt 42 oder, mit anderen Worten, einer Staublippe 42 zur Verhinderung des Eindringens von Fremdkörpern versehen. Die Staublippe 42 ist an die Außenumfangsfläche (Außenumfangsabschnitt 35b des vorderen Endes) der Schaufelradnabe 35 mit einem Abdichtungsspielraum angepaßt. Wie durch den Pfeil in 6 gezeigt, wird die Schaufelradnabe 35 von der Seite der Staublippe 42 der Öldichtung 40 eingeführt, wobei die Seite, an der sich die Kerbe 38 öffnet, (eine Seite mit einer Abschrägung 35d) vorangeht. Die Schaufelradnabe 35 dringt dann in den Innenumfang des Hauptdichtungsabschnitts 41 der Öldichtung 40 und des Nadellagers 36 ein, und wird dadurch so angebracht, daß die Kerbe 38 in den Vorsprung 39 am Antriebsrad 34 eingreift.
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Wenn folglich die Schaufelradnabe 35 angebracht wird, wird die Schaufelradnabe 35 von der Seite der Staublippe (sekundären Dichtungsabschnitt) 42 eingeführt, wobei die Seite des Spitzenendes der Kerbe 38 davon vorangeht, und wenn daher die Staublippe 42 mit einem Abdichtungsspielraum versehen ist und ein Kantenabschnitt am unteren Abschnitt der Kerbe 38 einfach mit einer abgeschnittenen Abschrägung ausgebildet ist, kann die Staublippe 42, die während des Einführens der Schaufelradnabe 35 in die Öldichtung 40 in die Kerbe 38 in der Schaufelradnabe 35 eingedrungen ist, in einer sich nach oben faltenden Weise angebracht werden, wenn sie auf die Außenumfangsfläche der Schaufelradnabe 35 vom unteren Abschnitt der Kerbe 38 angehoben wird.
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Um unter den oben beschriebenen Befestigungsbedingungen zuverlässig zu verhindern, daß die Staublippe 42 der Öldichtung 40 hochrutscht, führt die vorliegende Erfindung Maßnahmen an der Form der Abschrägung aus, die den unteren Abschnitt der Kerbe 38 bildet, so daß, wenn die Staublippe 42 während des Einführens der Schaufelradnabe 35 auf die Außenumfangsfläche der Schaufelradnabe 35 vom unteren Abschnitt der Kerbe 38 angehoben wird, die Staublippe 42 so angehoben werden kann, daß sie allmählich von beiden Seiten der Kerbe 38 hochgeschoben wird. Die spezifische Struktur dieser Maßnahme wird unten auf der Grundlage der 4 und 5 beschrieben.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist ein erster Abschrägungsabschnitt 53 am Außenumfangskantenabschnitt 38a eines unteren Abschnitts der Kerbe 38 in der Schaufelradnabe 35 oder mit anderen Worten am Außenumfangskantenabschnitt des unteren Abschnitts in die axiale Richtung der Kerbe 38 ausgebildet, und zweite Abschrägungsabschnitte 54, 55 sind linear an den beiden Endaußenumfangskantenabschnitten 38b der Kerbe 38 oder mit anderen Worten an den Außenumfangskantenabschnitten der beiden Endabschnitte in die Umfangsrichtung der Kerbe 38 ausgebildet.
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Wie in 5 gezeigt, nimmt der erste Abschrägungsabschnitt 53 eine Schnittform an, die parallel zur axialen Richtung der Schaufelradnabe 35 ist, die durch die Nutmitte der Kerbe 38 geht, und bildet eine geneigte Fläche, die so geschnitten ist, daß sie allmählich vom unteren Abschnitt der Kerbe 38 nach oben zum geneigten Abschnitt 35c an der Außenumfangsfläche der Schaufelradnabe 35 ansteigt. Der Querschnitt des ersten Abschrägungsabschnitts 53 bildet außerdem eine ausgesparte gekrümmte Oberfläche, die unter rechten Winkeln bzw. senkrecht zur axialen Richtung der Schaufelradnabe 35 verläuft.
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Mit anderen Worten ist der erste Abschrägungsabschnitt 53 am Außenumfangskantenabschnitt 38a eines unteren Abschnitts der Kerbe 38 als eine geneigte Fläche ausgebildet, die in axialer Richtung der Schaufelradnabe 35 zum Endabschnitt der Schaufelradnabe 35 radial kleiner wird, und ist so ausgebildet, dass eine axiale Abschrägungsbreite des ersten Abschrägungsabschnitts 53 in Umfangsrichtung der Schaufelradnabe 35 vom Außenumfangskantenabschnitt 38a zu einem Mittelabschnitt der Kerbe 38 von beiden Endseiten der Kerbe 38 zunimmt.
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Die beiden Endabschnitte des ersten Abschrägungsabschnitts 53 sind glatt und durchgehend mit den linearen Abschnitten der zweiten Abschrägungsabschnitte 54, 55 verbunden, die an den beiden Endaußenumfangskantenabschnitten 38b der Kerbe 38 ausgebildet sind.
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Folglich ist der erste Abschrägungsabschnitt 53, der am Außenumfangskantenabschnitt 38a des unteren Abschnitts der Kerbe 38 ausgebildet ist, eine geneigte Fläche, die zum Endabschnitt der Schaufelradnabe 35 in die axiale Richtung der Schaufelradnabe 35 radial kleiner wird, und deren axiale Abschrägungsbreite vom Außenumfangskantenabschnitt 38a des unteren Abschnitts zum Mittelabschnitt der Kerbe 38 nimmt von beiden Endseiten der Kerbe 38 in Umfangsrichtung der Schaufelradnabe 35 zu. Selbst wenn daher ein Teil der Staublippe 42, die einen Abdichtungsspielraum aufweist, der der Kerbe 38 in der Schaufelradnabe 35 entspricht, infolge seiner Elastizität in die Kerbe 38 eindringt, wenn die Kerbe 38 die Staublippe 42 der Öldichtung 40 passiert, wie durch den Pfeil in 6 gezeigt, wird eine vorgegebene Breite (die der Kerbenbreite entspricht) der Staublippe 42, die in die Kerbe 38 eindringt, nicht auf einmal während des Anhebevorgangs vom unteren Abschnitt der Kerbe 38 auf die Außenumfangsfläche der Schaufelradnabe 35 angehoben. Insbesondere wird die vorgegebene Breite der Staublippe 42, die in die Kerbe 38 eindringt, anfänglich durch den ersten Abschrägungsabschnitt 53 an einer Stelle hochgeschoben, die den beiden Seiten der Kerbe 38 entspricht, und wenn sich die Schaufelradnabe 35 in die Öldichtung 40 vorschiebt, bewegt sich die Stelle der Staublippe 42, die durch den ersten Abschrägungsabschnitt 53 hochgeschoben wird, allmählich in die Richtung der Nutmitte der Kerbe 38. Als Ergebnis kann ein Hochrutschen der Staublippe 42, die einen Abdichtungsspielraum aufweist, zuverlässig verhindert werden, selbst wenn die Schaufelradnabe 35 von der Seite der Staublippe 42 eingeführt wird, wobei das Spitzenende davon auf der Seite der Kerbe 38 vorangeht.
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Als nächstes wird ein Verfahren zum Durchführen des Abschrägens, um die ersten und zweiten Abschrägungsabschnitte 53, 54, 55 zu gestalten, die oben beschrieben werden, auf der Grundlage der 7 beschrieben.
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Wie in 7 gezeigt, wird, um die ersten und zweiten Abschrägungsabschnitte 53, 54, 55 zu formen, ein Fingerfräser 51 verwendet, der als eine Drehklinge dient, die eine konische Oberfläche 50 mit einem Kegelwinkel θ1 an seinem Spitzenende aufweist. Der Fingerfräser 51 wird relativ zur Schaufelradnabe 35 in eine parallele Richtung zur Achse davon bewegt, wobei die konische Oberfläche 50 dem unteren Abschnitt der Kerbe 38 gegenüberliegt, und ist relativ zur Achse der Schaufelradnabe 35 um einen vorgegebenen Winkel θ2 geneigt. Dabei werden die zweiten Abschrägungsabschnitte 54, 55, die bogenförmige Querschnitte aufweisen, gleichzeitig in den beiden Endaußenumfangskantenabschnitten 38b der Kerbe 38 durch einen Zylinderabschnittsaußenumfang 52 am Spitzenendabschnitt des Fingerfräsers 51 geschnitten, und am Ende dieses Hubs ist der erste Abschrägungsabschnitt 53 mit der oben beschriebenen Form in den Außenumfangskantenabschnitt 38a des unteren Abschnitts der Kerbe 38 durch die konische Oberfläche 50 am Spitzenende des Fingerfräsers 51 geschnitten.
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In dieser Ausführungsform weist der eingesetzte Fingerfräser 51 einen Durchmesser von 20 mm auf, und der Kegelwinkel der konischen Oberfläche 50 beträgt 160° (θ1). Der Fingerfräser 51 ist um 45° (θ2) von der Achse der Schaufelradnabe 35 geneigt, woraufhin der erste Abschrägungsabschnitt 53 und der zweite Abschrägungsabschnitte 54, 55 in den Außenumfangskantenabschnitt 38a des unteren Abschnitts und die beiden Endaußenumfangskantenabschnitte 38b der Kerbe 38 geschnitten werden. Als Ergebnis beträgt ein Neigungswinkel θ3 des ersten Abschrägungsabschnitts 53 in der Nutmitte der Kerbe 38 35°, und folglich kann der erste Abschrägungsabschnitt 53 leicht und genau geformt werden, der eine geneigte Fläche bildet, die zum Endabschnitt der Schaufelradnabe 35 in die axiale Richtung der Schaufelradnabe 35 radial kleiner wird und eine axiale Abschrägungsbreite vom Außenumfangskantenabschnitt 38a des unteren Abschnitts aufweist, die zu einem Mittelabschnitt der Kerbe 38 von beiden Endseiten der Kerbe 38 in Umfangsrichtung der Schaufelradnabe 35 zunimmt.
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Der erste Abschrägungsabschnitt 53 mit dieser Form kann ähnlich geformt werden, selbst wenn der Kegelwinkel θ1 der konischen Oberfläche 50 am Fingerfräser 51 entsprechend des Neigungswinkels θ2 des Fingerfräsers 51 relativ zur Achse der Schaufelradnabe 35 verändert wird, und der erste Abschrägungsabschnitt 53 kann in einer geeigneten Form geformt werden, wenn der Neigungswinkel θ2 innerhalb eines Bereichs von 40 bis 80° liegt und der Kegelwinkel θ1 innerhalb eines Bereichs von 130 bis 170° liegt.
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Wie in 4 gezeigt, ist eine Abschrägungsbreite (maximale Abschrägungsbreite) b1 des ersten Abschrägungsabschnitts 53 in der Nutmitte der Kerbe 38 vorzugsweise mindestens 1,3-fach größer als eine Umfangsrichtungsabschrägungsbreite b2 der zweiten Abschrägungsabschnitte 54, 55 und liegt vorzugsweise in einem Abmessungsbereich von 1/10 bis 1/50 des Durchmessers der Schaufelradnabe 35.
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Wenn folglich die Schaufelradnabe 35 in die Öldichtung 40 von der Seiten der Staublippe {sekundärer Dichtungsabschnitt) 42 eingeführt wird, die einen Abdichtungsspielraum aufweist, wobei das Spitzenende der Schaufelradnabe 35 an der Seite der Kerbe 38 vorangeht, tritt ein Umfangsteil der Staublippe 42 in die Kerbe 38 in der Schaufelradnabe 35 ein, wenn jedoch die Staublippe 42 auf die Außenumfangsfläche der Schaufelradnabe 35 vom unteren Wandabschnitt der Kerbe 38 angehoben wird, kann die Staublippe 42 so angehoben werden, daß sie allmählich von beiden. Seiten der Kerbe 38 hochgeschoben wird, und daher kann ein Hochrutschen der Staublippe 42 zuverlässig verhindert werden.
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Man beachte, daß der Neigungswinkel θ3 des ersten Abschrägungsabschnitt 53 in der Nutmitte der Kerbe 38 vorzugsweise so klein (leicht) wie möglich ist, wenn jedoch der Neigungswinkel θ3 zu klein ist, wird die Abschrägungsbreite (maximale Abschrägungsbreite) b1 des ersten Abschrägungsabschnitts 53 in die axiale Richtung der Schaufelradnabe 35 in der Nutmitte der Kerbe 38 zu groß, wodurch sie sich dem Außenumfangsflächenbereich der Schaufelradnabe 35 nähert, die durch das Nadellager 36 gehalten wird, und daher sollte, wie oben beschrieben, die Abschrägungsbreite b1 in einem Abmessungsbereich von 1/10 bis 1/50 des Durchmessers der Schaufelradnabe 35 gehalten werden.
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8 zeigt eine andere Ausführungsform, in der die ersten und zweiten Abschrägungsabschnitte, die am Außenumfangskantenabschnitt 38a des unteren Abschnitts und den beiden Endaußenumfangskantenabschnitten 38b der Kerbe 38 in der Schaufelradnabe 35 ausgebildet sind, unter Verwendung eines zu jenem der ersten Ausführungsform unterschiedlichen Formverfahrens gebildet werden.
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In dieser Ausführungsform ist ein zylindrischer Fingerfräser 151, der keine konische Klinge an seinem Spitzenende aufweist, in der entgegengesetzten Richtung zur ersten Ausführungsform angeordnet, oder mit anderen Worten von der Seite des Flanschabschnitts 37 der Schaufelradnabe 35 zum offenen Ende der Kerbe 38 geneigt, und es wird ein Zylinderabschnittsaußenumfang 152 am Spitzenende des Fingerfräsers 151 verwendet, um einen ersten Abschrägungsabschnitt 153 zu bilden, der eine zu jener der oben beschriebenen Ausführungsform ähnliche Form im Außenumfangskantenabschnitt 38a des unteren Abschnitts der Kerbe 38 aufweist. Man beachte, daß durch Bewegen des Fingerfräsers 151 relativ zur Schaufelradnabe 35 in eine parallele Richtung zur Achse die zweiten Abschrägungsabschnitte durch den Zylinderabschnittsaußenumfang 152 an den beiden Endaußenumfangskantenabschnitten in einer zur oben beschriebenen Ausführungsform ähnlichen Weise geformt werden können.
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9 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Fingerfräser 251 mit einer Klinge, die durch eine sphärische Oberfläche 250 an seinem Spitzenende gebildet wird, unter einem rechten Winkel zur Achse der Schaufelradnabe 35 angeordnet ist, und ein erster Abschrägungsabschnitt 253, der die oben beschriebene Form aufweist, durch die sphärische Oberfläche 250 geformt wird. Folglich nimmt in dieser Ausführungsform die geneigte Fläche des ersten Abschrägungsabschnitts 253 in die axiale Richtung der Schaufelradnabe 35 eine Bogenform an, die einem Teil der sphärischen Oberfläche 250 entspricht.
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Man beachte, daß in der Schaufelradnabe 35, die als Beispiel in den obigen Ausführungsformen beschrieben wird, der geneigte Abschnitt 35c am Außenumfang einer axialen Position vorgesehen ist, die dem unteren Abschnitt der Kerbe 38 in der Schaufelradnabe 35 entspricht, und mittels des geneigten Abschnitts 35c der Außenumfangsabschnitt 35a des hinteren Endes und der Außenumfangsabschnitt 35b des vorderen Endes eine glatt verbundene Form annehmen. Jedoch ist dies lediglich ein Beispiel der Form der Schaufelradnabe 35, und die vorliegende Erfindung kann auf eine Schaufelradnabe 35 angewendet werden, die eine Außenumfangsfläche mit einem konstanten Durchmesser aufweist, in der der geneigte Abschnitt 35c nicht vorgesehen ist.
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Ferner wurden in den obigen Ausführungsformen mehrere Ausführungsformen als Beispiele von Formverfahren zum Bilden des ersten Abschrägungsabschnitts 53, 153, 253 in der oben beschriebenen Form beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Formverfahren beschränkt, die in diesen Beispielen beschrieben werden.
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Ferner werden in den obigen Ausführungsformen die zweiten Abschrägungsabschnitte 54, 55 gleichzeitig an den beiden Endaußenumfangskantenabschnitten 38b der Kerbe 38 gebildet, wobei der Fingerfräser 51 zur Formung des ersten Abschrägungsabschnitts 53 verwendet wird, jedoch können die zweiten Abschrägungsabschnitte 54, 55 einzeln an jedem der beiden Endaußenumfangskantenabschnitte 38b geformt werden, oder die zweiten Abschrägungsabschnitte 54, 55 können unter Verwendung eines zum Fingerfräser 51 zur Formung des ersten Abschrägungsabschnitts 53 unterschiedlichen Werkzeugs oder in eine andere Richtung gebildet werden.
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Ferner wurde in den obigen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben, in dem eine Staublippe als ein Lippenabschnitt verwendet wird, der den sekundären Dichtungsabschnitt bildet, jedoch ist der Lippenabschnitt nicht nur auf eine Staublippe beschränkt, und die vorliegende Erfindung kann weitreichend auf jede Vorrichtung angewendet werden, in der Lippenabschnitt mit einem Abdichtungsspielraum in der Öldichtung 40 vorgesehen ist.
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Die spezifischen Strukturen, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben werden, veranschaulichen lediglich Beispiele der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Strukturen beschränkt, und kann verschiedene Aspekte in einem Rahmen einsetzen, der das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht verlässt.
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Das erfindungsgemäße Automatikgetriebe und das Herstellungsverfahren für eine darin verwendete Schaufelradnabe sind zur Verwendung in einem Automatikgetriebe geeignet, das eine Gangwechselvorrichtung aufweist, die in einem Getriebegehäuse eingeschlossen ist.
