CN101839316A - 具备行星齿轮机构的自动变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有多个含有行星齿轮机构的变速单元的自动变速器,实现对行星齿轮机构的要素齿轮的轴向移动进行阻止的推力承受部的共用化,由此谋求基于零件数量的削减的成本削减。变速器(M)具有中心齿轮(30)和行星齿轮架(140)在轴向上相互从相反方向进行推压的一个推力承受部(46),中心齿轮(30)作用因行星齿轮机构(P1)的中心齿轮(30)与行星齿轮架(40)的行星齿轮(41)的啮合而产生的轴向力(F1b),行星齿轮架(140)作用因行星齿轮机构(P2)的环形齿轮(150)与行星齿轮架(140)的行星齿轮(141)的啮合而产生的轴向力(F2b)。推力承受部(46)在轴向上配置在中心齿轮(30)的推压部(34)与行星齿轮架(140)的推压部(153)之间。
Description
技术领域
本发明涉及具备行星齿轮机构的自动变速器,该自动变速器例如装载在车辆上。
背景技术
已知这样一种自动变速器,该自动变速器具有多个变速单元,各变速单元具有行星齿轮机构和根据输入轴的旋转速度控制变速比的变速比控制机构。(例如,参照专利文献1~3)
专利文献1:美国专利第5514043号说明书
专利文献2:日本特开2001-165250号公报
专利文献3:日本特开2000-283251号公报
在具有多个含有行星齿轮机构以及变速比控制机构的变速单元的自动变速器中,变速单元的构成部件(该构成部件包括行星齿轮机构以及变速比控制机构、和这些机构以外的部件)的配置在各变速单元中是同样的,因此,基于多个变速单元中的构成部件的共用化的零件数量的削减困难,在基于零件数量的削减的成本削减方面存在改善的余地。
具体地,在在轴向上排列有多个变速单元的自动变速器中,为了阻止构成各变速单元的行星齿轮机构的中心齿轮、齿轮架以及环形齿轮的三个要素齿轮的至少一个在轴向上的移动,需要设置阻止要素齿轮的轴向移动的推力承受部。例如,在构成行星齿轮结构的齿轮由斜齿轮构成的情况下,需要阻止中心齿轮或环形齿轮因啮合产生的轴向力而在轴向上移动。
但是,若对每一个变速单元设置推力承受部,零件数量会增加,会导致成本的增加。
发明内容
本发明是鉴于此种情况而做出的,其目的在于提供一种具有多个含有行星齿轮机构的变速单元的自动变速器,实现对行星齿轮机构的要素齿轮的轴向移动进行阻止的推力承受部的共用化,由此谋求基于零件数量的削减的成本削减。
本发明的技术方案1所述的是一种自动变速器,具有:由原动机(E)旋转驱动的输入轴(20);一次变速单元(M1),该一次变速单元具有:一次行星齿轮机构(P1),其具有三个一次要素齿轮,即由斜齿轮构成的中心齿轮(30)、对由斜齿轮构成的行星齿轮(41)进行支承的行星齿轮架(40)以及由斜齿轮构成的环形齿轮(50);一次变速比控制机构(C1),其对基于输入有所述输入轴(20)的旋转的所述一次行星齿轮机构(P1)的一次变速比(r1)进行控制;二次变速单元(M2),该二次变速单元具有:二次行星齿轮机构(P2),其具有三个二次要素齿轮,即由斜齿轮构成的中心齿轮(30)、对由斜齿轮构成的行星齿轮(141)进行支承的行星齿轮架(140)以及由斜齿轮构成的环形齿轮(150);二次变速比控制机构(C2),其对基于输入有所述一次变速单元(M1)的一次输出旋转体(44b)的旋转的所述二次行星齿轮机构(P2)的二次变速比(r2)进行控制;输出轴(23),对该输出轴输入所述二次变速单元(M2)的二次输出旋转体(175)的旋转,其特征在于,具有第二一次要素齿轮(30)和第二二次要素齿轮(150)在轴向上相互从相反方向进行推压的一个推力承受部(46),所述第二一次要素齿轮(30)作用因所述三个一次要素齿轮中的第二一次要素齿轮(30)与第三一次要素齿轮(40)的啮合而产生的一次轴向力(F1b),所述第二二次要素齿轮(150)作用因所述三个二次要素齿轮中的第二二次要素齿轮(150)与第三二次要素齿轮(140)的啮合而产生的二次轴向力(F2b),所述推力承受部(46)在轴向上配置在所述第二一次要素齿轮(30)的推压部(34)与所述第二二次要素齿轮(150)的推压部(153)之间。
技术方案2的发明在技术方案1所述的自动变速器中,所述推力承受部(46)仅设置在所述一次输出旋转体(44b)上,所述第二一次要素齿轮(30)以及所述第二二次要素齿轮(150)在轴向上分别配置在所述推力承受部(46)的两侧。
技术方案3的发明在技术方案1或2所述的自动变速器中,所述推力承受部(46)配置在由单向离合器(80、180)的外侧体部件(T)围成的空间内,所述单向离合器(80、180)阻止所述第二一次要素齿轮(30)以及所述第二二次要素齿轮(150)的单方向的旋转。
(发明的效果)
根据本发明的技术方案1,在具有一次、二次行星齿轮单元的一次、二次变速单元中,以共用的一个推力承受部对作用因啮合而产生的一次、二次轴向力的一次、二次要素齿轮的轴向移动进行阻止,因此,推力承受部相对于一次、二次行星齿轮机构实现共用化,基于零件数量削减的成本削减成为可能。
另外,作用因啮合而产生的一次、二次轴向力的一次、二次要素齿轮在轴向上相互从相反方向推压共用的推力承受部,因此,在一个推力承受部上,一次、二次轴向力以其合力减小的方式抵消,因此,能够简化推力承受部的结构。
根据本发明的技术方案2,由于推力承受部仅利用一次输出旋转体进行设置,所述一次旋转输出体将以一次变速单元进行了变速的旋转输输入至二次变速单元,因此,为支承推力承受部,不再需要一次输出旋转体以外的部件,能够削减零件数量,另外能够简化自动变速器的构造。
另外,由于第二一次要素齿轮以及第二二次要素齿轮在轴向上配置在推力承受部的两侧,因此,能够在轴向上紧凑地配置第二一次、第二二次要素齿轮,进而能够在轴向上紧凑地配置二次变速单元。
根据本发明的技术方案3,由于推力承受部配置在由单向离合器的外侧体部件围成的空间内,所述单向离合器阻止第二一次、第二二次要素齿轮的单方向的旋转,因此,能够在轴向上紧凑地配置第二一次、第二二次要素齿轮。
附图说明
图1是本发明所适用的具有自动变速器和内燃机的动力装置的剖视图,示意地表示了内燃机的一部分。
图2是图1的自动变速器的放大图,对于旋转限制用单向离合器来说,是图4的II-II线剖视图。
图3是图2的主要部分放大图。
图4是图2的IV-IV线剖视图。
图5是对图1的自动变速器的动作进行说明的示意图,图5(a)是确立1速变速比时的图,图5(b)是确立2速变速比时的图,图5(c)是确立3速变速比时的图,图5(d)是确立4速变速比时的图。
图6是以图1的自动变速器得到的变速比的概念性的说明图。(附图标记的说明)
6…曲轴,9…燃料喷射阀,10…点火装置,13…控制装置,13b…离合器连接状态检测机构,13c…时间检测机构,16…变速器外壳,20…输入轴,23…输出轴,25…单向离合器,27…延伸轴部,30、130…中心齿轮,40、140…行星齿轮架,41、141…行星齿轮,46…推力承受部,50、150…环形齿轮,60…限制部件,65…支承部件,70、170…离合器,75、175…推压部件,76、176…离心配重,80、180…单向离合器,90…输出侧传动机构,91…输出取出轴,95…空档离合器,M…自动变速器,E…内燃机,P1、P2…行星齿轮机构,M1、M2…变速单元,C1、C2…变速比控制机构,F1a、F1b、F2a、F2b…轴向力,H1、H2…啮合部,F1c、F2c…推压力,T…外侧体部件。
具体实施方式
以下,参照图1~图6对本发明的实施方式进行说明。
参照图1,本发明所适用的自动变速器M是车辆用自动变速器,该自动变速器M和作为原动机的内燃机E一起构成装载在作为车辆的两轮摩托车上的动力装置。
此外,在实施方式中,左右方向以及前后方向分别与装载了上述动力装置的两轮摩托车的左右方向及前后方向一致,另外,上下方向是铅直方向。
另外,在说明书或权利要求书的范围中,轴向是与变速器的输入轴或输出轴的旋转中心线平行的方向,径向以及周向分别是以该旋转中心线为中心的径向及周向。而且,在将右方及左方的一方作为轴向的一个方向时,将右方以及左方的另一方作为轴向的另一个方向。
另外,变速器的变速比是减速比。
空冷式单气缸四冲程内燃机即内燃机E具有内燃机主体,该内燃机主体包括:气缸体1,该气缸体1具有供活塞4以能够往复运动的方式嵌合的气缸1a;结合在气缸体1的上端部的气缸头2;结合在气缸体1的下端部的曲轴箱3。
气缸头2中设有:燃烧室7;进气口(未图示),该进气口将来自连接在气缸头2上的进气装置8的燃烧用空气与来自燃料喷射阀9的燃料所形成的混合气体导入至燃烧室7;排气口(未图示),该排气口将来自燃烧室7的排气气体导入至连接在气缸头2上的排气装置;面对燃烧室7的火花塞10a;进气阀以及排气阀(均未图示),该进气阀以及排气阀被具有凸轮轴11a的气门传动装置11驱动,将上述进气口及上述排气口分别开闭。
活塞4通过因燃烧室7内的混合气体的燃烧而产生的燃烧气体的压力而被驱动,进行往复运动,经由连杆5而旋转驱动曲轴6。凸轮轴11a通过曲轴6的动力而被旋转驱动,所述曲轴6的动力经由具有链条12a的定时传动机构12进行传递。
内燃机E所具有的曲轴6的旋转(本说明书中,此旋转可以改称为动力或扭矩。)输入至变速器M。而且,从变速器M的输出取出轴91被取出的动力,经由构成驱动用传动机构97的链条97b,对作为驱动对象的驱动轮即后轮98进行驱动。
进气装置8所具有的节流阀8a,对被吸入燃烧室7的燃烧用空气的流量即进气量进行控制;作为混合气体形成机构的燃料喷射阀9,为了控制混合气体的空燃比而对喷射到燃烧用空气中的燃料的供给量进行控制;具有火花塞10a的点火装置10控制点火时机。
节流阀8a、燃料喷射阀9以及点火装置10分别通过内燃机E所具有的控制装置13进行控制,是能够根据内燃机E的运转状态以及变速器M的工作状态对内燃机E的输出进行控制的输出控制机构,并且,还是通过内燃机E的输出控制对曲轴6的旋转速度、进而对变速器M的输入轴20的旋转速度Ni(参照图6)进行控制的旋转速度控制机构。
控制装置13具有对内燃机E的运转状态以及变速器M的工作状态进行检测的状态检测机构、以及供来自该状态检测机构的检测信号输入的控制部13a。上述状态检测机构除了包括检测内燃机E的内燃机旋转速度及内燃机负荷的运转状态检测机构外,还包括:离合器连接状态检测机构13b,其对变速器M的变速用离合器70、170处于半连接状态的情况进行检测;时间检测机构13c,其对通过离合器连接状态检测机构13b检测到的半连接状态的持续时间进行检测。
离合器连接状态检测机构13b通过对设定变速比和实际变速比进行比较来检测上述半接续状态,其中,设定变速比是根据变速器M的输入轴20的输入旋转速度Ni而预先设定的,实际变速比是根据变速器M的输出轴23的实际的旋转速度No和实际的输入旋转速度Ni计算得到的,上述实际的旋转速度No和实际的输入旋转速度Ni都是通过旋转速度检测机构检测到的。例如,当两个离合器70、170中的至少一方打滑时,由于上述实际变速比变得比上述设定变速比小,因此,离合器连接状态检测机构13b在做出上述实际变速比小于上述设定变速比的判定时检测出上述半连接状态。
在通过时间检测机构13c检测到的持续时间超过规定时间时,控制部13a为了对进气量、燃料供给量以及点火时机中的至少一个输出控制量进行控制,而对节流阀8a、燃料喷射阀9以及点火装置10的至少一个的动作进行控制。通过该控制,输入旋转速度Ni以增加或减少的方式被变更,过渡到各离合器70、170成为连接完成状态的旋转速度。
曲轴箱3构成为包括:通过多个螺栓而相互结合且能够在车宽方向(左右方向亦可)上分割的一对箱半体3a、3b;通过多个螺栓而分别结合在各箱半体3a、3b上的一对罩部3c、3d。曲轴6经由一对主轴承14a、14b以能够旋转的方式支承在一对箱半体3a、3b上。
曲轴箱3形成收容曲轴6以及变速器M的收容室15。通过设在该收容室15内的作为分隔壁的变速器外壳16,收容室15被分隔成:作为驱动室的曲轴室15a,该曲轴室15a中配置有作为驱动旋转轴的曲轴6;变速箱室15b,该变速箱室15b中配置有变速器M。在该实施方式中,变速器外壳16以使曲轴室15a和变速箱室15b在收容室15的上部连通的方式,在收容室15的下部将收容室15局部分隔,变速箱室15b的底壁由一对箱半体3a、3b以及罩部3d构成。此外,作为其他的例子,变速器外壳16也可以以使曲轴室15a和变速箱室15b成为相互独立的空间的方式对收容室15进行分隔。
在曲轴6的贯通主轴承14a而向右方延伸的轴端部6a上设有离心式离合器17,该离心式离合器17是根据曲轴6的旋转速度即内燃机旋转速度进行曲轴6的旋转向变速器M的传递以及阻断的起步离合器。离心式离合器17具有离心配重17a,该离心配重17a与内燃机旋转速度的变化随动地控制离心式离合器17的连接状态。
所述动力装置具有作为输入侧传动机构的减速机构18,该减速机构18经由处于连接完成状态的离心式离合器17而将曲轴6的旋转传递至变速器M的输入轴20。减速机构18由传递离心式离合器17的旋转的驱动齿轮18a和与输入轴20一体旋转的被动齿轮18b构成,经由输入侧离合器即离心式离合器17将传递过来的曲轴6的旋转输入变速器M,所述离心式离合器17对向输入轴20的旋转的传递以及阻断进行控制。
参照图1、图2,变速器M具有:经由被动齿轮18b通过内燃机E的曲轴6被旋转驱动的输入轴20;具有行星齿轮机构P1、P2的变速单元U;输出轴23,该输出轴23以输出旋转速度No进行旋转,输出旋转速度No是通过变速单元U对输入旋转速度Ni进行了变速而得到的;输出侧传动机构90,其具有通过输出轴23被旋转驱动的输出取出轴91;变速器外壳16,其收容输入轴20、变速单元U以及收容输出轴23。
这里,在与变速单元U中的行星齿轮机构P 1、P2等旋转部件、输入轴20、输出轴23以及输出取出轴91等变速器M的旋转部件的对比中,变速器外壳16以及曲轴箱3是不包含在这些旋转部件中的部件,例如是不旋转的部件即固定侧部件。
输入轴20以能够旋转的方式支承在变速器外壳16上,并且经由输出轴23以能够旋转的方式支承在箱半体3b上。输入轴20具有:第一输入轴21,其在轴向上配置在变速箱室15b(或变速器外壳16)的外部即曲轴室15a上,并通过一体成形设有被动齿轮18b;第二输入轴22,其相对于输出轴23通过推力轴承B 1而限制了轴向的移动。第二输入轴22在其内周以能够旋转的方式支承在输出轴23的外周上,在其外周经由轴承B2以能够旋转的方式支承在外壳16上。
第一输入轴21通过花键嵌合连结在第二输入轴22的外周上,且与该第二输入轴22同轴,该第一输入轴21具有形成开放口21b的轴端部21a,该开放口21b在轴向上向曲轴室15a开口。该轴端部21a在输入轴20中是比第二输入轴22直径大的扩径部。
输出轴23的一个轴端部23b经由轴承B3以能够旋转的方式支承在箱半体3b上,在另一个轴端部23a附近的部分,经由轴承B4以及第二输入轴22以能够旋转的方式支承在变速器外壳16上。与输入轴20同轴配置且具有与该输入轴20的旋转中心线L1一致的旋转中心线L2的输出轴23,在轴向上贯通变速单元U、输入轴20以及外壳16并延伸至曲轴室15a内。各旋转中心线L1、L2与曲轴6的旋转中心线平行。
变速器M具有配置在输入轴20与输出轴23之间的作为传动控制部件的传动用单向离合器25。输出轴23在其轴端部23a经由单向离合器25而连结在输入轴20的轴端部21a上。单向离合器25具有:作为输入部件的离合器内侧体25a,其设在轴端部23a上,与输出轴23一体地旋转;作为输出部件的离合器外侧体25b,其设在轴端部21a上,在本实施方式中由轴端部21a本身构成;多个离合器元件25c(例如,支柱或辊),其在径向上在离合器内侧体25a与离合器外侧体25b之间在周向上隔开间隔地配置。此外,在其他的例子中,离合器外侧体25b还可以由与轴端部21a不同的其他部件构成并设在该轴端部21a上,离合器内侧体25a也可以由轴端部23a本身构成。
在输出轴23的旋转速度No超过输入旋转速度Ni时,离合器元件25c与离合器内侧体25a以及离合器外侧体25b成为卡合状态,将输出轴23的旋转传递至输入轴20;在输出旋转速度No为输入旋转速度Ni以下时,离合器元件25c与离合器内侧体25a以及离合器外侧体25b成为非卡合状态,输入轴20的旋转不经由单向离合器25向输出轴23传递。
因此,作为单向离合器25,在两轮摩托车减速时,在确立了变速器M在后述的直接连结状态下的最小变速比即4速变速比R4以外的变速比R1~R3(参照图6)的情况下,通过不经由变速单元U而仅经由输出轴23进行传递的后轮的动力对内燃机E进行驱动,该单向离合器25以发挥发动机制动作用的方式成为所述卡合状态,在通过内燃机E对后轮进行驱动时,该单向离合器25成为所述非卡合状态。
变速单元U由在从输入轴20到输出轴23的旋转的传递路径中从输入轴20侧串联配置的多个、本实施方式中为两个的一次变速单元M1及二次变速单元M2构成。两变速单元M1、M2以能够旋转的方式支承在作为变速器M的主轴且作为支承轴的输出轴23上,该两变速单元M1、M2在轴向上从减速机构18附近(或输出轴23的轴端部23a附近)以变速单元M1以及变速单元M2的顺序排列在轴向上。
参照图2、图3,各变速单元M1、M2具有:行星齿轮机构P1、P2,其具有三个要素齿轮,即中心齿轮30、130、以能够旋转的方式支承多个行星齿轮41、141的行星齿轮架40、140、以及环形齿轮50、150;变速比控制机构C1、C2,其对基于行星齿轮机构P1、P2的变速比R(参照图6)进行控制。
中心齿轮30、130、行星齿轮41、141以及环形齿轮50、150均由斜齿轮构成。作为其旋转中心线,中心齿轮30、130、行星齿轮架40、140以及环形齿轮50、150共有旋转中心线L1、L2。
变速单元M1的一次行星齿轮机构P 1的环形齿轮50具有:管状的内侧轴部51,其通过花键嵌合连结在第二输入轴22上;边缘部52,其作为相对于该内侧轴部51位于径向外侧的管状的外侧轴部,且在内周上设有与各行星齿轮41的齿部42啮合的齿部53;作为圆盘状的环状壁的一次齿轮侧壁54,其在径向上延伸,在内周缘与内侧轴部51相连且在外周缘与边缘部52相连。在行星齿轮机构P1中,环形齿轮50是输入轴20的旋转所输入的一次输入齿轮,该环形齿轮50是行星齿轮机构P1中的三个一次要素齿轮中的第一一次要素齿轮。
行星齿轮机构P1的行星齿轮架40由通过支承轴43而相互结合的第一、第二行星齿轮架44、45构成,所述支承轴43以能够旋转的方式支承各行星齿轮41。第一行星齿轮架44具有:作为环状壁的环状部44a,其对支承轴43进行支承;管状的内侧轴部44b,其与环状部44a的内周缘相连且经由内侧轴部51以及二次行星齿轮机构P2的中心齿轮130而以能够旋转的方式支承在输出轴23上。第二行星齿轮架45具有:作为环状壁的环状部45a,其对支承轴43进行支承;管状的外侧轴部45b,其与环状部45a的外周缘相连。行星齿轮架40是将通过行星齿轮机构P1进行了变速的输入轴20的旋转对行星齿轮机构P2进行输出的一次输出齿轮,是行星齿轮机构P1中的三个一次要素齿轮中的第三一次要素齿轮。
行星齿轮架40的内侧轴部44b是经由变速单元M1而将输入轴20的旋转输入至行星齿轮机构P2的一次输出旋转体。外侧轴部45b在轴向上在行星齿轮机构P1附近的一个端部上具有固定壁45c,该固定壁45c作为连结部通过花键嵌合而以一体旋转的方式连结在离合器外侧体72上;外侧轴部45b在另一个端部上具有被支承部45d,该被支承部45d上设有在轴向上隔着第一限制部件61而配置的一对推力轴承B5。因此,通过第一限制部件61,行星齿轮架40相对于输出轴23以及变速器外壳16的轴向上的移动被阻止。
中心齿轮30作为行星齿轮机构P1中的三个一次要素齿轮中的第二一次要素齿轮,具有:管状的轴部31,其在外周设有与各行星齿轮41的齿部42啮合的齿部32;环状壁即环状部33,其从轴部31向径向外侧延伸,作为供后述的棘轮爪81、82;181、182设置的支承部。以能够旋转的方式支承在行星齿轮架40的内侧轴部44b的外周上的轴部31具有作为端部的一次推压部34,该一次推压部34相对于固定在轴部31上的环状部33在轴向上位于行星齿轮机构P2附近。推压部34经由推力轴承B6将推力承受部46向轴向推压,该推力承受部46以与内侧轴部44b一体旋转的方式设置在内侧轴部44b的外周上。因此,通过推力承受部46阻止中心齿轮30由于基于与行星齿轮41的啮合而产生的向左的第一一次轴向力F1b而相对于行星齿轮架40向行星齿轮机构P2附近(或左侧)移动。
行星齿轮机构P1的这些齿部32、42、53,在行星齿轮机构P 1中,是三个一次要素齿轮相互啮合、也就是说一对一次要素齿轮即行星齿轮架40的各行星齿轮41与环形齿轮50相互啮合、以及另外一对一次要素齿轮即行星齿轮架40的各行星齿轮41与中心齿轮30相互啮合的一次啮合部H1。
另一方面,二次变速单元M2的行星齿轮机构P2的中心齿轮130具有:管状的内侧轴部131,其通过花键嵌合连结在行星齿轮机构P1的行星齿轮架40的内侧轴部44b上;管状的外侧轴部132,其相对于内侧轴部131位于径向外侧;圆盘状的环状壁即二次齿轮侧壁133,其在径向上延伸,在内周缘与内侧轴部131相连且在外周缘与外侧轴部132相连。在经由轴承B7而以能够旋转的方式支承在输出轴23上的内侧轴部131的外周上,设有与各行星齿轮141的齿部142a啮合的齿部131a。
内侧轴部131具有:弹压部134,其在行星齿轮架40的内侧轴部44b的径向内侧向行星齿轮机构P1的环形齿轮50的内侧轴部51在轴向上延伸;挡块135,其在轴向上对中心齿轮130的向右侧的移动进行阻止,内侧轴部131在该弹压部134上通过花键嵌合连结在内侧轴部44b上。在中心齿轮130向右侧移动、弹压部134将后述的推压部件75、175向右侧弹压时,挡块135在轴向上与内侧轴部44b抵接,由此,阻止中心齿轮130向右侧的移动,对轴向上的中心齿轮130的移动量进行规定。
中心齿轮130在行星齿轮机构P2中是通过内侧轴部44b对其输入有从变速单元M1输出的旋转的二次输入齿轮,是行星齿轮机构P2中的三个二次要素齿轮中的第一二次要素齿轮。
在行星齿轮机构P2的行星齿轮架140上,设有以能够旋转的方式支承各行星齿轮141的支承轴144。行星齿轮架140具有对支承轴144进行支承的作为环状壁的环状部145和与环状部145的外周缘相连的管状的外侧轴部146。行星齿轮架140是将通过行星齿轮机构P2进行了变速的内侧轴部44b的旋转输出至输出轴23的二次输出齿轮,是行星齿轮机构P2中的三个二次要素齿轮中的第三二次要素齿轮。
外侧轴部146将内侧轴部44b的旋转变速并将其输出至输出轴23,该外侧轴部146是变速器M所具有的全部行星齿轮机构P1、P2中的终输出轴。另外,外侧轴部146在轴向上行星齿轮机构P2附近那一侧的端部上具有固定壁146c,该固定壁146c作为连结部通过花键嵌合而以一体旋转的方式连结在离合外侧体172上,外侧轴部146在另一侧的端部上具有被支承部146d,该被支承部146d上设有在轴向上隔着第二限制部件62而配置的一对推力轴承B8。因此,通过第二限制部件62,行星齿轮架140的相对于输出轴23以及变速器外壳16的轴向的移动被阻止。
环形齿轮150是行星齿轮机构P2中的三个二次要素齿轮中的第二二次要素,该环形齿轮150具有:管状的外侧轴部151,其在内周设有与各行星齿轮141的齿部143a啮合的齿部151a;作为支承部的环状壁即环状部152,其从外侧轴部151向径向内侧延伸,该环状部152上设有棘轮爪81、82、181、182;作为内侧轴部的二次推压部153,其以能够旋转的方式支承在内侧轴部44b的外周上。相对于环状部152在轴向上位于行星齿轮机构P1附近的推压部153,经由推力轴承B9在轴向上将推力承受部46向与推压部34相反的方向推压。因此,通过推力承受部46阻止环形齿轮150由于基于与行星齿轮141的啮合而产生的向右的第一二次轴向力F2b而相对于两行星齿轮架140向行星齿轮机构P1附近(或右侧)的移动。
各行星齿轮141由第一齿轮142和第二齿轮143构成,其中,第一齿轮142具有与中心齿轮130的齿部131a啮合的第一齿部142a,第二齿轮143比第一齿轮142直径大,且具有与环形齿轮150的齿部151a啮合的第二齿部143a。而且,通过行星齿轮141,能够通过行星齿轮机构P2获得比基于行星齿轮机构P1的变速比即一次变速比r1大的二次变速比r2,该行星齿轮机构P2具有外径与行星齿轮机构P1的环形齿轮50的外径大致相同的环形齿轮150,因此,该行星齿轮141的这一结构有助于径向上的变速器M的小型化。
另外,第一、第二齿部142a、143a的(相对于轴向)倾斜角度设定得比行星齿轮机构P1的各行星齿轮41的齿部42的(相对于轴向)倾斜角度大,因此,各齿部131a、151a的倾斜角度设定得比各齿部32、53的倾斜角度大。
因此,在相同大小的扭矩作用在行星齿轮41以及行星齿轮141上的情况下,在与二次行星齿轮141啮合的中心齿轮130以及环形齿轮150之间产生的二次轴向力F2a、F2b比在与一次行星齿轮41啮合的环形齿轮50以及中心齿轮30之间产生的一次轴向力F1a、F1b大。
此外,作为其他例子,两行星齿轮机构P1、P2中的全部齿部32、42、53、131a、142a、143a、151a的倾斜角度也可以设定为分别相等。
行星齿轮机构P2的这些齿部131a、142a、143a、151a,在行星齿轮机构P2中,是三个二次要素齿轮互相啮合、也就是说一对二次要素齿轮即行星齿轮架140的各行星齿轮141与环形齿轮150相互啮合、以及另外一对二次要素齿轮即行星齿轮架140的各行星齿轮141与中心齿轮130相互啮合的二次啮合部H2。
而且,从轴向进行观察,两齿轮侧壁54、133在包含一次、二次啮合部H1、H2的整体或大致整体的径向范围内形成。
参照图1~图3,变速器M所具有的限制部件60对各行星齿轮机构P1、P2的行星齿轮架40、140的轴向移动进行限制。在轴向上配置在啮合部H1与啮合部H2之间的限制部件60,具有对行星齿轮架40的位置进行限制的第一限制部件61和对行星齿轮架140的位置进行限制的第二限制部件62。两限制部件61、62都与支承单向离合器80、180的支承部件65相互结合,其中,单向离合器80、180对两行星齿轮机构P1、P2的中心齿轮30及环形齿轮150的旋转方向进行限制。
而且,各限制部件61、62具有:在轴向上延伸的筒部61a、62a;从轴向上的筒部61a、62a的前端侧向径向延伸的作为第一、第二支承部的第一、第二支承凸缘61b、62b;在轴向上的筒部61a、62a的基端侧向径向延伸的作为固定部的基端凸缘61c、62c。而且,基端凸缘61c、62c彼此在隔着支承部件65的状态下、且在均与该支承部件65结合的状态下,通过螺栓固定安装在多个安装部16a(参照图1)上,该多个安装部16a在变速器外壳16上在周向上隔开间隔地设置。
变速器M所具有的一个推力承受部46,在轴向上配置在中心齿轮30的推压部34与行星齿轮架140的推压部153之间,并设在内侧轴部44b上。该推力承受部46由弹性挡圈构成,该弹性挡圈嵌合在设在内侧轴部44b的外周面上的环状槽44c中。
因此,中心齿轮30以及行星齿轮架140分别配置在轴向上的推力承受部46的两侧,并且,该中心齿轮30以及行星齿轮架140配置在内侧轴部44b的径向外侧,经由轴承B10以能够旋转的方式支承在内侧轴部44b上。而且,推力承受部46配置在被单向离合器80、180的外侧体部件T包围的空间内。另外,一对推力轴承B6、B9,在轴向上抵接在推力承受部46的两侧上,该一对推力轴承B6、B9分别由一对环状的轴承箱B6a、B9a和放射状地配置在两轴承箱B6a以及两轴承箱B9a之间的多个辊子B6b、B9b构成。
一次变速比控制机构C1对基于一次变速单元M1的一次变速比r1进行控制,参照图2、图3,该一次变速比控制机构C1具有:作为一次传递控制机构的一次变速用离合器70,其根据输入轴20的旋转速度Ni,对环形齿轮50的不经由行星齿轮41而向行星齿轮架40的旋转的直接的传递以及阻断进行控制;作为一次旋转限制部件的一次旋转限制用单向离合器80,其阻止作为特定要素齿轮的中心齿轮30的向一方向A1(参照图4)的旋转,但允许该中心齿轮30向相反方向A2的旋转。
低速侧离合器即一次离合器70在与后述的二次变速用离合器170成为连接完成状态的高速旋转域相比输入旋转速度Ni较小的低速旋转域成为连接完成状态,该一次离合器70是离心式的摩擦离合器,具有:作为输入部件的一次离合器内侧体71,对其输入有来自输入轴20的旋转,且该一次离合器内侧体71由环形齿轮50的一部分即边缘部52构成;作为输出部件的管状的一次离合器外侧体72,其配置在离合器内侧体71的径向外侧,以与行星齿轮架40一体旋转的方式结合;一次旋转传递控制部,其包括在径向上以能够相互接离的方式交互层叠配置在离合器内侧体71与离合器外侧体72之间的一个以上的一次输入侧离合器片73以及一个以上的一次输出侧离合器片74;一次推压部件75,其将各离合器片73、74向轴向推压并使离合器片73、74彼此接触;作为一次驱动部件的一个以上的、在此为多个的一次离心配重76,该一次离心配重76驱动推压部件75使其在轴向上移动。
离合器70相对于行星齿轮机构P1配置在径向外侧。
输入侧离合器片73以如下方式设置:通过在离合器内侧体71的外周上的花键嵌合而与离合器内侧体71一体旋转且能够在轴向上移动,输出侧离合器片74以如下方式设置:通过在离合器外侧体72的内周上的花键嵌合而与离合器外侧体72一体旋转且能够在轴向上移动。
使能够接离的多个离合器片73、74根据输入旋转速度Ni进行接离的推压部件75,是在径向上延伸的圆盘状部件,在轴向上相对于齿轮侧壁54与啮合部H1配置在相反侧(或相对于齿轮侧壁54的右侧),通过作为挡块即防脱部件的挡圈77,该推压部件75向右侧的移动受到限制。挡圈77对推压部件75的作为推压解除位置的向右侧的最大移动位置进行设定。
推压部件75是在从环形齿轮50中的与输入轴20的连结部即内侧轴部51附近起超过边缘部52直至离合器外侧体72的径向范围内、在轴向上从右侧覆盖环形齿轮50以及离合器片73、74的一次侧壁。另外,推压部件75经由推力轴承B11以能够旋转的方式支承在环形齿轮50的内侧轴部51附近的壁部上,且该推压部件75能够在轴向上与环形齿轮50一体移动。
二次变速比控制机构C2对基于二次变速单元M2的二次变速比r2进行控制,该二次变速比控制机构C2具有:作为二次传递控制机构的二次变速用离合器170,其根据输入旋转速度Ni、更具体地说根据通过一次变速单元M1对输入旋转速度Ni进行了变速而得到的内侧轴部44b的旋转速度即一次输出旋转速度Na,对中心齿轮130的不经由行星齿轮140而向行星齿轮架140的旋转的直接的传递以及阻断进行控制;作为二次旋转限制部件的二次旋转限制用单向离合器180,其阻止作为特定要素齿轮的行星齿轮架140的向一方向A1(参照图4)的旋转,但允许该行星齿轮架140向相反方向A2的旋转。
高速侧离合器即二次离合器170在输入旋转速度Ni的高速旋转域成为连接完成状态,该二次离合器170是离心式的摩擦离合器,具有:作为输入部件的二次离合器内侧体171,对其输入有来自内侧轴部44b的旋转,且该二次离合器内侧体171由中心齿轮130的一部分即外侧轴部132构成;作为输出部件的管状的二次离合器外侧体172,其配置在离合器内侧体171的径向外侧,以与行星齿轮架140一体旋转的方式结合;二次旋转传递控制部,其包括在径向上以能够相互接离的方式交互层叠配置在离合器内侧体171与离合器外侧体172之间的一个以上的二次输入侧离合器片173以及一个以上的二次输出侧离合器片174;二次推压部件175,其将各离合器片173、174向轴向推压并使离合器片173、174彼此接触;作为二次驱动部件的一个以上的、在此为多个二次离心配重176,该二次离心配重176驱动推压部件175使其在轴向上移动。
离合器170相对于行星齿轮机构P2配置在径向外侧。
输入侧离合器片173以如下方式设置:通过在离合器内侧体171的外周上的花键嵌合而与离合器内侧体171一体旋转且能够在轴向上移动,输出侧离合器片174以如下方式设置:通过在离合器外侧体172的内周上的花键嵌合而与离合器外侧体172一体旋转且能够在轴向上移动。
两离合器70、170的离合器片73、74、173、174,在其下部浸渍在贮留于变速器外壳16内的润滑油中。
使能够接离的多个离合器片173、174根据通过变速单元M1对输入旋转速度Ni进行了变速而得到的一次输出旋转速度Na进行接离的推压部件175,是在径向上延伸的圆盘状部件,在轴向上相对于齿轮侧壁133与二次啮合部H2配置在相反侧(或相对于齿轮侧壁133的左侧),通过作为挡块即防脱部件的挡圈177,该推压部件175向左侧的移动受到限制。挡圈177对推压部件175的作为推压解除位置的向左侧的最大移动位置进行设定。
二次输出旋转体即推压部件175直接连结在输出轴23上,将通过一次、二次变速单元M1、M2进行了变速的旋转输入至输出轴23,该推压部件175是在从与输出轴23的连结部即花键175a开始超过外侧轴部132直至离合器外侧体172的径向范围内、在轴向上从左侧覆盖中心齿轮130以及离合器片173、174的二次侧壁。另外,推压部件175经由推力轴承B12以能够旋转的方式支承在中心齿轮130的内侧轴部131附近的壁部上,且该推压部件175能够在轴向上与中心齿轮130一体移动。
两离合器70、170中,离合器外侧体72、172具有:环状的端部壁即支承壁72a、172a,其通过在轴向上滑动而以能够移动的方式支承在外侧轴部45b、146的外周上;非扩开时挡块72b、172b,其对非工作时(即非扩开时)的离心配重76、176的休止位置进行限制;扩开时挡块72c、172c,其对最大程度扩开时的最大扩开位置(图2、图3中由双点划线表示。)进行限制。
当根据输入旋转速度Ni,更具体地说当根据以变速比r1对输入旋转速度Ni进行了变速而得到的旋转速度即一次输出旋转速度Na(即,是行星齿轮架40的内侧轴部44b、离合器外侧体72或推压部件75的旋转速度,图6中例示了一个一次输出旋转速度Na。)而产生的离心力增加时,离心配重76经由推压部件75使多个离合器片73、74相互接触。另外,当根据一次输出旋转速度Na,更具体地说当根据以基于变速单元M2的变速比r2对该一次输出旋转速度Na进行了变速而得到的旋转速度即输出旋转速度No(即,是行星齿轮架140、离合器外侧体172或推压部件175的旋转速度。)而产生的离心力增加时,离心配重176经由推压部件175使多个二次离合器片173、174相互接触。
分别构成一次、二次离心配重组的所述多个离心配重76、176在周向上隔开等间隔而配置,并且,以能够通过作用在离心配重76、176上的离心力而向径向外侧扩开的方式支承在支承壁72a、172a上。各离心配重76、176具有:能够抵接在承接部47、147上的支点部76a、176a,所述承接部47、147经由作为中间部件的碟形弹簧48、148而设置在行星齿轮架40、140的边缘部52上;弹压部76d、176d,其以因离心力而产生的推压力F1c、F2c对扩开时作为作用部的支承壁72a、172a进行弹压;非工作侧抵接部76b、176b,其在非工作时抵接在挡块72b、172b上;扩开侧抵接部76c、176c,其在最大扩开时抵接在挡块72c、172c上。通过花键嵌合而相对于离合器外侧体72、172设置的承接部47、147,其在轴向上的移动通过配置在该承接部47、147与固定壁45c、146c之间的碟形弹簧48、148受到限制。
此外,变速器外壳16(参照图1)在与一次、二次离心配重76、176在径向上相对的位置上具有由厚壁部构成的高刚性部。
而且,在离合器70中,推压力F1c是使离合器70成为连接完成状态的连接力,第二一次轴向力F1a是使离合器70成为非连接状态的连接解除力,同样地,在二次离合器170中,第二二次推压力F2c是使离合器170成为连接完成状态的连接力,轴向力F2a是使离合器170成为非连接状态的连接解除力。
当推压力F1c、F2c因离心力的增加而成为超过轴向力F1a、F2a的大小时,各离心配重76、176在支点部76a、176a抵接在承接部47、147上的状态下以该支点部76a、176a为中心摆动而扩开,弹压部76d、176d以使离合器外侧体72、172在轴向上移动的方式以推压力F1c、F2c对支承壁72a、172a进行弹压。而且,此时,推压部件75、175与离合器外侧体72、172一同在轴向上移动,使各离合器片73、74、173、174朝向一体设在外侧轴部45b、146上的固定壁45c、146c在轴向上推压而相互接触,由于相互接触的离合器片73、74、173、174间的摩擦,环形齿轮50或中心齿轮130的旋转经由各离合器片73、74、173、174传递至离合器外侧体72、172以及行星齿轮架40、140。
另外,在离合器外侧体72、172以相同的旋转速度旋转的情况下,二次离合器170的离心配重176成为产生二次推压力F2c的配重结构,该二次推压力F2c比通过一次离合器70的离心配重76产生的一次推压力F1c大。该配重结构在本实施方式中是各离心配重176的质量设定得比各离心配重76的质量大的结构。具体地说,两离心配重76、176的质量被设定为:当输入旋转速度Ni成为作为第一特定旋转速度的后述的第二规定速度N2(参照图6)时,二次推压力F2c变得比一次推压力F1c大,向右侧移动的推压部件175使将离合器70置于连接完成状态的推压部件75向右侧移动,能够解除离合器70的连接完成状态。
此外,作为其他的实施例,所述配重结构还可以采用如下结构:将离心配重176的支点部176a与弹压部176d之间的距离设定得比离心配重76的支点部76a与弹压部76d之间的距离小,此外还可以并用这些配重结构。
而且,当离心配重76、176占据所述休止位置时,各离合器70、170处于不经由离合器片73、173、74、174进行旋转传递的非连接状态;当离心配重76、176占据所述最大扩开位置时,各离合器70、170处于在离合器片73、74、173、174间不产生滑动地、离合器内侧体71、171和离合器外侧体72、172(进而环形齿轮50和行星齿轮架40,或中心齿轮130和行星齿轮架140)以等速旋转的连接完成状态;当扩开的离心配重76、176位于所述休止位置与所述最大扩开位置之间且占据在相互接触的离合器片73、74、173、174间产生滑动的中间位置时,各离合器70、170处于离合器内侧体71、171(进而环形齿轮50或中心齿轮130)的旋转在伴随离合器片73、74、173、174间的滑动的状态下被传递至离合器外侧体72、172(进而行星齿轮架40、140)的半连接状态(或半离合状态)。
变速器M具有作为变速比变更机构的离合器解除机构D,在该变速器M所具有的多个变速单元M1、M2中,该离合器解除机构D对在所述传递路径中配置在输入轴20侧的变速单元即变速单元M1的变速比r1进行变更。离合器解除机构D是用于将处于连接完成状态的离合器70的连接完成状态解除、使其成为非连接状态的机构,离合器解除机构D具有:弹压部134,其作为驱动部;中间传递部件36,其将弹压部134的驱动力作为用于解除离合器70的解除力传递至离合器70的推压部件75。
中间传递部件36具有:管状的第一中间传递部件37,其能在轴向上抵接在弹压部134上;管状的第二中间传递部件38,其能够与第一中间传递部件37在轴向上抵接。第一、第二中间传递部件37、38以能够旋转且能够在轴向上移动的方式支承在输出轴23上。
第二中间传递部件38具有伸缩部39,在该伸缩部39的轴向上的两端部之间具有作为控制用弹压部件的弹性部件即弹簧部件39a。弹性部件即所述弹簧部件39a在本实施方式中由一个或多个例如四个碟形弹簧39b构成。在第二中间传递部件38的由伸缩部39构成的一个端部上抵接第一中间传递部件37,在第二中间传递部件38的由推力轴承B13构成的另一个端部上抵接环形齿轮50的内侧轴部51。
而且,当两离合器70、170处于非连接状态时,在两中间传递部件37、38之间形成有轴向上的间隔,该轴向上的间隔用于在离合器70成为连接完成状态时使两中间传递部件37、38成为相互抵接状态。
在被弹压部134弹压的第一中间传递部件37抵接在第二中间传递部件38上、该第二中间传递部件38的向左侧的移动被阻止的状态下,弹簧部件39a通过其弹簧力以使推压部件75占据所述推压解除位置的方式,以抵抗推压力F1c而使离心配重76占据所述休止位置的方式经由环形齿轮50对推压部件75进行弹压。
当一次离合器70处于连接完成状态时,由于行星齿轮机构P2的行星齿轮架140的旋转速度的增加,在离心配重176飞离、二次离合器170从非连接状态变为连接完成状态的过程中,与推压部件175的向右侧的移动相伴随地,中心齿轮130向右侧移动,弹压部134对第一、第二中间传递部件37、38进行推压,第二中间传递部件38抵接在内侧轴部51上。此时,离心配重176对推压部件175施加的推压力F2c比离心配重76对推压部件75施加的推压力F1c大,因此,由于所述驱动力,行星齿轮架40以及推压部件75经由第一、第二中间传递部件37、38被弹压部134推压而向右侧移动。由于推压部件75的该轴向移动,离合器70经半连接状态成为非连接状态。
而且,为了解除一次离合器70的连接完成状态,推压力F2c只要是超过推压力F1c的大小便是充分的。另一方面,在离合器70被弹压部134弹压而暂时成为非连接状态后,输入旋转速度Ni增加并超过作为第二特定旋转速度的第三规定速度N3(参照图6),当离合器70再次成为连接完成状态时,推压力F1c抵抗弹簧部件39a的弹簧力,伸缩部39在轴向上缩小,由此,使推压部件75向左侧移动,离合器70成为连接完成状态。因此,弹簧部件39a的弹簧力是对使离心配重76再次扩开的输入旋转速度Ni进行限制的控制用弹压力。
参照图3、图4,对单向离合器80、180进行说明。此外,两个单向离合器80、180基本上具有相同的结构,因此,在图4中,同时记载涉及单向离合器80的部件的附图标记。
单向离合器80对行星齿轮机构P1的中心齿轮30向一方向A1的旋转进行阻止,二次单向离合器180对行星齿轮架140向一方向A1的旋转进行阻止,该单向离合器80和二次单向离合器180分别具有:一个以上的旋转侧卡合部,其以能够摆动的方式支承在设于环状部33、152上的支承轴89、189上,在这里是作为多个的两组一对棘轮爪81、82;181、182;作为旋转限制部件的外侧体部件T,其上设有旋转限制侧卡定体即多个爪部83;183,各棘轮爪81、82;181、182在一方向A1上卡合该爪部83;183,由此,对中心齿轮30或环形齿轮150的向一方向A1的旋转进行阻止;作为弹压部件的弹簧84;184,其对棘轮爪81、82;181、182向各棘轮爪81、82、181、182与爪部83、183卡合的方向弹压。弹簧84;184在被插通于分别设在环状部33;152以及棘轮爪81、82;181、182上的卡定孔K1、K2中后,被保持在环状部33;152以及棘轮爪81、82;181、182上。
从径向外侧将各棘轮爪81、82;181、182覆盖的外侧体部件T,是供两单向离合器80、180共用的单个的管状部件,该外侧体部件T在径向上与内侧轴部44b之间形成环状的空间S1。外侧体部件T通过一体成形地设在该外侧体部件T上且从外侧体部件T的外周向径向外侧延伸的支承部件65而被支承在变速器外壳16上。支承部件65通过螺栓固定安装在变速器外壳16的安装部16a(参照图1)上。
棘轮爪81、82;181、182具有:与爪部83;183卡合的卡合部81a、82al;81a、182a;以及配重部81b、82b;181b,182b。通过作用在配重部81b、82b;181b、182b上的离心力,棘轮爪81、82;181、182能够抵抗弹簧84;184的弹压力而摆动至占据非接触位置(在图4中由双点划线表示。),该非接触位置是卡合部81a、82a;181a、182a不与爪部83;183的卡定部85a、185a卡合的位置。该非接触位置由设在各环状部33、152上的挡块87、187规定。当棘轮爪81、82;181、182处于所述非接触位置时,各棘轮爪81、82;181、182中,在径向外侧,爪部83;183或与外侧体部件T相对的外周面81c、82c;181c、182c的整体从轴向观察位于与旋转中心线L1、L2同心的一个假想圆88上以及该假想圆88的径向内侧。
爪部83;183在径向上突出至棘轮爪81、82;181、182附近,该爪部83;183具有:具有卡定部85a;185a的主体部85;185;朝向允许中心齿轮30或环形齿轮150的旋转的旋转方向即相反方向A2在径向上缓缓突出的倾斜部86;186。当棘轮爪81、82;181、182不与卡定部85a;185a抵接时,棘轮爪81、82;181、182被弹簧84;184弹压而与倾斜部86;186接触。倾斜部86;186由通过烧结而设在卡定部85a;185a上的作为弹性材料的橡胶材料形成,因此,该倾斜部86;186构成对冲击进行缓和的缓冲部,并降低起因于与棘轮爪81、82;181、182的接触的噪音。
一对棘轮爪81;181相对于旋转中心线L1、L2点对称地配置,另外一对棘轮爪82;182相对于旋转中心线L1、L2点对称地配置,并且配置为:当占据各棘轮爪81、82;181、182与卡定部85a;185a卡合的卡合位置时,另外一对棘轮爪82;182占据不与卡定部85a;185a卡合的非卡合位置。由此,能够增加全部棘轮爪81、82;181、182从位于非卡合位置的状态相对于外侧体部件T向一方向A1旋转时的与卡定部85a;185a的卡合的机会,能够迅速成为旋转阻止状态。
参照图2、图3,一次啮合部H1的整体以及二次啮合部H2的整体收容在一个齿轮室19内,该齿轮室19由以下部分构成:在轴向上相互分离的作为第一侧壁的推压部件75以及作为第二侧壁的推压部件175;由在两推压部件75、175之间且在轴向上延伸的离合器外侧体72、172、作为齿轮周壁的两外侧轴部45b、146、以及作为外周壁的外侧体部件T构成的管状的周壁。该齿轮室19是形成在变速器外壳16内的空间。
推压部件75与在轴向上位于该推压部件75与啮合部H1之间的齿轮侧壁54协动,从轴向观察,在包括两啮合部H1、H2的整体或大致整体的径向范围内构成双层壁;推压部件175与在轴向上位于该推压部件175与啮合部H2之间的齿轮侧壁133协动,从轴向观察,在包括两啮合部H1、H2的整体或大致整体的径向范围内构成双层壁。
另外,在两外侧轴部45b、146中,横跨两外侧轴部45b、146而配置第一、第二限制部件61、62,所述两外侧轴部45b、146在轴向上在相互相对的端部即被支承部45d、146d附近从径向外侧覆盖外侧体部件T。而且,该第一、第二限制部件61、62以及支承部件65在轴向上的两外侧轴部45b,146以及外侧体部件T的范围内,以包括两外侧轴部45b、146与外侧体部件T的边界的方式从径向外侧覆盖两外侧轴部45b、146以及外侧体部件T,因此,能够进一步降低两啮合部H1、H2处的基于啮合音的噪音。
另外,离合器外侧体72以及外侧轴部45b、离合器外侧体172以及外侧轴部146、各外侧轴部45b、146以及外侧体部件T,其轴向上的位置具有相互重叠的重合部分,因此,在齿轮室19的径向上的壁即所述周壁上也局部地构成有双层壁,由此,能够提高对两啮合部H1、H2处的起因于啮合的噪音的降低效果,能够减小轴向上的所述周壁的宽度,能够在轴向上紧凑地配置两变速单元M1、M2。
参照图1、图2,输出轴23具有从变速单元M2在轴向上向左侧延伸的延伸轴部27,该输出轴23对输出侧传动机构90所具有的输出取出轴91进行旋转驱动。传动机构90除输出取出轴91外还具有:作为驱动旋转体的输出齿轮92,该输出齿轮92在形成空间S2的位置上设在延伸轴部27上,空间S2在其与变速单元M2之间在轴向上的规定范围W内在延伸轴部27的周围将其外周面27a包围;作为被动旋转体的被动齿轮93,其以能够旋转的方式设在输出取出轴91上,通过与输出齿轮92的啮合被驱动;空档离合器95,其将输出齿轮92的旋转相对于输出取出轴91进行传递以及阻断。
输出取出轴91的整体从轴向观察配置在与变速单元M2重叠的位置上。输出取出轴91具有与旋转中心线L1、L2平行的旋转中心线,该输出取出轴91具有:相对于被动齿轮93在规定范围W内在轴向上延伸的内部延长轴部93a;贯通箱半体3b并向曲轴室15a外延伸的外部延长轴部93b。在外部延长轴部93b上设有作为终输出部的驱动链轮97a,该驱动链轮97a上卷绕有链条97b。
内部延长轴部93a的轴端部经由轴承B14支承在设于与曲轴箱3分体的部件即变速器外壳16上的轴承部16b上。输出取出轴91在驱动链轮97a与被动齿轮93之间,经由轴承B15以能够旋转的方式支承在箱半体3b上。
输出齿轮92和被动齿轮93构成减速机构,该减速机构对将输出轴23的旋转速度No减速并进一步将输出旋转速度No变速的输出侧变速比进行规定。而且,将输出轴23的旋转传递至驱动链轮97a的输出侧传动机构90和输入侧传动机构即减速机构18分开配置在轴向上的两变速单元M1、M2的两侧。
空档离合器95配置在延长轴部93a上,且配置在规定范围W内。空档离合器95具有:换挡器95a,其通过花键嵌合而与输出取出轴91一体旋转且能够卡合在被动齿轮93上;换挡拨叉95b,其通过离合器操作部件(未图示)进行操作并能够对换挡器95a进行驱动使其在轴向上移动。
当能够在延长轴部93a上在轴向上移动的换挡器95a占据图2中实线所示的驱动位置时,使从输出齿轮92经由被动齿轮93而传递的旋转输入至输出取出轴91,并以如下的旋转速度进行旋转,该旋转速度是输出取出轴91以由传动机构90设定的速度比对输出轴23的旋转速度No进行了调整而得到的旋转速度。另外,当换挡器95a占据图2中双点划线所示的空档位置时,将输出轴23的向输出取出轴91的旋转的传递阻断。
参照图1、图5、图6,对变速器M的动作进行说明。
主要参照图5(a),内燃机E起动后,当曲轴6的旋转速度即内燃机旋转速度超过空转旋转速度、离心式离合器17成为连接状态,则输入轴20以及环形齿轮50以经由减速机构18传递的输入旋转速度Ni进行旋转。此时,当输入旋转速度Ni为第一规定速度N1以下时,在变速单元M1中,行星齿轮机构P 1的中心齿轮30的一方向A1(参照图4)上的旋转被单向离合器80阻止从而处于停止状态。因此,在行星齿轮机构P 1中,行星齿轮架40以根据基于行星齿轮机构P1的变速比r1对输入旋转速度Ni进行了减速而得到的旋转速度进行旋转,在离合器70中,通过基于行星齿轮41与环形齿轮50的啮合的轴向力F1a,环形齿轮50将推压部件75向右侧弹压,推压部件75占据所述推压解除位置,因此,离合器片73、74彼此占据分离的位置,离心配重76占据所述休止位置,离合器70处于非连接状态。
另一方面,在变速单元M2中,行星齿轮机构P2的环形齿轮150的一方向A1(参照图4)上的旋转被单向离合器180阻止从而处于停止状态。因此,在行星齿轮机构P2中,行星齿轮架140以根据基于行星齿轮机构P2的变速比r2对与行星齿轮机构P1的行星齿轮架40等速旋转的中心齿轮130的旋转速度进行了减速而得到的旋转速度进行旋转,在离合器170中,通过基于行星齿轮141与中心齿轮130的啮合的轴向力F2a,中心齿轮130将推压部件175向左侧弹压,推压部件175占据所述推压解除位置,因此,离合器片173、174彼此占据分离的位置,离心配重176占据所述休止位置,离合器170处于非连接状态。
在该状态下,变速器M确立两变速比r1、r2的积即1速的变速比R1,输出轴23以根据变速器M的最大变速比即该1变速比R对1输入旋转速度Ni进行了变速的旋转速度进行旋转。而且,在空档离合器95(参照图2)占据所述驱动位置时,输出轴23的旋转经由输出齿轮92以及被动齿轮93输入至输出取出轴91。
主要参照图5(b),当输入旋转速度Ni超过第一规定速度N1且为比该第一规定速度N1大的第二规定速度N2以下时,在变速单元M1中,由于行星齿轮架40的旋转速度的增加,在离合器70中,根据作用在离心配重76上的离心力的推压力F1c超过轴向力F1a,离心配重76扩开。而且,离心配重76占据所述最大扩开位置,推压部件75以使环形齿轮50向左侧移动并使离合器片73、74彼此相互接触的方式进行推压,离合器70成为连接完成状态。因此,环形齿轮50、行星齿轮架40以及中心齿轮30以输入旋转速度Ni向与一方向A1相反的方向A2(参照图4)旋转,变速比r1为1,即成为直接连结状态。
另一方面,在变速单元M2中,虽然行星齿轮架140的旋转速度增加,但由于根据作用在离心配重176上的离心力的推压力F2c为轴向力F2a以下,因此离心配重176占据所述休止位置。因此,行星齿轮机构P2以及离合器170处于与确立1速变速比R1时相同的状态。
在该状态下,变速器M确立2速的变速比R2。
主要参照图5(c),在输入旋转速度Ni超过第二规定速度N2且为比该第二规定速度N2大的第三规定速度N3以下时,在二次变速单元M2中,由于行星齿轮架140的旋转速度的增加,在二次离合器70中,根据作用在离心配重176上的离心力的推压力F2c超过轴向力F2a,离心配重176扩开。而且,离心配重176占据所述最大扩开位置,推压部件175以使中心齿轮130向右侧移动并使离合器片173、174彼此相互接触的方式进行推压,二次离合器170成为连接完成状态。因此,环形齿轮150、行星齿轮架140以及中心齿轮130以行星齿轮架40的旋转速度即一次输出旋转速度Na向与一方向A1相反的方向A2(参照图4)旋转,变速比r2为1,即成为直接连结状态。
而且,从作为低速侧变速比的2速变速比R2向作为与该2速变速比R2相比高速侧的高速侧变速比的第三变速比R3过渡时,在离合器170从非连接状态经半连接状态而达到连接完成状态的过程中,中心齿轮130与向右侧移动的推压部件175一体地向右侧移动,弹压部134使第一、第二中间传递部件37、38向右侧移动,并经由环形齿轮50使离合器70的推压部件75向右侧移动,使该推压部件75向解除离合器70的连接完成状态的方向移动。
因此,在离合器70中,离心配重76从所述最大扩开位置向所述休止位置移动,离合器70从连接完成状态经半连接状态成为非连接状态,此前以输入旋转速度Ni旋转的离合器外侧体72以及行星齿轮架40以以变速比r1对输入旋转速度Ni进行了减速而得到的旋转速度进行旋转。对推压部件175以及中心齿轮130的移动量进行限制的挡块135抵接在行星齿轮架40的内侧轴部44b的左方的端部上,由此阻止推压部件175以及中心齿轮130的向右侧的移动。
在该状态下,变速器M确立3速变速比R3,该3速变速比R3与基于变速单元M1的变速比r1相等。
另外,控制装置13进行如下控制:从2速变速比R2向3速变速比R3过渡时,在通过离合器连接状态检测机构13b检测出两离合器70、170至少一方成为半连接状态、且通过时间检测机构13c检测出该半连接状态持续的时间超过规定时间时,通过旋转速度控制机构即节流阀8a、燃料喷射阀9以及点火装置10中的至少一个,对进气量、燃料供给量以及点火时机以及至少一个的输出控制量进行控制,由此,为了过渡到处于半连接状态的离合器170成为连接完成状态、或处于半连接状态的离合器70成为非连接状态的输入旋转速度Ni,以输入旋转速度Ni增加的方式对该输入旋转速度Ni进行变更,因此,能够迅速消除离合器70或离合器170的半连接状态,加速从2速变速比R2向3速变速比R3的过渡。
相反,从3速变速比R3向2速变速比R2过渡时,控制装置13所控制的所述旋转速度控制机构,为了过渡到处于半连接状态的离合器70成为连接完成状态、或处于半连接状态的离合器170成为非连接状态的输入旋转速度Ni,以输入旋转速度Ni减少的方式对该输入旋转速度Ni进行变更。
同样,从1速变速比R1向2速变速比R2过渡、从3速变速比R3向4速变速比R4过渡时,当时间检测机构13c检测出通过离合器连接状态检测机构13b检测出的离合器70的半连接状态的持续时间超过规定时间的情况时,控制装置13进行如下控制:对所述旋转速度控制机构进行控制,由此,为了过渡到离合器70成为连接完成状态的输入旋转速度Ni,以使输入旋转速度Ni增加的方式对该输入旋转速度Ni进行变更;另外,从2速变速比R2向1速变速比R1过渡、从4速变速比R4向3速变速比R3过渡时,当时间检测机构13c检测出通过离合器连接状态检测机构13b检测的离合器70的半连接状态的持续时间超过规定时间的情况时,控制装置13进行如下控制:对所述旋转速度控制机构进行控制,由此,为了过渡到离合器70成为非连接状态的输入旋转速度Ni,通过所述旋转速度控制机构以使输入旋转速度Ni减少的方式变更该输入旋转速度Ni。
主要参照图5(d),当输入旋转速度Ni超过第三规定速度N3时,在变速单元M2中,行星齿轮机构P2以及离合器170处于与确立前述的3速变速比R3时相同的状态。
另一方面,在变速单元M1中,在第一、第二中间传递部件37、38被推压力F2c向右侧弹压的状态下,被弹簧部件39a的弹簧力向连接解除方向即右侧弹压的推压部件75,由于与输入旋转速度Ni相应的行星齿轮架40的旋转速度的增加,在离合器70中,推压力F 1c超过弹簧部件39a的弹簧力,离心配重76扩开。而且,离心配重76占据所述最大扩开位置,推压部件75以使环形齿轮50向左侧移动并使离合器片73、74彼此接触的方式进行推压,离合器70成为连接完成状态。因此,变速比r1为1,即变速单元M1成为直接连结状态。
而且,由于基于两变速单元M1、M2的两变速比r1、r2都变为1,因此,变速器M成为直接连结状态,最小变速比即4速变速比R4确立,输出轴23以输入旋转速度Ni进行旋转。
接下来,对如前述那样构成的实施方式的作用以及效果进行说明。
变速器M中,作用有由行星齿轮机构P1的中心齿轮30与行星齿轮架40的行星齿轮41啮合而产生的轴向力F1b的中心齿轮30和作用有由行星齿轮机构P2的环形齿轮150与行星齿轮架140的行星齿轮141啮合而产生的轴向力F2b的行星齿轮架140,具有在轴向上相互从相反方向推压的一个推力承受部46,该推力承受部46在轴向上配置在中心齿轮30的推压部34与行星齿轮架140的推压部153之间,由此,在具有行星齿轮机构P1、P2的变速单元M1、M2中,以共用的一个推力承受部46对中心齿轮30以及行星齿轮架140的轴向移动进行阻止,所述中心齿轮30以及行星齿轮架140上作用有由行星齿轮机构P1、P2处的啮合而产生的轴向力F1b、F2b,因此,相对于行星齿轮机构P1、P2,推力承受部46实现共用化,能够实现基于零件数量削减的成本削减。
另外,轴向力F1b、F2b分别作用于其上的中心齿轮30及行星齿轮架140在轴向上相互从相反方向对共用的推力承受部46进行推压,因此,对于一个推力承受部46,两轴向力F1b、F2b以合力变小的方式相互抵消,因此,能够使推力承受部46的结构简化。
环状部件即推力承受部46仅设在行星齿轮架40的内侧轴部44b上,中心齿轮30以及行星齿轮架140在轴向上分别配置在推力承受部46的两侧,由此,由于仅利用作为一次输出旋转体的内侧轴部44b来设置推力承受部46,其中,一次输出旋转体将由变速单元M1进行了变速的旋转输入至变速单元M2,因此,为了支承推力承受部46,无需除内侧轴部44b以外的部件,能够削减零件数量,另外能够使变速器M的结构简化。
另外,由于中心齿轮30以及行星齿轮架140在轴向上相对于推力承受部46配置在两侧,因此,能够在轴向上紧凑地配置中心齿轮30以及行星齿轮架140,进而能够在轴向上紧凑地配置两变速单元M1、M2。
推力承受部46配置在空间S1内,该空间S1是由对中心齿轮30以及行星齿轮架140的一方向A1上的旋转进行阻止的单向离合器80、180的外侧体部件T围成的,由此,推力承受部46由通过对中心齿轮30以及行星齿轮架140的旋转方向进行限制的单向离合器80、180的外侧体部件T形成的空间S1进行配置,因此,能够在轴向上紧凑地配置中心齿轮30以及行星齿轮架140。
在变速器M中,行星齿轮机构P1的啮合部H1以及行星齿轮机构P2的啮合部H2被收容在一个齿轮室19内,该齿轮室19由在轴向上相互分离的离合器70的推压部件75以及离合器170的推压部件175、和构成在两推压部件75、175之间(即,在轴向上的两推压部件75、175的内侧)在轴向上延伸的周壁的两行星齿轮架40、140的外侧轴部45b、146以及单向离合器80、180的外侧体部件T形成,行星齿轮机构P 1的环形齿轮50具有在轴向上位于推压部件75与啮合部H1之间的齿轮侧壁54,行星齿轮机构P2的中心齿轮130具有在轴向上位于推压部件175与啮合部H2之间的齿轮侧壁133,推压部件75及齿轮侧壁54和推压部件175及齿轮侧壁133从轴向观察分别在包含两啮合部H1、H2的径向范围内构成双层壁。
通过该结构,由于具有一次、二次行星齿轮机构P1、P2以及一次、二次离合器70、170的一次、二次变速单元M1、M2被收容在共用的一个齿轮室19中,因此,能够实现两变速单元M1、M2的构成部件共用化,能够实现基于零件数量的削减的成本削减。而且,通过该构成部件的共用化,能够使该构成部件的配置的紧凑化成为可能,变速器M的小型化成为可能。
另外,在曲轴箱3内且被收容在形成于变速器外壳16内的一个齿轮室19中的两啮合部H1、H2,从径向外侧被两外侧轴部45b、146以及外侧体部件T覆盖,从轴向上的两侧对两变速单元M1、M2的构成部件进行利用,由此,被由推压部件75以及齿轮侧壁54的形成的双层壁和由推压部件175以及齿轮侧壁133形成的双层壁覆盖,因此,不仅具有基于两外侧轴部45b、146以及外侧体部件T的噪音降低效果,而且,由于轴向上的侧壁的双层壁结构,能够提高对起因于各啮合部H1、H2的啮合的噪音的降低效果。
从径向外侧覆盖两啮合部H1、H2的所述周壁,由两行星齿轮机构P1、P2的各行星齿轮架40、140的外侧轴部45b、146和两单向离合器80、180所具有的共用部件即外侧体部件T构成,由此,利用两变速单元M1、M2的构成部件而形成的齿轮室19的所述周壁,除两行星齿轮机构P1、P2的各行星齿轮架40、140的作为一次、二次齿轮周壁的外侧轴部45b、146外,还通过对于两单向离合器80、180作为共用的构成部件的外周壁即外侧体部件T构成,因此,通过两变速单元M1、M2所具有的两单向离合器80、180的构成部件的共用化,能够使形成齿轮室19的所述周壁的结构简单化,有助于构成部件的配置的紧凑化,而且,能够使两单向离合器80、180的配置紧凑化。
变速比控制机构C 1具有离合器70,该离合器70具有使能够接离的多个离合器片73、74根据输入轴20的旋转速度Ni接离的推压部件75,变速比控制机构C2具有离合器170,该离合器170具有使能够接离的多个离合器片173、174根据行星齿轮架40的一次输出旋转速度Na接离的推压部件175,形成齿轮室19的轴向上的两侧壁分别由两离合器70、170的推压部件75、175构成,由此,由于能够利用两离合器70、170的两推压部件75、175构成齿轮室19的双层壁的外侧的壁,因此,不必为了降低噪音而使行星齿轮机构P1、P2的环形齿轮40、中心齿轮130等一次、二次要素齿轮在径向上大型化,能够降低起因于两啮合部H1、H2的啮合的噪音。
将以基于变速单元M1、M2的变速比R而得到的旋转输入至输出轴23的二次输出旋转体是离合器170的推压部件175,由此,对离合器170的连接状态进行控制的推压部件175具有降低起因于各啮合部H1、H2的啮合的噪音的作用以及将旋转向输出轴23传递的作用,因此,能够削减零件数量。
在变速器M中,单向离合器80、180具有在轴向上配置在行星齿轮机构P1的啮合部H1以及行星齿轮机构P2的啮合部H2之间的共用的外侧体部件T,由此,在具有行星齿轮机构P1、P2以及变速比控制机构C1、C2的变速单元M1、M2中,由于单向离合器80、180具有利用形成在轴向上的两啮合部H1、H2之间的空间而配置的作为共用的旋转限制部件的外侧体部件T,因此,能够实现单向离合器80、180的构成部件的共用化,能够实现基于零件数量削减的成本削减。
具有对行星齿轮机构P1的中心齿轮30以及行星齿轮机构P2的环形齿轮150的轴向移动进行限制的限制部件60,外侧体部件T被固定在固定设于变速器外壳16上的该限制部件60上,因此,在行星齿轮机构P1、P2中,利用对中心齿轮30以及环形齿轮150在轴向上的移动进行限制的限制部件60对外侧体部件T进行固定,因此,不需要用于支承外侧体部件T的专用的支承部件,零件数量的削减成为可能。
变速器M具有共用的限制部件60,该限制部件60对行星齿轮机构P1的行星齿轮架40以及行星齿轮机构P2的行星齿轮架140的轴向移动进行限制,该限制部件60具有对行星齿轮架40的轴向上的两方向的移动进行限制的支承凸缘61b和对行星齿轮架140的轴向上的两方向的移动进行限制的支承凸缘62b,由此,在具有行星齿轮机构P1、P2以及变速比控制机构C1、C2的变速单元M1、M2中,由于通过共用的限制部件60对行星齿轮机构P1、P2的两行星齿轮架40、140的轴向移动进行限制,因此,相对于行星齿轮机构P1、P2,限制部件60实现共用化,基于零件数量削减的成本削减成为可能。
另外,由于能够通过分别分体的支承凸缘61b、62b对两行星齿轮架40、140的轴向上的两方向的轴向移动进行限制,因此,能够增大通过限制部件60对轴向移动进行限制的两行星齿轮架40、140的配置的自由度。
限制部件60由具有第一支承凸缘61b的第一限制部件61和具有第二支承凸缘62b的第二限制部件62构成,第一限制部件61以及第二限制部件62在相互结合的状态下安装在设于变速器外壳16上的安装部16a上,由此,第一、第二限制部件61、62在一体化的状态下安装在变速器外壳16上,因此,能够使限制部件60的安装结构简化。
第一、第二限制部件61、62分别具有:在轴向上延伸的筒部61a、62a;从轴向上的筒部61a、62a的前端侧沿径向延伸的支承凸缘61b、62b;在轴向上的筒部61a、62a的基端侧沿径向延伸的基端凸缘61c、62c,第一、第二限制部件61、62在该第一、第二限制部件61、62的基端凸缘61c、62c彼此结合的状态下被安装到安装部16a上,由此,具有筒部61a、62a以及支承凸缘61b、62b的第一、第二限制部件61、62以基部凸缘61c、62c相互结合而构成,因此,与限制部件为平板状部件的情况相比,限制部件60的刚性提高,另外,由于刚性高,因而能够以加工容易的厚度薄的材料形成限制部件60。
限制部件60与对单向离合器80、180的外侧体部件T进行支承的支承部件65一同安装在变速器外壳16上,因此,零件数量、安装部位变少,限制部件60以及支承部件65的安装结构简化。
在变速器M中,变速单元M1的离合器70具有:能够相互接离的多个离合器片73、74;离心配重76,当根据输入旋转速度Ni而产生的离心力增加时,该离心配重76使多个离合器片73、74相互接触,变速单元M2的离合器170具有:能够相互接离的多个离合器片173、174;离心配重176,当根据变速单元M1的一次输出旋转速度Na而产生的离心力增加时,该离心配重176使多个离合器片173、174相互接触,内燃机E所具有的控制装置13具有:离合器连接状态检测机构13b,其对离合器70以及离合器170的至少一方处于半连接状态的情况进行检测;时间检测机构13c,其对通过离合器连接状态检测机构13b检测到的半连接状态的持续时间进行检测,控制装置13以如下方式进行控制:当通过时间检测机构13c检测到的持续时间超过规定时间时,为了变更输入旋转速度Ni并使其过渡到解除半连接状态的旋转速度,而对控制输入旋转速度Ni的所述旋转速度控制机构进行控制,由此,在两离合器70、170中的至少一方持续半连接状态规定时间时,通过控制装置13所控制的该旋转速度控制机构,输入轴20的旋转速度Ni被以成为连接完成状态的方式变更,因此,能够早期解除半连接状态下的离合器片73、74、173、174彼此的滑动状态。其结果是,能够抑制离合器片73、74、173、174的磨损,能够提高离心式离合器70、170的耐久性,另外,行驶性变得良好从而能够提升驾驶感。
在使离合器170从非连接状态向连接完成状态过渡的过程中,离心配重176使离合器70从连接完成状态向非连接状态过渡,由此,能够早期解除离合器170从非连接状态向连接完成状态过渡的途中的半连接状态以及离合器70从连接完成状态向非连接状态过渡的途中的半连接状态,因此,能够提高各离合器70、170的耐久性,另外,行驶性变得良好从而能够提升驾驶感。
另外,当离合器170成为连接完成状态、变速比r2被变更时,处于连接完成状态的离合器70成为非连接状态,由此,能够得到基于离合器170处于连接完成状态时的二次变速比r2和离合器70处于非连接状态时的变速比r1的组合的变速比。其结果是,与处于连接完成状态的离合器70在输入旋转速度Ni增加时不会变为非连接状态的变速器相比,能够通过数量更少的行星齿轮机构获得由变速器M确立的变速比的数量。
离合器连接状态检测机构13b是基于实际变速和预先设定的设定变速比对变速状态进行检测的变速状态检测机构,其中,实际变速是根据实际的输入旋转速度Ni以及输出轴23的实际的输出旋转速度No计算出来的,由此,通过实际的变速比即实际变速比对各离合器70、170的半连接状态进行检测,因此,能够提高用于解除半连接状态的控制精度。
旋转速度控制机构是节流阀8a、燃料喷射阀9或点火装置10,通过对内燃机E的进气量、燃料供给量以及点火时机中的至少一个的输出控制量进行控制,而对控制对象即内燃机旋转速度进行控制,由此,能够对输入轴20的旋转速度Ni进行控制,能够解除各离合器70、170的半连接状态。
例如,控制装置13根据离合器连接状态检测机构13b的检测结果,对不处于半连接状态时的内燃机旋转速度和处于半连接状态时的内燃机旋转速度进行比较,当半连接状态下的内燃机旋转速度较大时(或较小时),做出处于向加档方向(或减档方向)的过渡中的判断,通过对节流阀8a、燃料喷射阀9或点火装置10中的至少一个进行控制,能够对进气量、燃料供给量以及点火时机中的至少一个进行控制,使内燃机旋转速度增加(或减少)直至离合器70或离合器170脱离半连接状态。
在变速器M中,变速比控制机构C1、C2具有单向离合器80、180,在旋转传递路径上的输入轴20与输出轴23之间具有单向离合器25,该单向离合器25仅在输出旋转速度No超过输入旋转速度Ni时将输出轴23的旋转传递至输入轴20,由此,在后轮98的旋转通过输出轴23对输入轴20进行旋转驱动时即两轮摩托车减速时,输出轴23的旋转在行星齿轮机构P1、P2中分流,并经由单向离合器25传递至输入轴20。其结果是,即使在变速器M处于成为直接连结状态的4速变速比R4以外的变速比R1~R3时,也能够发挥发动机制动的作用,因此,能够在全部变速级(或变速比R1~R4)中发挥发动机制动的作用。
输入轴20以及行星齿轮机构P1、P2以能够旋转的方式支承在输出轴23的径向外侧,在输入轴20的轴端部21a上设有向轴向开口的扩径部,单向离合器25配置在该扩径部的径向内侧,由此,由于单向离合器25设在输入轴20的轴端部21a上,而且相对于向轴向开口的所述扩径部能够装拆,因此,单向离合器25的装拆容易。
在变速器M中,输出轴23具有从二次变速单元M2在轴向上延伸的延伸轴部27,输出侧传动机构90在其与变速单元M2之间的轴向上的规定范围W内、在延伸轴部27的周围具有:在形成包围延伸轴部27的外周面的空间S2的位置上设在延伸轴部27上的输出齿轮92;设在输出取出轴91上且被输出齿轮92驱动的被动齿轮93;将输出齿轮92的旋转相对于输出取出轴91进行传递以及阻断的空档离合器95,输出取出轴91的整体从轴向观察配置在与变速单元M2重叠的位置上,空档离合器95在轴向上配置在规定范围W内,由此,通过利用形成在延伸轴部27的径向外侧的空间S2,能够将从轴向观察配置在与变速单元M2重叠的位置上的输出取出轴91配置在径向上接近输出轴23的位置上,另外,由于能够将空档离合器95在径向上接近输出轴23地配置,因此,能够使具有输出取出轴91及空档离合器95的输出侧传动机构90在径向上接近输出轴23地紧凑配置,能够使变速器M在径向上小型化。
变速单元U由具有一次行星齿轮机构P1以及一次变速比控制机构C 1的一次变速单元M1和具有二次行星齿轮机构P2以及二次变速比控制机构C2的二次变速单元M2构成,在输出轴23上输入有二次变速单元M2的推压部件175的旋转,一次变速比控制机构C1具有对中心齿轮30向一方向的旋转进行阻止的一次单向离合器80,二次变速比控制机构C2具有对环形齿轮150向一方向的旋转进行阻止的二次单向离合器180,两单向离合器80、180具有在轴向上配置在一次行星齿轮机构P1的一次啮合部H1以及二次行星齿轮机构P2的二次啮合部H2之间的作为共用的旋转限制部件的外侧体部件T。
根据该结构,在具有一次、二次行星齿轮机构P1、P2以及一次、二次变速比控制机构C1、C2的一次、二次变速单元M1、M2中,一次、二次单向离合器80、180具有利用形成在轴向上的一次、二次啮合部H1、H2之间的空间而配置的共用的外侧体部件T,因此,与具有各外侧体部件的一次、二次单向离合器在轴向上分开配置在一次、二次行星齿轮机构的外侧的变速器相比,在变速器M中,能够将两变速单元M1、M2紧凑地配置在轴向上,因此,能够将配置在所述规定范围W内的空档离合器95紧凑地配置在轴向上,所述规定范围W取决于从变速单元M2延伸的延伸轴部27的长度。
以下,就对前述的实施方式的一部分结构进行变更的方式,对变更后的结构进行说明。
变速器M在所述实施方式中具有两个变速单元M1、M2,但还可以具有两个以外的多个同样的变速单元M1、M2,在该情况下,可以对至少两个变速单元M1、M2适用本发明。
变速器的主轴可以是与输入轴或输出轴的旋转中心线同轴或具有平行的中心轴线、且对变速单元进行支承的支承轴,另外,该支承轴还可以是不旋转的轴。
在一次行星齿轮机构中,可以第一一次要素齿轮是中心齿轮、第二一次要素齿轮是环形齿轮,在二次行星齿轮机构中,可以第一二次要素齿轮是环形齿轮、第二二次要素齿轮是中心齿轮。
可以取代离心配重76、176,而由利用液压等的压力式促动器或电磁式促动器构成对各推压部件75、175进行驱动的驱动部件。
离合器70,170的连接解除力可以是以使离心配重76、176占据所述休止位置的方式对离心配重76、176进行弹压的弹簧的弹簧力。
限制部件60可以仅由一个部件构成。
控制装置13具有的离合器连接状态检测机构13b可以检测对离合器70、170进行润滑的润滑油的温度。例如,由于当两离合器70、170的至少一方滑动时,润滑油的温度上升,因此,根据通过控制装置13所具有的温度传感器检测到的润滑油的温度,当润滑油的温度高于规定温度时,或当润滑油的温度的上升率比规定值大时,离合器连接状态检测机构13b检测各离合器70、170的半连接状态。而且,在该情况下,由于能够利用检测润滑油的温度的温度传感器来检测各离合器70、170的半连接状态,因此,能够实现基于零件数量削减的成本削减。
内燃机E可以是具有多个气缸的多气缸内燃机。
原动机可以是内燃机以外的装置,例如可以是电动马达。
Claims (3)
1.一种自动变速器,具有:
由原动机旋转驱动的输入轴;
一次变速单元,该一次变速单元具有:一次行星齿轮机构,其具有三个一次要素齿轮,即由斜齿轮构成的中心齿轮、对由斜齿轮构成的行星齿轮进行支承的行星齿轮架以及由斜齿轮构成的环形齿轮;一次变速比控制机构,其对基于输入有所述输入轴的旋转的所述一次行星齿轮机构的一次变速比进行控制;
二次变速单元,该二次变速单元具有:二次行星齿轮机构,其具有三个二次要素齿轮,即由斜齿轮构成的中心齿轮、对由斜齿轮构成的行星齿轮进行支承的行星齿轮架以及由斜齿轮构成的环形齿轮;二次变速比控制机构,其对基于输入有所述一次变速单元的一次输出旋转体的旋转的所述二次行星齿轮机构的二次变速比进行控制;
输出轴,对该输出轴输入所述二次变速单元的二次输出旋转体的旋转,
其特征在于,
具有第二一次要素齿轮和第二二次要素齿轮在轴向上相互从相反方向进行推压的一个推力承受部,所述第二一次要素齿轮作用因所述三个一次要素齿轮中的第二一次要素齿轮与第三一次要素齿轮的啮合而产生的一次轴向力,所述第二二次要素齿轮作用因所述三个二次要素齿轮中的第二二次要素齿轮与第三二次要素齿轮的啮合而产生的二次轴向力,
所述推力承受部在轴向上配置在所述第二一次要素齿轮的推压部与所述第二二次要素齿轮的推压部之间。
2.如权利要求1所述的自动变速器,其特征在于:
所述推力承受部仅设置在所述一次输出旋转体上,
所述第二一次要素齿轮以及所述第二二次要素齿轮在轴向上分别配置在所述推力承受部的两侧。
3.如权利要求1或2所述的自动变速器,其特征在于:
所述推力承受部配置在由单向离合器的外侧体部件围成的空间内,所述单向离合器阻止所述第二一次要素齿轮以及所述第二二次要素齿轮的单方向的旋转。
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