CN102317653B - 动力传递装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种动力传递装置，该动力传递装置可以将变矩器小型化并且进一步提高所述变矩器内的布局自由度。该装置配备有：变矩器(1)，其具有转矩放大功能；离合器机构(3)，其在车辆向前移动时被启用，并且该离合器机构包括第一离合器装置(3a)和第二离合器装置(3b)，第一离合器装置通过变矩器(1)的驱动传递系统向车轮传递发动机的驱动力，并且第二离合器装置不通过变矩器(1)的驱动传递系统而向车轮传递发动机的驱动力；选择装置(4)，其用于根据车辆的状态选择性地使第一离合器装置(3a)或第二离合器装置(3b)工作；以及减震机构，其用于减缓转矩变化，该减震机构设置在位于引擎(E)与变矩器(1)之间的动力传递系统中。

Description

动力传递装置

技术领域

本发明涉及动力传递装置，该动力传递装置设置在从车辆的驱动源到车轮的动力传递系统的中途，并且能够对车轮任意选择性地传递或切断驱动源的驱动力。

背景技术

在现有技术的车辆动力传递装置(自动变速器)中，已经提出了一种具有变矩器的类型(所谓的“变矩器类型”的起动类型)和具有起动离合器的另一类型(所谓的“起动离合器类型”的起动类型)。在变矩器类型的自动变速器中，由于变矩器在车辆起动时的转矩放大功能，可以提高起动性能。另一方面，在起动离合器类型的自动变速器中，由于其在例如车辆的平稳行驶期间不具有会在变矩器中发现的任何滑转(slippage)，因此可以提高动力传递效率。

在这样的情况下，例如在下面提到的专利文件1中提出了一种动力传递装置，该动力传递装置是与锁止离合器组合起来的变矩器和起动类型自动变速器。通常，这样的锁止离合器的变矩器的离合器活塞与变矩器的涡轮相连接并且能够在其紧靠变矩器罩的内周表面的相连接的位置和分开的不相连位置之间移动。在连接的位置处，变矩器罩和涡轮可以经由该离合器活塞直接连接起来。

现有技术文件

专利文件

专利文件：日本特开2005-3193号公报

发明内容

然而，在现有技术动力传递装置中存在下列问题。

在与锁止离合器组合的变矩器和起动型自动变速器中，需要形成相对较大且复杂的结构，诸如在变矩器内的液压气氛下可在连接位置与非连接位置之间移动的锁止离合器。这导致了变矩器的尺寸变大并且抑制变矩器内的布局自由度的问题。

因此，本发明的一个目的是提供一种可以减小变矩器的尺寸并且提高变矩器内的布局自由度的动力传递装置。

为实现上述目的，根据权利要求1所述的本发明，提供了一种动力传递装置，该动力传递装置设置在从车辆的驱动源至车轮的动力传递系统的中途，并且能够对车轮任意选择性地传递或切断所述驱动源的驱动力，该动力传递装置包括：变矩器，其具有转矩放大功能；离合器机构，其包括第一离合器装置和第二离合器装置，所述第一离合器装置在车辆的前进模式中可工作并且通过所述变矩器的驱动传递系统向所述车轮传递所述驱动源的驱动力，并且所述第二离合器装置能够不通过所述变矩器的驱动传递系统而向所述车轮传递所述驱动源的驱动力；选择装置，其能够根据包括起动在内的前进模式中的车辆状态任意选择性地使所述第一的离合器装置或所述第二离合器装置工作，通过所述变矩器的驱动传递系统向所述车轮传递所述驱动源的驱动力，或者不通过所述变矩器的驱动传递系统而向所述车辆传递所述驱动源的驱动力；以及减震机构，其用于减缓转矩变化，所述减震机构设置在所述驱动源与所述变矩器之间的动力传递系统的中途。

优选的是，如在权利要求2中限定的，该动力传递装置还包括：第一驱动轴，其连接至所述第一离合器装置，并且能够通过所述变矩器的驱动传递系统被所述驱动源的驱动力旋转；第二驱动轴，其连接至所述第二离合器装置，并且能够不通过所述变矩器的驱动传递系统被所述驱动源的驱动力旋转；并且所述第一驱动轴和所述第二驱动轴彼此同轴地设置。

优选的是，如在权利要求3中限定的，所述离合器机构在同一壳体内具有所述第一离合器装置、所述第二离合器装置以及分别与所述第一离合器装置和所述第二离合器装置对应的两个液压活塞，通过控制使所述液压活塞动作的液压，可以任意选择性地使所述第一离合器装置或所述第二离合器装置工作。

还优选的是，如在权利要求4中限定的，自动变速单元设置在所述离合器机构和所述车轮之间的所述动力传递系统上。

优选的是，如在权利要求5中限定的，所述自动变速单元包括无级变速单元。

本发明的效果

根据权利要求1所述的发明，由于该动力传递装置包括设置在驱动源与变矩器之间的动力传递系统的中途的、用于减缓转矩变化的减震机构，因此不必在变矩器变矩器内设置任何锁止离合器或减震机构。因而，可以减小变矩器的尺寸并且提高变矩器内的布局自由度。

另外，由于可以减轻驱动源侧部分(从减震机构至驱动源的部分)的重量(即，主要质量)，因此可以减小作用在驱动源上的载荷，与此相反，由于可以增加变矩器侧部分(从减震机构至变矩器的部分)的重量(即，次要质量)，可由于惯性质量的增加而提高减振效果。

另外，由于权利要求1的动力传递装置包括选择装置，该选择装置根据包括起动在内的前进模式中的车辆状态任意选择性地使第一离合器装置或第二离合器装置工作，通过变矩器的驱动传递系统向车轮传递驱动源的驱动力或者不通过变矩器的驱动传递系统而向车轮传递驱动源的驱动力，因此可以抑制动力传递装置的复杂性和大型化，并且因变矩器的转矩放大功能而提高起动性能，并且还提高了车辆稳定行驶期间的动力传递效率。

根据权利要求2所述的本发明，由于第一驱动轴与第二驱动轴彼此同轴地设置，因此与现有技术中的第一和第二驱动轴彼此并行地设置的结构相比，可以减小动力传递装置的总体尺寸。

根据权利要求3所述的本发明，由于离合器结构在同一个壳体内具有第一离合器装置、第二离合器装置以及分别与第一合器装置和第二离合器装置对应的两个液压活塞，并且可以通过控制用于使液压活塞动作的液压而选择性地使第一合器装置或第二离合器装置工作，因此可以进一步简化整个动力传递装置的结构，并且减小其尺寸。

根据权利要求4所述的本发明，由于自动变速单元设置在离合器机构与车轮之间的动力传递系统上，因此可以轻松地实现更好的驱动力以及在燃料消耗方面出色的车辆行驶条件。

根据权利要求5所述的本发明，由于自动变速单元包括无级变速单元，因此可以进一步有效地实现更好的驱动力以及由于连续调整而在燃料消耗方面获得的出色的车辆行驶条件。

附图说明

图1是示出根据本发明一个优选实施方式的动力传递装置的纵向截面图；

图2是示出图1的动力传递装置的图解视图；

图3是示出图1的动力传递装置的离合器机构的放大图；

图4是示出图1的动力传递装置的第三离合器装置的放大图；

图5是示出图1的动力传递装置的图解视图；

图6是示出本发明的具有由无级变速单元形成的变速单元A的动力传递装置的示意图；

图7是示出在图1的动力传递装置中使用的行星齿轮机构的图解视图；以及

图8是示出由图1的动力传递装置的选择装置所执行的控制的内容的表。

具体实施方式

将参照附图来描述本发明的优选实施方式。

本发明的动力传递装置旨在传递或切断汽车(车辆)的发动机(驱动源)到车轮(驱动轮)的驱动力，并且如图1、图2及图5所示，该动力传递装置主要包括：变矩器1、离合器机构3、选择装置4、第一驱动轴5、第二驱动轴6、减震机构7以及第三离合器装置8。图1是示出本发明的动力传递装置的主要部分的纵向截面图，而图2和图5是示出了图1的动力传递装置的图解视图。

如图2和图5所示，变矩器1和变速器2设置在从作为车辆的驱动源的发动机E至车轮D的动力传递系统的中途。变速器2包括离合器机构3、第三离合器装置8以及变速单元A。在图1中，标号11指示从发动机E伸出的输入轴，而标号15指示延伸至变速单元A的输出轴。

变矩器1具有放大来自发动机E的转矩并将其传递至变速器2的转矩放大功能，并且由于从发动机E传递来的驱动力而绕其轴旋转。变矩器1主要包括用于在液密状态下收纳液体(工作油)的变矩器罩1a和13、形成在变矩器罩1a侧上并且与其一起旋转的泵P以及在变矩器罩13侧与泵P相对地设置并且可旋转的涡轮T。

输入轴11通过盖部件12连接至变矩器罩13。当输入轴11被发动机E的驱动力旋转时，盖部件12、变矩器罩13和1a以及泵P被旋转，并且旋转转矩在转矩被放大的情况下通过液体(工作油)传递至涡轮T。涡轮T接着被放大的转矩所旋转，放大的转矩因而通过经由连接部件16与涡轮T花键配合的第一驱动轴5传递至变速器2。本文中使用的术语“变矩器的驱动传递系统”表示由变矩器罩1a、泵P以及涡轮T形成的驱动传递系统。

另一方面，变矩器罩13通过减震机构7连接至盖部件12，减震机构7包括连接部件14和片簧7a。盖部件12还连接至输入轴11。因此，当输入轴11被发动机E的驱动力旋转时，盖部件12、减震机构7、变矩器罩13、连接部件16以及第一驱动轴5被旋转，发动机E的驱动力因而被传递至变速器2。

因此，第一驱动轴5可以通过变矩器1的驱动传递系统被驱动源E的驱动力旋转，并且通过壳体10连接至第一离合器装置3a。第二驱动轴6可以不通过变矩器1的驱动传递系统而直接被发动机E的驱动力旋转，并且连接至第二离合器装置3b。另外，根据本发明，第一驱动轴5是中空的筒形部件，并且第二驱动轴6可旋转地设置在第一驱动轴5内。即，第一驱动轴5和第二驱动轴6彼此同轴地设置。因而，第一驱动轴5围绕第二驱动轴6可旋转地设置，而另一方面，第二驱动轴6在第一驱动轴5内可旋转。第一驱动轴5和第二驱动轴6可以根据离合器机构3任意选择的操作而独立地旋转。

离合器机构3包括第一离合器装置3a和第二离合器装置3b，该第一离合器装置3a在汽车(车辆)的前进模式中可工作，并且能够通过变矩器1的驱动传递系统向车轮(驱动轮D)传递发动机(驱动源)E的驱动力，而第二离合器装置3b能够不通过变矩器1的驱动传递系统而向车轮(驱动轮D)传递发动机(驱动源)E的驱动力。第一离合器装置3a和第二离合器装置3b分别包括可滑动到图中的左侧方向和右侧方向多个驱动侧离合器片3aa和3ba以及多个从动侧离合器片3ab和3bb，由此形成多个片式离合器。

在第一离合器装置3a中，驱动侧离合器片3aa安装在壳体10上，并且从动侧离合器片3ab安装在连接至输出轴15的连动部件17上，并且驱动侧离合器片3aa和从动侧离合器片3ab彼此交错地设置以形成层叠结构。可以使这些相邻驱动侧离合器片3aa和从动侧离合器片3ab彼此按压接触和分开，以便在这些离合器片之间接通和断开动力。

另一方面，在第二离合器装置3b中，驱动侧离合器片3ba安装在连接至第二驱动轴6的连动部件18上并且与该连动部件18连动，并且从动侧离合器片3bb安装在壳体10上，并且驱动侧离合器片3ba和从动侧离合器片3bb彼此交错地设置以形成层叠结构。可以使这些相邻的驱动侧离合器3aa和从动侧离合器片3ab彼此按压接触和分开，以便在这些离合器片之间接通和断开动力。本文中使用的术语“分开”表示从施加至离合器片的压力释放的状态，并由此其不是仅限于物理分开状态。在按压接触的状态下允许传递驱动力，而在分开状态下断开驱动力。

如图3所示，离合器机构3在同一壳体10中具有第一离合器装置3a、第二离合器装置3b以及分别与第一离合器装置3a和第二离合器装置3b对应的两个液压活塞P1和P2。通过控制用于使液压活塞P1和P2动作的液压，可以选择性地使第一离合器装置3a或第二离合器装置3b工作。

即，通过将工作油供应到位于壳体10与液压活塞P1之间的液压室S1中，使液压活塞P1逆着复位弹簧3c的推力向着图3中的左侧方向移动，接着通过在液压活塞P1上形成的梢部按压第一离合器装置3a以使驱动侧离合器片3aa和从动侧离合器片3ab彼此按压接触。形成在液压活塞P1上的梢部可以穿过形成在第二离合器装置3b的驱动侧离合器片3ba和从动侧离合器片3bb的外周上的凹部。

通过将工作油供应到位于液压活塞P1与液压活塞P2之间的液压室S2中，使液压活塞P1逆着复位弹簧3c的推力向着图3中的左侧方向移动，接着通过在液压活塞P2上形成的梢部按压第二离合器装置3b以使驱动侧离合器片3ba和从动侧离合器片3bb彼此按压接触。因而，通过控制使液压活塞P1和P2动作的液压，可以选择性地使第一离合器装置3a或第二离合器装置3b工作。

形成了离合器机构3的一部分的壳体10连接到形成行星齿轮机构9的齿圈9c。如图7所示，行星齿轮机构9包括：太阳齿轮9a，其可以在行星齿轮机构9的中心处旋转；一对行星齿轮9b，它们均与太阳齿轮9a啮合并执行自转和公转；行星架9ba，其从行星齿轮9b伸出并与它们连动；以及齿圈9c，其与行星齿轮9b啮合并可以围绕行星齿轮9b旋转。当壳体10被发动机E的驱动力旋转时，驱动力被输入到齿圈9c并通过行星齿轮9b和太阳齿轮9a传递到输出轴15。

行星架9ba延伸到第三离合器装置8，并且它的旋转被第三离合器装置8允许或限制。如图4所示，第三离合器装置8包括安装在行星架9ba的梢端上的驱动侧离合器片8a、形成在固定部件19上的固定离合器片8b以及用于使驱动侧离合器片8a和固定离合器片8b按压接触的活塞P3。通过将工作油引入液压室S3，液压活塞P3逆着碟形弹簧h的推力向着图4中的右侧方向移动，并且利用其梢端推动第三离合器装置8来使驱动侧离合器片8a和固定离合器片8b按压接触。因而，通过控制使液压活塞P3动作的液压，可以任意地使第三离合器装置8工作。

行星架9ba的旋转由于第三离合器装置8的工作而受到限制。因此，当壳体10被发动机E的驱动力旋转时，驱动力被输入至齿圈9c，行星齿轮9b被反向地旋转，并且驱动力通过太阳齿轮9a被传递到输出轴15。因而，可以实现车辆的后退模式。

为了通过或不通过变矩器1的驱动传递系统向驱动轮D传递发动机E的驱动力，在车辆的前进模式中，选择装置4通过根据车辆的情况(例如，车辆的行驶速度、车体的倾斜角度等)按预定的压力将工作油提供到液压室S1或S2以任意选择性地使液压活塞P1或P2动作，选择性地使第一离合器装置3a或第二离合器装置3b工作。

选择装置4形成在用于控制发动机E的ECU(未示出)中，并且如图8中的表所示，选择装置4被编程为：当在车辆的前进模式下通过变矩器1的驱动传递系统向驱动轮D传递发动机E的驱动力时，使第一离合器装置3a工作而不使第二离合器装置3b和第三离合器装置8工作。而且，选择装置4还被控制为：当不通过变矩器1的驱动传递系统向驱动轮D传递发动机E的驱动力时，除了使第一离合器装置3a工作以外还使第二离合器装置3b工作，但不使第三离合器装置8工作。

此外，如图8所示，在车辆的后退模式中，选择装置4被控制，使得第一离合器装置3a和第二离合器装置3b不工作，并且另一方面使第三离合器装置8工作。根据本发明，由于可以如上所述地使第三离合器装置8工作而实现车辆的后退模式，因此与现有技术中的单独地设置用于后退模式的输出轴的动力传递装置相比，可以减小动力传递装置的尺寸。

根据本发明，在位于发动机E(驱动源)和变矩器1之间的动力传递装置的中途设置有用于减缓转矩变化的减震机构7。这使得可以消除在变矩器1内设置锁止离合器或减震机构的必要，因而减小变矩器1的尺寸并提高变矩器1内的布局的自由度。另外，由于可以减轻驱动源侧部分(从减震机构到驱动源的部分)的重量(即，主要质量)，因此可以减小作用于发动机E的负载，相反，由于可以增加变矩器侧部分(从减震机构到变矩器)的重量(即，次要质量)，因此可以由于惯性质量的增加而提高减震效果。

另外，由于本发明的动力传递装置包括选择装置4，该选择装置用于在前进模式中根据车辆状态，通过任意选择性地使第一离合器装置3a或第二离合器装置3b工作，通过变矩器1的驱动传递系统向车轮D传递发动机E的驱动力或者不通过变矩器1的驱动传递系统向车轮D传递发动机E的驱动力，因此可以抑制动力传递装置的复杂化和大型化，并且因变矩器1的转矩放大功能而提高起动性能，并且还提高了车辆稳定行驶期间的动力传递效率。

另外，由于第一驱动轴5和第二驱动轴6彼此同轴地设置，因此与现有技术中的第一驱动轴和第二驱动轴彼此平行地设置的结构相比，可以减小整个动力传递装置的尺寸。而且，由于离合器机构在同一壳体中具有第一离合器装置3a、第二离合器装置3b以及分别与第一离合器装置3a和第二离合器装置3b对应的两个液压活塞P1和P2，并且由于通过控制使液压活塞P1、P2动作的液压可以任意选择性地使第一离合器装置3a或第二离合器装置3b工作，因此可以进一步简化动力传递装置的结构并减小其尺寸。

变速单元A优选地是自动变速单元，或更优选地是无级变速单元20(例如，CVT：无级变速器)，如图6所示。在该情况下，无级变速单元20可以设置在从车辆的发动机E到驱动轮D的动力传递系统的中途、离合器机构3的第二离合器装置3b和驱动轮D之间。

这样的无级变速单元20包括两个滑轮Q1、Q2以及在两个滑轮Q1、Q2之间延伸的皮带V，并且可以通过利用液压控制电路独立地改变运转着皮带V的滑轮Q1、Q2的直径，无级变速单元20可以实现期望的速度。无级变速单元20还包括电连接到制动踏板的制动开关的CVT ECU、变速杆的位置传感器、发动机ECU(未示出)等，并且液压控制单元还被CVT ECU控制。前面描述的液压活塞P1至P3也被液压控制电路控制。

由于在动力传递系统的中途、离合器机构3和车轮(驱动轮D)之间插入了自动变速单元，因此可以容易地调整驱动力和行驶状况以获得良好的燃料消耗。而且，设置如图6所示的无级变速单元20使得能够连续获得期望驱动力和燃料消耗。图6中的标号F指示车辆的差速齿轮。

尽管上面已经描述了本发明，但本发明不限于本文中描述和示出的实施方式。例如，选择装置4可以被构造为可以根据车体的倾斜角来设置恰当的行驶模式。另外，尽管在优选实施方式中示出了将第一驱动轴5和第二驱动轴6彼此同轴地设置，但它们可以按彼此平行地分开设置。

尽管在优选实施方式中示出了通过第三离合器装置8和行星齿轮结构9的组合来实现车辆的后退行驶，但可以通过单独设置的后退模式专用输出轴来实现车辆的后退行驶。驱动源不限于发动机E，可以使用其它驱动源(例如，电动机)。而且，尽管在例示的实施方式中示出了将选择装置4形成在ECU中，但选择装置可以形成在分立地设置的微型计算机中。

工业实用性

本发明可以应用于在外观或结构部分中具有不同构造、或者具有附加功能的任何动力传递装置，只要该动力传递装置配备有用于减缓驱动源与变矩器之间的动力传递系统的中途的转矩变化的减震机构即可。

标号说明

1………变矩器

2………变速器

3………离合器机构

3a………第一离合器装置

3b………第二离合器装置

4………选择装置

5………第一驱动轴

6………第二驱动轴

7………减震机构

7a………片簧(减震器)

8………第三离合器装置

9………行星齿轮机构

10………壳体

11………输入轴

12………盖部件

13………变矩器罩

14………连接部件

15………输出轴

16………连接部件

17、18………连动部件

19………固定部件

20………无级变速单元

E………发动机(驱动源)

A………变速单元

D………驱动轮(车轮)

P1至P3………液压活塞

Claims (7)

1.一种动力传递装置，该动力传递装置设置在从车辆的驱动源至车轮的动力传递系统的中途，并且该动力传递装置能够对车轮任意选择性地传递或切断所述驱动源的驱动力，该动力传递装置包括： 

变矩器，其具有转矩放大功能； 

离合器机构，其包括第一离合器装置和第二离合器装置，所述第一离合器装置在所述车辆的前进模式中可工作并且通过所述变矩器的驱动传递系统向所述车轮传递所述驱动源的驱动力，并且所述第二离合器装置能够不通过所述变矩器的驱动传递系统而向所述车轮传递所述驱动源的驱动力； 

选择装置，其能够根据包括起动在内的前进模式中的车辆状态任意选择性地使所述第一离合器装置或所述第二离合器装置工作，通过所述变矩器的驱动传递系统向所述车轮传递所述驱动源的驱动力，或者不通过所述变矩器的驱动传递系统而向所述车轮传递所述驱动源的驱动力；以及 

减震机构，其用于减缓转矩变化，所述减震机构与所述变矩器分开地设置在位于所述驱动源与所述变矩器之间和所述驱动源与所述第二离合器装置之间的动力传递系统的中途，并且， 

在从所述驱动源到所述车轮的所述动力传递系统的中途设置了所述变矩器和变速器，并且在所述变速器内设置了所述离合器机构和变速单元。 

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，该动力传递装置还包括： 

第一驱动轴，其连接至所述第一离合器装置，并能够通过所述变矩器的驱动传递系统而被所述驱动源的驱动力旋转； 

第二驱动轴，其连接至所述第二离合器装置，并能够不通过所述变矩器的驱动传递系统而被所述驱动源的驱动力旋转， 

其中，所述第一驱动轴和所述第二驱动轴彼此同轴地设置。 

3.根据权利要求1或2所述的动力传递装置，其中，所述离合器机构在同一壳体内具有所述第一离合器装置、所述第二离合器装置以及分别与所述第一离合器装置和所述第二离合器装置对应的两个液压活塞，并且其中，通过控制用于使所述液压活塞动作的液压，能够任意选择性地使所述第一离合器装置和所述第二离合器装置工作。 

4.根据权利要求1或2所述的动力传递装置，其中，所述变速单元是设置在位于所述离合器机构和所述车轮之间的动力传递系统上的自动变速单元。 

5.根据权利要求3所述的动力传递装置，其中，所述变速单元是设置在位于所述离合器机构和所述车轮之间的动力传递系统上的自动变速单元。 

6.根据权利要求4所述的动力传递装置，其中，所述自动变速单元包括无级变速单元。 

7.根据权利要求5所述的动力传递装置，其中，所述自动变速单元包括无级变速单元。