CN103671880B - 车辆用变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在包括在低速侧的变速挡和高速侧的变速挡之间进行无缝换挡的机构的车辆用变速器中顺利实现无缝换挡的有效技术。该车辆用变速器包括:第一接合构件和第二接合构件;可在连结位置和非连结位置移动的第一可动构件;可在连结位置和非连结位置移动的第二可动构件;可设定第一接合构件和第二接合构件相对于输出轴的旋转扭矩的传递状态的离合器机构;用于将第一可动构件和第二可动构件分别驱动至连结位置或非连结位置的驱动装置,其中,离合器机构包括第一离合器摩擦片、第二离合器摩擦片、第一接合片、第二接合片。该车辆用变速器选择性地实现低速模式、高速模式以及中间模式中的任一个模式。

Description

车辆用变速器
技术领域
本发明涉及一种车辆用变速器。
背景技术
在日本特表2009-536713号公报(专利文献1)及日本特表2010-510464号公报(专利文献2)中,公开有车辆用变速器的一个例子。该变速器采用了能与设置于低速侧齿轮的第一被接合构件(驱动构造体)接合的其中一侧的接合构件(接合构件组)和、能与设置于高速侧齿轮的第二被接合构件(驱动构造体)接合的另一侧的接合构件(接合构件组),这两个接合构件(接合构件组)分别以如下方式构成:各接合构件通过专用的驱动构件(叉和叉轴)及促动器沿着轴向独立地被驱动。根据本构成,通过促动器来控制各接合构件的驱动,能瞬间进行从其中一个接合构件接合于第一被接合构件的低速侧的变速挡向另一个接合构件接合于第二被接合构件的高速侧的变速挡的转换(加速换挡),由此能够实现扭矩不中断的变速,即所谓的“无缝换挡”(seamlessshift)。另外,为了实现这种无缝换挡,形成了高速侧的被接合构件和低速侧的被接合构件双方同时与一个接合构件接合的状态,即暂时形成所谓的“二重接合状态(二重咬合状态)”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2009-536713号公报
专利文献2:日本特表2010-510464号公报
发明内容
但是,在上述专利文献1和专利文献2所公开的变速器中,由于形成了上述二重接合状态,因而有可能阻碍低速侧的变速挡和高速侧的变速挡之间的顺利的无缝换挡。
因此,本发明是鉴于上述问题而提出的,其中一个目的在于,提供一种在车辆用变速器中对实现顺利的无缝换挡有效的技术,所述车辆用变速器包括用于在低速侧的变速挡和高速侧的变速挡之间进行无缝换挡的机构。
为了实现该目的,本发明的车辆用变速器是安装于连结车辆的驱动源的驱动输出轴和车辆的驱动轮的动力传递系统中,且具有多个变速挡的变速器,该变速器具有输入轴、输出轴、多个固定齿轮、多个空转齿轮、第一接合构件、第二接合构件、第一可动构件、第二可动构件、离合器机构及驱动装置。
输入轴是与驱动输出轴间形成动力传递系统的轴。输出轴是与驱动轮间形成动力传递系统的轴。多个固定齿轮是分别以与输入轴或输出轴同轴且不可相对转动的方式设置于输入轴或输出轴上,并与多个变速挡的各变速挡相对应的齿轮。多个空转齿轮是分别以与输入轴或输出轴同轴且可相对转动的方式设置于输入轴或输出轴上,并与多个变速挡的各变速挡相对应,且时常与对应变速挡的固定齿轮相啮合的齿轮。该多个空转齿轮包括第一空转齿轮和第二空转齿轮,在多个变速挡中的低速侧变速挡和高速侧变速挡中,第一空转齿轮时常与低速侧变速挡的固定齿轮相啮合,而第二空转齿轮时常与高速侧变速挡的固定齿轮相啮合。在这种情况下,第二空转齿轮只要是用于比第一空转齿轮更高速的空转齿轮就可以。例如,当第一空转齿轮为1挡用的空转齿轮时,第二空转齿轮可以从2挡用空转齿轮、3挡用空转齿轮、4挡用空转齿轮等多个齿轮中适当选择。
第一接合构件及第二接合构件均以与输入轴和输出轴中设置有第一空转齿轮和第二空转齿轮两者的轴同轴、且可相对转动的方式设置在输入轴和输出轴中设置有第一空转齿轮和第二空转齿轮两者的轴上。该情况下,当仅在输入轴设置有第一空转齿轮及第二空转齿轮时,能够仅在输入轴上设置第一接合构件和第二接合构件;当仅在输出轴设置有第一空转齿轮及第二空转齿轮时,能够仅在输出轴上设置第一接合构件和第二接合构件;当在输入轴和输出轴两者上设置有第一空转齿轮及第二空转齿轮时,能够在输入轴和输出轴两者上设置第一接合构件和第二接合构件。
第一可动构件可以移动至连结第一空转齿轮及第一接合构件的连结位置和不连结第一空转齿轮及第一接合构件的非连结位置。同样地,第二可动构件可以移动至连结第二空转齿轮及第二接合构件的连结位置和不连结第二空转齿轮及第二接合构件的非连结位置。
离合器机构可以设定第一接合构件和第二接合构件分别相对于所述轴的旋转扭矩的传递状态。
驱动装置是用于将第一可动构件和第二可动构件分别驱动至该可动构件的连结位置或非连结位置的装置。
特别地,离合器机构包括第一离合器摩擦片、第二离合器摩擦片、第一接合片及第二接合片。第一离合器摩擦片在第一接合构件与第二接合构件之间,以与所述轴同轴、且相对于第一接合构件可相对转动的方式设置在所述轴上。第二离合器摩擦片在第一离合器摩擦片与第二接合构件之间,以与所述轴同轴、且分别相对于第二接合构件和第一离合器摩擦片可相对转动的方式设置在所述轴上。根据第一离合器摩擦片及第二离合器摩擦片的相对转动,第一接合片可以设定在第一接合位置和第二接合位置,该第一接合位置是将第一接合构件及第一离合器摩擦片以不可相对转动的方式连结的位置,该第二接合位置是将第一离合器摩擦片和第二离合器摩擦片以不可相对转动的方式连结的位置。根据第一离合器摩擦片及第二离合器摩擦片的相对转动,第二接合片可以设定在第一接合位置和第二接合位置,该第一接合位置是将第二接合构件和第二离合器摩擦片以不可相对转动的方式连结的位置,所述第二接合位置是将第一离合器摩擦片及第二离合器摩擦片以不可相对转动的方式连结的位置。
在该车辆用变速器中,可以选择性的实现低速模式、高速模式及中间模式中的任一种模式。
在低速模式中,通过驱动装置将第一可动构件驱动至该第一可动构件的连结位置,且将第二可动构件驱动至该第二可动构件的非连结位置,并通过离合器机构将第一接合片及第二接合片均设定在该接合片的第一接合位置。由此,第一空转齿轮的旋转扭矩经由第一可动构件、第一接合构件、第一接合片及第一离合器摩擦片传递至所述轴。
在高速模式中,通过驱动装置将第一可动构件驱动至该第一可动构件的非连结位置,且将第二可动构件驱动至该第二可动构件的连结位置,并通过离合器机构将第一接合片和第二接合片均设定在该接合片的第一接合位置。由此,第二空转齿轮的旋转扭矩经由第二可动构件、第二接合构件、第二接合片及第二离合器摩擦片传递至所述轴。
在低速模式和高速模式之间的中间模式中,通过驱动装置将第一可动构件及第二可动构件分别驱动至该可动构件的连结位置,并通过离合器机构将第一接合构件的旋转扭矩经由第一接合片传递至第一离合器摩擦片,且将第二接合构件的旋转扭矩经由第二接合片传递至第二离合器摩擦片,由此产生第一离合器摩擦片和第二离合器摩擦片的相对转动,从而使第一离合器摩擦片和第二离合器摩擦片其中一个的设定位置从该接合片的第一接合位置切换至第二接合位置。这时,例如,若第一接合片设定在第二接合位置,则第一离合器摩擦片及第二离合器摩擦片在一体状态下转动,另一方面,使第一接合构件相对于第一离合器摩擦片的相对转动成为可能。因此,形成第一接合构件对于所述轴的旋转扭矩的传递被切断的高速模式。同样地,例如,若第二接合片设定在第二接合位置,则第一离合器摩擦片和第二离合器摩擦片在一体状态下转动,另一方面,使第二接合构件相对于第二离合器摩擦片的相对转动成为可能。因此,使第二接合构件相对于所述轴的旋转扭矩的传递被切断而形成低速模式。
根据具有上述结构的车辆用变速器,通过车辆用变速器从低速模式经由中间模式向高速模式的控制,或通过从高速模式经由中间模式向低速模式的控制,从而实现扭矩不中断的变速(无缝换挡)。特别地,在中间模式中,根据第一离合器摩擦片及第二离合器摩擦片的相对转动,可以将第一接合构件或第二接合构件相对于所述轴的旋转扭矩切断。因此,能够顺利实现低速侧的变速挡和高速侧的变速挡之间的无缝换挡。
在本发明的其他形式的车辆用变速器中,优选离合器机构包括第一弹性构件、第一接触面构造、和第二接触面构造。
第一弹性构件实现如下功能:时常分别对第一接合片及第二接合片施加从该接合片的第二接合位置向第一接合位置的弹性作用力。该第一弹性构件可以由一个或多个弹性件来构成。
第一接触构造实现如下功能:当第一接合片在该第一接合片的第一接合位置时,将在第一接合片和第一接合构件之间产生的负荷变换为对第一接合片施加向该第一接合片的第二接合位置的作用力的负荷,第一接合片和第一接合构件伴随着第一接合构件和第一离合器摩擦片的相对转动而相互接触。同样地,第二接触面构造实现如下功能:当第二接合片在该第二接合片的第一接合位置时,将在第二接合片和第二接合构件之间产生的负荷变换为对第二接合片施加向该第二接合片的第二接合位置的作用力的负荷,第二接合片和第二接合构件伴随着第二接合构件和第二离合器摩擦片的相对转动而相互接触。在中间模式下,利用第一接触结构或第二接触结构,对第一接合片和第二接合片中的其中一个接合片施加对抗第一弹性构件的弹性作用力且从该接合片的第一接合位置向第二接合位置的作用力。
由此,利用第一接合构件及第一离合器摩擦片的相对转动或第二接合构件及第二离合器摩擦片的相对转动,能够产生用于将第一接合片或第二接合片的设定位置从接合位置切换到第二接合位置的作用力,并是合理的。
在本发明的其他的车辆用变速器中,优选第一接触结构包括第一倾斜面,该第一倾斜面在第一接合片与第一接合构件的接触部位相对于第一接合构件及第一离合器摩擦片的相对转动方向以倾斜状延伸。可以将该倾斜面设置于第一接合片及第一接合构件中至少其中一个。另外,优选第二接触结构包括第二倾斜面,该第二倾斜面在第二接合片与第二接合构件的接触部位相对于第二接合构件和第二离合器摩擦片的相对转动方向以倾斜状延伸。可以将该倾斜面设置于第二接合片及第二接合构件中的至少其中一个。
由此,在产生用于将第一接合片或第二接合片的设定位置从第一接合位置切换到第二接合位置的作用力的构造中,能够利用设置于第一接合片与第一接合构件的接触部位的倾斜面或设置于第二接合片与第二接合构件的接触部位的倾斜面。
在本发明的其他形式的车辆用变速器中,优选离合器机构包括第二弹性构件,该第二弹性构件以使第一离合器摩擦片和第二离合器摩擦片的每一个相对于轴可转动的方式被连结,且时常对该离合器摩擦片施加向轴的轴周向的弹性作用力。该第二弹性构件可以由一个或多个弹性件所构成。这时,可以通过第二弹性构件来简单地确定第一离合器摩擦片和第二离合器摩擦片分别相对于所述轴的相对转动位置。
优选本发明的其他形式的车辆用变速器包括分别分配给第一可动构件的1挡用的空转齿轮及3挡用的空转齿轮,和分别分配给第二可动构件的2挡用的空转齿轮及4挡用的空转齿轮。这时,通过驱动装置选择1挡用的空转齿轮或3挡用的空转齿轮来作为与第一可动构件连结的第一空转齿轮,且选择2挡用的空转齿轮或4挡用的空转齿轮来作为与第二可动构件连结的第二空转齿轮。这时,例如,可以防止一个可动构件兼任1挡用的空转齿轮和第一接合构件的连结以及2挡用的空转齿轮和第二接合构件的连结的情况。由此,不会形成关于引用文献1,2所述那样的二重接合状态,而例如即使在驱动装置停止时,车辆用变速器也不会发生在二重接合状态下停止的这种情况。因此,例如在驱动装置停止时,即使车辆用变速器即使固定在1挡或2挡的情况下,车辆用变速器仍然可以继续使用。另外,由于第一可动构件被1挡用的空转齿轮和3挡用的空转齿轮共用,且第二可动构件被2挡用的空转齿轮和4挡用的空转齿轮共用,因此可以削减用于实现无缝换挡的元件的数目。其结果,可以控制关于车辆用变速器的组装工时、重量、成本等。
发明的效果
如上述那样,根据本发明,可以提供一种在车辆用变速器中顺利实现无缝换挡的有效技术,该车辆用变速器包括用于在低速侧变速挡和高速侧变速挡之间进行无缝换挡的机构。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的变速器T/M的概略结构的图。
图2是示意性地示出图1中的动力传递机构101的图。
图3是示出图2中的动力传递机构101的区域C的构成的图。
图4是图3中的第一接合片174的立体图。
图5是图3中的第二接合片184的立体图。
图6是示出图2中的动力传递机构101的A-A剖面的图。
图7是示出图2中的动力传递机构101的B-B剖面的图。
图8是示出图2中的变速器T/M的变速挡在1挡时的图。
图9是示出图3中的变速器T/M的变速挡在1挡时的图。
图10是示出图6中的变速器T/M的变速挡在1挡时的图。
图11是示出图7中的变速器T/M的变速挡在1挡时的图。
图12是示出图2中的变速器T/M的变速挡从1挡到2挡的操作过程的图。
图13是示出图3中的变速器T/M的变速挡从1挡到2挡的操作过程的图。
图14是示出图3中的变速器T/M的变速挡从1挡到2挡的操作过程的图。
图15是示出图6中的变速器T/M的变速挡从1挡到2挡的操作过程的图。
图16是示出图7中的变速器T/M的变速挡从1挡到2挡的操作过程的图。
图17是示出图2中的变速器T/M的变速挡在2挡时的图。
图18是示出图3中的变速器T/M的变速挡在2挡时的图。
图19是示出图6中的变速器T/M的变速挡在2挡时的图。
图20是示出图7中的变速器T/M的变速挡在2挡时的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的车辆用变速器进行说明。本发明的实施方式的(车辆用)变速器T/M,安装于连接作为车辆的驱动源的发动机的驱动输出轴和车辆的驱动轮的动力传递系统中,典型的是具有车辆前进用的多个变速挡和车辆后退用的1个变速挡。在本说明书中,仅对车辆前进用的4个变速挡(1挡(1st)-4挡(4th))的动力传递结构进行说明。此外,根据需要可以适当改变变速挡的个数,本发明可以适用于具有相对高速侧的变速挡和相对低速侧的变速挡的变速器。
如图1所示,变速器T/M具有输入轴A2和输出轴A3。变速器T/M的输入轴A2经由离合器C/D和飞轮F/W,连接于发动机E/G的驱动输出轴A1。该输入轴A2和发动机E/G的驱动输出轴A1之间形成动力传递系统。该输入轴A2相当于本发明的“输入轴”。变速器T/M的输出轴A3经由差速器D/F连接于车辆的驱动轮D/W。该输出轴A3和驱动轮D/W之间形成动力传递系统。该输出轴A3相当于本发明的“输出轴”。
离合器C/D是摩擦离合器片,该摩擦离合器片以一体旋转的方式设置于变速器T/M的输入轴A2且具有众所周知的结构中的一种结构。更具体来说,相对于以一体旋转的方式设置在发动机E/G的驱动输出轴A1上的飞轮F/W,离合器C/D(更正确地说,离合器片)是以互相面对面的方式且以同轴配置的。离合器C/D(更正确地说,离合器片)相对于飞轮F/W的轴向位置是可以调整的。离合器C/D在轴向的位置通过离合器促动器ACT1来调整。此外,该离合器C/D不具有由驾驶员来操作的离合器踏板。
变速器T/M具有多个固定齿轮(也称为“驱动齿轮”)G1i、G2i、G3i、G4i、和多个空转齿轮(也称为“被动齿轮”)G1o、G2o、G3o、G4o。多个固定齿轮G1i、G2i、G3i、G4i分别以与输入轴A2同轴且相对于输入轴A2不可相对转动的方式,且分别以在输入轴A2的轴向上不可相对移动的方式固定于输入轴A2,并且分别与前进用的多个变速挡的各变速挡相对应。具体来说,这些固定齿轮G1i、G2i、G3i、G4i分别对应于1挡、2挡、3挡、4挡。这些固定齿轮G1i、G2i、G3i、G4i相当于本发明的“固定齿轮”。就多个空转齿轮G1o、G2o、G3o、G4o而言,分别以与输出轴A3同轴且相对于输出轴A3可相对转动的方式设置于输出轴A3,且分别与前进用的多个变速挡中的各变速挡相对应,并且分别时常与对应变速挡的固定齿轮相啮合。具体来说,这些空转齿轮G1o、G2o、G3o、G4o分别对应于1挡、2挡、3挡、4挡。这些空转齿轮G1o、G2o、G3o、G4o相当于本发明的“空转齿轮”,且在以下的说明中,尤其是空转齿轮G1o和空转齿轮G2o分别相当于本发明的“第一空转齿轮”和“第二空转齿轮”。
变速器T/M包括动力传递机构101,变速挡的改变/设定采用变速器促动器ACT2,通过使动力传递机构101工作来进行。通过改变变速挡,减速比(输入轴A2的转速相对于输出轴A3的转速的比例)得以调整。
控制装置102具有油门开度传感器S1、换挡位置传感器S2、制动传感器S3及电子控制单元ECU。油门开度传感器S1是用于检测油门踏板AP的操作量(油门开度)的传感器。换挡位置传感器S2是用于检测变速杆SF的位置的传感器。制动传感器S3是用于检测是否发生对连结构件刹车踏板BP的操作的传感器。电子控制单元ECU基于来自上述传感器S1-S3、及其他传感器等的信息等,控制上述促动器ACT1、ACT2,由此控制C/D的离合器行程(进而,离合器扭矩)及变速器T/M的变速挡。另外,该电子控制单元ECU控制发动机E/G的燃料喷射量(节流阀的开度),由此控制发动机E/G的驱动输出轴A1的旋转扭矩(也称为“驱动扭矩”)。
参照图2-图7对动力传递机构101的结构进行说明。
图2示出的动力传递机构101是特别作为空挡状态而示出的,其在变速器T/M的输出轴A3上具有:与1挡和3挡相对应的第一动力传递机构101a;与2挡和4挡相对应的第二动力传递机构101b。
第一动力传递机构101a包括空转齿轮G1o、空转齿轮G3o、第一被连结构件110、第三被连结构件130、第一接合构件150、第一连结构件154、第一可动构件155、第一叉轴156、和第一离合器摩擦片170。
第一接合构件150以与输出轴A3同轴且对于输出轴A3可相对转动的方式配置于输出轴A3的轴外周上。就空转齿轮G1o、G3o而言,相对于第一接合构件150,其沿轴向X1、X2的移动均被阻止,且均可沿轴周向Y1、Y2相对旋转。该第一接合构件150相当于本发明的“第一接合构件”。
第一被连结构件110固定于空转齿轮G1o中与空转齿轮G3o面对面的部位。具体地,该第一被连结构件110通过花键配合(splinefit)压入于空转齿轮G1o。因此,该第一被连结构件110能够与空转齿轮G1o一并沿绕轴的方向Y1、Y2旋转。
第三被连结构件130固定于空转齿轮G3o中与空转齿轮G1o面对面的部位。具体地,该第三被连结构件130通过花键配合压入于空转齿轮G3o。因此,该第三被连结构件130能够与空转齿轮G3o一并沿轴周向Y1、Y2旋转。
第一连结构件154位于第一被连结构件110和第三被连结构件130之间,固定于第一接合构件150。因此,该第一连结构件154能够与第一接合构件150一并相对于输出轴A3沿轴周向Y1、Y2旋转。
就第一可动构件155而言,能与第一连结构件154一并沿轴周向Y1、Y2旋转、且以沿轴向X1,X2可相对移动的方式接合于第一连结构件154。该第一可动构件155相当于本发明的“第一可动构件”。该第一可动构件155连结于由促动器ACT2驱动的第一叉轴156,该促动器ACT2由上述电子控制单元ECU来控制,伴随着该第一叉轴156的动作,该第一可动构件155在轴向X1,X2上至少可以移动至以下三个设定位置。空挡的设定位置是,第一可动构件155仅接合于第一连结构件154,且该第一连结构件154不与第一被连结构件110、第三被连结构件130连结的非连结位置。在该设定位置,空转齿轮G1o、G3o的旋转扭矩不传递至第一接合构件150。第一设定位置是,通过1挡换挡操作使第一可动构件155连结第一连结构件154及第一被连结构件110的连结位置。在该设定位置,能够将空转齿轮G1o的旋转扭矩传递至第一接合构件150。第二设定位置是,通过3挡换挡操作使第一可动构件155连结第一连结构件154及第三被连结构件130的连结位置。在该设定位置,能够将空转齿轮G3o的旋转扭矩传递至第一接合构件150。在该情况下,1挡用的空转齿轮G1o和3挡用的空转齿轮G3o分别被分配给第一可动构件155。促动器ACT2及第一叉轴156构成驱动装置,该驱动装置用于将第一可动构件155驱动至上述非连结位置或连结位置。通过该驱动装置,选择1挡用的空转齿轮G1o或3挡用的空转齿轮G3o作为与第一可动构件155连结的第一空转齿轮。
第二动力传递机构101b包括空转齿轮G2o、空转齿轮G4o、第二被连结构件120、第四被连结构件140、第二接合构件160、第二连结构件164、第二可动构件165、第二叉轴166、和第二离合器摩擦片180。
第二接合构件160以与输出轴A3同轴且对于输出轴A3可相对转动的方式配置于输出轴A3的轴外周上。就空转齿轮G2o、G4o而言,相对于第二接合构件160,其沿轴向X1、X2的移动均被阻止,且均可沿绕轴的方向Y1、Y2相对旋转。该第二接合构件160相当于本发明的“第二接合构件”。
第二被连结构件120固定于空转齿轮G2o中与空转齿轮G4o面对面的部位。具体地,该第二被连结构件120通过花键配合压入于空转齿轮G2o。因此,该第二被连结构件120能够与空转齿轮G2o一并沿轴周向Y1、Y2旋转。
第四被连结构件140固定于空转齿轮G4o中与空转齿轮G2o面对面的部位。具体地,该第四被连结构件140通过花键配合压入于空转齿轮G4o。因此,该第四被连结构件140能够与空转齿轮G4o一并沿轴周向Y1、Y2旋转。
第二连结构件164,位于第二被连结构件120和第四被连结构件140之间,固定于第二接合构件160。因此,该第二连结构件164能够与第二接合构件160一并相对于输出轴A3沿轴周向Y1、Y2旋转。
就第二可动构件165而言,能与第二连结构件164一并沿轴周向Y1、Y2旋转、且以沿轴向X1,X2可相对移动的方式接合于第二连结构件164。该第二可动构件165相当于本发明的“第二可动构件”。该第二可动构件165连结于由促动器ACT2驱动的第二叉轴166,该促动器ACT2由上述电子控制单元ECU来控制,伴随着该第二叉轴166的动作,该第二可动构件165在轴向X1,X2上至少可以移动至以下三个设定位置。空挡的设定位置是,第二可动构件165仅接合于第二连结构件164,且该第二连结构件164不与第二被连结构件120、第四被连结构件140连结的非连结位置。在该设定位置,空转齿轮G2o、G4o的旋转扭矩不传递至第二接合构件160。第一设定位置是,通过2挡换挡操作使第二可动构件165连结第二连结构件164及第二被连结构件120的连结位置。在该设定位置,能够将空转齿轮G2o的旋转扭矩传递至第二接合构件160。第二设定位置是,通过4挡换挡操作使第二可动构件165连结第二连结构件164及第四被连结构件140的连结位置。在该设定位置,能够将空转齿轮G4o的旋转扭矩传递至第二接合构件160。在该情况下,2挡用的空转齿轮G2o和4挡用的空转齿轮G4o分别被分配给第二可动构件165。促动器ACT2和第二叉轴166构成驱动装置,该驱动装置用于将第二可动构件165驱动至上述非连结位置或连结位置。通过该驱动装置,选择2挡用的空转齿轮G2o或4挡用的空转齿轮G4o作为与第二可动构件165连结的第二空转齿轮。
关于图2中的C区域的构成参照图3-图7。
如图3所示,第一接合构件150具有:沿着轴向X1、X2延伸的筒状的筒状部151;从该筒状部151的其中一侧端部沿着与轴向X1、X2垂直相交的方向延伸的圆板状的凸缘部152。同样地,第二接合构件160具有:沿着轴向X1、X2延伸的筒状的筒状部161;从该筒状部161的其中一个端部沿着与轴向X1、X2垂直相交的方向延伸的圆板状的凸缘部162。
就动力传递机构101的离合器机构103而言,可以设定第一接合构件150和第二接合构件160对于输出轴A3的各自旋转扭矩的传递状态,并包括第一离合器摩擦片170、第二离合器摩擦片180、第一接合片174、第二接合片184、和螺旋弹簧178、188。该离合器机构103可以设定为使第一接合构件150与输出轴A3接合的接合状态和使第一接合构件150不与输出轴A3接合的非接合状态,且可以设定为使第二接合构件160与输出轴A3接合的接合状态和使第二接合构件160不与输出轴A3接合的非接合状态。该离合器机构103相当于本发明的“离合器机构”。
第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180均构成为圆板状,安装于第一接合构件150的凸缘部152和第二接合构件160的凸缘部162之间。如下文中的详细阐述那样,这些第一离合器摩擦片170和第二离合器摩擦片180分别与从输出轴A3的轴外周面突出的突出部。
第一离合器摩擦片170在第一接合构件150和第二接合构件160之间,以与输出轴A同轴且对于第一接合构件150可相对转动的方式设置于输出轴A的轴外周上。该第一离合器摩擦片170相当于本发明的“第一离合器摩擦片”。第二离合器摩擦片180在第一离合器摩擦片170和第二接合构件160之间,以与输出轴A的同轴且分别对于第二接合构件160和第一离合器摩擦片170可相对转动的方式设置于输出轴A的轴外周上。该第二离合器摩擦片180相当于本发明的“第二离合器摩擦片”。
第一接合片174构成为可根据第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180的相对转动,设定在第一接合位置和第二接合位置的接合片(也称为“接合楔”),其中,第一接合位置是将第一接合构件150和第一离合器摩擦片170以不可相对转动的方式连结的位置,第二接合位置是将第一离合器摩擦片170和第二离合器摩擦片180以不可相对转动的方式连结的位置。即,通过第一离合器摩擦片170和第二离合器摩擦片180在轴周向Y1、Y2上的相对转动位置的变化,第一接合片174切换至第一接合位置和第二接合位置。在本实施方案中,该第一接合片174设定有两个。若第一接合片174设定在第一接合位置,则第一离合器摩擦片170和第二离合器摩擦片180的连结被解除。另一方面,若第一接合片174设定在第二接合位置,则第一接合构件150及第一离合器摩擦片170的连结被解除。该第一接合片174相当于本发明的“第一接合片”。
为了将第一接合片174设定在上述第一接合位置,在第一离合器摩擦片170中设置有保持孔173。该保持孔173以限制第一接合片174相对于第一离合器摩擦片170在轴周向Y1、Y2上的移动,且容许其在轴向X1、X2上的滑动的方式来保持第一接合片174。这时,优选地,以如下方式设定保持孔173及第一接合片174的尺寸:在保持孔173中插入有第一接合片174的状态下,在两者之间形成微小间隙。由此,在保持孔173内的第一接合片174在轴向X1、X2上的移动变得顺利。另外,在第一接合构件150的凸缘部152上设置有能插入第一接合片174的顶端部176的凹部153。在该凹部153中,在与第一接合片174的顶端部176所设置的倾斜面176a面对面的构件上设置有沿着倾斜面176a延伸的倾斜面153a。
为了将第一接合片174设定在上述第二接合位置,在第二离合器摩擦片180上设置有能插入第一接合片174的主体部175的凹部187。这时,优选地,以如下方式设定凹部187及第一接合片174的尺寸:在凹部187中插入有第一接合片174的主体部175的状态下,在两者之间形成微小间隙。由此,在凹部187内的第一接合片174沿轴向X1、X2的移动变得顺利。另外,在凹部187中收纳有螺旋弹簧188。该螺旋弹簧188实现如下功能:时常对由保持孔173保持的第一接合片174,从第二接合位置朝向第一接合位置而施加沿轴向X1的弹性作用力。因此,该螺旋弹簧188有助于将第一接合片174设定在上述第一接合位置。该螺旋弹簧188相当于本发明的“第一弹性构件”。此外,该螺旋弹簧188也可以由螺旋弹簧以外的一个或多个弹性件来构成。另外,也可以使凹部153及凹部187中的至少一个以贯通状的孔构成。
同样地,第二接合片184构成为可根据第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180的相对转动,设定在第一接合位置和第二接合位置的接合片(也称为“啮合楔”),其中,第一接合位置是将第二接合构件160及第二离合器摩擦片180以不可相对转动的方式连结的位置,第二接合位置是将第一离合器摩擦片170和第二离合器摩擦片180以不可相对转动的方式连结的位置。即,通过第一离合器摩擦片170和第二离合器摩擦片180在轴周向Y1、Y2上的相对转动位置的变化,第二接合片184切换至第一接合位置和第二接合位置。在本实施方式中,该第二接合片184设定有两个。若第二接合片184设定在第一接合位置,则第一离合器摩擦片170和第二离合器摩擦片180的连结被解除。另一方面,若第二接合片184设定在第二接合位置,则第二接合构件160和第二离合器摩擦片180的连结被解除。该第二接合片184相当于本发明的“第二接合片”。
为了将第二接合片184设定在上述第一接合位置,在第二离合器摩擦片180中设置有保持孔183。该保持孔183以限制第二接合片184相对于第二离合器摩擦片180在轴周向Y1、Y2上的移动,且容许其在轴向X1、X2上的滑动的方式来保持第二接合片184。这时,优选地,以如下方式设定保持孔183及第二接合片184的尺寸:在保持孔183中插入有第二接合片184的状态下,在两者之间形成微小间隙。由此,在保持孔183内的第二接合片184在轴向X1、X2上的移动变得顺利。另外,在第二接合构件160的凸缘部162上设置有能插入第二接合片184的顶端部186的凹部163。在该凹部163中,在与第一接合片184的顶端部186所设置的倾斜面186a面对面构件上,设置有沿着倾斜面186a延伸的倾斜面163a。
为了将第二接合片184设定在上述第二接合位置,在第一离合器摩擦片170中设置有可插入第二接合片184的主体部185的凹部177。这时,优选地,以如下方式设定凹部177及第一接合片184的尺寸:在凹部177中插入有第二接合片184的主体部185的状态下,在两者之间形成微小间隙。由此,在凹部177内的第二接合片184沿轴向X1、X2的移动变得顺利。另外,在凹部177中收纳有螺旋弹簧178。该螺旋弹簧178实现如下功能:时常对由保持孔183保持的第二接合片184,从第二接合位置朝向第一接合位置而施加沿轴向X2的弹性作用力。因此,该螺旋弹簧178有助于将第二接合片184设定在上述第一接合位置。该螺旋弹簧178相当于本发明的“第一弹性构件”。此外,该螺旋弹簧178也可以由螺旋弹簧以外的一个或多个弹性件来构成。另外,也可以将凹部163及凹部177中至少一个以贯通状的孔构成。
如图4所示,所述第一接合片174具有:沿D-D线的剖面呈长方形的主体部175;使沿D-D线的剖面逐渐减小且从主体部175向轴向X1突出而设置的顶端部176。顶端部176设置有与设置于凸缘部152的凹部153倾斜面153a面对面的倾斜面176a,该倾斜面176a以与倾斜面153a大致平行的方式延伸。另外,在该第一接合片174上设置有在轴周向Y1、Y2上与倾斜面176a面对面的水平面175a。该水平面175a例如沿着与轴周向Y1垂直的方向延伸。
如图5所示,所述第二接合片184具有:沿E-E线的剖面呈长方形的主体部185,使沿E-E线的剖面逐渐减小且从主体部185向轴向X2突出而设置的顶端部186。顶端部186设置有与设置于凸缘部162的凹部163倾斜面163a面对面的倾斜面186a,该倾斜面186a以与倾斜面163a大致平行的方式延伸。另外,在该第一接合片184上设置有在轴周向Y1、Y2上与倾斜面186a面对面的水平面185a。该水平面185a例如沿着与轴周向Y1垂直的方向延伸。
如图6所示,第一离合器摩擦片170具有向着插入输出轴A3的插入空间突出的多个(本实施例有4个)突起172。这些突起172沿轴周向Y1、Y2以等间隔配置。另一方面,输出轴A3具有从该轴周面190向着第一离合器摩擦片170的插入空间突出的多个(本实施例有4个)突部191。这些突部191沿轴周向Y1、Y2以等间隔而配置。特别地,由第一离合器摩擦片170的4个突起172的顶端面所规定的半径d1与由输出轴A3的轴周面190所规定半径d2大体上一致。另外,由输出轴A3的4个突起191的顶端面所规定的半径d3与由第一离合器摩擦片170的内周面171所规定的半径d4大体上一致。由此,在突起172与突部191之间,形成有使第一离合器摩擦片170及输出轴A3能在轴周向Y1、Y2上相对转动的间隙170a。
在一个突起172和一个突部191之间安装有螺旋弹簧192。该螺旋弹簧192以使第一离合器摩擦片170相对于输出轴A3可相对转动的方式被连结,并起到时常对第一离合器摩擦片170施加向输出轴A3的轴周向Y1、Y2的弹性作用力的作用。该螺旋弹簧192相当于本发明的“第二弹性构件”。该螺旋弹簧192可以用螺旋弹簧以外的一个或多个弹性件来构成。由此,可以通过螺旋弹簧192来简单地对第一离合器摩擦片170对于输出轴A3的相对转动位置进行定位。
在本实施方式的第一离合器摩擦片170上,保持孔173及凹部177各设有两个。例如,从第1保持孔173沿着轴周向Y1转90°的位置处配置第二凹部177,在沿着轴周向Y1再转90°的位置处配置第二保持孔173,进而在沿着轴周向Y1再转90°的位置配置第二凹部177。
如图7所示,第二离合器摩擦片180具有向着插入输出轴A3的插入空间突出的多个(本实施例有4个)突起182。这些突起182沿轴周向Y1、Y2等间隔而配置,并具有与第一离合器摩擦片170的突起172相同的形状。因此,由第二离合器摩擦片180的4个突起182的顶端面所规定的半径d1与由输出轴A3的轴周面190所规定半径d2大体上一致。另外,由输出轴A3的4个突起191的顶端面所规定的半径d3与由第二离合器摩擦片180的内周面181所规定的半径d4大体上一致。由此,在突起182与突部191之间,形成有用于使第二离合器摩擦片180及输出轴A3能沿轴周向Y1、Y2相对转动的间隙180a。
在一个突起182和一个突部191之间安装有螺旋弹簧193。该螺旋弹簧193以使第二离合器摩擦片180相对于输出轴A3可相对转动的方式被连结,并起到时常对第二离合器摩擦片180施加向输出轴A3的轴周向Y1、Y2的弹性作用力的作用。该螺旋弹簧193相当于本发明的“第二弹性构件”。该螺旋弹簧193可以用螺旋弹簧以外的一个或多个弹性件来构成。由此,可以通过螺旋弹簧193来简单地对第二离合器摩擦片180于输出轴A3的相对转动位置进行定位。
在本实施方式的第二离合器摩擦片180上,保持孔183及凹部187各设有两个。例如,在从第一保持孔183沿轴周向Y1转30°的位置配置第二凹部187,在沿着轴周向Y1再转150°的位置配置第二保持孔183,在沿着轴周向Y1再转30°的位置配置第二凹部187。
以下,参照图8-图20,对上述构成的动力传递机构101的控制形态,特别是变速器T/M的变速挡通过换挡操作到1挡后,进而从1挡向2挡改变时的控制形态进行说明。该控制是通过控制装置102的电子控制单元ECU对变速器促动器ACT2的控制来进行的。由此,至少选择性地实现下述的低速模式、高速模式、中间模式中的任一个模式。此外,在这些附图中,假定将空转齿轮G1o和空转齿轮G2o的齿轮速比设定成使空转齿轮G2o以相对于空转齿轮G1o的转速两倍的转速旋转的情况。
(低速模式)
在图8-图15中,示出了动力传递机构101的低速模式。变速器T/M从图2示出的状态变为1挡时,利用变速器促动器ACT2(叉轴156)将第一可动构件155设定在上述第一设定位置(连结位置)。具体地,如图8所示,若利用变速器促动器ACT2向轴向X1驱动叉轴156,则第一可动构件155被向轴向X1驱动而与第一被连结构件110接合(也称为“咬合”)。另一方面,通过变速器促动器ACT2(叉轴166)维持第二可动构件165在上述空挡的设定位置(非连结位置)。由此,第一连结构件154能够与空转齿轮G1o共同沿轴周向Y1、Y2旋转。其结果,空转齿轮G1o的旋转扭矩经由第一可动构件155传递至第一连结构件154,进而传递至固定于第一连结构件154的第一接合构件150。因此,例如第一接合构件150沿轴周向Y1转动。
这时,参照图10及图11,若根据第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180的相对转动位置,第一离合器摩擦片170的保持孔173和第二离合器摩擦片180的凹部187的位置是不一致的。另一方面,虽然第二离合器摩擦片180的保持孔183和第一离合器摩擦片170的凹部177的位置一致,但是第二接合片184由于被螺旋弹簧178施加了向轴向X2的弹性作用力而被保持在第一接合位置。由此,第一接合片174及第二接合片184均由离合器机构103设定在该接合片的第一接合位置。即,第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180没有直接连结。
由于第一接合片174与第一接合构件150的凹部153和第一离合器摩擦片170的保持孔173两者接合,第一接合构件150的沿轴的周向Y1的旋转扭矩经由第一接合片174传递至第一离合器摩擦片170。此时,第一接合片174的水平面175a与第一接合构件150的凹部153内的水平面互相接触。因此,伴随第一接合构件150及第一离合器摩擦片170的相对转动而互相接触的第一接合片174和第一接合构件150之间产生的负荷,变换为对第一接合片174仅施加向轴的周向Y1的作用力的负荷,而不对第一接合片174施加向轴向X2的作用力。由此,第一离合器摩擦片170相对于输出轴A3沿着轴周向Y1以与空转齿轮G1o相同的转速ω旋转,但是特别参照图10所示,该第一离合器摩擦片170的各突起172形成如下状态:一边压缩与该突起172相对应的螺旋弹簧192,一边在间隙170a中移动且对该突部191施加向轴周向Y1的作用力。
其结果,第一接合构件150通过离合器机构103设定成该第一接合构件150与输出轴A3接合的接合状态,而输出轴A3与第一离合器摩擦片170一并以与空转齿轮G1o相同的旋转速度ω沿着轴周向Y1旋转。这样,通过图9中的动力传递路径PT1,第一接合构件150的旋转扭矩经由第一离合器摩擦片170传递至输出轴A3,形成具有1挡的减速比的动力传递系统。该低速模式相当于本发明的“低速模式”。
进而,参照图9及图11,沿轴周向Y1旋转的该输出轴A3的旋转扭矩传递至第二离合器摩擦片180。具体地,参照图11,通过使输出轴A3相对于第二离合器摩擦片180沿轴周向Y1旋转,输出轴A3的各突部191形成如下状态:一边抵抗螺旋弹簧193所施加的弹性作用力而拉拽该螺旋弹簧193,一边在间隙180a中移动直到与该突部191所对应的突起182接触,并对该突起施加向轴周向Y1的作用力。其结果,第二离合器摩擦片180与输出轴A3一并沿着轴周向Y1以与空转齿轮G1o相同的旋转速度ω旋转。另外,特别参照图9所示那样,由于第二接合片184与第二接合构件160的凹部163和第二离合器摩擦片180的保持孔183两者接合,第二离合器摩擦片180在轴周向Y1的旋转扭矩经由第二接合片184传递至第二接合构件160。这样,通过图9中的动力传递路径PT2,输出轴A3的旋转扭矩经由第二离合器摩擦片180传递至第二接合构件160。
(中间模式)
在图12-图16中,示出了动力传递机构101的中间模式(也称作“过度模式”),该中间模式是在低速模式与高速模式之间,变速器T/M从1挡变为2挡的过程的状态。此时,从图8示出的低速模式,利用变速器促动器ACT2(叉轴166)将第二可动构件165设定在上述的第一设定位置(连结位置)。具体地,如图12所示,若利用变速器促动器ACT2向轴向X1驱动叉轴166,则第二可动构件165被向轴向X1驱动而与第二被连结构件120接合(也称为“咬合”)。由于已将将第一可动构件155驱动至连结位置,因而形成第一可动构件155及第二可动构件165两者被设定在各自的连结位置的状态。此时,第二连结构件164能够与空转齿轮G2o一并沿轴周向Y1、Y2旋转。其结果,空转齿轮G2o的旋转扭矩经由第二可动构件165传递至第二连结构件164,进而传递至固定于第二连结构件164的第二接合构件160。因此,例如第二接合构件160沿着轴周向Y1旋转。
此时,由于第二接合片184与第二接合构件160的凹部163和第二离合器摩擦片180的保持孔183两者接合,因此,第二接合构件160的轴周向Y1的旋转扭矩经由该第二接合片184传递至第二离合器摩擦片180。此时,第二接合片184的水平面185a与第二接合构件160的凹部163内的水平面互相接触。因此,伴随着第二接合构件160及第二离合器摩擦片180的相对转动而互相接触的第二接合片184与第二接合构件160之间产生的负荷,变换为对第二接合片184仅施加向轴周向Y1的作用力的负荷,而不对第二接合片184施加向轴向X1的作用力。这样,通过图13中的动力传递路径PT3,第二接合构件160的旋转扭矩传递至第二离合器摩擦片180。另一方面,通过低速模式时已经形成的动力传递路径PT1,第一接合构件150的旋转扭矩传递至第一离合器摩擦片170。
此时,空转齿轮G2o及第二接合构件160的转速从2ω减半为与输出轴A3相同的转速ω,且进而空转齿轮G1o及第一接合构件150的转速按照1挡和2挡的齿数比(gearratio),从ω减半为(1/2)×ω。由于该转速的差,第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180发生相对旋转。具体地,在沿轴周向Y1上,第二离合器摩擦片180相对被加速,另一方面,第一离合器摩擦片170相对被减速。因此,参照图14,第一接合片174位于第一接合位置时,由第一接合构件150的倾斜面153a对其倾斜面176a施加向轴向X2的作用力。即,伴随着第一接合构件150及第一离合器摩擦片170的相对旋转而互相接触的第一接合片174的倾斜面176a和第一接合构件150的倾斜面153a之间产生的负荷,通过倾斜面176a及倾斜面153a的接触结构(本发明的“第一接触结构”),其中一部分负荷变换为对第一接合片174沿着轴向X2向第二接合位置的施加作用力的负荷。这时,在第一接合片174和第一接合构件150的接触部位,倾斜面176a及倾斜面153a均为相对于第一接合构件150及第一离合器摩擦片170的相对转动方向(轴周向Y1、Y2)以倾斜状延伸的倾斜面,从而构成本发明的“第一倾斜面”。此外,即使将倾斜面176a及倾斜面153a中任一倾斜面变为水平面的情况下,也可以得到对第一接合片174施加向轴向X2的作用力的同样的效果。另外,参照图15和图16,根据第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180的相对转动位置,第一离合器摩擦片170的保持孔173与第二离合器摩擦片180的凹部187的位置一致。
其结果,参照图14,第一接合片174与第一接合构件150的凹部153的接合被解除(从凹部153弹出),主体部175抵抗螺旋弹簧188所施加的弹性作用力而被压入第二离合器摩擦片180的凹部187中。因此,第一接合片174的设定位置从抵抗螺旋弹簧188所施加的弹性作用力的第一接合位置切换至第二接合位置,从而第一接合构件150与第一离合器摩擦片170的连结被解除。这样,利用离合器机构103,设定第一接合构件150相对于输出轴A3为非接合状态,输出轴A3与第一接合构件150之间形成的旋转扭矩的动力传递路径被切断。
(高速模式)
在图17-图20中,示出了动力传递机构101的高速模式。此时,第一可动构件155从图12示出的中间模式,利用变速器促动器ACT2(叉轴156)设定在上述空挡设定位置(非连结位置)。具体地,如图17所示,若利用变速器促动器ACT2向轴向X2驱动叉轴156,则第一可动构件155被向轴向X2驱动而使其与第一被连结构件110的啮合被解除。另一方面,通过变速器促动器ACT2(叉轴166)将第二可动构件165维持在上述第一设定位置(连结位置)。由此,第一连结构件154变得不能与空转齿轮G1o一并沿轴周向Y1、Y2旋转。其结果,空转齿轮G1o的旋转扭矩不会经由第一可动构件155传递至第一连结构件154,因此,第一接合构件150例如不会沿轴周向Y1旋转。
在该情况下,参照图19及图20,根据第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180的相对转动位置,第一离合器摩擦片170相对于第一接合构件150转动直至保持孔173和凹部153的位置一致,则保持在第一离合器摩擦片170的保持孔173中的第一接合片174随着由螺旋弹簧188所施加的向轴向X1的弹性作用力从第二接合位置返回顶端部177与凹部153接合的第一接合位置。另一方面,保持在第二离合器摩擦片180的保持孔183中的第二接合片184维持在第一接合位置。因此,第二接合构件160利用离合器机构103维持在该第二接合构件160与输出轴A3接合的接合状态,而输出轴A3与第二离合器摩擦片180一并沿轴周向Y1以与空转齿轮G2o相同的转速ω旋转。这样,通过图18中的动力传递路径PT3,第二接合构件160的旋转扭矩经由第二离合器摩擦片180传递至输出轴A3,从而形成具有2挡的减速比的动力传递系统。该高速模式相当于本发明的“高速模式”。
此外,虽然没有具体的图示,但对于从2挡向1挡的变速挡的改变(减速换挡),通过使用上述的离合器机构103,可以实现与从1挡向2挡改变变速挡相同的无缝换挡。例如,如果对从2挡向1挡改变变速挡的过程的中间模式进行部分说明,则图18中的第二接合片184位于第一接合位置时,由第二接合构件160的倾斜面163a对其倾斜面186a施加向轴向X1的作用力。即,伴随着第二接合构件160及第二离合器摩擦片180的相对转动而互相接触的第二接合片184的倾斜面186a和第二接合构件160的倾斜面163a之间产生的负荷,通过倾斜面186a及倾斜面163a的接触结构(本发明的“第二接触结构”),其中一部分负荷变换为对第二接合片184施加沿着轴向X1向第二接合位置的作用力的负荷。这时,在第二接合片184和第二接合构件160的接触部位,倾斜面186a及倾斜面163a均为相对于第二接合构件160及第二离合器摩擦片180的相对转动方向(轴周向Y1、Y2)以倾斜状延伸的倾斜面,从而构成本发明的“第二倾斜面”。此外,即使在将倾斜面186a及倾斜面163a中任一倾斜面变为水平面的情况下,也可以得到对第二接合片184施加向轴向X1的作用力的同样的效果。其结果,第一接合片174的设定位置抵抗螺旋弹簧178所施加的弹性作用力而从第一接合位置切换至第二接合位置,第二接合构件160与第二离合器摩擦片180的连结被解除。这样,利用离合器机构103将第二接合构件160设定为相对于输出轴A3非啮合的状态,输出轴A3与第二接合构件160之间形成的旋转扭矩的动力传递路径被切断。
根据上述构成的动力传递机构101,通过控制从低速模式经由中间模式变为高速模式,或者控制从高速模式经由中间模式变为低速模式,从而实现扭矩不中断的变速(无缝换挡)。特别地,在中间模式中,根据第一离合器摩擦片170及第二离合器摩擦片180的相对转动,能够切断第一接合构件或第二接合构件对于输出轴A3的旋转扭矩。因此,能够在低速侧的变速挡和高速侧的变速挡之间顺利地实现无缝换挡。
另外,利用第一接合构件150及第一离合器摩擦片170的相对转动,第二接合构件160及第二离合器摩擦片180的相对转动,能够产生用于将第一接合片或第二接合片的设定位置从第一接合位置切换至第二接合位置的作用力,因此是合理的。
另外,在产生用于将第一接合片174或第二接合片184的设定位置从第一接合位置切换至第二接合位置所施加的力的构造中,可以利用第一接合片174及第一接合构件150的接触部位所设置的倾斜面,或第二接合片184及第二接合构件160的接触部位所设置的倾斜面。
另外,由于选择1挡用的空转齿轮G1o或3挡用的空转齿轮G3o作为通过驱动装置与第一可动构件155连结的第一空转齿轮,且选择2挡用的空转齿轮G2o或4挡用的空转齿轮G4o作为与第二可动构件165连结的第二空转齿轮,因此,例如,能够防止一个可动构件兼任1挡用的空转齿轮G1o与第一接合构件150的连结和2挡用的空转齿轮G2o与第二接合构件160的连结的现象。由此,不会形成对比文献1、2中如所述那样的二重接合状态,而是例如即使在驱动装置停止的情况下,变速器T/M自身也不会发生在二重接合状态下停止的情况。因此,例如,在驱动装置停止的情况下,即使变速器T/M固定在1挡或2挡的情况下,也能够继续使用变速器T/M。另外,使第一可动构件155被1挡用的空转齿轮G1o及3挡用的空转齿轮G3o所共用,另外,第二可动构件165被2挡用的空转齿轮G2o及4挡用的空转齿轮G4o所共用,因而可以削减用于实现无缝换挡的元件的数目。其结果,可以控制车辆用变速器的组装工时、重量、成本等。
本发明不限于上述典型的实施方式,可以考虑各种应用或变形。例如,也可以实施应用上述实施方式的如下各种形式。
在上述的实施方式中,针对第一接合片174或第二接合片184施加从第一接合位置向第二接合位置的作用力的施力单元,虽然对利用设置于第一接合片174及第一接合构件150的接触部位的倾斜面、或设置于第二接合片184及第二接合构件160的接触部位的倾斜面的情况进行了阐述,但是在本发明中还可以采用利用倾斜面以外的单元来构成所述施力单元。例如,也可以利用电驱动式促动器。
在上述的实施方式中,对将动力传递机构101设置于输出轴A3的情况进行了阐述,但是在本发明中,可以将相当于动力传递机构101的机构分别设置于输入轴A2及输出轴A3中至少其中一个轴。即,对于设置有规定的空转齿轮轴,可以适用本发明的动力传递机构。
在上述的实施方式中作为一例对在1挡和2挡之间进行变速的动力传递机构进行了阐述,但是在本发明中,能够适当组合相对低速的变速挡和相对高速侧的变速挡。例如,本发明能够适用于在1挡和3挡之间进行变速的动力传递机构中,或在2挡和4挡之间进行变速的动力传递机构中。

Claims (5)

1.一种车辆用变速器,安装于用于连结车辆的驱动源的驱动输出轴和所述车辆的驱动轮的动力传递系统中,并具有多个变速挡,其中,
所述车辆用变速器具有:
输入轴,在其与所述驱动输出轴间形成动力传递系统,
输出轴,在其与所述驱动轮间形成动力传递系统,
多个固定齿轮,其分别以与所述输入轴或所述输出轴同轴且以不可相对旋转的方式设置在所述输入轴或所述输出轴上,并与所述多个变速挡的各变速挡相对应,
多个空转齿轮,其分别以与所述输入轴或所述输出轴同轴且以可相对转动的方式设置在所述输入轴或所述输出轴上,并与所述多个变速挡的各变速挡相对应,且时常与所对应的变速挡的所述固定齿轮相啮合;
所述多个空转齿轮包括第一空转齿轮和第二空转齿轮,在所述多个变速挡中的低速侧变速挡和高速侧变速挡中,所述第一空转齿轮时常与所述低速侧变速挡的所述固定齿轮相啮合,而所述第二空转齿轮时常与所述高速侧变速挡的固定齿轮相啮合;
所述车辆用变速器还包括:
第一接合构件和第二接合构件,其分别以与所述输入轴和所述输出轴中设置有所述第一空转齿轮和所述第二空转齿轮两者的轴同轴、且以可相对旋转的方式设置在所述输入轴和所述输出轴中设置有所述第一空转齿轮和所述第二空转齿轮两者的轴上,
第一可动构件,其可以移动至连结所述第一空转齿轮及所述第一接合构件的连结位置、和不连结所述第一空转齿轮及所述第一接合构件的非连结位置,
第二可动构件,其可以移动至连结所述第二空转齿轮及所述第二接合构件的连结位置、和不连结所述第二空转齿轮及所述第二接合构件的非连结位置,
离合器机构,其可以设定所述第一接合构件和所述第二接合构件分别对于所述轴的旋转扭矩的传递状态,
驱动装置,用于将所述第一可动构件和所述第二可动构件分别驱动至该可动构件的所述连结位置或所述非连结位置;
所述离合器机构包括:
第一离合器摩擦片,其在所述第一接合构件与所述第二接合构件之间,以与所述轴同轴且相对于所述第一接合构件可相对转动的方式被设置,
第二离合器摩擦片,其在所述第一离合器摩擦片和所述第二接合构件之间,以与所述轴同轴且分别相对于所述第二接合构件和所述第一离合器摩擦片可相对转动的方式设置在所述轴上,
第一接合片,根据所述第一离合器摩擦片和所述第二离合器摩擦片的相对转动,该第一接合片可以设定在第一接合位置和第二接合位置,该第一接合位置是将所述第一接合构件和所述第一离合器摩擦片以不可相对转动的方式连结的位置,该第二接合位置是将所述第一离合器摩擦片和所述第二离合器摩擦片以不可相对转动的方式连结的位置,
第二接合片,根据所述第一离合器摩擦片和所述第二离合器摩擦片的相对转动,该第二接合片可以设定在第一接合位置和第二接合位置,该第一接合位置是将所述第二接合构件和所述第二离合器摩擦片以不可相对转动的方式连结的位置,所述第二接合位置是将所述第一离合器摩擦片和所述第二离合器摩擦片以不可相对转动的方式连结的位置;
该车辆用变速器选择性地实现以下模式中的任一模式,
低速模式,通过所述驱动装置将所述第一可动构件驱动至该第一可动构件的所述连结位置,且将所述第二可动构件驱动至该第二可动构件的所述非连结位置,并通过所述离合器机构将所述第一接合片和所述第二接合片均设定在该接合片的所述第一接合位置,
高速模式,通过所述驱动装置将所述第一可动构件驱动至该第一可动构件的所述非连结位置,且将所述第二可动构件驱动至该第二可动构件的所述连结位置,并通过所述离合器机构将所述第一接合片和所述第二接合片均设定在该接合片的所述第一接合位置,
中间模式,在低速模式和高速模式之间,通过所述驱动装置将所述第一可动构件和所述第二可动构件分别驱动至该可动构件的所述连结位置,并通过所述离合器机构将所述第一接合构件的旋转扭矩经由所述第一接合片传递至所述第一离合器摩擦片,且将所述第二接合构件的旋转扭矩经由所述第二接合片传递至所述第二离合器摩擦片,由此产生第一离合器摩擦片和第二离合器摩擦片的相对转动,从而使所述第一接合片和所述第二接合片中的其中一个接合片的设定位置从该接合片的所述第一接合位置切换至所述第二接合位置。
2.如权利要求1中所述的车辆用变速器,其中,
所述离合器机构包括:
第一弹性构件,其时常对所述第一接合片施加从所述第一接合片的所述第二接合位置向所述第一接合位置的弹性作用力,且时常对所述第二接合片施加从所述第二接合片的所述第二接合位置向所述第一接合位置的弹性作用力,
第一接触结构,当所述第一接合片在该第一接合片的所述第一接合位置时,将在所述第一接合片和所述第一接合构件之间产生的负荷变换为对所述第一接合片施加向该第一接合片的所述第二接合位置的作用力的负荷,所述第一接合片和所述第一接合构件伴随着所述第一接合构件和所述第一离合器摩擦片的相对转动而相互接触,
第二接触结构,当所述第二接合片在该第二接合片的所述第一接合位置时,将在所述第二接合片和所述第二接合构件之间产生的负荷变换为对所述第二接合片施加向该第二接合片的所述第二接合位置的作用力的负荷,所述第二接合片和所述第二接合构件伴随着所述第二接合构件和所述第二离合器摩擦片的相对转动而相互接触;
在所述中间模式下,利用所述第一接触结构或所述第二接触结构,对所述第一接合片和所述第二接合片中的其中一个接合片施加对抗所述第一弹性构件的弹性作用力且从该接合片的所述第一接合位置向所述第二接合位置的作用力。
3.如权利要求2所述的车辆用变速器,其中,
第一接触结构包括第一倾斜面,该第一倾斜面在所述第一接合片与所述第一接合构件的接触部位相对于所述第一接合构件及所述第一离合器摩擦片的相对转动方向以倾斜状延伸,
第二接触结构包括第二倾斜面,该第二倾斜面在所述第二接合片与所述第二接合构件的接触部位相对于所述第二接合构件和所述第二离合器摩擦片的相对转动方向以倾斜状延伸。
4.如权利要求1中任一项所述的车辆用变速器,其中,
所述离合器机构包括第二弹性构件,该第二弹性构件以使所述第一离合器摩擦片和所述第二离合器摩擦片的每一个相对于所述轴可转动的方式被连结,且时常对该离合器摩擦片施加向所述轴的轴周向的弹性作用力。
5.如权利要求1-4任一项所述的车辆用变速器,其中,
所述车辆用变速器包括:
分别分配给所述第一可动构件的1挡用的空转齿轮和3挡用的空转齿轮,
分别分配给所述第二可动构件的2挡用的空转齿轮和4挡用的空转齿轮;
通过所述驱动装置,选择所述1挡用的空转齿轮或所述3挡用的空转齿轮作为与所述第一可动构件连结的所述第一空转齿轮,且选择所述2挡用的空转齿轮或所述4挡用的空转齿轮作为与所述第二可动构件连结的所述第二空转齿轮。
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