CN104179907A - 变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变速器，其具备环面型无级变速机构，其中，通过防止因输入盘或输出盘的旋转所引起的变速器壳体内的油面的紊乱，来抑制工作油的搅拌阻力的增加。环面型无级变速机构(5)具备：与旋转轴(2)一起旋转的输入盘(51)；以相对旋转自如的方式支承于旋转轴(2)的输出盘(52)；和夹持在输入盘(51)与输出盘(52)之间的一对滚动体(53)，通过使一对滚动体(53)摆动来改变该滚动体(53)与输入盘(51)和输出盘(52)的接触点的位置，由此使变速比变化，在具有环面型无级变速机构(5)的变速器(1)中，设置有将输入盘(51)和输出盘(52)中的任意一方与蓄积在变速器壳体(20)内的工作油的油面(L)之间间隔开的挡板(30)。

Description

变速器

技术领域

本发明涉及具备环面型无级变速机构的变速器，所述环面型无级变速机构具有在输入盘与输出盘之间摩擦滚动的滚动体。

背景技术

以往，存在这样的变速器，该变速器具备环面型无级变速机构，该环面型无级变速机构具有在输入盘与输出盘之间摩擦滚动的滚动体(动力辊)，该变速器能够无级地变更变速比。在上述这样的环面型无级变速机构的情况下，为了实现与有级式的变速器同等的传动比范围，不得不增大输入盘和输出盘的外径尺寸。在这种情况下，输入盘和输出盘容易接触到在变速器壳体内的底部蓄积的工作油的油面。

另外，在环面型无级变速机构中，配置在同一轴线上的输入盘和输出盘互相反向旋转。因此，如果在车辆行驶时输入盘和输出盘与变速器壳体内的工作油的油面接触，则会在工作油的油面产生漩涡，从而导致该油面紊乱。另外，在随着输入盘或输出盘的旋转，该输入盘或输出盘浸入工作油时，输入盘或输出盘的外周缘与油面碰撞(拍打油面)，由此在工作油中产生泡沫。另外，如果将无级变速机构的传动比范围设定得较广，则输出盘的旋转速度变得更快，因此，输入盘和输出盘的差动旋转变大，油面的紊乱变得更加显著。而且，与单腔式的无级变速机构相比，双腔式的无级变速机构在输入轴的左右卷起漩涡的方向不同，因此会产生多个漩涡而使得油面的紊乱变得更加显著。由于以上这样的理由，存在变速器壳体内的工作油的搅拌阻力增加这样的担忧。

以往，作为与上述问题相关联的技术，在专利文献1中，对于搭载于车辆等的具备有级式变速机构的变速器，在该变速器的壳体内设置有用于降低齿轮等对油的搅拌阻力(上扬阻力)的挡板。该挡板是合成树脂制的板状部件，该挡板设置成沿着绕旋转轴设置的齿轮或带轮等的下侧的旋转外周面，并且设置成将齿轮或带轮与在变速器壳体内的底部蓄积的工作油的油面之间间隔开。可是，以往，在具备环面型无级变速机构的变速器中，并未采取用于降低变速器壳体内的工作油的搅拌阻力的对策。

特别是，对于有级式的自动变速器，由于其是多轴结构，因此能够使各齿轮的直径较小，并且，由于其是共用输出齿轮系的结构，因此输入轴上的各齿轮的差动旋转是各速度的公比的量。另一方面，在环面变速机构的情况下，由于所叙述的理由，为了实现与有级式的自动变速器相同的传动比范围，需要增大输入盘和输出盘的外径尺寸，而且，输出盘以与输入盘的旋转方向相反的方向旋转，如果扩大传动比范围，则输出盘与输入盘的差动旋转变得更大。由此，需要采取用于使变速器壳体内的工作油的搅拌阻力降低的对策。

专利文献1：日本特许第4923097号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于在具备环面型无级变速机构的变速器中，提供一种具备用于降低变速器壳体内的工作油的搅拌阻力的结构的变速器。

为了解决上述课题，本发明的变速器的特征在于，变速器具备：旋转轴2，其被传递来自驱动源10的驱动力；变速机构5，其设置在旋转轴2上；和变速器壳体20，其收纳旋转轴2和变速机构5而成，变速机构5是环面型无级变速机构，该环面型无级变速机构具备：输入盘51，其与旋转轴2一起旋转；输出盘52，其以相对旋转自如的方式支承于旋转轴2；和一对滚动体53，其夹持在输入盘51与输出盘52之间，使一对滚动体53摆动来改变该滚动体53与输入盘51和输出盘52的接触点的位置，由此使变速比变化，在变速器中设置有挡板30，挡板30将输入盘51和输出盘52中的任意一方与蓄积在变速器壳体20内的工作油的油面L之间间隔开。

根据本发明的变速器，由于设置有将环面型无级变速机构所具备的输入盘和输出盘中的任意一方与变速器壳体内的工作油的油面之间间隔开的挡板，因此能够防止通过来自驱动源的驱动力而高速旋转的输入盘或输出盘与变速器壳体内的工作油的油面接触。即，通过在同轴地互相反向旋转的输入盘和输出盘中的任意一方设置挡板，由此，只有输入盘和输出盘中的另一方与工作油的油面接触，因此能够发挥对工作油的整流作用。因此，能够有效地防止变速器壳体内的工作油的油面卷起漩涡而增加该工作油的搅拌阻力。另外，能够防止因输入盘或输出盘与工作油的油面碰撞(拍打油面)所引起的工作油起泡。特别是，在将环面型无级变速机构的传动比范围设定得较广的情况下，由于输出盘高速旋转，因此上述的效果变得显著。

另外，在上述变速器中，具备吸入口22，吸入口22设在变速器壳体20内，用于吸入该变速器壳体20内的工作油而将工作油引导至过滤器，吸入口22配置在通过旋转轴2的轴心的垂直线H的两侧中的、因输入盘51和输出盘52中的另一方的旋转而引起工作油流动的流动方向F1的下游侧。

根据本发明的变速器，由于设置有将输入盘和输出盘中的任意一方与变速器壳体内的工作油的油面间隔开的挡板，因此，在变速器壳体内蓄积的工作油随着输入盘和输出盘中的另一方的旋转而形成朝向该输入盘的旋转方向的流动。因此，如上所述，如果将变速器壳体内的吸入口配置在通过旋转轴的轴心的垂直线的两侧中的、因输入盘和输出盘中的另一方的旋转而引起工作油流动的流动方向的下游侧，则能够利用因输入盘的旋转而形成的流动有效地将变速器壳体内的工作油朝向吸入口引导。因此，能够提高工作油向过滤器的吸入效率。

另外，在上述的变速器中，环面型无级变速机构5是具备下述部分的双腔式的无级变速机构：两个输入盘51、51；一个输出盘52，其配置在两个输入盘51、51之间；和两组滚动体53、53，它们分别夹持在两个输入盘51、51中的各个输入盘与一个输出盘52之间，挡板30是将输出盘52和蓄积在变速器壳体20内的工作油的油面L之间间隔开的挡板。

为了对变速器壳体内的工作油的流动进行整流，只要设置将在同一轴线上互相反向旋转的输入盘和输出盘中的任意一方与工作油的油面间隔开的挡板即可，但是，在双腔式的无级变速机构中，存在两个输入盘，与此相对，存在一个输出盘。因此，通过将挡板设置于输出盘，由此能够将无级变速机构的部件数量抑制得较少。另外，通过对转速比输入盘更高的输出盘设置挡板，由此能够提高对变速器壳体内的工作油的整流作用，并且能够进一步提高工作油经吸入口吸入到过滤器的吸入效率。

并且，对于上述标号，是将后述的实施方式的结构要素的标号作为本发明的一个示例而示出的。

根据本发明，在具备环面型无级变速机构的变速器中，能够防止因输入盘或输出盘的旋转导致变速器壳体内的工作油的油面紊乱，并且能够抑制工作油的搅拌阻力的增加。

附图说明

图1是具有本发明的第1实施方式的环面型无级变速机构的变速器的骨架图。

图2是示出变速器壳体内的结构的概要侧剖视图。

图3是示出环面型无级变速机构的立体图。

图4是示出环面型无级变速机构的侧视图，并且是示出设置于输出盘的挡板的图。

图5是示出沿图4中的X-X箭头观察的截面的图，并且是挡板和输出盘的剖视图。

图6是示出无级变速机构的输入盘和输出盘的俯视图，并且是示出设置于输出盘的挡板的图。

图7是示出挡板相对于变速器壳体内的工作油的油面的配置结构的图。

图8是示出无级变速机构的输入盘和输出盘的俯视图，并且是示出设置于输入盘的挡板的图。

图9是示出本发明的第2实施方式的环面型无级变速机构和挡板的图。

标号说明

1：变速器(自动变速器)；2：输入轴(旋转轴)；3：输出轴；4：中间轴；5：环面型无级变速机构；5a：第1环面变速单元；5b：第2环面变速单元；6：惰轮系；7：行星齿轮机构；10：发动机(驱动源)；13：差速器齿轮；14：差速器轴；51：输入盘；51b：环形面；52：输出盘；52a：外齿；52b：环形面；53：动力辊(滚动体)；53a：旋转轴；53b：摆动轴；64：惰轴；H：垂直线；L：油面。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。

(第1实施方式)

图1是具有本发明的第1实施方式的环面型无级变速机构的变速器(自动变速器)的骨架图。另外，图2是示出变速器壳体内的结构的概要侧剖视图。并且，在图2中，仅图示了图1所示的变速器的内部构成要素中的主要的构成要素。

如这些图所示，本实施方式的变速器(自动变速器)1是搭载在具备作为驱动源的发动机(内燃机)10的车辆上的变速器，其构成为具备：经飞轮11和起步离合器12被传递了发动机10的动力的输入轴(旋转轴)2；配置成与输入轴2平行的输出轴3；配置成与输入轴2和输出轴3平行的中间轴4；差速器轴14；环面型无级变速机构5；惰轮系6；和作为差动机构的行星齿轮机构7。

环面型无级变速机构5具备：一对输入盘(输入侧盘)51，它们与输入轴2同心且一体地旋转；输出盘(输出侧盘)52，其位于输入盘51之间，并且配置成相对于输入轴2同心且旋转自如；和动力辊(滚动体)53，其配置在输入盘51与输出盘52之间，在输入盘51与输出盘52之间传递动力。

动力辊53具备旋转轴53a，该旋转轴53a用于在形成于输入盘51的内表面的环形面(滚动面)51b、和形成于输出盘52的内表面的环形面(滚动面)52b上滚动，并且，动力辊53相对于摆动轴53b(耳轴)摆动自如，该摆动轴53b与旋转轴53a垂直，且沿着纸面垂直方向延伸，通过使动力辊53绕摆动轴53b摆动来改变倾斜角度，由此一边改变对环形面51b、52b的接触压力(摩擦力)一边在该环形面51b、52b滚动。由此，构成为能够使无级变速机构5的速度比(传动比)无级地变化。另外，在输出盘52的外周设有输出用的外齿52a。以一体旋转的方式固定于中间轴4的第1传动齿轮81与该外齿52a啮合。

本实施方式的环面型无级变速机构5是具备在输入轴2上并排配设的第1环面变速单元5a和第2环面变速单元5b的双腔型的环面变速机构。第1环面变速单元5a具备输出盘52、和配置在输出盘52的一侧(图1所示的右侧)的输入盘51，并且具备夹持在输出盘52与输入盘51之间的动力辊53。另外，第2环面变速单元5b具备输出盘52、和配置在输出盘52的另一侧(图1所示的左侧)的输入盘51，并且具备夹持在输出盘52与输入盘51之间的动力辊53。

行星齿轮机构7具备太阳齿轮71、齿圈72和行星架74这三个要素，所述太阳齿轮71以同心的方式固定在中间轴4上，所述行星架74将与太阳齿轮71和齿圈72啮合的小齿轮73轴支承成自转和公转自如。

惰轮系6由下述部分构成：第1中间齿轮61，其固定于输入轴2；第2中间齿轮62，其与中间轴4同心，并与行星架74连结；和第3中间齿轮63，其与第1中间齿轮61和第2中间齿轮62啮合，并经惰轴64旋转自如地轴支承于变速器壳体20(参照图2)。

第2传动齿轮82旋转自如地轴支承于中间轴4。另外，在变速器1上设有第1离合器91和第2离合器92。第1离合器91构成为在将第2传动齿轮82和第1传动齿轮81连结在一起的连结状态、和断开该连结的释放状态之间切换自如。

第2离合器92构成为在将第2传动齿轮82和齿圈72连结在一起的连结状态、和断开该连结的释放状态之间切换自如。第1离合器91和第2离合器92由湿式多片离合器构成。并且，本发明的第1离合器和第2离合器并不限于湿式多片离合器，也可以使用其他离合器。

第2传动齿轮82与固定在输出轴3上的第3传动齿轮83啮合。在输出轴3上固定有与差速器齿轮13啮合的输出齿轮3a。另外，驻车齿轮3b位于输出齿轮3a和第3传动齿轮83之间，且固定于输出轴3。

如图2所示，本实施方式的变速器1具备变速器壳体20，该变速器壳体20内收纳有包括上述的环面型无级变速机构5的构成要素。即，变速器壳体20内配置有互相平行地配置的输入轴2、中间轴4、输出轴3、惰轴64、差速器轴14，并且配置有在各轴上设置的环面型无级变速机构5、行星齿轮机构7、传动齿轮83等结构要素。另外，在变速器壳体20内的底部20a蓄积有对变速器壳体20内的各旋转轴或齿轮等进行润滑的工作油。并且，环面型无级变速机构5的输入盘51和输出盘52配置在下述这样的高度位置：至少其一部分能够在车辆行驶时浸渍于在变速器壳体20的底部20a蓄积的工作油中。即，输入盘51和输出盘52设置在能够与在变速器壳体20内的底部20a蓄积的工作油的油面(车辆行驶时的工作油的油面)L抵接的高度位置。

图3是示出环面型无级变速机构的立体图。并且，在图3中，对后述的挡板30省略了图示。另外，图4是示出环面型无级变速机构的侧视图，并且是示出设置于输出盘的挡板的图。另外，图5是示出沿图4中的X-X箭头观察的截面的图，并且是挡板和输出盘的剖视图。另外，图6是示出无级变速机构的输入盘和输出盘的俯视图，并且是示出设置于输出盘的挡板的图。

如这些图所示，在本实施方式中，设置有挡板30，该挡板30将无级变速机构5的输出盘52和在变速器壳体20内的底部20a蓄积的工作油的油面L之间间隔开。挡板30仅设置于无级变速机构5所具备的输入盘51和输出盘52中的输出盘52上。该挡板30是覆盖输出盘52的外周的、由合成树脂等形成的板状的部件，其形成为下述这样的半圆弧状：覆盖包括设在输出盘52的外周的外齿52a的下侧在内的半周。另外，如图5所示，挡板30具有覆盖输出盘52的外齿52a的外周壁30a和覆盖外齿52a的轴向两侧的两侧壁30b，挡板30的截面形成为大致コ字型。

在本实施方式中，通过设置将环面型无级变速机构5所具备的输出盘52和变速器壳体20内的工作油的油面L之间间隔开的挡板30，由此能够防止在车辆行驶时高速旋转的输出盘52与变速器壳体20内的工作油的油面L接触。即，通过仅在同轴地互相反向旋转的输入盘51和输出盘52中的输出盘52设置挡板30，由此，只有输入盘51与工作油的油面L接触，因此能够获得对工作油的整流作用。因此，能够防止在变速器壳体20内的工作油的油面L产生漩涡，从而能够有效地防止工作油的搅拌阻力增加。另外，能够防止因高速旋转的输出盘52的外齿52a与工作油的油面L碰撞(拍打油面)所造成的工作油起泡。特别是，在将环面型无级变速机构5的传动比范围设定得较广的情况下，由于输出盘52高速旋转，因此上述的效果变得显著。

另外，本实施方式的变速器1所具备的环面型无级变速机构5是具备下述部分的双腔式的无级变速机构：两个输入盘51、51；配置在两个输入盘51、51之间的一个输出盘52；和分别夹持在两个输入盘51、51中的各个输入盘与一个输出盘52之间的两组动力辊53、53，上述的挡板30是设置于输出盘52的挡板30。

为了对变速器壳体20内的工作油的流动进行整流，只要在同轴地互相反向旋转的输入盘51和输出盘52中的任意一方设置挡板30即可，但是，在双腔式的无级变速机构5中，存在两个输入盘51，与此相对，存在一个输出盘52。因此，通过如上述那样将挡板30设置于输出盘52，由此能够将无级变速机构5的部件数量抑制得较少。另外，通过对转速比输入盘51更高的输出盘52设置挡板30，由此能够提高对变速器壳体20内的工作油的整流作用和搅拌防止作用。

另外，如图2所示，在变速器壳体20内的底部20a的附近设有吸入口22，该吸入口22用于吸入该变速器壳体20内的工作油并将其引导至过滤器(未图示)。并且，该吸入口22配置在通过输入轴2的轴心的垂直线H的左右两侧中的、因输入盘51的旋转而引起工作油流动的流动方向(箭头F1)的下游侧(从发动机10侧观察为左侧)。

在本实施方式的变速器1中，由于设置有将输出盘52和变速器壳体20内的工作油的油面L间隔开的挡板30，因此，在变速器壳体20内的底部20a蓄积的工作油随着输入盘51的旋转而形成朝向该输入盘51的旋转方向的流动。因此，如上所述，由于将变速器壳体20内的吸入口22配置在通过输入轴2的轴心的垂直线H的两侧中的、因输入盘51的旋转而引起工作油流动的流动方向的下游侧，由此，能够借助于因输入盘51的旋转而形成的流动，有效地将变速器壳体20内的工作油向吸入口22引导。因此，能够提高工作油向过滤器的吸入效率。

图7是示出挡板30相对于变速器壳体20内的工作油的油面L的配置结构的图。挡板30可以如该图的(a)所示这样设置于从变速器壳体20内的蓄积于底部20a的工作油的油面(车辆行驶时的油面)L离开的位置(向上方离开的位置)，也可以如该图的(b)所示这样设置于与变速器壳体20内的蓄积于底部20a的工作油的油面L接触的位置。另外，其形状可以如该图的(a)所示这样形成为沿着工作油的油面L的平板状，也可以如该图的(b)所示这样形成为沿着输出盘52的外周的圆弧状。

图8是示出无级变速机构5的输入盘51和输出盘52的俯视图，并且是示出设置于输入盘51的挡板30的图。挡板30除了如前面的图5所示那样设置在输出盘52之外，也可以如图7所示这样设置于输入盘51。在这种情况下，分别在2个输入盘51各自与变速器壳体20内的工作油的油面L之间设置挡板30。由此，也只有输出盘52与变速器壳体20内的工作油的油面L接触，因此，能够得到对变速器壳体20内的工作油的整流作用和搅拌防止作用。

另外，如该图所示，在将挡板30设置于输入盘51的情况下，变速器壳体20内的吸入口22配置在通过输入轴2的轴心的垂直线H的左右两侧中的、因输出盘52的旋转而引起工作油流动的流动方向(箭头F2)的下游侧(从发动机10侧观察为右侧)。由此，能够利用因输出盘52的旋转而形成的流动有效地将变速器壳体20内的工作油向吸入口22引导。因此，能够提高工作油向过滤器的吸入效率。

(第2实施方式)

接下来，对本发明的第2实施方式的变速器所具备的挡板进行说明。并且，在第2实施方式的说明和对应的附图中，对与第1实施方式相同或相当的结构部分标记相同的标号，并在以下内容中省略该部分的详细说明。另外，关于以下说明的事项之外的事项和图示以外的事项，与第1实施方式相同。图9是示出本发明的第2实施方式的环面型无级变速机构5-2和挡板30的图。本实施方式的变速器所具备的环面型无级变速机构5-2是具有一组(一对)动力辊(在图9中未图示。)的单腔式的无级变速机构，所述一组(一对)动力辊夹持在设于同一轴线上的一个输入盘51和一个输出盘52之间。并且，如图9所示，仅对互相反向旋转的输出盘52和输入盘51中的输出盘52设置有挡板30。并且，虽然省略了图示，也可以代替输出盘52而对输入盘51设置挡板30。

这样，在单腔型的无级变速机构5-2中，也是通过对输入盘51和输出盘52中的任意一方设置挡板30，由此只有输入盘51和输出盘52中的另一方与工作油的油面L接触，因此能够发挥对工作油的整流作用和搅拌防止作用。因此，能够防止在变速器壳体20内的工作油的油面L产生漩涡，从而能够有效地防止工作油的搅拌阻力增加。

另外，如同图所示，在单腔型的无级变速机构5-2中，在将挡板30设置于输出盘52的情况下，变速器壳体20内的吸入口22也是配置在通过输入轴2的轴心的垂直线H的左右两侧中的、因输出盘52的旋转而引起工作油流动的流动方向(箭头F1)的下游侧(从发动机10侧观察为左侧)。由此，能够利用因输出盘52的旋转而形成的流动有效地将变速器壳体20内的工作油向吸入口22引导。因此，能够提高工作油向过滤器的吸入效率。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在权利要求书和说明书与附图中记述的技术思想的范围内进行各种变形。例如，上述实施方式中所示的挡板的具体的形状或配置结构是一个例子，本发明的挡板只要是将环面型无级变速机构所具备的输入盘及输出盘中的任意一方与蓄积在变速器壳体内的工作油的油面间隔开的挡板，其具体的形状或位置结构并不受上述实施方式所示的那样限定，也可以是其他的形状或配置结构。

Claims (3)

1.一种变速器，其特征在于，

所述变速器具备：

旋转轴，其被传递来自驱动源的驱动力；

变速机构，其设置在所述旋转轴上；和

变速器壳体，其收纳所述旋转轴和所述变速机构，

所述变速机构是环面型无级变速机构，所述环面型无级变速机构具备：

输入盘，其与所述旋转轴一起旋转；

输出盘，其以相对旋转自如的方式支承于所述旋转轴；和

一对滚动体，其夹持在所述输入盘与所述输出盘之间，

使所述一对滚动体摆动来改变该滚动体与所述输入盘和所述输出盘的接触点的位置，由此使变速比变化，

在所述变速器中设置有挡板，所述挡板将所述输入盘和所述输出盘中的任意一方与蓄积在所述变速器壳体内的工作油的油面之间间隔开。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，

所述变速器具备吸入口，所述吸入口设在所述变速器壳体内，用于吸入该变速器壳体内的工作油而将所述工作油引导至过滤器，

所述吸入口配置在通过所述旋转轴的轴心的垂直线的两侧中的、因所述输入盘和所述输出盘中的另一方的旋转而引起工作油流动的流动方向的下游侧。

3.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，

所述环面型无级变速机构是具备下述部分的双腔式的无级变速机构：

两个所述输入盘；

一个所述输出盘，其配置在两个所述输入盘之间；和

两组滚动体，它们分别夹持在所述两个输入盘中的各个输入盘与所述一个输出盘之间，

所述挡板是将所述输出盘和蓄积在所述变速器壳体内的工作油的油面之间间隔开的挡板。