CN104736895A - 车辆用动力传递装置 - Google Patents

Abstract

在车辆用动力传递装置中，收纳多个曲柄式传递单元的变速器壳体(11)具备将周壁部(11c)的相互对置的内表面(11d)之间连接起来的多个柱状部(11e)，周壁部(11c)连接第1侧壁部(11a)和第2侧壁部(11b)，因此，能够利用柱状部(11e)提高周壁部(11c)的刚性，抑制膜面振动的发生，将重量的增加抑制为最小的限度，同时降低噪音。而且，多个柱状部(11e)被配置在多个传递单元(14)的连杆(33)之间，因此，能够避免柱状部(11e)与连杆(33)发生干涉。

Description

车辆用动力传递装置

技术领域

本发明涉及这样的技术：将与驱动源连接的输入轴的旋转传递至与驱动轮连接的输出轴的车辆用动力传递装置具备沿轴向并排配置在变速器壳体的内部的多个传递单元。

背景技术

根据下述专利文献1公知这样的曲柄式无级变速器：将与发动机连接的输入轴的旋转转换为多个连杆的相位互异的往复运动，并利用多个单向离合器将所述多个连杆的往复运动转换成输出轴的旋转运动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特表2005-502543号公报

发明内容

发明要解决的课题

可是，对于上述专利文献1中记载的无级变速器，设置于输入轴上的偏心盘发生偏心旋转，支承于偏心盘上的连杆的端部也发生偏心旋转，因此，朝向径向外侧的偏心载荷作用于输入轴而成为发生振动的重要原因。特别是，无级变速器的壳体中的、对并排设置的多个传递单元的上方和下方进行覆盖的周壁部的面积较大，因此存在这样的问题：在此处引起膜面振动而产生较大的噪音。为了避免这种情况，只要使变速器壳体的周壁部的壁厚变厚来提高刚性即可，但是，如果这样做，则存在无级变速器的重量增加这样的问题。

本发明是鉴于前述的问题而完成的，其目的在于，在将重量的增加抑制在最小的限度的同时，对收纳多个曲柄式传递单元的变速器壳体的膜面振动进行抑制。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，根据本发明，提出了一种车辆用动力传递装置，其中，将与驱动源连接的输入轴的旋转传递至输出轴的多个传递单元沿轴向并排配置在变速器壳体的内部的所述输入轴与所述输出轴之间，所述传递单元分别具备：输入侧支点，其与所述输入轴一起进行偏心旋转；单向离合器，其与所述输出轴连接；输出侧支点，其被设置在所述单向离合器的外部件上；以及连杆，其两端与所述输入侧支点和所述输出侧支点连接并进行往复运动，所述车辆用动力传递装置的第1特征在于，所述变速器壳体具备：第1侧壁部，其对所述输入轴和所述输出轴的一端侧进行支承；第2侧壁部，其对所述输入轴和所述输出轴的另一端侧进行支承；周壁部，其连接所述第1侧壁部和所述第2侧壁部；以及多个柱状部，其将所述周壁部的相互对置的内表面之间连接起来，所述多个柱状部被配置在所述多个传递单元的所述连杆之间。

另外，根据本发明，提出了一种车辆用动力传递装置，其第2特征在于，在所述第1特征的基础上，所述变速器壳体具备间隔壁部，该间隔壁部连接所述周壁部的内表面和所述柱状部，并划分出收纳所述传递单元的空间，构成所述输入侧支点的偏心盘的轴向宽度比所述连杆的轴向宽度大，在所述间隔壁部上形成有用于避免与所述偏心盘发生干涉的切口。

另外，根据本发明，提出了一种车辆用动力传递装置，其第3特征在于，在所述第1或第2特征的基础上，所述变速器壳体具备通气口。

并且，实施方式的第1切口11g对应于本发明的切口，实施方式的偏心盘19对应于本发明的输入侧支点，实施方式的销37对应于本发明的输出侧支点，实施方式的发动机E对应于本发明的驱动源。

发明的效果

根据本发明的第1特征，当与驱动源连接的输入轴旋转时，各传递单元的输入侧支点进行偏心旋转，当一端与输入侧支点连接的连杆进行往复运动时，输出轴经由与连杆的另一端连接的单向离合器而旋转。由于具备将周壁部的相互对置的内表面之间连接起来的多个柱状部，所述周壁部连接变速器壳体的第1侧壁部和第2侧壁部，因此，能够利用柱状部提高周壁部的刚性，抑制膜面振动的发生，将重量的增加抑制为最小的限度，同时降低噪音。而且，多个柱状部被配置在多个传递单元的连杆之间，因此，能够避免柱状部与连杆发生干涉。

另外，根据本发明的第2特征，变速器壳体具备间隔壁部，该间隔壁部连接周壁部的内表面和柱状部，并划分出收纳传递单元的空间，因此，能够利用间隔壁部进一步提高变速器壳体的刚性，由此能够更加有效地降低膜面振动所引起的噪音。另外，与设置柱状部和间隔壁部相对应地减小了变速器壳体的内部空间的容积，因此，不仅能够增加油飞沫相对于内部空间的容积的浓度而提高润滑性能，而且能够减少为了得到与不设置柱状部和间隔壁部时相同的润滑性能所需的油的量，因此能够降低油的搅拌阻力。而且，通过使在变速器壳体的内部飞散的油雾附着到间隔壁部上，能够将所述油雾高效地回收至变速器壳体的底部。而且，即使构成输入侧支点的偏心盘的轴向宽度比连杆的轴向宽度大，由于在间隔壁部上形成有用于避免与偏心盘发生干涉的切口，因此能够避免偏心盘与间隔壁部发生干涉。

另外，根据本发明的第3特征，与设置柱状部和间隔壁部相对应地减少了变速器壳体的内部空间的容积，因此，在热载荷急剧增加时发生热膨胀并从设置于变速器壳体上的通气口排出的空气量减少，能够避免变速器壳体内的润滑油从通气口喷出这样的情况。

附图说明

图1是无级变速器的整体立体图。(第1实施方式)

图2是无级变速器的重要部位的局部剖切立体图。(第1实施方式)

图3是沿图1的3-3线的剖视图。(第1实施方式)

图4是图3的4部放大图。(第1实施方式)

图5是沿图3中的5-5线的剖视图。(第1实施方式)

图6是示出偏心盘的形状的图。(第1实施方式)

图7是示出偏心盘的偏心量和变速比之间的关系的图。(第1实施方式)

图8是示出TD变速比和UD变速比中的偏心盘的状态的图。(第1实施方式)

图9是变速器壳体的分解立体图。(第1实施方式)

标号说明

11：变速器壳体；

11a：第1侧壁部；

11b：第2侧壁部；

11c：周壁部；

11d：内表面；

11e：柱状部；

11f：间隔壁部；

11g：第1切口(切口)；

11i：通气口；

12：输入轴；

13：输出轴；

14：传递单元；

19：偏心盘(输入侧支点)；

33：连杆；

36：单向离合器；

37：销(输出侧支点)；

38：外部件；

E：发动机(驱动源)。

具体实施方式

下面，基于图1～图9对本发明的实施方式进行说明。

第1实施方式

如图1～图5和图9所示，机动车用的无级变速器T的变速器壳体11被分割成上部壳体11U和下部壳体11L，上部壳体11U和下部壳体11L分别具备：相互平行地配置在输入轴12的轴线L方向两侧的第1侧壁部11a及第2侧壁部11b；和沿轴线L方向连接第1、第2侧壁部11a、11b的周壁部11c。输入轴12和输出轴13相互平行地支承于变速器壳体11的第1侧壁部11a和第2侧壁部11b，与发动机E连接的输入轴12的旋转经由6个传递单元14…、输出轴13和差速器D被传递至驱动轮。与输入轴12共有轴线L的变速轴15经7个滚针轴承16…以能够相对旋转的方式嵌合于形成为中空的输入轴12的内部。6个传递单元14…的结构实际上是相同的结构，因此，下面以一个传递单元14为代表对结构进行说明。

传递单元14具备在变速轴15的外周面设置的小齿轮17，该小齿轮17从形成于输入轴12上的开口12a露出。沿轴线L方向分割成两部分的圆板状的偏心凸轮18以夹住小齿轮17的方式花键结合于输入轴12的外周。偏心凸轮18的中心O1相对于输入轴12的轴线L以距离d的量偏心。另外，6个传递单元14…的6个偏心凸轮18…的偏心方向的相位彼此错开60°。

在圆板状的偏心盘19的轴线L方向两端面形成的一对偏心凹部19a、19a经一对滚针轴承20、20旋转自如地支承于偏心凸轮18的外周面。偏心凹部19a、19a的中心O1(即偏心凸轮18的中心O1)相对于偏心盘19的中心O2以距离d的量偏移。即，输入轴12的轴线L与偏心凸轮18的中心O1之间的距离d、和偏心凸轮18的中心O1与偏心盘19的中心O2之间的距离d相同。

在沿轴线L方向分割成两部分的偏心凸轮18的分割面上，与该偏心凸轮18的中心O1同轴地设有一对新月状的引导部18a、18a，形成为将偏心盘19的一对偏心凹部19a、19a的底部之间连通的齿圈19b的齿尖以能够滑动的方式与偏心凸轮18的引导部18a、18a的外周面抵接。并且，变速轴15的小齿轮17通过输入轴12的开口12a与偏心盘19的齿圈19b啮合。

输入轴12的右端侧经球轴承21直接支承于变速器壳体11的右侧的第1侧壁部11a。另外，一体地设置于位于输入轴12的左端侧的1个偏心凸轮18上的筒状部18b经球轴承22支承于变速器壳体11的左侧的第2侧壁部11b，花键结合于该偏心凸轮18的内周的输入轴12的左端侧被间接地支承于变速器壳体11。

变速致动器23使变速轴15相对于输入轴12相对旋转来变更无级变速器T的变速比，变速致动器23具备：电动马达24，其以马达轴24a与轴线L同轴的方式支承于变速器壳体11；和行星齿轮机构25，其与电动马达24连接。行星齿轮机构25具备：经滚针轴承26旋转自如地支承于电动马达24上的行星架27；固定于马达轴24a上的太阳齿轮28；旋转自如地支承于行星架27上的多个双联小齿轮29…；与中空的输入轴12的轴端(严格来说，是所述1个偏心凸轮18的筒状部18b)花键结合的第1齿圈30；以及与变速轴15的轴端花键结合的第2齿圈31。各双联小齿轮29具备大径的第1小齿轮29a和小径的第2小齿轮29b，第1小齿轮29a与太阳齿轮28和第1齿圈30啮合，第2小齿轮29b与第2齿圈31啮合。

连杆33的一端侧的环状部33a经滚柱轴承32相对旋转自如地支承于偏心盘19的外周。

输出轴13通过一对球轴承34、35被支承于变速器壳体11的第1、第2侧壁部11a、11b，在输出轴13的外周设有单向离合器36。单向离合器36具备：环状的外部件38，其通过销37被枢轴支承于连杆33的杆部33b的末端；内部件39，其配置于外部件38的内部，且固定于输出轴13；以及多个辊41…，它们配置于在外部件38的内周的圆弧面与内部件39的外周的平面之间形成的楔状的空间内，且被多个弹簧40…施力。

如图6和图8所示，由于偏心凹部19a、19a的中心O1(即偏心凸轮18的中心O1)相对于偏心盘19的中心O2以距离d的量偏移，因此，偏心盘19的外周和偏心凹部19a、19a的内周之间的间隔在圆周方向上变得不均匀，在其间隔较大的部分形成有新月状的减重凹部19c、19c。

如图3～图5和图9所示，上部壳体11U的周壁部11c的内表面11d和下部壳体11L的周壁部11c的内表面11d通过5根柱状部11e…连接。5根柱状部11e…在6根连杆33…之间的空间内沿着与连杆33…的长度方向垂直的方向延伸。5根柱状部11e…与周壁部11c的内表面11d通过配置在6根连杆33…之间的5个间隔壁部11f…连接。

在间隔壁部11f…的前部形成有圆形的第1切口11g…，偏心盘19…嵌合于该第1切口11g…。偏心盘19…在轴线L方向上的厚度比连杆33…在轴线L方向上的厚度大，因此，通过在间隔壁部11f…上设置第1切口11g…，避免了与偏心盘19…的干涉。另外，在间隔壁部11f…的后部形成有圆形的第2切口11h…，单向离合器36…嵌合于该第2切口11h…。单向离合器36…在轴线L方向上的厚度比连杆33…在轴线L方向上的厚度大，因此，通过在间隔壁部11f…上设置第2切口11h…，避免了与单向离合器36…的干涉。

这样，变速器壳体11的内部被5个间隔壁部11f…分成6个空间，在各个空间中配置有传递单元14…。并且，在上部壳体11U上设有通气口11i，该通气口11i使密闭的变速器壳体11的内部空间与外部空间连通。

接下来，对无级变速器T的一个传递单元14的作用进行说明。

由图5和图7(A)～图7(D)可知，当偏心盘19的中心O2相对于输入轴12的轴线L偏心时，如果输入轴12通过发动机E旋转，则连杆33的环状部33a绕轴线L进行偏心旋转，由此，连杆33的杆部33b进行往复运动。

其结果是，当连杆33在往复运动的过程中被向图中左侧牵引时，被弹簧40…施力的辊41…啮入外部件38和内部件39之间的楔状的空间，从而外部件38和内部件39经辊41…结合，由此，单向离合器36卡合，连杆33的运动被传递至输出轴13。相反，当连杆33在往复运动的过程中被向图中右侧推压时，辊41…一边压缩弹簧40…一边被从外部件38和内部件39之间的楔状的空间挤出，外部件38和内部件39相互打滑，由此，单向离合器36解除卡合，连杆33的运动不再被传递至输出轴13。

这样，在输入轴12旋转一圈的期间，输入轴12的旋转向输出轴13传递预定时间，因此，当输入轴12连续旋转时，输出轴13间歇旋转。6个传递单元14…的偏心盘19…的偏心方向的相位互相错开60°，因此6个传递单元14…交替着将输入轴12的旋转传递至输出轴13，由此使输出轴13连续地旋转。

此时，偏心盘19的偏心量ε越大，则连杆33的往复行程越大，输出轴13的1次的旋转角增大，无级变速器T的变速比变小。相反，偏心盘19的偏心量ε越小，则连杆33的往复行程越小，输出轴13的1次的旋转角减小，无级变速器T的变速比变大。并且，当偏心盘19的偏心量ε为零时，即使输入轴12旋转，连杆33也停止移动，因此，输出轴13不旋转，无级变速器T的变速比成为最大(无限大)。

当变速轴15相对于输入轴12不进行相对旋转时，即输入轴12和变速轴15以同一速度旋转时，无级变速器T的变速比维持固定。为了使输入轴12和变速轴15以同一速度旋转，只要以与输入轴12相同的速度驱动电动马达24旋转即可。其理由在于，行星齿轮机构25的第1齿圈30与输入轴12连接而以与该输入轴12相同的速度旋转，但是，如果以与此相同的速度驱动电动马达24，则太阳齿轮28和第1齿圈30以同一速度旋转，因此行星齿轮机构25成为锁定状态，整体上一体地旋转。其结果是，与一体地旋转的第1齿圈30及第2齿圈31连接的输入轴12和变速轴15实现一体化，以相同的速度旋转，而不进行相对旋转。

如果相对于输入轴12的转速使电动马达24的转速增速或减速，则与输入轴12结合的第1齿圈30和与电动马达24连接的太阳齿轮28相对旋转，因此，行星架27相对于第1齿圈30相对旋转。此时，相互啮合的第1齿圈30与第1小齿轮29a的齿数比、和相互啮合的第2齿圈31与第2小齿轮29b的齿数比稍微不同，因此，与第1齿圈30连接的输入轴12和与第2齿圈31连接的变速轴15相对旋转。

这样，当变速轴15相对于输入轴12相对旋转时，齿圈19b与各传递单元14的小齿轮17啮合的偏心盘19的偏心凹部19a、19a被与输入轴12成一体的偏心凸轮18的引导部18a、18a引导而旋转，从而使得偏心盘19的中心O2相对于输入轴12的轴线L的偏心量ε变化。

图7(A)是示出变速比最小的状态(变速比：TD)的图，此时，偏心盘19的中心O2相对于输入轴12的轴线L的偏心量ε是与从输入轴12的轴线L至偏心凸轮18的中心O1为止的距离d和从偏心凸轮18的中心O1至偏心盘19的中心O2为止的距离d之和、即2d相等的最大值。当变速轴15相对于输入轴12相对旋转时，偏心盘19相对于与输入轴12成一体的偏心凸轮18相对旋转，由此，如图7(B)和图7(C)所示，偏心盘19的中心O2相对于输入轴12的轴线L的偏心量ε从最大值的2d逐渐减小，从而使得变速比增加。如果使变速轴15相对于输入轴12进一步相对旋转，则偏心盘19相对于与输入轴12成一体的偏心凸轮18进一步相对旋转，由此，如图7(D)所示，最后偏心盘19的中心O2与输入轴12的轴线L重合，偏心量ε变为零，变速比成为最大(无限大)的状态(变速比：UD)，相对于输出轴13的动力传递被切断。

另外，无级变速器T的传递单元14…的偏心盘19…进行偏心旋转，与该偏心盘19…卡合的连杆33…的端部也进行偏心旋转，因此，它们成为振动施加源，从而存在这样的问题：在无级变速器T的壳体11的周壁部11c发生膜面振动而引起噪音。

可是，根据本实施方式，利用5根柱状部11e…将变速器壳体11的周壁部11c的上下的内表面11d之间连接起来，因此，能够通过这些柱状部11e…提高周壁部11c的刚性，抑制膜面振动的发生，将壳体11的重量的增加抑制在最小限度，同时能够有效降低噪音。而且，在变速器壳体11中，周壁部11c的内表面11d和柱状部11e…通过间隔壁部11f…连接，因此能够通过间隔壁部11f…进一步提高变速器壳体11的刚性，从而能够更加有效地降低噪音。

此时，由于柱状部11e…被配置在相邻的连杆33…之间，因此柱状部11e…不会与连杆33…发生干涉。而且，由于偏心盘19…或单向离合器36…在轴线L方向上的宽度比连杆33在轴线L方向上的宽度大，因此，偏心盘19…或单向离合器36…可能会与间隔壁部11f…发生干涉，但是，由于在间隔壁部11f…上设有第1切口11g…和第2切口11h…，因此，能够防止偏心盘19…或单向离合器36…与间隔壁部11f…发生干涉。

另外，与设置柱状部11e…和间隔壁部11f…相对应地减小了变速器壳体11的内部空间的容积，因此，不仅能够增加油飞沫相对于内部空间的容积的浓度而提高无级变速器T的润滑性能，而且能够减少为了得到与不设置柱状部11e…和间隔壁部11f…时相同的润滑性能所需的油的量，因此能够降低油的搅拌阻力，节省发动机E的燃料消耗量。而且，通过使在变速器壳体11的内部飞散的油雾附着到间隔壁部11f…上，能够将所述油雾高效地回收至变速器壳体11的底部。

另外，由于与设置柱状部11e…和间隔壁部11f…相对应地减少了变速器壳体11的内部空间的容积，因此，在无级变速器T的热载荷急剧增加时发生热膨胀并从设置于变速器壳体11上的通气口11i排出的空气量减少，能够防范变速器壳体11内的润滑油与膨胀的空气一起从通气口11i喷出这样的情况于未然。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明能够在不脱离其要点的范围内进行各种设计变更。

例如，在实施方式中，将壳体11分割成上部壳体11U和下部壳体11L这两部分，但是壳体11的分割方式是任意的。

另外，本发明的驱动源并不限定于实施方式的发动机E，可以是电动马达等其他驱动源。

另外，本发明的传递单元14不一定需要具有变速器能，只要具有驱动力的传递功能即可。

Claims (3)

1.一种车辆用动力传递装置，其中，将与驱动源(E)连接的输入轴(12)的旋转传递至输出轴(13)的多个传递单元(14)沿轴向并排配置在变速器壳体(11)的内部的所述输入轴(12)与所述输出轴(13)之间，

所述传递单元(14)分别具备：

输入侧支点(19)，其与所述输入轴(12)一起进行偏心旋转；

单向离合器(36)，其与所述输出轴(13)连接；

输出侧支点(37)，其被设置在所述单向离合器(36)的外部件(38)上；以及

连杆(33)，其两端与所述输入侧支点(19)和所述输出侧支点(37)连接并进行往复运动，

所述车辆用动力传递装置的特征在于，

所述变速器壳体(11)具备：第1侧壁部(11a)，其对所述输入轴(12)和所述输出轴(13)的一端侧进行支承；第2侧壁部(11b)，其对所述输入轴(12)和所述输出轴(13)的另一端侧进行支承；周壁部(11c)，其连接所述第1侧壁部(11a)和所述第2侧壁部(11b)；以及多个柱状部(11e)，其将所述周壁部(11c)的相互对置的内表面(11d)之间连接起来，所述多个柱状部(11e)被配置在所述多个传递单元(14)的所述连杆(33)之间。

2.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述变速器壳体(11)具备间隔壁部(11f)，该间隔壁部(11f)连接所述周壁部(11c)的内表面(11d)和所述柱状部(11e)，并划分出收纳所述传递单元(14)的空间，构成所述输入侧支点的偏心盘(19)的轴向宽度比所述连杆(33)的轴向宽度大，在所述间隔壁部(11f)上形成有用于避免与所述偏心盘(19)发生干涉的切口(11g)。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述变速器壳体(11)具备通气口(11i)。