CN107401584A - 变速器 - Google Patents

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CN107401584A CN201710212451.5A CN201710212451A CN107401584A CN 107401584 A CN107401584 A CN 107401584A CN 201710212451 A CN201710212451 A CN 201710212451A CN 107401584 A CN107401584 A CN 107401584A
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Abstract

本发明提供一种变速器,其能够减少将轮毂与可动环卡合的引导销中产生的应力。变速器(1)具有:与旋转轴(12)一体地旋转的轮毂(HB1);以能够沿轴向移动的方式设在轮毂(HB1)的周围并具有牙嵌齿(D1)的可动环(DR1);以能够相对于旋转轴(12)相对旋转的方式设置并具有与牙嵌齿(D1)相对的牙嵌齿(D3)的变速用齿轮(22);以及将可动环(DR1)从中立位置操作至接合位置的牙嵌操作装置。轮毂(HB1)在外周面上具有沿轴向延伸的引导槽,可动环(DR1)具有大致圆柱形状的引导销,引导销的一端部隔着润滑油以能够旋转的方式插入到设于可动环的内周面的凹部中,引导销的另一端部与引导槽卡合。

Description

变速器
技术领域
本发明涉及通过牙嵌离合器来确立变速挡的变速器。
背景技术
以往,公知如下的变速器:将离合器环以能够沿轴向移动的方式支承在离合器凸轮环的周围,与离合器环的移动相应地,使得设于离合器环的侧面的牙嵌齿与设于变速齿轮的牙嵌齿啮合,或解除啮合(例如参照专利文献1)。在该专利文献1记载的变速器中,将从离合器环的内周面突出设置的凸轮突部卡合于离合器凸轮环的外周面的凸轮槽,经由凸轮突部将离合器凸轮环的扭矩传递至离合器环,并且在变速时一边使凸轮突部沿着凸轮槽滑动一边使离合器环沿轴向移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5707119号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在上述专利文献1记载的装置中,在变速时使离合器凸轮环的扭矩所作用的凸轮突部沿着凸轮槽滑动,因此滑动阻力大,凸轮突部可能损坏。
用于解决课题的手段
本发明的第一方面的变速器具有:旋转体,其以轴线为中心旋转;可动环,其以能够相对于旋转体沿轴向相对移动且能够与旋转体一体地旋转的方式设置,并具有第1牙嵌齿;变速用齿轮,其以能够相对于旋转体相对旋转的方式设置,并具有与第1牙嵌齿相对的第2牙嵌齿;以及牙嵌操作装置,其将可动环从第1牙嵌齿与第2牙嵌齿分离的中立位置操作至第1牙嵌齿与第2牙嵌齿啮合的接合位置,旋转体在外周面具有沿轴向延伸的引导槽,可动环具有大致圆柱形状的引导销,引导销的一端部隔着润滑油以能够旋转的方式插入到设于可动环的内周面的凹部中,并且引导销的另一端部与引导槽卡合。
发明效果
根据本发明,将与旋转体的引导槽卡合的大致圆柱形状的引导销的一端部隔着润滑油以能够旋转的方式插入可动环的凹部,由此当可动环沿轴向移动时,引导销的一端部在凹部内一边滑动一边旋转,另一端部沿着引导槽滚动。因此,能够通过简易的结构减少引导销中产生的应力,从而能够防止引导销损坏。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的变速器的主要部分结构的骨架图。
图2是示出图1的变速器所包含的第1齿轮结合机构的结构的分解立体图。
图3是示出图1的变速器所包含的第1齿轮结合机构的组装状态的变速器的主要部分剖视图。
图4是放大示出沿图3的IV-IV线剖切后的第1齿轮结合机构的主要部分结构的剖视图。
图5是示出第1齿轮结合机构处于中立状态的情况下的引导槽与引导销的位置关系的图。
图6是示出加速行驶时的第1齿轮结合机构的扭矩的传递路径的图。
图7是示出减速行驶时的第1齿轮结合机构的扭矩的传递路径的图。
图8是示出图1的变形例的图。
标号说明
1、1A:变速器;12:第2主输入轴;13:副输入轴;21~29:驱动齿轮;40:牙嵌操作装置;50:引导销;52:有底孔;53:间隙;60:引导槽;63:间隙;1GE~8GE:齿轮结合机构;D1~D4:牙嵌齿;DR1~DR5:可动环;HB1~HB5:轮毂。
具体实施方式
以下参照图1~图8,对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明的实施方式的变速器的主要部分结构的骨架图。该变速器1例如装配于混合动力车辆。混合动力车辆具有发动机2和电动机3。
变速器1具有:按与速度挡对应的变速比对发动机2及电动机3中的至少一方的旋转进行变速的齿轮机构10;以及将发动机2的扭矩传递或不传递至齿轮机构10的离合器机构C。经由齿轮机构10输出的扭矩经由未图示的差动齿轮机构、驱动轴等传递至驱动轮,从而车辆行驶。
齿轮机构10具有彼此大致平行地配置并各自以能够旋转的方式被支承的多根旋转轴,即第1主输入轴11、第2主输入轴12、副输入轴13、输出轴14以及倒挡轴15。第2主输入轴12以与第1主输入轴11同轴且包围第1主输入轴11的方式形成为中空。变速器1例如是前进8速、后退1速的自动变速器。离合器机构C具有由干式离合器构成的第1离合器C1和第2离合器C2。另外,也可以使用湿式离合器(例如湿式多板离合器)代替干式离合器。
电动机3例如由3相的DC无刷电机构成,并具有:以能够旋转的方式支承于未图示的电动机3的壳体内的转子3a;以及配置在转子3a的周围并固定在壳体上的定子3b。第1主输入轴11的一个端部与电动机3的转子3a连接,第1主输入轴11能够与转子3a一体地旋转。
第1主输入轴11的另一端部经由第1离合器C1与发动机2的输出轴2a连接,与第1离合器C1的断接相应地,第1主输入轴11与输出轴2a结合或断开。即,当第1离合器C1连接时,第1主输入轴11与输出轴2a结合,从而能够向第1主输入轴11输入来自发动机2的扭矩。另一方面,当第1离合器C1断开时,第1主输入轴11与输出轴2a断开,从而不能输入来自发动机2的扭矩。
并且第1主输入轴11的另一端部经由第2离合器C2与第2主输入轴12的一个端部连接,与第2离合器C2的断接相应地,第1主输入轴11与第2主输入轴12结合或断开。即,当第2离合器C2连接时,第1主输入轴11与第2主输入轴12结合,当第2离合器C2断开时,第1主输入轴11与第2主输入轴12断开。例如当第1离合器C1与第2离合器C2双方都连接时,能够向第2主输入轴12输入来自发动机2的扭矩。当仅第2离合器C2连接时,能够向第2主输入轴12输入电动机3的扭矩。
另外,本实施方式的变速器1的离合器机构C具有一对离合器C1、C2,它们用于切换输入轴11、12与发动机2及电动机3的连接。因此,离合器机构C具有与对发动机2与齿轮机构10或电动机3与齿轮机构10进行断接的单离合器同样的功能,而与分别具有奇数变速挡用的离合器和偶数变速挡用的离合器的双离合器(双联离合器)结构不同。
在第2主输入轴12的周围,从电动机3侧依次设置有2速驱动齿轮22、8速驱动齿轮28、4速驱动齿轮24和7速驱动齿轮27。这些驱动齿轮22、24、27、28分别通过未图示的轴承以能够相对于第2主输入轴12相对旋转的方式被支承。在第2主输入轴12上,在7速驱动齿轮27的侧方(离合器机构C侧)固定有齿轮31。齿轮31与固定于倒挡轴15的齿轮32啮合。在倒挡轴15的周围,倒挡驱动齿轮29和驻车齿轮30以能够相对于倒挡轴15相对旋转的方式被支承。
另外,本说明书中,在旋转轴(第2主输入轴12、输出轴14、倒挡轴15等)上固定有齿轮是指:在旋转轴的外周面加工齿轮的情况、或通过花键结合等将与旋转轴分体的齿轮支承在旋转轴上的情况,即以不能相对旋转的方式在旋转轴上设置齿轮的情况。
虽然省略了图示,但齿轮32与固定于副输入轴13上的齿轮33啮合。由此,第2主输入轴12的旋转经由齿轮31~33传递至副输入轴13,副输入轴13与第2主输入轴12及倒挡轴15一同旋转。在副输入轴13的周围,从电动机3侧依次设置有1速驱动齿轮21、6速驱动齿轮26、3速驱动齿轮23和5速驱动齿轮25。这些驱动齿轮21、23、25、26分别通过未图示的轴承以能够相对于副输入轴13相对旋转的方式被支承。
在输出轴14上,从电动机3侧依次固定有1-2速从动齿轮41、6-8速从动齿轮42、3-4速从动齿轮43、5-7速从动齿轮44和末端传动齿轮45。1-2速从动齿轮41分别与1速驱动齿轮21和2速驱动齿轮22啮合。另外,虽然省略了图示,但1-2速从动齿轮41也与倒挡驱动齿轮33啮合。6-8速从动齿轮42分别与6速驱动齿轮26和8速驱动齿轮28啮合。3-4速从动齿轮43分别与3速驱动齿轮23和4速驱动齿轮24啮合。5-7速从动齿轮44分别与5速驱动齿轮25和7速驱动齿轮27啮合。
驻车齿轮30构成为能够与未图示的驻车齿轮机构的卡合爪啮合。与驻车齿轮机构的动作相应地,当卡合爪与驻车齿轮30卡合时,齿轮机构10被锁止,当解除了卡合爪的卡合时,齿轮机构10被解锁。变速器1的扭矩经由末端传动齿轮45输出至未图示的差动齿轮机构。
变速器1具有通过牙嵌齿使驱动齿轮21~29与扭矩传递用的旋转轴结合的多个齿轮结合机构(牙嵌离合器)。即,具有:将2速驱动齿轮22或8速驱动齿轮28与第2主输入轴12结合的第1齿轮结合机构1GE;将4速驱动齿轮24或7速驱动齿轮27与第2主输入轴12结合的第2齿轮结合机构2GE;将1速驱动齿轮21或6速驱动齿轮26与副输入轴13结合的第3齿轮结合机构3GE;将3速驱动齿轮23或5速驱动齿轮25与副输入轴13结合的第4齿轮结合机构4GE;以及将倒挡驱动齿轮29与倒挡轴15结合的第5齿轮结合机构5GE。
图2是示出第1齿轮结合机构1GE的结构的分解立体图,图3是示出第1齿轮结合机构1GE的组装状态的变速器1的主要部分剖视图。如图2、3所示,第1齿轮结合机构1GE配置在2速驱动齿轮22与8速驱动齿轮28之间,具有:轮毂HB1,其固定于第2主输入轴12上并以轴线CL0为中心旋转;以及可动环DR1,其被支承为能够沿轮毂HB1的外周面在轴向(图3的箭头AB方向)上移动。
进一步具体而言,在可动环DR1的内周面上,向径向内侧突出设置有周向上多个大致圆柱形状的引导销50,在轮毂HB1的外周面上,与各引导销50对应地从轴向一端面至另一端面设有周向上多个大致V字状的引导槽60。引导销50与引导槽60卡合,引导销50一边被引导槽60引导,一边与可动环DR1一体地沿轴向(图3的箭头AB方向)移动。在可动环DR1的轴向一端面上,沿周向等间隔地突出设置有牙嵌齿D1,在轴向另一端面上,沿周向等间隔地突出设置有牙嵌齿D2。
2速驱动齿轮22具有:形成在外周面上的变速齿轮22a;以及与牙嵌齿D1相对地设在轴向端部的牙嵌齿D3。进一步具体而言,2速驱动齿轮22一体地具有:在外周面上形成有变速齿轮22a的齿轮主体221;以及通过花键结合安装在齿轮主体221的可动环DR1侧的端部的啮合环222。在啮合环222上,与可动环DR1的牙嵌齿D1对应地设有周向上多个开口部22b,2速驱动齿轮22(啮合环222)的轴向端面沿周向形成为凹凸状。由此,在2速驱动齿轮22的轴向端部上与牙嵌齿D1相对地设有牙嵌齿D3。
8速驱动齿轮28具有:形成在外周面上的变速齿轮28a;以及与牙嵌齿D2相对地设在轴向端部的牙嵌齿D4。进一步具体而言,在8速驱动齿轮28上,与可动环DR1的牙嵌齿D2对应地设有周向上多个开口部28b,8速驱动齿轮28的轴向端面沿周向形成为凹凸状。由此,在8速驱动齿轮28的轴向端部上与牙嵌齿D2相对地设有牙嵌齿D4。
图3中,可动环DR1的牙嵌齿D1、D2不与2速驱动齿轮22及8速驱动齿轮28的任何牙嵌齿D3、D4啮合,可动环DR1位于中立位置,第1齿轮结合机构1GE处于中立状态。从该状态起,可动环DR1向箭头A方向的接合位置移动,牙嵌齿D1与牙嵌齿D3啮合,则2速驱动齿轮22与第2主输入轴12结合,第1齿轮结合机构1GE成为齿轮结合状态。此外,可动环DR1向箭头B方向的接合位置移动,牙嵌齿D2与牙嵌齿D4啮合,则8速驱动齿轮28与第2主输入轴12结合,第1齿轮结合机构1GE成为齿轮结合状态。
可动环DR1由牙嵌操作装置40从中立位置操作至接合位置、或从接合位置操作至中立位置。虽然省略了图示,但牙嵌操作装置40具有驱动可动环DR1的致动器(电动马达等),致动器基于来自控制器的控制信号被驱动控制。例如控制器根据车速和油门踏板的踩踏量计算车辆的要求扭矩,控制致动器,使得达到与要求扭矩对应的变速挡。
在图1中,当2速驱动齿轮22通过第1齿轮结合机构1GE与第2主输入轴12结合时,第2主输入轴12的旋转经由2速驱动齿轮22、1-2速从动齿轮41传递至输出轴14,从而确立2速挡。当8速驱动齿轮28通过第1齿轮结合机构1GE与第2主输入轴12结合时,第2主输入轴12的旋转经由8速驱动齿轮28、6-8速从动齿轮42传递至输出轴14,从而确立8速挡。
虽然省略了详细的图示,但其他齿轮结合机构2GE~5GE也与第1齿轮结合机构1GE同样地构成。
当4速驱动齿轮24通过第2齿轮结合机构2GE与第2主输入轴12结合时,第2主输入轴12的旋转经由4速驱动齿轮24、3-4速从动齿轮43传递至输出轴14,从而确立4速挡。当7速驱动齿轮27通过第2齿轮结合机构2GE与第2主输入轴12结合时,第2主输入轴12的旋转经由7速驱动齿轮27、5-7速从动齿轮44传递至输出轴14,从而确立7速挡。
当1速驱动齿轮21通过第3齿轮结合机构3GE与副输入轴13结合时,副输入轴13的旋转经由1速驱动齿轮21、1-2速从动齿轮41传递至输出轴14,从而确立1速挡。当6速驱动齿轮26通过第3齿轮结合机构3GE与副输入轴13结合时,副输入轴13的旋转经由6速驱动齿轮26、6-8速从动齿轮42传递至输出轴14,从而确立6速挡。
当3速驱动齿轮23通过第4齿轮结合机构4GE与副输入轴13结合时,副输入轴13的旋转经由3速驱动齿轮23、3-4速从动齿轮43传递至输出轴14,从而确立3速挡。当5速驱动齿轮25通过第4齿轮结合机构4GE与副输入轴13结合时,副输入轴13的旋转经由5速驱动齿轮25、5-7速从动齿轮44传递至输出轴14,从而确立5速挡。
当倒挡驱动齿轮29通过第5齿轮结合机构5GE与倒挡轴15结合时,倒挡轴15的旋转经由倒挡驱动齿轮29、1-2速从动齿轮41传递至输出轴14,从而确立后退挡。另外,虽然省略了图示,但当可动环DR5移动至轴向的规定位置时,驻车齿轮机构动作,驻车齿轮机构的卡合爪与驻车齿轮30卡合,齿轮机构10被锁止。
如上所述,在本实施方式中,齿轮结合机构1GE~5GE的轮毂HB1~HB5与可动环DR1~DR5分别经由与引导槽60卡合的引导销50以能够传递扭矩的方式连结(图2、3)。以下对这点进行详细地说明。
图4是放大示出沿图3的IV-IV线剖切后的第1齿轮结合机构1GE的轮毂HB1和可动环DR1的主要部分结构的剖视图,图5是示出中立状态的引导槽60与引导销50之间的位置关系的图。另外,虽然省略了图示,但其他齿轮结合机构2GE~5GE的引导槽60和引导销50的结构也与图4、5所示的相同。
如图4所示,在可动环DR1的内周面51设有圆形的有底孔52,圆柱形状的引导销50的一端部被插入有底孔52中。有底孔52的直径D1比引导销50的直径D0大规定长度Δd,在有底孔52与引导销50之间的间隙53中填充有润滑油。由此并不是将引导销50压入有底孔52中,而是设定规定长度Δd的间隙53地插入有底孔52中,从而引导销50利用润滑油的表面张力以能够旋转的方式保持于有底孔52中,而不会从有底孔52脱落。另外,规定长度Δd被设定成能在间隙53中形成润滑油膜的值、例如几百μm左右。
图5中,用箭头F和R分别表示车辆前进行驶时及后退行驶时的轮毂HB1的旋转方向,并且与图3同样地,用箭头AB表示沿着轴向的可动环DR1的移动方向。如图5所示,轮毂HB1的外周面61的引导槽60具有彼此相对的一对侧面62、即箭头R方向侧的侧面62a和箭头F方向侧的侧面62b。
引导槽60在轮毂HB1的轴向(AB方向)的整个长度范围内,从一个侧面62a至另一个侧面62b的长度(槽宽L1)固定,且相对于穿过轮毂HB1的轴向长度L0的中间的轴线CL1对称地形成。轴线CL1的两侧的一对侧面62b所成的角θ比180°小。槽宽L1比引导销50的直径D0大,并且比有底孔52的直径D1大(参照图4)。因此,在引导槽60与引导销50之间形成比间隙53大的间隙63。
如图4所示,当轮毂HB1沿箭头A方向旋转时,扭矩经由引导销50作用于可动环DR1,可动环DR1与轮毂HB1一同旋转。此时,按压力F1从引导槽60的侧面62a作用于引导销50,按压力F2从引导销50作用于有底孔52的周面。另外,图4示出加速行驶时的按压力F1、F2的方向,在减速行驶时扭矩从可动环DR1作用于轮毂HB1,因此按压力F1、F2的方向相反。
按压力F1、F2分别作用于引导销50与引导槽60的接触面S1、以及引导销50与有底孔52的接触面S2。从轮毂HB1的旋转中心、即轴线CL0至接触面S1的径向中间位置的距离R1比从轴线CL0至接触面S2的径向中间位置的距离R2短(R1<R2)。因此,根据作用于接触面S1、S2的扭矩彼此相等(R1·F1=R2·F2),按压力F2比按压力F1小(F1>F2)。
因此,假定接触面S1上的引导销50与引导槽60的摩擦系数μ1和接触面S2上的引导销50与有底孔52的摩擦系数μ2彼此相等,则接触面S1上的摩擦力(μ1·F1)比接触面S2上的摩擦力(μ2·F2)大。由此,引导销50沿着引导槽60向图5的箭头AB方向移动的情况下,引导销50的一端部在摩擦力大的接触面S1上容易滚动,引导销50的另一端部在摩擦力小的接触面S2上容易滑动。
综上所述,引导销50的一端部一边在引导槽60的侧面62不滑动地滚动,一边沿着引导槽60移动,引导销50的整个外周面依次成为接触面S1。由此,与使引导销50不滚动地滑动的情况相比,能够减小引导销50的一端部的应力。此时,引导销50的另一端部在有底孔52内一边滑动一边旋转。因此,引导销50变为流体润滑状态,经由润滑油与有底孔52的周面接触。其结果是,引导销50的滑动性提高,引导销50的另一端部的应力也能够减少。
图6、7分别是示出通过牙嵌操作装置40的操作使第1齿轮结合机构1GE的可动环DR1向箭头A方向移动后的状态、即以2速挡加速行驶时及减速行驶时的扭矩的传递路径的图。另外,虽然省略了图示,但其他变速挡的扭矩的传递路径也与图6、7相同。
加速行驶时,轮毂HB1的旋转比可动环DR1的旋转快。因此,如图6所示,轮毂HB1的引导槽60的侧面62a与引导销50抵接。由此,在抵接部50a,加速方向(箭头F方向)的按压力F1作用于引导销50,由于该按压力F1,加速扭矩Ta作用于2速驱动齿轮22(牙嵌齿D2b)。此时,引导槽60的侧面62a相对于轴向倾斜,因此引导销50上作用了与按压力F1垂直的箭头A方向的力Fa、即促进2速驱动齿轮22与可动环DR1的啮合的力(啮合促进力)。
另一方面,减速行驶时,轮毂HB1的旋转比可动环DR1的旋转慢,如图7所示,减速扭矩Tb从2速驱动齿轮22作用于可动环DR1。因此,轮毂HB1的引导槽60的侧面62b与引导销50抵接,在抵接部50b,减速方向(箭头R方向)的按压力F3作用于引导销50。此时,引导槽60的侧面62b相对于轴向倾斜,因此引导销50上作用了与按压力F3垂直的箭头B方向的力Fb、即解除2速驱动齿轮22与可动环DR1的啮合的力(啮合解除力)。
在本实施方式中,升挡时,牙嵌操作装置40操作可动环,使得下级齿轮与上级齿轮同时啮合。例如从2速挡向3速挡升挡时,在2速驱动齿轮22经由第1齿轮结合机构1GE与第2主输入轴12结合的状态下,进而3速驱动齿轮23经由第4齿轮结合机构4GE与副输入轴13结合。
该情况下,第1齿轮结合机构1GE的轮毂HB1的旋转比可动环DR1(2速驱动齿轮22)的旋转慢。另一方面,第4齿轮结合机构4GE的轮毂HB4的旋转比可动环DR4(3速驱动齿轮23)的旋转快。因此,2速驱动齿轮22成为图7的减速状态,3速驱动齿轮23成为图6的加速状态。因此,如果升挡时2速驱动齿轮22和3速驱动齿轮23分别与可动环DR1、DR4同时啮合,则输出扭矩的一部分作为循环扭矩经由输出轴14作用于2速驱动齿轮22。
由于该循环扭矩,啮合解除力Fb(图7)作用于第1齿轮结合机构1GE的引导销50,可动环DR1向图7的箭头B方向(啮合解除方向)移动。由此,解除了可动环DR1的牙嵌齿D2a与2速驱动齿轮22的牙嵌齿D2b的啮合,第1齿轮结合机构1GE成为中立状态。此时,啮合促进力Fa(图6)作用于第4齿轮结合机构4GE的引导销50,可动环DR4被向3速驱动齿轮23侧按压。由此,可动环DR4的牙嵌齿D3a与3速驱动齿轮23的牙嵌齿D3b保持啮合,第4齿轮结合机构4GE成为齿轮结合状态。
如此一边使一部分的驱动齿轮(例如2速驱动齿轮22和3速驱动齿轮23)同时啮合一边变速,从而能够无扭矩损失且平稳地升挡。另外,降挡时,牙嵌操作装置40操作可动环DR1~DR5,使得在与处于结合状态的上级的变速挡对应的齿轮结合机构的可动环返回中立位置后,与下级的变速挡对应的齿轮结合机构成为齿轮结合状态。
根据本发明的实施方式能够产生以下这样的作用效果。
(1)变速器1具有:轮毂HB1~HB5,它们以轴线CL0为中心旋转;可动环DR1~DR5,它们以能够相对于轮毂HB1~HB5沿轴向相对移动且能够与轮毂HB1~HB5一体地旋转的方式设置在轮毂HB1~HB5的周围,并具有牙嵌齿D1、D2;驱动齿轮21~29,它们以能够相对于轮毂HB1~HB5相对旋转的方式设置,并具有与牙嵌齿D1、D2相对的牙嵌齿D3、D4;以及牙嵌操作装置40,其将可动环DR1~DR5从牙嵌齿D1、D2与牙嵌齿D3、D4分离的中立位置操作至牙嵌齿D1、D2与牙嵌齿D3、D4啮合的接合位置(图1、3)。轮毂HB1~HB5在外周面61上具有沿轴向延伸的引导槽60,可动环DR1~DR5具有大致圆柱形状的引导销50,该引导销50的一端部隔着润滑油以能够旋转的方式插入到设于内周面51的有底孔52中,该引导销50的另一端部与引导槽60卡合(图4、5)。
如此在可动环DR1~DR5的内周面51的有底孔52中隔着润滑油以能够旋转的方式插入引导销50,由此,当可动环DR1~DR5沿轴向移动时,引导销50的一端部在有底孔52内一边滑动一边旋转,另一端部沿着引导槽60滚动。因此,例如与以不能旋转的方式将引导销50压入可动环DR1~DR5的内周面51并使其沿着引导槽60滑动的情况相比,能够减少引导销50中产生的应力,从而能够以简单的结构防止引导销50损坏。另外,为了使引导销50在接触面S1上相对于引导槽60的滑动性提高,还考虑在引导销50的一端部安装衬套。但是,该情况下,不仅零件个数增加,衬套还可能因按压力F1(图4)损坏。
(2)引导销50与有底孔52之间的间隙53被设定成利用润滑油的表面张力将引导销50以能够旋转的方式保持于有底孔52(图4)。由此仅在充满润滑油的有底孔52内插入引导销50的端部,就能够容易地将引导销50以能够旋转的方式保持在有底孔52内。
(3)引导销50与有底孔52之间的间隙53比引导销50与引导槽60之间的间隙63小。换言之,有底孔52的直径D1比引导槽60的槽宽L1小(图4)。由此,引导销50仅与引导槽60的一个侧面62a或62b抵接,引导销50能够容易地在侧面62上滚动。
(4)引导槽60相对于轴向倾斜,且呈轴向对称的大致V字形状(图5)。通过这样形成引导槽60,例如在升挡时使下级的变速齿轮与上级的变速齿轮同时啮合的情况下,能够利用经过输出轴14的循环扭矩使得与下级的变速齿轮对应的任一齿轮结合机构的可动环DR1~DR5移动至中立位置。该情况下,引导销50上作用了过大的啮合解除力Fb,但如上所述,通过隔着润滑油将引导销50以能够旋转的方式插入可动环DR1~DR5的内周面51的有底孔52中,由此引导销50在引导槽60的侧面62上滚动,能够减少引导销50中产生的应力。
(5)可动环DR1~DR9以能够相对于轮毂HB1~HB5沿轴向相对移动且能够与轮毂HB1~HB5一体地旋转的方式设在与旋转轴(第2输入轴12、输出轴14、倒挡轴15)一体地旋转的轮毂HB1~HB5的周围,引导槽60设在轮毂HB1~HB5的外周面61上(图4、5)。通过这样经由轮毂HB1~HB5支承可动环DR1~DR9,能够将可动环DR1~DR5容易地构成为能够相对于旋转轴沿轴向相对移动且能够与旋转轴一体地旋转。
另外,在上述实施方式中,经由离合器机构C在变速器1的齿轮机构10上连接发动机2和电动机3,但例如可以省略电动机3,变速器1的结构不限于上述结构。图8是示出图1的变形例的图。图8的变速器1A中省略了电动机3,发动机2的扭矩经由单独的离合器C输入至输入轴12A。在输入轴12A的周围,5速驱动齿轮25A、2速驱动齿轮22A、6速驱动齿轮26A、3速驱动齿轮23A依次分别以能够相对于输入轴12A相对旋转的方式配置,并且在3速驱动齿轮23A的侧方,齿轮34、35固定地配置在输入轴12A上。
在输出轴14A上固定有与5速驱动齿轮25A啮合的齿轮46、与2速驱动齿轮22A啮合的齿轮47、与6速驱动齿轮26A啮合的齿轮48、与3速驱动齿轮23A啮合的齿轮49、以及末端传动齿轮45A。在输出轴14A的周围,4速驱动齿轮24A和1速驱动齿轮21A分别以能够相对于输出轴14A相对旋转的方式配置在齿轮49与末端传动齿轮45之间,4速驱动齿轮24A和1速驱动齿轮21A分别与齿轮34、35啮合。另外,在图8中省略了倒挡驱动齿轮的图示。
在2速驱动齿轮22A与6速驱动齿轮26A之间设有齿轮结合机构6GE,在3速驱动齿轮23A与6速驱动齿轮26A之间设有齿轮结合机构7GE,在1速驱动齿轮21A与4速驱动齿轮24A之间设有齿轮结合机构8GE。齿轮结合机构与上述的第1齿轮结合机构~第5齿轮结合机构同样地构成,分别具有固定在旋转轴(输入轴12A、输出轴21A)上的轮毂和能够沿着轮毂的外周面在轴向上相对移动的可动环。2速驱动齿轮22A及5速驱动齿轮25A中的一方能够通过齿轮结合机构6GE与输入轴12A结合,3速驱动齿轮23A及6速驱动齿轮26A中的一方能够通过齿轮结合机构7GE与输入轴12A结合,1速驱动齿轮21A及4速驱动齿轮24A中的一方能够通过齿轮结合机构8GE与输出轴14A结合。从而确立1~6速中的任一变速挡。
在上述实施方式中,将作为旋转体的旋转轴12、13、15和轮毂HB1~HB5分开构成,但也可以使旋转轴12、13、15的外周面的一部分构成为例如与轮毂HB1~HB5相同的形状,并在旋转轴自身上设置引导槽60。因此,在周围具有可动环DR1~DR5的旋转体可以是旋转轴,也可以省略轮毂。在上述实施方式中,在能够沿轴向移动的可动环DR1~DR5的轴向的端面上突出设置牙嵌齿D1、D2作为第1牙嵌齿,但第1牙嵌齿的结构不限于此。因此,以能够相对于旋转轴相对旋转的方式设置并与可动环DR1~DR5的牙嵌齿D1、D2对应的驱动齿轮21~29(变速用齿轮)的牙嵌齿D3、D4的结构、即第2牙嵌齿的结构也不限于上述结构。即,牙嵌离合器的结构不限于上述的结构,例如可以构成为使得可动环的内周面与变速用齿轮的外周面彼此相对,在这些内周面和外周面上分别形成第1牙嵌齿和第2牙嵌齿。
在上述实施方式中,设置前进8速挡、后退1速挡的驱动齿轮21~29作为变速用齿轮,但变速用齿轮的挡数不限于此。可以将变速器1设为手动变速器,而非自动变速器。只要将可动环DR1~DR5从中立位置操作至接合位置,牙嵌操作装置40可以是任意的,例如可以是驱动器自身向牙嵌操作装置40输入目标变速挡并根据目标变速挡来操作可动环DR1~DR5。
在上述实施方式中,在轮毂HB1~HB5的外周面形成V字状的引导槽60作为沿轴向延伸的引导槽,但引导槽的形状不限于此,例如可以是笔直状的引导槽。在上述实施方式中,隔着润滑油将大致圆柱形状的引导销50以能够旋转的方式插入可动环DR1~DR5的内周面51的有底孔52中,但插入有引导销的凹部的结构不限于此。在上述实施方式中,将有底孔52的直径D1设置得比引导槽60的槽宽L1小,但D1与L1的大小关系不限于此。
以上的说明只是一个例子,只要不损害本发明的特征,本发明不受上述实施方式及变形例限制。也可以任意组合上述实施方式与变形例中的一个或多个。也可以对变形例之间进行组合。

Claims (5)

1.一种变速器,其特征在于,所述变速器具有:
旋转体,其以轴线为中心旋转;
可动环,其以能够相对于所述旋转体沿轴向相对移动且能够与所述旋转体一体地旋转的方式设置在所述旋转体的周围,并具有第1牙嵌齿;
变速用齿轮,其以能够相对于所述旋转体相对旋转的方式设置,并具有与所述第1牙嵌齿相对的第2牙嵌齿;以及
牙嵌操作装置,其将所述可动环从所述第1牙嵌齿与所述第2牙嵌齿分离的中立位置操作至所述第1牙嵌齿与所述第2牙嵌齿啮合的接合位置,
所述旋转体在外周面具有沿轴向延伸的引导槽,
所述可动环具有大致圆柱形状的引导销,该引导销的一端部隔着润滑油以能够旋转的方式插入到设于所述可动环的内周面的凹部中,并且该引导销的另一端部与所述引导槽卡合。
2.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于,
所述引导销与所述凹部之间的间隙被设定成利用所述润滑油的表面张力将所述引导销以能够旋转的方式保持于所述凹部。
3.根据权利要求1或2所述的变速器,其特征在于,
所述引导销与所述凹部之间的间隙比所述引导销与所述引导槽之间的间隙小。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变速器,其特征在于,
所述引导槽相对于轴向倾斜,且呈轴向对称的大致V字形状。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的变速器,其特征在于,
所述旋转体是与旋转轴一体地旋转的轮毂,
所述可动环以能够相对于所述轮毂沿轴向相对移动且能够与所述轮毂一体地旋转的方式设置在所述轮毂的周围,
所述引导槽设置在所述轮毂的外周面上。
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