CN1138931C - 变速器 - Google Patents

Abstract

一种变速器，其结构简单，而且变速冲击或变速颤动小。其中，两个离合器单元(30、50)相互对峙地轴向布置，以便根据两个离合器单元(30、50)的每个离合器(31、51)的接合状态来形成多个传动比，两个离合器单元(30、50)中的每一个的轴向可动构件(26a、48a)彼此对峙地配置，安装在对峙的轴向可动构件(26a、48a)之一上的活塞构件(62)、与安装在另一个构件上的缸筒构件(61)相结合，以便形成阻尼机构(60)。

Description

变速器

技术领域

本发明涉及变速器，特别是涉及降低变速时的冲击(变速冲击)或振动、颤抖(变速颤动)的机构。

背景技术

现有技术中有通过离合器的接合·解除来变更传动比的变速器，日本专利公报特表平6-505082号公报中公开了借助于施加在离心离合器和行星齿轮上的推力来接合·解除离合器的例子。

在这种离合器的场合，因为机械地进行离合器的接合·解除，故调整控制离合器的动作困难，变速时容易产生变速冲击或变速颤动。

此外，在用油压驱动离合器进行变速的变速器的场合，虽然可通过微妙地控制油压来平稳地进行离合器的接合·解除，但是必须有油压控制机构，而且结构变得复杂。

发明的公开

本发明的目的在于提供一种以简单的结构降低变速冲击或变速颤动的变速器。

为了实现上述目的，本发明提供一种变速器，这种变速器轴向并排设置两个离合器单元，根据这两个离合器单元的各离合器的接合状态来形成多个传动比，其中，相互对峙地配置前述两个离合器单元的各自的轴向可动构件，设置在前述对峙的轴向可动构件的一方的活塞构件与设置在另一方的缸筒构件组合起来构成阻尼机构。

由于阻尼机构相对于变速时的可动构件的轴向移动，给出与移动速度相对应的阻力，所以可以抑制急剧的移动，平稳地进行离合器的接合·解除，从而降低变速冲击或变速颤动。

由于利用相互对峙的轴向可动构件之间把活塞构件与缸筒构件组合起来而构成阻尼机构，所以没有必要在各离合器上设置各自的阻尼机构，结构简单，也不需要特别专用的空间，实现变速器的小型化。

在上述变速器中，也可以通过前述活塞构件和前述缸筒构件的组合而形成体积膨胀·收缩的油室，设置从轴内的油路连通到前述油室的连通路，该轴内油路轴向移动自如地支承前述离合器单元的可动构件。

形成能够常时地把油液从轴内油路经由连通路供给到油室的状态，借助于油室的膨胀·收缩产生的油液出入的连通路的节流效应构成油阻尼机构，可以平稳地进行离合器的接合·解除，从而降低变速冲击或变速颤动。

此外，也可以在前述连通路中设置流量调节机构，该流量调节机构使得在前述油室的膨胀时和收缩时前述连通路的通路面积不同。

根据变速器的使用情况，变速模式与变速冲击的大小的关系是不同的。

因而，这样来调节流量调节机构，以便预测到变速冲击大的换档模式如果是油室膨胀时则在膨胀时，如果是收缩时则在收缩时，减小连通路的通路面积而加大阻力，借此可以有效地降低变速冲击。

附图的简要说明

图1是本发明的一个实施例的变速器的概略构成图。

图2是表示该变速器的1档状态下的油阻尼器的具体结构的剖视图。

图3是2档状态的该剖视图。

图4是3档状态的该剖视图。

图5是4档状态的该剖视图。

图6是在通往油阻尼器的油室的连通路中设置流量调节机构的油阻尼器的剖视图。

图7是在连通路中设置另一种流量调节机构的油阻尼器的剖视图。

图8是设置单向阀的油阻尼器的剖视图。

图9是设置另一种单向阀的油阻尼器的剖视图。

图10是设置又一种单向阀的油阻尼器的剖视图。

实施发明的最佳形态

下面，根据图1至图5对本发明的一个实施例进行说明。

图1中示出本实施例的变速器1的概略构成。

变速器1除了空档之外，能够在1档至4档的4级进行变速，是通过前级2级和后级2级的组合能够4级变速的结构。

前级的离心离合器30进行前级2级的切换，后级离心离合器50进行后级2级的切换，备有空档用电磁制动器10。

以发动机的旋转驱动力直接施加的输入轴2为基轴构成变速机构，首先，电磁制动器10在所固定的环形外构件11的内周上配置励磁线圈12，在其内侧旋转自如地支承内构件13，内构件13由花键配合等连接到旋转自如地支承在输入轴2上的旋转圆筒构件14。

在这样连接到内构件13的旋转圆筒构件14的一端，设置成构成前级2级的行星齿轮机构的太阳轮21经由单向离合器15一起旋转。

该行星齿轮机构中，齿圈23从外侧啮合于行星齿轮22，该行星齿轮22与太阳轮21啮合而自转并公转。

齿圈23经由环形构件24连接到输入轴2，行星齿轮22经由支架25连接到后级。

轴支承行星齿轮22旋转的支架25本身，虽然固定了轴向的移动，但是构成其外筒部的离合器导件26花键配合而能够沿着轴向滑动。

太阳轮21、行星齿轮22、齿圈23是由斜齿形成的斜齿轮，如果从输入轴2向齿圈23施加大转矩，则齿圈23沿轴向受到加载力，经由推力轴承68(参照图2)，离合器导件26同时移动沿着解除多片离合器31的方向起作用。

在此一离合器导件26与环形构件24之间，设有离心离合器30。

离心离合器30在离合器导件26与环形构件24互为外筒和内筒的部分，相互与轴向垂直地延伸的多个圆片允许适当的轴向滑动而形成交互重叠的多片离合器31，离合器导件26相对于环形构件24的轴向相对移动靠离心重32的作用来进行，实现多片离合器31的接合·解除。

离心重32靠支架25的旋转朝着离心方向移动，随着此一移动离合器导件26沿轴向(图1中左向)滑动，如果超过规定转速则离合器导件26相对于环形构件24相对移动，从而使多片离合器31接合。

另一方面，后级的2级变速也是由行星齿轮机构和离心离合器50来构成，太阳轮41靠花键配合等连接到与前述支架25的离合器导件26花键配合的旋转圆筒构件40，设置成一起旋转。

该后级行星齿轮机构中，齿圈43从外侧啮合于与太阳轮41啮合而自转并公转的行星齿轮42。

备有齿圈43的环形构件44经由单向离合器45仅沿一个方向与固定部46接合。

旋转自如地支承行星齿轮42的支架47靠花键配合等与输出轴3连接，在输出轴3上备有输出齿轮4。

支架47，构成其外筒部的离合器支架48花键配合，从而能够沿轴向滑动。

此一行星齿轮机构的太阳轮41、行星齿轮42、齿圈43也是由斜齿形成的斜齿轮，如果在与前级输出轴(离合器导件26)花键配合的旋转圆筒构件40连接的太阳轮41上施加大转矩，则太阳轮41沿轴向受到加载力，同时移动离合器导件48，从而沿着解除多片离合器51的方向作用。

在此一离合器导件48与旋转圆筒构件40之间设有离心离合器50。

离心离合器50，在离合器导件48与旋转圆筒构件40互为外筒和内筒的部分，相互与轴向垂直地延伸的多个圆片允许适当的轴向滑动，从而形成相互重叠的多片离合器51，离合器导件48相对于旋转圆筒构件40的轴向相对移动靠离心重52的作用来进行，实现多片离合器51的接合·解除。

离心重52靠支架47的旋转朝着离心方向移动，随着此一移动，离合器导件48沿轴向(图1中右向)滑动，如果超过规定转速，则离合器导件48相对于旋转圆筒构件10相对移动，而多片离合器51接合。

垂直于作为前级离心离合器30的轴向可动构件的离合器导件26的轴的竖直环形壁26a、与垂直于作为后级的离心离合器50的轴向可动构件的离合器导件48的轴的竖直环形壁48a相互对置，利用两个竖直环形壁26a、48a间的空间来设置油阻尼器60。

在竖直环形壁26a上突出设置截面为コ字形并使开口朝着另一方的竖直环形壁48a的环形的缸筒61，在另一方的竖直环形壁48a上突出设置同样地截面为コ字形并使开口朝着一方的竖直环形壁26a的环形活塞62，在前述缸筒61内滑动自如、而且相对地旋转自如地配合，构成内部备有油室63的油阻尼器60。

此一油阻尼器60及其周围的结构具体地示于图2至图5，根据这些图进行说明。

前级离合器导件26的缸筒61，在竖直环形壁26a的内周缘上嵌镶内筒构件61a，在其外侧固定外筒构件61b而截面成为コ字形；后级离合器外壳48的活塞62，把备有内筒部62a和外筒部62b而且截面预先形成为コ字形的构件固定于竖直环形壁48a。

活塞62的内筒部62a和外筒部62b在缸筒61的内筒构件61a和外筒构件61b的各内侧上滑动，在其滑动部上设有密封构件65、66。

在活塞62的内侧角部开设连通孔64。

前述旋转圆筒构件40滑动自如地插入输入轴2与缸筒61的内筒构件61a之间，与内筒构件61a花键配合。

在旋转圆筒构件40上，内外贯通地设置连通路40a，连通路40a连通到旋转圆筒构件40和竖直环形壁48a、内筒构件61a、与活塞62之间的空间67以及连通路64。

而且，输入轴2在其内部沿中心线形成供油路2a，由设在端部的油泵吸入油液，向变速器1的多个需要部位供给油液，在其中之一开设了通往旋转圆筒构件40的连通路40a的支路2b，支路2b的出口部分按规定宽度沿圆周方向形成沟槽2c，并常时地连通到连通路64。

因而，输入轴2的供油路2a的油液，经由支路2b、沟槽2c、连通路40a、空间67、连通路64供给到油室63并成为常时地充满状态。

再者，在竖直环形壁26a与环形构件24之间夹装着推力轴承68，使两者间的轴向间隔在规定范围内自由地伸缩自如，并平稳地进行两者的相对旋转。

此外，在竖直环形壁48a与旋转圆筒构件40之间，也夹装着同样的推力轴承69。

该变速器1是备有上述这种油阻尼器60的、离心离合器30、50构成的4档变速器。

首先，在空档时，电磁制动器10为解除状态，而且离心离合器30、50为解除状态。

也就是说，虽然发动机的旋转传递到齿圈23，但是，由于太阳轮21空转，而离心离合器30处于解除状态，所以不传递到离合器导件26，不传递到输出轴3。

发动机转速低而离心离合器30、50处于解除状态，如果电磁离合器10接合，则成为1档状态。

也就是说，太阳轮21被固定，而齿圈23的旋转使行星齿轮22在太阳轮21的周围公转，使支架25旋转，支架25(离合器导件26)的旋转使太阳轮41旋转，在被单向离合器45阻止了旋转的齿圈43之下，使输出轴3以1档旋转。

在此一1档时，如图2中所示，油阻尼器60的油室63处于最压缩的收缩状态。

再者，除了空档以外，电磁制动器10接合，而取为固定太阳轮21的状态。

从1档状态如果前述离心离合器30起作用，则离合器导件26开始时与环形构件24一起向图1中左方移动，而使油阻尼器60的油室63膨胀，环形构件24一被挡块停止，离合器导件26就相对接近，而使多片离合器31接合，输入轴2的旋转经由环形构件24原封不动地传递到离合器导件26，而成为2档状态。

在2档状态下，油阻尼器60的油室63体积膨胀到图3中所示的大小。

接着，如果车速增加后级的离心离合器50起作用，而离合器导件48在图1中向右方移动，使多片离合器51接合，则成为从发动机直接连接状态的离合器导件26的旋转随着发动机旋转的减少同时减少，前级的离心离合器31的接合被解除而换高档到3档状态。

在离心离合器30被解除的状态下，齿圈23的旋转使行星轮22公转，离合器导件26与此一公转一起旋转，离合器导件26的旋转通过后级离心离合器50的接合作为输出轴3的旋转而输出。

油阻尼器60的油室63，虽然因离合器导件48的向右移动而有些膨胀，但是由于完成了后级离心离合器50的接合和前级离心离合器30的解除，所以如图4中所示，油室63几乎体积不变地整体地向右移动。

而且，如果车速进一步增加，则与输出轴3一起旋转的前级离合器导件26的旋转增加，前级离心离合器30起作用，使离合器导件26向左移动，而使油室63的体积膨胀，在超过规定转速时，多片离合器31接合而换高档到4档状态。

前级和后级离心离合器30、50双方接合，借此输入轴2的旋转原封不动地作为输出轴3的旋转而输出。

在4档状态下，如图5中所示，油阻尼器60的油室63膨胀到最大。

在换低档时，前后级的齿圈23、太阳轮41的斜齿轮产生推力朝解除离心离合器30、50的方向作用而降低变速比。

特别是从4档降到1档时，油阻尼器60的油室63从最大膨胀状态大幅度地变到最小收缩状态。

此外，在急加速后释放油门踏板的场合，斜齿轮的推力根据车轮侧的旋转也就是车速靠转矩与至此为止相反地，朝使离合器30、50接合的方向运动，此外靠离心力进一步使离合器30、50接合、变速，特别是从1档上升到4档时，油阻尼器60的油室63从最小收缩状态大幅度地变到最大膨胀状态。

像以上这样换高档时，油室63的体积膨胀，油液从连通路64供给，产生与膨胀速度成比例的阻力在油阻尼器60压缩侧起作用，平稳地进行多片离合器31、51各自的接合而降低变速冲击。

特别是在从1档换高档到4档时，因为油阻尼器60在很大的行程变化量下在压缩侧起作用，故前后的多片离合器31、51的双方的接合一起平稳地进行，可以有效地降低变速冲击。

再者，在从2档向3档的变速时，虽然油室63的体积几乎没有变化，但是存在着作为限制前后多片离合器31、51的动作的液压活塞的效应，平稳地进行离合器的切换，而防止变速颤动的发生，同时降低变速冲击。

此外，在换低档时，油阻尼器60在膨胀侧起作用，而平稳地进行多片离合器31、51的解除，可以降低变速冲击或变速颤动。

再者，在从3档向2档的变速时，平稳地进行离合器的切换，而防止变速颤动的发生，同时降低变速冲击。

由于利用作为前后级离心离合器30、50的相互对置的轴向可动构件的竖直环形壁26a、48a之间，构成把活塞62与缸筒61组合起来的油阻尼器60，所以没有必要分别在各离心离合器30、50上设置阻尼机构，结构得到简化，特别专用的空间也没有必要，可以实现变速器的小型化。

下面，把在油阻尼器60的连通路64中设置流量调节机构的两个实施例分别图示于图6和图7，并进行说明。

再者每种变速器和油阻尼器的结构是大体上相同的，相同的构件用同一标号。

图6中所示的油阻尼器70，在活塞62的油室63一侧弯曲成大体上L字形的弹性板71固定着一部分，而把另一部分对着连通路64设置。

虽然在油室63膨胀而油液被吸入油室63内的换高档时，如图6中所示，弹性板71取为打开连通路64的状态，而显示出与前述实施例相同程度的阻力，但是在油室63收缩的换低档时，弹性板71朝关闭连通路64的方向变形，从油室63经由连通路64流出时的阻力增大。

也就是说，在预测换低档时比换高档时有更大的变速冲击或变速颤动的场合，通过使用该油阻尼器70，可以有效地降低变速冲击或变速颤动。

图7中所示的油阻尼器80，在油室63的外侧，在空间67内弹性板81对着连通路64突出设置。

虽然在油室63膨胀而油液被吸入油室63内的换高档时，如图7中所示，弹性板71取为关闭连通路64而显示出妨碍油液的流动的大阻力，但是，在油室63收缩的换低档时，弹性板81朝打开连通路64的方向变形，对油液的流出几乎不成为阻力。

也就是说，在预测换高档时比换低档时有更大的变速冲击或变速颤动的场合，通过使用该油阻尼器80，可以有效地降低变速冲击或变速颤动。

下面，根据图8说明设置了单向阀92的油阻尼器90的实施例。

与前述实施例相同的构件用同一标号。

在前级支架的竖直环形壁91上开设把油室63与外部连通的通孔93，该通孔93在外侧的开口较大地凹陷，球体94从外侧配合，板弹簧95从外侧压住球体94，从而构成单向阀92。

虽然在油室63的容积未变化时，板弹簧95压住的球体94封闭通孔93，在膨胀时球体94也处于吸引状态而封闭通孔93，但是，在油室63的容积收缩的换低档时，油压从内侧很大地施加在球体94上，抵抗板弹簧95移动球体94打开通孔93，使油室63内的油液流出。

因而，在预测换低档时比换高档时阻力小、与换低档相比、由换高档而产生大的变速冲击或变速颤动的场合，通过使用该油阻尼器90，可以有效地降低变速冲击或变速颤动。

此外，排除油阻尼器90内的因离心力而产生的油压的影响也成为可能。

下面，根据图9说明另一个实施例的油阻尼器100。

该油阻尼器100也取为与前述实施例大体上相同的结构，相同的构件用同一标号。该油阻尼器100在取为截面コ字形的活塞101的外筒部102上，开设把油室63与外部连通的通孔103，在其内侧把通孔103开闭自如地设置弹性板104。

虽然在油室63的体积未变化时，弹性板104靠油室63内的油压关闭通孔103，收缩时弹性板104也靠油室63内的油压关闭通孔103，但是，在油室63的体积膨胀的换低档时，油室63内的油压降低，弹性板104如图9中所示变形而打开通孔103，使打开油室63内的油液流出。

因而，在预测换高档时比换低档时阻力减小、换低档时比换高档时有更大的变速冲击或变速颤动的场合，通过使用该油阻尼器100，可以有效地降低变速冲击或变速颤动。

再者，在弹性板104的摆动部分固定适当的重物，借此可以调整打开通孔103的时间。

此外，排除油阻尼器100内的因离心力而产生的油压的影响也成为可能。

下面，根据图10说明又一个实施例的油阻尼器120。

该油阻尼器120也取为与前述实施例大体上相同的结构，相同的构件用同一标号。

特别是，虽然与前述图8中所示的油阻尼器90类似，但是单向阀的打开方向相反。

也就是说，在前级支架中的离合器导件的竖直环形壁121上，开设把油室63与外部连通的通孔123，该通孔123在内侧的开口较大地凹陷，球体122从内侧配合，靠在内侧上增设的板125的开口边缘来防止球体122的脱落，从而构成单向阀122。

由于在油室63膨胀时从单向阀122吸引周围的油液，在压缩时封闭通孔123，所以在预测换高档时比换低档时阻力减小、换低档时有更大的变速冲击或变速颤动的场合，通过使用该油阻尼器90，可以有效地降低变速冲击或变速颤动。工业实用性

本发明运用于变速器可以降低变速冲击或变速颤动。

Claims (10)

1.一种变速器，包括沿变速器轴向并排设置的第一和第二离合器单元(30、50)，上述变速器相应于上述第一和第二离合器单元(30、50)的离合器(31、51)的接合状态来提供多个齿轮传动比，其特征在于，

上述第一和第二离合器单元(30、50)具有可轴向移动的第一和第二构件(26、26a、48、48a)，它们沿轴向彼此面对，以便能沿轴向彼此靠近地或离开地移动；

上述第一离合器单元(30)具有第一离合器(31)，它通过与上述可轴向移动的第一构件(26、26a)相联系，使得可轴向移动的第一构件(26、26a)的离开第二离合器单元(50)的移动促使第一离合器(31)接合；

上述第二离合器单元(50)具有第二离合器(51)，它通过与上述可轴向移动的第二构件(48、48a)相联系，使得可轴向移动的第二构件(48、48a)离开第一离合器单元(30)的轴向移动促使第二离合器(51)接合；

在上述可轴向移动的构件(26、26a、48、48a)中的一个上设置一个活塞(62)；

在上述可轴向移动的构件(26、26a、48、48a)中的另一个上设置一个缸筒(61)；

上述活塞(62)可滑动地配合在上述缸筒(61)中，以限定出一油室(63)，在其中保存油，上述活塞(62)和上述缸筒(61)构成一油阻尼器(60、70、80、90、100、120)，以用于抑制可轴向移动的构件(26、26a、48、48a)的突然移动，以保证离合器的平稳接合和脱开。

2.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，上述第一离合器单元(30)包括一第一离心重(32)，它可在离心力的作用下沿径向向外移动，使上述轴向可移动的第一构件(26、26a)离开第二离合器单元(50)沿轴向移动，上述第二离合器单元(50)包括一第二离心重(52)，它可以离心力的作用下沿径向向外移动，使上述可轴向移动的第二构件(48、48a)离开第一离合器单元(30)沿轴向移动。

3.如权利要求2所述的变速器，其特征在于，当上述第一和第二离合器单元(30、50)中的每一个超过规定的转速时，上述第一第二离心配重(32、52)中的每一个使上述每个离合器(31、51)接合。

4.如权利要求1、2或3所述的变速器，其特征在于，每个上述可轴向移动的第一和第二构件(26、26a或48、48a)包括一环形壁(26a或48a)和一缸筒导向件(26或48)，在导向件上固定地设置上述第一或第二离合器(31或51)的离合元件。

5.如权利要求1、2或3所述的变速器，其特征在于，它设有一轴(2)，以用于可轴向移动地支承上述可轴向移动的构件(26、26a或48、48a)，上述轴(2)在其中有一个供油路(2a)和多个连通路(2b、40a、67、64)，后者从上述供油路(2a)延伸到油阻尼器(60、70、80、90、100、120)的上述油室(63)。

6.如权利要求1、2或3所述的变速器，其特征在于，它有一流量控制装置(71、81)，以便在上述油室(63)的胀缩之间向上述连通路(2b、40a、67、64)赋予不同的通路区。

7.如权利要求6所述的变速器，其特征在于，上述流量控制装置是一弹性板(71)，它设置在穿过上述油室(63)的一个壁形成的连通孔(64)的附近，以形成上述连通路(2b、40a、67、64)的一部分，上述弹性板(71)允许油从上述连通路输送到油室(63)中，但是，又通过变形操作以阻止油流出油室(63)。

8.如权利要求6所述的变速器，其特征在于，上述流量控制装置是一弹性板(81)，它设置在穿过上述油室(63)的一个壁形成的连通孔(64)的附近，以形成上述连通路(2b、40a、67、64)的一部分，上述弹性板(81)阻止油流入油室(63)，但允许油在油室(63)内流入上述连通路中。

9.如权利要求1、2或3所述的变速器，其特征在于，上述油室(63)具有一单向阀(92、103、104)，它在油室(63)收缩时防止允许油室(63)中的油流出油室(63)。

10.如权利要求1、2或3所述的变速器，其特征在于，上述油室(63)具有一单向阀(122)，它在油室(63)收缩时防止油室(63)中的油流出油室(63)，但在油室(63)膨胀时允许油流入油室(63)。

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