CN1172098C - 车辆用自动变速器 - Google Patents

Abstract

一种车辆用自动变速器具有Ravigneaux型星齿轮装置、后退用离合器、前进低速档离合器、前进高速档离合器和前进制动器。在前进低速档离合器的动作用活塞和前进制动器的动作活塞之间，前进低速档离合器、后退离合器、前进制动器沿轴方向排列而配置，在后退离合器和前进用制动器的内径侧配置有前进高速档离合器，在前进低速档离合器的内径侧配置有前进高速档离合器的动作活塞。前进低速档离合器的动作活塞和后退离合器的动作活塞为二重活塞构造。

Description

车辆用自动变速器

技术领域

本发明涉及一种车辆用自动变速器的构造。

背景技术

以往，其具有星齿轮装置和多个湿式多板式的摩擦配合零件，通过适当地挂接和放开这些摩擦配合零件，可实现多个的变速档的车辆用自动变速器被提案及实用化。

在这种自动变速器中，特别是轴方向尺寸短，小型的自动变速器，如由特开2000-46159号公报、特开2000-55088号公报所提案。这个变速器具有，Ravigneaux型星齿轮装置、后退用离合器C1、前进低速档用离合器C2、前进高速档用离合器C3、前进用制动器B1、后退用制动器B2及单向离合器F。星齿轮装置的正向恒星齿轮通过后退用离合器C1与输入轴相连接，同时通过前进用制动器B1连接变速器箱，后部恒星齿轮通过前进低速档用离合器C2连接输入轴，支撑长付齿轮和短付齿轮的传动齿轮通过前进高速档用离合器C3与输入轴连接。进而，传动齿轮通过后退用制动器B2和只容许传动齿轮正转(发动机旋转方向)的单向离合器F与变速器箱结。正向恒星齿轮与长付齿轮咬合，后部恒星齿轮通过短付齿轮与长付齿轮咬合，只与长付齿轮咬合的环形齿轮连接输出轴。

前进低速档用离合器C2、后退用离合器C1和前进用制动器B1沿轴方向并列配置，其内径侧配置有前进高速档用离合器C3。前进高速档用离合器C3的传输转矩因为做的比其它的配合零件要小，可构成比较小的直径，能够配置在其它配合零件的内径侧。另外，后退用的制动器B2和单向离合器F配置在星齿轮装置的外周部。

这样构造的自动变速器的情况，各摩擦配合零件紧凑集约地配置，有极力地减小浪费空间的特征。但是，由于在摩擦配合零件中，多板离合器之外没有动作用活塞，因动作活塞的配置而有自动变速器全体的轴方向尺寸扩大的问题。即、前进低速档用C2、后退用离合器C1和前进用制动器B1之3个摩擦配合零件串接配置于轴方向，将位于中央的后退用离合器C1的动作用活塞与其它配合零件互不干扰地紧凑地配置是难的。同样，在离合器C1、C2和前进用制动器B1的内径侧配置的前进高速档用离合器C3的动作活塞，也需要下工夫与其它摩擦配合零件不干扰紧凑地配置。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供轴方向的尺寸短、小型的车辆用自动变速器。

为了实现上述目的，本发明提供一种车辆用自动变速器，具有Ravigneaux型星齿轮装置、后退用离合器C1、前进低速档用离合器C2、前进高速档用C3和前进用制动器B1，星齿轮装置的正向恒星齿轮，通过后退用离合器C1与输入轴连接的同时，通过前进用制动器B1连接变速器箱，后部恒星齿轮通过前进低速档用离合器C2与输入轴连接，支撑长付齿轮和短付齿轮的传动齿轮通过前进高速档用离合器C3连接输入轴，正向恒星齿轮与长付齿轮咬合，后部恒星齿轮通过短付齿轮与长付齿轮咬合，只与长付齿轮咬合的环形齿轮与输出轴连接，在这种自动变速器中，在前进低速档用离合器C2的动作用活塞和前进用制动器B1的动作用活塞之间，前进低速档用离合器C2、后退用制动器C1和前进用制动器B1在轴方向上并列配置，后退用离合器C1和前进用制动器B1的内径侧配置前进高速档用离合器C3，前进低速档用离合器C2的内径侧配置前进高速档用离合器C3的动作用活塞，前进低速档用离合器C2的动作用活塞和后退用离合器C1的动作用活塞为二重活塞构造，前进用制动器B1的动作用活塞配置于星齿轮装置外周部。

在前进低速档用离合器C2的动作用活塞和前进用制动器B1的动作用活塞之间，不通过其它的活塞，通过前进低速档用离合器C2、后退用离合器C1和前进用制动器B1沿轴方向并列配置，从而可使3个摩擦配合零件的轴方向尺寸缩短。并且，通过在后退用离合器C1和前进用制动器1的内径侧配置前进高速档用离合器C3，在前进低速档用离合器C2的内径侧配置了前进高速档用C3的动作用活塞，将前进高速档用C3和其动作用活塞，在3个配合零件(C1、C2、B1)的内径侧形成的空间能高效率地配置，能缩短轴方向的尺寸。这样，对4个配合零件使其内外迭加配置，因而可尽量缩短轴方向的尺寸。

而且，在轴方向串接配置的3个配合零件(C1、C2、B1)中，为使位于中央的后退用离合器C1的动作用活塞不干扰其它配合零件地配置，在本发明中，前进低速档用离合器C2的动作用活塞和后退用离合器C1的动作用活塞为二重活塞构造。即、前进低速档用离合器C2和后退用离合器C1的输入部件一起与输入轴连接，因而，后退用离合器C1的动作用活塞兼前进低速档用离合器C2的离合器鼓，使后退用离合器C1的离合器鼓与动作用活塞可一体旋转，并使其在轴方向移动自在地配合，而能简单地构成。作为二重活塞构造，动作活塞部分的轴方向尺寸可大幅缩短。

另外，作为二重活塞构造，不能使两方的活塞同时动作，后退用离合器C1和前进低速档用离合器C2是不同时动作的离合器，因而作为二重活塞构造也没有障碍。

进而，因前进用制动器B1的动作用活塞是配置在Ravigneaux型星齿轮装置的外周部，所以对前进用制动器B1的动作用活塞，可收纳在星齿轮装置的外周部空的空间，能防止轴方向尺寸扩大。

另外，作为前进用制动器B1，除配合到2、4速的制动器以外，也可以是仅配合4速时的制动器。这时，与制动器B1并列，设置连接于正向恒星齿轮和变速器箱之间别的前进用制动器和单向离合器也可以。

在上述的车辆用自动变速器中，在输入轴上，配置了前进低速档用离合器C2、后退用离合器C1及前进高速档用离合器C3的各动作用活塞，以前进低速档用离合器C2的动作用活塞作为其间，在活塞室与其相反侧形成油压消去室，在前进高速档用离合器C3的动作用活塞作为其间，也可以在活塞室和其相反侧形成油压消去室。

在油压消去室供给润滑油，伴随着旋转会发生离心油压，具有与活塞室里发生的离心油压相抵消的机能。这时，由于油压消去室伴随输入轴的旋转而总是旋转，在活塞室里不残留动作油。为此，能够防止拽拉转矩的发生。而且，前进低速档用离合器C2的油压消去室，因兼后退用离合器C1的油压消去室，能够在1个油压消去室中使两方的离合器的离心油压相抵消。

在上述的车辆用自动变速器中，将前进低速档用离合器C2和后退用离合器C1的动作油压，从在变速器箱上固定的支撑部件的油路导向各离合器的活塞室，将前进高速档用离合器C3的动作油压，从支撑部件的油路通过输入轴内部油路可导向离合器的活塞室。

即，在输入轴，形成有朝向转矩变换器的输入、出油路及润滑油路等多个油路。不仅向前进高速档用离合器C3供给动作油，也可向前进低速档用离合器C2及后退用离合器C1通过输入轴供给动作油，但在输入轴形成的油路数变多，输入轴变粗的同时，为了油路的处理，轴方向的尺寸也变长。这里，二重活塞构造的前进低速档用离合器C2和后退用离合器C1的活塞室，不经过输入轴，从支撑部件的油路直接导入油压，能够使输入轴的轴方向和半径方向的尺寸缩短。

附图说明

图1是本发明车辆用自动变速器的一例整体剖面图。

图2是图1所示的自动变速器的概要图。

图3是图1所示的自动变速器的各配合零件的动作图。

图4是图1所示的自动变速器的各配合零件部分的详细剖面图。

图5是图1所示的自动变速器的星齿轮装置部分的详细剖面图。

图6是关于本发明车辆用自动变速器的实施例2的概要图。

图7是图6所示的自动变速器的各配合零件的动作图。

图1中，C1-后退用离合器，14-动作用活塞，C2-前进低速档用离合器，15-动作用活塞，C3-前进用高速档用离合器，31-动作用活塞，B1-前进用制动器，25-动作用活塞，B2-后退用制动器，4-Ravigneaux型星齿轮装置。

具体实施方式

图1是关于本发明车辆用自动变速器，特别示出了FF式自动变速器的全体构造，图2示出其概略构成。

这个自动变速器具有转矩变换器1，通过转矩变换器1传输发动机动力的输入轴2、3个多板离合器C1～C3、2个多板制动器B1及B2、单向离合器F、Ravigneaux型星齿轮装置4、输出齿轮5、输出轴7、差动装置8等。

星齿轮装置4的正向恒星齿轮4a通过C1离合器与输入轴2连接，正向恒星齿轮4a通过B1制动器也和变速器箱6连接。而且后部恒星齿轮4b通过离合器C2连接输入轴2。传动齿轮4c通过中间轴3与离合器C3与输入轴2连接。并且，传动齿轮4c通过B2制动器与变速器箱6连接的同时，通过只容许传动齿轮4c的正转(发电机旋转方向)的单向离合器F，连接变速器箱6。传动齿轮4c支撑2种类的付齿轮4d、4e，正向恒星齿轮4a与轴长长的长付齿轮4d咬合，后部恒星齿轮4b通过轴长短的短付齿轮4e与长付齿轮4d咬合。仅能与长付齿轮4d咬合的环形齿轮4f与输出齿轮5结合。输出齿轮5通过输出轴7接续差动装置8。

上述自动变速器，由离合器C1、C2、C3、制动器B1、B2及单向离合器F的动作，实现图3所示的前进4档，后退1档的变速档。图3显示D范围和R范围的各配合零件的动作，O显示配合状态。

即、离合器C1是在后退时配合的后退用离合器，离合器C2是当在1速～3速时配合的前进低速档用离合器，离合器C3是配合到3速及4速时的前进高速档用离合器，制动器B1是配合到2速及4速时的前进用制动器，制动器B2是配合后退时的后退用制动器。另外，制动器B2不只在后退时，在1速时也配合，但配合1速的仅是在L范围时，以破折线0符号表示。

图4显示离合器C1、离合器C2、制动器B1及离合器C3的配置构造。

输入轴2插入到固定在变速器箱6的支撑部件10的筒状部10a中。在支撑部10的内侧，对输入轴2通过轴套11支撑的套管12被固定。在支撑部件10的筒状部10a的外周，离合器C1、C2用的离合器鼓13的壳部13a可旋转自由地被支撑、壳部13a的前端部与输入轴2嵌合着花键。

在离合器鼓13的内部，配置有二重活塞构造的动作用活塞14、15，离合器鼓13和第1活塞14之间，形成第1活塞室16，第1活塞室14和第2活塞室15之间，形成第2活塞室17。第1活塞14，由弹簧可与离合器鼓13一体旋转，并且在轴的方向上移动自由地配合。由第1活塞室16供给的动作油使第1活塞14动作，且与离合器鼓13和第1离合器壳18之间配置的离合器C1连接。第1离合器壳18固定在星齿轮装置4的正向恒星齿轮4a上。由第2活塞室17供给的动作油使第2活塞15动作，第1活塞14和第2离合器壳19之间配置的离合器C2连接。第2离合器壳19与后部恒星齿轮4b可一体旋转地连接。在离合器鼓13的壳13a的前端部外周由于开口环20不与消除器板21的内周部产生关系，在消除器板21和第2活塞15之间，配有将第1活塞14和第2活塞15沿轴方向复位装入的返回弹簧22。消除器板21的外周部在第2活塞15的内周面以密封状态研合接触，在消除器板21和第2活塞15之间形成油压消除器室23。这个消除器室23具有，对由第1活塞室16或者第2活塞室17内的油发生的离心油压消除的作用。

在变速器箱6和第1离合器壳18之间，配有B1制动器。制动器B1的动作用活塞25配置在固定于变速器箱6内部的鼓26的内部，向鼓26和活塞25之间形成的活塞室27供给动作油，由此，活塞25向图4的右方动作，连接B1制动器。B1制动器的动作用活塞25在星齿轮装置4的外周部，沿轴方向迭加而配置。

在输入轴2上，离合器C3的离合器鼓30被固定，在这个离合器鼓30的内部第3活塞31沿轴方向可自由移动而配置，在离合器鼓30和第3活塞31之间形成第3活塞室32。由第3活塞室32供给的动作油使第3活塞31动作，在离合器鼓30和第3离合器壳33之间连接所配置的离合器C3。第3离合器壳33固定在于输入轴2和该轴上配置的中间轴3上。输入轴2的前端部外周，消除器板34的内周部由扭环35而被锁合，在消除器板34和第3活塞31之间，对第3活塞31沿轴方向装有复原返回的返回弹簧36。消除器板34的外周部于第3活塞31内周面以密封状态滑动接合，在消除器板34和第3活塞31之间形成油压消除器室37。这个消除器室37，有具有消除由第3活塞室32内的油发生的离心油压之作用。

制动器B1、离合器C1和离合器C2，在离合器C2的动作用活塞15和制动器B1的动作用活塞25之间，沿轴方向并列配置。并且，在离合器C1和制动器B1的内径侧，离合器C3沿轴方向迭加配置，在离合器C2的内径侧，离合器C3的动作用活塞31，沿轴方向迭加配置。离合器C3，离着离合器壳18、19与星齿轮装置4沿轴方向邻接配置。另外，B1制动器的动作用活塞25，在星齿轮装置4的传动齿轮4c的外周部，沿轴方向迭加配置。

对支撑部件10，离合器C1动作用的油路40、离合器C2动作用油路(没有图示)、离合器C3动作用的油路41、润滑用的油路(没有图示)、向转矩变换器1的油压给排油用的油路(没有图示)等，是向中心方向形成的。所述各油路，在横方向上位相不同的位置形成的。对离合器C1动作用的油路40，在套管12的外周部面形成的沟状油路42，支撑部件10的筒状部10a和离合器鼓13的壳部13a，通过贯通半径方向的油路43，连接到第1活塞室16。另外，离合器C2动作用的油路，在相同套管12形成的油路44、对支撑部件10的筒状部10a和离合器鼓13的壳部13a，通过贯通半径方向的油路45，接续到第2活塞室17。同时，离合器C3动作用的油路41，通过在套管12的外周面形成的沟状油路46、在输入轴2的内部沿轴方向形成的油路47，接续到第3活塞室32。

另外，由支撑部件10的润滑用油路供给的润滑油，通过在输入轴2的内部轴方向形成的油路48，向油压消除器室23供给，从油压消除器室23的内径部溢出的润滑油润滑C1离合器和离合器C2。进而，通过油路48的润滑油，被中间轴3的轴心孔49引导，供给油压消除器室37、及其它的润滑部(离合器C3、制动器B1、星齿轮装置4等)。

最后，通向转矩变换器1的油压给排用的油路，从支撑部件10向输入轴2的内部，通过在轴方向形成了油路50，接续到转矩变换器。

这样，通向离合器C1和离合器C2的动作油，不经过输入轴2而供给，在输入轴2形成的油路数少的同时，缩短油路的长度。同时，供离合器C3的动作油，由于第3活塞室32位于离支撑部件10沿轴方向离开的位置，经输入轴2供给。并且，润滑油由于有必要供给多个地方，因而通过输入轴2的内部油路48供给。基于这样地处理油路，能在小的空间有效地配置5条油路，可缩短输入轴2的轴尺寸。

下面，参照图5说明星齿轮装置4。

长付齿轮4d由第1旋转轴60通过针状轴承61可自由旋转地支撑，短付齿轮4e也由第2旋转轴62通过针状轴承63可自由旋转地支撑。第1旋转轴10的两端部和第2旋转轴62的两端部由传动齿轮4c嵌合支撑着。在支撑第1旋转轴60的一端部的传动齿轮4C的嵌合孔，在直角相交方向插入滚轴针64，第1旋转轴60由滚轴针64对传动齿轮4c固定在轴方向和旋转方向。

传动齿轮4c的内径部于中间轴3嵌合花键。在传动齿轮4c的轴方向一端部(图5的右端部)装有传动齿轮盖65。即，传动齿轮盖65的侧壁部和传动齿轮4c由盘钉66一体固定。传动齿轮盖65形成以鼓的形状覆盖传动齿轮4c的外周部，制动器B2的离合器板具有配合的花键壳65a和构成单向离合器F的内轮的内轮部65b。因而，在星齿轮装置4的外周部，制动器B2和单向离合器F是沿轴方向迭加配置的。另外，在所述的星齿轮装置4的外周部还配置有制动器B1动作用活塞25。制动器B2动作用活塞67配置于支撑轴座69的外轮之变速器箱6的支撑部70的外周部。在活塞67和变速器箱6之间形成活塞室68。

传动齿轮4c的外侧面(图5左侧面)，嵌着油盖71。这个油盖71沿传动齿轮4c的外面，接受流向外径方向的润滑油，供给第1旋转轴60的轴心润滑孔60b。进入轴心润滑孔60b的油，润滑在第1旋转轴60和长付齿轮4d之间配置的针状轴承61。

在环形齿轮4f的一端部，壳部72被可一体旋转而连接，这个壳部72与中间轴3邻接轴方向而配置，在其外周输出齿轮5嵌合花键。

如上所述，对4个配合零件C1～C3、B1，迭加内外配置，因而可使轴方向尺寸尽可能缩短。同时，将制动器B2、单向离合器F、制动器B1的动作活塞25，配置在星齿轮装置4的外周部，在空置的空间能够紧凑地配置必要的构造部分。这样，配合零件C1～C3、B1、B2、F和星齿轮装置4c均集约配置，能够构成非常小型的变速构造。

图6显示有关本发明的自动变速器的实施例2，图7显示各配合零件的动作。

Ravigneaux型星齿轮装置4、后退用离合器C1、前进低速档用离合器C2、前进高速档用离合器C3、前进用制动器B1、后退用制动器B2的各组成与第1实施例(图2)相同。同时，单向离合器F1具有与图2的单向离合器F同样的机能。

在这个实施例中，在星齿轮装置4的正向恒星齿轮4a和变速器箱6之间，追加了单向离合器F2和制动器B3。在实施例1中，制动器B1是配合于2、4速的，但这个实施例中，制动器B1仅配合4速。制动器B3配合2速～4速，而在3速、4速单向离合器F2为空转，不发生效应。

另外，如图7破折线所示，制动器B1在2档的2速时由于引擎制动器而动作，制动器B2在L档的1速时由于引擎制动器而动作。

在上述实施例中，说明了关于有前进4速之变速档的自动变速器，通过追加补助变速器，可以构成5速以上的变速档。同时，本发明的自动变速器不仅限于FF车，也能适用于FR车。

由以上说明所知，由本发明，在前进低速档用离合器C2的动作用活塞和前进用制动器B1的动作用活塞之间，对前进低速档用离合器C2，后退用离合器C1、前进用制动器B1沿轴方向排列配置，在后退用离合器C1和前进用制动器B1的内径侧配置前进高速档用离合器C3，在前进低速档用离合器C2的内径侧配置前进高速档用离合器C3的动作用活塞，对前进低速档用离合器C2和后退用离合器C1的动作用活塞作为二重活塞构造，把前进用制动器B1的动作用活塞配置于星齿轮装置的外周部，从而对4个配合零件能紧凑地配置，并能实现轴方向尺寸短的车辆用自动变速器。

Claims (3)

1.一种车辆用自动变速器，具备Ravigneaux型星齿轮装置，后退用离合器C1、前进低速档用离合器C2、前进高速档用离合器C3和前进用制动器B1，星齿轮装置的正向恒星齿轮通过后退用离合器C1与输入轴连接的同时，通过前进用制动器B1连接变速器箱，后部恒星齿轮通过前进低速档用离合器C2与输入轴连接，支撑长付齿轮和短付齿轮的传动齿轮通过前进高速档用离合器C3与输入轴连接，正向恒星齿轮与长付齿轮咬合，后部恒星齿轮通过短付齿轮与长付齿轮咬合，仅与长付齿轮咬合的环形齿轮，与输出轴连接，其特征在于，在前进低速档用离合器C2的动作用活塞和前进用制动器B1的动作用活塞之间前进低速档用离合器C2、后退用离合器C1、前进用制动器B1沿轴方向并列配置，在后退用离合器C1和前进用制动器B1的内径侧配置有前进高速档用离合器C3，在前进低速档用离合器C2的内径侧配置有前进高速档用离合器C3的动作用活塞，前进低速档用离合器C2的动作用活塞和后退用离合器C1的动作用活塞为二重活塞构造，前进用制动器B1的动作用活塞配置在星齿轮装置的外周部。

2.根据权利要求1所述的车辆用自动变速器，其特征在于，在所述的输入轴上配置有前进低速档用离合器C2、后退用离合器C1、前进高速档用离合器C3的各动作用活塞，以前进低速档离合器C2的动作用活塞作为空间并在活塞室和相反侧形成油压消去室，以前进高速档用离合器C3的动作用活塞作为空间并在活塞室和相反侧形成油压消除器室。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用自动变速器，其特征在于，前进低速档用离合器C2和后退用离合器C1的动作油压从固定在变速器箱的支撑部件的油路导向离合器的活塞室，前进高速档用离合器C3的动作油压从所述支撑部件的油路通过输入轴的内部油路导向离合器的活塞室。

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