專利名稱：變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于車輛用變速器等的變速器，具備利用薄的圓板狀盤的 彈性變形接觸驅(qū)動(dòng)傳遞部分的方式的摩擦傳遞機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
以往，作為使用盤的變速器，公知有具備由多個(gè)錐形盤和多個(gè)凸緣盤構(gòu) 成的摩擦傳遞機(jī)構(gòu)的、被稱為貝耶爾式變速器的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)l
的圖3及圖4)。
該貝耶爾式變速器將輸入到輸入軸的動(dòng)力經(jīng)由齒輪傳遞至多個(gè)花鍵軸， 進(jìn)而均等地分配給多個(gè)錐形盤組。錐形盤組在中央配置的多個(gè)凸緣盤組之間 被交替夾持，通過彈簧和端面凸輪的壓接力而被靠壓。另外，錐形盤組配置 于凸緣盤組外周上的三處，并設(shè)置變速操作連桿，通過使錐形盤組出入凸緣 盤組而進(jìn)行變速操作。
來自輸入軸的動(dòng)力從錐形盤組經(jīng)由油膜向凸緣盤組傳遞，并經(jīng)過端面凸 輪向輸出軸傳遞。此時(shí)，凸緣盤組的接觸點(diǎn)越接近錐形盤組的中心、輸出軸 越低速，凸緣盤組的接觸點(diǎn)越接近錐形盤組的外周、輸出軸越高速。
專利文獻(xiàn)l:(日本)實(shí)開平3 -2954號(hào)公報(bào)的圖3及圖4
但是，現(xiàn)有的貝耶爾式變速器是利用在中央配置的凸緣盤組的外周部形 成的凸緣部分夾入錐形盤組的構(gòu)造，輸出側(cè)的凸緣驅(qū)動(dòng)半徑被決定作為固定 徑。因此，與輸入側(cè)的錐形盤組的可變驅(qū)動(dòng)半徑相比，輸出側(cè)凸緣盤組的凸 緣驅(qū)動(dòng)半徑變大，作為變速比，只能得到1以下的減速側(cè)變速比。即，可設(shè) 定的變速比的范圍變窄，，例如，有增速側(cè)變速比的要求的情況下，存在不能 響應(yīng)該要求的問題。 -
另外，為了不卡住而穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作，采用下述構(gòu)成，即，在配置于中 央的凸緣盤組的外周上的三處配置錐形盤組，且利用可動(dòng)軸對(duì)三處的錐形盤 組進(jìn)行保持，在相鄰的錐形盤組的空間位置配置變速操作連桿機(jī)構(gòu)。因此， 存在下述問題，即，越靠軸側(cè)越厚的錐形盤組的重量增加，且構(gòu)造復(fù)雜，零 件數(shù)量多，需要可動(dòng)空間，因此，高成本的同時(shí)，也不能實(shí)現(xiàn)輕量化及緊湊化。
此外，通過設(shè)置于輸出側(cè)的端面凸輪(加載凸輪)和彈簧得到凸緣盤組 和錐形盤組的按壓力。因此，如貝耶爾式變速器那樣，在輸出側(cè)的驅(qū)動(dòng)半徑 固定，僅輸入側(cè)的驅(qū)動(dòng)半徑變動(dòng)的情況下，"必要按壓力s輸出轉(zhuǎn)矩"，因此 可適用。但是，在輸入輸出的驅(qū)動(dòng)半徑由于變速比而發(fā)生各種變化的情況下， "必要按壓力^輸出轉(zhuǎn)矩(變速比不同)"，設(shè)于輸出側(cè)的端面凸輪不能對(duì)應(yīng)。 即，存在下述問題，即，輸入輸出的驅(qū)動(dòng)半徑由于變速比而發(fā)生各種變化的 變速器中適用端面凸輪時(shí)，在增速比側(cè)按壓力不足，在減速比側(cè)按壓力過剩， 從而使得耐久性劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是著眼于上述問題而作出的，其目的在于提供一種變速器，能夠 實(shí)現(xiàn)低成本化、輕量化、緊湊化，并發(fā)揮具有包含增速比的高變速比的設(shè)定 自由度的變速功能、和對(duì)轉(zhuǎn)矩的傳遞/截?cái)噙M(jìn)行切換的離合器功能，同時(shí)能夠 通過施加對(duì)應(yīng)于變速比的最合適的夾持按壓力來實(shí)現(xiàn)耐久性的提高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的變速器，具備輸入軸，其與原動(dòng)機(jī)連接， 被變速器箱部件支承；輸出軸，其與所述輸入軸平行配置，被變速器箱部件 支承；圓板狀的輸入盤，其設(shè)于所述輸入軸，將外周端接近所述輸出軸配置； 圓板狀的輸出盤，其設(shè)于所述輸出軸，將外周端接近所述輸入軸配置； 一對(duì) 按壓機(jī)構(gòu)，其在所述輸入盤和所述輸出盤相互重合的盤重合區(qū)域中，沿將所 述輸入軸的軸心和所述輸出軸的軸心連接的軸心連接線可移動(dòng)地設(shè)置，在對(duì) 應(yīng)于要求變速比的位置夾持按壓所述輸入盤和所述輸出盤，并利用所述輸入 盤和所述輸出盤的彈性變形形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部，所述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)具有作 為所述輸入盤和所述輸出盤的夾持按壓力而施加作用力的施力機(jī)構(gòu)；調(diào)節(jié)所 述施力機(jī)構(gòu)的作用力以得到對(duì)應(yīng)于變速條件的最合適的按壓夾持力的作用力 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
因此，本發(fā)明的變速器中，在利用一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)夾持按壓兩盤時(shí)，通過 彈性變形形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部。將該轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部形成于軸心連接線上的 中間位置時(shí)，距輸入側(cè)接觸圓的軸心的輸入側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑、和距輸出側(cè)接觸圓 的軸心的輸出側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑相同，在輸入軸和輸出側(cè)之間得到等速比。從該等 速比的位置向輸入軸側(cè)移動(dòng)的位置上形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部時(shí)，輸入側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑變短，輸出側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑變長(zhǎng)，輸入側(cè)和輸出側(cè)之間得到減速比(低檔側(cè)變 速比)。另一方面，當(dāng)在從等速比的位置向輸出軸側(cè)移動(dòng)的位置形成轉(zhuǎn)矩傳遞 接觸部時(shí)，輸入側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑變長(zhǎng)，輸出側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑變短，在輸入軸和輸出軸 之間得到增速比(高速側(cè)變速比)。
而且，解除由按壓機(jī)構(gòu)夾持按壓兩盤的按壓力時(shí)，截?cái)鄰妮斎胼S向輸出 軸的轉(zhuǎn)矩傳遞。
機(jī)構(gòu)，在作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，為了得到對(duì)應(yīng)于變速條件的最符合的夾持按壓 力而調(diào)節(jié)施力機(jī)構(gòu)的作用力。因此，防止增速比側(cè)按壓力不足，或減速比側(cè) 按壓力過剩。
其結(jié)果是，與現(xiàn)有的貝耶爾式變速器相比構(gòu)造簡(jiǎn)單、零件數(shù)量也少，實(shí) 現(xiàn)低成本化、輕量化、緊湊化，并且發(fā)揮具有包含增速比的高變速比設(shè)定自 由度的變速功能、和對(duì)轉(zhuǎn)矩的傳遞/截?cái)噙M(jìn)行切換的離合器功能，同時(shí)能夠通 過施加對(duì)應(yīng)于變速比的最合適的夾持按壓力來實(shí)現(xiàn)耐久性的提高。


圖1是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U (變速器之一例)
的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)的整體概略圖2是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的整體立體圖3是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的圖2的A-A線剖面圖4是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元的輸入輸出盤的端部間隔保持
構(gòu)造的圖3的B部放大剖面圖5是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元的輸入輸出盤的詳細(xì)構(gòu)造的圖3
的C部放大剖面圖6是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元的作用力調(diào)節(jié)用導(dǎo)板和凸輪從
動(dòng)件的平面圖7是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元的導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件的作用力 調(diào)節(jié)狀態(tài)的圖，(a)表示作用力解除狀態(tài)，(b)表示最大作用力施加狀態(tài)；
圖8是表示利用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的盤的彈性變形的 變速原理的原理說明平面圖9是表示利用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的盤的彈性變形的
6變速原理的原理:說明正面圖IO是表示適用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系 統(tǒng)中選擇R檔時(shí)的導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件的位置關(guān)系的平面圖ll是表示適用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系 統(tǒng)中選擇P檔時(shí)的導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件的位置關(guān)系的平面圖12是表示適用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系 統(tǒng)中選擇P檔時(shí)由盤形成的轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的正面圖13是表示適用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系 統(tǒng)中從選擇N檔向選擇D檔切換時(shí)的導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件的位置關(guān)系的平面 圖，(a)表示選擇空檔時(shí)，(b)表示從空檔向1速級(jí)選擇時(shí)，(c)表示選擇l 速級(jí)全負(fù)荷時(shí)，(d)表示選擇1速級(jí)輕負(fù)荷時(shí)，(e)表示從1速級(jí)向2速級(jí) 選擇時(shí)，(f)表示選擇2速級(jí)時(shí)；
圖14是表示適用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系 統(tǒng)中選擇D檔時(shí)的轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的放大剖面圖15是表示適用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系 統(tǒng)中選擇D檔時(shí)、在各變速級(jí)作用于轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的作用力(=夾持按壓 力)的關(guān)系的作用力特性圖16是表示適用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系 統(tǒng)在D檔行駛時(shí)的降檔中產(chǎn)生的微小轉(zhuǎn)向作用的作用說明圖17是表示適用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系 統(tǒng)在D檔行駛時(shí)的升檔中產(chǎn)生的微小轉(zhuǎn)向作用的作用說明圖。
附圖標(biāo)記說明
T/U多盤多級(jí)變速單元(變速器)
1發(fā)動(dòng)機(jī)(原動(dòng)機(jī))
3輸入軸
4輸出軸
15輸入盤
150主盤組
15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g輸入側(cè)突條 16輸出盤 160副盤組16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g輸出側(cè)突條
17、 17 4安壓輥(4耍壓機(jī)構(gòu))
18、 18輸入軸支承框(變速器箱部件)
19、 19輸出軸支承框(變速器箱部件) 21移動(dòng)框
22碟形彈簧(施力機(jī)構(gòu)) 23步進(jìn)電機(jī)(電機(jī)驅(qū)動(dòng)器) 24絲杠
28、 28導(dǎo)板(作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)) 28a、 28a凸輪面(作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))
29、 29凸輪從動(dòng)件(H乍用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))
30、 30螺旋彈簧
Fb碟形彈簧22的作用力 Fs螺旋彈簧30的作用力 03 llT入軸3的軸心 04輸出軸4的軸心 CL軸心連接線 TC轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部
具體實(shí)施例方式
下面，才艮據(jù)附圖所示的實(shí)施例1對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的變速器的最佳方式進(jìn)行 說明。
實(shí)施例1
首先，說明構(gòu)成。
圖1是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U (變速器之一例) 的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)的整體概略圖。
適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)如圖1 所示，具備發(fā)動(dòng)機(jī)l (原動(dòng)機(jī))、變速器箱2、輸入軸3、多盤多級(jí)變速單元 T/U、輸出軸4、倒檔齒輪5、倒檔中間齒輪6、輸出齒輪7、同步機(jī)構(gòu)8、主 減速器9、差速齒^^單元10、左右驅(qū)動(dòng)軸ll、 12、左右驅(qū)動(dòng)4侖13、 14。
上述多盤多級(jí)變速單元T/U具備由多個(gè)輸入盤15構(gòu)成的主盤組150、
8由多個(gè)輸出盤16構(gòu)成的副盤組160、作為按壓機(jī)構(gòu)的一對(duì)按壓輥17、 17、支 承輸入軸3的輸入軸支承框18、 18、支承輸出軸4的輸出軸支承框19、 19。 即，適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)由 輸入軸3和輸出軸4以及左右驅(qū)動(dòng)軸11、 12三軸構(gòu)成。另外，選擇D檔(驅(qū) 動(dòng)檔)時(shí)，通過上述多盤多級(jí)變速單元T/U實(shí)現(xiàn)7速自動(dòng)變速的前進(jìn)行駛， 選擇R檔(倒檔)時(shí)，通過上述同步機(jī)構(gòu)8的同步嚙合，實(shí)現(xiàn)l速的后退行 駛。
圖2是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的整體立體圖。圖3是表 示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的圖2的A-A線剖面圖。下面，對(duì)多 盤多級(jí)變速單元T/U的整體構(gòu)成進(jìn)行說明。
實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U如圖2所示，具備輸入軸3;輸出 軸4;由多個(gè)輸入盤15構(gòu)成的主盤組150;由多個(gè)輸出盤16構(gòu)成的副盤組160; 一對(duì)按壓輥17、 17(按壓機(jī)構(gòu))；輸入軸支承框18、 18(變速器箱部件)；輸 出軸支承框19、 19(變速器箱部件)；輥旋轉(zhuǎn)軸20。
上述輸入軸3與發(fā)動(dòng)機(jī)1連接，可旋轉(zhuǎn)地兩端支承于輸入軸支承框18、 18。如圖2及圖3所示，在該輸入軸3具有主盤組150，該主盤組150通過將 圓板狀的輸入盤15在軸向上等間隔排列多個(gè)而構(gòu)成，該圓板狀的輸入盤15 將外周端接近輸出軸4配置。
上述輸出軸4與輸出軸3平行配置，且可旋轉(zhuǎn)地兩端支承于輸出軸支承 框19、 19。如圖2及圖3所示，在該輸出軸4具有副盤組160,其通過將圓 板狀的輸出盤16在軸向上等間隔排列多個(gè)而構(gòu)成，該圓板狀的輸出盤16將 外周端接近輸入軸3配置。
上述一對(duì)按壓輥17、 17通過分別向多個(gè)輸入盤15鄰接的軸向間隙插入 配置輸出盤16,形成主盤組150和副盤組160相互重合的盤重合區(qū)域。而且， 該盤重合區(qū)域中，沿將輸入軸3的軸心03和輸出軸4的軸心04連接的軸心 連接線CL可移動(dòng)地設(shè)置，且在對(duì)應(yīng)于要求變速比的位置從兩側(cè)位置夾持按壓 兩盤組150、 160，利用兩盤組150、 160的彈性變形形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部。
上述一對(duì)*換壓輥17、 17夾持4姿壓主盤組150和副盤組160，并且隨著兩 盤組150、 160的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。而且， 一對(duì)按壓輥17、 17按如下方式進(jìn)行 安裝，在要求變速比(變速級(jí))沒有變化且位置固定時(shí)，保持與軸心連接線 CL平行的輥旋轉(zhuǎn)軸線，在根據(jù)要求變速比(變速級(jí))的變化而位置移動(dòng)時(shí)，根據(jù)沿軸心連接線CL上的移動(dòng)方向允許輥旋轉(zhuǎn)軸線有微小傾動(dòng)。即，按壓輥 17如圖3所示，在有意留下微小間隙(晃動(dòng))的狀態(tài)下支承輥旋轉(zhuǎn)軸20,該 輥旋轉(zhuǎn)軸20可旋轉(zhuǎn)地支承一對(duì)按壓輥17、 17。
上述輸入盤15如圖3所示，具有在其盤面A^輸入軸3的軸心03同心狀 地形成的不同半徑的多個(gè)輸入側(cè)突條15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g。 上述輸出盤16如圖3所示，具有在其盤面從輸出軸4的軸心04同心狀地形 成的不同半徑的多個(gè)輸出側(cè)突條16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g。上述 輸入側(cè)突條15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g的各半徑、和上述輸出側(cè)突 條16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g的各半徑按照如下方式設(shè)定，即，根 據(jù)多個(gè)要求變速比，將軸心連接線CL的長(zhǎng)度分配為輸入側(cè)半徑和輸出側(cè)半 徑。
上述一對(duì)按壓輥17、 17如圖3所示，根據(jù)所要求的從1速級(jí)(低速級(jí)) 到7速級(jí)(高速級(jí))的有級(jí)變速比，對(duì)在夾持按壓力解除時(shí)保留有微小間隙 的上述輸入側(cè)突條15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g、和上述輸出側(cè)突條 16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g的頂部4皮此進(jìn)行夾持《1妄壓。通過輸入輸 出側(cè)突條15a、 16g的組合實(shí)現(xiàn)1速級(jí)。通過輸入輸出側(cè)突條15b、 16f的組合 實(shí)現(xiàn)2速級(jí)。通過輸入輸出側(cè)突條15c、 16e的組合實(shí)現(xiàn)3速級(jí)。通過輸入輸 出側(cè)突條15d、 16d的組合實(shí)現(xiàn)4速級(jí)。通過輸入輸出側(cè)突條15e、 16c的組 合實(shí)現(xiàn)5速級(jí)。通過輸入輸出側(cè)突條15f、 16b的組合實(shí)現(xiàn)6速級(jí)(OD級(jí))。 通過輸入輸出側(cè)突條15g、 16a的組合實(shí)現(xiàn)7速級(jí)(超OD級(jí))。
上述一對(duì)按壓輥17、 17可旋轉(zhuǎn)地支承于在與上述軸心連接線CL 一致的 方向可移動(dòng)的移動(dòng)框21，并將設(shè)定于移動(dòng)框21的碟形彈簧22 (施力機(jī)構(gòu)) 的作用力作為向轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的夾持按壓力。
即，如圖2所示，移動(dòng)框21包圍主盤組150和副盤組160相互重合的盤 組重合區(qū)域的外周部，在與軸心連接線CL一致的方向可移動(dòng)地配置。而且， 在移動(dòng)框21中與盤面相對(duì)的一對(duì)輥保持框部21a、 21a上支承有與軸心連接 線CL平行的一對(duì)輥旋轉(zhuǎn)軸20、 20。另外，在移動(dòng)框20中將一對(duì)輥保持框部 21a、 21a在兩端部位置連接的一對(duì)連接框部21b、 21b設(shè)有向一對(duì)輥保持框部 21a、 21a的間隔縮小的方向施加作用力的碟形彈簧22。
上述移動(dòng)框21使用利用步進(jìn)電機(jī)23 (電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的絲杠24， 在軸心連接線CL的方向可移動(dòng)地設(shè)置。即，在支承輸入軸3的輸入軸支承框18設(shè)有第一絲杠支承構(gòu)造25，在支 承輸出軸4的輸出軸支承框19設(shè)有第二絲杠支承構(gòu)造26，在輥保持框部21a 設(shè)有滾珠絲杠構(gòu)造27。而且，跨越第一絲杠支承構(gòu)造25、第二絲杠支承構(gòu)造 26以及滾珠絲杠構(gòu)造27支承絲杠24，并且在絲杠24的端部設(shè)置步進(jìn)電機(jī)23。
基于上述一對(duì)按壓輥17、 17的作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有形成有調(diào)節(jié)碟形彈簧 22的作用力Fs的凸4侖面28a、 28a的導(dǎo)板28、 28;和沿凸4侖面28a、 28a的面 形狀移動(dòng)的凸輪從動(dòng)件29、 29而構(gòu)成。
即，上述導(dǎo)板28、 28通過設(shè)定為螺旋彈簧30、 30的作用力Fs向互相分 離的方向作用，而分別在移動(dòng)框21的兩端位置配置一對(duì)。上述凸輪從動(dòng)件29、 29設(shè)置于一對(duì)輥保持框部21a、 21a的端部位置，并設(shè)定為碟形彈簧22的作 用力Fb向與一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的接觸面作用。而且，通過 一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀的設(shè)定對(duì)向一對(duì)按壓輥17、 17 施加的作用力F(碟形彈簧22的作用力Fb和螺旋彈簧30的作用力Fs的作用 力差(Fb-Fs))進(jìn)行調(diào)節(jié)。
圖4是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元的輸入輸出盤的端部間隔保持 構(gòu)造的圖3的B部放大剖面圖；圖5是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元的 輸入輸出盤的詳細(xì)構(gòu)造的圖3的C部放大剖面圖。下面，對(duì)多盤多級(jí)變速單 元T/U的輸入輸出盤15、 16的構(gòu)成進(jìn)行說明。
上述主盤組150和上述副盤組160在輸入軸3的外周部位置和輸出軸4 的外周部位置具有使在軸向上相鄰的輸入盤15與輸出盤16的端部間隙保持 一定間隔的端部間隔保持構(gòu)造。
即，位于輸入軸3的外周部位置的端部間隔保持構(gòu)造如圖4所示，通過 在由輸入軸3和鄰接的輸入盤15、 15形成的盤基部空間分別配置套環(huán)31，等 間隔地排列多個(gè)輸入盤15、 15。而且，利用擰合于輸入軸3的緊固螺母32、 和在輸入軸3形成的制動(dòng)突起3a，將緊固螺母32從一端側(cè)緊固，由此，將多 個(gè)輸入盤15、 15等間隔地保持并夾持固定于輸入軸3。
另外，在上述套環(huán)31的外周位置配置有利用保持器保持的一對(duì)球33、33， 利用這一對(duì)球33、 33，將多個(gè)輸出盤16、 16的外周端部等間隔地保持。此外， 位于輸出軸4的外周部位置的端部間隔保持構(gòu)造也同樣(參照?qǐng)D3)。
上述多個(gè)輸入側(cè)突條15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g和上述輸出側(cè) 突條16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g按照下述方式設(shè)定，即，將輸入軸3側(cè)的輸入側(cè)突條15a、和輸出軸4側(cè)的輸出側(cè)突條16a的高度設(shè)定為最高， 并使突條的高度隨著朝向外側(cè)而逐漸降低(參照?qǐng)D3)。
即，與上述端部間隔保持構(gòu)造協(xié)同作用，在解除上述一對(duì)按壓輥17、 17 對(duì)盤的夾持按壓力時(shí)，確保相對(duì)的輸入輸出側(cè)突條15a、 16g的間隙；輸入輸 出側(cè)突條15b、 16f的間隙；輸入輸出側(cè)突條15c、 16e的間隙；輸入輸出側(cè)突 條15d、 16d的間隙；輸入輸出側(cè)突條15e、 16c的間隙；輸入輸出側(cè)突條15f、 16b的間隙；輸入輸出側(cè)突條15g 、 16a的間隙。
如圖5所示，上述多個(gè)輸入側(cè)突條15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g 和上述輸出側(cè)突條16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g將三角截面形狀的頂 部15， 、 16，形成為在軸向上具有向下傾斜角的傾殺牛頂部形狀，并使相對(duì)的傾 斜頂部形狀彼此具有接觸角6而進(jìn)行按壓。
如圖5所示，上述輸入盤15通過如下方式構(gòu)成，即，準(zhǔn)備形成截面三角 形的輸入側(cè)突條15e的兩個(gè)板，并使上述兩個(gè)板的背面彼此與輸入側(cè)突條15e 的位置一致而貼合。上述輸出盤16如圖5所示，通過如下方式構(gòu)成，即，準(zhǔn) 備形成有截面三角形的輸出側(cè)突條16c的兩個(gè)板，并使上述兩個(gè)板的背面彼 此與輸出側(cè)突條16c的位置一致而貼合。而且，上述輸入盤15和上述輸出盤 16通過對(duì)板材進(jìn)行沖壓加工，制造形成截面三角形狀的突條的板。此外，作 為輸入輸出盤15、 16的原料，例如使用耐磨耗性優(yōu)異的疲勞強(qiáng)度高的特殊合 金鋼等。另外，為了在接觸面間經(jīng)常保持油膜，使用離心潤(rùn)滑或刮起潤(rùn)滑等 向接觸部供給潤(rùn)滑油。
圖6是表示實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元的作用力調(diào)節(jié)用導(dǎo)板和凸輪從 動(dòng)件的平面圖。圖7是表示利用實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元的導(dǎo)板和凸輪 從動(dòng)件的作用力調(diào)節(jié)狀態(tài)的圖，(a)表示作用力解除狀態(tài)，(b)表示最大作 用力施加狀態(tài)。下面，對(duì)在多盤多級(jí)變速單元T/U向按壓輥17、 17的作用力 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成進(jìn)行說明。
如圖6所示，上述一對(duì)導(dǎo)板28、 28相對(duì)于在輸入軸支承框18、 18和輸 出軸支承框19、 19固定有端部的支承銷34、 34，在銷軸方向可滑動(dòng)地設(shè)置。 而且，如下進(jìn)行設(shè)定，在一對(duì)導(dǎo)板28、 28的兩端部安裝螺旋彈簧30、 30，螺 旋彈簧30、 30的作用力Fs向一對(duì)導(dǎo)板28、 28相互離開的方向作用。
如圖6及圖7所示，上述一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29如下進(jìn)行設(shè)定，即，碟 形彈簧22的作用力Fd向與一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的接觸面作用。即，將向一對(duì)按壓輥17、 17施加的作用力F設(shè)為由碟形彈簧22的作用 力Fb和螺旋彈簧30的作用力Fs的作用力差(Fb-Fs)而得到的構(gòu)成，將該 作用力F按照如下所述的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，即通過一對(duì)導(dǎo)板28、28的凸輪面28a、 28a的面形狀的設(shè)定得到對(duì)應(yīng)于變速條件的最合適的夾持按壓力。
上述一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀如下所述進(jìn)行設(shè)定。
首先， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29位于圖6所示的倒檔位置(REV)和空檔 位置(N)時(shí)，如圖7 (a)所示，按照如下所述進(jìn)行設(shè)定，即，通過將螺旋 彈簧30的收縮量i殳為最大而^f吏螺;旋彈簧30的作用力Fs變?yōu)樽畲蟆?br> 另一方面， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29位于圖6所示的停車檔位置(P)時(shí)， 如圖7(b)所示，按照如下所述進(jìn)行設(shè)定，即通過將螺旋彈簧30的伸展量設(shè) 為最大，而使螺旋彈簧30的作用力Fs變?yōu)樽钚　?br> 此外， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29位于圖6所示的驅(qū)動(dòng)檔位置(D)時(shí)，按 照如下所述進(jìn)行設(shè)定，即，通過隨著從1速級(jí)向7速級(jí)的進(jìn)行而使螺旋彈簧 30階段地收縮，由此，螺旋彈簧30的作用力Fs隨著從l速級(jí)向7速級(jí)的進(jìn) 行而變大。
而且， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29位于如圖6所示的驅(qū)動(dòng)檔位置(D)時(shí)， 按照如下所述進(jìn)行設(shè)定，即，在向鄰接的變速級(jí)進(jìn)行的變速中(升檔中或降 檔中)，通過將螺旋彈簧30暫時(shí)收縮，變速中的螺旋彈簧30的作用力Fs比 在變速前后的變速級(jí)的螺旋彈簧30的作用力Fs大。
接著，對(duì)作用進(jìn)行說明。
將實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U中的作用分為"利用盤的彈性變形 的變速原理"、"利用彈性變形盤傳遞驅(qū)動(dòng)力的變速器的有利性"、"選擇R檔 時(shí)的離合器作用"、"選擇P檔時(shí)的制動(dòng)作用"、—D切換時(shí)的起步作用"、 "選擇D檔時(shí)的自動(dòng)變速作用"、"變速響應(yīng)的提高作用"進(jìn)行說明。 [利用盤的彈性變形的變速原理]
圖8是表示利用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的盤的彈性變形的 變速原理的原理說明平面圖。圖9是表示利用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單 元T/U的盤的彈性變形的變速原理的原理說明正面圖。
作為說明變速原理的變速器，如圖8及圖9所示，假定為具有如下所述 構(gòu)成的變速器，即具有設(shè)于輸入軸且將外周端接近輸出軸配置的圓板狀的 輸入盤；設(shè)于輸出軸且將外周端接近輸入端配置的圓板狀的輸出盤； 一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)，在輸入盤和輸出盤相互重合的盤重合區(qū)域中，沿連接輸入軸的軸心 和上述輸出軸的軸心的軸心連接線可移動(dòng)地設(shè)置，并在對(duì)應(yīng)于要求變速比的 位置夾持按壓兩盤，通過兩盤的彈性變形形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部。
如圖8所示，該變速器在利用一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)夾持按壓兩盤時(shí)，通過輸入 盤和輸出盤局部進(jìn)行彈性變形，形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部。即，使用向雙支梁(盤) 施加集中負(fù)荷時(shí)，施加集中負(fù)荷的部分的梁發(fā)生很大彎曲的原理，在輸入輸 出盤形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部。
而且，在連接輸入軸的軸心和輸出軸的軸心的線上的中間位置(圖9的 Pl位置)形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部時(shí)，距輸入側(cè)接觸圓的軸心的輸入側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑 R2和距輸出側(cè)接觸圓的軸心的輸出側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑R2相同，在輸入軸和輸出軸 之間得到等速比。
另外，在從等速比的位置(圖9的Pl位置)向輸入軸側(cè)移動(dòng)的位置(圖 9的P2位置)形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部時(shí)，距輸入側(cè)接觸圓的軸心的輸入側(cè)驅(qū)動(dòng) 半徑R1變短，距輸出側(cè)接觸圓的軸心的輸出側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑R3變長(zhǎng)，在輸入軸 與輸出軸之間得到減速比(低速側(cè)變速比)。
此外，在從等速比的位置(圖9的Pl位置)向輸出軸側(cè)移動(dòng)的位置(圖 9的P3位置)形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部時(shí)，距輸入側(cè)接觸圓的軸心的輸入側(cè)驅(qū)動(dòng) 半徑R3變長(zhǎng)，距輸出側(cè)接觸圓的軸心的輸出側(cè)驅(qū)動(dòng)半徑R1變短，在輸入軸 和輸出軸之間得到增速比(高速側(cè)變速比)。
如上所述，本發(fā)明的變速器可以是利用彈性變形盤傳遞驅(qū)動(dòng)力的牽引傳 動(dòng)方式的變速器。而且，該變速器具備如下所述有利性，即，可以發(fā)揮廣范 圍內(nèi)具有變速比的設(shè)定自由度的變速功能，發(fā)揮離合器功能，實(shí)現(xiàn)低成本化、 輕量化、緊湊化，可以實(shí)現(xiàn)高效率的轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的冷卻及潤(rùn)滑。下面， 對(duì)各有利性進(jìn)行說明。 (變速功能)
本發(fā)明的變速器發(fā)揮具有包含增速比的高變速比的設(shè)定自由度的變速功能。
例如，變速比的設(shè)定范圍(比例范圍)為8~ 11，作為多級(jí)變速器使用時(shí)， 可以對(duì)應(yīng)于實(shí)現(xiàn)提高高速燃燒消耗率的多級(jí)要求，在作為無級(jí)變速器使用時(shí) 也可實(shí)現(xiàn)變速比幅度的擴(kuò)大。尤其是，在利用主減速機(jī)等將等速比位置轉(zhuǎn)移至增速比側(cè)的情況下，減速比側(cè)的變速比設(shè)定自由度進(jìn)一步增加。另外，由于可以自由地設(shè)定盤的個(gè)數(shù)，因而可以實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用化，也可以通過盤個(gè)數(shù)的追加實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩的提高。(離合器功能)
和輸出盤利用彈性復(fù)原力恢復(fù)為平板狀的平盤，且通過局部彈性變形而形成的轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部消失。因此，截?cái)鄰妮斎胼S向輸出軸的轉(zhuǎn)矩傳遞，發(fā)揮切換從輸入軸向輸出軸的轉(zhuǎn)矩傳遞、和從輸入軸向輸出軸的轉(zhuǎn)矩遮斷的離合器功能。
例如，在車輛用無級(jí)變速器(帶式CVT及環(huán)形CVT等)的情況下，通常具有轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部，且只具有變速功能，因此，需要并用可以確?？諜n狀態(tài)的離合機(jī)構(gòu)及變矩器等離合器功能部件。而本發(fā)明的變速器可以省略離合器功能部件。
(低成本化、輕量化、緊湊化)
不對(duì)輸入軸和輸出軸作用載荷，因此，不需要具有高剛性的構(gòu)造，可以形成小徑的輸入輸出軸(對(duì)變速比幅度的擴(kuò)大也有效)，可以利用薄鋼板通過沖壓成型等制造盤。
將輸入輸出軸和圓板狀的輸入輸出盤以及按壓機(jī)構(gòu)作為構(gòu)成要素，與現(xiàn)有的貝耶爾式變速器相比，構(gòu)造簡(jiǎn)單，零件數(shù)量少。
在輸入輸出軸之間的區(qū)域只需要使按壓機(jī)構(gòu)移動(dòng)的一點(diǎn)可動(dòng)空間，因此，與現(xiàn)有的貝耶爾式變速器相比，可動(dòng)空間大幅減少。
輸入盤和輸出盤相互重合，因此，作為單元長(zhǎng)度，只要確保高于盤徑的1.5倍即可，將變速器收納在狹窄的空間內(nèi)。
通過用上述結(jié)構(gòu)的累加效果，與已搭載于車輛上的公知的變速器相比，在成本方面和重量方面和必要的空間方面全部方面，可以實(shí)現(xiàn)^f氐成本化、輕量化、緊湊化。
(冷卻、潤(rùn)滑功能)
本發(fā)明的變速器是被固定的輸入軸和輸出軸的兩軸構(gòu)造，且轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部集中于一處，因此，僅在該部分吹附油就可以進(jìn)行冷卻效果高的潤(rùn)滑，通過活用離心潤(rùn)滑或刮起潤(rùn)滑等，也可以不要油泵。[選擇R檔位時(shí)的離合器作用]
圖10是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中選擇R檔時(shí)的導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件的位置關(guān)系的平面圖。
車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中選擇R檔進(jìn)行后退行駛時(shí)，解除多盤多級(jí)變速單元T/U的按壓輥17、 17的夾持按壓，并截?cái)噢D(zhuǎn)矩傳遞，使同步機(jī)構(gòu)8的連接套筒8a向圖1的右方移動(dòng)，將倒檔齒輪5固定于輸入軸3。
即，選擇R檔時(shí)， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29在一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀中，位于圖10所示的倒檔位置(REV)。這時(shí)，螺旋彈簧30的收縮量最大，伴隨于此，螺旋彈簧30的作用力Fs成為最大。因此，螺旋彈簧30的作用力Fs與碟形彈簧22的作用力Fd相等，或者，比碟形彈簧22的作用力Fb稍大(參照?qǐng)D15)。其結(jié)果，通過使作用力差(Fb-Fs)大致為零來解除一對(duì)按壓輥17、 17對(duì)盤的夾持按壓，截?cái)喽啾P多級(jí)變速單元T/U的轉(zhuǎn)矩傳遞，即發(fā)揮離合解除功能。
因此，選擇R檔時(shí)，如圖1所示，來自發(fā)送機(jī)1的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩向輸入軸3—同步機(jī)構(gòu)8 —倒檔齒輪5 —倒檔中間齒輪6 —輸出齒輪7 —主減速器9 —差速齒輪單元10 —左右驅(qū)動(dòng)軸11、 12 —左右驅(qū)動(dòng)輪13、 14傳遞，實(shí)現(xiàn)后退1速。[選擇P檔時(shí)的制動(dòng)作用]
圖ll是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中選擇P檔時(shí)的導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件的位置關(guān)系的平面圖。圖12是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中選擇P檔時(shí)在盤上形成的轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的正面圖。
在車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中選擇P檔而停車時(shí)，通過將輸入輸出盤15、 16相互牢固地緊固，輸入輸出盤15、 16通過一體地固定連接而處于鎖止?fàn)顟B(tài)，并發(fā)揮固定輸出軸4的制動(dòng)功能。
即，選擇P檔時(shí)， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29在一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀中、位于圖11所示的停車檔位置(P)。這時(shí)，螺旋彈簧30的伸展量最大，伴隨于此，螺旋彈簧30的作用力Fs成為最小。因此，通過使碟形彈簧22的作用力Fd和螺旋彈簧30的作用力Fs的作用力差(Fd _Fs)為最大(參照?qǐng)D15),利用一對(duì)按壓輥17、 17將輸入輸出盤15、 16牢固地夾持按壓。
其結(jié)果，如圖12所示，將一對(duì)按壓輥17、 17的設(shè)定位置作為中心，環(huán)繞其周圍形成多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部TC,輸入輸出盤15、 16成為不容許相互旋轉(zhuǎn)的鎖止?fàn)顟B(tài)。
圖13是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中從選擇N檔向選擇D檔切換時(shí)的導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件的位置關(guān)系的平面圖，(a)選擇表示空檔時(shí)，(b)表示從空檔向1速級(jí)選擇時(shí)，(c)表示選擇l速級(jí)全負(fù)荷時(shí)，(d)表示選擇1速級(jí)輕負(fù)荷時(shí)，(e)表示從l速級(jí)向2速級(jí)選擇時(shí)，(f)表示選擇2速級(jí)時(shí)。
選捧車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中的N檔時(shí)，將多盤多級(jí)變速單元T/U的按壓輥17、 17的夾持按壓接觸并截?cái)噢D(zhuǎn)矩傳遞，使同步機(jī)構(gòu)8的連接套筒8a處于向圖1的左方移動(dòng)的位置。
通過選擇該N檔， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29在一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀內(nèi)、位于圖13 (a)所示的空檔位置(N)時(shí)，螺旋彈簧30的收縮量最大，由此，螺旋彈簧30的作用力Fs變?yōu)樽畲?。因此，螺旋彈?0的作用力Fs比碟形彈簧22的作用力Fd稍大(參照?qǐng)D15),其結(jié)果，作用力差(Fd-Fs)成為負(fù)值，由此，成為將一對(duì)按壓輥17、 17對(duì)盤的夾持按壓解除并截?cái)喽啾P多級(jí)變速單元T/U的轉(zhuǎn)矩傳遞的空檔狀態(tài)。
而且，v^人選纟奪N檔向選擇D檔切換時(shí)， 一對(duì)凸4侖乂人動(dòng)件29、 29在一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀內(nèi)如圖13 (b)所示朝向1速側(cè)移動(dòng)時(shí)，通過伴隨移動(dòng)使螺旋彈簧30逐漸伸展，螺旋彈簧的30的作用力Fs逐漸減小。因此，碟形彈簧22的作用力Fd和螺旋彈簧30的作用力Fs的作用力差(Fd-Fs)增大， 一對(duì)按壓輥17、 17對(duì)盤的夾持4姿壓力增加。
該N —D切換時(shí)，由于加速踏板開度為高開度域而判斷為全負(fù)荷時(shí)，一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29在一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀中處于圖13 (c)所示的l速全負(fù)荷位置，通過將螺旋彈簧30的伸展量設(shè)為最大，螺旋彈簧30的作用力Fs變?yōu)樽钚?。因此，通過碟形彈簧22的作用力Fd和螺旋彈簧30的作用力Fs的作用力差(Fd-Fs)成為全變速級(jí)中最大(參照?qǐng)D15 )，能夠利用一對(duì)按壓輥17、 17在1速級(jí)的輸入側(cè)突條15a和輸出側(cè)突條16g相交的位置夾持按壓輸入輸出盤15、 16，能夠通過l速級(jí)的變速比使車輛全負(fù)荷起步。
該N—D切換時(shí)，由于加速踏板開度為低開度域而判斷為輕負(fù)荷時(shí)，一對(duì)凸輪^人動(dòng)件29、 29在一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀中處于圖13 (d)所示的l速輕負(fù)荷位置，通過將螺旋彈簧30的伸展量設(shè)為最大范圍，螺旋彈簧30的作用力Fs比全負(fù)荷時(shí)稍微變大。因此，由于碟形彈簧22的作用力Fd和螺旋彈簧30的作用力Fs的作用力差(Fd - Fs )成為繼全負(fù)荷1速之后的大作用力差(參照?qǐng)D15),從而能夠利用一對(duì)按壓輥17、 17在1速級(jí)的輸入側(cè)突條15a和輸出側(cè)突條16g相交的位置夾持按壓輸入輸出盤15 、16，能夠通過l速級(jí)的變速比使車輛輕負(fù)荷起步。
此外，關(guān)于與全負(fù)荷及輕負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的夾持按壓力的調(diào)節(jié)，將該功能替換為一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀的設(shè)定，例如，也可以設(shè)置根據(jù)來自從發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸入轉(zhuǎn)矩的大小進(jìn)行動(dòng)作的加載凸輪，并利用凸輪動(dòng)作量進(jìn)行對(duì)應(yīng)于負(fù)荷的夾持按壓力的調(diào)節(jié)。[選擇D檔位時(shí)的自動(dòng)變速作用]
圖14是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中選擇D檔位的轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的放大剖面圖。圖15是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)中選擇D檔時(shí)，在各變速級(jí)作用于轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的作用力(-夾持按壓力)的關(guān)系的作用力特性圖。
選擇車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)的D檔而進(jìn)行前進(jìn)行駛時(shí)，如圖l所示，來自發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩向輸入軸3 —多盤多級(jí)變速單元T/U—輸出軸4 —輸出齒輪7 —主減速器9 —差速齒輪單元10 —左右驅(qū)動(dòng)軸11、 12 —左右驅(qū)動(dòng)輪13、 14傳遞。這時(shí)，通過在多盤多級(jí)變速單元T/U的按壓輥17、 17的夾持按壓位置移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)7速。
例如，在D檔行駛時(shí)，輸出從1速向2速升檔的指令時(shí)， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29從圖13 (c)或圖13 (d)的1速位置如圖13 (e)所示地向2速側(cè)移動(dòng)時(shí)，伴隨移動(dòng)，螺旋彈簧30逐漸收縮，由此，螺旋彈簧30的作用力Fs逐漸變大。因此，碟形彈簧22的作用力Fd和螺旋彈簧30的作用力Fs的作用力差(Fd-Fs)減少， 一對(duì)按壓輥17、 17對(duì)盤的夾持按壓力降低。
而且，在一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀中，移動(dòng)至圖13(f)所示的2速位置時(shí)，通過螺旋彈簧30伸展，螺旋彈簧30作用力Fs比圖13 (e)的變速中減小。因此，碟形彈簧22的作用力Fd和螺旋彈簧30的作用力Fs的作用力差(Fd-Fs)經(jīng)過從1速向2速變速中暫時(shí)被抑制得較小、且從快到達(dá)2速前的位置開始再次變大的變化，利用一對(duì)^按壓輥17、 17在2速級(jí)的輸入側(cè)突條15b和輸出側(cè)突條16f相交的位置夾持按壓輸入輸出盤15、16,可以升檔至2速級(jí)。
如圖14所示，在該2速級(jí)的行駛時(shí)，在2速級(jí)受到夾持按壓力的輸入側(cè)突條15b和輸出側(cè)突條16f由于三角截面形狀的頂部15， 、 16，彼此的接觸，轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部的接觸寬度W (例如，大約2mm)減小。因此，在接觸面積越大而增大的轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部TC的旋轉(zhuǎn)損失被抑制得較小。
此外，將輸入側(cè)突條15b和輸出側(cè)突條16f的三角截面形狀的頂部15，、16，形成在軸向具有向下傾斜角的傾斜頂部形狀，因此，相對(duì)的傾斜部頂部形狀彼此具有很小的接觸角6 (例如，約1.7° )而被按壓。因此，能夠成為防止滑動(dòng)的傾斜面嵌合的轉(zhuǎn)矩傳遞，實(shí)現(xiàn)高的轉(zhuǎn)矩傳遞效率。
上述自動(dòng)變速作用在D檔行駛時(shí)、2速級(jí)向3速級(jí)的升檔時(shí)、3速級(jí)向4速級(jí)升檔時(shí)、5速級(jí)向6速級(jí)(OD)升檔時(shí)、6速級(jí)向7速級(jí)(超OD )升檔時(shí)也表現(xiàn)出同樣的效果。此外，D檔行駛時(shí)的各降檔時(shí)也表現(xiàn)出同樣的作用。
如上所述， 一對(duì)凸輪從動(dòng)件29、 29位于圖13所示的驅(qū)動(dòng)檔位(D)時(shí)，設(shè)定一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a的面形狀，以隨著從1速級(jí)向7速級(jí)的進(jìn)行而將螺旋彈簧30階段地收縮，由此，使螺旋彈簧30的作用力Fs隨著從1速級(jí)向7速級(jí)的進(jìn)行而變大。通過該設(shè)定，成為一對(duì)按壓輥17、 17的夾持按壓力的作用力差(Fd-Fs)如圖15所示，在選擇l速級(jí)全負(fù)荷時(shí)最大，隨著從2速級(jí)向7速級(jí)而階段地變小。
因此，與l速級(jí)的傳遞轉(zhuǎn)矩最大、7速級(jí)的傳遞轉(zhuǎn)矩最小的情況相對(duì)應(yīng)，在1速級(jí)至7速級(jí)的各變速級(jí)中，可以順暢地施加能夠得到合適的接觸面積的夾持按壓力。
而且， 一對(duì)凸輪^人動(dòng)件29、 29位于圖13所示的驅(qū)動(dòng)檔位(D)時(shí)，向鄰接的變速級(jí)進(jìn)行的升檔和降檔的變速中，設(shè)定一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、28a的面形狀，以通過使螺旋彈簧30暫時(shí)收縮而使變速中的螺旋彈簧30的作用力Fs比變速前后的變速級(jí)的螺旋彈簧30的作用力Fs大。通過該設(shè)定，成為一對(duì)按壓輥17、 17的夾持按壓力的變速中的作用力差(Fd-Fs)比變速前后的變速級(jí)的作用力差(Fd-Fs)小。
因此，從1速級(jí)向2速級(jí)等的升檔中或從2速級(jí)向l速級(jí)等的降檔中，減輕使一對(duì)按壓輥17、 17移動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩，并通過減輕用于變速動(dòng)作的、向步進(jìn)電機(jī)23的負(fù)荷，可以使用小型的步進(jìn)電機(jī)23順利地進(jìn)行自動(dòng)變速。 [變速響應(yīng)的提高作用]
圖16是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速 系統(tǒng)的D檔位行駛時(shí)的降檔中產(chǎn)生的微小的轉(zhuǎn)向作用的作用說明圖。圖17 是表示適用了實(shí)施例1的多盤多級(jí)變速單元T/U的車輛用自動(dòng)變速系統(tǒng)的D 檔行駛時(shí)的升檔中產(chǎn)生的微小的轉(zhuǎn)向作用的作用說明圖。
實(shí)施例1中， 一對(duì)按壓輥17、 17如下進(jìn)行裝配，在變速級(jí)沒有變化而位 置固定時(shí)，保持與軸心連接線CL平行的輥旋轉(zhuǎn)軸線，在由變速級(jí)的變化而位 置移動(dòng)時(shí)，根據(jù)沿軸心連接線CL上的移動(dòng)方向允許輥旋轉(zhuǎn)軸線的微小傾動(dòng)。
因此，D檔行駛時(shí)的降檔中，如圖16所示，表示一對(duì)按壓輥17、 17通 過接觸的輸入盤15的旋轉(zhuǎn)，從圖16的假想線位置到實(shí)線位置向右方傾動(dòng)的 微小轉(zhuǎn)向作用。因此，在按壓輥17、 17的盤接觸點(diǎn)的位置產(chǎn)生的力傾斜，與 如圖16的箭頭標(biāo)記所示的降檔方向DS—致的分力在軸心連接線CL上，該 分力可以使降檔變速速度加速，實(shí)現(xiàn)變速響應(yīng)的提高。
另外，在D檔行駛時(shí)的升檔中，如圖17所示，表示一對(duì)按壓輥17、 17 通過接觸的輸入盤15的旋轉(zhuǎn)，從圖17的假想線到實(shí)線位置向左方傾動(dòng)的微 小轉(zhuǎn)向作用。因此，在按壓輥17、 17的盤接觸點(diǎn)的位置產(chǎn)生的力傾斜，與圖 17箭頭標(biāo)記所示的升檔方向US —致的分力在軸心連接線CL上，該分力可以 使升檔變速速度加速，實(shí)現(xiàn)變速響應(yīng)的提高。
此外，明確了通過上述按壓輥17、 17的微小轉(zhuǎn)向作用，從1速級(jí)到7速 級(jí)的全行程所需的時(shí)間，或者從7速級(jí)到1速級(jí)的全行程所需的時(shí)間是以不 滿1秒的所需時(shí)間完成的。
下面，對(duì)效果進(jìn)行說明。
實(shí)施例1的多盤多級(jí)邊度單元T/U可以得到下面列舉的效果。 (1 )自動(dòng)變速器具備與原動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)1 )連接且被變速器箱部件(輸 入軸支承框18、 18)支承的輸入軸3;與上述輸入軸3平行配置且被變速器 箱部件(輸出軸支承框19、 19)支承的輸出軸4;設(shè)于上述輸入軸3且將外 周端接近上述輸出軸4配置的圓板狀的輸入盤15;設(shè)于上述輸出軸4且將外 周端接近上述輸入軸3配置的圓板狀的輸出盤16; —對(duì)按壓^U勾(按壓輥17、 17)，其在上述輸入盤15和上述輸出盤16相互重合的盤重合區(qū)域中，沿連接 上述輸入軸3的軸心03和上述輸出軸4的軸心04的軸心連接線CL可移動(dòng)地設(shè)置，在對(duì)應(yīng)于要求變速比的位置夾持按壓兩盤15、 16，利用兩盤15、 16 的彈性變形形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部TC，上述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)(按壓輥17、 17 )具 有作為兩盤15、 16的夾持按壓力而施以作用力的施力機(jī)構(gòu)(碟形彈簧22); 為了得到對(duì)應(yīng)于變速條件的最合適的按壓夾持力而調(diào)節(jié)上述施力機(jī)構(gòu)(碟形 彈簧22)的作用力的作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(導(dǎo)板28、 28和凸輪從動(dòng)件29、 29)。 因此，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化、輕量化、緊湊化，并發(fā)揮具有包含增速比的高變 速比的設(shè)定自由度的變速功能、和對(duì)轉(zhuǎn)矩的傳遞/截?cái)噙M(jìn)行切換的離合器功能， 同時(shí)能夠通過對(duì)應(yīng)于變速比的最合適的夾持按壓力的施加實(shí)現(xiàn)耐久性的提 高。
(2 )上述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)(按壓輥17、 17 )在對(duì)應(yīng)于所要求的從低速級(jí)至 高速級(jí)的有級(jí)變速比的多個(gè)位置夾持按壓兩盤15、 16，上述作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) (導(dǎo)板28、 28和凸輪從動(dòng)件29、 29)使從鄰接的第一變速級(jí)向第二變速級(jí)的 變速中的作用力比在第一變速級(jí)和第二變速級(jí)的位置上的作用力低。因此， 為了使一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)(一對(duì)按壓輥17、 17)移動(dòng)而所需的轉(zhuǎn)矩減少，通過減 少向變速促動(dòng)器的負(fù)荷，使用小型的變速促動(dòng)器也能順利地進(jìn)行自動(dòng)變速。
(3) 上述作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(導(dǎo)板28、 28和凸輪從動(dòng)件29、 29)使選擇 高速級(jí)時(shí)的作用力比選擇低速級(jí)時(shí)的作用力低。因此，從低速級(jí)至高速級(jí)的 全部變速級(jí)中，通過施加對(duì)應(yīng)于各變速級(jí)的最適合的夾持按壓力，能夠?qū)崿F(xiàn) 耐久性的提高。
(4) 上述作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有形成調(diào)節(jié)施力機(jī)構(gòu)(碟形彈簧22)的作用 力的凸輪面28a、 28a的導(dǎo)板28、 28、和沿上述凸輪面28a、 28a的面形狀移 動(dòng)的凸輪從動(dòng)件29、 29而構(gòu)成。因此，使從低速級(jí)至高速級(jí)的各變速比的夾 持按壓力最佳化時(shí)，可以容易地實(shí)現(xiàn)凸輪面28a、 28a的面形狀的變更。
(5 )上述導(dǎo)板28、 28通過將螺旋彈簧30、 30的作用力Fs作用于相互 分離的方向的設(shè)定而配置一對(duì)，上述凸輪從動(dòng)件29、 29設(shè)定為將碟形彈簧22 的作用力Fd作用于與上述一對(duì)導(dǎo)板28、 28的凸輪面28a、 28a接觸的面，通 過上述碟形彈簧22的作用力Fd和上述螺旋彈簧30、 30的作用力Fs的作用 力差(Fd-Fs)來調(diào)節(jié)向上述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)(一對(duì)按壓輥17、 17)施加的作 用力。因此，相對(duì)于碟形彈簧22的一點(diǎn)伸縮量，螺旋彈簧30、 30的伸縮量 擴(kuò)大，伴隨于此，對(duì)應(yīng)于螺旋彈簧30、 30的擴(kuò)大的伸縮量， 一對(duì)導(dǎo)板 、 28 的凸輪面28a、 28a的面形狀設(shè)定寬度也擴(kuò)大，可以精確地調(diào)節(jié)向一對(duì)按壓機(jī)(6) 上述輸入盤15具有在其盤面以距上述輸入軸3的軸心不同的半徑 形成同心狀的多個(gè)輸入側(cè)突條15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g，上述輸 出盤16具有在其盤面以距上述輸出軸4的軸心不同的半徑形成同心狀的多個(gè) 輸出側(cè)突條16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g,上述一對(duì)4安壓機(jī)構(gòu)(按壓 輥17、 17)根據(jù)所要求的低速級(jí)至高速級(jí)的有級(jí)變速比對(duì)夾持按壓解除時(shí)保 持有孩i小間隙的上述輸入側(cè)突條15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g和上述 輸出側(cè)突條16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g的頂部進(jìn)行夾持按壓，因此， 通過將由各變速級(jí)所限定的頂部區(qū)域作為傳遞接觸部TC形成，可以得到轉(zhuǎn)矩 傳遞效率高并且在各變速級(jí)保持穩(wěn)定的設(shè)定變速比的多級(jí)變速器。
(7) 上述輸入軸3具有通過將多個(gè)輸入盤15在軸向排列而構(gòu)成的主盤 組150，上述輸出軸4具有通過將多個(gè)輸出盤16在軸向排列而構(gòu)成的副盤組 160，上述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)(按壓輥17、 17)通過在上述多個(gè)輸入盤15鄰接的 軸向間隙分別插入配置輸出盤16,形成上述主盤組150和上述副盤組160相 互重合的盤重合區(qū)域，并從該盤重合區(qū)域的兩側(cè)位置進(jìn)行夾持按壓。因此， 通過輸入盤15的個(gè)數(shù)設(shè)定和輸出盤16的個(gè)數(shù)設(shè)定，可以應(yīng)對(duì)所要求的傳遞 轉(zhuǎn)矩，同時(shí)也能夠通過增加盤的個(gè)數(shù)實(shí)現(xiàn)夾持按壓力的P爭(zhēng)^^。
以上，基于實(shí)施例1,對(duì)本發(fā)明的變速器進(jìn)行了說明，但是，關(guān)于具體的 構(gòu)成，并不限定于該實(shí)施例l,只要不脫離本發(fā)明要求保護(hù)的范圍，則允許設(shè) 計(jì)的變更及追加。
實(shí)施例1中，例示了具有由多個(gè)輸入盤15構(gòu)成的主盤組150、由多個(gè)輸 出盤16構(gòu)成的副盤組160的多盤的例子。但也可以是一個(gè)輸入盤和一個(gè)輸出 盤的單盤的例子，或者是兩個(gè)輸入盤和一個(gè)輸出盤、或一個(gè)輸入盤和兩個(gè)輸 出盤的單側(cè)雙盤的例子。
在實(shí)施例1中，舉出有如下所述的例子，即，在輸入盤15形成輸入側(cè)突 條15a、 15b、 15c、 15d、 15e、 15f、 15g,在輸出盤16形成輸出側(cè)突條16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f、 16g，并利用一對(duì)按壓輥17、 17在階段性的按壓 位置施以夾持按壓力，由此形成具有七速級(jí)的多級(jí)變速器。但是，也可以是 通過設(shè)定突條的數(shù)量而形成7速級(jí)以外的多級(jí)變速器的例子，另外，可以通 過使按壓機(jī)構(gòu)無級(jí)地移動(dòng)而適用無級(jí)變速器。
在實(shí)施例1中，例示了作為按壓機(jī)構(gòu)使用按壓輥17的例子。但作為按壓機(jī)構(gòu)，也可以使用前端為球面的按壓銷或按壓球等其他裝置。
在實(shí)施例1中，舉出有如下所述的例子，即，相對(duì)于一對(duì)按壓輥17、 17， 利用碟形彈簧22施以夾持按壓力，并使用導(dǎo)板28、 28和凸^"從動(dòng)件29、 29, 通過碟形彈簧22和螺旋彈簧30的作用力差進(jìn)行夾持按壓力的調(diào)節(jié)的例子。 但是，也可以是通過液壓施以夾持按壓力，并通過液壓的調(diào)節(jié)來進(jìn)行夾持按 壓力的調(diào)節(jié)的例子。
在實(shí)施例1中，例示了作為為了變速而使移動(dòng)框21移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，使用步 進(jìn)電機(jī)23和絲杠24的例子。但是，也可以是為了變速而通過液壓驅(qū)動(dòng)器使 移動(dòng)框21移動(dòng)的例子。
工業(yè)上的可利用性
在實(shí)施例1中，例示了作為本發(fā)明的變速器適用于發(fā)動(dòng)^^車輛的車輛用 自動(dòng)變速系統(tǒng)的多盤多級(jí)變速單元T/U的例子。但是，并不限定于發(fā)動(dòng)機(jī)車， 也可以適用混合動(dòng)力車或電氣自動(dòng)車或燃料車等其他車輛的變速器。另外， 根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩容量加減盤的個(gè)數(shù)(一個(gè) 多個(gè))，不限于向車輛的應(yīng)用，也可 以適用搭載于各種機(jī)器類的多級(jí)變速器或無級(jí)變速器。
權(quán)利要求
1、一種變速器，其特征在于，具備輸入軸，其與原動(dòng)機(jī)連接，被變速器箱部件支承；輸出軸，其與所述輸入軸平行配置，被變速器箱部件支承；圓板狀的輸入盤，其設(shè)于所述輸入軸，將外周端接近所述輸出軸配置；圓板狀的輸出盤，其設(shè)于所述輸出軸，將外周端接近所述輸入軸配置；一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)，其在所述輸入盤和所述輸出盤相互重合的盤重合區(qū)域中，沿將所述輸入軸的軸心和所述輸出軸的軸心連接的軸心連接線可移動(dòng)地設(shè)置，在對(duì)應(yīng)于要求變速比的位置夾持按壓所述輸入盤和所述輸出盤，并利用所述輸入盤和所述輸出盤的彈性變形形成轉(zhuǎn)矩傳遞接觸部，所述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)具有作為所述輸入盤和所述輸出盤的夾持按壓力而施加作用力的施力機(jī)構(gòu)；調(diào)節(jié)所述施力機(jī)構(gòu)的作用力以得到對(duì)應(yīng)于變速條件的最合適的按壓夾持力的作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于， 所述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)在與所要求的低速級(jí)到高速級(jí)的有級(jí)變速比相對(duì)應(yīng)的多個(gè)位置夾持按壓所述輸入盤和所述輸出盤，所述作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使從相鄰的第一變速級(jí)向第二變速級(jí)變速中的作 用力比在第 一變速級(jí)和第二變速級(jí)的位置上的作用力小。
3、 如權(quán)利要求2所述的變速器，其特征在于，所述作用力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使選擇高速級(jí)時(shí)的作用力比選擇低速級(jí)時(shí)的作用 力小。
4、 如權(quán)利要求1 ~3中任一項(xiàng)所述的變速器，其特征在于，和沿所述凸輪面的面形狀移動(dòng)的凸輪從動(dòng)件而構(gòu)成。
5、如權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，所述導(dǎo)板通過如下的設(shè)定而配置一對(duì)，即，使螺旋彈簧的作用力作用于 相互分離的方向上，所述凸輪從動(dòng)件設(shè)定為將碟形彈簧的作用力作用于與所述一對(duì)導(dǎo)板的 凸輪面接觸的面，通過所述碟形彈簧的作用力和所述螺旋彈簧的作用力的作用力差來調(diào)節(jié)向所述按壓機(jī)構(gòu)施加的作用力。
6、 如權(quán)利要求1 ~5中任一項(xiàng)所述的變速器，其特征在于，所述輸入盤具有在其盤面以距所述輸入軸的軸心不同的半徑形成同心 狀的多個(gè)輸入側(cè)突條，所述輸出盤具有在其盤面以距所述輸出軸的軸心不同的半徑形成同心 狀的多個(gè)輸出側(cè)突條，所述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)根據(jù)所要求的低速級(jí)到高速級(jí)的有級(jí)變速比對(duì)夾持 按壓解除時(shí)保持有微小間隙的所述輸入側(cè)突條和所述輸出側(cè)突條的頂部彼 此進(jìn)行夾持按壓。
7、 如權(quán)利要求1 ~6中任一項(xiàng)所述的變速器，其特征在于， 所述輸入軸通過將多個(gè)輸入盤在軸向上排列而具有主盤組， 所述輸出軸通過將多個(gè)輸出盤在軸向上排列而具有副盤組， 所述一對(duì)按壓機(jī)構(gòu)通過在所述多個(gè)輸入盤相鄰的軸向間隙分別插入配置輸出盤，形成所述主盤組和所述副盤組相互重合的盤重合區(qū)域，并從該盤 重合區(qū)域的兩側(cè)位置進(jìn)行夾持按壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變速器，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化、輕量化、緊湊化，并發(fā)揮具有包含增速比的高變速比的設(shè)定自由度的變速功能、和對(duì)轉(zhuǎn)矩的傳遞/截?cái)噙M(jìn)行切換的離合器功能，能夠通過對(duì)應(yīng)于變速比的最佳夾持按壓力的施加而實(shí)現(xiàn)耐久性的提高。本發(fā)明的變速器具備設(shè)于輸入軸的圓板狀輸入盤；設(shè)于輸出軸的圓板狀輸出盤；一對(duì)按壓輥，其在輸入輸出盤的重合區(qū)域中、沿將輸入軸的軸心和輸出軸的軸心連接的軸心連接線可移動(dòng)地設(shè)置，在對(duì)應(yīng)于要求變速比的位置夾持按壓兩盤，其中，一對(duì)按壓輥具有導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件，導(dǎo)板和凸輪從動(dòng)件調(diào)節(jié)作為兩盤的夾持按壓力而施加的碟形彈簧的作用力以得到對(duì)應(yīng)于變速條件的最合適的按壓夾持力。
文檔編號(hào)F16H15/16GK101660592SQ20091016746
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者丹下宏司 申請(qǐng)人:加特可株式會(huì)社