用于车辆的动力传动装置的制作方法

专利名称：用于车辆的动力传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于诸如摩托车或汽车的车辆的动力传动装置，更 具体地涉及一种改进的用于车辆的动力传动装置，其中，输出齿轮、变 矩器和起动离合器以该顺序从发动机体的、支承驱动轴的一侧向外布置 在发动机的驱动轴上，该变矩器包括泵叶轮、涡轮转子和定子，而该起 动离合器包括离合器输入部件和离合器输出部件，这样，驱动轴的动力 顺序传递给起动离合器、变矩器和输出齿轮。
背景技术：
例如，在日本专利申请特开2001-141025的公开中已知这种用于车 辆的动力传动装置。在这种用于车辆的常规动力传动装置中，连接到定子上的空心定子 轴可相对旋转地套装在发动机的驱动轴的外周上，连接到涡轮转子上的 空心涡轮轴可相对旋转地套装在定子轴的外周上，而输出齿轮布置在涡 轮轴的端部处。因此，三个可相对旋转的轴，即驱动轴、定子轴和涡轮 轴布置在输出齿轮的内部，并且需要将可承受输出齿轮负载的两个高性 能轴承布置在这些轴的双重配合部分之间，这使轴承的结构复杂。而i， 配合部分需要高的制造精度，以防止三个轴的配合部分的积累松度对在 输出齿轮和与其啮合的从动齿轮之间的齿隙产生影响。发明内容考虑到上述情况而完成本发明，且本发明的目的是提供一种用于车 辆的动力传动装置，它允许空心涡轮轴直接由发动机的驱动轴支承，以 简化轴承的结构。为了实现上述目的，根据本发明的第一特征，提供了一种用于车辆 的动力传动装置，其中，输出齿轮、变矩器和起动离合器以该顺序从发 动机体的、支承驱动轴的一侧向外布置在发动机的驱动轴上，该变矩器 包括泵叶轮、涡轮转子和定子，而该起动离合器包括离合器输入部件和 离合器输出部件，这样，驱动轴的动力顺序传递给起动离合器、变矩器 和输出齿轮，其特征在于涡轮转子布置在起动离合器和泵叶轮之间； 泵叶轮和离合器输出部件通过覆盖涡轮转子的连接部件而连接；连接涡 轮转子轮毂和输出齿轮的空心涡轮轴可相对旋转地套装在驱动轴的外周 上； 一轴承在与输出齿轮相对应的位置处布置在驱动轴和涡轮轴之间； 连接到定子轮毂上的空心定子轴可相对旋转地套装在涡轮轴的外周上； 并且泵叶轮的轮毂可相对旋转地套装在定子轴的外周上。发动机体和驱动轴对应于稍后描述的本发明实施例中的曲柄箱1和 曲轴2，而离合器输入部件和离合器输出部件对应于第一驱动盘5和输出 鼓筒9。
通过第一特征，涡轮转子布置在起动离合器和泵叶轮之间，且定子 轴可相对旋转地套装在涡轮轴的外周上，从而允许连接涡轮转子和输出 齿轮的涡轮轴可相对旋转地套装在驱动轴的外周上。因此，只要在与输 出齿轮相对应的位置处在驱动轴和涡轮轴之间布置一个轴承就足够了， 以简化涡轮轴的轴承结构。而且，在驱动轴和输出轴之间的部件数目可 以减少，以减小部件误差的积累，从而最小化由于该误差而引起的、在 输出齿轮和相应齿轮之间的齿隙变化，以降低噪音。而且，泵叶轮通过覆盖部件而连接到起动离合器的离合器输出部件 上，从而最小化在变矩器和起动离合器之间的死区，以使动力传动装置 紧凑。除了第一特征，根据本发明的第二特征，只允许从涡轮轴向驱动轴 传递反向负载的单向离合器布置在涡轮轴和驱动轴之间。 '通过第二特征，该单向离合器仅布置在涡轮轴和驱动轴之间，以允 许将输出齿轮的反向负载传递给驱动轴，从而通过简单的结构获得发动 机制动效果。除了第一或第二特征，根据本发明的第三特征，离合器输出部件是 具有端壁的输出鼓筒，连接部件以液体密封方式连接到输出鼓筒的外周 上，所述端壁布置成紧邻涡轮转子的后表面，且与在泵叶轮和涡轮转子 之间的循环油通道连通的油室限定于端壁和涡轮转子之间。通过第三特征，起动离合器的输出鼓筒的端壁也用作限定在涡轮转 子后表面侧的油室的侧盖，以简化动力传动装置的结构，且还允许使变 矩器和起动离合器紧邻布置，从而使动力传动装置紧凑。 .除了第三特征，根据本发明的第四特征，端壁沿涡轮转子的碗形后 表面弯曲。通过第四特征，变矩器和起动离合器可以紧邻布置，从而使得动力 传动装置更紧凑。除了第三特征，根据本发明的第五特征，连接到涡轮轴上的离合器 输入部件布置在输出鼓筒中，且可连接离合器输入部件和输出鼓筒的锁 闭离合器设置在离合器输入部件和输出鼓筒之间。离合器输入部件对应于稍后描述的本发明实施例中的第二驱动盘40。通过第五特征，输出鼓筒由直接连接泵叶轮和涡轮转子的锁闭离合 器以及起动离合器共用，以容易地使起动离合器和锁闭离合器的组件紧 凑。 .除了第五特征，根据本发明的第六特征，只允许从锁闭离合器的离 合器输入部件向起动离合器的离合器输入部件传递反向负载的单向离合 器，布置在起动离合器的离合器输入部件和锁闭离合器的离合器输入部 件之间，并在输出鼓筒中。通过第六特征，用于提供发动机制动效果的单向离合器布置在由起 动离合器和锁闭离合器共用的输出鼓筒中，从而使起动离合器、锁闭离 合器和单向离合器组件紧凑。根据本发明第七特征，提供了一种用于车辆的动力传动装置，其中， 输出齿轮可旋转地支承在发动机的驱动轴上，起动离合器和变矩器串联 布置在驱动轴和输出齿轮之间，且锁闭离合器布置在变矩器的泵叶轮和 涡轮转子之间，其特征在于起动离合器是离心类型，它包括连接到驱 动轴上的第一驱动盘、连接到变矩器的泵叶轮上的输出鼓筒以及第一连 接装置，该第一连接装置由第一驱动盘支承，并当第一驱动盘以预定速 度或更高速度旋转时连接第一驱动盘和输出鼓筒；且锁闭离合器为离心 类型，它包括在输出鼓筒中连接到涡轮转子上的第二驱动盘以及第二连 接装置，该第二连接装置由第二驱动盘支承，并当第二驱动盘以预定的 高速旋转时连接第二驱动盘和输出鼓筒。驱动轴对应于稍后描述的本发明实施例中的曲轴2，而第一连接装 置和第二连接装置分别对应于第一离合器瓦7和第二离合器瓦42。通过第七特征，起动离合器和锁闭离合器都为离心类型，并共用输 出鼓筒，从而允许有效地简化两个离合器的组件结构，并使组件紧凑。除了第七特征，根据本发明的第八特征，只允许从第二驱动盘向驱 动轴传递反向负载的单向离合器布置在第二驱动盘和驱动轴之间。通过第八特征，只传递反向负载的单向离合器设置在起动离合器的、 连接到驱动轴上的第一驱动盘和锁闭离合器的、连接到涡轮转子上的第 二驱动盘之间，从而通过布置在传递通路中的单个单向离合器而获得发 动机制动效果，以显著地简化动力传动装置的结构。除了第八特征，根据本发明的第九特征，第一驱动盘和第二驱动盘 彼此间隔开，从而第一连接装置和第二连接装置彼此相对，且单向离合 器布置在第一驱动盘和第二驱动盘之间，该单向离合器包括连接到第一 驱动盘上的离合器内侧部分、连接到第二盘上并环绕离合器内侧部分的 离合器外侧部分以及离合器元件，该离合器元件布置在离合器内侧部分 和离合器外侧部分之间，并允许从离合器外侧部分向离合器内侧部分传 递反向负载。通过第九特征，除了第一连接装置和第二连接装置之外，在输出鼓 筒中彼此间开的、起动离合器的第一驱动盘和锁闭离合器的第二驱动盘之间的空间还有效用于布置单向离合器，从而以高的空间效率使起动离 合器、锁闭离合器和单向离合器组件紧凑。除了第七至第九特征中的任意一个，根据本发明的第十特征，涡轮 转子布置在泵叶轮和输出鼓筒之间，泵叶轮和输出鼓筒通过环绕涡轮转 子的连接部件而连接，且输出鼓筒具有在输出鼓筒和涡轮转子后表面之 间的端壁，该端壁限定了与在泵叶轮和涡轮转子之间的循环油通道连通 的油室。
通过第十特征，输出鼓筒的端壁还用作限定在涡轮转子后表面侧的 油室的侧盖，以进一步简化动力传动装置的结构，还允许变矩器、起动 离合器和锁闭离合器组件紧邻布置，从而使动力传动装置更紧凑。除了第十特征，根据本发明的第十一特征，输出鼓筒具有紧邻端壁 的多个排出口 ，供给起动离合器和锁闭离合器的油通过这些排出口而排 出至输出鼓筒的外部。通过第十一特征，供给输出鼓筒的油用于润滑和冷却起动离合器和 锁闭离合器的活动部分，并从输出鼓筒的开口表面或排出口排出至输出 鼓筒的外部，且这时，外来物质(例如，包含在油中的切屑废物粉末) 也与油一起排出。特别地，排出口布置成紧邻输出鼓筒的端壁，从而防 止诸如切屑废物粉末的外来物质较深地保持在输出鼓筒中，以避免由于 外来物质而引起起动离合器和锁闭离合器的滑动接触部分的早期磨损。-根据本发明第十二特征，提供了一种用于车辆的动力传动装置，其 中，输出齿轮可旋转地支承在发动机的驱动轴上，起动离合器和变矩器 串联布置在驱动轴和输出齿轮之间，其特征在于变矩器设置成使得涡 轮转子布置在泵叶轮和起动离合器之间；起动离合器为离心类型，它包 括连接到驱动轴上的驱动盘、具有端壁且通过环绕涡轮转子的连接部件 而连接到泵叶轮上的输出鼓筒以及连接装置，该连接装置由驱动盘支承， 并当驱动盘以预定速度或更高速度旋转时连接驱动盘和输出鼓筒；以及 端壁布置成使得油室限定于端壁和涡轮转子的后表面之间，该油室与在 泵叶轮和涡轮转子之间的循环油通道连通。驱动轴对应于稍后描述的本发明实施例中的曲轴2，且驱动盘和连接装置对应于第一驱动盘5和第一离合器瓦7。通过第十二特征，输出鼓筒的端壁也用作限定在涡轮转子后表面侧 的油室的侧盖，以简化动力传动装置的结构，还允许变矩器和起动离合 器紧邻布置，从而使动力传动装置紧凑。除了第十二特征，根据本发明的第十三特征，空心涡轮轴套装在驱 动轴的外周上，该空心涡轮轴与涡轮转子的涡轮轮毂花键配合，并具有 在其端部的输出齿轮，该输出齿轮可旋转，但不能轴向运动，与涡轮轮 毂轴向对齐的一第二轮毂与涡轮轴花键配合，在输出鼓筒中且只允许从 第二轮毂向驱动轴传递反向负载的单向离合器布置在第二轮毂和驱动轴 之间，且端壁的轮载可旋转但不可轴向运动地支承在涡轮轮毂和第二轮 毂的外周表面上。第二轮毂对应于稍后描述的本发明实施例中的第二驱动盘轮毂40ti。通过第十三特征，涡轮轮穀、涡轮轴和第二轮毂可以根据它们的功 能而分别进行表面处理，例如渗氮或渗碳，以容易地根据功能而提供硬 度，从而保证耐用性。而且，输出鼓筒的端壁的轮毂仅可旋转且不可轴 向运动地支承在涡轮轮毂和第二轮毂的外周表面上，以控制输出鼓筒和 泵叶轮的轴向运动，从而简化输出鼓筒和泵叶轮的轴向定位结构。输出 鼓筒具有支承在涡轮轮毂和第二轮毂外周表面上的轮穀，从而显著地防 止了输出鼓筒自身的脱落，并使起动离合器的工作稳定。除了第十三特征，根据本发明的第十四特征， 一对环形凸肩形成于 涡轮轮毂和第二轮毂上，该对环形凸肩配合以在它们之间保持端壁的轮 毂，并限制轮毂的轴向运动。通过第十四特征，输出鼓筒和泵叶轮的轴向运动可以通过非常简, 的结构来限制，其中，在其间保持输出鼓筒的端壁轮毂的一对环形凸肩 形成于涡轮轮毂和第二轮毂上，从而进一步简化输出鼓筒和泵叶轮的轴 向定位结构。根据本发明的第十五特征，提供了一种用于车辆的动力传动装置， 其中，输出齿轮可旋转地支承在发动机的驱动轴上，起动离合器和变矩器串联布置在驱动轴和输出齿轮之间，其特征在于变矩器设置成使得涡轮转子布置在泵叶轮和起动离合器之间，连接涡轮转子和输出齿轮的 空心涡轮轴可旋转地套装在驱动轴上，而连接到变矩器的定子上的空心定子轴可旋转地套装在涡轮轴的外周上；起动离合器为离心类型，它包 括连接到驱动轴上的驱动盘、通过环绕涡轮转子的连接部件而连接到泵 叶轮上的输出鼓筒以及连接装置，该连接装置由驱动盘支承，并当驱动 盘以预定速度或更高速度旋转时连接驱动盘和输出鼓筒；以及单向离合 器布置在涡轮轴和驱动轴之间，该单向离合器只允许从涡轮轴向驱动轴 传递反向负载。驱动轴对应于稍后描述的本发明实施例中的曲轴2。驱动盘对应于 第一驱动盘，而连接装置对应于第一离合器瓦。通过第十五特征，变矩器设置成使得涡轮转子布置在泵叶轮和起动 离合器之间，连接涡轮转子和输出齿轮的空心涡轮轴可旋转地套装在驱 动轴上，同时连接到定子上的定子轴可旋转地套装在涡轮轴的外周上， 且起动离合器为离心类型，它包括连接到驱动轴上的驱动盘、通过环绕 涡轮转子的连接件而连接到泵叶轮上的输出鼓筒以及连接装置，该连接 装置由驱动盘支承，并当驱动盘以预定速度或更高速度旋转时连接驱动 盘和输出鼓筒，从而提供单向离合器，用于在不受起动离合器和定子轴 干涉的情况下在涡轮轴和驱动轴之间传递反向负载。因此，在车辆减i 时，尽管存在起动离合器，也能够在不受其它部件(例如，涡轮轴)干 涉的情况下通过操作单个单向离合器而获得发动机制动效果，并可简化 动力传动装置的结构。除了第十五特征，根据本发明的第十六特征，单向离合器包括连接 到涡轮轴上并径向布置在连接装置内部的离合器外侧部分、连接到驱动 轴上并由离合器外侧部分环绕的离合器内侧部分、以及布置在离合器外 侧部分和离合器内侧部分之间的离合器元件。通过本发明的第十六特征，可以利用在起动离合器的输出鼓筒中的 空间来布置单向离合器，从而使动力传动装置紧凑。根据本发明第十七特征，提供了一种用于车辆的动力传动装置，其 中，输出齿轮、变矩器和起动离合器以该顺序从发动机体的、支承驱动轴的一侧向外布置在发动机的驱动轴上，该变矩器包括泵叶轮、涡轮转 子和定子，该起动离合器包括离合器输入部件和离合器输出部件，这样， 驱动轴的动力顺序传递给起动离合器、变矩器和输出齿轮，其特征在于: 涡轮转子布置在起动离合器和泵叶轮之间；泵叶轮和离合器输出部件通 过覆盖涡轮转子的连接部件而连接；连接涡轮转子和输出齿轮的空心涡 轮轴可相对旋转地套装在驱动轴的外周上，该输出齿轮布置成紧邻发动 机体；连接到定子上的空心定子轴可相对旋转地套装在涡轮轴的外周上; 以及当在泵叶轮和涡轮转子之间的扭矩增加时限制定子旋转的飞轮布置 在输出齿轮和泵叶轮之间。发动机体和驱动轴分别对应于稍后描述的本发明实施例中的曲柄箱 1和曲轴2。通过第十七特征，输出齿轮可以布置成在不受飞轮干涉的情况下紧 邻发动机体。这最小化了由于输出齿轮的传动反作用而引起的、驱动轴 的弯曲力矩，从而提高了驱动轴以及用于将驱动轴支承在发动机体上的 主轴承的耐用性。除了第十七特征，根据本发明的第十八特征，飞轮包括飞轮内盘， 该飞轮内盘连接到定子轴上；多个棘爪杆，这些棘爪杆可摆动地通过轴 而支承在飞轮内盘的侧表面上，并沿飞轮内盘的周向方向环形布置；飞 轮外盘，该飞轮外盘固定在与发动机体连接的支承壁上，并具有在环绕 所述多个棘爪杆的内周表面中的棘爪齿，多个棘爪杆可与这些棘爪齿啮 合并从这些棘爪齿脱开；以及弹簧，该弹簧沿与棘爪齿啮合的方向推动 各棘爪杆，且当在泵叶轮和涡轮转子之间的扭矩增加时，飞轮内盘通过 棘爪杆而锁定在飞轮外盘上。通过该第十八特征，飞轮设置成轴向扁平，从而使动力传动装置紧凑。除了第十八特征，根据本发明的第十九特征，在各棘爪杆中布置有 配重部分，以当飞轮内盘以预定高速旋转时产生用于使棘爪杆逆着弹簧 的推力从棘爪齿脱开的离心力。通过第十九特征，在扭矩增加后，泵叶轮和涡轮转子与定子一起旋转，且当定子进入预定高速旋转状态时，棘爪杆可以逆着弹簧的推力而 从棘爪齿上脱开。这允许棘爪杆解除与棘爪齿的滑动接触，并防止由滑 动接触产生的磨损和噪音。除了第十九特征，根据本发明的第二十特征，泵轮毂形成于泵叶轮 上，该泵轮毂朝着飞轮凸出，并可旋转地支承在定子轴的外周表面上， 多个棘爪杆通过轴而支承在飞轮内盘的、在泵叶轮侧的侧表面上，且棘 爪杆布置成环绕泵轮毂。通过本发明的第二十特征，朝着飞轮凸出且可旋转地支承在定子轴 的外周表面上的泵轮毂形成于泵叶轮上，以可靠地防止涡轮轴上的泵叶 轮脱落，且多个棘爪杆布置成环绕泵轮毂，以允许环绕泵轮毂的空间有 效地用于安装棘爪杆和飞轮外盘，从而使得动力传动装置紧凑。通过下面参考附图对优选实施例的详细描述，将清楚本发明的前述 和其它目的、特征和优点。


图1是根据本发明一实施例的、用于摩托车的动力传动装置的垂直 剖视图。图2是图1中的部分2的放大图。图3是沿图1中的线3—3剖取的剖视图。图4是沿图1中的线4一4剖取的剖视图。图5是沿图1中的线5—5剖取的剖视图。图6是飞轮的分解透视图。
具体实施方式
在图1和2中，曲轴2通过主轴承3而支承在安装于摩托车上的发 动机E的曲柄箱1上。输出齿轮4、变矩器T、锁闭离合器C2和起动离 合器Cl以该顺序从主轴承3侧朝着曲柄箱1的外部而安装在曲轴2的、 凸出至主轴承3外部的部分上。首先，将参考图3来描述起动离合器Cl的结构。起动离合器Cl包括第一驱动盘5,该第一驱动盘5连接到曲轴2 的端部上； 一对第一离合器瓦7和7，该对第一离合器瓦7和7通过枢轴 6而可摆动地支承在第一驱动盘5上； 一对第一复位弹簧8和8，该对第 一复位弹簧8和8连接于第一离合器瓦7和7之间，并沿压缩方向推动 第一离合器瓦7和7;以及封闭端柱形输出鼓筒9，该输出鼓筒9布置成 环绕第一离合器瓦7和7。通过将形成在第一驱动盘5的中心的第一驱动 盘轮穀5h与曲轴2花键配合，其中使第一驱动盘轮毂5h通过控制盘11 而抵靠曲轴2的环形凸肩10，并且通过将螺母12螺纹紧固在曲轴2上， 而将第一驱动盘5连接到曲轴2的端部上。输出鼓筒9连接到变矩器T的泵叶轮15上，后面将介绍它的结构。可与输出鼓筒9的内周表面滑动接触的摩擦衬垫7a和7a结合在第 一离合器瓦7和7的外周表面上。抵靠第一离合器瓦7和7的内周表面 的止动件13和13布置在第一驱动盘5上，以限制减小第一离合器瓦7 和7的直径。第一离合器瓦7和7的重量以及复位弹簧8和8的固定载 荷设置成这样，即当曲轴2以预定速度或高于空转速度的速度旋转时， 第一离合器瓦7和7通过离心力的作用而膨胀，以使摩擦衬垫7a和7a 压靠输出鼓筒9的内周表面。下面，将介绍变矩器T的结构。再参考图1和2，变矩器T包括泵叶轮15;涡轮转子16，该涡轮 转子16布置成对着泵叶轮15;以及定子17，该定子17布置在泵叶轮15 和涡轮转子16的内周部分之间'。工作油的、用于传动的循环油通道18 限定在三个部件15、 16和17中。应注意，泵叶轮15布置在曲柄箱1侧，而涡轮转子16布置在输出 鼓筒9侧，即，涡轮转子16'布S在泵叶轮15和输出鼓筒9之间。从泵 叶轮15外壳的外周超过涡轮转子16轴向延伸的柱形连接部件14 一体连 接到泵叶轮15的外壳上，连接部件14的顶端通过焊接等而以液体密封 的方式连接到输出鼓筒9的外周表面上。涡轮转子16的轮毂，即涡轮轮毂16h花键连接到空心涡轮轴20的 外周上，该涡轮轴20可相对旋转地套装在曲轴2的外周上。涡轮轴20的一端布置成通过油泵驱动齿轮26和止推滚针轴承22而抵靠主轴承3 的内座圈，而另一端布置成抵靠控制盘ll。最终，涡轮轴20保持在止推 滚针轴承22和控制盘11之间，并抑制了涡轮轴20的轴向运动。邻近止推滚针轴承22的输出齿轮4花键连接到涡轮轴20的外周上。 连接到传动输入轴(未示出)上的从动齿轮25与输出齿轮4啮合。径向 滚针轴承23布置在涡轮轴20，和曲轴2之间，并位于与输出齿轮4相对 应的位置处。定子17的轮毂，即定子轮毂17h与空心定子轴21花键连接，该空 心定子轴21可相对转动地套装在涡轮轴20的外周上。泵叶轮15的轮毂， 即泵轮毂15h由定子轴21的外周表面通过轴承衬套24而可旋转地支承。只允许定子17沿一个预定方向旋转的飞轮F连接到定子轴21的、 从泵轮毂15h朝着输出齿轮4凸出的顶端上。如图l、 2、 5和6所示，飞轮F包括飞轮内盘27，该飞轮内盘27 通过焊接等而连接到定子轴21的顶端上；多个棘爪杆29，这些棘爪杆 29通过枢轴28而可摆动地支承在飞轮内盘27的侧表面上，并在泵叶轮 15顶ij;以及飞轮外盘30，该飞轮外盘30通过螺栓32而固定在与曲柄箱 1连接的支承壁la上，并环绕该多个棘爪杆29。棘爪齿31形成于飞轮 外盘30的内周表面中，该多个棘爪杆29可以与这些棘爪齿31啮合并脱 开。各棘爪杆29在一端具有爪29a，该爪29a与棘爪齿31啮合并脱开， 而在另一端具有配重29b，枢轴28在该爪29a和配重29b之间。螺旋线 圈弹簧33安装在枢轴28上，在弹簧33 —端处的挂钩33a与飞轮内盘27 的锁定孔34弹性啮合，而在另一端处的挂钩33b与配重2%的锁定孔35 弹性啮合，从而沿与棘爪齿31啮合的方向推动棘爪杆29。飞轮内盘27 设有止动件36，该止动件36提供了在各棘爪杆29通过配重29b的离心 作用而与棘爪齿31脱开时其高速旋转过程中的摆动极限。橡胶或合成树 脂的隔音材料37结合到棘爪齿31的滑动斜面上。因此，飞轮F布置在泵叶轮15和输出齿轮4之间，特别地，多个棘 爪杆29和飞轮外盘30布置在泵轮毂15h的外周上，从而环绕泵轮毂15h。下面，将参考图1和4来介绍锁闭离合器C2的结构。锁闭离合器C2包括第二驱动盘40，该第二驱动盘40有第二驱动 盘轮毂40h，该第二驱动盘轮毂40h花键连接到涡轮轴20的外周上，并 与涡轮轮毂16h轴向对齐； 一对第二离合器瓦42和42，该对第二离合器 瓦42和42通过枢轴41而可摆动地支承在第二驱动盘40上； 一对第二 复位弹簧43和43，该对第二复位弹簧43和43连接于第二离合器瓦42 和42之间，并沿直径减小方向推动第二离合器瓦42和42;以及输出鼓 筒9，该输出鼓筒9布置成环绕第二离合器瓦42和42。因此，输出鼓筒 9由起动离合器C1和锁闭离今器C2共用。这时，起动离合器Cl的^一驱动盘5布置在输出鼓筒9的开口表面 侧，锁闭离合器C2的第二驱动盘40布置在输出鼓筒9的端壁9a侧，因 此离合器瓦7和42布置成彼此相对。这允许在驱动盘5和40之间的空 间能够有效地用于安装离合器瓦7和42。可与输出鼓筒9的内周表面滑动接触的摩擦衬垫42a和42a结合在 第二离合器瓦42和42的外周表面上。抵靠第二离合器瓦42和42的内 周表面的止动件44和44布置在第二驱动盘40上，从而限制减小第二离 合器瓦7和7的直径。第二离合器瓦42和42的重量以及复位弹簧43和 43的固定载荷设置成这样，即当涡轮轴20进入预定高速旋转状态时，第 二离合器瓦42和42通过离心力的作用而膨胀，以使摩擦衬垫42a和42a 压靠输出鼓筒9的内周表面。第二驱动盘40在靠近中心的部分处设有一 个或多个油口 49，该油口 49提供了在第二驱动盘40的内部和外部之间 的流通。沿输出鼓筒9的轴向方向向内弯曲的鼓筒轮毂9h通过在输出鼓筒9 的端壁9a的内周端上去毛刺(burring)而形成。鼓筒轮毂9h通过轴承 衬套45而可旋转地支承在涡轮轮毂16h和第二驱动盘轮毂40h的外周上。 因此，输出鼓筒9的端壁9a用作限定油室18a的侧盖，该油室18a在端 壁9a和涡轮转子16的后表面之间与循环油通道18的外周连通。端壁5a 沿涡轮转子16的碗形后表面弯曲，并布置成紧邻该后表面。这使得油室 18a的容积减至最小，并允许变矩器T、起动离合器C1和锁闭离合器C2 能够紧邻布置，从而使动力传动装置紧凑。在输出鼓筒9的周壁中在紧邻端壁9a处沿周向对齐地钻有多个排出 口46，这些排出口46使得输出鼓筒9的内部朝着外部开口，且流入输出 鼓筒9中的润滑和冷却油通过该排出口46而与外来物质(例如，摩擦衬 垫7a和42a的摩擦废物粉末) 一起排出到输出鼓筒9的外部。彼此相邻的涡轮轮毂16h和第二驱动盘轮毂40h保持在形成于涡轮 轴20中部的外周上的环形凸肩47和控制盘11之间，并抑制了涡轮轮毂 16h和第二驱动盘轮毂40h的轴向运动。鼓筒轮毂9h保持在涡轮轮毂16h 和第二驱动盘轮毂40h的、彼此相对的环形凸肩48和48'之间，从而抑 制鼓筒轮毂9h的轴向运动，并因此抑制了通过连接部件14而彼此成一 整体的泵叶轮15和输出鼓筒9的轴向运动。而且，鼓筒轮毂9h从端壁 9a的内周端朝着输出鼓筒9的内部凸出，且鼓筒轮毂9h通过轴承衬套 45而由涡轮轮毂16h和第二驱动盘轮毂40h支承，以可靠地防止输出鼓 筒9脱落，并使起动离合器Cl和锁闭离合器C2的工作稳定。在输出鼓筒9中，只可从涡轮轴20向曲轴2传递反向负载的单向离 合器C3布置在涡轮轴20和曲轴2之间。单向离合器C3具有柱形离合器 外侧部分50，该离合器外侧部分50 —体连接到第二驱动盘轮毂40h上， 该第二驱动盘轮毂40h花键连接到涡轮轴20上。离合器外侧部分50超 过控制盘11而沿径向布置在第一离合器瓦7和第二离合器瓦42内部。 由离合器外侧部分50同心环绕的离合器内侧部分51与第一驱动盘轮毂 5h的外周花键配合，且多个环形布置的离合器元件52 (例如斜撑或辊) 布置在离合器外侧部分50和离合器内侧部分51之间，从而允许从离合 器外侧部分50向离合器内侧部分51传递反向负载。这样构成了单向离 合器C3。纵向延伸的供油通道55和排油通道59布置在曲轴2中。从由油泵 驱动齿轮26驱动的油泵(未示出)排出的油，从曲轴2的端部供给供油 通道55。第一、第三和第二环形储油池5&、 563和562从控制盘11侧开 始布置在曲轴2和涡轮轴20之间。第一和第二油口 57i和572从供油通 道55径向伸出，以到达第一和第二储油池56i和562，而第三油口 573从 排油通道59径向伸出，以到达第三储油池563。排油通道59连接到发动机E中的未示出的润滑部分上。涡轮轴20和定子轴21分别设有侧口 58,和582，以使第二储油池562 与在定子17和泵叶轮15之间的部分连通。涡轮轴20设有侧口 583，以 使第三储油池563与在定子17和涡轮转子16之间的部分连通。在上述结构中，涡轮轴20、输出齿轮4和第二驱动盘轮毂40h以及 离合器外侧部分50进行渗碳，以使它们的表面硬度最大。具有花键配合 部分的涡轮轮毂16h和定子轮毂17h进行渗氮，以使它们的表面硬度增 加至期望的程度。因此，输出齿轮4、涡轮轴20、涡轮轮毂16h、定子轮 毂17h和第二驱动盘轮毂40h根据其功能而分别进行表面处理(例如渗 氮或渗碳)，以容易地根据功能来提供硬度，从而保证耐用性。下面，将介绍本实施例的操作。
在发动机E的工作过程中，从未示出的油泵供给供油通道55的一部 分油通过第一油口 57,流入第一储油池56i中，润滑曲轴2和涡轮轴20 的旋转表面，并通过在旋转表面之间的间隙，以通过在定子轴21的端部 和控制盘11之间的间隙，并供给在涡轮轴20和涡轮轮毂16h以及第二 驱动盘轮毂40h之间的花键配合部分，以润滑这些部^f牛。在供油通道55中的其余部分油通过第二油口 572流入第二储油池562 中，通过侧口58t和582，通过在定子17和泵叶轮15之间的间隙而供给 循环油通道18，并通过由泵叶轮15的旋转产生的离心力作用而如箭头所 示在循环油通道18中循环，且该油的一部分通过在定子17和涡轮转子 16之间的间隙并随后通过侧口 583、第三储油池563和第三油口 573而排 出至排油通道59。在循环油通道18中的其余部分油从在泵叶轮15和涡轮转子16的外 周之间的部分进入油室18a中，接着进入输出鼓筒9中，同时润滑轴承 衬套45， 一部分油通过驱动盘40的多个油口 49流至起动离合器Cl和 锁闭离合器C2的活动部分上，以用于润滑和冷却该活动部分。最后，在 输出鼓筒9中的油从输出鼓筒9的开口表面或排出口 46排出到输出鼓筒 9的外部。这时，外来物质(例如，摩擦衬垫7a和42a的摩擦废物粉末)与油一起排出。特别地，排出口46布置成紧邻输出鼓筒9的端壁9a，从而防 止诸如摩擦废物粉末的外来物质较深地保持在输出鼓筒9中，并避免由 于诸如摩擦废物粉末的外来物质引起离合器瓦7和42的摩擦衬垫7a ，口 42a的早期磨损。在第二储油池562中的一部分油从在曲轴2和涡轮轴20之间的间隙 泄漏，并供给径向滚针轴承23和止推滚针轴承22，以润滑该径向滚针轴 承23和止推滚针轴承22。在曲轴2的空转过程中，第一离合器瓦7和7保持在直径减小位置， 在此处第一离合器瓦7和7通过第一复位弹簧8和8的固定载荷而抵靠 止动件13和13，摩擦衬垫7a和7a与输出鼓筒9的内周表面间隔开，且 因此，起动离合器C1保持0FF (关闭)状态。因此，尽管有变矩器T， 车辆可以保持在止动状态。当曲轴2以预定速度或高于空转rpm的速度旋转时，第一离合器瓦 7和7通过离心力而逆着第一复位弹簧8和8的固定载荷沿膨胀方向摆动， 且当摩擦衬垫7a和7a压靠输出鼓筒9的内周表面时，起动离合器Cl进 入ON (打开)状态。因此，输出鼓筒9带出曲轴2的旋转，并通过连接 部件14而传递给变矩器T的泵叶轮15。当泵叶轮15通过输出鼓筒9而旋转时，充满循环油通道18的工作 油将泵叶轮15的旋转扭矩传递给涡轮转子16，同时通过离心力作用而从 泵叶轮15循环至涡轮转子16、定子17和泵叶轮15，如图1中箭头所示； 该工作油从涡轮轴20向输出齿轮4传递扭矩；且还通过未示出的动力传 动装置而传递给车辆的驱动轮，以驱动车轮，从而起动车辆。这时，即 使在起动离合器C1中产生连接振动，该振动也会被变矩器T吸收，以保 证车辆的平稳起动。当在变矩器T中增加在泵叶轮15和涡轮转子16之间的扭矩时，伴 随该增加的反作用力施加在定子17上，但是定子17与飞轮内盘27 —起 通过锁定飞轮F (即，在棘爪杆2^和棘爪齿31底部之间的啮合)而防止 旋转。当扭矩的增大结束时，定子17与泵叶轮15和涡轮转子16 —起沿相同方向旋转，同时通过由定子17接收的反向扭矩而使飞轮F空转，艮P， 棘爪杆29在棘爪齿31的斜面上滑动。当飞轮内盘27与涡轮转子16 — 起进入预定的高速旋转状态时，各棘爪杆29通过施加在配重29b上的离 心力的作用而沿与棘爪齿31分离的方向摆动，并解除与棘爪齿31的滑 动接触，从而防止由于滑动接触而产生的磨损和噪音。涡轮轴20的旋转也传递给锁闭离合器C2的第二驱动盘40。因此， 当涡轮转子16以预定的高速旋转时，第二离合器瓦42和42通过离心力 而逆着第二复位弹簧43和43的固定载荷沿膨胀方向摆动，以使摩擦衬 垫42a和42a压靠输出鼓筒9的内周表面，从而锁闭离合器C2进入锁闭 状态。因此，泵叶轮15和涡轮轴20直接机械连接，从而消除了在涡轮 转子16和泵叶轮15之间的滑动损失，以增加传动效率。如果在车辆的减速过程中反向负载从输出齿轮4传递给涡轮轴20， 那么单向离合器C3就进入连接状态，且反向负载从涡轮轴20顺序通过 第二驱动盘轮毂40h、离合器外侧部分50、离合器元件52、离合器内侧 部分51以及第一驱动盘轮毂5h而传递给曲轴2。因此，输出齿轮4的反 向负载旁路绕过变矩器T和起动离合器C1，并传递给曲轴2，从而不管 起动离合器Cl处于OFF状态以及涡轮转子16和泵叶轮15之间的滑动， 都将获得令人满意的发动机制动效果。输出齿轮4布置成在不受飞轮F干涉的情况下紧邻曲柄箱1的主轴 承3，从而降低了由输出齿轮4的驱动反作用力引起的、曲轴2的弯曲力 矩，并提高曲轴2和主轴承3的耐用性。而且，涡轮转子16布置在起动 离合器Cl和泵叶轮15之间，且定子轴21可相对旋转地套装在涡轮轴 20的外周上，从而允许涡轮轴20可相对旋转地套装在曲轴2的外周上。 因此，只要使一个轴承23在与输出齿轮4相对应的位置处布置在曲轴2 和涡轮轴20之间就足够了，从而简化了涡轮轴20的轴承结构。而且， 在曲轴2和输出齿轮4之间的部件数目减少，以减小部件误差的积累， 从而抑制由于该误差而引起的、在输出齿轮4和从动齿轮25之间的齿隙 变化，从而降低噪音。而且，泵叶轮15通过连接部件14而连接到起动离合器Cl和锁闭离合器C2的输出鼓筒9上，从而最小化在变矩器T、起动离合器Cl和锁 闭离合器C2之间的死区，以使动力传动装置紧凑。输出鼓筒9的端壁9a也用作限定在涡轮转子16后表面侧的油室18a 的侧盖，从而简化了动力传动装置的结构，还允许变矩器T和起动离合 器C1紧邻布置，从而使动力传动装置紧凑。输出鼓筒9的端壁9a沿涡轮转子16的碗形后表面弯曲，从而允许 变矩器T和输出鼓筒9紧邻布置，并使动力传动装置更紧凑。起动离合器Cl和锁闭离合器C2都为离心类型，并共用一个输出鼓 筒9，从而允许有效地简化两个离合器Cl和C2的组件结构，并使该组 件结构紧凑。曲轴2和涡轮轴20彼此可旋转地装配。因此，只传递反向负载的单 向离合器C3可以设置在连接到曲轴2上的、起动离合器C1的第一驱动 盘轮毂5h和连接到涡轮轴20上的、锁闭离合器C2的第二驱动盘轮毂 40h之间。因此，尽管存在起动离合器C1，也可在不受其它部件(例如， 涡轮轴20)干涉的情况下，通过在传递通路中布置单个单向离合器C3 而实现发动机的制动效果，以显著地简化动力传动装置的结构。而且，单向离合器C3布置在起动离合器Cl的第一驱动盘5和锁闭 离合器C2的第二驱动盘40之间，且起动离合器Cl和锁闭离合器C2共 用输出鼓筒9，从而以高效率使得起动离合器C1、锁闭离合器C2和单向 离合器C3的组件明显紧凑。布置在涡轮轴20的外周上的定子轴21通过布置在泵叶轮15和输出 齿轮4之间的飞轮F而与连接到曲柄箱1上的支承壁la连接，从而有效 地利用在泵叶轮15和输出齿轮4之间的、用于安装飞轮F的空间。特别 地，飞轮F为棘爪类型，且棘爪杆29和具有棘爪齿31的飞轮外盘30布 置在泵轮毂15h的外周上，以环绕泵轮毂15h，从而有效地利用在泵叶轮 15和输出齿轮4之间的很小空间，以使动力传动装置更紧凑。 .本发明并不局限于上述实施例，且在不脱离本发明的主题的情况下， 可以进行各种设计变化。例如，球轴承或平面轴承可以用于代替径向滚 针轴承23。
权利要求
1.一种用于车辆的动力传动装置，其中，输出齿轮可旋转地支承在发动机的驱动轴上，起动离合器和变矩器串联布置在驱动轴和输出齿轮之间，且锁闭离合器布置在变矩器的泵叶轮和涡轮转子之间，其特征在于该起动离合器是离心类型，它包括连接到驱动轴上的第一驱动盘、连接到变矩器的泵叶轮上的输出鼓筒以及第一连接装置，该第一连接装置由第一驱动盘支承，并当第一驱动盘以预定速度或更高速度旋转时连接第一驱动盘和输出鼓筒；以及该锁闭离合器为离心类型，它包括在输出鼓筒中连接到涡轮转子上的第二驱动盘以及第二连接装置，该第二连接装置由第二驱动盘支承，并当第二驱动盘以预定高速旋转时连接第二驱动盘和输出鼓筒。
2. 根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动装置，其特征在于 一单向离合器布置在所述第二驱动盘和驱动轴之间并在输出鼓筒中，该 单向离合器只允许从所述第二驱动盘向驱动轴传递反向负载。
3. 根据权利要求2所述的用于车辆的动力传动装置，其特征在于 所述第一驱动盘和第二驱动盘彼此间隔开，从而所述第一连接装置和第 二连接装置彼此相对；且所述单向离合器布置在第一驱动盘和第二驱动盘之间，该单向离合器包括连接到第一驱动盘上的离合器内侧部分、连 接到第二盘上并环绕离合器内侧部分的离合器外侧部分以及离合器元 件，该离合器元件布置在离合器内侧部分和离合器外侧部分之间，并允 许从离合器外侧部分向离合器内侧部分传递反向负载。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的动力传动装置， 其特征在于所述涡轮转子布置在泵叶轮和输出鼓筒之间；所述泵叶轮 和输出鼓筒通过环绕涡轮转子的连接部件而连接；且所述输出鼓筒具有 在输出鼓筒和涡轮转子后表面之间的端壁，该端壁限定了与在泵叶轮和 涡轮转子之间的循环油通道连通的油室。
5. 根据权利要求4所述的用于车辆的动力传动装置，其特征在于所述输出鼓筒具有紧邻端壁的多个排出口 ，供给起动离合器和锁闭离合 器的油通过这些排出口而排出至输出鼓筒的外部。
6. —种用于车辆的动力传动装置，其中，输出齿轮可旋转地支承在 发动机的驱动轴上，起动离合器和变矩器串联布置在驱动轴和输出齿轮 之间，其特征在于该变矩器设置成使得一涡轮转子布置在泵叶轮和起动离合器之间； 该起动离合器为离心类型，它包括连接到驱动轴上的驱动盘、具有端壁且通过环绕涡轮转子的连接部件而连接到泵叶轮上的输出鼓筒以及连接装置，该连接装置由驱动盘支承，并当驱动盘以预定速度或更高速度旋转时连接驱动盘和输出鼓筒；以及该端壁布置成使得油室限定于端壁和涡轮转子的后表面之间，该油室与在泵叶轮和涡轮转子之间的循环油通道连通。
7. 根据权利要求6所述的用于车辆的动力传动装置，其特征在于 一空心涡轮轴套装在所述驱动轴的外周上，该空心涡轮轴与涡轮转子的 涡轮轮毂花键配合，并具有在其端部的所述输出齿轮，该输出齿轮可旋 转但不能轴向运动；与所述涡轮轮毂轴向对齐的一第二轮毂与涡轮轴花 键配合； 一单向离合器布置在第二轮毂和驱动轴之间，该单向离合器在 输出鼓筒中且只允许从第二轮毂向驱动轴传递反向负载；以及端壁的轮 毂可旋转但不可轴向运动地支承在涡轮轮毂和第二轮毂的外周表面上。
8. 根据权利要求7所述的用于车辆的动力传动装置，其特征在于 一对环形凸肩形成于所述涡轮轮毂和第二轮毂上，该对环形凸肩配合以 在它们之间保持端壁的所述轮毂，并限制该轮毂的轴向运动。
全文摘要
一种用于车辆的动力传动装置，包括输出齿轮、变矩器和起动离合器，它们以该顺序从曲柄箱侧向外布置在曲轴上。涡轮转子布置在起动离合器的输出鼓筒和泵叶轮之间。泵叶轮和输出鼓筒通过连接部件而连接。连接涡轮转子轮毂和输出齿轮的涡轮轴通过一轴承而可旋转地套装在曲轴的外周上。连接到定子轮毂上的空心定子轴可相对旋转地套装在涡轮轴的外周上。因此，在用于车辆的动力传动装置中，空心涡轮轴由发动机的驱动轴直接支承，从而简化轴承结构。
文档编号F16H45/02GK101323251SQ20071030763
公开日2008年12月17日 申请日期2004年11月18日 优先权日2003年11月21日
发明者今坂正文, 吉本笃司, 牧田诚二, 若月五郎卫 申请人:株式会社豊技研