变速器的制造方法

变速器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及变速器。本发明提供一种在变速时切实可行地减小与变速段的齿轮一同旋转的齿轮的数量及惯性以实现峰值转矩的减轻的变速器。变速器（M）具备：被输入发动机的旋转的输入轴（1）、旋转自如地安装于输入轴1的驱动齿轮（Dv）、输出变速后的旋转的输出轴（2）、旋转自如地安装于输出轴（2）且与驱动齿轮（Dv）啮合的从动齿轮（Dn）、在变速之前将驱动齿轮（Dv）中用于变速的齿轮不能相对旋转地固定于输入轴（1）的结合机构（K），以及在变速时将与通过结合机构（K）固定于输入轴（1）的驱动齿轮（Dv）啮合的变速段的从动齿轮（Dn）不能相对旋转地固定于输出轴（2）的选择机构（S）。
【专利说明】变速器
【技术领域】
[0001 ] 本发明主要涉及汽车用的变速器。
【背景技术】
[0002]目前，作为不切断发动机和变速器之间的离合器就进行变速的挡块式变速器(F夂'式O変速機)，已知例如专利文献1、2所示的变速器。该变速器具备:旋转自如地安装于输出轴的低速段齿轮及高速段齿轮、固定于低速段齿轮和高速段齿轮之间的轴的轮毂、在轴方向上移动自如且在圆周方向上一体旋转地安装于该轮毂的第一键及第二键。
[0003]根据该变速器，例如，在加速时，当由致动器使第一键及第二键向低速段齿轮侧移动时，第一键就与设置于低速段齿轮的侧面的挡块卡合，仅由第一键来实现低速段齿轮和轮毂之间的动力传递。此时，第二键相对于低速段齿轮成为非卡合状态，即使在经由第一键的动力传递中，也能够向高速段齿轮侧移动。
[0004]而且，当使第二键向高速段齿轮侧移动时，该第二键就与设置于高速段齿轮的侧面的挡块卡合，通过第二键来实现高速段齿轮和轮毂之间的动力传递。当动力传递路径从低速段齿轮切换到高速段齿轮时，轴的转速就下降，因此在切换动力传递路径的同时，解除第一键和低速段齿轮的卡合，能够实现第一键的向高速段齿轮侧的切换。而且，如果使第一键向高速段齿轮侧移动，就不会产生转矩中断，能够完成从低速段齿轮向高速段齿轮的变速。
[0005]但是，在上述的变速器中，因为在键和齿轮之间产生了差动旋转的状态下使键滑入齿轮，因此当键与齿轮的挡块卡合时，就会产生转矩瞬间上升而复原的转矩波动(以下，称为“峰值转矩”)。这样，当在变速之际产生峰值转矩时，就会产生键和挡块的卡合引起的冲击音、支承轴的轴承的外圈和变速箱的碰撞引起的噪音等，或因峰值转矩而在轴上产生扭转，以及在驱动轮及变速箱上产生振动。
[0006]专利文献1:日本特表2009 - 536713号公报
[0007]专利文献2:日本特表2010 — 510464号公报
[0008]然而，已知的是，上述的峰值转矩在变速时，在键与变速段的齿轮的挡块卡合之际，会随着与其变速段的齿轮一同旋转的齿轮(与变速相关的旋转部件)的数量及惯性增大而增大。在现有的变速器中，采用的是安装于输入轴的多个驱动齿轮及与这些驱动齿轮啮合并安装于输出轴的多个从动齿轮全都一同旋转的构成，因此与变速相关的旋转部件数及惯性很大，在变速时，会发生较大的峰值转矩。

【发明内容】

[0009]因此，本发明的目的在于，提供一种变速器，其在变速时，切实可行地减小与变速段的齿轮一同旋转的齿轮的数量及惯性以实现峰值转矩的减轻。
[0010]为了解决上述课题，本发明提供一种变速器，所述变速器包括:被输入发动机的旋转的输入轴、旋转自如地安装于输入轴的多个驱动齿轮、与输入轴平行地配置以用于输出变速后的旋转的输出轴、旋转自如地安装于输出轴且与驱动齿轮啮合的多个从动齿轮、用于将驱动齿轮中用于变速的齿轮不能相对旋转地固定于输入轴的结合机构，以及用于在变速时将与通过结合机构固定于输入轴的驱动齿轮啮合的变速段的从动齿轮不能相对旋转地固定于输出轴的选择机构。
[0011]上述结合机构可以具备:轮毂，其固定在旋转自如地安装于输入轴的多个驱动齿轮中相邻齿轮之间的输入轴上；以及套筒，其沿输入轴的轴方向移动自如地保持于轮毂，且在向轴方向的一边移动时，与相邻齿轮中的一个卡合，在向轴方向的另一边移动时，与相邻齿轮中的另一个卡合，驱动齿轮可以以相邻齿轮的变速段数相差二段以上的方式排列于输入轴。
[0012]上述选择机构可以具备:挡块，其分别突出设置在旋转自如地安装于输出轴的多个从动齿轮中相邻齿轮的对向面上；轮毂，其固定于相邻齿轮之间的输出轴；第一键，其沿输出轴的轴方向移动自如地保持于选择机构的轮毂，且该第一键的一端可与突出设置于相邻齿轮中的一个的挡块的前导面('J 一〒入 > 面)卡合，该第一键的另一端可与突出设置于相邻齿轮中的另一个的挡块的跟随面(卜卜一1」面)卡合；第二键，其沿输出轴的轴方向移动自如地保持于选择机构的轮毂，且该第二键的一端可与突出设置于相邻齿轮中的一个的挡块的跟随面卡合，该第二键的另一端可与突出设置于相邻齿轮中的另一个的挡块的前导面卡合；以及致动器，其使第一键、第二键沿输出轴的轴方向移动。
[0013]另外，为了解决上述课题，本发明提供一种变速器，所述变速器包括:被输入发动机的旋转的输入轴、旋转自如地安装于输入轴的多个驱动齿轮、与输入轴平行地配置以输出变速后的旋转的输出轴、旋转自如地安装于输出轴且与驱动齿轮啮合的多个从动齿轮、用于将从动齿轮中用于变速的齿轮不能相对旋转地固定于输出轴的结合机构，以及用于在变速时将与通过结合机构固定于输出轴的从动齿轮啮合的变速段的驱动齿轮不能相对旋转地固定于输入轴的选择机构。
[0014]上述结合机构可以具备:轮毂，其固定在旋转自如地安装于输出轴的多个从动齿轮中相邻齿轮之间的输出轴上；以及`套筒，其沿输出轴的轴方向移动自如地保持于轮毂，且在向轴方向的一边移动时，与相邻齿轮中的一个卡合，在向轴方向的另一边移动时，与相邻齿轮中的另一个卡合，从动齿轮可以以相邻齿轮的变速段数相差二段以上的方式排列于输出轴。
[0015]上述选择机构可以具备:挡块，其分别突出设置在旋转自如地安装于输入轴的多个驱动齿轮中相邻齿轮的对向面上；轮毂，其固定于相邻齿轮之间的输入轴；第一键，其沿输入轴的轴方向移动自如地保持于选择机构的轮毂，且该第一键的一端可与突出设置于相邻齿轮中的一个的挡块的前导面卡合，该第一键的另一端可与突出设置于相邻齿轮中的另一个的挡块的跟随面卡合；第二键，其沿输入轴的轴方向移动自如地保持于选择机构的轮毂，且该第二键的一端可与突出设置于相邻齿轮中的一个的挡块的跟随面卡合，该第二键的另一端可与突出设置于相邻齿轮中的另一个的挡块的前导面卡合；以及致动器，其使第一键、第二键沿输入轴的轴方向移动。
[0016]可以在上述轮毂的外周面上，沿圆周方向隔开间隔地形成有沿着轴方向的多个键槽；在这些键槽内，沿圆周方向交替地保持第一键、第二键。
[0017]上述输入轴可以被分为发动机侧的第一输入轴和旋转自如地安装驱动齿轮的第二输入轴；在第一输入轴和第二输入轴之间介设有缓冲机构，所述缓冲机构在第一输入轴或第二输入轴所产生的转矩未达到预设定的设定转矩的情况下，使第一输入轴及第二输入轴一体旋转，在上述第一输入轴或第二输入轴所产生的转矩达到设定转矩以上时，使第一输入轴和第二输入轴相对旋转。
[0018]上述缓冲机构可以具备:与第一输入轴一体地旋转的第一输入轴摩擦板、以与第一输入轴摩擦板重叠的方式配置且与第二输入轴一体地旋转的第二输入轴摩擦板，以及用于将第二输入轴摩擦板按压于第一输入轴摩擦板的弹性部件。
[0019]发明效果
[0020]关于本发明的变速器，在变速时，能够切实可行地减小与变速段的齿轮一同旋转的齿轮的数量及惯性以能够将峰值转矩抑制到最小。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是示意地表示本发明第一实施方式的汽车用变速器的图；
[0022]图2是表示上述变速器的选择机构(I速4速选择机构)的分解立体图；
[0023]图3是上述I速4速选择机构的装配立体图；
[0024]图4中的(a)是上述I速4速选择机构的剖面图；(b)是表示上述I速4速选择机构的挡块、第一键、第二键的说明图；
[0025]图5是表示上述变速器的缓冲机构的剖面图；
[0026]图6是表示上述变速器的I速时的说明图；
·[0027]图7是表示上述变速器的2速时的说明图；
[0028]图8是表示上述变速器的3速时的说明图；
[0029]图9是表示上述变速器的4速时的说明图；
[0030]图10是表示上述变速器的5速时的说明图；
[0031]图11是表示上述变速器的6速时的说明图；
[0032]图12是示意地表示本发明的变形实施方式的汽车用变速器的图；
[0033]符号说明
[0034]I输入轴
[0035]Ix 第一输入轴
[0036]Iy 第二输入轴
[0037]2输出轴
[0038]Dv 驱动齿轮
[0039]Ia I速驱动齿轮
[0040]2a 2速驱动齿轮
[0041]3a 3速驱动齿轮
[0042]4a 4速驱动齿轮
[0043]5a 5速驱动齿轮
[0044]6a 6速驱动齿轮
[0045]Dn 从动齿轮
[0046]Ib I速从动齿轮[0047]2b2速从动齿轮
[0048]3b3速从动齿轮
[0049]4b4速从动齿轮
[0050]5b5速从动齿轮
[0051]6b6速从动齿轮 [0052]K结合机构
[0053]14KI速4速结合机构
[0054]25K2速5速结合机构
[0055]36K3速6速结合机构
[0056]S选择机构
[0057]14SI速4速选择机构
[0058]25S2速5速选择机构
[0059]36S3速6速选择机构
[0060]ID挡块
[0061]IDR前导面
[0062]IDT跟随面
[0063]4D挡块
[0064]4DR前导面
[0065]4DT跟随面
[0066]H轮毂
[0067]HA键槽
[0068]IK第一键
[0069]2K第二键
[0070]W缓冲机构
[0071]Wl第一输入轴摩擦板
[0072]W2第二输入轴摩擦板
[0073]W3弹性部件
【具体实施方式】
[0074]下面，参照附图对本发明的最佳实施方式进行详细说明。该实施方式所示的尺寸、材料、其他具体数值等只不过是为便于发明的理解而进行的例示，除特殊情况以外，都不是对本发明的限制。另外，在本说明书及附图中，关于具有实质上相同的功能、构成的要素，通过附带同一符号，省略重复说明，另外，本发明中未图示没有直接关系的要素。
[0075](输入轴1、输出轴2)
[0076]图1是示意地表示本发明第一实施方式的汽车用变速器M的图。本实施方式的变速器M具有:输入发动机的旋转的输入轴1、与输入轴I平行地配置的输出轴2。这些输入轴1、输出轴2分别经由轴承旋转自如地支承于变速器M的变速箱。如后详述，输入轴I在轴方向上分为第一输入轴Ix和第二输入轴ly，在两者之间介设有缓冲机构W。
[0077]在第一输入轴Ix的端部，设有起动用的离合器C。离合器C具有与发动机的旋转轴(曲轴)连接的驱动板Cl、与输入轴I连接的从动板C2。离合器C具有如下的功能，S卩，在汽车(车辆)起动时，在变速器M置于起动齿轮段(例如，I速)的状态下，通过驱动板Cl和从动板C2靠近,将曲轴的旋转传递到第一输入轴Ix,使车辆起动。输出轴2是输出变速后的旋转的轴，与车辆的驱动轮连接。
[0078](驱动齿轮Dv)
[0079]如图1所示，变速器M具有旋转自如地安装于第二输入轴Iy的多个驱动齿轮Dv。在本实施方式中，驱动齿轮Dv由分别旋转自如地安装于第二输入轴Iy的I速驱动齿轮la、
2速驱动齿轮2a、3速驱动齿轮3a、4速驱动齿轮4a、5速驱动齿轮5a、6速驱动齿轮6a构成。这些驱动齿轮Dv从低速段齿轮起，越是高速段齿轮，齿数越多。驱动齿轮Dv的设置数不局限于六个，只要是两个以上，几个都无妨。这些驱动齿轮Dv从起动用的离合器C侧向离合器C相反侧，按I速驱动齿轮la、4速驱动齿轮4a、2速驱动齿轮2a、5速驱动齿轮5a、3速驱动齿轮3a、6速驱动齿轮6a的顺序排列，以相邻的齿轮的变速段数相差二段以上的方式配置。
[0080](从动齿轮Dn)
[0081]如图1所示，变速器M具有以与驱动齿轮Dv啮合的方式旋转自如地安装于输出轴2的多个从动齿轮Dn。从动齿轮Dn由分别与I速驱动齿轮la、2速驱动齿轮2a、3速驱动齿轮3a、4速驱动齿轮4a、5速驱动齿轮5a、6速驱动齿轮6a啮合的I速从动齿轮lb、2速从动齿轮2b、3速从动齿轮3b、4速从动齿轮4b、5速从动齿轮5b、6速从动齿轮6b构成。各从动齿轮Dn从低速段齿轮起，越是高速段齿轮，齿数越少。这些从动齿轮Dn也与驱动齿轮Dv 一样，从起动用的离合器C侧向离合器C相反侧，按I速从动齿轮lb、4速从动齿轮4b、2速从动齿轮2b、5速从动齿轮5b、3速从动齿轮3b、6速从动齿轮6b的顺序排列，以相邻的齿轮的变速段数相差二段以上的方式配置。
[0082](结合机构K)
[0083]如图1所示，变速器M具有结合机构K，所述结合机构K，在变速之前，用于使构成驱动齿轮Dv的I速驱动齿轮la、2速驱动齿轮2a、3速驱动齿轮3a、4速驱动齿轮4a、5速驱动齿轮5a、6速驱动齿轮6a中用于变速的齿轮不能相对旋转地固定于第二输入轴Iy。结合机构K由设置于I速驱动齿轮Ia和4速驱动齿轮4a之间且使I速驱动齿轮Ia或4速驱动齿轮4a不能相对旋转地固定于第二输入轴Iy的I速4速结合机构14K、设置于2速驱动齿轮2a和5速驱动齿轮5a之间且使2速驱动齿轮2a或5速驱动齿轮5a固定于第二输入轴Iy的2速5速结合机构25K、设置于3速驱动齿轮3a和6速驱动齿轮6a之间且使3速驱动齿轮3a或6速驱动齿轮6a固定于第二输入轴Iy的3速6速结合机构36K构成。
[0084]I速4速结合机构14K具有:不能相对旋转地固定于I速驱动齿轮Ia和4速驱动齿轮4a之间的第二输入轴Iy的轮毂31、沿第二输入轴Iy的轴方向移动自如地保持于轮毂31的套筒41。在套筒41的外周面，沿圆圆周方向形成有未图示的卡合换档拨叉的卡合槽。换档拨叉通过未图示的致动器(电动缸等)，平行于输入轴I的轴方向而移动。
[0085]当套筒41沿轴方向向I速驱动齿轮Ia侧移动时，套筒41与不能相对旋转地安装于I速驱动齿轮Ia的轮毂51卡合，第二输入轴Iy的轮毂31和I速驱动齿轮Ia的轮毂51成为由套筒41桥接的状态。该结果是，I速驱动齿轮Ia不能相对旋转地固定于第二输入轴Iy。另一方面，当套筒41沿轴方向向4速驱动齿轮4a侧移动时，套筒41与不能相对旋转地安装于4速驱动齿轮4a的轮毂61卡合，输入轴I的轮毂31和4速驱动齿轮4a的轮毂61成为由套筒41桥接的状态。该结果是，4速驱动齿轮4a不能相对旋转地固定于第二输入轴Iy。在套筒41和I速驱动齿轮Ia的轮毂51之间、在套筒41和4速驱动齿轮4a的轮毂61之间，分别设有同步啮合机构(同步机构)。
[0086]另外，当套筒41移动到I速驱动齿轮Ia和4速驱动齿轮4a的中间位置(空档位置)时，套筒41成为不与I速驱动齿轮Ia的轮毂51及4速驱动齿轮4a的轮毂61卡合,而是仅与第二输入轴Iy的轮毂31卡合的状态。该结果是，I速驱动齿轮la、4速驱动齿轮4a相对于第二输入轴Iy，分别成为旋转自如的状态(空档状态)。
[0087]以上，对I速4速结合机构14K进行了说明，2速5速结合机构25K及3速6速结合机构36K也采用与I速4速结合机构14K同样的构成。因而，省略2速5速结合机构25K及3速6速结合机构36K的说明。另外，在2速5速结合机构25K中，将2速驱动齿轮2a的轮毂设为52，将5速驱动齿轮5a的轮毂设为62，将输入轴I的轮毂设为32，将套筒设为42。在3速6速结合机构36K中，将3速驱动齿轮3a的轮毂设为53，将6速驱动齿轮6a的轮毂设为63，将输入轴I的轮毂设为33，将套筒设为43。
[0088](选择机构S)
[0089]如图1所示，变速器M具有选择机构S，所述选择机构S，在变速时，用于通过结合机构K，使要与固定于第二输入轴Iy的驱动齿轮Dv啮合的变速段的从动齿轮Dn不能相对旋转地固定于输出轴2。选择机构S由用于使I速从动齿轮Ib或4速从动齿轮4b不能相对旋转地固定于输出轴2的I速4速选择机构14S、用于使2速从动齿轮2b或5速从动齿轮5b固定于输出轴2的2速5速选择机构25S、用于使3速从动齿轮3b或6速从动齿轮6b固定于输出轴2的3速6速选择机构36S构成。I速4速选择机构14S、2速5速选择机构25S、3速6速选择机构36S全都是同样的构成，因此仅对I速4速选择机构14S进行说明。
[0090](挡块1D、4D)
[0091 ] 图2是变速器M的I速4速选择机构14S的分解立体图；图3是I速4速选择机构14S的装配立体图；图4中的(a)是I速4速选择机构14S的剖面图；图4中的(b)是表示I速4速选择机构14S的挡块1D、4D、第一键1K、第二键2K的说明图。I速4速选择机构14S具有分别突出设置于I速从动齿轮Ib及4速从动齿轮4b的对向面的挡块1D、4D。这些挡块1D、4D分别沿各齿轮lb、4b的圆周方向隔开等间隔地设有多个。各挡块1D、4D具有形成各齿轮lb、4b的旋转方向的前方面的前导面(驱动齿面)1DR、4DR、形成旋转方向的后方面的跟随面(被驱动齿面)1DT、4DT。前导面1DR、4DR、跟随面1DT、4DT以从根部向顶端逐渐扩展的方式形成为倒圆锥状。
[0092](轮毂H)
[0093]如图2所示，I速4速选择机构14S具有固定于I速从动齿轮Ib和4速从动齿轮4b之间的输出轴2的轮毂H。在轮毂H的外周面上，沿圆周方向隔开等间隔地设有多个与输出轴2的轴方向平行地形成的键槽HA。在键槽HA内，沿轴方向移动自如地保持第一键1K、第二键2K。第一键1K、第二键2K沿圆周方向交替地保持于各键槽HA。各键槽HA以开口比底部窄的方式形成，在轮毂H旋转时，受到离心力的第一键1K、第二键2K不会从键槽HA的开口飞出。[0094](第一键1K、第二键 2K)
[0095]如上所述，I速4速选择机构14S具有沿轴方向移动自如地保持于键槽HA的第一键1Κ、第二键2Κ。如图4中的(b)所示，第一键IK在一端具有与I速从动齿轮Ib的挡块ID的前导面IDR卡合的卡合爪1KR，在另一端具有与4速从动齿轮4b的挡块4D的跟随面4DT卡合的卡合爪1KT。同样，第二键2K在一端具有与I速从动齿轮Ib的挡块ID的跟随面IDT卡合的卡合爪2KT，在另一端具有与4速从动齿轮4b的挡块4D的前导面4DR卡合的卡合爪2KR。为了提高卡合性，这些卡合爪1KR、1KT、2KR、2KT形成为倒圆锥状。
[0096]在轮毂H的外周面上，相对于轮毂H在轴方向上移动自如且在圆周方向上不能相对旋转地安装有第一套筒环IR、第二套筒环2R。如图2所示，在第一套筒环IR的内周面上，沿圆周方向隔开等间隔地设有多个凸部1RA，这些凸部IRA与形成于第一键IK的凹部IKA卡合。由此，第一套筒环IR及第一键IK在轴方向上一体地移动。同样，在第二套筒环2R的内周面上，沿圆周方向隔开等间隔地设有多个凸部2RA，这些凸部2RA与形成于第二键2K的凹部2KA卡合。由此，第二套筒环2R及第二键2K在轴方向上一体地移动。
[0097](致动器A)
[0098]I速4速选择机构14S具有用于使第一键1K、第二键2K沿轴方向移动的致动器A。致动器A具备:与第一套筒环IR卡合的第一换档拨叉1F、与第一换档拨叉IF连接的第一换档杆1G、使第一换档杆IG沿轴方向移动的未图不的第一驱动机构(电动缸等)。另外,致动器A具备:与第二套筒环2R卡合的第二换档拨叉2F、与第二换档拨叉2F连接的第二换档杆2G、使第二换档杆2G沿轴方向移动的未图示的第二驱动机构(电动缸等)。第一驱动机构、第二驱动机构通过相应于车辆的行驶状况的计算机控制，或者，根据驾驶员进行的变速杆等的换档操作，使第一换档杆1G、第二换档杆2G协同移动，进行变速。关于变速后面进行描述，而且能够在连接着起动用离合器C的状态下，实现无转矩中断的变速。
[0099](2速5速选择机构25S、3速6速选择机构36S)
[0100]图1所示的2速5速选择机构25S、3速6速选择机构36S采用的是与I速4速选择机构14S同样的构成，因此省略说明。另外，将2速从动齿轮2b的挡块表示为2D，将3速从动齿轮3b的挡块表示为3D，将5速从动齿轮5b的挡块表示为将6速从动齿轮6b的挡块表示为6D。关于使用这些2速5速选择机构25S、3速6速选择机构36S所进行的各段的变速，后面进行描述，而且能够在连接着起动用的离合器C的状态下，实现无转矩中断的变速。
[0101](缓冲机构W)
[0102]如图1所示，在本实施方式的变速器M中，输入轴I在轴方向上分为发动机侧(离合器C侧)的第一输入轴Ix和离合器C相反侧的第二输入轴ly。在第一输入轴Ix的一端设有离合器C，在第二输入轴Iy上分别旋转自如地安装有驱动齿轮Dv (I速驱动齿轮la、2速驱动齿轮2a、3速驱动齿轮3a、4速驱动齿轮4a、5速驱动齿轮5a、6速驱动齿轮6a)。在第一输入轴Ix和第二输入轴Iy之间，介设有缓冲机构W。
[0103]缓冲机构W吸收在由选择机构S (I速4速选择机构14S、2速5速选择机构25S、
3速6速选择机构36S)将I速从动齿轮lb、2速从动齿轮2b、3速从动齿轮3b、4速从动齿轮4b、5速从动齿轮5b、6速从动齿轮6b中的任一个不能相对旋转地固定于输出轴2时产生的冲击(峰值转矩)。缓冲机构W具有如下的功能，即，在第一输入轴Ix或第二输入轴Iy产生的转矩未达到预设定的设定转矩的情况下，使第一输入轴Ix及第二输入轴Iy—体旋转，当上述转矩达到设定转矩以上时，使第一输入轴Ix和第二输入轴Iy相对旋转。
[0104]成为允许第一输入轴Ix和第二输入轴Iy的相对旋转即允许打滑的阈值的设定转矩设定为，比在通过发动机使第一输入轴Ix旋转以使车辆行驶时在第一输入轴Ix及第二输入轴Iy上可得到的最大转矩大的值。此外，该设定转矩设定为比在由各选择机构14S、25S、36S进行无转矩中断的变速时在第一输入轴Ix及第二输入轴Iy上可产生的峰值转矩小的值。由此，能够无障碍地进行发动机实现的车辆的通常行驶，并且能够缓冲变速时的峰值转矩。上述设定转矩设定为相对上述的最大转矩具有一定程度余量的较大值，但其余量优选极小。为的是可靠地缓冲稍大于上述最大转矩的小峰值转矩。
[0105]图5是表示变速器M的缓冲机构W的剖面图。缓冲机构W具备:与第一输入轴Ix一体旋转的第一输入轴摩擦板(内环)W1、以与第一输入轴摩擦板Wl重叠的方式配置且与第二输入轴Iy —体旋转的第二输入轴摩擦板(外环)W2、用于将第二输入轴摩擦板W2按压于第一输入轴摩擦板Wl的弹性部件W3。第一输入轴Ix通过轴承B可枢转地支撑于变速箱，具有小径轴部lxa。第一输入轴Ix的小径轴部Ixa插入第二输入轴Iy的中空的轴端部lya。第二输入轴Iy具有中空的轴端部lya、经由花键与轴端部Iya的内周面卡合的轴主体lyb。在轴主体Iyb上分别旋转自如地安装有上述的各驱动齿轮la、2a、3a、4a、5a、6a。
[0106]在第一输入轴Ix的小径轴部Ixa的外周面上形成有花键，且不能相对旋转地安装有保持器W4、轮毂W5。保持器W4具有:安装于小径轴部Ixa的环板状的保持器主体W41、突出设置于保持器主体W41的第二输入轴侧的面的弹簧保持部W42。在弹簧保持部W42安装有构成弹性部件W3的圆锥状的板簧W31。轮毂W5具有:安装于第一输入轴Ix的小径轴部Ixa的筒部W51、设置于筒部W51的环板状的轮毂主体W52、从轮毂主体W52的外周端向板簧W31相反侧延伸的筒状的摩擦面部W53。摩擦面部W53的内周面的倾斜角度与第二输入轴摩擦板W2的外周面的倾斜角度一致，第二输入轴摩擦板W2的外周面大致均等地与摩擦面部W53的内周面接触。在轮毂主体W52上，沿圆周方向隔开间隔地形成有多个保持孔W54。
[0107]第一输入轴摩擦板Wl是在输入轴I的轴方向上具有规定长度的环状部件，且形成为圆锥板状。第一输入轴摩擦板Wl以随着从轮毂W5侧的端面向轮毂W5相反侧的端面而直径逐渐增大的方式形成,第一输入轴摩擦板Wl的内周面及外周面成为相对于输入轴I的轴方向而倾斜的形状。在第一输入轴摩擦板Wl的一端，沿圆周方向隔开间隔地形成有多个与轮毂W5的保持孔W54卡合的保持片WlI。通过第一输入轴摩擦板Wl的保持片Wll与轮毂W5的保持孔W54卡合，第一输入轴摩擦板Wl与轮毂W5 —体地旋转，从而与第一输入轴Ix —体地旋转。
[0108]第二输入轴Iy的轴端部Iya形成为中空，在其外周面上形成有凸缘21。在凸缘21上沿圆周方向隔开间隔地形成有多个保持槽22。如后所述，第二输入轴摩擦板W2的保持片W21卡合于保持槽22。在第二输入轴Iy的轴端部lya，形成有向轮毂W5侧延伸的环状的摩擦面部23。摩擦面部23的外周面的倾斜角度与第一输入轴摩擦板Wl的内周面的倾斜角度一致，第一输入轴摩擦板Wl的内周面大致均匀地与摩擦面部23的外周面接触。
[0109]第二输入轴摩擦板W2是在输入轴I的轴方向上具有规定长度的环状部件，且形成为圆锥板状。第二输入轴摩擦板W2以随着从凸缘21侧的端面向轮毂W5侧的端面而直径逐渐变小的方式形成，第二输入轴摩擦板W2的内周面及外周面成为相对于输入轴I的轴方向而倾斜的形状。在第二输入轴摩擦板W2的一端，沿圆周方向隔开间隔地形成有多个与第二输入轴Iy的保持槽22卡合的保持片W21。通过第二输入轴摩擦板W2的保持片W21与第二输入轴Iy的保持槽22卡合，第二输入轴摩擦板W2与第二输入轴Iy —体地旋转。
[0110]第一输入轴摩擦板Wl、第二输入轴摩擦板W2通过弹性部件W3而相互按压。弹性部件W3由介设于保持器W4和轮毂W5之间的圆锥状的板簧W31构成。在第二输入轴Iy的轴端部Iya的内周面形成有凸缘24，与凸缘24抵接的是垫圈W6。通过由与形成于小径轴部Ixa的螺纹部螺合的盖部件W7将垫圈W6向板簧W31侧按压，板簧W31挠曲，第一输入轴摩擦板Wl和第二输入轴摩擦板W2相互按压。与此同时，第一输入轴摩擦板Wl的内周面按压于第二输入轴的摩擦面部23，第二输入轴摩擦板W2的外周面按压于第一输入轴的摩擦面部W53。
[0111]由此，板簧W31挠曲预设定的规定量，发生所设定的调定负载。该结果是，缓冲机构W发挥如下功能，即，在第一输入轴Ix或第二输入轴Iy产生的转矩未达到预设定的设定转矩的情况下，使第一输入轴Ix及第二输入轴Iy—体旋转，当上述转矩达到设定转矩以上时，使第一输入轴Ix和第二输入轴Iy相对旋转。设定转矩可通过变更垫圈W6的板厚、变更板簧W31自身来调节。缓冲机构W由所谓的圆锥摩擦离合器构成。另外，在图5中，除轴承B以外，粗剖面线的构成要素是与第一输入轴Ix—体旋转的零件，细剖面线的构成要素是与第二输入轴Iy —体旋转的零件。
[0112](升档)
[0113]图6表示的是I速状态的变速器M。在以I速起动时，切断起动用离合器C，在这种状态下，使I速4速结合机构14K的套筒41向I速驱动齿轮Ia侧移动，由套筒41将轮毂31和轮毂51桥接，I速驱动齿轮Ia与第二输入轴Iy —体地旋转。另外，为了准备接下来的向2速的升档，使2速5速结合机构25K的套筒42向2速驱动齿轮2a侧移动，由套筒42将轮毂32和轮毂52桥接，从而使2速驱动齿轮2a与第二输入轴Iy —体地旋转。然后，在起动用的离合器C被切断的状态下，使I速4速选择机构14S的第一键1K、第二键2K向I速从动齿轮Ib侧移动。其后，对起动离合器C进行半离合控制，使车辆以I速起动。此时，第一键IK与I速从动齿轮Ib的挡块ID卡合以传递转矩，第二键成为不与I速从动齿轮Ib的挡块ID卡合的状态(滑行状态)。
[0114]图7表示的是2速状态的变速器M。在车辆的加速时，在从I速向2速升档时，在连接着起动用离合器C的状态下，使2速5速选择机构25S的第一键1K、第二键2K向2速从动齿轮2b侧移动。由此，第一键IK与2速从动齿轮2b的挡块2D卡合。在2速5速选择机构25S的第一键IK与2速从动齿轮2b的挡块2D卡合之后(升档之后)，发动机转速(rpm)相应于I速和2速的齿轮比而下降，因此I速4速选择机构14S的第一键IK成为滑行状态。因而，使I速4速选择机构14S的第一键1K、第二键2K向空档位置移动。由此，可得到从I速向2速的无转矩中断的升档。在升档时，在2速5速选择机构25S的第一键IK与2速从动齿轮2b的挡块2D卡合的瞬间，会因为I速从动齿轮Ib和2速从动齿轮2b的转速差引起峰值转矩，但该峰值转矩由介设于第二输入轴Iy和第一输入轴Ix之间的缓冲机构W吸收缓冲。另外，为了准备接下来的向3速的升档，使3速6速结合机构36K的套筒43向3速驱动齿轮3a侧移动，由套筒43将轮毂33和轮毂53桥接，从而使3速驱动齿轮3a与第二输入轴Iy —体地旋转。
[0115]图8表示的是3速状态的变速器M。在车辆的加速时，在从2速向3速升档时，在连接着起动用离合器C的状态下，使3速6速选择机构36S的第一键1K、第二键2K向3速从动齿轮3b侧移动。由此，第一键IK与3速从动齿轮3b的挡块3D卡合。在3速6速选择机构36S的第一键IK与3速从动齿轮3b的挡块3D卡合之后(升档之后)，发动机转速下降，因此2速5速选择机构25S的第一键IK成为滑行状态。因而，使2速5速选择机构25S的第一键1K、第二键2K向空档位置移动。由此，可得到从2速向3速的无转矩中断的升档。在升档时，在3速6速选择机构36S的第一键IK与3速从动齿轮3b的挡块3D卡合的瞬间，会因为2速从动齿轮2b和3速从动齿轮3b的转速差引起峰值转矩，但该峰值转矩由缓冲机构W吸收缓冲。另外，为了准备接下来的向4速的升档，使I速4速结合机构14K的套筒41向4速驱动齿轮4a侧移动，从而使4速驱动齿轮4a与第二输入轴Iy —体地旋转。
[0116]图9表示的是4速状态的变速器M。在车辆加速时，在从3速向4速升档时，在连接着起动用离合器C的状态下，使I速4速选择机构14S的第一键1K、第二键2K向4速从动齿轮4b侧移动。由此，第一键IK与4速从动齿轮4b的挡块4D卡合。在I速4速选择机构14S的第一键IK与4速从动齿轮4b的挡块4D卡合之后(升档之后)，发动机转速下降，因此3速6速选择机构36S的第一键IK成为滑行状态。因而，使3速6速选择机构36S的第一键1K、第二键2K向空档位置移动。由此，可得到从3速向4速的无转矩中断的升档。在升档时，在I速4速选择机构14S的第一键IK与4速从动齿轮4b的挡块4D卡合的瞬间，会因为3速从动齿轮3b和4速从动齿轮4b的转速差引起峰值转矩，但该峰值转矩由缓冲机构W吸收缓冲。另外，为了准备接下来的向5速的升档，使2速5速结合机构25K的套筒42向5速驱动齿轮5a侧移动，从而使5速驱动齿轮5a与第二输入轴Iy —体地旋转。
[0117]以后，同样地进行从4速向5速、从5速向6速的升档。图10表示的是5速状态的变速器M，图11表示的是6速状态的变速器M。向各段升档时所产生的峰值转矩都由缓冲机构W来吸收。
[0118](降档)
[0119]降档成为与升档相反的顺序。即，在车辆减速时，在从6速向5速降档的情况下，如图10所示，在连接着起动用离合器C的状态下，使2速5速选择机构25S的第一键1K、第二键2K向5速从动齿轮5b侧移动。由此，第二键2K与5速从动齿轮5b的挡块卡合。在2速5速选择机构25S的第二键2K与5速从动齿轮5b的挡块卡合之后(降档之后)，发动机转速相应于6速和5速的齿轮比而上升，因此3速6速选择机构36S的第一键IK成为滑行状态。因而，使3速6速选择机构36S的第一键1K、第二键2K向空档位置移动。由此，可得到从6速向5速的无转矩中断的降档。在降档时，在2速5速选择机构25S的第二键2K与5速从动齿轮5b的挡块卡合的瞬间，会因为6速从动齿轮6b和5速从动齿轮5b的转速差产生峰值转矩，但该峰值转矩由缓冲机构W吸收缓冲。另外，为了准备接下来的向4速的降档，使I速4速结合机构14K的套筒41向4速驱动齿轮4a侧移动，从而使4速驱动齿轮4a与第二输入轴Iy —体地旋转。
[0120]以后，同样地进行从5速向4速、从4速向3速、从3速向2速、从2速向I速的降档。向各段降档时产生的峰值转矩都由缓冲机构W吸收。
[0121](作用、效果)[0122]如上所述，在本实施方式的变速器M中，在输入轴I上旋转自如地安装有多个驱动齿轮Dv (I速驱动齿轮la、2速驱动齿轮2a、3速驱动齿轮3a、4速驱动齿轮4a、5速驱动齿轮5a、6速驱动齿轮6a)，在输出轴2上旋转自如地安装有分别与驱动齿轮Dv啮合的多个从动齿轮Dn (I速从动齿轮lb、2速从动齿轮2b、3速从动齿轮3b、4速从动齿轮4b、5速从动齿轮5b、6速从动齿轮6b)。而且，在变速之前，由结合机构K仅将用于变速的驱动齿轮Dv不能相对旋转地固定于输入轴I，将与变速无关的驱动齿轮Dv设为从输入轴I的旋转切断的状态，通过由选择机构S将变速段的从动齿轮Dn固定于输出轴2来进行变速。
[0123]例如，如图7所示，在从I速向2速变速时，在由结合机构K (2速5速结合机构25K)将用于变速的驱动齿轮Dv (2速驱动齿轮2a)固定于输入轴I的状态下，由选择机构S (2速5速选择机构25S)将与该驱动齿轮Dv (2速驱动齿轮2a)啮合的变速段的从动齿轮Dn (2速从动齿轮2b)不能相对旋转地固定于输出轴2。此时，与由于2速5速选择机构25S的操作而受到峰值转矩影响的2速从动齿轮2b —同旋转的齿轮仅仅是2速驱动齿轮2a、为了准备无转矩中断的向3速的升档而由3速6速结合机构36K固定于输入轴I的3速驱动齿轮3a，以及与其啮合的3速从动齿轮3b，其他齿轮都从旋转切断。另外，在基于车身及发动机的运转状况预测到不是从2速向3速的升档而是从2速向I速的降档时，为了准备无转矩中断的向I速的降档，由I速4速结合机构14K将I速驱动齿轮Ia固定于输入轴1，而不是将3速驱动齿轮3a固定于输入轴I。这样，在向2速的变速时，仅与变速相关的齿轮(除直接变速到的齿轮以外，还包含下一段变速到的齿轮)一同旋转，而与变速无关的齿轮变成从旋转切断的状态。因而，在向2速的变速时，能够切实可行地减小与变速段的齿轮一同旋转的齿轮数及惯性，能够将变速时产生的峰值转矩抑制到最小。
[0124]以上的状况在向各齿轮段的变速时也同样，在所有的变速齿轮段中，都能够在仅与变速相关的齿轮一同旋转且与变速无关的齿轮从旋转切断的状态下，将变速段的齿轮固定于输出轴2而变速。因而，在向各齿轮段的变速时，能够切实可行地减小与变速段的齿轮一同旋转的齿轮数及惯性，能够将各齿轮段的变速时产生的峰值转矩抑制到最小。
[0125]向各齿轮段变速时产生的峰值转矩由介设于第一输入轴Ix和第二输入轴Iy之间的缓冲机构W吸收缓冲。由于该缓冲机构W介设于连接起动用离合器C的第一输入轴Ix和安装在向各齿轮段变速时传递峰值转矩的各驱动齿轮Dv的第二输入轴Iy之间，因此该缓冲机构W相对于在向各齿轮段的变速时产生的峰值转矩而言，成为共享。因而，与在各齿轮上分别设置缓冲机构W的情况相比，能够推进成本降低。
[0126]如上所述，根据本实施方式的变速器M，在进行无转矩中断的变速的所谓挡块式变速器M中，在变速时，能够切实可行地减小与变速段的齿轮一同旋转的齿轮数及惯性，可实现峰值转矩的减轻，从而既能够确保变速时产生的峰值转矩的充分的缓冲功能，又能够推进成本的削减。
[0127](变形实施方式)
[0128]图12示意地表示本发明的变形实施方式的汽车用变速器Mx。该变速器Mx将结合机构K及选择机构S的配置设为与图1所示的前实施方式的变速器M相反，而是将结合机构K配设于输出轴2且将选择机构S配设于输入轴I。该变速器Mx除将结合机构K及选择机构S的配置设为相反这一点以外，采用的构成与前实施方式的变速器M相同，作用、效果也相同，因此在同一构成要素上附带同一符号以省略说明。另外，也可以将选择机构14S、25S、36S分散地(例如，交替地)配设于输入轴I和输出轴2，且将与其成对的结合机构14K、25K、36K分散地配设于输入轴I和输出轴2。在这种变速器中，也能够发挥与最初的实施方式同样的作用效果。
[0129]以上参照附图对本发明的最佳实施方式进行了说明，但本发明不局限于上述的各实施方式是不言而喻的，且关于专利权利要求所记载的范围内的各种变更例或修正例，也属于本发明的技术范围是自不待言的。例如，选择机构S的构成不局限于上述的构成，也可应用现有众所周知的选择机构。
[0130]产业上的可利用性
[0131]本发明主要能够用于汽车用的变速器。
【权利要求】
1.一种变速器，包括: 输入轴，其被输入发动机的旋转； 多个驱动齿轮，其旋转自如地安装于所述输入轴； 输出轴，其与所述输入轴平行地配置以输出变速后的旋转； 多个从动齿轮，其旋转自如地安装于所述输出轴且与所述驱动齿轮啮合； 结合机构，其用于将所述驱动齿轮中的用于变速的齿轮不能相对旋转地固定于所述输入轴；以及 选择机构，其用于在变速时将与通过所述结合机构固定于所述输入轴的所述驱动齿轮啮合的变速段的所述从动齿轮不能相对旋转地固定于所述输出轴。
2.如权利要求1所述的变速器，其中， 所述结合机构包括: 轮毂，其固定在旋转自如地安装于所述输入轴的多个所述驱动齿轮中的相邻齿轮之间的所述输入轴上；以及 套筒，其沿所述输入轴的轴方向移动自如地保持于所述轮毂，且在向轴方向的一边移动时，与所述相邻齿轮中的一个卡合，在向轴方向的另一边移动时，与所述相邻齿轮中的另一个卡合， 所述驱动齿轮以相邻齿轮的变速段数相差二段以上的方式排列于所述输入轴。
3.如权利要求1或2所述的变速器，其中， 所述选择机构包括: 挡块，其分别突出设置在旋转自如地安装于所述输出轴的多个所述从动齿轮中相邻齿轮的对向面上； 轮毂，其固定于所述相邻齿轮之间的所述输出轴； 第一键，其沿所述输出轴的轴方向移动自如地保持于所述选择机构的所述轮毂，所述第一键的一端能够与突出设置于所述相邻齿轮中的一个的挡块的前导面卡合，所述第一键的另一端能够与突出设置于所述相邻齿轮中的另一个的挡块的跟随面卡合； 第二键，其沿所述输出轴的轴方向移动自如地保持于所述选择机构的所述轮毂，所述第二键的一端能够与突出设置于所述相邻齿轮中的一个的挡块的跟随面卡合，所述第二键的另一端能够与突出设置于所述相邻齿轮中的另一个的挡块的前导面卡合；以及致动器，其使所述第一键、所述第二键沿所述输出轴的轴方向移动。
4.如权利要求3所述的变速器，其中， 在所述轮毂的外周面上，沿圆周方向隔开间隔地形成有沿着轴方向的多个键槽， 在这些键槽内，沿圆周方向交替地保持所述第一键、所述第二键。
5.如权利要求1或2所述的变速器，其中， 所述输入轴被分为发动机侧的第一输入轴和旋转自如地安装所述驱动齿轮的第二输入轴， 在所述第一输入轴和所述第二输入轴之间介设有缓冲机构，所述缓冲机构在所述第一输入轴或所述第二输入轴所产生的转矩未达到预设定的设定转矩的情况下，使所述第一输入轴及所述第二输入轴一体旋转，在所述第一输入轴或所述第二输入轴所产生的转矩达到所述设定转矩以上时，使所述第一输入轴和所述第二输入轴相对旋转。
6.如权利要求5所述的变速器，其中， 所述缓冲机构包括: 第一输入轴摩擦板，其与所述第一输入轴一体地旋转； 第二输入轴摩擦板，其以与所述第一输入轴摩擦板重叠的方式配置且与所述第二输入轴一体地旋转；以及 弹性部件，其用于将所述第二输入轴摩擦板按压于所述第一输入轴摩擦板。
7.一种变速器，包括: 输入轴，其被输入发动机的旋转； 多个驱动齿轮，其旋转自如地安装于所述输入轴； 输出轴，其与所述输入轴平行地配置以用于输出变速后的旋转； 多个从动齿轮，其旋转自如地安装于所述输出轴且与所述驱动齿轮啮合； 结合机构，其用于将所述从动齿轮中的用于变速的齿轮不能相对旋转地固定于所述输出轴；以及 选择机构，其用于在变速时将与通过所述结合机构固定于所述输出轴的所述从动齿轮啮合的变速段的所述驱动齿轮不能相对旋转地固定于所述输入轴。
8.如权利要求7所述的变速器，其中， 所述结合机构包括:` 轮毂，其固定在旋转自如地安装于所述输出轴的多个所述从动齿轮中的相邻齿轮之间的所述输出轴上；以及 套筒，其沿所述输出轴的轴方向移动自如地保持于所述轮毂，且在向轴方向的一边移动时，与所述相邻齿轮中的一个卡合，在向轴方向的另一边移动时，与所述相邻齿轮中的另一个卡合； 所述从动齿轮以相邻齿轮的变速段数相差二段以上的方式排列于所述输出轴。
9.如权利要求7或8所述的变速器，其中， 所述选择机构包括: 挡块，其分别突出设置在旋转自如地安装于所述输入轴的多个所述驱动齿轮中的相邻齿轮的对向面上； 轮毂，其固定于所述相邻齿轮之间的所述输入轴； 第一键，其沿所述输入轴的轴方向移动自如地保持于所述选择机构的所述轮毂，所述第一键的一端能够与突出设置于所述相邻齿轮中的一个的挡块的前导面卡合，所述第一键的另一端能够与突出设置于所述相邻齿轮中的另一个的挡块的跟随面卡合； 第二键，其沿所述输入轴的轴方向移动自如地保持于所述选择机构的所述轮毂，所述第二键的一端能够与突出设置于所述相邻齿轮中的一个的挡块的跟随面卡合，所述第二键的另一端能够与突出设置于所述相邻齿轮中的另一个的挡块的前导面卡合；以及致动器，其使所述第一键、所述第二键沿所述输入轴的轴方向移动。
10.如权利要求9所述的变速器，其中， 在所述轮毂的外周面上，沿圆周方向隔开间隔地形成有沿着轴方向的多个键槽， 在这些键槽内，沿圆周方向交替地保持所述第一键、所述第二键。
11.如权利要求7或8所述的变速器，其中，所述输入轴被分为发动机侧的第一输入轴和旋转自如地安装所述驱动齿轮的第二输入轴， 在所述第一输入轴和所述第二输入轴之间介设有缓冲机构，所述缓冲机构在所述第一输入轴或所述第二输入轴所产生的转矩未达到预设定的设定转矩的情况下，使所述第一输入轴及所述第二输入轴一体旋转，在所述第一输入轴或所述第二输入轴所产生的转矩达到所述设定转矩以上时，使所述第一输入轴和所述第二输入轴相对旋转。
12.如权利要求11所述的变速器，其中， 所述缓冲机构包括: 第一输入轴摩擦板，其与所述第一输入轴一体地旋转； 第二输入轴摩擦板，其以与所述第一输入轴摩擦板重叠的方式配置且与所述第二输入轴一体地旋转；以及 弹性部件，其用于将所述第二输入轴摩擦板按压于所述第一输入轴摩擦板。
【文档编号】F16H35/10GK103573929SQ201310338538
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2012年8月8日
【发明者】右近靖幸, 涉谷启介 申请人:富士重工业株式会社