車輛用自動變速器的製作方法
2023-10-11 13:18:19 3
專利名稱：車輛用自動變速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛用自動變速器的構造。
以往，其具有星齒輪裝置和多個溼式多板式的摩擦配合零件，通過適當地掛接和放開這些摩擦配合零件，可實現多個的變速檔的車輛用自動變速器被提案及實用化。
在這種自動變速器中，特別是軸方向尺寸短，小型的自動變速器，如由特開2000-46159號公報、特開2000-55088號公報所提案。這個變速器具有，Ravigneaux型星齒輪裝置、後退用離合器C1、前進低速檔用離合器C2、前進高速檔用離合器C3、前進用制動器B1、後退用制動器B2及單向離合器F。星齒輪裝置的正向恆星齒輪通過後退用離合器C1與輸入軸相連接，同時通過前進用制動器B1連接變速器箱，後部恆星齒輪通過前進低速檔用離合器C2連接輸入軸，支撐長付齒輪和短付齒輪的傳動齒輪通過前進高速檔用離合器C3與輸入軸連接。進而，傳動齒輪通過後退用制動器B2和只容許傳動齒輪正轉(發動機旋轉方向)的單向離合器F與變速器箱結。正向恆星齒輪與長付齒輪咬合，後部恆星齒輪通過短付齒輪與長付齒輪咬合，只與長付齒輪咬合的環形齒輪連接輸出軸。
前進低速檔用離合器C2、後退用離合器C1和前進用制動器B1沿軸方向並列配置，其內徑側配置有前進高速檔用離合器C3。前進高速檔用離合器C3的傳輸轉矩因為做的比其它的配合零件要小，可構成比較小的直徑，能夠配置在其它配合零件的內徑側。另外，後退用的制動器B2和單向離合器F配置在星齒輪裝置的外周部。
這樣構造的自動變速器的情況，各摩擦配合零件緊湊集約地配置，有極力地減小浪費空間的特徵。但是，由於在摩擦配合零件中，多板離合器之外沒有動作用活塞，因動作活塞的配置而有自動變速器全體的軸方向尺寸擴大的問題。即、前進低速檔用C2、後退用離合器C1和前進用制動器B1之3個摩擦配合零件串接配置於軸方向，將位於中央的後退用離合器C1的動作用活塞與其它配合零件互不幹擾地緊湊地配置是難的。同樣，在離合器C1、C2和前進用制動器B1的內徑側配置的前進高速檔用離合器C3的動作活塞，也需要下工夫與其它摩擦配合零件不幹擾緊湊地配置。
因此，本發明的目的在於提供軸方向的尺寸短、小型的車輛用自動變速器。
為了實現上述目的，本發明提供一種車輛用自動變速器，具有Ravigneaux型星齒輪裝置、後退用離合器C1、前進低速檔用離合器C2、前進高速檔用C3和前進用制動器B1，星齒輪裝置的正向恆星齒輪，通過後退用離合器C1與輸入軸連接的同時，通過前進用制動器B1連接變速器箱，後部恆星齒輪通過前進低速檔用離合器C2與輸入軸連接，支撐長付齒輪和短付齒輪的傳動齒輪通過前進高速檔用離合器C3連接輸入軸，正向恆星齒輪與長付齒輪咬合，後部恆星齒輪通過短付齒輪與長付齒輪咬合，只與長付齒輪咬合的環形齒輪與輸出軸連接，在這種自動變速器中，在前進低速檔用離合器C2的動作用活塞和前進用制動器B1的動作用活塞之間，前進低速檔用離合器C2、後退用制動器C1和前進用制動器B1在軸方向上並列配置，後退用離合器C1和前進用制動器B1的內徑側配置前進高速檔用離合器C3，前進低速檔用離合器C2的內徑側配置前進高速檔用離合器C3的動作用活塞，前進低速檔用C2的動作用活塞和後退用離合器C1的動作用活塞為二重活塞構造，前進用制動器B1的動作用活塞配置於星齒輪裝置外周部。
在前進低速檔用離合器C2的動作用活塞和前進用制動器B1的動作用活塞之間，不通過其它的活塞，通過前進低速檔用離合器C2、後退用離合器C1和前進用制動器B1沿軸方向並列配置，從而可使3個摩擦配合零件的軸方向尺寸縮短。並且，通過在後退用離合器C1和前進用制動器1的內徑側配置前進高速檔用離合器C3，在前進低速檔用離合器C2的內徑側配置了前進高速檔用C3的動作用活塞，將前進高速檔用C3和其動作用活塞，在3個配合零件(C1、C2、B1)的內徑側形成的空間能高效率地配置，能縮短軸方向的尺寸。這樣，對4個配合零件使其內外迭加配置，因而可儘量縮短軸方向的尺寸。
而且，在軸方向串接配置的3個配合零件(C1、C2、B1)中，為使位於中央的後退用離合器C1的動作用活塞不幹擾其它配合零件地配置，在本發明中，前進低速檔用離合器C2的動作用活塞和後退用離合器C1的動作用活塞為二重活塞構造。即、前進低速檔用離合器C2和後退用離合器C1的輸入部件一起與輸入軸連接，因而，後退用離合器C1的動作用活塞兼前進低速檔用離合器C2的離合器鼓，使後退用離合器C1的離合器鼓與動作用活塞可一體旋轉，並使其在軸方向移動自在地配合，而能簡單地構成。作為二重活塞構造，動作活塞部分的軸方向尺寸可大幅縮短。
另外，作為二重活塞構造，不能使兩方的活塞同時動作，後退用離合器C1和前進低速檔用離合器C2是不同時動作的離合器，因而作為二重活塞構造也沒有障礙。
進而，因前進用制動器B1的動作用活塞是配置在Ravigneaux型星齒輪裝置的外周部，所以對前進用制動器B1的動作用活塞，可收納在星齒輪裝置的外周部空的空間，能防止軸方向尺寸擴大。
另外，作為前進用制動器B1，除配合到2、4速的制動器以外，也可以是僅配合4速時的制動器。這時，與制動器B1並列，設置連接於正向恆星齒輪和變速器箱之間別的前進用制動器和單向離合器也可以。
在上述的車輛用自動變速器中，在輸入軸上，配置了前進低速檔用離合器C2、後退用離合器C1及前進高速檔用離合器C3的各動作用活塞，以前進低速檔用離合器C2的動作用活塞作為其間，在活塞室與其相反側形成油壓消去室，在前進高速檔用離合器C3的動作用活塞作為其間，也可以在活塞室和其相反側形成油壓消去室。
在油壓消去室供給潤滑油，伴隨著旋轉會發生離心油壓，具有與活塞室裡發生的離心油壓相抵消的機能。這時，由於油壓消去室伴隨輸入軸的旋轉而總是旋轉，在活塞室裡不殘留動作油。為此，能夠防止拽拉轉矩的發生。而且，前進低速檔用離合器C2的油壓消去室，因兼後退用離合器C1的油壓消去室，能夠在1個油壓消去室中使兩方的離合器的離心油壓相抵消。
在上述的車輛用自動變速器中，將前進低速檔用離合器C2和後退用離合器C1的動作油壓，從在變速器箱上固定的支撐部件的油路導向各離合器的活塞室，將前進高速檔用離合器C3的動作油壓，從支撐部件的油路通過輸入軸內部油路可導向離合器的活塞室。
即，在輸入軸，形成有朝向轉矩變換器的輸入、出油路及潤滑油路等多個油路。不僅向前進高速檔用離合器C3供給動作油，也可向前進低速檔用離合器C2及後退用離合器C1通過輸入軸供給動作油，但在輸入軸形成的油路數變多，輸入軸變粗的同時，為了油路的處理，軸方向的尺寸也變長。這裡，二重活塞構造的前進低速檔用離合器C2和後退用離合器C1的活塞室，不經過輸入軸，從支撐部件的油路直接導入油壓，能夠使輸入軸的軸方向和半徑方向的尺寸縮短。
下面對附圖進行簡單說明。
圖1是本發明車輛用自動變速器的一例整體剖面圖。
圖2是圖1所示的自動變速器的概要圖。
圖3是圖1所示的自動變速器的各配合零件的動作圖。
圖4是圖1所示的自動變速器的各配合零件部分的詳細剖面圖。
圖5是圖1所示的自動變速器的星齒輪裝置部分的詳細剖面圖。
圖6是關於本發明車輛用自動變速器的實施例2的概要圖。
圖7是圖6所示的自動變速器的各配合零件的動作圖。
圖1中，C1-後退用離合器，14-動作用活塞，C2-前進低速檔用離合器，15-動作用活塞，C3-前進用高速檔用離合器，31-動作用活塞，B1-前進用制動器，25-動作用活塞，B2-後退用制動器，4-Ravigneaux型星齒輪裝置。
圖1是關於本發明車輛用自動變速器，特別示出了FF式自動變速器的全體構造，圖2示出其概略構成。
這個自動變速器具有轉矩變換器1，通過轉矩變換器1傳輸發動機動力的輸入軸2、3個多板離合器C1～C3、2個多板制動器B1及B2、單向離合器F、Ravigneaux型星齒輪裝置4、輸出齒輪5、輸出軸7、差動裝置8等。
星齒輪裝置4的正向恆星齒輪4a通過C1離合器與輸入軸2連接，正向恆星齒輪4a通過B1制動器也和變速器箱6連接。而且後部恆星齒輪4b通過離合器C2連接輸入軸2。傳動齒輪4c通過中間軸3與離合器C3與輸入軸2連接。並且，傳動齒輪4c通過B2制動器與變速器箱6連接的同時，通過只容許傳動齒輪4c的正轉(發電機旋轉方向)的單向離合器F，連接變速器箱6。傳動齒輪4c支撐2種類的付齒輪4d、4e，正向恆星齒輪4a與軸長長的長付齒輪4d咬合，後部恆星齒輪4b通過軸長短的短付齒輪4e與長付齒輪4d咬合。僅能與長付齒輪4d咬合的環形齒輪4f與輸出齒輪5結合。輸出齒輪5通過輸出軸7接續差動裝置8。
上述自動變速器，由離合器C1、C2、C3、制動器B1、B2及單向離合器F的動作，實現圖3所示的前進4檔，後退1檔的變速檔。圖3顯示D範圍和R範圍的各配合零件的動作，O顯示配合狀態。
即、離合器C1是在後退時配合的後退用離合器，離合器C2是當在1速～3速時配合的前進低速檔用離合器，離合器C3是配合到3速及4速時的前進高速檔用離合器，制動器B1是配合到2速及4速時的前進用制動器，制動器B2是配合後退時的後退用制動器。另外，制動器B2不只在後退時，在1速時也配合，但配合1速的僅是在L範圍時，以破折線0符號表示。
圖4顯示離合器C1、離合器C2、制動器B1及離合器C3的配置構造。
輸入軸2插入到固定在變速器箱6的支撐部件10的筒狀部10a中。在支撐部10的內側，對輸入軸2通過軸套11支撐的套管12被固定。在支撐部件10的筒狀部10a的外周，離合器C1、C2用的離合器鼓13的殼部13a可旋轉自由地被支撐、殼部13a的前端部與輸入軸2嵌合著花鍵。
在離合器鼓13的內部，配置有二重活塞構造的動作用活塞14、15，離合器鼓13和第1活塞14之間，形成第1活塞室16，第1活塞室14和第2活塞室15之間，形成第2活塞室17。第1活塞14，由彈簧可與離合器鼓13一體旋轉，並且在軸的方向上移動自由地配合。由第1活塞室16供給的動作油使第1活塞14動作，且與離合器鼓13和第1離合器殼18之間配置的離合器C1連接。第1離合器殼18固定在星齒輪裝置4的正向恆星齒輪4a上。由第2活塞室17供給的動作油使第2活塞15動作，第1活塞14和第2離合器殼19之間配置的離合器C2連接。第2離合器殼19與後部恆星齒輪4b可一體旋轉地連接。在離合器鼓13的殼13a的前端部外周由於開口環20不與消除器板21的內周部產生關係，在消除器板21和第2活塞15之間，配有將第1活塞14和第2活塞15沿軸方向復位裝入的返回彈簧22。消除器板21的外周部在第2活塞15的內周面以密封狀態研合接觸，在消除器板21和第2活塞15之間形成油壓消除器室23。這個消除器室23具有，對由第1活塞室16或者第2活塞室17內的油發生的離心油壓消除的作用。
在變速器箱6和第1離合器殼18之間，配有B1制動器。制動器B1的動作用活塞25配置在固定於變速器箱6內部的鼓26的內部，向鼓26和活塞25之間形成的活塞室27供給動作油，由此，活塞25向圖4的右方動作，連接B1制動器。B1制動器的動作用活塞25在星齒輪裝置4的外周部，沿軸方向迭加而配置。
在輸入軸2上，離合器C3的離合器鼓30被固定，在這個離合器鼓30的內部第3活塞31沿軸方向可自由移動而配置，在離合器鼓30和第3活塞31之間形成第3活塞室32。由第3活塞室32供給的動作油使第3活塞31動作，在離合器鼓30和第3離合器殼33之間連接所配置的離合器C3。第3離合器殼33固定在於輸入軸2和該軸上配置的中間軸3上。輸入軸2的前端部外周，消除器板34的內周部由扭環35而被鎖合，在消除器板34和第3活塞31之間，對第3活塞31沿軸方向裝有復原返回的返回彈簧36。消除器板34的外周部於第3活塞31內周面以密封狀態滑動接合，在消除器板34和第3活塞31之間形成油壓消除器室37。這個消除器室37，有具有消除由第3活塞室32內的油發生的離心油壓之作用。
制動器B1、離合器C1和離合器C2，在離合器C2的動作用活塞15和制動器B1的動作用活塞25之間，沿軸方向並列配置。並且，在離合器C1和制動器B1的內徑側，離合器C3沿軸方向迭加配置，在離合器C2的內徑側，離合器C3的動作用活塞31，沿軸方向迭加配置。離合器C3，離著離合器殼18、19與星齒輪裝置4沿軸方向鄰接配置。另外，B1制動器的動作用活塞25，在星齒輪裝置4的傳動齒輪4c的外周部，沿軸方向迭加配置。
對支撐部件10，離合器C1動作用的油路40、離合器C2動作用油路(沒有圖示)、離合器C3動作用的油路41、潤滑用的油路(沒有圖示)、向轉矩變換器1的油壓給排油用的油路(沒有圖示)等，是向中心方向形成的。所述各油路，在橫方向上位相不同的位置形成的。對離合器C1動作用的油路40，在套管12的外周部面形成的溝狀油路42，支撐部件10的筒狀部10a和離合器鼓13的殼部13a，通過貫通半徑方向的油路43，連接到第1活塞室16。另外，離合器C2動作用的油路，在相同套管12形成的油路44、對支撐部件10的筒狀部10a和離合器鼓13的殼部13a，通過貫通半徑方向的油路45，接續到第2活塞室17。同時，離合器C3動作用的油路41，通過在套管12的外周面形成的溝狀油路46、在輸入軸2的內部沿軸方向形成的油路47，接續到第3活塞室32。
另外，由支撐部件10的潤滑用油路供給的潤滑油，通過在輸入軸2的內部軸方向形成的油路48，向油壓消除器室23供給，從油壓消除器室23的內徑部溢出的潤滑油潤滑C1離合器和離合器C2。進而，通過油路48的潤滑油，被中間軸3的軸心孔49引導，供給油壓消除器室37、及其它的潤滑部(離合器C3、制動器B1、星齒輪裝置4等)。
最後，通向轉矩變換器1的油壓給排用的油路，從支撐部件10向輸入軸2的內部，通過在軸方向形成了油路50，接續到轉矩變換器。
這樣，通向離合器C1和離合器C2的動作油，不經過輸入軸2而供給，在輸入軸2形成的油路數少的同時，縮短油路的長度。同時，供離合器C3的動作油，由於第3活塞室32位於離支撐部件10沿軸方向離開的位置，經輸入軸2供給。並且，潤滑油由於有必要供給多個地方，因而通過輸入軸2的內部油路48供給。基於這樣地處理油路，能在小的空間有效地配置5條油路，可縮短輸入軸2的軸尺寸。
下面，參照圖5說明星齒輪裝置4。
長付齒輪4d由第1旋轉軸60通過針狀軸承61可自由旋轉地支撐，短付齒輪4e也由第2旋轉軸62通過針狀軸承63可自由旋轉地支撐。第1旋轉軸10的兩端部和第2旋轉軸62的兩端部由傳動齒輪4c嵌合支撐著。在支撐第1旋轉軸60的一端部的傳動齒輪4C的嵌合孔，在直角相交方向插入滾軸針64，第1旋轉軸60由滾軸針64對傳動齒輪4c固定在軸方向和旋轉方向。
傳動齒輪4c的內徑部於中間軸3嵌合花鍵。在傳動齒輪4c的軸方向一端部(圖5的右端部)裝有傳動齒輪蓋65。即，傳動齒輪蓋65的側壁部和傳動齒輪4c由盤釘66一體固定。傳動齒輪蓋65形成以鼓的形狀覆蓋傳動齒輪4c的外周部，制動器B2的離合器板具有配合的花鍵殼65a和構成單向離合器F的內輪的內輪部65b。因而，在星齒輪裝置4的外周部，制動器B2和單向離合器F是沿軸方向迭加配置的。另外，在所述的星齒輪裝置4的外周部還配置有制動器B1動作用活塞25。制動器B2動作用活塞67配置於支撐軸座69的外輪之變速器箱6的支撐部70的外周部。在活塞67和變速器箱6之間形成活塞室68。
傳動齒輪4c的外側面(圖5左側面)，嵌著油蓋71。這個油蓋71沿傳動齒輪4c的外面，接受流向外徑方向的潤滑油，供給第1旋轉軸60的軸心潤滑孔60b。進入軸心潤滑孔60b的油，潤滑在第1旋轉軸60和長付齒輪4d之間配置的針狀軸承61。
在環形齒輪4f的一端部，殼部72被可一體旋轉而連接，這個殼部72與中間軸3鄰接軸方向而配置，在其外周輸出齒輪5嵌合花鍵。
如上所述，對4個配合零件C1～C3、B1，迭加內外配置，因而可使軸方向尺寸儘可能縮短。同時，將制動器B2、單向離合器F、制動器B1的動作活塞25，配置在星齒輪裝置4的外周部，在空置的空間能夠緊湊地配置必要的構造部分。這樣，配合零件C1～C3、B1、B2、F和星齒輪裝置4c均集約配置，能夠構成非常小型的變速構造。
圖6顯示有關本發明的自動變速器的實施例2，圖7顯示各配合零件的動作。
Ravigneaux型星齒輪裝置4、後退用離合器C1、前進低速檔用離合器C2、前進高速檔用離合器C3、前進用制動器B1、後退用制動器B2的各組成與第1實施例(圖2)相同。同時，單向離合器F1具有與圖2的單向離合器F同樣的機能。
在這個實施例中，在星齒輪裝置4的正向恆星齒輪4a和變速器箱6之間，追加了單向離合器F2和制動器B3。在實施例1中，制動器B1是配合於2、4速的，但這個實施例中，制動器B1僅配合4速。制動器B3配合2速～4速，而在3速、4速單向離合器F2為空轉，不發生效應。
另外，如圖7破折線所示，制動器B1在2檔的2速時由於引擎制動器而動作，制動器B2在L檔的1速時由於引擎制動器而動作。
在上述實施例中，說明了關於有前進4速之變速檔的自動變速器，通過追加補助變速器，可以構成5速以上的變速檔。同時，本發明的自動變速器不僅限於FF車，也能適用於FR車。
由以上說明所知，由本發明，在前進低速檔用離合器C2的動作用活塞和前進用制動器B1的動作用活塞之間，對前進低速檔用離合器C2，後退用離合器C1、前進用制動器B1沿軸方向排列配置，在後退用離合器C1和前進用制動器B1的內徑側配置前進高速檔用離合器C3，在前進低速檔用離合器C2的內徑側配置前進高速檔用離合器C3的動作用活塞，對前進低速檔用離合器C2和後退用離合器C1的動作用活塞作為二重活塞構造，把前進用制動器B1的動作用活塞配置於星齒輪裝置的外周部，從而對4個配合零件能緊湊地配置，並能實現軸方向尺寸短的車輛用自動變速器。
權利要求
1．一種車輛用自動變速器，具備Ravigneaux型星齒輪裝置，後退用離合器C1、前進低速檔用離合器C2、前進高速檔用離合器C3和前進用制動器B1，星齒輪裝置的正向恆星齒輪通過後退用離合器C1與輸入軸連接的同時，通過前進用制動器B1連接變速器箱，後部恆星齒輪通過前進低速檔用離合器C2與輸入軸連接，支撐長付齒輪和短付齒輪的傳動齒輪通過前進高速檔用離合器C3與輸入軸連接，正向恆星齒輪與長付齒輪咬合，後部恆星齒輪通過短付齒輪與長付齒輪咬合，僅與長付齒輪咬合的環形齒輪，於與輸出軸連接，其特徵在於，在前進低速檔用離合器C2的動作用活塞和前進用制動器B1的動作用活塞之間前進低速檔用離合器C2、後退用離合器C1、前進用制動器B1沿軸方向並列配置，在後退用離合器C1和前進用制動器B1的內徑側配置有前進高速檔用離合器C3，在前進低速檔用離合器C2的內徑側配置有前進高速檔用離合器C3的動作用活塞，前進低速檔用離合器用C2的動作用活塞和後退用離合器C1的動作用活塞為二重活塞構造，前進用制動器B1的動作用活塞以其配置在星齒輪裝置的外周部。
2．根據權利要求1所述的車輛用自動變速器，其特徵在於，在所述的輸入軸上配置有前進低速檔用離合器C2、後退用離合器C1、前進高速檔用離合器C3的各動作用活塞，以前進低速檔離合器C2的動作用活塞作為空間並在活塞室和相反側形成油壓消除器室，以前進高速檔用離合器C3的動作用活塞作為空間並在活塞室和相反側形成油壓消除器室。
3．根據權利要求1或2所述的車輛用自動變速器，其特徵在於，前進低速檔用離合器C2和後退用離合器C1的動作油壓從固定在變速器箱的支撐部件的油路導向離合器的活塞室，前進高速檔用離合器C3的動作油壓從所述支撐部件的油路通過輸入軸的內部油路導向離合器的活塞室。
全文摘要
一種車輛用自動變速器具有Ravigneaux型星齒輪裝置、後退用離合器、前進低速檔離合器、前進高速檔離合器和前進位動器。在前進低速檔離合器的動作用活塞和前進位動器的動作活塞之間,前進低速檔離合器、後退離合器、前進位動器沿軸方向排列而配置,在後退離合器和前進用制動器的內徑側配置有前進高速檔離合器,在前進低速檔離合器的內徑側配置有前進高速檔離合器的動作活塞。前進低速檔離合器的動作活塞和後退離合器的動作活塞為二重活塞構造。
文檔編號F16H3/44GK1320781SQ0111079
公開日2001年11月7日 申請日期2001年4月23日 優先權日2000年4月25日
發明者嶋本雅夫 申請人:大發工業株式會社