同步嚙合自動變速器的製作方法

2023-06-01 18:08:11 1

專利名稱：同步嚙合自動變速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於從成行排列的多個變速凸耳(shift lug)中選擇目標變速級的變速 凸耳並且通過變速指針(shift finger)在變速方向上移位變速凸耳的同步嚙合自動變速 器。
背景技術：
汽車(轎車)的自動變速器具有通過使用同步嚙合進行目標變速級的傳動的結構。在這樣的同步嚙合自動變速器中使用一種結構，該結構中變速凸耳被設置到用於分別 進行各種變速級的齒輪變換的多個變速叉上，並且通過使用變速指針從各個變速凸耳中只 選擇一個與目標變速級對應的變速凸耳，從而在變速方向上移位變速凸耳。在很多情況下， 通過設置能夠在與一行變速凸耳的方向相同的方向(即，選擇變速凸耳的方向)和移動變 速凸耳的方向上移位的選擇器軸，使用具有設置到該選擇器軸的變速指針的變速選擇器機 構。通過選擇器軸在選擇方向上的運動可選擇地使變速指針與一個變速凸耳嚙合，即，使 變速指針與對應於目標變速級的變速叉的變速凸耳嚙合，並且通過選擇器軸在變速方向上 的運動在變速方向上移位所選擇的變速凸耳，實現目標變速級的變換。在這樣的自動變速器中，在目標變速級的變速凸耳的選擇過程中，為了防止通過不同 於目標變速級的變速級傳遞動力，通過使用互鎖機構，雖然能夠進行目標變速級的變換(為 了實現目標變速級的變速傳動)，但是防止了目標變速級以外的其他變速。根據這樣的互鎖機構，如在日本PCT國家公布文本No. 2004-518918的圖2和20中所 示，通過在變速方向上移位變速指針的選擇器軸自身上安裝互鎖凸輪和互鎖板並且選擇目 標變速級的變速凸耳，互鎖凸輪和互鎖板與目標變速級以外的其他變速級的變速凸耳齧 合，並且目標變速級以外的其他變速級的變速叉受到控制而定位在空檔(neutral position)。日本PCT國家公布文本No. 2004-518918中揭示了這種技術。如上所述在用於將變速凸耳移位到變速位置的選擇器軸上設置互鎖凸輪和互鎖板的 結構要考慮變速方向上變速指針的運動使互鎖凸輪和互鎖板與目標變速級以外的其他變 速級的變速凸耳嚙合。為了實現該嚙合，要求非常高的精度。因此，在上述結構中，可能因為每個部件的誤 差等原因而將互鎖凸輪和互鎖板設置在從將要嚙合的變速凸耳偏離的位置，而且根據該情 況，存在不能控制變速叉而使其定位在空檔的問題。進一步，控制互鎖凸輪和互鎖板中的 變速凸耳的情況因為變速方向上變速指針的移動而改變。因此，該結構存在這樣的問題， 即如果變速方向上變速凸耳的移動改變，則例如對於每種變速器要求使其能夠實現變速方 向上的運動的結構，從而難以應對各種變速傳動。發明內容本發明的目標是提供一種同步嚙合自動變速器，該同步嚙合自動變速器能夠在目標變 速級變換時控制不同於目標變速級的變速級的變速叉從而使其定位在空檔，不受到變速方 向上目標變速級的變速指針的運動的影響。除了通過使變速指針與相應於目標變速級的變速叉的變速凸耳嚙合並且在變速方向 上移位該變速叉實現目標變速級的選擇器機構之外，根據本發明的同步嚙合自動變速器還 採用設置互鎖機構的結構，該互鎖機構用於通過使能夠控制在空檔的變速叉的凸耳鎖緊部 與變速指針之外的變速凸耳嚙合，跟隨變速指針在選擇方向上的運動移位該凸耳鎖緊部， 以及使該凸耳鎖緊部與不同於目標變速級的變速級的變速叉的變速凸耳嚙合，控制不同於 目標變速級的變速叉從而定位在空檔。本發明的優選實施例提供一種結構，該結構中凸耳鎖緊部設置在基本平行於選擇器軸 延伸的互鎖軸上，從而通過簡單的結構實現互鎖機構。根據本發明的優選實施例，互鎖機構具有為了提高可靠性凸耳鎖緊部與目標變速級之 外的所有變速叉的變速凸耳嚙合的結構。根據本發明的優選實施例，尤其是，為了在具有高度要求控制目標變速級之外的變速 叉的雙離合器變速機構的同步嚙合自動變速器中充分實現，在配備雙離合器變速機構的同 步嚙合自動變速器的情況中，互鎖機構採用凸耳鎖緊部嚙合與目標變速級屬於同一個組群 但不同於該目標變速級的變速叉的變速凸耳的結構。根據本發明的優選實施例，互鎖機構具有凸耳鎖緊部嚙合與目標變速級屬於同一個組 群但是為目標變速級之外的所有變速叉的變速凸耳的結構，從而在目標變速級之外的所有變速級中進行由變速凸耳進行的控制。本發明的優選實施例採用一種結構，該結構中即使在使不同於目標變速級的變速凸耳 處於變速狀態時，以其槽部互相面對的方式按順序排列的凸耳構件也被用作變速凸耳，從 而該變速凸耳的變速叉受到控制而定位在空檔。凸耳鎖緊部具有扁平片體，當變速指針設 置在目標變速級的變速凸耳上時該筒狀片體停在不同於該目標變速級的變速叉的變速凸 耳的槽部內，該片體的在選擇方向上的相對側的端面形成錐形面，並且當使變速凸耳處在 變速狀態下時，該變速凸耳返回空檔。本發明的優選實施例採用具有形成在選擇方向上的兩側端部上的圓錐形表面的凸耳 鎖緊部，從而提高凸耳鎖緊部的耐用度。本發明的另外的目標和優點將在下文的描述中闡明，其一部分在說明中將是明顯的， 或者可以通過本發明的實踐得到理解。本發明的目標和優點可以通過下文具體指出的手段 和組合實現和獲得。


結合在說明書中並且構成其一部分的

本發明的實施例，並且與上文給出的總 體描述和下文給出的對實施例的詳細描述一起用以說明本發明的原理。 圖l是根據本發明的第一實施例的自動變速器的示意圖； 圖2是顯示該自動變速器的變速傳動控制機構的結構的透視圖；圖3是示意性地顯示定位在N位置的變速傳動控制機構的示意圖； 圖4是示意性地顯示設置在第一檔變速位置的變速傳動控制機構的示意圖； 圖5是示意性地顯示設置在第二檔變速位置的變速傳動控制機構的示意圖； 圖6是示意性地顯示設置在第三檔變速位置的變速傳動控制機構的示意圖； 圖7是示意性地顯示設置在第四檔變速位置的變速傳動控制機構的示意圖； 圖8是示意性地顯示設置在第五檔變速位置的變速傳動控制機構的示意圖； 圖9是示意性地顯示設置在第六檔變速位置的變速傳動控制機構的示意圖； 圖10A是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第二檔速的示意圖； 圖10B是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第二檔速的示意圖； 圖10C是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第二檔速的示意圖； 圖10D是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第二檔速的示意圖； 圖10E是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第二檔速的示意圖；圖IOF是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第二檔速的示意圖； 圖10G是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第二檔速的示意圖； 圖10H是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第二檔速的示意圖； 圖11A是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第三檔速的示意圖； 圖11B是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第三檔速的示意圖； 圖11C是說明變速傳動控制機構從第一檔速變換到第三檔速的示意圖； 圖12A是說明變速傳動控制機構從第二檔速變換到第四檔速的示意圖； 圖12B是說明變速傳動控制機構從第二檔速變換到第四檔速的示意圖； 圖12C是說明變速傳動控制機構從第二檔速變換到第四檔速的示意圖； 圖12D是說明變速傳動控制機構從第二檔速變換到第四檔速的示意圖； 圖13A是說明作為根據本發明的第二實施例的基本部件的凸耳鎖緊部的示意圖； 圖13B是顯示從圖13 A中的箭頭F13B看的、圖13A所示的凸耳鎖緊部和變速凸耳的 正視圖；圖13C是說明作為根據本發明的第二實施例的基本部件的凸耳鎖緊部的示意圖； 圖13D是顯示從圖13C中的箭頭F13C看的、圖13C所示的凸耳鎖緊部和變速凸耳的 正視圖；圖l犯是說明作為根據本發明的第二實施例的基本部件的凸耳鎖緊部的示意圖； 圖13F是顯示從圖13E中的箭頭F13F看的、圖l犯所示凸耳鎖緊部和變速凸耳的正 視圖；圖14是顯示作為根據本發明的第三實施例的基本部件的變速傳動控制機構的透視圖； 圖15是顯示作為根據本發明的第四實施例的基本部件的變速傳動控制機構的透視圖； 圖16是顯示作為根據本發明的第五實施例的基本部件的變速傳動控制機構的透視圖；以及圖n是說明根據本發明的第六實施例的基本部件的示意圖。
具體實施方式
下文將基於圖1到12描述根據本發明的第一實施例。圖l顯示汽車(轎車)的自動變速器，例如採用雙離合器的具有總共七個變速擋的變 速級，即具有六個變速擋的前進級和一個變速擋的倒退級的同步嚙合自動變速器的示意性 結構。在圖1中，參考數字l指雙離合器變速機構。雙離合器變速機構1通過結合輸入系統2和輸出系統30形成雙離合器變速機構。輸入系統2採用結合設置多個主動齒輪 (driving gear) 3到7的兩個(多個)輸入軸9和10和兩套(多套)離合器12和13的 結構。輸出系統30採用具有設置從動齒輪31到37和同步機構50到53的兩個輸出軸40 和41的結構。下文將具體說明輸入系統2。軸構件被用作輸入軸9，管狀軸構件被用作輸入軸10。 輸入軸10旋轉地適配輸入軸9的外圍表面並且插入在其上，從而覆蓋輸入軸9的基部一 側的約半個區域。然後，雙軸部的中間部由軸承15a支撐。此外，從輸入軸IO突出的輸 入軸9的端部由軸承15b支撐，通過該結構，輸入軸9被可旋轉地支撐，同時，輸入軸IO 被可旋轉地支撐在輸入軸9的軸心周圍。雙軸部的側面上輸入軸9的端部與乾式離合器13 連接，具體地，例如與離合器板13a (離合器13)連接。以相同的方式，輸入軸10的端 部與離合器12連接，具體地，與離合器板12a (離合器12)連接。在發動機20的輸出軸 20a上設置兩套推板12b和13b。然後，通過使推板13b與離合器板13a緊密接觸，從發 動機20輸出的旋轉力被傳遞到輸入軸9，此外，通過使推板12b與離合器板12a緊密接觸， 從發動機20輸出的旋轉力被傳遞到輸入軸10。換句話說，通過離合器12和13，發動機 20的旋轉力被交替傳遞到輸入軸9或輸入軸10。進一步，在圖1中，參考數字14指用於 規則地操作離合器12和13的離合器促動器。主動齒輪3到7分成將要設置在輸入軸9和10上的預定的兩個變速級組。具體地， 前進級(第一到第六檔速)分成包括偶數變速級和奇數變速級的變速級組201和202，並 且在這些變速級中，與奇數變速級組201相應的主動齒輪3到5設置在輸入軸9上。具體 地，奇數變速級組201的主動齒輪從自輸入軸IO突出的軸部(輸入軸9)上的軸承15b的 側面開始以第一檔的主動齒輪3，第三檔的主動齒輪4和第五檔的主動齒輪5的順序設置。 與偶數變速級組202相應的主動齒輪設置在輸入軸10上。具體地，偶數變速級組202的 主動齒輪從輸入軸10上的主動齒輪5的側面以第四檔和第六檔的主動齒輪6和第二檔的 主動齒輪7的順序設置。從而，如果離合器13連接到輸入軸10，則發動機20的旋轉力被 傳遞到奇數級的主動齒輪3到5，如果離合器12連接到輸入軸10，則發動機20的旋轉力 被傳遞到偶數級的主動齒輪6和7。接下來將描述輸出系統30。輸出軸40和41與輸入軸9和10並排設置。然後，每根 軸的相對的端部由軸承16a旋轉地支撐。在離合器12和13 —側的輸出軸40和41的端部 上分別設置輸出齒輪42和43。這些輸出齒輪42和43與差速機構44嚙合。具體地，例如， 差速機構44構造成具有差速齒輪部45a，該差速齒輪部45a由小齒輪(沒有顯示)，用於輸入該差速齒輪部45a中的旋轉的環形齒輪45b (減速齒輪)和用於將由差速齒輪部45a 分配的旋轉力傳遞到汽車的左右驅動輪(沒有顯示)的軸部46a和46b的組合形成。輸出 齒輪42和43與差速機構44的環形齒輪45b嚙合。從動齒輪31到36分布到輸出軸40和41上，輸出軸40 —側上的變速級數小於輸出 軸41 一側上的變速級數。具體地，在輸出軸40的外圍表面上可旋轉地設置與主動齒輪5 嚙合的第五檔的從動齒輪31，與主動齒輪6嚙合的第四檔的從動齒輪32和用作反向齒輪 的從動齒輪33。在輸出軸41的外圍表面上可旋轉地設置與主動齒輪3嚙合的第一檔的從 動齒輪34，與主動齒輪4嚙合的第三檔的從動齒輪35，與主動齒輪6嚙合的第六檔的從 動齒輪36和與主動齒輪7嚙合的第二檔的從動齒輪37。進一步，在輸出軸40的端部上設 置泊車齒輪(parking gear) 38。同步機構50到53根據這些從動齒輪31的37的布局分布到輸出軸40和41上。具體 地，在輸出軸40中，用於選擇第四檔和倒退齒輪的其變速方向是雙向型的同步機構50設 置在從動齒輪32 (用於第四檔)和從動齒輪33 (用於倒退齒輪)之間的軸部上。進一步， 在夾住輸出軸40的從動齒輪31 (用於第五檔)的軸承16a—側的軸部上設置用於選擇第 五檔的其變速方向是單向型的同步機構51。此外，在輸出軸41中，用於選擇第一和第三 檔的其變速方向是雙向型的同步機構52設置在從動齒輪34 (用於第一檔)和從動齒輪35 (用於第三檔)之間的軸部上，用於選擇第六和第二檔的其變速方向是雙向型的同步機構 53設置在從動齒輪36 (用於第六檔)和從動齒輪37 (用於第二檔)之間的軸部上。在這些同步機構50到53中，任何雙向型同步機構50， 52和53都採用如下結構，即 同步器轂55設置在軸部上，同步器套56可滑動地裝配在轂55在軸向上的外圍部分上， 並且在轂55的相對側的各個齒輪上設置兩個同步器錐輪(沒有顯示)和兩個同步器環(沒 有顯示)(在同步機構50和52中顯示了參考標記)。因而，如果同步器套56在軸向中的 任何方向上滑動，則使同步器環與同步器錐輪接觸，並且通過摩擦，輸出軸40和41與各 個變速級的從動齒輪嚙合，同時減小轉速差(同步嚙合)。單向型同步機構51採用如下結 構，即僅一側的同步器環和同步器錐輪從雙向型同步機構50和52中省略，並且使與軸承 16a分離的一個方向作為變速方向。換句話說，當同步器套56滑動到從動齒輪31時，以 同樣的方式，第五檔的輸出軸40和從動齒輪31互相嚙合，同時通過摩擦減小轉速差。此 外，在從動齒輪37 (用於第二檔)與同步機構53相對的側部上同心地附接用於倒退的惰 輪60。惰輪60與用於輸出軸40的反向的從動齒輪33嚙合。如果用於反向的從動齒輪33 通過同步機構50與輸出軸40嚙合，則以第二檔變速級的減速齒輪比，反向速度級的減速齒輪比，以及進一步旋轉軸40的最終減速比減速的反向旋轉的輸出被傳遞到差速機構44。選擇部160上裝配這些同步機構50到53。如在圖2中所示，選擇部160具有沿同步 器套56的軸心方向繞同步機構50和51可移動地設置的變速導軌61a和61b;沿同步器套 56的軸心方向繞同步機構52和53可移動地設置的變速導軌61c和61d;設置在變速導軌 61a和61b上的用於改變變速級的變速叉64a和64b;設置在變速導軌61c和61d上的用 於改變變速級的變速叉64c和64d;和分別設置在變速導軌61a到61d上的變速凸耳65a 到65d。 g卩，為了通過變速導軌61a到61d分別驅動變速叉64a到64d而設置變速凸耳65a 到65d。在這些構件中，變速叉64a和64b與形成在輸出軸40上的同步器套56 (同步機 構51和56)的外圍部上的槽部(沒有顯示)嚙合；變速叉64c和64d與輸出軸41上的同 步器套56 (同步機構52和53)嚙合；並且如果變速叉64a到64d在軸向方向上移位則變 速級改變。此外，每個變速叉64a到64d的任何變速凸耳65a到65d由在其前端具有槽部 66的帶形構件形成，例如在圖2中所示，該帶形構件在遠離變速導軌61a到61d的方向上 延伸。這些變速凸耳65a到65d在槽部66互相面對的狀態下以正交於輸出軸40和41的 軸心的方向按順序排列。然後，通過其上裝配選擇部160的變速傳動控制機構65，與目標變速級相應的變速凸 耳從將要變速的變速凸耳65a到65d中選擇。作為變速傳動控制機構65，採用基於功能劃 分的結構，即，劃分成用於實現目標變速級的變速傳動的變速選擇器機構67和用於避免 不同於目標變速級的變速級變換的互鎖機構80的結構。例如，變速選擇器機構67採用管狀選擇器軸69正好設置在變速凸耳65a到65d的上 方的結構。換句話說，在選擇器軸69的外圍表面的下部設置多個例如三個變速指針70a 到70c。這些變速指針70a到70c設置在預定位置並且其任何一個都由具有能夠通過變速 凸耳65a到65d的槽部66的輪廓的向下突片構件形成。選擇器軸69由例如軸71的支撐 部支撐，從而可在軸心方向和旋轉方向上移位。具體地，軸71穿過選擇器軸69的內側， 軸承部(沒有顯示)可旋轉地支撐其前端部。軸71穿過其中的選擇器軸69的孔部是通孔， 從而，選擇器軸69能夠將軸71用作引導在軸心方向上可滑動地移位，進一步，選擇器軸 69能夠將軸71的軸心用作支撐點可旋轉地移位。然後，選擇器軸69的一個端部連接到變速電機75，具體地，該端部經由通過組合例 如齒輪鏈，設置在軸端的扇形齒輪和大小減速齒輪構成的減速齒輪部74與安裝到電機輸 出軸的小齒輪76嚙合。從而，如果變速電機75運轉，則變速指針71a到71c從空檔旋轉 地移位到每個變速位置。此外，在變速指針70a到70c周圍，例如，正好在選擇器軸69下方設置滾珠絲槓軸 81 (與本申請的互鎖軸相對應)。滾珠絲槓軸81穿過各個變速凸耳65a到65c的槽部66 同時沿變速凸耳65a到65d的直線定位。然後，選擇器軸69的電機一側的端部和正好在 該端部下方的滾珠絲槓軸81之間的間隔由臂狀連接構件82連接。具體地，連接構件82 的上端部通過軸承83可旋轉地與選擇器軸69的端部連接，並且其下端部與滾珠絲槓軸81 的螺紋部嚙合，從而能夠通過其上裝配該下端部的滾珠軸承部85前後移動。滾珠絲槓軸 81的基端部通過絲槓軸保持部86與選擇電機87的輸出部連接。如果選擇電機87運轉， 則連接構件82在滾珠絲槓軸81上前後移動並且選擇器軸69在軸71上移位。從而，如果 選擇器軸69在選擇方向上移位，則變速指針70a到70c之一能夠可選擇地與變速凸耳65a 到65d之一嚙合。進一步，為了建立變速指針70a到70c的可滑動的移位，作為與扇形齒 輪73嚙合的減速齒輪74a，採用因滑動移位量而軸向長度延伸的正齒輪。換句話說，變速選擇器機構67以這樣的方式構造，即通過運轉選擇電機87和變速電 機75使任何變速指針70a到70c與相應於目標變速級的變速凸耳嚙合，然後，通過在被 選擇變速叉的變速方向上移位該變速指針實現目標變速級的變換。另一方面，互鎖機構80使用下述結構，即例如用於控制空檔的三個(多個)凸耳鎖 緊部88a到88c設置在穿過槽部66的滾珠絲槓軸81的外圍表面上。基於該結構，使凸耳 鎖緊部88a到88c與變速指針70a到70c分離地與變速凸耳65a到65d嚙合，這些變速凸 耳65a到65d的變速叉64a到64d被控制在空檔。具體地，例如，採用這樣的結構，即管 狀凸耳鎖緊保持構件89可滑動地(能夠在旋轉方向和軸向方向上移動)適配滾珠絲槓軸 81的外圍表面並被插到該外圍表面上；上述凸耳鎖緊部88a到88c設置在凸耳鎖緊保持構 件89的外圍表面的預定位置；並且該凸耳鎖緊保持構件89連接到連接構件82。當變速指 針選擇目標變速級的變速凸耳時，任何凸耳鎖緊部88a到88c都設置在例如停止在同一個 變速級組的另一個變速級的變速凸耳內的位置(即，空檔)上。基於該結構，由於跟隨變 速指針70a到70c在選擇方向上的移動的移位，凸耳鎖緊部88a到88c與不同於目標變速 級的變速叉的變速凸耳嚙合，從而控制不同於目標變速級的變速叉使其定位在空檔。具體地，變速指針70a到70c變換每個變速級時的位置被分別確定為例如N (中間) 位置和第一檔變速位置到第六檔變速位置，如在圖3到9中所示。考慮到這些位置，前端 側的凸耳鎖緊部88a的位置以如下方式確定，即當由中心變速指針70b選擇第一速度和第 三速度時，例如如圖4和6中所示，凸耳鎖緊部88a停止在用於改變第五速度變速的變速 凸耳65a的槽部66內，並且當選擇第二速度時，凸耳鎖緊部88a停止在用於改變R速度(反向)和第四速度變速的變速凸耳65b的槽部66內，如在圖5中所示。中心凸耳鎖緊 部88b的位置以如下方式確定，即當由基端側的變速指針70c選擇第六速度時，凸耳鎖緊 部88b停止在用於改變R速度和第四速度變速的變速凸耳65b的槽部66內，如在圖9中 所示。基部側的凸耳鎖緊部88c的位置以如下方式確定，即當由前端側的變速指針70a選 擇第四速度時，凸耳鎖緊部88c停止在用於改變第二速度變速和第六速度變速的變速凸耳 65d的槽部66內，如在圖7中所示，並且當選擇第五速度時，凸耳鎖緊部88c停止在用於 改變第一速度變速和第三速度變速的變速凸耳65c的槽部66內，如在圖8中所示。避免目標變速級之外的其他變速級的變速傳動的任何這些凸耳鎖緊部88a到88c都採 用具有停止在槽部66內的扁平片體(tabular piece body ) 90和形成在該片體90的在 選擇方向上相對兩側的端面上的錐形面91的結構。從而，在使變速凸耳65a到65c處於 變速狀態中時，不但可以控制變速凸耳65a到65c，而且可以將這些變速凸耳65a到65c 返回到錐形面91上的空檔。換句話說，互鎖機構80構造成通過凸耳鎖緊部88a到88c (互鎖機構80)與變速指 針70a到70c (變速選擇器機構67)分離地只在選擇方向上移動而避免不同於目標變速級 的變速級的變速傳動。另一方面，例如，各個電機75和87以及離合器促動器14連接到由微型計算機和外 圍電子設備組成的控制部100。在控制部100中事先設置了各種自動變速傳動(變速指針 在選擇方向上移動以及其在變速方向上移動)必須的控制內容。根據該控制，可以在實行 目標變速級的變速傳動的同時控制不同於該目標變速級的變速叉使其處在空檔。下文將描述自動變速器的操作。作為典型的變速傳動，例如，將描述從第一速度到第 二速度的變速傳動。這裡，當在第一速度行進時,如在圖10A中所示，中心變速指針70b將同步機構52 (第一速度改變和第三速度改變)的變速凸耳65c移動到第一速度一側。換句話說，此時， 發動機20的輸出通過奇數速度傳動線變速並傳遞到輸入軸9，用於第一速度的主動齒輪3， 用於第一速度的從動齒輪34和輸出軸41。在該情況下，離合器12進行離操作而離合器 13進行合操作。假設在第一速度行進時從控制部100輸出將速度變換到第二速度的變速傳動指令。 當輸出目標變速級是第二速度的變速傳動指令時，選擇電機87運轉以轉動滾珠絲槓軸81。然後，與滾珠絲槓軸81嚙合的滾珠軸承部85通過滾珠絲槓軸81的轉動饋送從而移動連接構件82。連接構件82能夠在旋轉方向上繞選擇器軸69自由旋轉並且裝配成在軸向方向上受到 控制，從而選擇器軸69將軸71用作引導在軸向方向上滑動。在該情況下，選擇器軸69 的端部的扇形齒輪73在減速齒輪74a的齒輪部上滑動地移動同時被嚙合。基於選擇器軸69的這樣的滑動，如在圖10B中所示，中心變速指針70b向上移位到 具有目標變速級的用於改變第二速度和第六速度的同步機構53的變速凸耳65d。從而，變 速指針70b與變速凸耳65d嚙合以及選擇與目標變速級相應的變速叉64d。在該情況下，凸耳鎖緊保持構件89連接到連接構件82，從而凸耳鎖緊保持構件89將 滾珠絲槓軸81用作引導隨著連接構件82的移動在滾珠絲槓軸81的外圍表面上滑動。基於凸耳鎖緊保持構件89這樣的移動，為了防止圖10A中所示的奇數變速級組中的 嚙合，停止在用於改變第五速度的變速凸耳65a的槽部66內的凸耳鎖緊部88a跟隨變速 指針70b的上述移動在選擇方向上移位，然後，如在圖10B中所示，凸耳鎖緊部88a向前 移動到變速凸耳65b。然後，凸耳鎖緊部88a定位在變速凸耳65b的槽部66中並結束第二 速度的選擇，從而控制變速叉64b定位在空檔。以這樣的方式，用於改變R速度和第四速 度的變速叉64b被互鎖從而不在變速方向上移動。接下來，變速電機75運轉。然後，從電機75輸出的旋轉通過小齒輪76和減速齒部 74傳遞到扇形齒輪73從而旋轉選擇器軸69。這裡，選擇器軸69能繞連接構件82自由旋轉。因此，選擇器軸69的旋轉不傳遞到 連接構件82。因此，凸耳鎖緊保持構件89不旋轉，僅選擇器軸69在變速方向上旋轉(被移位)。 於是，如圖IOC所示，變速指針70b從空檔移位到第二速度的變速位置。然後，變速叉64d 在變速方向上移位，並且用於第二速度的從動齒輪37與在汽車的當前速度下旋轉的輸出 軸41嚙合。因此，第二速度變速級的主動齒輪7與汽車的速度同步以及選擇第二速度的 變速級。於是，準備下一級的變速傳動。其後，由於控制部100的控制指令，離合器促動器14受到控制，並且在釋放離合器 13的連接的同時進行離合器12的連接。於是，來自發動機20的動力從輸入軸9傳遞到輸 入軸10，同時避免在同一個偶數變速級組中不同於目標變速級的變速級的變速傳動。因此， 發動機20的輸出通過偶數速度變速線變速並傳遞到輸入軸10，用於第二速度的主動齒輪 7，用於第二速度的從動齒輪37以及輸出軸40，並且汽車的速度立即改變到第二速度。其 後，如圖10D至10H所示，在先前的時間變換到第一速度齒輪位置的變速凸耳65c通過中 心變速指針70b返回空檔。以這樣的方式，也可以進行從另一奇數級到偶數級的變速傳動。另一方面，在同一個變速級組中的變速傳動，例如從第一速度到第三速度的變速傳動 通過變速電機75的運轉將在用於改變第一速度和第三速度的變速凸耳65c內的變速指針 70b變換到第三速度一側而進行，例如，如圖11A至11C所示。通過離合器12和13的離 操作進行該變換。在該情況下，凸耳鎖緊部88a停止在用於改變第五速度的變速凸耳65a 的槽部66內以連續控制與變速凸耳65a相應的變速叉64a使其位於空檔。因此，避免在 同一個奇數變速級組中的變速傳動。明顯地，也是在如圖12A至12D所示的從第二速度到第四速度的變速傳動中，當變速 指針70b與用於改變第二速度和第六速度的變速凸耳65d分離並且變速指針70a向前移動 到用於改變R速度和作為目標變速級(選擇)的第四速度的變速凸耳65b時，凸耳鎖緊部 88c跟隨上述移動向前移動到用於改變第二速度和第六速度的變速凸耳65d。在該情況中， 基於先前的變速傳動變速到第二速度一側的變速凸耳65d通過凸耳鎖緊部88c的錐形面91 返回空檔。因此，即使不同於目標變速級的變速凸耳處在同一個變速級組的變速狀態中， 也可以避免在同一個變速級組中的變速傳動，這裡，為在偶數變速級組中的變速傳動。以這樣的方式，可通過利用移位凸耳鎖緊部88a至88c的結構，僅跟隨變速指針70a 至70c在選擇方向上的移動並與變換和選擇變速指針70a至70c的變速選擇器機構67分 離地進行不同於目標變速級的變速級的變速叉64a至64d的控制，並且不受變速指針70a 至70c在變速方向上的移動的影響。明顯地，該方法也可應用於任何目標變速級的變速傳 動(奇數變速級組到偶數變速級組，奇數變速級組到奇數變速級組，偶數變速級組到偶數 變速級組)。因此，與和常規的變速選擇器機構形成整體的結構的情況不同，可以高可靠性進行變 速叉64a至64d的互鎖。進一步，凸耳鎖緊部88a至88c僅跟隨變速指針在選擇方向上的 移動，因此即使改變變速叉64a至64d在變速方向上的移動的設置也不必改變凸耳鎖緊部 88a至88c，並且可以容易地應對不同類型汽車的自動變速器中的變化。另外，互鎖機構 80能通過利用凸耳鎖緊部88a至88c設置在基本平行於選擇器軸69延長的滾珠絲杆軸81 上的結構以簡單的結構實現。尤其是，根據具有要求高中間控制的雙離合器變速機構l的同步嚙合自動變速器，如 同本實施例，僅通過使凸耳鎖緊部88a至88c嚙合目標變速級與處在同一變速級組但不同 於目標變速級的變速叉64a至64d的變速凸耳，互鎖機構80就能高可靠性地控制變速叉 64a至64d使其處於空檔。此外，通過利用具有錐形面90的扁平片體90，本實施例具有使凸耳鎖緊部88a至88c 更小、更輕並且充分應對變速級中的變速凸耳65a至65c的優勢。下面將參考圖13A到13F說明根據本發明的同步嚙合自動變速器。通過用相同的數字 表示部件而省略對功能與第一實施例相同的結構的說明。根據本發明，凸耳鎖緊部88a至88c採用具有筒狀片體(tubular piece body) 110 和形成在該筒狀片體110的在選擇方向上相對兩側的端部上的圓錐形表面111的結構，並 且在圓錐形表面111上，變速級中的變速凸耳65a至65d將返回空檔。以這樣的方式，通過使用圓錐形表面lll，如圖13A至13C所示，使其與變速凸耳65a 至65d接觸的部分每一秒都改變，因此與使其一直與預定位置接觸的結構相比增加了耐久 性。圖13A、 13C和13E顯示了錐形面111與變速凸耳65a到65d逐漸接觸的狀態。 圖13B為顯示從圖13A中的箭頭F13B看的、變速凸耳65a到65d和凸耳鎖緊部88a 到88d的正視圖。圖13D為顯示從圖13C中的箭頭F13D看的、變速凸耳65a到65d和凸耳鎖緊部88a 到88d的正視圖。圖13F為顯示從圖13E中的箭頭F13F看的、變速凸耳65a到65d和凸耳鎖緊部88a 到88d的正視圖。其他結構可與第一實施例的相同。下面將參考圖14說明根據本發明的第三實施例的同步嚙合自動變速器。 圖14顯示本發明的第三實施例。本實施例是互鎖機構80的修改例。根據第二實施例的筒形的凸耳鎖緊部88a至88c 與滾珠絲杆軸81嚙合以便前後移動，並且這些各自的凸耳鎖緊部88a至88c通過連接構 件82連接到選擇器軸69。然後，如同在第一實施例中，凸耳鎖緊部88a至88c將跟隨變 速指針70a至70c在選擇方向上的移動被移位。以這樣的方式，如同在第一實施例中，不同於目標變速級的變速叉的中間控制也能不 受變速指針70a至70c在變速方向上的移動的影響地進行。該實施例具有與第一和第二實施例相同的優點。圖15顯示本發明的第四實施例。本實施例是第三實施例的修改例。根據本實施例，與第三實施例不同，用於支撐凸耳 鎖緊部88a至88c的凸耳鎖緊保持構件89沒有省略。作為替代，通過用由軸狀凸耳鎖緊16保持構件89保持凸耳鎖緊部88a至88c的結構支撐保持構件88a到88c以便相對於滾珠 絲杆軸81前後移動，凸耳鎖緊部88a至88c可以跟隨變速指針70a到70c在選擇方向上 的移動。以這樣的方式，如同在第一實施例中，不同於目標變速級的變速叉的中間控制也能不 受變速指針70a至70c在變速方向上的移動的影響地進行。 該實施例具有與第一和第二實施例相同的優點。 圖16顯示本發明的第五實施例。本實施例是第三實施例的修改例。根據本實施例，通過使用兩個滑動器機構120和121 支撐變速指針70a至70c使其在橫向上滑動，保證在變速方向上的移動不受橫向滑動移位 的影響。該實施例具有與第一和第二實施例相同的優點。進一步，在第一至第五實施例中描述了本發明應用到具有雙離合器變速機構的同步齧 合自動變速器的實例。但是，本發明不限於此，本發明也可應用於具有如圖17中所示的 第六實施例中的諸如一般的同步嚙合變速機構的變速機構的同步嚙合自動變速器，SP，例 如，具有主動齒輪和從動齒輪110和用於按順序設置在軸構件111上的變速級的級數的同 步機構(未圖示)，將與變速級相應的變速叉(未圖示)和與每個變速叉連續排列成行的 變速凸耳65a結合到其中，基於變速指針70a和70b在選擇方向上的移位根據目標變速級 選擇與目標變速級的變速叉相應的變速凸耳，並且基於變速指針70a和70b在變速方向上 的移位通過在變速叉的變速方向上移位變速凸耳實現傳動的變速機構。以這樣的方式，獲 得與第一實施例相同的效果。在該情況中，為了具有高可靠性的互鎖功能，如圖17所示，多於變速凸耳65a至65d 的凸耳鎖緊部的例如6個凸耳鎖緊部88a至88f設置在滾珠絲杆軸81 (互鎖軸)上，並且 在進行目標變速級的變速傳動時，凸耳鎖緊部88a至88f可以與目標變速級之外的所有變 速叉的變速凸耳65a至65d嚙合。在圖13A至17中，與第一實施例相同的部分標以相同的參考數字並且省略對其的說明。進一步，本發明不限於上述每一個實施例並且可以進行多種修改而不背離本發明的精 神和範圍。本技術領域的熟練人員可以容易地實現其他的優點和修改。因此，本發明在其更廣闊 的各個方面不限於本文所示和所述的具體細節和代表性實施例。因此，可以進行各種修改而不背離由附後的權利要求及其等效內容定義的本發明的總體概念的精神或範圍。
權利要求
1.一種同步嚙合自動變速器，其特徵在於，該同步嚙合自動變速器包括用於改變變速級的多個變速叉；為驅動每個變速叉設置並且排列成行的多個變速凸耳；與所述多個變速凸耳之一嚙合並且將相應的變速叉移位到變速位置的變速指針；和選擇器軸，所述選擇器軸沿所述成行的變速凸耳延伸，支撐所述變速指針以便在選擇方向上移位並且使所述變速指針能選擇性地與所述多個變速凸耳之一嚙合，其中該同步嚙合自動變速器進一步包括與和所述變速指針分離的變速凸耳嚙合並且使所述變速叉能受到控制而定位於空檔的凸耳鎖緊部；變速選擇器機構，所述變速選擇器機構通過使所述變速指針與對應於目標變速級的變速叉的變速凸耳嚙合並且在變速方向上移位該變速叉而實現目標變速級；和互鎖機構，所述互鎖機構通過跟隨所述變速指針在選擇方向上的移動而移位所述凸耳鎖緊部並且使該凸耳鎖緊部與不同於所述目標變速級的變速叉的變速凸耳嚙合來控制不同於所述目標變速級的變速叉而使其定位在空檔。
2. 如權利要求l所述的同步嚙合自動變速器，其特徵在於，其中所述凸耳鎖緊部設置在基本平行於所述選擇器軸延伸的互鎖軸上。
3. 如權利要求l所述的同步嚙合自動變速器，其特徵在於，其中所述互鎖機構使所述凸耳鎖緊部與所述目標變速級之外的所有變速叉的變速凸 耳嚙合。
4. 如權利要求1所述的同步嚙合自動變速器，其特徵在於，該同步嚙合自動變速器進一 步包括-雙離合器變速機構，所述雙離合器變速機構具有設置在能夠選擇性地輸入來自發動機 的動力的多個輸入軸上的各個變速級的主動齒輪，並將變速級分成預定的變速級組，其中所述互鎖機構允許所述凸耳鎖緊部與和目標變速級屬於同一組但不同於目標變 速級的變速叉的變速凸耳嚙合。
5. 如權利要求4所述的同步嚙合自動變速器，其特徵在於，該同步嚙合自動變速器進一 步包括-雙離合器變速機構，所述雙離合器變速機構具有設置在能夠選擇性地輸入來自發動機 的動力的多個輸入軸上的各個變速級的主動齒輪，並將變速級分成預定的變速級組，其中互鎖機構允許所述凸耳鎖緊部與所有和目標變速級屬於同一個組但不同於目標 變速級的變速叉的變速凸耳嚙合。
6. 如權利要求l所述的同步嚙合自動變速器，其特徵在於，其中所述變速凸耳包括具有槽部的凸耳構件，並且這些凸耳構件以其槽部互相面對的 方式順序排列，以及所述凸耳鎖緊部包括扁平片體和錐形面，當所述變速指針設置在所述目標變速級的變速凸耳上時，所述扁平片體停在不同於所述目標變速級的變速叉的變速凸耳的槽部內；所 述錐形面形成在該片體在選擇方向上的相對兩側的端面上，當所述變速凸耳處在變速狀態 時，使所述變速凸耳返回空檔。
7. 如權利要求4所述的同步嚙合自動變速器，其特徵在於，其中所述變速凸耳包括具有槽部的凸耳構件，並且這些凸耳構件以其槽部互相面對的 方式順序排列，以及所述凸耳鎖緊部包括扁平片體和錐形面，當變速指針設置在目標變速級的變速凸耳上 時，所述扁平片體停在不同於目標變速級的變速叉的變速凸耳的槽部內；所述錐形面形成 在該片體在選擇方向上的相對兩側的端面上，當所述變速凸耳處在變速狀態時，使所述變 速凸耳返回空檔。
8. 如權利要求l所述的同步嚙合自動變速器，其特徵在於，其中所述變速凸耳包括具有槽部的凸耳構件，並且這些凸耳構件以其槽部互相面對的 方式順序排列，以及所述凸耳鎖緊部包括片體和圓錐形表面，當所述變速指針設置在目標變速級的變速凸 耳上時，所述片體停在不同於所述目標變速級的變速叉的變速凸耳的槽部內；所述圓錐形 表面形成在該片體在選擇方向上的相對兩側的端面上，當所述變速凸耳處在變速狀態時，使所述變速凸耳返回空檔。
9.如權利要求4所述的同步嚙合自動變速器，其特徵在於，其中所述變速凸耳包括具有槽部的凸耳構件，並且這些凸耳構件以其槽部互相面對的 方式順序排列，以及所述凸耳鎖緊部包括片體和圓錐形表面，當所述變速指針設置在目標變速級的變速凸 耳上時，所述片體停在不同於所述目標變速級的變速叉的變速凸耳的槽部內；所述圓錐形 表面形成在該片體在選擇方向上的相對兩側的端面上，當所述變速凸耳處在變速狀態時， 使所述變速凸耳返回空檔。
全文摘要
一種同步嚙合自動變速器包括與變速指針分離地與變速凸耳嚙合並且使變速叉能受到控制以定位於空檔的凸耳鎖緊部；通過使變速指針嚙合對應於目標變速級的變速叉的變速凸耳並在變速方向上移位該變速叉實現目標變速級的變速選擇器機構；和通過跟隨變速指針在選擇方向上的移動移位凸耳鎖緊部並使該凸耳鎖緊部與不同於目標變速級的變速叉的變速凸耳嚙合控制不同於目標變速級的變速叉以便使其定位在空檔的互鎖機構。
文檔編號F16H3/08GK101255903SQ200810081960
公開日2008年9月3日 申請日期2008年2月29日 優先權日2007年3月1日
發明者小森克洋, 山浦廣己, 村上剛, 松本浩司 申請人:三菱自動車工業株式會社;三菱自動車工程株式會社