專利名稱：自動變速箱油泵的設(shè)計的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種自動變速箱油泵的設(shè)計，尤其涉及一種帶式連續(xù)可變變速箱(CVT)的葉片泵的設(shè)計。
背景技術(shù)：
日本專利文獻(xiàn)P2004-92865A公開一種自動變速箱的油泵的典型設(shè)計。根據(jù)該文獻(xiàn)的記載，自動變速箱包括帶式CVT，其中油泵布置在油盤中。
對于在日本專利文獻(xiàn)P2004-92865A中公開的典型油盤設(shè)計來說，當(dāng)發(fā)動機(jī)停在上坡路或者下坡路上以長時間停放車輛時，根據(jù)油盤內(nèi)的油位變化，油泵可能會在油表面處暴露。如果油泵是葉片類型，葉片通過油的離心力與液壓腔的內(nèi)周表面相接觸以獲得液密封，保證泵性能。那么，如果油泵內(nèi)的油排出的話，不能保證適當(dāng)?shù)娜~片按壓力，導(dǎo)致在發(fā)動機(jī)啟動時難于獲得穩(wěn)定的初始排放壓力特性。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供用于自動變速箱的油泵的設(shè)計，即使油泵是葉片類型并且應(yīng)用到帶式CVT時，其也可以獲得油泵的穩(wěn)定初始排放壓力特性。
總體上，本發(fā)明提供一種帶式連續(xù)可變變速箱(CVT)，其包括輸入側(cè)變速箱元件，該輸入側(cè)變速箱元件具有第一占有圓；油泵，該油泵具有第二占有圓；差速齒輪，該差速齒輪具有第三占有圓；油盤；以及容納輸入側(cè)變速箱元件、油泵、差速齒輪和油盤的外殼，輸入側(cè)變速箱元件、油泵和差速齒輪具有位于不同位置的軸，其中油泵比第一占有圓和第三占有圓更靠近油盤放置，并且放置在第一占有圓和第二占有圓的公切線以及第三占有圓和第二占有圓的公切線以下，其中油泵浸入在油盤內(nèi)的工作油中。


參照附圖并通過下面的描述，本發(fā)明的其它目的和特征將會變得明顯，其中圖1是示出本發(fā)明應(yīng)用的自動變速箱的示意性截面圖；圖2是示出從蓋殼體的側(cè)部看的變速箱殼體的示意圖；圖3是示出從變扭器殼體的側(cè)部看變速箱殼體的示意圖；圖4是用于解釋葉片泵的布置范圍的說明圖；圖5是葉片泵及其周圍的不完整放大圖；以及圖6是示出當(dāng)車輛在縱向方向上傾斜時在變速箱殼體內(nèi)的油位的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，將要描述執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式。注意與下面描述的實(shí)施例相聯(lián)系進(jìn)行參照的附圖示出用于闡明其理念的本發(fā)明的示意性結(jié)構(gòu)，而不是本發(fā)明的精確結(jié)構(gòu)。
首先，說明實(shí)施例中自動變速箱的結(jié)構(gòu)。
圖1示出本發(fā)明應(yīng)用的自動變速箱。參照圖1，該自動變速箱包括包含側(cè)蓋110的變速箱外殼100、變速箱殼體120和變扭器殼體130。用于放大從發(fā)動機(jī)傳送的扭矩的變扭器200、具有啟動離合器的前/后開關(guān)機(jī)構(gòu)300、用于確保在輸入和輸出之間的無級切換的帶式CVT機(jī)構(gòu)400、空轉(zhuǎn)齒輪500和差速齒輪600布置在變速箱外殼110內(nèi)。同時參照圖2，自動變速箱還包括葉片泵700、油濾清器710、控制閥單元720和油冷卻器730，作為用于供應(yīng)加壓油和潤滑油到各種設(shè)備中去的機(jī)構(gòu)。
變扭器200包括連接到發(fā)動機(jī)輸出軸10上的泵推動器、連接到變速箱輸入軸20上的渦輪、改正工作油內(nèi)部流動的定子、以及用于在車輛驅(qū)動過程中直接傳送功率的鎖定離合器。
前/后開關(guān)機(jī)構(gòu)300包括行星輪組、結(jié)合到倒轉(zhuǎn)制動器上的載體(carrier)、以及結(jié)合到主滑輪410上并且包括向前離合器的環(huán)形齒輪，上述行星輪組包括結(jié)合到發(fā)動機(jī)上的太陽齒輪并且包括向前離合器。行星齒輪組的類型不限制于具體類型，并且可以是單小齒輪類型或雙小齒輪類型。
帶式CVT機(jī)構(gòu)400包括主滑輪410、副滑輪420以及在滑輪的溝槽內(nèi)于滑輪之間纏繞的帶430，上述主滑輪410包括可移動滑輪410a和固定滑輪410b并且與來自前/后開關(guān)機(jī)構(gòu)300的旋轉(zhuǎn)輸入一起旋轉(zhuǎn)，上述副滑輪420包括可移動滑輪420a和固定滑輪420b并且以預(yù)定減速比率與驅(qū)動輪一起旋轉(zhuǎn)。輸出齒輪40固定到副滑輪軸30的端部，并且與空轉(zhuǎn)齒輪500相嚙合。主滑輪410對應(yīng)于本發(fā)明的輸入側(cè)的變速箱元件。
差速齒輪600的兩個小齒輪固定到空轉(zhuǎn)齒輪500上，并且側(cè)齒輪分別從右和左與小齒輪相嚙合。驅(qū)動軸結(jié)合到每個側(cè)齒輪上以驅(qū)動相應(yīng)的驅(qū)動輪。
葉片泵700包括轉(zhuǎn)子、偏心附裝到轉(zhuǎn)子上的凸輪環(huán)、以及用于劃分由轉(zhuǎn)子和凸輪環(huán)限定的液壓腔的葉片。每個葉片裝配在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)，在其內(nèi)部，供應(yīng)給位于轉(zhuǎn)子中心軸的液壓通道和槽內(nèi)的工作油通過由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力相對凸輪環(huán)按壓葉片。通過該結(jié)構(gòu)，與通過彈簧相對凸輪環(huán)按壓葉片的情況相比，葉片泵能夠在部件數(shù)目上減少并且在壽命上延長。從動鏈輪701在變扭器200的側(cè)部上固定在轉(zhuǎn)子的一端，并且通過鏈51結(jié)合到與變速箱輸入軸一起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動鏈輪50上。
油濾清器710布置在葉片泵700的入口處，控制閥單元720布置的其出口處。包括多個電磁控制閥和多種傳感器(例如油溫傳感器和流體壓力傳感器)的電子部件721布置在控制閥單元720的頂面上。
下面參照圖2和3，圍繞變速箱殼體120內(nèi)的帶式CVT機(jī)構(gòu)400、空轉(zhuǎn)齒輪500、差速齒輪600和葉片泵700的設(shè)計進(jìn)行描述。
圖2示出從側(cè)蓋110看的變速箱殼體120，并且圖3示出從變扭器殼體130看的變速箱殼體120。參照圖2和3，帶式CVT機(jī)構(gòu)400、空轉(zhuǎn)齒輪500、差速齒輪600和葉片泵700通過圓圈示意性示出。注意虛線圓圈示出通過壁部布置在相反側(cè)上的設(shè)備。
如圖2所示，帶式CVT機(jī)構(gòu)400容納在第一室121內(nèi)。帶式CVT機(jī)構(gòu)400具有容納在第一室121的前下部分內(nèi)的主滑輪410和容納在第一室121的后上部分內(nèi)的副滑輪420。第一室121的下部具有開口，潤滑油在潤滑設(shè)備之后通過該開口排放到油盤740。
如圖3所示，空轉(zhuǎn)齒輪500、差速齒輪600和葉片泵700容納在第二室122內(nèi)。
差速齒輪600容納在第二室122的后下部。布置空轉(zhuǎn)齒輪500以便與固定到副滑輪軸30的輸出齒輪40和差速齒輪600相嚙合。
下面參照圖4詳細(xì)描述葉片泵700的布置。
葉片泵700布置在主滑輪410和差速齒輪600之間并位于下部。圖4示出葉片泵700的布置范圍。參照圖4，該圓圈是在如下推測的基礎(chǔ)上獲得的當(dāng)在縱向平行于變速箱殼體120的平面上規(guī)劃主滑輪410、差速齒輪600或者葉片泵700時，在其內(nèi)能夠接收相應(yīng)設(shè)備并且其旋轉(zhuǎn)軸作為中心的最小圓是該設(shè)備的占有圓。
葉片泵700布置在對角陰影區(qū)域內(nèi)，該對角陰影區(qū)域比主滑輪410的第一占有圓411和差速齒輪600的第三占有圓601更靠近油盤740，并且在第一占有圓411和葉片泵700的第二占有圓702的公共切線以及第三占有圓601和第二占有圓702的公共切線之下。
除了上述條件之外，葉片泵700布置在第二占有圓702與第一占有圓411和第三占有圓601同時進(jìn)行接觸的位置。
圖5示出葉片泵700和其周圍。參照圖5，葉片泵700和油濾清器710彼此整體形成，并且油濾清器710鄰近油盤740布置。而且，葉片泵700和油濾清器710布置成浸入儲存在油盤740中的工作油內(nèi)。
控制閥單元720鄰近油盤740布置，并且通過葉片泵700的出口和密封件60連接到在變速箱殼體120內(nèi)提供的液壓通道123上。
下面描述操作過程。
關(guān)于液壓回路的操作，當(dāng)驅(qū)動發(fā)動機(jī)時，通過變速箱輸入軸20的驅(qū)動鏈輪50和鏈51傳送扭矩到從動鏈輪701，從而驅(qū)動葉片泵700。
當(dāng)驅(qū)動葉片泵700時，儲存在油盤740內(nèi)的油在通過油濾清器710去除外部物質(zhì)之后供應(yīng)給葉片泵700。
葉片泵700在供應(yīng)的油內(nèi)產(chǎn)生液壓以供應(yīng)其到控制閥單元720。
控制閥單元720調(diào)節(jié)油的液壓以將其供應(yīng)到設(shè)備。
油冷卻器730將未從控制閥單元720供應(yīng)給設(shè)備的油恢復(fù)為工作油和儲存在油盤740內(nèi)的油，在通過布置在油冷卻器730的入口處的過濾器去除外部物質(zhì)并且通過位于油冷卻器730內(nèi)的液壓通道的冷卻劑通道進(jìn)行冷卻之后，這些油供應(yīng)給設(shè)備作為潤滑油。
關(guān)于驅(qū)動系統(tǒng)的操作，在低速旋轉(zhuǎn)過程中通過增加扭矩并且在高速旋轉(zhuǎn)過程中通過結(jié)合鎖定離合器，變扭器200傳送從發(fā)動機(jī)傳送到前/后開關(guān)機(jī)構(gòu)300的扭矩。
在前/后開關(guān)機(jī)構(gòu)300中，在向前驅(qū)動過程中，向前離合器使得太陽齒輪和環(huán)形齒輪嚙合在一起以輸出實(shí)際上的輸入旋轉(zhuǎn)。另一方面，在向后驅(qū)動過程中，倒轉(zhuǎn)制動器將載體固定到變速箱殼體120上以將輸入旋轉(zhuǎn)減速為用于輸出的倒轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。
帶式CVT機(jī)構(gòu)400包括布置在主、副滑輪410、420的可移動滑輪的后部上的圓柱腔，以液壓改變溝槽寬度。通過控制用于按壓帶430的旋轉(zhuǎn)軸方向推力，帶430的有效纏繞直徑改變以獲得無級切換。
由帶式CVT機(jī)構(gòu)400改變的扭矩通過輸出齒輪40、空轉(zhuǎn)齒輪500和差速齒輪600傳送到驅(qū)動輪。
參照圖6，描述傾斜時變速箱殼體120內(nèi)的油位。圖6示出當(dāng)車輛在上坡路或下坡路上時變速箱殼體120內(nèi)的油位，其中符號900示出當(dāng)車輛處在水平狀態(tài)時的油位，符號901示出當(dāng)車輛前部向上傾斜時的油位，以及符號902示出當(dāng)車輛后部向上傾斜時的油位。
當(dāng)車輛的前部向上傾斜時，在變速箱殼體120的內(nèi)部的前部油位相對下降，并且在后部相對上升(參見油位901)。另一方面，當(dāng)車輛的后部向上傾斜時，在變速箱殼體120的內(nèi)部的前部油位相對上升，并且在后部相對下降(參見油位902)。
在該實(shí)施例中，由于葉片泵700放置的位置基本上處在變速箱殼體120的縱向方向的中心處并且在油濾清器710以上并在其附近，因此即使當(dāng)車輛在縱向方向上傾斜時葉片泵700也浸入油中。
該實(shí)施例產(chǎn)生下面的效果(1)葉片泵700比主滑輪410的第一占有圓411和差速齒輪600的第三占有圓601更靠近油盤740放置，并且放置在第一占有圓411和葉片泵700的第二占有圓702的公切線以及第三占有圓601和第二占有圓702的公切線以下。從而，即使當(dāng)車輛在縱向方向上傾斜時，在葉片泵700的周圍的油位高度變化更小。因此，即使在車輛傾斜時，葉片泵700不浸入油中的可能性也能夠減小。因此，即使當(dāng)車輛在發(fā)動機(jī)停止時傾斜，油也保持在葉片泵700的轉(zhuǎn)子內(nèi)，并從而能夠在葉片泵700的操作初始階段按壓葉片，在發(fā)動機(jī)啟動時獲得穩(wěn)定的初始排放壓力特性。這允許設(shè)備的快速初始操作，確保車輛的快速啟動能力。
(2)由于葉片泵700布置在葉片泵700的第二占有圓702與主滑輪410的第一占有圓411和差速齒輪600的第三占有圓601同時進(jìn)行接觸的位置，所以自動變速箱的結(jié)構(gòu)能夠在尺寸上減小。
(3)由于油濾清器710與葉片泵700整體形成，油濾清器能夠在垂直方向上減小。這允許垂直尺寸以及自動變速箱的重量減小。
(4)由于油濾清器710與葉片泵700整體形成，因此沒有必要在油濾清器710和葉片泵700之間布置液壓通道，允許油的有效回收。這允許獲得高效率的葉片泵700，致使燃料消耗改進(jìn)。
(5)由于控制閥單元720鄰近油盤740布置，連接葉片泵700和控制閥單元720的液壓通道能夠縮短，使得在液壓通道內(nèi)壓力損失減小。這允許獲得高效率的葉片泵700，致使燃料消耗改進(jìn)。
已經(jīng)結(jié)合例示性的實(shí)施例描述了本發(fā)明，注意本發(fā)明不限制于此，并且在不脫離本發(fā)明范圍的情況下能夠進(jìn)行各種變化和修改。
2004年9月29日申請的日本專利申請2004-283664的全部內(nèi)容在此引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種帶式連續(xù)可變變速箱(CVT)，其包括輸入側(cè)變速箱元件，該輸入側(cè)變速箱元件具有第一占有圓；油泵，該油泵具有第二占有圓；差速齒輪，該差速齒輪具有第三占有圓；油盤；以及容納輸入側(cè)變速箱元件、油泵、差速齒輪和油盤的外殼，輸入側(cè)變速箱元件、油泵和差速齒輪具有位于不同位置的軸，油泵比第一占有圓和第三占有圓更靠近油盤放置，并且放置在第一占有圓和第二占有圓的公切線以及第三占有圓和第二占有圓的公切線以下，該油泵浸入油盤內(nèi)的工作油中。
2.如權(quán)利要求1所述的帶式CVT，其中，油泵包括葉片泵。
3.如權(quán)利要求1所述的帶式CVT，其中，第二占有圓與第一占有圓和第三占有圓都接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的帶式CVT，進(jìn)一步包括與油泵整體形成的油濾清器。
5.如權(quán)利要求1所述的帶式CVT，進(jìn)一步包括鄰近油盤布置的控制閥單元，該控制閥單元輸出CVT的控制壓力。
6.一種帶式連續(xù)可變變速箱(CVT)，其包括輸入側(cè)變速箱元件，該輸入側(cè)變速箱元件具有第一占有圓；油泵，該油泵具有第二占有圓；差速齒輪，該差速齒輪具有第三占有圓；油盤；以及容納輸入側(cè)變速箱元件、油泵、差速齒輪和油盤的裝置，其中輸入側(cè)變速箱元件、油泵和差速齒輪具有位于不同位置的軸，油泵比第一占有圓和第三占有圓更靠近油盤放置，并且放置在第一占有圓和第二占有圓的公切線以及第三占有圓和第二占有圓的公切線以下，該油泵浸入油盤內(nèi)的工作油中。
全文摘要
一種帶式CVT包括主滑輪、葉片泵、差速齒輪、油盤以及用于容納主滑輪、葉片泵、差速齒輪和油盤的外殼，其中主滑輪、葉片泵和差速齒輪具有位于不同位置的軸。葉片泵比主滑輪的第一占有圓和差速齒輪的第三占有圓更靠近油盤放置，并且放置在第一占有圓和葉片泵的第二占有圓的公切線以及第三占有圓和第二占有圓的公切線以下，其中該油泵浸入在油盤內(nèi)的工作油中。
文檔編號F16H57/035GK1755171SQ20051010637
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者菅野拓, 齊藤勤 申請人:捷特科株式會社