CN1229890A - 无级变速机的润滑构造 - Google Patents

Abstract

无级变速机的润滑构造它可以零件数量少的简单的构造可靠地润滑无级变速机的被润滑部。其特征是变速机室79独立于曲柄箱体14的内部空间地被划分出。无级变速机T的变速机主轴21的轴端部上设置油泵81。油泵81把从变速机室79的底部的贮油池89经箱体1的油路4₁吸上来的润滑油经形成在变速机主轴21的内部的油路21₁,21₂供给变速机室79的内部,润滑无级变速机T的被润滑部。它可以无过量和无不足地稳定地润滑无级变速机T,并且可以使油泵81接近无级变速机T由此缩短润滑油的油路。

Description

无级变速机的润滑构造

本发明涉及到把输入发动机的驱动力的输入旋转构件的旋转无级变速后进行输出的无级变速机，特别涉及用于润滑该无级变速机的被润滑部的润滑构造。

通过沿形成圆锥状的变速旋转构件的母线连续地变化传递旋转构件的接触位置进行无级变速的无级变速机，例如，特开平9-177919号公报、特开平9-177920号公报、特开平9-236161号公报中记述的无级变速机已为大家所了解，以前，用于润滑无级变速机的油泵一般由发动机的曲柄轴直接驱动，或由把上述曲柄轴的旋转减速了的油泵驱动轴驱动。

可是，当用曲柄轴直接驱动油泵时，确保向远离油泵的无级变速机导入润滑油的油路畅通是困难的，另外，当用把曲柄轴的旋转减速了的油泵驱动轴驱动油泵时，必须有从曲柄轴向油泵驱动传递动力的齿轮或链条等，这样会带来零件数量增加和构造复杂化等问题。

本发明是鉴于上述的情况而做出的、其目的是用零件数量少的简单的构造能可靠地润滑无级变速机的被润滑部。

为了达到上述目的，本申请的第1项发明的特征在于，将输入旋转轴的旋转无级变速后进行输出的无级变速机收容在独立于发动机的曲柄室而被区划成的变速机室内，向上述变速机室供给润滑发动机的润滑油和另外的润滑油的油泵配置在上述输入旋转轴的近傍并与该输入旋转轴的旋转连动地被驱动。

根据上述的构成，由于向无级变速机的被润滑部供给润滑油的油泵配置在输入旋转轴的近傍并与该输入旋转轴连动地被驱动，因此，不仅可以使油泵接近无级变速机并缩短润滑油的油路、并且可以简化输入旋转轴的旋转传递到油泵的动力传递***的构造。并且，由于无级变速机的润滑***独立于发动机的润滑***，因此可以无过量或无不足地、稳定地润滑无级变速机。

本申请的第2项发明是对第1项发明的构成的进一步改进，其特征在于把上述油泵配置在上述旋转轴的轴端部。

根据上述的构成，通过用输入旋转轴直接驱动油泵，可以进一步简化通向油泵的动力传递***。

本申请的第3项发明是对上述第2项发明的构成的进一步改进，其特征是，把来自上述油泵的润滑油通过形成在上述输入旋转轴的内部的油路供给无级变速机的被润滑部。

根据上述的构成，可以利用输入旋转轴简单地构成从油泵向无级变速机的被润滑部供给润滑油的油路，并且可以把上述油路的长度抑制到长度的下限。

第4项发明是对第2项发明构成的进一步改进，其特征在于，在上述变速机室和上述油泵之间配置把发动机的驱动力传递到上述输入旋转轴的齿轮。

根据上述的构成，可以与油泵不干涉地把驱动力传递到输入旋转轴上。

本申请的第5项发明是对第4项发明的构成的改进，其特征在于给上述油泵供给润滑油的油路形成在从侧方覆盖上述齿轮的上述箱体上。

根据上述构成，由于给油泵供给润滑油的油路形成在覆盖把驱动力传递到无级变速机的输入旋转轴的齿轮的侧方的箱体上，因此不需要构成上述油路用的特别的构件，由此削减了零件数量。

图1是车辆用的动力单元的纵剖面图。

图2是无级变速机的放大图。

图3是图2的主要部分放大图(低速率)

图4是图2的主要部分放大图(高速率)

图5是图2的5-5线剖面图。

图6是图2的6-6线剖面图。

下面根据附图说明本发明的实施例。

图1～图6是表示本发明的一实施例的附图。图1是车辆用动力单元的纵剖面图，图2是无级变速机的放大图，图3是图2的主要部分放大图(低速率)，图4是图2的主要部分放大图(高速率)，图5是图2的5-5线剖面图，图6是图2的6-6线剖面图。

如图1所示，该动力单元P搭载在机动二轮车上、并备有容纳发动机E、无级变速机T和副变速机R的箱体1。箱体1兼作发动机E的曲柄箱体并被3分割成中间箱体2，与中间箱体2的左侧面结合的左箱体3及与中间箱体2的右侧面结合的右箱体4。通过一对球轴承5、5支承在中心箱体2和左箱体3上的曲柄轴6通过连杆9连接到活塞8上，该活塞8滑动自由地嵌合在气缸座7内，该气缸座7同样地支承中心箱体2和左箱体3。

在曲柄轴6的左端上设置有发电机10、该发电机10由结合在左箱体3的左侧面上的发电机罩子11覆盖。主动齿轮12相对旋转自由地支承在延伸到右箱体4的内部的曲柄轴的右端外周上，该主动齿轮12通过自动离心离合器13可以与曲柄轴6结合。

如同时参照图2时所表明的那样，与上述主动齿轮12啮合的被动齿轮25固定在无级变速机T的变速机主轴21(本发明的输入旋转轴)上。被动齿轮25由内侧齿轮半体26和外侧齿轮半体27构成，该内侧齿轮半体26由花键结合在变速机主轴21上，该外侧齿轮27通过几个橡胶减震器28可稍微相对旋转地与该内侧齿轮半体结合并与上述主动齿轮12啮合。当从主动齿轮12经被动齿轮25传递到变速机主轴21的发动机转矩变动时，由上述橡胶减震器28的变形来减轻冲击的发生。

下面参照图2说明上述无级变速机T的构造。

具有朝向半径方向外侧的摩擦接触面的驱动旋转构件29由花键结合在变速机主轴21的外周上、与此同时，具有朝向半径方向内侧的摩擦接触面的从动旋转构件30通过滚针轴承22相对旋转自由地支承在变速机主轴21的外周上。大致呈圆椎状的托架第1半体31通过滚针轴承23可相对旋转并可轴向滑动地支承在变速机主轴21的外周上，大致成杯状的托架第2半体32与该托架第1半体31结合。

如同时参照图5时所表明的那样、阻止两托架半体31、32相对于箱体1旋转的凸轮机构33由沿半径方向设置在托架第2半体32的外周上的销子34、旋转自由地支承在该销子34上的滚轮36及用螺栓24、24固定在右箱体4的内壁面上的导向座35构成，上述滚轮36结合在形成于该导向座35上的导向槽35₁中。导向槽35₁的方向相对于变速机主轴21的轴线L仅倾斜α角。

如图3和图4所表明的那样，几根支承轴37横穿形成于托架第1半体31上的窗孔31₁…那样地被架设着，变速旋转构件39通过滚针轴承38,38旋转自由且轴向滑动自由地支承在各支承轴37上。支承轴37…配置在以变速机主轴21的轴线L为中心线的圆锥母线上。各变速旋转构件39具有在大直径部位上接续着的圆锥状的第1摩擦传递面40和第2摩擦传递面41，第1摩擦传递面40在第1接触部P₁处与驱动旋转构件29接触，第2摩擦传递面41在第2接触部P₂处与从动旋转构件30接触。

如图2所示，在托架第2半体32的内部设置了通过对应于变速机主轴21的转速使两托架半体31、32轴向滑动来变更无级变速机T的变速比的离心调速器51。离心调速器51由固定凸轮构件52、可动凸轮构件53和多个离心平衡块54…构成，该固定凸轮构件52固定在变速机主轴21上，该可动凸轮构件53轴向滑动自由地支承在变速机主轴21上并与上述固定凸轮构件52一体地旋转，上述离心平衡块54…配置在固定凸轮构件52的凸轮面52₁和可动凸轮构件53的凸轮面53₁之间。由于可动凸轮构件53与托架第2半体32由球轴承55结合起来，所以两者在允许相对旋转的状态下轴向一体地移动。

变速机主轴21的右端近旁通过球轴承56支承在罩子构件50上，罩子构件50固定在中间箱体2上，依靠压缩设置在罩子构件50和托架第2半体32之间的弹簧57的弹力，托架第1半体31和托架第2半体32被压向左侧方向。因此，由于当变速机主轴21的转速增加时、离心平衡块54…向半径方向外侧移动并挤压两凸轮面52₁,53₁，所以，可动凸轮构件53抵抗弹簧57的弹力向右方向移动，通过球轴承55连接在该可动凸轮构件53上的托架第2半体32与托架第1半体31共同向右方向移动。

如图2所表明的那样，在通过球轴承58相对旋转自由地支承在变速机主轴21的外周上的输出齿轮59的右端和上述从动旋转构件30的左端之间设置了调压凸轮机构60。如同时参照图6所表明的那样，调压凸轮机构60中，在形成于输出齿轮59的右端的多个凹部59₁…和形成于从动旋转构件30的左端的几个凹部30₁…之间挟持着钢球61…，在输出齿轮59和从动旋转构件30之间夹装着碟型弹簧62，以施加向右方向挤压从动旋转构件30的预载荷。当转矩作用到从动旋转构件30上而与输出齿轮59之间发生相对旋转时，由于调压凸轮机构60的作用从动旋转构件30沿离开输出齿轮59的方向(右向)被施压。

下面，参照图2说明上述副变速机R的构造。

第3减速齿轮63由球轴承64、滚针轴承65和球轴承66旋转自由地支承着，球轴承64配置在第3减速齿轮63与左箱体3之间，滚针轴承65配置在第3减速齿轮63与变速机主轴21之间，球轴承66配置在第3减速齿轮63与输出齿轮59之间。减速轴69通过球轴承67和滚针轴承68支承在左箱体3和中间箱体2上，支承在减速轴69上的第1减速齿轮70和第2减速齿轮71分别与上述输出齿轮59和第3减速齿轮63啮合。在与第3减速齿轮63形成一体并从左箱体3向外部突出的最终输出轴63₁上设置了卷挂无端链条72的驱动链轮73。因此，变速机主轴21的旋转通过输出齿轮59、第1减速齿轮70、第2减速齿轮71、第3减速齿轮63、驱动链轮73和无端链条72传递到驱动轮上。

上述第1减速齿轮70相对旋转自由地支承在减速轴69上，并设置由爪形离合器做成的中间离合器76、用来使该第1减速齿轮70与减速轴69固接及解除固接。中间离合器76备有滑套77和拨叉78，该滑套77通过花键轴向滑动自由地结合在减速轴69上，该拨叉78与由骑手操作的未示的操作构件连动并使上述滑套77滑动。因此，当滑套77由拔叉78移向图中左侧时，滑套77的爪齿77₁与第1减速齿轮70的爪齿70₁啮合，第1减速齿轮70通过滑套77结合到减速轴69上。反之，由拔叉78向图中右侧移动滑套77时、滑套77的爪齿77₁与第1减速齿轮的爪齿70₁分离，第1减速齿轮70与减速轴69的结合被解除。

在推着机动二轮车移动时，车轮的旋转由副变速机R反向传递到无级变速机T上，必须用很大的力克服无级变速机T的各部分的摩擦力才能推动机动二轮车。但是，这时如果解除连接中间离合器76的固结、副减速机R的第1减速齿轮70被从减速轴69上分离，防止朝向无级变速机T的驱动力的传递，只要用轻微的力一推就可以移动机动二轮车。

下面，说明无级变速机T和副变速机R的润滑构造。

如图2所示，无级变速机T和副变速机R收容在由左箱体3、中间箱体2和罩子50所划分的变速机室79的内部。由于用密封构件80密封，贯通罩子构件50的变速机主轴21的外周，所以变速机室79与曲柄室14的内部空间相分离。为了用封入变速机室79内的润滑油润滑无级变速机T和副变速机R，另外因为用贮存在曲柄室14内的润滑油润滑发动机E，所以各自的润滑油不会互相混合。即，贮存在曲柄室14的底部的润滑油，由设置在变速机主轴21上的从动齿轮25搅拌并润滑发动机E的各部分。无级变速机T和副变速机R用由设置在变速机主轴21的轴端的油泵81循环的润滑油润滑。

由旋轮线泵做成的油泵81由泵壳体83、泵盖85、外转子86和内转子87构成，该泵壳体83用螺栓82固定在右箱体4上，该泵盖85用螺栓84固定在泵壳体83上，外转子86旋转自由地收容在泵壳体83内，该内转子87旋转自由地与外转子86的内周啮合，上述内转子87固定在变速机主轴21的右端上，该变速机主轴21通过密封构件88贯通泵壳体83。

在形成于变速机室79下部的蓄油池89的右侧设置容纳油过滤器90的过滤器室91，该过滤器室91的下侧通过形成在右箱体4上的油路4₁和形成在泵壳体83上的油路83₁与油泵81的吸入口85₁连通。另外，油泵81的吐出口85₂与轴向贯通变速机主轴21内部的油路21₁和沿半径方向从该油路21₁分支出的数个油路21₂…连通。

下面，对备有上述构成的本发明的实施例的作用进行说明。

如图3和图4所示，无论变速比为任何状态，从变速机主轴21的轴线L到驱动旋转构件29的第1接触部P₁的距离A为定值、从支承轴37到驱动旋转构件29的第1接触部P₁的距离B为可变值(B_L,B_T)，另外，从支承轴37到从动旋转构件30的第2接触部P₂的距离C为可变值(C_L,C_T)，从变速机主轴21的轴线L到从动旋转构件30的第2接触部P₂的距离D为定值。

把驱动旋转构件29的转速作为N_DR，把从动旋转构件30的转速作为N_DN，当变速比R用R=N_DR/N_DN定义时，变速比R由下式给出，

R=N_DR/N_DN=(B/A)×(D/C)。

如图3所示，在发动机E低速旋转时，由于被主动齿轮12驱动的被动齿轮25的转速低，所以作用到离心调节器51的离心平衡块54…上的离心力也变小，在弹簧57的弹性力作用下两托架半体31,32向左移动。当托架半体31向左移动时，驱动旋转构件29的第1接触部P₁移到第1摩擦传递面40的大直径部侧，距离B增加成最大值B_L，同时从动旋转构件30的第2接触部P₂移到第2摩擦传递面41的小直径部侧，距离C减小成最小值C_L。这时，因为上述距离A、D为定值，当距离B增加成最大值B_L，距离C减小成最小值C_L时，上述变速比R变大且速度变为低速率。

如图4所示，在发动机E高速旋转时，由于主动齿轮12驱动的被动齿轮25的转速高，作用到离心调节器51的离心平衡块54…上的离心力也变大，两托架半体31、32在因离心力向半径方向的外侧移动的离心平衡块54…的作用下抵抗弹簧57的弹性力向右移动。当托架半体31向右移动时，驱动旋转构件29的第1接触部P₁移动到第1摩擦传递面40的小直径部则，距离B减少成最小值B_T，同时，从动旋转构件30的第2接触部P₂移动到第2摩擦传递面41的大直径部侧，距离C增加成最大值C_T。

这时，由于上述距离A、D为定值，当距离B减少成最小值B_T、距离C增加成最大值C_T时，上述变速比R变小且速度变为最高速率。

而且，对应于发动机E的转速无级变速机T的变速比可在从低到高之间无级变化。并且由于上述变速比控制由离心调节器51自动地进行，所以与设置从箱体1的外部由手动进行变速操作的变速控制装置的情况或设置电子变速控制装置的情况相比，可以谋求因构造简单而降低成本和无级变速机T的小型化。

如上所述，驱动旋转构件29的旋转通过变速旋转构件39…以规定的变速比R传递到从动旋转构件30上，进一步从动旋转构件30的旋转通过调压凸轮机构60传递到输出齿轮59上。这时，当从动旋转构件30与输出齿轮59之间因作用到从动旋转构件30上的转矩而产生相对旋转时，从动旋转构件30被调压凸轮机构60向脱离齿轮59的方向推压。该压力与碟形弹簧62产生的压力协作产生使得驱动旋转机构29的第1接触部P₁压接到第1摩擦传递面40上的面压以及从动旋转构件30的第2接触部P₂压接到第2摩擦传递面41上面压。

在无级变速机T进行变速时，托架第2半体32在驱动旋转构件29的传递转矩反作用力的作用下想绕变速机主轴21旋转，但是由于支承在托架第2半体32上的转矩凸轮机构33的滚轮36结合到在导向座35上形成的导向槽35₁内，该传递转矩反作用力被阻止，两托架半体31、32可不旋转地轴向滑动。

在车辆行走中想要急加速并且使发动机转矩急剧增加时，伴随上述发动机转矩的急剧增加作用在托架第2半体32上的传递转矩反作用力也增大。其结果如图5所示，滚子36以荷重F压接到倾斜的导向槽35₁的壁面上，托架第2半体32由于荷重F的导向槽35₁方向的分力F₁的作用而被向图2的左侧(低速率侧)推压。即，由于转矩凸轮机构33的作用变速比自动地变化到低速率侧，发挥出所谓的下倾的效果并可以有效地加速车辆。

而且，对于上述下倾时的变速比控制，是没有设置特别的变速控制装置，转矩凸轮机构33对应于发动机转矩的变化自动地进行控制的，所以可达到因构造简单带来的降低成本和无级变速机T小型化的目的。另外，只要改变转矩凸轮机构33的导向槽35₁的形状，就可以容易地调整变速比的变化特性。

在无级变速机T和副变速机R的运转中，当油泵81被变速机主轴21驱动时，从变速机室79的底部的贮油池89经油过滤器90、右箱体4的油路4₁，泵壳体83的油路83₁和泵盖85的吸入口85₁吸上的润滑油经泵盖85的吐出口85₂和变速机主轴21的油路21₁、21₂…供给到变速机室79的内部。供给到变速机室79内部的润滑油润滑了无级变速机T的变速旋转构件39的第1摩擦传递面40和第2摩擦传递面41以及无级变速机T和副变速机R的各球轴承和齿轮的啮合部之后，还流回上述的贮油池89。

这样，由于无级变速机T和副变速机R的润滑***独立于发动机E的润滑***而被设置着，所以，可以无过量或无不足地稳定地润滑无级变速机T和副变速机R。另外，由于油泵81设在变速机主轴21的轴端部并被直接驱动着，所以与用曲柄轴6驱动油泵81的情况相比，油泵与无级变速机T接近并可以缩短润滑油的油路，并且可以简化把变速机主轴21的旋转传到油泵81的动力传递***的构造。特别是由于在驱动油泵81的变速机主轴21的内部和支承油泵81的右箱体4的内部形成润滑油的油路21₁、21₂…、4₁，所以不需要用于构成这些油路的特别的构件，由此削减了零件数量。

另外，由于将驱动力传递给无级变速机T的变速机主轴21的从动齿轮25设置在划分变速机室79的罩子构件50的外部，所以防止了因从动齿轮25引起的无级变速机T和变速机室79的大型化，同时从动齿轮25的尺寸与变速机室79的容积无关地可以任意设定，可以变更变速机主轴21输入的驱动力的变速比。

上面详述了本发明的实施例，在不脱离本发明的要旨范围内，对本发明可以进行种种设计上的变更。

例如，本发明可以适用于实施例中说明的无级变速机以外的任意构造的无级变速机。

根据本申请的第1项发明，由于供给无级变速机的被润滑部润滑油的油泵配置在输入旋转轴的近旁并与该输入旋转轴的旋转连动地被驱动，所以，不仅可以使油泵接近无级变速机并缩短润滑油的油路，而且可以简化把输入旋转轴的旋转传递到油泵的动力传递***的构造。并且，由于无级变速机的润滑***相对于发动机的润滑***独立，因此可以无过量、无不足地稳定地润滑无级变速机。

根据本申请的第2项发明，可以用输入旋转轴直接驱动油泵并可以进一步简化通向油泵的动力传递***的构造。

根据本申请的第3项发明，从油泵供给无级变速机的被润滑部润滑油的油路可以利用输入旋转轴来简单地构成，并且可以把上述油路的长度抑制到长度下限。

根据本申请的第4项发明，可以不与油泵发生干涉地把驱动力传递到输入回转轴上。

根据本申请的第5项发明，由于把润滑油供给油泵的油路形成在箱体上，该箱体覆盖把驱动力传递到无级变速机的输入回转轴上的齿轮的侧方，所以不需要构成上述油路用的特别的构件，由此减少了零件的数量。

Claims (5)

1．一种无级变速机的润滑构造，其特征在于，把输入旋转轴(21)的旋转进行无级变速后进行输出的无级变速机(T)收容在独立于发动机(E)的曲柄室(14)的变速机室(79)内，把润滑发动机(E)的润滑油和另外的润滑油供给上述变速机室(79)的油泵(81)配置在上述输入旋转轴(21)的近旁、并与该输入旋转轴(21)的旋转连动地被驱动。

2．如权利要求1所述的无级变速机的润滑构造，其特征是，上述油泵(81)配置在上述输入旋转轴(21)的轴端部。

3．如权利要求2所述的无级变速机的润滑构造，其特征在于，来自上述油泵(81)的润滑油经过形成于上述输入旋转轴(21)的内部的油路(21₁,21₂)供给无级变速机(T)的被润滑部。

4．如权利要求2所述的无级变速机的润滑构造，其特征在于，在上述变速机室(79)和上述油泵(81)之间配置了把发动机(E)的驱动力传递到上述输入旋转轴(21)的齿轮(25)。

5．如权利要求4所述的无级变速机的润滑构造，其特征在于，向上述油泵(81)供给润滑油的油路(4₁)形成在从侧面覆盖上述齿轮(25)的箱体(1)上。

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