МЕХАНИЗМ ТРАНСМИССИИ
TRANSMISSION MECHANISM

Область техники
Это изобретение относится к механизму трансмиссии и, в частности, к механизму трансмиссии, установленному на транспортном средстве.
Уровень техники
Обычный механизм трансмиссии описан, например, в публикациях выложенных заявок на патент Японии №№2004-278667 и 2001-221326.
Краткое описание изобретения
В указанной публикации JP 2004-278667 описана конструкция автоматической трансмиссии планетарного типа, в то время как в публикации JP 2001-221326 описан технический прием, согласно которому элемент для содержания масла между передачей и элементом образован по форме наружного диаметра передачи для уменьшения количества перемешиваемого масла.
С описанными выше техническими приемами существует проблема, заключающаяся в том, что, когда элемент, составляющий механизм трансмиссии, вращается, создается большое сопротивление вращению, таким образом создающее потери мощности.
Это изобретение было задумано для решения вышеупомянутой проблемы. Целью настоящего изобретения является создание механизма трансмиссии, способного плавно вращаться.
Механизм трансмиссии согласно одному объекту настоящего изобретения содержит, по меньшей мере, один вращающийся элемент; каналы для подачи масла к вращающемуся элементу; масляный резервуар, расположенный под вращающимся элементом; элемент, окружающий внешнюю периферийную поверхность вращающегося элемента и обращенный к внешней периферийной поверхности с зазором между ними такой величины, чтобы исключался контакт с внешней периферийной поверхностью при ее вращении; элемент, окружающий торцевую поверхность и выполненный непрерывно с элементом, окружающим внешнюю периферийную поверхность, для окружения в осевом направлении одной торцевой поверхности вращающегося элемента; при этом сторона элемента, окружающего внешнюю периферийную поверхность, в осевом направлении противоположная элементу, окружающему торцевую поверхность, является открытым концом.
В таким образом конфигурированном механизме трансмиссии элемент, окружающий внешнюю периферийную поверхность, окружает внешнюю периферийную поверхность и обращен к внешней периферийной поверхности с зазором между ними такой величины, чтобы исключать контакт с внешней периферийной поверхностью при вращении внешней периферийной поверхности вращающегося элемента, и окружающий торцевую поверхность элемент, выполненный непрерывно с окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом, окружает в осевом направлении одну торцевую поверхность вращающегося элемента, таким образом выпуская через открытый конец воздух, находящийся вокруг вращающегося элемента, закрытого обоими окружающими элементами, благодаря вращению вращающегося элемента, и снижая давление воздуха вокруг вращающегося элемента для уменьшения сопротивления воздуха.
Кроме того, поскольку сторона окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента, в осевом направлении противоположная окружающему торцевую поверхность элементу, является открытым концом, предотвращается удерживание масла, такого как смазочное масло, подаваемое к вращающемуся элементу, в окружающих элементах, даже если масло сливается из вращающегося элемента. Кроме того, даже в случае, когда с увеличением температуры масла поверхность масла, содержащегося в масляном резервуаре, повышается до положения, в котором вращающийся элемент погружается в него, количество масла, составляющего сопротивление вращению вращающегося элемента, ограничено количеством, создаваемым окружающими элементами, таким образом уменьшая сопротивление вращению, создаваемое маслом.
Предпочтительно, в заданном положении в осевом направлении внешней периферийной поверхности вращающегося элемента образованы маслоспускные отверстия, и осевая длина окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента задана так, чтобы не закрывать маслоспускные отверстия в осевом направлении. В этом случае, так как осевая длина окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента задана таким образом, чтобы он не закрывал маслоспускные отверстия в осевом направлении, окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент не становится препятствием для слива масла, таким образом сохраняя способность слива масла.
Предпочтительно, на внутренней периферийной поверхности окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента расположено множество пазов или ребер, наклоненных относительно направления вращения вращающегося элемента от стороны окружающего торцевую поверхность элемента к открытому концу. В этом случае воздух или масло легко выпускаются от открытого конца по пазам или ребрам благодаря вращению вращающегося элемента.
Механизм трансмиссии согласно другому объекту настоящего изобретения содержит вращающийся элемент, выполненный с зубьями на внешней периферийной поверхности, причем зубья смазываются маслом; элемент, окружающий внешнюю периферийную поверхность вращающегося элемента и обращенный к внешней периферийной поверхности с зазором между ними такой величины, чтобы исключать контакт с внешней периферийной поверхностью при ее вращении; элемент, окружающий торцевую поверхность и выполненный непрерывно с элементом, окружающим внешнюю периферийную поверхность, для окружения в осевом направлении одной торцевой поверхности вращающегося элемента; при этом сторона элемента, окружающего внешнюю периферийную поверхность, в осевом направлении противоположная элементу, окружающему торцевую поверхность, является открытым концом.
В конфигурированном таким образом механизме трансмиссии, поскольку воздух вокруг вращающегося элемента, закрытого окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом и окружающим торцевую поверхность элементом, выпускается через открытый конец благодаря вращению вращающегося элемента, давление воздуха вокруг вращающегося элемента снижается, уменьшая сопротивление воздуха. Кроме того, так как окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент расположен с зазором между ними такой величины, чтобы исключать контакт с внешней периферийной поверхностью вращающегося элемента, имеющего зубья, смазываемые маслом, даже если масло, смазывающее зубья, разбрызгивается наружу центробежной силой, разбрызгиваемое масло собирается окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом, таким образом вновь способствуя смазке зубьев. В результате можно достигать равномерной смазки зубьев.
Механизм трансмиссии согласно другому объекту настоящего изобретения содержит вращающийся элемент, составляющий устройство гидропривода; элемент, окружающий внешнюю периферийную поверхность, находящийся в рабочей жидкости устройства гидропривода, для окружения внешней периферийной поверхности вращающегося элемента, и обращенный к внешней периферийной поверхности с зазором между ними такой величины, которая исключает контакт с внешней периферийной поверхностью вращающегося элемента при ее вращении; элемент, окружающий торцевую поверхность и выполненный непрерывно с элементом, окружающим внешнюю периферийную поверхность, для окружения в осевом направлении одной торцевой поверхности вращающегося элемента. Сторона элемента, окружающего внешнюю периферийную поверхность, в осевом направлении противоположная элементу, окружающему торцевую поверхность, является открытым концом.
В конфигурированном таким образом механизме трансмиссии снижено давление воздуха вокруг вращающегося элемента, закрытого окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом и окружающим торцевую поверхность элементом, так что уменьшается гидравлическое сопротивление.
Предпочтительно, механизм трансмиссии дополнительно содержит муфту блокировки. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент проходит от окружающего торцевую поверхность элемента к открытому концу таким образом, что он закрыт в направлении муфты блокировки.
В конфигурированном таким образом механизме трансмиссии, поскольку рабочая жидкость, стекающая с открытого конца, проходит к муфте блокировки, можно охлаждать муфту блокировки.
Механизм трансмиссии согласно другому объекту настоящего изобретения содержит вращающийся элемент для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение, смазываемый маслом; элемент, окружающий внешнюю периферийную поверхность вращающегося элемента, погруженного в масло, и обращенный к внешней периферийной поверхности с зазором между ними такой величины, чтобы исключать контакт с внешней периферийной поверхностью вращающегося элемента при ее вращении;
элемент, окружающий торцевую поверхность и выполненный непрерывно с элементом, окружающим внешнюю периферийную поверхность, для окружения в осевом направлении одной торцевой поверхности вращающегося элемента. Сторона элемента, окружающего внешнюю периферийную поверхность, в осевом направлении противоположная окружающему торцевую поверхность элементу, является открытым концом.
В конфигурированном таким образом механизме трансмиссии, поскольку жидкость вокруг вращающегося элемента, закрытого окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом и окружающим торцевую поверхность элементом, сливается с открытого конца благодаря вращению вращающегося элемента, давление воздуха вокруг вращающегося элемента снижается, уменьшая гидравлическое сопротивление. Кроме того, поскольку окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент окружает внешнюю периферийную поверхность, которая погружена в масло, можно регулировать поток масла вокруг внешней периферийной поверхности, смазываемой маслом, и предотвращать возникновение воздушных пузырьков в масле. Посредством этого может осуществляться плавная работа.
Согласно этому изобретению возможно получение механизма трансмиссии, включающего вращающийся элемент, допускающего плавную работу.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в сечении механизма трансмиссии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - вид сбоку автоматической трансмиссии, если смотреть в направлении, показанном стрелкой II на фиг.1;
фиг.3 - вид сверху окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента, если смотреть в направлении, показанном стрелкой III на фиг.2;
фиг.4 - вид в сечении по линии IV-IV на фиг.3;
фиг.5 - вид сверху окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента согласно другому объекту;
фиг.6 - вид в сечении по линии VI-VI на фиг.5;
фиг.7 - вид в сечении по линии VII-VII на фиг.5;
фиг.8 - вид сверху окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента согласно другому объекту;
фиг.9 - вид в сечении по линии IX-IX на фиг.8;
фиг.10 - вид в сечении по линии Х-Х на фиг.8;
фиг.11 - вид сбоку, включающий частичное сечение механизма трансмиссии согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.12 - вид сбоку ведущего моста в блоке с коробкой передач, если смотреть в направлении, показанном стрелкой XII на фиг.11;
фиг.13 - вид сечения гидротрансформатора согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.14 - вид сечения двигателя, как механизма трансмиссии согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.15 - вид сбоку, включающий частичное сечение двигателя, если смотреть в направлении, показанном стрелкой XV на фиг.14.
Наилучший способ осуществления изобретения
Далее будет дано описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. Следует отметить, что в следующих вариантах осуществления изобретения идентичным или соответствующим частям присвоены одинаковые ссылочные позиции, и описание их не будет повторено.
На фиг.1 показан вид сечения механизма трансмиссии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, механизм трансмиссии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения составляет автоматическую трансмиссию, в которой трансмиссионная часть 131 установлена на внешней периферии вала 120. Каждая трансмиссионная часть 131 имеет форму круглого диска и к внешней периферии трансмиссионной части 131 прикреплен барабан 140 сцепления. К внутренней периферийной стороне барабана 140 сцепления прикреплен фрикционный элемент 150 сцепления, передающий мощность сопряженному элементу прямым контактом.
Барабан 140 сцепления имеет цилиндрическую форму, и сквозь барабан 140 сцепления проходят в направлении его толщины маслоспускные отверстия 141, 142. Множество маслоспускных отверстий 141, 142 расположены вдоль периферийного направления барабана 140 сцепления. Часть барабана 140 сцепления и вала 120 закрыты задней крышкой 100 ведущего моста в блоке с коробкой передач. Задняя крышка 100 ведущего моста в блоке с коробкой передач удерживает и закрывает конец вала 120.
Масляный резервуар 160, образованный поддоном картера, расположен под барабаном 140 сцепления и содержит масло.
Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110 расположен таким образом, что он обращен к внешней периферийной поверхности 143 барабана 140 сцепления. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110 имеет форму дуги окружности и проходит в направлении, в котором проходит вал 120. Сторона задней крышки 100 ведущего моста в блоке с коробкой передач, окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 110, представляет собой закрытый конец 112, в то время как противоположная ее сторона представляет собой открытый конец 111.
Вал 120 имеет центральный канал 122 для масла, проходящий в осевом направлении, и канал 121 для принудительной подачи масла, проходящий в радиальном направлении от центрального канала 122 для масла. Масло от масляного насоса поступает в центральный канал 122 для масла. Масло представляет собой жидкость для автоматических коробок передач (АТF) в качестве рабочей жидкости или рабочего тела. Масло подается по каналу 121 для принудительной подачи масла к внешней окружности. Подаваемое масло смазывает и охлаждает фрикционный элемент 150 сцепления и сливается через отверстия 141, 142 для слива масла наружу.
Механизм трансмиссии включает, по меньшей мере, один барабан 140 сцепления, как вращающийся элемент; канал 121 для принудительной подачи масла, центральный канал 122 для масла, как канал для подачи масла, для подачи масла к барабану 140 сцепления; масляный резервуар 160, расположенный под барабаном 140 сцепления; окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110 для окружения внешней периферийной поверхности 143 барабана 140 сцепления, обращенный к внешней периферийной поверхности 143 с зазором между ними такой величины, которая исключает контакт с внешней периферийной поверхностью 143 при вращении внешней периферийной поверхности 143 барабана 140 сцепления; заднюю крышку 100 ведущего моста в блоке с коробкой передач, как окружающий торцевую поверхность элемент, выполненный непрерывно с окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 110, для окружения в осевом направлении одной торцевой поверхности 145 барабана 140 сцепления, причем сторона окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента, в осевом направлении противоположная задней крышке 100 ведущего моста в блоке с коробкой передач, представляет собой открытый конец 111.
Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110 применен как покрытие для внешней периферийной поверхности 143 барабана 140 сцепления, который вращается с высокой скоростью таким образом, что он формирует зазор. Одна сторона окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 110 представляет собой открытый конец 111, в то время как другая представляет собой закрытый конец 112.
На фиг.2 показан вид сбоку автоматической трансмиссии, если смотреть в направлении, показанном стрелкой II на фиг.1. Как показано на фиг.2, в задней крышке 100 ведущего моста в блоке с коробкой передач находится окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110, имеющий форму дуги окружности. Барабан 140 сцепления расположен с зазором между барабаном 140 сцепления и окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 110. Барабан 140 сцепления вращается относительно окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 110. Зазор между барабаном 140 сцепления и окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 110 является по существу постоянным. Под барабаном 140 сцепления расположен масляный резервуар 160.
На фиг.3 показан вид сверху окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента, если смотреть в направлении, показанном стрелкой III на фиг.2. На фиг.4 показан вид сечения, выполненного по линии IV-IV на фиг.3. Как показано на фиг.3 и 4, окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110 представляет собой цилиндрическое покрытие, и воздух и масло, движущиеся с вращающимся корпусом, выводятся к стороне открытого конца 111 вдоль ребер 113 и пазов 114, которые расположены в покрытии и проходят в наклонном направлении. При вращении барабана сцепления в направлении, показанном стрелкой 149, воздух и масло проходят в направлении, показанном стрелкой 148.
На фиг.3 ребра 113 и пазы 114 проходят линейно, однако это изобретение не ограничено этим. Ребра 113 и пазы 114 могут проходить по кривой линии. Наклон ребер 113 и пазов 114 относительно направления, показанного стрелкой 149, может изменяться. То есть наклон ребер 113 и пазов 114 может становиться большим или может становиться меньшим по мере приближения от закрытого конца 112 к открытому концу 111.
На фиг.5 показан вид сверху окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента согласно другому объекту. На фиг.6 показан вид сечения, выполненного по линии VI-VI на фиг.5. На фиг.7 показан вид сечения, выполненного по линии VII-VII на фиг.5. Как показано на фиг.5-7, могут применяться ребра 113 и пазы 114 в форме треугольной призмы. То есть окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110, показанный на фиг.5-7, снабжен покрывающими его треугольными призмами, и треугольные призмы составляют ребра 113. Самая длинная сторона каждого ребра 113 наклонена относительно направления вращения, показанного стрелкой 149. Воздух и масло проходят в направлении, показанном стрелкой 148, вдоль наклонных поверхностей треугольных призм.
На фиг.8 показан вид сверху окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента согласно другому объекту. На фиг.9 показан вид сечения, выполненного по линии IX-IX на фиг.8. На фиг.10 показан вид сечения, выполненного по линии Х-Х на фиг.8. Как показано на фиг.8-10, на поверхности окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 110 сформированы конфигурации в форме треугольных пирамид, при этом окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент может быть конфигурирован таким образом, что воздух и масло проходят в направлении, показанном стрелкой 148, по наклонным поверхностям треугольных пирамид. В случае, когда выемки и выступы составлены этими треугольными призмами или треугольными пирамидами, и окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110 изготовлен посредством литья под давлением, окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 110 легко извлекается из пресс-формы.
В конфигурированном таким образом механизме трансмиссии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения на внутренней окружности окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 110, как цилиндрического покрытия, расположены направленные косо пазы 114 и ребра 113 (выступающие части) для выпуска масла и воздуха в сторону открытого конца 111. Внешняя окружность барабана 140 сцепления закрыта с узким зазором. Это позволяет достигать снижения потерь в трансмиссии, таким образом позволяя усовершенствовать характеристики расхода топлива и мощности. Кроме того, снижение теплотворной способности может поддерживать низкую температуру масла, таким образом позволяя достигать более продолжительного срока службы масла и трансмиссии.
Кроме того, предел возврата от сапуна улучшен посредством сдерживания перемешивания, посредством чего можно улучшить содействие контролю количества масла и безопасности транспортного средства.
На фиг.11 показан вид сбоку, включающий частичное сечение механизма трансмиссии согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.11, ведущий мост 2 в блоке с коробкой передач, как механизм трансмиссии согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, содержит входной вал 52, принимающий входной вращающий момент; заднюю планетарную передачу 59, расположенную на оси входного вала 52; переднюю планетарную передачу 58, и встречное ведущее зубчатое колесо 54, и встречное ведомое зубчатое колесо 56, входящее в зацепление со встречным ведущим зубчатым колесом 54. Шестерня 61 дифференциальной передачи расположена рядом со встречным ведомым зубчатым колесом 56 на оси, где расположено встречное ведомое зубчатое колесо 56. Ведущий мост 2 в блоке с коробкой передач, составляющий автоматическую трансмиссию, также включает дифференциал 62, имеющий зубчатый венец 63, входящий в зацепление с шестерней 61 дифференциальной передачи.
Эти зубчатые колеса, расположенные в узле ведущего моста 2 в блоке с коробкой передач, размещены в кожухе 70 ведущего моста в блоке с коробкой передач. На стороне донной поверхности кожуха 70 ведущего моста в блоке с коробкой передач установлен поддон картера (не показан), содержащий масло. В кожухе 70 ведущего моста в блоке с коробкой передач сформирована разделительная перегородка 71. Отсек 65 главного бесступенчатого редуктора, в котором расположены задняя планетарная передача 59, передняя планетарная передача 58 и т.п., и отсек 55 встречного зубчатого колеса, в котором расположено встречное ведомое зубчатое колесо, сформированы так, что они разграничены разделительной перегородкой 71.
Задняя крышка 100 ведущего моста в блоке с коробкой передач и корпус 3 ведущего моста в блоке с коробкой передач расположены таким образом, что они входят в контакт с кожухом 70 ведущего моста в блоке с коробкой передач. В корпусе 3 ведущего моста в блоке с коробкой передач размещен гидротрансформатор 1. На внутренней поверхности корпуса 3 ведущего моста в блоке с коробкой передач расположен окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 10, расположенный отдельно от гидротрансформатора 1. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 10 отступает от закрытого конца 12 к открытому концу 11 и расположен с заданным зазором между вращающимся элементом, составляющим гидротрансформатор 1, и окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 10. Воздух окружает гидротрансформатор 1 и находится между окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 10 и гидротрансформатором 1.
Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 20, закрывающий шестерню 61 дифференциальной передачи, расположен на внутренней стенке 4 корпуса 3 ведущего моста в блоке с коробкой передач. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 20 проходит от закрытого конца 22 к открытому концу 21 и сформирован вдоль шестерни 61 дифференциальной передачи. На внешней периферийной поверхности шестерни 61 дифференциальной передачи сформированы зубья 66, наклоненные относительно осевого направления. Зубья 66 не ограничены этим строением и могут проходить в осевом направлении и параллельном направлении.
Шестерня 61 дифференциальной передачи, закрытая окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 20, смазывается маслом. Масло содержится в поддоне картера, при этом зубчатый венец 63 загребает масло в поддоне картера, подавая масло к шестерне 61 дифференциальной передачи, входящей в зацепление с зубчатым венцом 63, и посредством этого зубья 66 шестерни 61 дифференциальной передачи смазываются маслом.
Когда шестерня 61 дифференциальной передачи вращается, масло, подхваченное зубьями 66, имеет тенденцию разбрызгиваться к внешней периферийной части. Однако, так как внешняя периферийная поверхность шестерни 61 дифференциальной передачи закрыта окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 20, можно предотвращать разбрызгивание масла и всегда смазывать шестерню 61 дифференциальной передачи маслом.
На фиг.12 показан вид сбоку ведущего моста в блоке с коробкой передач при взгляде в направлении, показанном стрелкой XII на фиг.11. Как показано на фиг.12, ведущий мост 2 в блоке с коробкой передач имеет кожух 70 ведущего моста в блоке с коробкой передач. В кожухе 70 ведущего моста в блоке с коробкой передач расположены зубчатый венец 63, шестерня 61 дифференциальной передачи, входящая в зацепление с зубчатым венцом 63, встречное ведомое зубчатое колесо 56, расположенное соосно с шестерней 61 дифференциальной передачи, и встречное ведущее зубчатое колесо 54, входящее в зацепление с встречным ведомым зубчатым колесом 56.
Зубчатый венец 63 описывает дугу окружности вдоль кожуха 70 ведущего моста в блоке с коробкой передач, и часть, отклоняющаяся от кожуха 70 ведущего моста в блоке с коробкой передач, закрыта окружающими внешнюю периферийную поверхность элементами 15, 16. Окружающие внешнюю периферийную поверхность элементы 15, 16 имеют длину, исключающую контакт с другим зубчатым колесом, и имеют круглую форму по внешней периферийной поверхности зубчатого венца 63.
Шестерня 61 дифференциальной передачи входит в зацепление с зубчатым венцом 63 и закрыта окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 20, кроме части, зацепляющейся с зубчатым венцом 63. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 20 имеет заданный зазор между шестерней 61 дифференциальной передачи и окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 20. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 20 расположен таким образом, что он открыт относительно части, в которой шестерня 61 дифференциальной передачи и зубчатый венец 63 входят в зацепление друг с другом.
Ведущий мост 2 в блоке с коробкой передач, как механизм трансмиссии согласно второму варианту осуществления изобретения, включает шестерню 61 дифференциальной передачи, как вращающийся элемент, сформированный с зубьями 66 на внешней периферийной поверхности, в котором зубья 66 смазываются с маслом 1000; окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 20 для окружения внешней периферийной поверхности шестерни 61 дифференциальной передачи, обращенный к внешней периферийной поверхности с зазором между ними такой величины, которая исключает контакт с внешней периферийной поверхностью при вращении внешней периферийной поверхности шестерни 61 дифференциальной передачи; внутреннюю стенку 4, как окружающий торцевую поверхность элемент, выполненный непрерывно с элементом 20, окружающим внешнюю периферийную поверхность, для окружения в осевом направлении одной торцевой поверхности шестерни 61 дифференциальной передачи. Сторона окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 20, в осевом направлении противоположная внутренней стенке 4, является открытым концом 21.
Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 13 расположен таким образом, что он закрывает встречное ведомое зубчатое колесо 56 и встречное ведущее зубчатое колесо 54. Зубчатый венец 63, шестерня 61 дифференциальной передачи, встречное ведомое зубчатое колесо 56 и встречное ведущее зубчатое колесо 54, соответственно, смазываются маслом 1000. Когда зубчатый венец, шестерня 61 дифференциальной передачи, встречное ведомое зубчатое колесо 56 и встречное ведущее зубчатое колесо 54 вращаются, масло 1000 сливается наружу. Однако слитое масло 1000 возвращается снова, удерживаемое окружающими внешнюю периферийную поверхность элементами 15, 13, 16, 20. Соответственно, это способствует надежной смазке.
Кроме того, наличие окружающих внешнюю периферийную поверхность элементов позволяет достигать низкого давления, способствующего уменьшению сопротивления вращению.
На фиг.13 показан вид сечения гидротрансформатора согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.13, гидротрансформатор 1 представляет собой устройство для передачи вращающего момента от коленчатого вала двигателя входному валу 52 трансмиссии. Двигатель расположен на левой стороне на фиг.13, и входной вал 52, расположенный на правой стороне, служит вращательной осью гидротрансформатора 1.
Гидротрансформатор 1 составлен камерой для рабочей жидкости, имеющей ротор 202 гидротурбины, насосное колесо 208 насоса и статор 223, как три вида лопаток, и блокирующим механизмом 270.
Переднее покрытие 203, имеющее форму круглого диска, расположено на передней стороне гидротрансформатора 1, то есть стороне, близкой к двигателю, и расположено таким образом, что оно проходит снаружи от оси 201а вращения, то есть проходит в радиальном направлении. Переднее покрытие 203 действует как кожух передней поверхности гидротрансформатора 1. Кожух 226 насосного колеса прикреплен к переднему покрытию 203. Различные элементы гидротрансформатора 1 расположены в заданном пространстве кожуха 205, составленного передним покрытием 203 и кожухом 226 насосного колеса. Пространство, окруженное передним покрытием 203 и кожухом 226 насосного колеса, является по существу герметично закрытым пространством, и масло заключено в этом пространстве.
Переднее покрытие 203 является элементом, принимающим мощность от двигателя. Когда мощность от двигателя поступает к переднему покрытию 203, мощность передается кожуху 226 насосного колеса. Кожух 226 насосного колеса составляет насосное колесо 208, которое выполнено как единое целое с кожухом 226 насосного колеса. Насосное колесо 208 расположено таким образом, что оно обращено к ротору 202 гидротурбины и может вращаться вокруг оси вращения входного вала. Насосное колесо 208 снабжено лопатками, сформированными таким образом, что рабочая жидкость вытесняется наружу к ротору 202 гидротурбины. Когда насосное колесо 208 вращается, масло, находящееся вблизи насосного колеса 208, вытесняется наружу к ротору 202 гидротурбины.
Статор 223 расположен между насосным колесом 208 и ротором 202 гидротурбины, и ротор 202 гидротурбины работает для изменения направления потока масла, поступающего к насосному колесу 208. Статор 223 установлен на крепежном валу 239 при помощи односторонней муфты 237 и способен вращаться только в одном направлении. В качестве односторонней муфты 237 может быть принята конструкция с использованием ролика, эксцентрикового ролика шпильки или храповика. Статор 223 представляет собой лопасть для контроля потока масла, которое возвращается от ротора 202 гидротурбины к насосному колесу 208, выполненную из полимера или алюминиевого сплава.
Ротор 202 гидротурбины имеет оболочку 230 турбины, образующую пространство для смазочного масла, и расположен так, что он обращен к насосному колесу 208. Ротор 202 гидротурбины принимает масло, выданное насосным колесом 208, при этом этим маслом создается вращающий момент. Масло, переданное ротору 202 гидротурбины, поступает к внутренней периферийной стороне для подачи снова к насосному колесу 208 через статор 223. Ротор 202 гидротурбины способен вращаться независимо от насосного колеса 208.
Когда насосное колесо 208 вращается совместно с передним покрытием 203, ротор 202 гидротурбины вращается вместе с блокирующим поршнем 204. Элемент 244 трансмиссии расположен таким образом, что он входит в контакт с оболочкой турбины 230. Элемент 244 трансмиссии сформирован как единое целое с оболочкой 230 турбины при помощи соединительной части, такой как заклепка или болт, и вращается с оболочкой 230 турбины.
Как элемент 244 трансмиссии, так и оболочка 230 турбины прикреплены к втулке 207 турбины, таким образом допуская вращение входного вала 52 вместе с втулкой 207 турбины. Втулка 207 турбины, например, установлена при помощи шлицевого соединения и расположена на внешней периферийной стороне входного вала 52. Втулка 207 турбины соединяет входной вал 52 и оболочку 230 турбины и приводится в действие для передачи вращающего момента, принимаемого оболочкой 230 турбины, входному валу 52.
Теперь будет дано описание блокирующего механизма 270. Блокирующий механизм 270 представляет собой устройство для передачи вращающего момента переднего покрытия 203 непосредственно входному валу 206, в котором противостоящий материал 276, как фрикционный материал, входит в контакт с внутренней периферийной поверхностью переднего покрытия 203, посредством чего вращающий момент переднего покрытия 203 передается входному валу 52. Блокирующий механизм 270 имеет блокирующий поршень 209 для расположения противостоящего материала 276. Блокирующий поршень 204 подвижен в осевом направлении, то есть направлении, закрытом для переднего покрытия 203, и направлении удаления от переднего покрытия 203, в котором противостоящий материал 276 может упираться в переднее покрытие 203. Блокирующий поршень 204 имеет форму круглого диска, проходящего в радиальном направлении вращения, и расположен таким образом, что он обращен к переднему покрытию 203.
Противостоящий материал 276 прикреплен к внешней периферийной поверхности блокирующего поршня 204 и находится в контакте с внутренней периферийной стороной турбинной втулки 207.
Пространство между передним покрытием 203 и блокирующим поршнем 204 является первой гидравлической камерой 210а, и пространство между блокирующим поршнем 204 и элементом 244 трансмиссии является второй гидравлической камерой 210b. Первая гидравлическая камера 210а и вторая гидравлическая камера 210b, соответственно, заполнены маслом. Благодаря изменению гидравлических давлений можно перемещать блокирующий поршень 204 в направлении приближения к переднему покрытию и направлении удаления от переднего покрытия 203.
Блокирующий механизм 270 снабжен блокирующим демпфером 274 и работает для поглощения переменной подводимой мощности. Блокирующий демпфер 274 составлен пружинным элементом. Когда вращающий момент добавляется, блокирующий демпфер 274 работает для поглощения изменений вращающего момента действием пружины. Блокирующий демпфер 274 помещен между блокирующим поршнем 204 и элементом 244 трансмиссии.
Далее приводится описание действия блокирующего механизма 270. В случае, когда действие гидротрансформатора 1, усиливающее вращающий момент, существенно не требуется, противостоящий материал 276 вводится в контакт с передним покрытием 203, таким образом передавая вращающий момент от переднего покрытия 203 непосредственно входному валу 52. В частности, масло, содержащееся в первой гидравлической камере 210а, сливается через сквозное отверстие 206h. Посредством этого гидравлическое давление в первой гидравлической камере 210а становится ниже, чем давление во второй гидравлической камере 210b. В результате блокирующий поршень 204 движется в направлении приближения к переднему покрытию 203, и противостоящий материал 276 входит в контакт с передним покрытием 203. Посредством этого мощность (вращающий момент) переднего покрытия 203 передается входному валу 52 через противостоящий материал 276, блокирующий поршень 204, элемент 244 трансмиссии и втулку 270 турбины. В этом состоянии потеря мощности за счет гидротрансформатора 1 почти не происходит, и действие по усилению вращающего момента также почти не происходит.
В случае, когда требуется действие гидротрансформатора для усиления вращающего момента, масло подается в первую гидравлическую камеру 210а через сквозное отверстие 206h. Посредством этого давление в первой гидравлической камере 210а становится выше, и блокирующий поршень 204 отталкивается обратно в направлении удаления от переднего покрытия 203. В результате создается зазор между передним покрытием 203 и противостоящим материалом 276, и вращающий момент от переднего покрытия 203 не передается противостоящему материалу 276.
К кожуху 226 насосного колеса, как корпусу, прикреплен окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 220 таким образом, что он закрывает внешнюю периферийную поверхность кожуха турбины. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 220 имеет форму, проходящую вдоль внешней периферийной поверхности оболочки 230 турбины, и проходит с изгибом от закрытого конца 222 до открытого конца 221. Направление прохождения представляет собой направление к блокирующему механизму 270. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 220 действует для выпрямления потока масла и для подачи масла в блокирующий механизм 270.
То есть гидротрансформатор 1, как механизм трансмиссии согласно третьему варианту осуществления изобретения, содержит оболочку 230 турбины, как вращающийся элемент, составляющий устройство гидропривода; окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 220, расположенный в масле гидротрансформатора 1, для окружения внешней периферийной поверхности 232 оболочки турбины, будучи обращенным к внешней периферийной поверхности 232 с зазором между ними такой величины, которая исключает контакт с внешней периферийной поверхностью 232 при вращении внешней периферийной поверхности 232 оболочки турбины; кожух 226 насосного колеса, как торцевую поверхность, выполненную непрерывно с окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 220, для окружения в осевом направлении торцевой поверхности 231 оболочки 230 турбины. Сторона окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 220, в осевом направлении противоположная кожуху 226 насосного колеса, является открытым концом 221.
Гидротрансформатор 1 содержит блокирующий механизм 270, как блокирующую муфту. Окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 220 проходит от окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 220 к открытому концу 221 таким образом, чтобы закрывать его в направлении блокирующего механизма 270.
Гидротрансформатор 1 согласно третьему варианту осуществления изобретения, конфигурированный таким образом, обеспечивает такие же эффекты, как и первый вариант осуществления изобретения.
На фиг.14 показан вид в сечении двигателя механизма трансмиссии согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.14, двигатель 301, как механизм трансмиссии согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, представляет собой рядный четырехцилиндровый двигатель, содержащий четыре цилиндра.
Следует отметить, что этот двигатель не ограничен двигателем рядного типа и могут быть приняты различные типы двигателей, такие как V-образный двигатель, W-образный двигатель, горизонтальный оппозитный двигатель или двигатели других типов.
Кроме того, изобретение применимо как с дизельным двигателем, так и с бензиновым двигателем.
Двигатель 301 главным образом составлен блоком 302 цилиндров, поддоном 306 картера, крышкой головки цилиндров, не показанной на фиг.14, и поршнем 308. Блок 302 цилиндров содержит цилиндрическую часть 303, расположенную в верхней части, юбочную часть 304, расположенную в нижней части, и разделительную перегородку 305, расположенную между соответствующими цилиндрами. Цилиндр 309 расположен внутри цилиндрической части 303, а поршень 308 введен в цилиндр 309. Поршень 308, расположенный между соответствующими цилиндрами, соединен с коленчатым валом 310 при помощи шатуна 380.
Поддон 306 картера расположен под блоком 302 цилиндров. Картер 411, где расположен коленчатый вал 310, сформирован юбочной частью 304 и поддоном 306 картера, расположенным в нижней части блока 302 цилиндров. Во внутреннем пространстве 312 картера 411 расположена разделительная перегородка 305, соединенная вниз от цилиндрической части 303, посредством чего внутреннее пространство 312 картера 411 образовано таким образом, что оно разделено на внутренние пространства 312а, соответствующие каждому цилиндру.
Картер заполнен маслом 1000, и часть коленчатого вала 310 погружается в масло 1000. Окружающие внешнюю периферийную поверхность элементы 330, 340, 350, которые обращены к внешней периферийной поверхности 311 коленчатого вала 310, соответственно, расположены в поддоне 306 картера и на разделительной перегородке 305. Окружающие внешнюю периферийную поверхность элементы 330 погружены в масло 1000 и сформированы с зазором от коленчатого вала 310 и внешней периферийной поверхности 311. Окружающие внешнюю периферийную поверхность элементы 330, 340, 350, соответственно, проходят от закрытого конца 332 к открытому концу 331.
На фиг.14, по меньшей мере, одна часть окружающих внешнюю периферийную поверхность элементов 330, 340, 350 погружена в масло 1000; однако это изобретение не ограничено этим. Часть окружающих внешнюю периферийную поверхность элементов 330, 340, 350 не обязательно погружается в масло 1000, и полная их часть может находиться в воздухе.
На фиг.15 показан вид сбоку, включающий частичное сечение двигателя, если смотреть в направлении, показанном стрелкой XV на фиг.14. Двигатель 301, главным образом, составлен блоком 302 цилиндров, поддоном 306 картера, крышкой 307 головки цилиндров и поршнем 308. Блок 302 цилиндров содержит цилиндрическую часть 303, расположенную в верхней части, и юбочную часть 304, расположенную в нижней части. Цилиндрическая часть 303 расположена в пределах цилиндра 309, и поршень 308 установлен внутри цилиндра 309. Поддон 306 картера установлен под блоком 302 цилиндров. Посредством этого картер 411, в котором установлен коленчатый вал 310, образован юбочной частью 304 блока 302 цилиндров и поддоном 306 картера.
Крышка 307 головки цилиндров установлена на блоке 302 цилиндров. Таким образом, внутри крышки 307 головки цилиндров образована камера 307а системы вентиляции картера. Камера 307а системы вентиляции картера сообщается с первым каналом 318 системы вентиляции картера и вторым каналом 319 системы вентиляции картера, соединенным с крышкой 307 головки цилиндров. Внутренние пространства 312 картера 411 и камеры 307а системы вентиляции картера, упомянутой выше, соединены друг с другом соединительным каналом 317, расположенным в боковой стене цилиндра 309.
Просачивающийся газ представляет собой смесь газов, просачивающихся во внутреннее пространство 312 картера 411 через зазор между поршнем 308 и цилиндром 309. Так как просачивающийся газ содержит много углеводорода и является умеренно кислым, слишком большое количество просачивающегося газа вызывает порчу моторного масла и коррозию внутри двигателя 301. Кроме того, поскольку в нем содержится углеводород, предпочтительно не выпускать его в воздух без обработки. Соответственно, просачивающийся газ должен быть возвращен в систему 320 впуска.
Система 320 впуска в основном содержит воздухоочиститель 321, дроссельную заслонку 323 и уравнительный ресивер 324. Воздухоочиститель 321 имеет фильтр 322 и нормализует воздух, поступающий в систему 320 впуска. Впускаемый воздух, нормализованный в воздухоочистителе 321, поступает в уравнительный ресивер 324 после того, как объем впускаемого воздуха, который подается в двигатель 301, регулируется дроссельной заслонкой 323. Впускаемый воздух, подаваемый в уравнительный ресивер 324, поступает по впускному каналу 325 и через впускной клапан 315а в камеру 316 сгорания в двигателе 301. Топливо сгорает при помощи впускаемого воздуха, и газообразные продукты сгорания выпускаются из двигателя 301 через выпускной клапан 315b и впускной канал 381.
Механизм трансмиссии 390 согласно четвертому варианту осуществления изобретения содержит: коленчатый вал 310, как вращающийся элемент, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня 308 во вращательное движение и смазываемый маслом 1000; окружающий внешнюю периферийную поверхность элемент 330 для окружения внешней периферийной поверхности 311 коленчатого вала, погружаемой в масло 1000, обращенный к внешней периферийной поверхности 311 с зазором между ними, исключающим контакт с внешней периферийной поверхностью 311 при вращении внешней периферийной поверхности 311 коленчатого вала 310; поддон 306 картера, как окружающий торцевую поверхность элемент, выполненный непрерывно с окружающим внешнюю периферийную поверхность элементом 330, для окружения в осевом направлении одной торцевой поверхности коленчатого вала 310, в котором сторона окружающего внешнюю периферийную поверхность элемента 330, в осевом направлении противоположная поддону 306 картера, является открытым концом 331.
Механизм 390 трансмиссии согласно четвертому варианту осуществления изобретения, конфигурированному таким образом, обеспечивает такие же эффекты, как и механизм трансмиссии согласно второму варианту осуществления изобретения.
Изобретение может применяться для механизмов, имеющих элемент, вращающийся с высокой скоростью, в других различных частях, кроме вышеупомянутых вариантов осуществления изобретения. В частности, изобретение может использоваться в автоматической коробке передач, механической коробке передач, двигателе и т.п. Изобретение может применяться для барабана сцепления, блока шестерен, дифференциала, встречного зубчатого колеса, гидротрансформатора, маховика, муфты сцепления, коленчатого вала, балансира и т.п.
Следует понимать, что описанные здесь варианты осуществления изобретения являются иллюстративными и не ограничивающими во всех отношениях. Объем настоящего изобретения определен в большей степени формулой изобретения, чем приведенным выше описанием, и предусматривает включение в него любых модификаций, входящих в объем и смысл, эквивалентных формуле изобретения.