动力传递装置的制作方法

本发明涉及用于将外部的发动机与电动机组合来传递驱动车辆的扭矩的动力传递装置。

背景技术：

所谓的混合动力车将如汽油发动机的内燃机与电动机组合，将该两者作为驱动源进行使用。发动机的输出不仅用于车轴的驱动，还用于蓄电池的充电，此时，马达作为发电机发挥作用，接受发动机的输出的一部分来发电。另外，多数情况下，在车辆减速时，马达也作为发电机发挥作用，将车辆的惯性能再生为电力。

如上所述，在混合动力车中，在发动机、电动机以及车轴之间，在三个方向上对扭矩进行交换，因此，该动力传递装置趋于复杂且规模大。因此，对于难以确保自由的空间的车辆，具有难以对它们进行布局的问题。

专利文献1公开了相关的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利公开2012-224219号

技术实现要素：

维持比较低的旋转，有利于以低油耗运用发动机。另一方面，从马达/发电机发挥高输出，另外以高效率进行发电的观点出发，维持比较高的旋转更有利。即，对于发动机和马达/发电机，优选的转速区域不同，因此期望以各自实现最佳转速的方式来设计动力传递装置。然而，与上述的布局相关的制约使自由地设定齿轮比变得困难。

本发明鉴于同时解决布局问题和实现优选的转速的问题而提出。

根据本发明的一方案，与外部的发动机组合后向外部的车轴输出扭矩的动力传递装置具备：第一主轴，其能够与上述发动机驱动连结，且具备相互相邻的第一传动齿轮和第二传动齿轮；同轴主轴，其与上述第一主轴同轴，且能够相对于上述第一主轴独立地旋转；第二主轴，其与上述第一主轴及上述同轴主轴分别齿轮结合，且对上述第一主轴的旋转进行增速并传递至上述同轴主轴；发电机，其与上述同轴主轴驱动结合，且配置于多个上述传动齿轮与上述发动机之间；第一从动齿轮，其与上述第一传动齿轮卡合后赋予第一齿轮比；第二从动齿轮，其与上述第一从动齿轮同轴、且在轴向上相邻，能够与上述第一从动齿轮独立地旋转，且与上述第二传动齿轮卡合后赋予与上述第一齿轮比不同的第二齿轮比；第三主轴，其与上述第一从动齿轮及上述第二从动齿轮同轴，且能够与上述车轴驱动连结；以及离合机构，其构成为从上述第一从动齿轮及上述第二从动齿轮选择后与上述第三主轴连结及脱离。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的动力传递装置与发动机、蓄电池以及车轴的组合的概括性的方块图。

图2是上述实施方式的动力传递装置的俯视剖视图。

图3是其它实施方式的动力传递装置的俯视剖视图。

具体实施方式

参照图1至3，以下对本发明的几个示例的实施方式进行说明。

在以下的说明及添加的附图中，左右或者上下的关系只是一例，还能够采用调换左右、或者调换上下的实施方式。

本实施方式的动力传递装置用于在发动机、马达/发电机以及车轴之间在三个方向上传递扭矩的用途，例如，应用于混合动力车。图1表示应用于混合动力车的前车轴的例，当然也能够应用于后车轴。

图1示例的动力传递装置在发动机1、马达/发电机9以及右及左车轴19、21之间传递扭矩。从装置角度来看，发动机1是外部的要素，能够与汽油发动机、柴油发动机、其它任意的机械组合。而且，作为外部的要素，将蓄电池25和逆变器27与装置组合，对来自马达/发电机9的电力进行蓄存，或者向马达/发电机9供给电力。

动力传递装置大致包括：与发动机1驱动连结的第一主轴3；与第一主轴3同轴、且与马达/发电机9驱动连结的同轴主轴5；与这些主轴双方齿轮结合而向双方向传导扭矩的第二主轴7；以及经由变速齿轮组11及离合器机构15而与第一主轴3连结的第三主轴13。第三主轴13经由差速器17而与车轴19、21驱动连结。

这些主轴互向平行，对于将它们间连结的齿轮能够应用正齿轮或斜齿轮。

参照图2，发动机1与第一主轴3的连结能够例如利用干式离合器23。或者如图3所示，也能够利用扭矩阻尼器29，另外也可以利用其它合适的单元。

第一主轴3具备第一传动齿轮31和第二传动齿轮33，且通过至少一个轴承35而能够旋转地支撑于罩体100。传动齿轮31、33的任一个或者双方可以与第一主轴3为一体，也可以剩余的一个或者双方为单体，且通过花键、其它单元而与第一主轴3结合。另外，传动齿轮31、33优选互向在轴向上相邻地配置。

后面叙述详情，但是，为了变速，传动齿轮31和传动齿轮33的直径不同，在图示的例中，第一传动齿轮31的直径更大。

同轴主轴5如上所述，与第一主轴3同轴，在它们之间插入例如滚针轴承37，从而同轴主轴5能够相对于第一主轴3独立地旋转。同轴主轴5一体或分体地具备用于接受或输出扭矩的从动齿轮51。同轴主轴5通过至少一个轴承53而能够旋转地支撑于罩体100。轴承53经由同轴主轴5及滚针轴承37也支撑第一主轴3。

第二主轴7具备：与第一传动齿轮31卡合的增速从动齿轮41；以及与从动齿轮51卡合的增速传动齿轮43。任一个均可以与第二主轴7为一体，或者也可以为单体。第二主轴7在其两端附件通过一对轴承45而能够旋转地支撑于罩体100。

为了将主轴3的旋转增速后传导至同轴主轴5，增速传动齿轮43的直径比增速从动齿轮41大。据此，同轴主轴5的从动齿轮51的直径比第一主轴3的第一传动齿轮31小。

马达/发电机9配置于传动齿轮31、33与发动机1之间。马达/发电机9能够配置于罩体100的外部，但是优选收纳于从罩体100朝向发动机1突出的钟形壳体110内。在钟形壳体110的右端，罩体100与发动机1结合。

马达/发电机9与同轴主轴5驱动结合。同轴主轴5可以贯穿罩体100而延长至马达/发电机9，也可以经由与同轴主轴5分体的中空主轴55。该情况下，同轴主轴5和中空主轴55通过例如花键57而驱动连结。将第一主轴3通过同轴主轴5及中空主轴55内的空洞后引出至比马达/发电机9更靠外，与干式离合器23或者扭矩阻尼器29结合。

第三主轴13经由例如一对轴承而能够旋转地支撑于罩体100。第一从动齿轮61能够旋转地与其同轴嵌合，而且第二从动齿轮63能够旋转地与其同轴嵌合。另外，从动齿轮61、63在轴向上相邻。这些从动齿轮61、63若不通过离合器机构15连结，则能够相互独立地旋转。为了能够旋转彼此，在它们之间插入例如滚针轴承。

第一从动齿轮61与第一传动齿轮31卡合，第二从动齿轮63与第二传动齿轮33卡合。因为直径互相不同，第一传动齿轮31与第一从动齿轮61的组合的第一齿轮比和第二传动齿轮33与第二从动齿轮63的组合的第二齿轮比不同。在图示的例中，第一齿轮比为更高的齿轮比。因此，通过利用离合器机构15选择与第三主轴13连结的齿轮，从而能够变速。

对于离合器机构15，能够应用含有两组离合器的公知的离合器机构，优选两组离合器互向同轴，且形成一个构成另一个的内侧的嵌套构造。该例子为例如美国专利8，616，087号公报所公开的机构，参照其整体内容，并将其并入本文。

离合器机构15具备同轴且嵌套的离合器65、67，分别为例如多片离合器。离合器65的离合器片的一组与第三主轴13结合，另一组与第一从动齿轮61结合。另外，离合器67的离合器片的一组经由离合器壳体75而与第三主轴13结合，另一组与第二从动齿轮63结合。

离合器机构15具备从外部但对控制离合器65、67的连结及脱离的机构。例如，第一液压路径71在第三主轴13内行走，将其一端引出到第三主轴13的端部。另一端与离合器机构15内的腔连通，该腔具有根据液压来按压离合器65的构造。同样地、为了控制离合器67的连结及脱离，第二液压路径73在第三主轴13内行走，并在第三主轴13的端部将其引出。在第三主轴13的端部，将加压单元与液压路径71、73连接。

通过对从液压路径71、73所选择的一个来施加液压，从而连接从离合器65、67所选择的一个，从而将从第一从动齿轮61及第二从动齿轮63所选择的一个与第三主轴13连结。通过去除液压来进行脱离。

或者，也可以取代液压，而应用机械的机构、电磁的电源、其它机构。

第三主轴13还具备花键连结的输出齿轮69，输出齿轮69与差速器17的齿圈81卡合。差速器17介于第三主轴13与车轴19、21之间，将扭矩差动地分配至车轴19、21。因此，第三主轴13经由齿轮69、81及差速器17而与右及左车轴19、21连结。

为了防止来自罩体100的润滑油的露出及与外部的润滑油的混合，能够使油封介于各轴的周围。例如，油封介于第一主轴3与同轴主轴5之间、同轴主轴5与罩体100之间、车轴19、21的周围。由此，动力传递装置与其它装置独立，能够使用特别适于动力传递装置的润滑油。而且，也可以使油封介于中空主轴55的周围。对于钟形壳体110中的润滑油，也能够使用专用润滑油。

动力传递装置除了具备马达/发电机9外，还可以具备其它马达/发电机。例如，根据图3所示的例，动力传递装置具备与齿圈81卡合的减速齿轮组91，且经由减速齿轮组91而与第二马达/发电机93连结。减速齿轮组91将第二马达/发电机93的旋转减速后传导至齿圈81，相反地，将齿圈81的旋转增速后传导至第二马达/发电机93。

根据该例，能够将马达/发电机9专门作为发电机来运用，将第二马达/发电机93专门作为马达来运用。或者，也能够进行相反的运用。根据该结构，能够独立地设定对马达/发电机9的增速/减速比和对第二马达/发电机93的增速/减速比。

通过上述的任一实施方式，均能够将马达/发电机配置于变速齿轮组与发动机之间。该情况下，根据如例如专利文献1的技术，任何装置均均有不能装配的死区。利用该死区来收纳目前必须配置于罩体100外的马达/发电机，从而有效利用车辆内的有限的自由空间，解决布局的问题。

将发动机的旋转在第一传动齿轮31与增速从动齿轮41的齿轮组、及增速传动齿轮43与从动齿轮51的齿轮组两个阶段增速，输入至马达/发电机9。通过向马达/发电机9输入更高的旋转，马达/发电机9能够进一步有效地发电。相反，将马达/发电机9的输出在两个阶段减速后输入第一主轴3，因此能够期待更高的输出。

由于能够进一步效率良好地运用马达/发电机9，因此也能够将马达/发电机9小型化。这还有利于空间的有效使用。

虽然通过合适的实施方式对本发明进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式。基于上述公开内容，具有本技术领域常识的人员能够通过实施方式的修正或变形来实施本发明。

生产上的可利用性

提供一种用于将外部的发动机与电动机组合来传递驱动车辆的扭矩的动力传递装置。