动力装置的制作方法

本发明涉及一种设置于电动车辆的动力装置。

背景技术：

已知有一种动力装置，其具备：电动机；差速器，向左车轮和右车轮分配该电动机的输出；驻车机构(旋转限制机构)，配置在电动机与左车轮及右车轮的动力传递路径上(例如为专利文献1)。这种动力装置作为前轮驱动装置或后轮驱动装置而设置于混合动力车、电动汽车等电动车辆，期望在维持适当的动力传递功能的同时实现小型化及轻量化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平05-278483号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

然而，在专利文献1中，由于在差速器的差速器外壳设有驻车齿轮，因此存在驻车机构用于将车轮即车辆维持在停止状态的力较大而不得不增大驻车机构的问题。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够减小旋转限制机构用于将车轮维持在停止状态的力并且能够使旋转限制机构小型化的动力装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，技术方案1所述的发明涉及一种动力装置(例如为后述的实施方式的动力装置1)，其具备：

电动机(例如为后述的实施方式的电动机2)，驱动车辆的左车轮及右车轮；

变速器(例如为后述的实施方式的变速器5)，配置在该电动机与所述左车轮及所述右车轮的动力传递路径上；及

差速器(例如为后述的实施方式的差速器6)，向所述左车轮与所述右车轮分配通过该变速器变速后的输出，其中，

所述变速器具备：

第一齿轮(例如为后述的实施方式的第一齿轮51)，与所述电动机机械连接；

第二齿轮(例如为后述的实施方式的第二齿轮52)，具有与该第一齿轮相同的旋转轴心，且与所述差速器的差速器外壳(例如为后述的实施方式的差速器外壳61)机械连接；及

多个小齿轮(例如为后述的实施方式的小齿轮53)，与所述第一齿轮及所述第二齿轮啮合，

所述多个小齿轮被支承为能够自转且无法公转，

仅在所述多个小齿轮中的一个小齿轮上机械连接有旋转限制机构(例如为后述的实施方式的旋转限制机构70)，所述旋转限制机构能够切换为工作状态或非工作状态，在工作状态时限制所述一个小齿轮的旋转，在非工作状态时允许所述一个小齿轮的旋转。

技术方案2所述的发明在技术方案1所述的动力装置的基础上，其中，

所述一个小齿轮位于所述多个小齿轮中的最上部。

技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的动力装置的基础上，其中，

所述多个小齿轮分别具有大直径齿轮(例如为后述的实施方式的大直径齿轮53a)与小直径齿轮(例如为后述的实施方式的小直径齿轮53b)，

所述小直径齿轮与所述第二齿轮啮合。

技术方案4所述的发明在技术方案3所述的动力装置的基础上，其中，

在所述一个小齿轮的所述大直径齿轮上设置有与所述旋转限制机构卡合的驻车齿轮(例如为后述的实施方式的驻车齿轮53d)。

技术方案5所述的发明在技术方案1至4中任一项所述的动力装置的基础上，其中，

驱动所述旋转限制机构的致动器(例如为后述的实施方式的致动器73)设置于所述差速器的所述差速器外壳的外周部。

发明效果

根据技术方案1所述的发明，多个小齿轮不进行公转而仅进行自转，因此通过仅在任一个小齿轮上连接旋转限制机构，能够停止动力装置整体的工作。

另外，在小齿轮上机械连接有旋转限制机构，因此与在差速器的差速器外壳上连接有旋转限制机构的情况相比，可以减小用于将车轮即车辆维持在停止状态的力，并且能够使驱动旋转限制机构的致动器等小型化。

根据技术方案2所述的发明，供旋转限制机构机械连接的一个小齿轮位于多个小齿轮中的最上部，因此能够防止液体进入驱动旋转限制机构的致动器。

根据技术方案3所述的发明，小齿轮具有大直径齿轮与小直径齿轮，小直径齿轮与第二齿轮啮合，因此能够抑制径向尺寸的扩大。

根据技术方案4所述的发明，在一个小齿轮的大直径齿轮上设置有与旋转限制机构卡合的驻车齿轮，因此能够有效地利用小直径齿轮的外周部的空间。

根据技术方案5所述的发明，驱动旋转限制机构的致动器设置于差速器的差速器外壳的外周部，因此能够有效地利用差速器的差速器外壳的外周部的空间。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的动力装置的剖视图。

图2是将图1的一部分放大而成的动力装置的主要部分剖视图。

图3是从差速器侧观察旋转限制机构及小齿轮的动力装置的内部侧视图。

附图标记说明

1 动力装置

2 电动机

5 变速器

51 第一齿轮

52 第二齿轮

53 小齿轮

53a 大直径齿轮

53b 小直径齿轮

53d 驻车齿轮

6 差速器

61 差速器外壳

70 旋转限制机构

73 致动器

具体实施方式

以下，根据图1～图3对本发明所涉及的动力装置1的一实施方式进行说明。

本实施方式的动力装置1将电动机2作为车轴驱动用的驱动源，作为前轮驱动装置或后轮驱动装置而设置于混合动力车、电动汽车等电动车辆。

[动力装置]

在图1中，附图标记3A、3B为左右的车轴，沿车宽方向配置在同轴上。动力装置1的壳体4整体形成为大致圆筒状，在其内部配置有车轴驱动用的电动机2、使电动机2的驱动旋转减速的变速器5及将通过变速器5减速后的驱动旋转向车轴3A、3B分配的差速器6。

壳体4具备容纳电动机2的第一外壳41及容纳变速器5及差速器6的第二外壳42。第一外壳41与第二外壳42的边界部设置有间隔壁43，通过该间隔壁43来分隔第一外壳41的内部空间和第二外壳42的内部空间。

[电动机]

电动机2具备固定于第一外壳41的内周部的定子21及可旋转地配置于定子21的内周侧的转子22。在转子22的内周部结合有围绕一方的车轴3A的外周的转子轴23，并且经由轴承24、25将该转子轴23支承在第一外壳41的端部壁41a和间隔壁43上，使得该转子轴23能够与车轴3A在同轴上相对旋转。另外，车轴3A及转子轴23的一端侧贯穿间隔壁43而延伸至第二外壳42内，车轴3A的另一端侧贯穿第一外壳41的端部壁41a而延伸至壳体4的外侧。

[变速器]

变速器5具备：与电动机2机械连接的第一齿轮51；具有与该第一齿轮51相同的旋转轴心、且与差速器6的差速器外壳61机械连接的第二齿轮52；与第一齿轮51及第二齿轮52啮合的多个小齿轮53；及将多个小齿轮53支承为能够自转且无法公转的小齿轮支架54，若从第一齿轮51输入电动机2的驱动旋转，则将通过小齿轮53及第二齿轮52减速后的驱动旋转向差速器6的差速器外壳61输出。

第一齿轮51由外齿轮构成且与转子轴23形成为一体。小齿轮53具备：由外齿轮构成的大直径齿轮53a；由外齿轮构成的小直径齿轮53b；及将大直径齿轮53a及小直径齿轮53b支承为能够一体旋转的小齿轮轴53c。大直径齿轮53a结合于小齿轮轴53c的电动机2侧，且与第一齿轮51啮合。另外，在大直径齿轮53a上，在差速器6侧设置有后述的驻车齿轮53d。小直径齿轮53b一体形成于小齿轮轴53c的差速器6侧，且与第二齿轮52啮合。关于小齿轮轴53c，电动机2侧的端部经由轴承55可旋转地支承在间隔壁43，差速器6侧的端部经由轴承56可旋转地支承在小齿轮支架54的小齿轮支承部54a。

如图3所示，本实施方式的差速器5具备3个小齿轮53。3个小齿轮53以第一齿轮51为中心沿周向以等间隔(120°间隔)配置。

第二齿轮52的齿轮部52a由内齿轮构成，且与小齿轮53的小直径齿轮53b啮合。第二齿轮52具备从齿轮部52a跨过小齿轮支架54(小齿轮支承部54a)的外周侧而延伸至差速器6侧的连接部52b，该连接部52b经由花键等连接机构而与差速器6的差速器外壳61机械连接。

小齿轮支架54具备：经由轴承56将小齿轮53的小齿轮轴53c支承为能够旋转的3个小齿轮支承部54a；固定于间隔壁43的3个固定部54b；及形成于小齿轮支架54的中心部(小齿轮支承部54a及固定部54b的内径侧)的圆筒部54c。

小齿轮支承部54a配置于比同差速器6的差速器外壳61机械连接的第二齿轮52与小齿轮53的小直径齿轮53b的啮合部M更靠差速器6的差速器外壳61侧。由此，使经由轴承55由间隔壁43支承一端侧的小齿轮轴53c的另一端侧经由轴承56由小齿轮支承部54a支承，由此能够以双支承状态来适当地支承小齿轮53。

3个固定部54b位于在周向上相邻的小齿轮支承部54a的中间部，各自经由螺栓57紧固在间隔壁43。由此，间隔壁43兼用作小齿轮轴53c的支承构件和小齿轮支架54的支承构件。

圆筒部54c经由轴承65将差速器外壳61的一端侧支承为能够旋转。由此，小齿轮支架54兼用作小齿轮53的支承部材和差速器外壳61的支承部材。

[差速器]

为了将从第二齿轮52输入至差速器外壳61的驱动旋转向左右车轴3A、3B分配，并且允许左右车轴3A、3B的旋转差，差速器6具备差速器外壳61、差动小齿轮轴62、差动小齿轮63及左右的侧齿轮64A、64B。

差速器外壳61具备：容纳差动小齿轮轴62、差动小齿轮63及左右的侧齿轮64A、64B的球状的差速器外壳主体61a；从差速器外壳主体61a的外周部沿径向延伸而与第二齿轮52机械连接的输入板61b；从差速器外壳主体61a的两侧部沿轴向延伸的左右的延伸部61c、61d。一方的延伸部61c在内周部将一方的车轴3A支承为旋转自如，并且外周部经由轴承65被小齿轮支架54支承为能够旋转。并且，另一方的延伸部61d在内周部将另一方的车轴3B支承为旋转自如，并且外周部经由轴承66被第二外壳42的端部壁42a支承为能够旋转。

差动小齿轮轴62朝向与车轴3A、3B正交的方向支承于差速器外壳主体61a，在差速器外壳主体61a的内部将由锥齿轮构成的2个差动小齿轮63支承为能够旋转。即，差动小齿轮轴62与差速器外壳61的旋转相应地使差动小齿轮63公转，并且允许差动小齿轮63的自转。

左右的侧齿轮64A、64B由锥齿轮构成，以从两侧方与差动小齿轮63啮合的方式可旋转地支承在差速器外壳主体61a的内部，并且经由花键等连接机构与左右车轴3A、3B机械连接。在差动小齿轮63不自转而是公转的状态、例如直线行驶时，左右的侧齿轮64A、64B以等速旋转，其驱动旋转被传递至左右的车轴3A、3B。另外，曲线行驶时或左右转向时，差动小齿轮63自转，由此左右的侧齿轮64A、64B相对旋转，并且允许左右的车轴3A、3B的旋转差。

[旋转限制机构]

接着，参照图1～图3，对作为驻车机构而设置于动力装置1的旋转限制机构70进行说明。

旋转限制机构70能够在工作状态或非工作状态之间切换，并且构成为，在工作状态时，与设置于动力装置1的动力传递路径上的驻车齿轮53d卡合并限制其旋转，由此将车轮即车辆维持在停止状态，在非工作状态时，解除与驻车齿轮53d的卡合并允许其旋转。

具体说明，如图2及图3所示，本实施方式的旋转限制机构70具备：经由支承轴71a被壳体4支承为能够摆动、且在前端下部具有能够与驻车齿轮53d的卡合槽53e卡合的卡合爪71b的驻车杆71；沿非卡合方向对驻车杆71施力的弹簧72；驱动旋转限制机构70的致动器73；与致动器73的输出轴73a一体转动的工作杆74；从工作杆74朝向驻车杆71延伸且根据工作杆74的转动而进退的驻车棒75；设置于驻车棒75的前端部的凸轮构件76；及限制凸轮构件76朝外径方向偏离的止动件77。

在凸轮构件76的外周面形成有朝向前端侧直径变小的圆锥状的圆锥凸轮面76a及与其后侧连续的圆柱状的圆柱凸轮面76b，在驻车杆71的前端上部设有能够与凸轮构件76的凸轮表面76a、76b抵接的抵接部71c。在驻车棒75处于后退位置时，凸轮构件76不与驻车杆71的抵接部71c抵接，因此驻车杆71通过弹簧72的作用力来维持与驻车齿轮53d分离的非工作位置。在该状态下，由于驻车杆71的卡合爪71b没有与驻车齿轮53d的卡合槽53e卡合，因此允许驻车齿轮53d的旋转。

另一方面，当驻车棒75根据致动器73的驱动而前进时，首先，凸轮构件76的圆锥凸轮表面76a抵接于驻车杆71的抵接部71c，并且根据驻车棒75的前进而将驻车杆71的抵接部71c推向驻车齿轮53d侧。由此，驻车杆71向驻车齿轮53d侧摆动，并且前端部的卡合爪71b与驻车齿轮53d的卡合槽53e卡合，限制驻车齿轮53d的旋转。凸轮构件76根据驻车棒75的前进而最终到达至圆柱凸轮表面76b与驻车杆71的抵接部71c抵接的位置，由圆柱凸轮表面76b接收驻车杆71从驻车齿轮53d承受的力、即用于将车轮维持在停止状态的力，并维持驻车杆71的工作状态。

需要说明的是，旋转限制机构70具有如下机构：当驻车杆71的卡合爪71b与驻车齿轮53d的卡合槽53e的位置不一致时，允许驻车棒75的前进且将凸轮构件76在蓄能状态下保持在后退位置，在驻车杆71的卡合爪71b与驻车齿轮53d的卡合槽53e的位置一致的时刻使凸轮构件76前进，并使驻车杆71的卡合爪71b与驻车齿轮53d的卡合槽53e卡合，但省略图示及详细的说明。

如上所述那样构成的旋转限制机构70与构成变速器5的多个小齿轮53中的一个小齿轮53机械连接，在工作状态时限制小齿轮53的旋转，在非工作状态时允许小齿轮53的旋转。即，多个小齿轮53不进行公转而仅进行自转，因此通过仅在任一个小齿轮53连接旋转限制机构70，能够停止动力装置1整体的工作。另外，与在差速器6的差速器外壳61连接旋转限制机构70的情况相比，可以减小用于将车轮即车辆维持在停止状态的力，也能够使驱动旋转限制机构70的致动器73小型化。

如图3所示，本实施方式的旋转限制机构70与位于多个小齿轮53中的最上部的小齿轮53机械连接。如此一来，能够将驱动旋转限制机构70的致动器73配置在尽量高的位置，从而能够液体进入防止致动器73，尤其防止液体进入连接器部分。

具体说明，供旋转限制机构70机械连接的小齿轮53在与第一齿轮51啮合的大直径齿轮53a和与第二齿轮52啮合的小直径齿轮53b之间具备驻车齿轮53d。本实施方式的驻车齿轮53d与大直径齿轮53a分体形成，但也可以与大直径齿轮53a一体形成。根据这种驻车齿轮53d，能够有效地利用小直径齿轮53b的外周部的空间来配置旋转限制机构70。另外，驱动旋转限制机构70的致动器73设置于差速器6的差速器外壳61的外周部，也能够有效地利用差速器6的差速器外壳61的外周部的空间。需要说明的是，图3中，附图标记41c是壳体4的外周面，至少能够抑制旋转限制机构70从壳体4露出。

如以上说明的那样，根据本实施方式，多个小齿轮53不进行公转而仅进行自转，因此通过仅向任一个小齿轮53连接旋转限制机构70，能够停止动力装置1整体的工作。

另外，旋转限制机构70与小齿轮53机械连接，因此与旋转限制机构70与差速器6的差速器外壳61或第二齿轮52连接的情况相比，可以减小用于将车轮即车辆维持在停止状态的力，并能够使驱动旋转限制机构70的致动器73等小型化。

另外，供旋转限制机构70机械连接的一个小齿轮53位于多个小齿轮53中的最上部，因此即使在壳体4的底部设置储存润滑油的储存部，也能够防止液体进入驱动旋转限制机构70的致动器73，尤其能够防止液体进入连接器部分。

另外，小齿轮53具有大直径齿轮53a和小直径齿轮53b，且小直径齿轮53b与第二齿轮52啮合，因此能够抑制径向尺寸的扩大。

另外，在一个小齿轮53的大直径齿轮53a上设置有与旋转限制机构70卡合的驻车齿轮53d，因此能够有效地利用小直径齿轮53b的外周部的空间。

另外，驱动旋转限制机构70的致动器73设置于差速器6的差速器外壳61的外周部，因此能够有效地利用差速器6的差速器外壳61的外周部的空间。通过将旋转限制机构70配置于差速器6的差速器外壳61的外周部的空间，在图3中，例如能够在旋转限制机构70的下方配置电动油泵。

需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式，能够适当地进行变形、改良等。

例如，小齿轮53的数量不限于3个，可以是1个，可以是2个，也可以是4个以上。