专利名称：行星齿轮装置及具备该装置的驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如搭载于车辆上的行星齿轮装置及具有该装置 的驱动装置，具体地说，涉及一种在行星架侧板的外缘上具备有环状部 件的行星齿轮装置及具有该装置的驱动装置。
背景技术：
一般地，行星齿轮装置具备具有多个小齿轮的行星架、位于中心 部分且与该小齿轮啮合的太阳齿轮、以及以包进周围的方式被配置且与 该小齿轮啮合的内齿圈，其中的行星架具有2张行星架盘，同时行星架 桥从一个行星架盘延设出来而固定于另 一个行星架盘上，并且构成有行 星架外壳，该行星架外壳从两侧对小齿轮轴进行支承，而该小齿轮轴可 自由旋转地对上述小齿轮进行支承。另外，有时将这种行星齿轮装置作为动力分配用行星齿轮来应用 (例如参照日本国专利公开2004-353780号公报)。其中，行星架与连 接于内燃机的输入轴一体形成，同时太阳齿轮与主要作为发电用的第1 马达连接，且内齿圉与连接于输出轴的驱动轴连接，从而将来自该内燃 机的动力分配到第l马达与驱动轴上，同时在行星架盘的处于上述行星 架桥的根侧的外缘上固定安装有环状齿轮，将来自内燃机的动力的一部 分传递到配置于与输入轴平行的轴上(动力分配用行星齿轮的下侧)的 油泵。然而，在对上述行星架进行组装时，必须对上述一个行星架盘的外 缘与环状齿轮之间、以及上述另 一个行星架盘与行星架桥之间这两个位 置进行焊接。在进行对该两个位置的焊接的情况下，为了制造工序的简 单化，优选地，尽量从一侧对两个位置进行焊接，然而由于上述两个行 星架盘为大致相同的形状，因此若从上述另 一个行星架盘与行星架桥之 间所焊接的方向侧欲对上述一个行星架盘的外缘与环状齿轮之间进行 焊接，则会造成在从外周侧倾斜向内周侧的方向上焊接。然而，像这样若沿着倾斜向内周侧的方向焊接环状齿轮，则存在下述问题例如恐怕会在焊接时造成焊件飞溅等，并附着于行星架盘与小 齿轮(或配设于其间的垫片)之间的抵接部分，进而恐怕会对小齿轮的 旋转产生影响。因此，无法沿倾斜向上述内周侧的方向进行焊接，而对于上述2个 位置的焊接，需要在从行星架的两外侧也就是对某一个进行焊接后，反 转行星架，再对另外一个进行焊接。然而，像这样以通过使行星架反转 对2个位置进行焊接为目的，会产生增加了反转的制造工序，妨碍制造 工序简单化的问题。另外，特别为行星架与上述那样的输入轴一体形成 的情况下，还存在必须具备两种夹具、即用于把持输入轴的夹具与用于 把持行星架的夹具的问题。发明内容因此，本发明目的在于提供一种可以从轴向的一侧对第1侧板与行 星架桥、以及第2侧板与环状部件进行焊接的行星齿轮装置及具有该装 置的驱动装置。本发明(例如参照图1至图4)是一种行星齿轮装置(5)，具备 与轴向(Xl-X2方向)垂直配置的第l侧板(21)、与该第l侧板(21) 平行配置的第2侧板(22)、具有利用该第1侧板(21)及第2侧板(22) 而被自由旋转地支承的小齿轮(Pl)的行星架(CR1)、以及固定安装 于上述第2侧板(22)的外缘(22c)的环状部件(25),其特征是，上述第l侧板(21)具有前端部(21b)形成外缘(21c)的多个 第1凸部(21a)、以及形成于上述多个第1凸部(21a)彼此间的多个 第1凹部(21d),上述第2侧板(22 )具有前端部(22b )形成有外缘(22c )且周 向的宽度形成为比上述第1凸部(21a)的周向((ol-(o2方向)的宽度 更大的多个第2凸部(22a)、以及从上述多个第2凸部(22a)彼此间 沿上述轴向(X2方向)延伸设置到上述多个第1凹部(21d)且固定安 装于该第1凹部(21d)的多个行星架桥(23)，其构成为相对于上述第1侧板(21)能够在和上述第2侧板(22 )相反侧沿轴向(X1方向)对上述第1凹部(21d)与上述行星架桥(23 )、 以及上述第2凸部(22a)的前端部(22b)上的周向(col-to2方向)的 端部(22e)与上述环状部件(25)进行焊接。由此，不仅不会使焊接时的焊件附着于第2侧板的小齿轮(或垫片) 抵接部分，还可以省略将行星架反转的工序，可以实现制造工序筒单化。另外，具体来说(例如参照图l至图4),其特征在于，上述环状部 件(25 )，以其在上述第1侧板(21)侧的侧面相对上述第2侧板(22 ) 的側面，向与上述第1侧板(21)呈轴向相反侧(XI方向)偏置的方 式，焊接于该第2侧板(22 )的外缘(22c )上。由此，可以实现焊接时焊件向外周侧流动。由此，可以使焊接时的 焊件更难附着于第2侧板的小齿轮(或垫片)抵接部分。另外，具体来说(例如参照图1至图4)，其特征在于，上述第2侧 板(22)形成为空心圓盘状，上述第l侧板(21) —体地形成于穿过上 述第2侧板(22)的空心部分的轴状部件(15)的端部外周侧(15a)。由此，在例如从两侧进行焊接的情况下，必须要有用于支承第l侧 板的夹具与用于支承轴状部件的夹具这两种夹具，然而，由于可从轴向 一侧进行焊接，则可以削减夹具的种类。另外，本发明是一种驱动装置(2)，其特征在于，(参照图l至图4) 具备上述行星齿轮装置(5)、可将驱动源的旋转输入的输入轴(15)、 以及具有驱动轴(18a )与连结配置在该驱动轴(18a )上的输入齿轮(18b ) 的油泵装置(18)，上述轴状部件是上述输入轴(15 )，上述环状部件是 与上述输入齿轮(18b)啮合的环状齿轮(25)。由此，可以从轴向一个方向对用于驱动油泵的环状齿轮和行星架桥 一起焊接。另外，上述括号内的符号用于对照附图，为方便理解发明而使用， 不会对专利请求的范围的构成产生任何影响。
图l是表示本发明所涉及的驱动装置的剖视图。图2是表示输入轴、环状齿轮、以及行星架盘的剖视图。 图3是图2是X1方向的向视图。图4是表示第2侧板及环状齿轮固定部的放大剖视图。
具体实施方式
以下，结合图l至图4对本发明所涉及的实施方式进行说明。首先，对可适用本发明的混合动力车辆的一例进行说明。如图l所 示，混合动力车辆是作为双马达分离型的混合动力车辆而构成，且具备 可将驱动力输出的未图示的内燃机(E/G)、连接于该引擎的驱动装置 (drive unit) 2、以及经未图示的差速装置连接于该驱动装置2的未图 示的驱动车轮(后轮)而构成。上述驱动装置2作为向上述驱动车轮输出驱动力的装置具备第l驱 动机构2a与第2驱动机构2b。该第1驱动机构2a具有例如经减震装 置12等连接于引擎的动力分配用行星齿轮(行星齿轮装置)5,以及连 接于该动力分配用行星齿轮5的第1马达(MG1) 3，且经该动力分配 用行星齿轮5及传递轴16连接于输出轴30。另外，第2驱动机构2b 具有第2马达(MG2)4、以及设置在该第2马达4与输出轴30之间的 有级变速器6，并连接于该输出轴30。具体地说，如图1所示，驱动装置2的输入轴(轴状部件)15经减 震装置12等连接于未图示的引擎的曲轴11，在该输入轴15上，经毂部 件17连接有单一行星齿轮亦即动力分配用行星齿轮5的行星架CR1。 该行星架CR1具有可自由旋转地支承于行星架盘21、 22的小齿轮Pl。 在与该小齿轮Pl啮合的太阳齿轮Sl上连接有第1马达3的转子轴19。 此外，内齿圏R1与上述小齿轮P1啮合，该内齿圏Rl上连接有空心圓 板状的支承部件20，且经该支承部件20与传递轴16连接。另外，在传递轴16的后端侧(X2方向)连接有具有行星齿轮组件 6a的有级变速器6，具体地说，行星齿轮组件6a的行星架CR2经毂部 件26连接于与传递轴16连接的输出轴30。该行星架CR2具有由侧板 CR2a、 CR2b而被自由旋转地支承的长小齿轮P2、 P4、以及短小齿轮 P3 (以下简单称小齿轮P3),该长小齿轮的小径部分的小齿轮P2与大径部分的小齿轮P4 —体形成，且小齿轮P3啮合于该小径部分的小齿轮 P2。太阳齿轮S2与小齿轮P3啮合，该太阳齿轮S2与第2马达4的转 子轴27连接。另外，在上述小齿轮P4上啮合有太阳齿轮S3，在该太 阳齿轮S3上连接有毂部件28。多板式制动器亦即第1制动器Bl的摩 擦板经花键卡合于该毂部件28,通过向油压伺服机构35作用油压，使 太阳齿轮S3自由卡止于该第1制动器Bl。另夕卜，在上述小齿轮P3上啮合有内齿圏R2，多板式制动器亦即第 2制动器B2的摩擦板经花键卡合于该内齿圏R2,通过向油压伺服机构 36作用油压，使内齿圏R2自由卡止于该第2制动器B2。此外，上述传递轴16连接于驱动装置2的输出轴30,该输出轴30 经未图示的联接器或传动轴等连接于差速装置，还经左右驱动轴从该差 速装置连接于驱动车轮(后轮)。另一方面，驱动装置2具备机械式油泵装置18,其与引擎连动驱 动；油压控制装置7，其受来自该机械式油泵装置18的油压作用而可以 向有级变速器6或第2马达4供给润滑油、冷却油、或上述两个油压伺 月艮机构的油压。上述油泵装置18配置于上述动力分配用行星齿轮5的下侧，与输 入轴15连动地被驱动。该油泵装置18具备驱动该油泵装置18的驱 动轴18a、配置于该驱动轴18a上的输入齿轮18b、以及油泵主体18c。 并且该输入齿轮18b与上述环状齿轮25啮合，该油泵装置18构成为可 与输入轴15连动驱动。接着，结合图1对上述混合动力车辆的动力传递进行说明。如图1 所示，若引擎转矩作为驱动力从引擎中(未图示)输出，则该引擎转矩 经曲轴ll、减震装置12、输入轴15、毂部件17被输入到动力分配用行 星齿轮5的行星架CR1上。另一方面，若由第l马达3以进行再生(发 电)的方式控制该马达3的转矩(以下也称第1马达转矩)，则引擎转 矩的一部分被分配到该第1马达3，同时该第1马达转矩经转子轴19 作为反作用力传递给太阳齿轮Sl。于是，内齿圏Rl受到太阳齿轮Sl 的反作用力作用而旋转的同时，还被分配有引擎转矩的剩余部分，最后从第l驱动机构2a输出的驱动力被输出到传递轴16。另一方面，若由油压控制装置7向第1制动器Bl的油压伺服机构 35或第2制动器B2的油压伺服机构36供给油压，则第1制动器Bl或 第2制动器B2被卡止，有级变速机6被变速。即，在第1制动器Bl 卡合，且第2制动器B2脱卡的状态下，太阳齿轮S3的旋转由该第1 制动器B1固定。于是，通过旋转被固定的太阳齿轮S3、与根据第2马 达4的转速而旋转的太阳齿轮S2，使有级变速器6处于行星架CR2高 速旋转的高速级(Hi)状态。另外，在第2制动器B2卡合，且第1制动器B1脱卡的状态下，内 齿圈R2的旋转由该笫2制动器B2固定。于是，通过旋转被固定的内 齿圏R2、与根据第2马达4的转速旋转的太阳齿轮S2，使有级变速器 6处于行星架CR2低速旋转的低速级(Lo )状态。此外，当有级变速机6处于第1、第2制动器B1、 B2双方都脱卡 的状态下，太阳齿轮S3及内齿圏R2双方就都处于空转状态，则太阳齿 轮S2的旋转、即第2马达4的旋转与行星架CR2的旋转成为互相无法 传递的中间状态。另外，若由第2马达4输出转矩(以下称第2马达转矩)，则该笫2 马达转矩经转子轴27传递到太阳齿轮S2。这时，若有级变速器6切换 到低速级(Lo)，则会以比较大的转矩向行星架CR2输出，而若有级变 速器6切换到高速级(Hi)，则会以比较小的转矩，向行星架CR2输出。 最终，从第2驱动机构2b输出的驱动力被输出到输出轴30。此外，来自上述第1驱动机构2a的转矩与来自第2驱动机构2b的 转矩，作为被合并形式的合并输出转矩(向驱动车轮输出的驱动力)从 驱动装置2的输出轴30输出，经未图示的联接器或传动轴等输出到差 速装置，再经左右驱动轴从该差动变速装置输出到驱动车轮(后轮)。接着，对动力分配用行星齿轮5进行详细说明。如上所述，动力分配用行星齿轮5大致具备连接于输入轴15的 行星架CR1、连接于第1马达3的太阳齿轮S1、以及连接于传递轴16 的内齿圏Rl。太阳齿轮Sl是以空心轴状形成的外齿齿轮，且可自由旋转地支承 于贯穿其空心部分的输入轴15上。另外，该太阳齿轮Sl与小齿轮PI 啮合，且经花键与第1马达3的转子轴19卡合。该小齿轮P1也与内齿圏Rl啮合，该内齿圏Rl是以空心轴状形成 的内齿齿轮，且与圆筒状的支承部件20连接，经该支承部件20与传递 轴16连接。行星架CR1如图2及图3所示，具有和毂部件17—起与输入轴 15 —体形成的后行星架盘(第1侧板)21、以及一体形成有行星架桥 23的前行星架盘(第2侧板)22，另外，该行星架CR1具有多个小齿 轮P1，该小齿轮P1由两行星架盘21、 22而被自由旋转地支承。另夕卜， 在前行星架盘22的外缘22c上固定安装有对后述的油泵装置18进行驱 动的环状齿轮(环状部件)25。在上述行星架CR1上所具备的后齿轮盘21与输入轴15的X2方向 侧的端部外侧部15a —体被形成为圆盘状。在该后行星架盘21上具有 孔31,该孔31对用来自由旋转支承例如4根小齿轮Pl的小齿轮轴PS 进行支承，在与该孔31相对应的位置的径向外周部附近形成有第1凸 部21a，该第1凸部21a形成为后行星架盘21的外缘。另外，在该第1 凸部21a彼此之间形成有第1凹部21d。上述行星架盘22相对于该后行星架盘21处于XI方向，并形成为 与该后行星架盘21呈平行的空心圆盘状。输入轴15贯通于该空心部分。 在该前行星架盘22上也和后行星架盘21同样具备有孔33,该孔33用 于可自由旋转地支承例如4根小齿轮P1，在与该孔33相对应的位置的 径向外周部附近形成有具有外缘22c的第2凸部22a。另外，在该第2 凸部22a彼此之间，设置有例如4个行星架桥23，该行星架桥23与前 行星架盘22—体形成，并在轴向上向后行星架盘21侧延伸设置。该行 星架桥23在上述第1凹部21d的连接部39通过焊接与后行星架盘21 固定安装。上述环状齿轮25是形成为环状的外齿齿轮，通过焊接固定安装于 前行星架盘22的第2凸部22a的外缘22c的端部22e。另外，该环状齿 轮25如上所示，与油泵装置18的输入齿轮18b啮合，并构成为可向该油泵装置18传递驱动力。该第2凸部22a如图3所示，形成为在圆周方向(tol-co2方向)上 比第1凸部21a宽度更宽。即，是这样一种构成，从X1方向看可使环 状齿轮25与前行星架盘22的外缘22c的端部22e的连接部38露出， 从轴向的XI方向侧，可在连接部38进行对第2凸部22a与环状齿轮 25的焊接的构成。另外，环状齿轮25如图4所示，所在后行星架盘21侧(X2方向) 的侧面相对于前行星架盘22的(X2方向的)侧面，被向与后行星架盘 21轴向相反侧(XI方向)偏置，这样在对该前行星架盘22的外缘22c 焊接时，焊件等容易向径向外周侧流动，形成防止该焊件附着于该前行 星架盘22的垫片所抵接的(X2方向的)面上。在对本发明所涉及的动力分配用行星齿轮5的行星架外壳进行组装 时，将延设有行星架桥23的前行星架盘22配置于规定位置，将输入轴 15在XI方向侧由夹具来固定。之后，例如通过激光焊接从轴向XI方 向侧，在连接部39进行行星架桥23与后行星架盘21的焊接。接着， 如上述那样在偏置的状态下对前行星架盘22的外缘22c与环状齿轮25 进行焊接。如上所述，根据本发明所涉及的动力分配用行星齿轮5，将前行星 架盘22的第2凸部22a的周向(a)l-co2方向)的宽度形成为比后行星 架盘21的第1凸部21a的周向宽度大，构成为能够相对于后行星架盘 21从与前行星架盘22相反侧的轴向一侧(XI方向)对后行星架盘21 的第1凹部21d与行星架桥23、以及前行星架盘22的第2凸部22a的 前端部22b中的周向端部22e与环状齿轮25进行焊接，因此在前行星 架盘22与小齿轮P1 (或垫片)抵接的部分上，不仅不会发生焊接时的 焊件附着，还可以省略使行星架CR1反转的工序，因此不必要装换夹 具，因此可以减少夹具的种类，可实现降低成本。另外，环状齿轮25后侧的侧面相对于前行星架盘22的侧面向与后 行星架盘21轴向相反侧(XI方向)偏置，并被焊接于该前行星架盘22 的外缘22c，因此焊接时焊件可以向外周侧流动。由此，在前行星架22 与小齿轮P1 (或垫片)抵接的部分，可以更难生成焊接时焊件的附着。另外，后行星架盘21与输入轴15的端部外周侧15a—体形成，因 此，在例如从两侧进行焊接的情况下，有必要有用于支承后行星架盘21 的夹具与用于支承输入轴15的夹具这两种夹具，然而由于可以从轴向 一侧进行焊接，因此可以减少夹具的种类。另外，在以上说明的本实施方式中，利用单一小齿轮式的行星齿轮 装置进行了说明，但也可以是双小齿轮式或腊文瑙式行星齿轮装置，只 要是具备有可以适用本发明的齿轮的构造，任何一种行星齿轮装置都可 以。另外，对本实施方式所涉及的环状齿轮作为油泵装置的驱动用进行 了说明，但例如也可以是停止齿轮(parking gear )，并不限于此，只要 是固定于行星架盘外缘的形成为环状的构成，无论何种用途的构成都可 以。此外，以轴状部件作为输入轴进行了说明，但并不限于此，只要是 形成/连接有行星齿轮装置的行星架盘的轴状部件，例如像中间轴或输 出轴等轴的种类可为任意。另外，在本实施方式对用激光焊接的情况进行了说明，当然也可以 是使用其他焊接方法。此外，对前行星架盘及后行星架盘的外径大致相同的构成进行了说 明，但只要是可以在轴向上进行沿平行的一个方向焊接，则前行星架盘 及后行星架盘的外径也不必大致相同。另外，对前行星架盘与环状齿轮以偏置的状态而固定安装的情况进 行了说明，但即便没有在偏置的状态下被固定安装的结构，当然也适用 于本发明。产业上可利用性本发明所涉及的行星齿轮装置及具有该装置的驱动装置，可以使用 于乘用车、卡车、巴士、农机具等所搭载的混合动力驱动装置等中，特 别使用在将环状齿轮固定安装于行星架盘，将来自内燃机的动力的一部 分传递到油泵等的构造较为合适，并适用于需要简化侧板、行星架桥、 以及环状齿轮的焊接的制造工序简化要求的构造中。
权利要求
1.一种行星齿轮装置，具备与轴向垂直配置的第1侧板、与该第1侧板平行配置的第2侧板、具有利用该第1侧板及第2侧板而被自由旋转地支承的小齿轮的行星架、以及固定安装于上述第2侧板的外缘的环状部件，其特征在于，上述第1侧板具有前端部形成外缘的多个第1凸部、以及形成于上述多个第1凸部彼此间的多个第1凹部，上述第2侧板具有前端部形成外缘且周向的宽度形成为比上述第1凸部的周向的宽度更大的多个第2凸部、以及从上述多个第2凸部彼此间沿上述轴向延伸设置到上述多个第1凹部且固定安装于该第1凹部的多个行星架桥，其构成为相对于上述第1侧板能够在和上述第2侧板的相反侧沿轴向对上述第1凹部与上述行星架桥、以及上述第2凸部的前端部上的周向的端部与上述环状部件进行焊接。
2. 根据权利要求1所述的行星齿轮装置，其特征在于，上述环状 部件，以其在上述第l侧板侧的侧面相对上述第2侧板的侧面向与上述 第1侧板呈轴向相反侧偏置的方式，焊接于该第2侧板的外缘上。
3. 根据权利要求1或2所述的行星齿轮装置，其特征在于，上述 第2侧板形成为空心圆盘状，上述第l侧板一体地形成于穿过上述第2 侧板的空心部分的轴状部件的端部外周侧。
4. 一种驱动装置，其特征在于，具备上述权利要求3所述的行 星齿轮装置、可将驱动源的旋转输入的输入轴、以及具有驱动轴与连结 配置在该驱动轴上的输入齿轮的油泵装置，上述轴状部件是上述输入 轴，上述环状部件是与上述输入齿轮啮合的环状齿轮。
全文摘要
本发明提供一种行星齿轮装置及具有该装置的驱动装置，其构成为前行星架盘(22)的第2凸部(22a)在周向上形成为比后行星架盘(21)的第1凸部(21a)宽度更宽，这样从X1方向看可使环状齿轮(25)与前行星架盘(22)的外缘(22c)的连接部(38)露出，可以从轴向的X1方向侧以连接部(38)来进行对第2凸部(22a)与环状齿轮(25)的焊接。由此，可以从同一方向对后行星架盘(21)的第1凹部(21d)与行星架桥(23)、以及前行星架盘(22)的外缘(22c)与环状齿轮(25)进行焊接，故而省略了使行星架以及输入轴(15)反转的工序。
文档编号F16H1/36GK101248302SQ20068003071
公开日2008年8月20日 申请日期2006年10月24日 优先权日2005年11月17日
发明者吉井欣也, 和久田聪, 小松拓也, 本池一利, 松下淳二, 清水胜利, 稻垣智广, 足立昌俊 申请人:丰田自动车株式会社;爱信艾达株式会社