本發(fā)明涉及用于將外部的發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)組合來傳遞驅(qū)動(dòng)車輛的扭矩的動(dòng)力傳遞裝置。

背景技術(shù)：

所謂的混合動(dòng)力車將如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)組合，將該兩者作為驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行使用。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出不僅用于車軸的驅(qū)動(dòng)，還用于蓄電池的充電，此時(shí)，馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用，接受發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的一部分來發(fā)電。另外，多數(shù)情況下，在車輛減速時(shí)，馬達(dá)也作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用，將車輛的慣性能再生為電力。

如上所述，在混合動(dòng)力車中，在發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)以及車軸之間，在三個(gè)方向上對扭矩進(jìn)行交換，因此，該動(dòng)力傳遞裝置趨于復(fù)雜且規(guī)模大。因此，對于難以確保自由的空間的車輛，具有難以對它們進(jìn)行布局的問題。

專利文獻(xiàn)1公開了相關(guān)的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本國專利公開2012-224219號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

維持比較低的旋轉(zhuǎn)，有利于以低油耗運(yùn)用發(fā)動(dòng)機(jī)。另一方面，從馬達(dá)/發(fā)電機(jī)發(fā)揮高輸出，另外以高效率進(jìn)行發(fā)電的觀點(diǎn)出發(fā)，維持比較高的旋轉(zhuǎn)更有利。即，對于發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，優(yōu)選的轉(zhuǎn)速區(qū)域不同，因此期望以各自實(shí)現(xiàn)最佳轉(zhuǎn)速的方式來設(shè)計(jì)動(dòng)力傳遞裝置。然而，與上述的布局相關(guān)的制約使自由地設(shè)定齒輪比變得困難。

本發(fā)明鑒于同時(shí)解決布局問題和實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的轉(zhuǎn)速的問題而提出。

根據(jù)本發(fā)明的一方案，與外部的發(fā)動(dòng)機(jī)組合后向外部的車軸輸出扭矩的動(dòng)力傳遞裝置具備：第一主軸，其能夠與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)連結(jié)，且具備相互相鄰的第一傳動(dòng)齒輪和第二傳動(dòng)齒輪；同軸主軸，其與上述第一主軸同軸，且能夠相對于上述第一主軸獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)；第二主軸，其與上述第一主軸及上述同軸主軸分別齒輪結(jié)合，且對上述第一主軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行增速并傳遞至上述同軸主軸；發(fā)電機(jī)，其與上述同軸主軸驅(qū)動(dòng)結(jié)合，且配置于多個(gè)上述傳動(dòng)齒輪與上述發(fā)動(dòng)機(jī)之間；第一從動(dòng)齒輪，其與上述第一傳動(dòng)齒輪卡合后賦予第一齒輪比；第二從動(dòng)齒輪，其與上述第一從動(dòng)齒輪同軸、且在軸向上相鄰，能夠與上述第一從動(dòng)齒輪獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)，且與上述第二傳動(dòng)齒輪卡合后賦予與上述第一齒輪比不同的第二齒輪比；第三主軸，其與上述第一從動(dòng)齒輪及上述第二從動(dòng)齒輪同軸，且能夠與上述車軸驅(qū)動(dòng)連結(jié)；以及離合機(jī)構(gòu)，其構(gòu)成為從上述第一從動(dòng)齒輪及上述第二從動(dòng)齒輪選擇后與上述第三主軸連結(jié)及脫離。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池以及車軸的組合的概括性的方塊圖。

圖2是上述實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞裝置的俯視剖視圖。

圖3是其它實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞裝置的俯視剖視圖。

具體實(shí)施方式

參照圖1至3，以下對本發(fā)明的幾個(gè)示例的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

在以下的說明及添加的附圖中，左右或者上下的關(guān)系只是一例，還能夠采用調(diào)換左右、或者調(diào)換上下的實(shí)施方式。

本實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞裝置用于在發(fā)動(dòng)機(jī)、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以及車軸之間在三個(gè)方向上傳遞扭矩的用途，例如，應(yīng)用于混合動(dòng)力車。圖1表示應(yīng)用于混合動(dòng)力車的前車軸的例，當(dāng)然也能夠應(yīng)用于后車軸。

圖1示例的動(dòng)力傳遞裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)1、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9以及右及左車軸19、21之間傳遞扭矩。從裝置角度來看，發(fā)動(dòng)機(jī)1是外部的要素，能夠與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、其它任意的機(jī)械組合。而且，作為外部的要素，將蓄電池25和逆變器27與裝置組合，對來自馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9的電力進(jìn)行蓄存，或者向馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9供給電力。

動(dòng)力傳遞裝置大致包括：與發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)連結(jié)的第一主軸3；與第一主軸3同軸、且與馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9驅(qū)動(dòng)連結(jié)的同軸主軸5；與這些主軸雙方齒輪結(jié)合而向雙方向傳導(dǎo)扭矩的第二主軸7；以及經(jīng)由變速齒輪組11及離合器機(jī)構(gòu)15而與第一主軸3連結(jié)的第三主軸13。第三主軸13經(jīng)由差速器17而與車軸19、21驅(qū)動(dòng)連結(jié)。

這些主軸互向平行，對于將它們間連結(jié)的齒輪能夠應(yīng)用正齒輪或斜齒輪。

參照圖2，發(fā)動(dòng)機(jī)1與第一主軸3的連結(jié)能夠例如利用干式離合器23?；蛘呷鐖D3所示，也能夠利用扭矩阻尼器29，另外也可以利用其它合適的單元。

第一主軸3具備第一傳動(dòng)齒輪31和第二傳動(dòng)齒輪33，且通過至少一個(gè)軸承35而能夠旋轉(zhuǎn)地支撐于罩體100。傳動(dòng)齒輪31、33的任一個(gè)或者雙方可以與第一主軸3為一體，也可以剩余的一個(gè)或者雙方為單體，且通過花鍵、其它單元而與第一主軸3結(jié)合。另外，傳動(dòng)齒輪31、33優(yōu)選互向在軸向上相鄰地配置。

后面敘述詳情，但是，為了變速，傳動(dòng)齒輪31和傳動(dòng)齒輪33的直徑不同，在圖示的例中，第一傳動(dòng)齒輪31的直徑更大。

同軸主軸5如上所述，與第一主軸3同軸，在它們之間插入例如滾針軸承37，從而同軸主軸5能夠相對于第一主軸3獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。同軸主軸5一體或分體地具備用于接受或輸出扭矩的從動(dòng)齒輪51。同軸主軸5通過至少一個(gè)軸承53而能夠旋轉(zhuǎn)地支撐于罩體100。軸承53經(jīng)由同軸主軸5及滾針軸承37也支撐第一主軸3。

第二主軸7具備：與第一傳動(dòng)齒輪31卡合的增速從動(dòng)齒輪41；以及與從動(dòng)齒輪51卡合的增速傳動(dòng)齒輪43。任一個(gè)均可以與第二主軸7為一體，或者也可以為單體。第二主軸7在其兩端附件通過一對軸承45而能夠旋轉(zhuǎn)地支撐于罩體100。

為了將主軸3的旋轉(zhuǎn)增速后傳導(dǎo)至同軸主軸5，增速傳動(dòng)齒輪43的直徑比增速從動(dòng)齒輪41大。據(jù)此，同軸主軸5的從動(dòng)齒輪51的直徑比第一主軸3的第一傳動(dòng)齒輪31小。

馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9配置于傳動(dòng)齒輪31、33與發(fā)動(dòng)機(jī)1之間。馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9能夠配置于罩體100的外部，但是優(yōu)選收納于從罩體100朝向發(fā)動(dòng)機(jī)1突出的鐘形殼體110內(nèi)。在鐘形殼體110的右端，罩體100與發(fā)動(dòng)機(jī)1結(jié)合。

馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9與同軸主軸5驅(qū)動(dòng)結(jié)合。同軸主軸5可以貫穿罩體100而延長至馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9，也可以經(jīng)由與同軸主軸5分體的中空主軸55。該情況下，同軸主軸5和中空主軸55通過例如花鍵57而驅(qū)動(dòng)連結(jié)。將第一主軸3通過同軸主軸5及中空主軸55內(nèi)的空洞后引出至比馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9更靠外，與干式離合器23或者扭矩阻尼器29結(jié)合。

第三主軸13經(jīng)由例如一對軸承而能夠旋轉(zhuǎn)地支撐于罩體100。第一從動(dòng)齒輪61能夠旋轉(zhuǎn)地與其同軸嵌合，而且第二從動(dòng)齒輪63能夠旋轉(zhuǎn)地與其同軸嵌合。另外，從動(dòng)齒輪61、63在軸向上相鄰。這些從動(dòng)齒輪61、63若不通過離合器機(jī)構(gòu)15連結(jié)，則能夠相互獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。為了能夠旋轉(zhuǎn)彼此，在它們之間插入例如滾針軸承。

第一從動(dòng)齒輪61與第一傳動(dòng)齒輪31卡合，第二從動(dòng)齒輪63與第二傳動(dòng)齒輪33卡合。因?yàn)橹睆交ハ嗖煌?，第一傳?dòng)齒輪31與第一從動(dòng)齒輪61的組合的第一齒輪比和第二傳動(dòng)齒輪33與第二從動(dòng)齒輪63的組合的第二齒輪比不同。在圖示的例中，第一齒輪比為更高的齒輪比。因此，通過利用離合器機(jī)構(gòu)15選擇與第三主軸13連結(jié)的齒輪，從而能夠變速。

對于離合器機(jī)構(gòu)15，能夠應(yīng)用含有兩組離合器的公知的離合器機(jī)構(gòu)，優(yōu)選兩組離合器互向同軸，且形成一個(gè)構(gòu)成另一個(gè)的內(nèi)側(cè)的嵌套構(gòu)造。該例子為例如美國專利8，616，087號(hào)公報(bào)所公開的機(jī)構(gòu)，參照其整體內(nèi)容，并將其并入本文。

離合器機(jī)構(gòu)15具備同軸且嵌套的離合器65、67，分別為例如多片離合器。離合器65的離合器片的一組與第三主軸13結(jié)合，另一組與第一從動(dòng)齒輪61結(jié)合。另外，離合器67的離合器片的一組經(jīng)由離合器殼體75而與第三主軸13結(jié)合，另一組與第二從動(dòng)齒輪63結(jié)合。

離合器機(jī)構(gòu)15具備從外部但對控制離合器65、67的連結(jié)及脫離的機(jī)構(gòu)。例如，第一液壓路徑71在第三主軸13內(nèi)行走，將其一端引出到第三主軸13的端部。另一端與離合器機(jī)構(gòu)15內(nèi)的腔連通，該腔具有根據(jù)液壓來按壓離合器65的構(gòu)造。同樣地、為了控制離合器67的連結(jié)及脫離，第二液壓路徑73在第三主軸13內(nèi)行走，并在第三主軸13的端部將其引出。在第三主軸13的端部，將加壓單元與液壓路徑71、73連接。

通過對從液壓路徑71、73所選擇的一個(gè)來施加液壓，從而連接從離合器65、67所選擇的一個(gè)，從而將從第一從動(dòng)齒輪61及第二從動(dòng)齒輪63所選擇的一個(gè)與第三主軸13連結(jié)。通過去除液壓來進(jìn)行脫離。

或者，也可以取代液壓，而應(yīng)用機(jī)械的機(jī)構(gòu)、電磁的電源、其它機(jī)構(gòu)。

第三主軸13還具備花鍵連結(jié)的輸出齒輪69，輸出齒輪69與差速器17的齒圈81卡合。差速器17介于第三主軸13與車軸19、21之間，將扭矩差動(dòng)地分配至車軸19、21。因此，第三主軸13經(jīng)由齒輪69、81及差速器17而與右及左車軸19、21連結(jié)。

為了防止來自罩體100的潤滑油的露出及與外部的潤滑油的混合，能夠使油封介于各軸的周圍。例如，油封介于第一主軸3與同軸主軸5之間、同軸主軸5與罩體100之間、車軸19、21的周圍。由此，動(dòng)力傳遞裝置與其它裝置獨(dú)立，能夠使用特別適于動(dòng)力傳遞裝置的潤滑油。而且，也可以使油封介于中空主軸55的周圍。對于鐘形殼體110中的潤滑油，也能夠使用專用潤滑油。

動(dòng)力傳遞裝置除了具備馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9外，還可以具備其它馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。例如，根據(jù)圖3所示的例，動(dòng)力傳遞裝置具備與齒圈81卡合的減速齒輪組91，且經(jīng)由減速齒輪組91而與第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)93連結(jié)。減速齒輪組91將第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)93的旋轉(zhuǎn)減速后傳導(dǎo)至齒圈81，相反地，將齒圈81的旋轉(zhuǎn)增速后傳導(dǎo)至第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)93。

根據(jù)該例，能夠?qū)ⅠR達(dá)/發(fā)電機(jī)9專門作為發(fā)電機(jī)來運(yùn)用，將第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)93專門作為馬達(dá)來運(yùn)用。或者，也能夠進(jìn)行相反的運(yùn)用。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠獨(dú)立地設(shè)定對馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9的增速/減速比和對第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)93的增速/減速比。

通過上述的任一實(shí)施方式，均能夠?qū)ⅠR達(dá)/發(fā)電機(jī)配置于變速齒輪組與發(fā)動(dòng)機(jī)之間。該情況下，根據(jù)如例如專利文獻(xiàn)1的技術(shù)，任何裝置均均有不能裝配的死區(qū)。利用該死區(qū)來收納目前必須配置于罩體100外的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，從而有效利用車輛內(nèi)的有限的自由空間，解決布局的問題。

將發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)在第一傳動(dòng)齒輪31與增速從動(dòng)齒輪41的齒輪組、及增速傳動(dòng)齒輪43與從動(dòng)齒輪51的齒輪組兩個(gè)階段增速，輸入至馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9。通過向馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9輸入更高的旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9能夠進(jìn)一步有效地發(fā)電。相反，將馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9的輸出在兩個(gè)階段減速后輸入第一主軸3，因此能夠期待更高的輸出。

由于能夠進(jìn)一步效率良好地運(yùn)用馬達(dá)/發(fā)電機(jī)9，因此也能夠?qū)ⅠR達(dá)/發(fā)電機(jī)9小型化。這還有利于空間的有效使用。

雖然通過合適的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式?；谏鲜龉_內(nèi)容，具有本技術(shù)領(lǐng)域常識(shí)的人員能夠通過實(shí)施方式的修正或變形來實(shí)施本發(fā)明。

生產(chǎn)上的可利用性

提供一種用于將外部的發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)組合來傳遞驅(qū)動(dòng)車輛的扭矩的動(dòng)力傳遞裝置。