電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，謀求組裝有行星齒輪式變速機(jī)（12）的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置小型且輕量化，延長每充電一次的行駛距離，提高電氣機(jī)動(dòng)車的便利性。行星齒輪式變速機(jī)（12）由單級(jí)小齒輪式的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)（16）和雙級(jí)小齒輪式的第二行星齒輪機(jī)構(gòu)（17）構(gòu)成，把第一及第二電動(dòng)馬達(dá)（10、11）的動(dòng)力按所期望的變速比變速后傳遞到從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸（15）。單向離合器（18）以允許規(guī)定方向的旋轉(zhuǎn)且阻止與規(guī)定方向相反方向的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下設(shè)置在第一托架（19）與固定于車身的部分（27）之間。
【專利說明】電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及把電動(dòng)馬達(dá)的輸出變速(減速)后傳遞到驅(qū)動(dòng)輪的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，受到降低對(duì)化石燃料的依存度潮流的影響，電氣機(jī)動(dòng)車的研究取得進(jìn)展，電氣機(jī)動(dòng)車已經(jīng)一部分實(shí)用化了。作為電氣機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力源的電動(dòng)馬達(dá)，由于與通過將化石燃料直接燃燒而運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))不同，一般情況下在起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生最大扭矩等，輸出軸的扭矩及旋轉(zhuǎn)速度的特性對(duì)于機(jī)動(dòng)車用來說是適合的，因此，并非必須設(shè)置把內(nèi)燃機(jī)當(dāng)作驅(qū)動(dòng)源的普通的機(jī)動(dòng)車所必須的變速機(jī)。但是，在電氣機(jī)動(dòng)車的場(chǎng)合，也可以通過設(shè)置變速機(jī)，改善加速性能及高速性能。具體來說，通過設(shè)置變速機(jī)，可以使車輛的行駛速度與加速度的關(guān)系平滑，而接近在動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中設(shè)有變速機(jī)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。對(duì)于此點(diǎn)，參照?qǐng)D5進(jìn)行說明。
[0003]例如，當(dāng)在作為電氣機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與跟驅(qū)動(dòng)輪相連的差動(dòng)齒輪的輸入部之間設(shè)有減速比大的動(dòng)力傳遞裝置時(shí)，電氣機(jī)動(dòng)車的加速度(G)與行駛速度(km/h)的關(guān)系為，使圖5的實(shí)線a的左半部與點(diǎn)劃線b連續(xù)。即，低速時(shí)的加速性能優(yōu)異，但是不能高速行駛。對(duì)此，當(dāng)在上述輸出軸與上述輸入部之間設(shè)有減速比小的動(dòng)力傳遞裝置時(shí)，上述關(guān)系成為，使圖5的點(diǎn)劃線c與實(shí)線a的右半部連續(xù)。即，盡管能夠高速行駛，但是有損低速時(shí)的加速性能。對(duì)此，如果在上述輸出軸與上述輸入部之間設(shè)置變速機(jī)，與車速相應(yīng)地改變此變速機(jī)的減速比，則可以獲得使實(shí)線a的左半部與右半部連續(xù)的特性。此特性，與具有圖5中的虛線D所示的相同程度的輸出的普通的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車幾乎相同，對(duì)于加速性能及高速性能，可以理解，通過設(shè)置變速機(jī)，在電氣機(jī)動(dòng)車中，也能獲得與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車同等的性能。
`[0004]圖6表不,作為在電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與跟驅(qū)動(dòng)輪相連的差動(dòng)齒輪的輸入部之間設(shè)有變速機(jī)的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的I例，在日本特開2006 - 22879號(hào)公報(bào)中公開的結(jié)構(gòu)。此電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)成為，把電動(dòng)馬達(dá)I的輸出軸的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由變速裝置2傳遞到旋轉(zhuǎn)傳遞裝置3，驅(qū)動(dòng)左右I對(duì)驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在此變速裝置2中，在與電動(dòng)馬達(dá)I的輸出軸同心的驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸4跟從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸5之間，設(shè)有減速比彼此不同的I對(duì)齒輪傳遞機(jī)構(gòu)6a、6b。而且，通過切換I對(duì)離合器機(jī)構(gòu)7a、7b，可以成為僅僅使任何一方的齒輪傳遞機(jī)構(gòu)6a (6b)能夠進(jìn)行動(dòng)力傳遞的狀態(tài),能把驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸4與從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸5之間的減速比切換成大小2級(jí)。
[0005]即，成為離合器機(jī)構(gòu)7a、7b中的一方的離合器機(jī)構(gòu)7a能由執(zhí)行器進(jìn)行控制，另一方的離合器機(jī)構(gòu)7b在旋轉(zhuǎn)速度大于等于一定值的情況下將接合斷開的超越離合器。在一方的離合器機(jī)構(gòu)7a接合的狀態(tài)下，另一方的離合器機(jī)構(gòu)7b切斷(空轉(zhuǎn))，驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)扭矩經(jīng)由作為齒輪傳遞機(jī)構(gòu)6a、6b中的一方的減速比小的齒輪傳遞機(jī)構(gòu)6a傳遞到從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸5。在將一方的離合器機(jī)構(gòu)7a切斷的狀態(tài)下,另一方的離合器機(jī)構(gòu)7b接合,驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)扭矩經(jīng)由減速比大的另一方的齒輪傳遞機(jī)構(gòu)6b傳遞到從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸
5。從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸5的旋轉(zhuǎn)通過旋轉(zhuǎn)傳遞裝置3傳遞到差動(dòng)齒輪8的輸入部，由此驅(qū)動(dòng)支撐左右I對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的輸出軸9a、9b旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0006]在這樣的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的情況下，在沿徑向隔開的狀態(tài)下，在相互平行地配置的驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸4與從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸5之間，設(shè)有I對(duì)齒輪傳遞機(jī)構(gòu)6a、6b，因此，存在電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置大型化的問題。而且，由于離合器機(jī)構(gòu)7a、7b中的一方的離合器機(jī)構(gòu)7a具備用來切換切斷接合(卡合)狀態(tài)的執(zhí)行器，因此，可能會(huì)增加電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置的重量。另一方面，為了提高電氣機(jī)動(dòng)車的便利性，為了延長每充電一次的行駛距離，使電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置小型且輕量化、減少單位行駛距離的電力消耗很重要。
[0007]作為用來使電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置小型化的技術(shù)，在日本特開2010 — 90947號(hào)公報(bào)及日本特開2010 — 223298號(hào)公報(bào)中，公開了這樣一種技術(shù)，即，在管狀的電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸的內(nèi)徑側(cè)與外徑側(cè)，分別設(shè)置與此輸出軸同心且跟具有彼此不同的減速比的變速機(jī)構(gòu)接合的旋轉(zhuǎn)軸，通過I對(duì)離合器，驅(qū)動(dòng)這些內(nèi)徑側(cè)旋轉(zhuǎn)軸與外徑側(cè)兩旋轉(zhuǎn)軸中的任何一方的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。但是，在這些文獻(xiàn)中公開的結(jié)構(gòu)中，為了切換離合器的切斷接合狀態(tài)，也需要重量大的執(zhí)行器，從電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置的輕量化的觀點(diǎn)出發(fā)，存在進(jìn)一步改良的余地。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006 - 22879號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010 - 90947號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本特開2010 - 223298號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的課題
[0014]本發(fā)明鑒于上述情形提出，目的是實(shí)現(xiàn)這樣一種電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其能小型且輕量地構(gòu)成，能夠延長每充電一次的行駛距離、提高電氣機(jī)動(dòng)車的便利性。
[0015]用來解決課題的技術(shù)手段
[0016]本發(fā)明的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，具備I對(duì)電動(dòng)馬達(dá)、具有分別由這些電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的第一及第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的行星齒輪式變速機(jī)，和用來把此行星齒輪式變速機(jī)的從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到左右I對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)傳遞裝置。
[0017]上述行星齒輪式變速機(jī)通過把第一及第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、以在軸向上隔開的狀態(tài)彼此同心地配置著的第一及第二行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器裝置組合而構(gòu)成。
[0018]具體來說，其中的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)具備第一托架、第一太陽齒輪、第一行星齒輪、第一齒圈，是單級(jí)小齒輪式的，該第一行星齒輪機(jī)構(gòu)把以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第一托架上的第一行星齒輪既與第一太陽齒輪哨合也與第一齒圈哨合。而且，第一太陽齒輪在由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)(與第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn))的狀態(tài)下被設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的軸向中間部，而且，第一齒圈被設(shè)置成由第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
[0019]而且，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)具備第二托架、第二太陽齒輪、第二及第三行星齒輪、第二齒圈，是雙級(jí)小齒輪式的，該第二行星齒輪機(jī)構(gòu)使以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第二托架上的成對(duì)的第二及第三行星齒輪相互嚙合，而且，分別把其中的靠?jī)?nèi)徑側(cè)的第二行星齒輪與第二太陽齒輪哨合、把靠外徑側(cè)的第三行星齒輪與第二齒圈哨合。而，第二太陽齒輪在由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的端部，第二托架被設(shè)置成與第一齒圈同步旋轉(zhuǎn)，而且被構(gòu)成為，由第二齒圈驅(qū)動(dòng)從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，
[0020]上述離合器裝置用來對(duì)阻止第一托架相對(duì)于固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)和允許第一托架旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)進(jìn)行切換。上述離合器裝置，在減速比大的低速模式狀態(tài)下，通過上述離合器裝置阻止第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)，從而，把輸入到第一齒圈的動(dòng)力傳遞到第一太陽齒輪；在減速比小的高速模式狀態(tài)下，通過上述離合器裝置允許第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)，從而，不把輸入到第一齒圈的動(dòng)力傳遞到第一太陽齒輪。
[0021]也可以取而代之地，使第一行星齒輪機(jī)構(gòu)為雙級(jí)小齒輪式，使第二行星齒輪機(jī)構(gòu)為單級(jí)小齒輪式。在此情況下，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)具備第一托架、第一太陽齒輪、第一及第二行星齒輪、第一齒圈，使以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第一托架上的成對(duì)的第一及第二行星齒輪相互哨合，而且分別使其中的靠?jī)?nèi)徑側(cè)的第一行星齒輪與第一太陽齒輪哨合、使靠外徑側(cè)的第二行星齒輪與第一齒圈哨合。而且，第一太陽齒輪在由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的軸向中間部，而且，第一齒圈被設(shè)置成由第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。另一方面，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)具備第二托架、第二太陽齒輪、第三行星齒輪、第二齒圈，使以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第二托架上的第三行星齒輪既與第二太陽齒輪嚙合也與第二齒圈嚙合。而且，第二太陽齒輪在由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的端部，第二托架被設(shè)置成與第一齒圈同步旋轉(zhuǎn)，而且，通過第二齒圈驅(qū)動(dòng)上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0022]優(yōu)選為，上述離合器裝置設(shè)置在第一托架與上述固定于車身的部分之間，是單向離合器，當(dāng)?shù)谝煌屑茉谝管囕v前進(jìn)的情況下朝上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，允許第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝煌屑茉谝管囕v前進(jìn)的情況下趨于朝著與上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，阻止第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選為，此單向離合器為楔塊離合器。
[0023]優(yōu)選為，當(dāng)在上述高速模式狀態(tài)下車輛朝前方行駛時(shí)，使第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度相同。而且，優(yōu)選為，上述行星齒輪式變速機(jī)的作為上述低速模式狀態(tài)下的綜合減速比除以上述高速模式狀態(tài)下的綜合減速比所得到的值的段間比，在1.8?2.2左右的范圍。。
[0024]在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)為單級(jí)小齒輪式，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)為雙級(jí)小齒輪式的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在上述低速模式狀態(tài)下車輛朝前方固定速度行駛時(shí)，第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向彼此成為相反方向，第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)扭矩的大小相同，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星比大于等于2.8、小于等于3.2，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星比大于等于1.9、小于等于
2.1。
[0025]另一方面，在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)為雙級(jí)小齒輪式，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)為單級(jí)小齒輪式的結(jié)構(gòu)只能夠，當(dāng)在上述低速模式狀態(tài)下車輛朝前方固定速度行駛時(shí)，第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向彼此成為相反方向，第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)扭矩的大小相同，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星比大于等于2.8、小于等于3.2，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星比大于等于
1.9、小于等于2.1。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)如上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明，可以使電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置小型且輕量。S卩，作為變速機(jī)構(gòu)，采用了由I對(duì)行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的行星齒輪式變速機(jī)，因此，可以把動(dòng)力分散地傳遞到多個(gè)行星齒輪，可以抑制構(gòu)成上述I對(duì)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪每I個(gè)的扭矩傳遞容量，與采用基于普通的齒輪機(jī)構(gòu)的變速機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合比較，可以使變速機(jī)構(gòu)小型且輕量，因而，可以使電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置小型且輕量化。進(jìn)而，通過使離合器裝置為單向離合器，優(yōu)選為楔塊離合器，能夠通過控制I對(duì)電動(dòng)馬達(dá)的輸出(旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度)，由單向離合器對(duì)構(gòu)成第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一太陽齒輪與第一齒圈之間的動(dòng)力傳遞的切斷接合狀態(tài)進(jìn)行切換，由此來選擇減速比不同的低速模式與高速模式。為此，不需要進(jìn)行用來切換離合器裝置的執(zhí)行器，可以進(jìn)一步使電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置小型且輕量化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第I例的截面示意圖。
[0029]圖2是從第I例的裝置把行星齒輪式變速機(jī)中的以低速模式狀態(tài)進(jìn)行扭矩傳遞的部分取出進(jìn)行表示的截面示意圖。
[0030]圖3是從第I例的裝置把行星齒輪式變速機(jī)中的以高速模式狀態(tài)進(jìn)行扭矩傳遞的部分取出進(jìn)行表示的截面示意圖。
[0031]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第2例的截面示意圖。
[0032]圖5是用來說明在電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置中組裝進(jìn)變速機(jī)所產(chǎn)生的效果的圖表。
[0033]圖6是表示電動(dòng)機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的I例的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]“實(shí)施方式的第I例”
[0035]圖1?圖3表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第I例。本例的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置具備第一電動(dòng)馬達(dá)10、第二電動(dòng)馬達(dá)11、行星齒輪式變速機(jī)12、旋轉(zhuǎn)傳遞裝置3a。其中的第一電動(dòng)馬達(dá)10與第二電動(dòng)馬達(dá)11相互同心地配置，通過驅(qū)動(dòng)各自的輸出軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)與這些輸出軸同心地設(shè)置的行星齒輪式變速機(jī)12的第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13與第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0036]行星齒輪式變速機(jī)12設(shè)置在第一電動(dòng)馬達(dá)10及第二電動(dòng)馬達(dá)11與旋轉(zhuǎn)傳遞裝置3a之間，把這些電動(dòng)馬達(dá)10、11的動(dòng)力按所期望的變速比變速之后，經(jīng)由從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15傳遞到旋轉(zhuǎn)傳遞裝置3a。行星齒輪式變速機(jī)12，由在軸向上隔開的狀態(tài)下分別與第一電動(dòng)馬達(dá)10及第二電動(dòng)馬達(dá)11的輸出軸同心地配置的第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13及第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸14、從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15、第一行星齒輪機(jī)構(gòu)16和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)17，以及單向離合器18構(gòu)成。
[0037]其中的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)16具備第一托架19、第一太陽齒輪20、多個(gè)第一行星齒輪21、第一齒圈22。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)16為單級(jí)小齒輪式的行星齒輪機(jī)構(gòu)，把以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第一托架19上的多個(gè)第一行星齒輪21既與第一太陽齒輪20哨合也與第一齒圈22 B齒合。第一太陽齒輪20被設(shè)置在與第一電動(dòng)馬達(dá)10的輸出軸設(shè)置成一體的第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13的軸向中間部，由此第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。即，第一太陽齒輪20與第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13同步(朝相同方向以相同速度)旋轉(zhuǎn)。第一齒圈22由與第二電動(dòng)馬達(dá)11的輸出軸設(shè)置成一體的第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸14驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。而且，第一太陽齒輪20的齒數(shù)Z20及第一齒圈22的齒數(shù)Z22被設(shè)定成,使第一行星齒輪傳遞機(jī)構(gòu)16的行星比U1 (= Z22 /Z20)處于2.80 ≤ U1 ≤ 3.20的范圍內(nèi)。
[0038]第二行星齒輪機(jī)構(gòu)17具備第二托架23、第二太陽齒輪24、第二行星齒輪25a、25b、第二齒圈26。第二行星齒輪機(jī)構(gòu)17為雙級(jí)小齒輪式的行星齒輪機(jī)構(gòu)，使以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第二托架23上的成對(duì)的第二行星齒輪25a、25b相互嚙合，并分別使靠?jī)?nèi)徑側(cè)的多個(gè)第二行星齒輪25a與第二太陽齒輪24嚙合、使靠外徑側(cè)的多個(gè)第二行星齒輪25b與第二齒圈26嚙合。而且，第二太陽齒輪24設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13的端部(圖1的左端部)，由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13及第一太陽齒輪20驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。第二托架23以與第一齒圈22及第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸14同步旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被支撐。第二齒圈26以把動(dòng)力傳遞到從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15的方式被支撐。而且，第二太陽齒輪24的齒數(shù)Z24及第二齒圈26的齒數(shù)Z26被設(shè)定成，使第二行星齒輪傳遞機(jī)構(gòu)17的行星比U2 (= z26 / Z24)處于L 90 ^ U2 ^ 2.10的范圍內(nèi)。
[0039]單向離合器18被設(shè)置在第一托架19與固定于車身的部分27之間。而且，在第一托架19朝規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)的情況下切斷(將卡合脫開)、在趨于朝著與此規(guī)定方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的情況下接合(卡合)。即，單向離合器18被構(gòu)成為，當(dāng)?shù)谝煌屑?9在要使車輛前進(jìn)的情況下朝著與從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，允許第一托架19旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝煌屑?9趨于朝著與從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，阻止第一托架19旋轉(zhuǎn)。而且，適當(dāng)控制切換第一托架19的旋轉(zhuǎn)方向、第一及第二電動(dòng)馬達(dá)10、11的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度，切換單向離合器18的切斷接合(卡合)狀態(tài)。另外，在本說明書中，旋轉(zhuǎn)速度表示旋轉(zhuǎn)的速度，不包括旋轉(zhuǎn)方向。
[0040]在基于單向離合器18的切斷接合(接合脫離)，第一托架19趨于朝與規(guī)定方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的情況下，成為動(dòng)力在第一太陽齒輪20與第一齒圈22之間傳遞的狀態(tài)。對(duì)此，在第一托架19朝規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)的情況下,成為動(dòng)力不在第一太陽齒輪20與第一齒圈22之間傳遞的狀態(tài)。作為這樣的單向離合器18，可以適用凸輪式、輥式、棘爪式等各種離合器，但在本例的情況下，為卡合力大且能抑制空轉(zhuǎn)時(shí)的噪音、振動(dòng)的發(fā)生的楔塊離合器。
[0041]旋轉(zhuǎn)傳遞裝置3a為將多個(gè)齒輪組合成的普通的齒輪傳遞機(jī)構(gòu)，被構(gòu)成為，把行星齒輪式變速機(jī)12的從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)傳遞到差動(dòng)齒輪8a的輸入部，由此差動(dòng)齒輪8a的輸出軸9c、9d經(jīng)由等速聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)左右一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)。
[0042]在如此構(gòu)成的本例的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置中，行星齒輪式變速機(jī)12，通過單向離合器18的切斷接合(卡合)狀態(tài)(第一及第二電動(dòng)馬達(dá)10、11的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度)的切換，而在動(dòng)力在第一太陽齒輪20與第一齒圈22之間傳遞的狀態(tài)(實(shí)現(xiàn)低速模式的狀態(tài))和動(dòng)力不在第一太陽齒輪20與第一齒圈22之間傳遞的狀態(tài)(實(shí)現(xiàn)高速模式的狀態(tài))中的任何一方的狀態(tài)下運(yùn)行。以下，對(duì)各個(gè)場(chǎng)合進(jìn)行說明。
[0043]“單向離合器18接合時(shí)的低速模式”
[0044]在此低速模式，如圖2所示，通過適當(dāng)限制驅(qū)動(dòng)第一太陽齒輪20旋轉(zhuǎn)的第一電動(dòng)馬達(dá)10的輸出軸與驅(qū)動(dòng)第一齒圈22旋轉(zhuǎn)的第二電動(dòng)馬達(dá)11的輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度之差，使第一托架19趨于朝著與規(guī)定方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而使單向離合器18接合。而且，使第一托架19不能相對(duì)于固定于車身的部分27旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，經(jīng)由第一行星齒輪21使動(dòng)力在第一太陽齒輪20與第一齒圈22之間進(jìn)行傳遞。在這樣的低速模式狀態(tài)下的第一及第二電動(dòng)馬達(dá)10、11的動(dòng)力的傳遞路徑如下。
[0045]第一電動(dòng)馬達(dá)10的動(dòng)力經(jīng)由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13輸入到構(gòu)成第二行星齒輪機(jī)構(gòu)17的第二太陽齒輪24。被輸入到第二太陽齒輪24的動(dòng)力通過下述(A)、(B) 2條路徑分別傳遞到從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15與第一太陽齒輪20。
[0046](A)第一電動(dòng)馬達(dá)10 —第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13 —第二太陽齒輪24 —第二行星齒輪25a、25b —第二齒圈26 —從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15
[0047](B)第一電動(dòng)馬達(dá)10 —第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13 —第二太陽齒輪24 —第二行星齒輪25a、25b —第二托架23 —第一齒圈22 —第一行星齒輪21 —第一太陽齒輪20
[0048]第二電動(dòng)馬達(dá)11的動(dòng)力經(jīng)由第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸14輸入到構(gòu)成第一行星齒輪機(jī)構(gòu)16的第一齒圈22。被輸入到第一齒圈22的動(dòng)力通過如下(C)所示的路徑傳遞到第一太陽齒輪20。
[0049](C)第二電動(dòng)馬達(dá)11 —第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸14 —第一齒圈22 —第一行星齒輪21、21 —第一太陽齒輪20
[0050]在低速模式狀態(tài)下，第一及第二電動(dòng)馬達(dá)10、11的動(dòng)力的一部分在行星齒輪式變速機(jī)12內(nèi)循環(huán)。即，通過路徑(B)及(C)，被傳遞到第一太陽齒輪20的動(dòng)力經(jīng)由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13被輸入第二太陽齒輪24。這樣,被輸入到第二太陽齒輪24的動(dòng)力的一部分,通過路徑(A)取出到從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15，而其余的則通過路徑(B)再次被傳遞到第一太陽齒輪
`20。因此，在此低速模式狀態(tài)下，通過使動(dòng)力的一部分循環(huán)，可以加大行星齒輪式變速機(jī)12的減速比。
[0051]在低速模式的狀態(tài)下，在車輛既不進(jìn)行加速也不進(jìn)行減速而以固定速度行駛時(shí)(穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí))，在第一電動(dòng)馬達(dá)10的輸出扭矩為τ inl、第二電動(dòng)馬達(dá)11的輸出扭矩為τ in2的情況下，如圖2所示箭頭表示那樣，從第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸13輸入到第二太陽齒輪24的扭矩τ 1、從第一行星齒輪21輸入到第一太陽齒輪20的扭矩τ 2、從第二托架23輸入到第一齒圈22的扭矩τ3、上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)扭矩分別由以下(I)~(4)式表不。
[0052](數(shù)式I)

zIl
[0053]~Twl + ----r‘?!---⑴
+丨^ 16 I I
z7ii Z2Az2ii Z24
^.-1
[0054]rJ =7^7-r?i+----(2)

+i m _ fM.+1
^20 ^24^24
[0055](數(shù)式3)[0056]
【權(quán)利要求】
1.一種電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備:1對(duì)電動(dòng)馬達(dá)、具有分別由這些電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的第一及第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的行星齒輪式變速機(jī)，和用來把此行星齒輪式變速機(jī)的從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到左右I對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)傳遞裝置， 上述行星齒輪式變速機(jī)通過把第一及第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、以在軸向上隔開的狀態(tài)彼此同心地配置著的第一及第二行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器裝置組合而構(gòu)成，其中的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)具備第一托架、第一太陽齒輪、第一行星齒輪、第一齒圈，是單級(jí)小齒輪式的，該第一行星齒輪機(jī)構(gòu)把以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第一托架上的第一行星齒輪既與第一太陽齒輪哨合也與第一齒圈哨合；第一太陽齒輪在由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的軸向中間部，而且，第一齒圈被設(shè)置成由第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)， 第二行星齒輪機(jī)構(gòu)具備第二托架、第二太陽齒輪、第二及第三行星齒輪、第二齒圈，是雙級(jí)小齒輪式的，該第二行星齒輪機(jī)構(gòu)使以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第二托架上的成對(duì)的第二及第三行星齒輪相互嚙合，而且，分別把其中的靠?jī)?nèi)徑側(cè)的第二行星齒輪與第二太陽齒輪哨合、把靠外徑側(cè)的第三行星齒輪與第二齒圈哨合；第二太陽齒輪在由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的端部，第二托架被設(shè)置成與第一齒圈同步旋轉(zhuǎn)，而且被構(gòu)成為，由第二齒圈驅(qū)動(dòng)從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)， 上述離合器裝置用來對(duì)阻止第一托架相對(duì)于固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)和允許第一托架旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)進(jìn)行切換， 在減速比大的低速模式狀態(tài)下，通過上述離合器裝置阻止第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)，從而，把輸入到第一齒圈的動(dòng)力傳遞到第一太陽齒輪；在減速比小的高速模式狀態(tài)下，通過上述離合器裝置允許第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)，從而，不把輸入到第一齒圈的動(dòng)力傳遞到第一太陽齒輪。
2.一種電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備:1對(duì)電動(dòng)馬達(dá)、具有分別由這些電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的第一及第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的行星齒輪式變速機(jī)，和用來把此行星齒輪式變速機(jī)的從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到左右I對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)傳遞裝置， 上述行星齒輪式變速機(jī)通過把第一及第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、以在軸向上隔開的狀態(tài)彼此同心地配置著的第一及第二行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器裝置組合而構(gòu)成，其中的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)具備第一托架、第一太陽齒輪、第一及第二行星齒輪、第一齒圈，是雙級(jí)小齒輪式的，該第一行星齒輪機(jī)構(gòu)使以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第一托架的成對(duì)的第一及第二行星齒輪相互哨合，而且分別使其中的靠?jī)?nèi)徑側(cè)的第一行星齒輪與第一太陽齒輪嚙合、使靠外徑側(cè)的第二行星齒輪與第一齒圈嚙合；第一太陽齒輪在由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的軸向中間部，第一齒圈被設(shè)置成由第二驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)， 第二行星齒輪機(jī)構(gòu)具備第二托架、第二太陽齒輪、第三行星齒輪、第二齒圈，是單級(jí)小齒輪式的，該第二行星齒輪機(jī)構(gòu)使以能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在第二托架上的第三行星齒輪既與第二太陽齒輪嚙合也與第二齒圈嚙合；第二太陽齒輪在由第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸的端部，第二托架被設(shè)置成與第一齒圈同步旋轉(zhuǎn)，而且，由第二齒圈驅(qū)動(dòng)上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)， 上述離合器裝置用來對(duì)阻止第一托架相對(duì)于固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)和允許第一托架旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)進(jìn)行切換， 在減速比大的低速模式狀態(tài)下，通過上述離合器裝置阻止第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)，從而，把輸入到第一齒圈的動(dòng)力傳遞到第一太陽齒輪；在減速比小的高速模式狀態(tài)下，通過上述離合器裝置允許第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)，從而，不把輸入到第一齒圈的動(dòng)力傳遞到第一太陽齒輪。
3.如權(quán)利要求1和2中的任意一項(xiàng)所述的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述離合器裝置設(shè)置在第一托架與上述固定于車身的部分之間，是單向離合器，當(dāng)?shù)谝煌屑茉谝管囕v前進(jìn)的情況下朝上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，允許第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝煌屑茉谝管囕v前進(jìn)的情況下趨于朝著與上述從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，阻止第一托架相對(duì)于上述固定于車身的部分旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述單向離合器為楔塊離合器。
5.如權(quán)利要求1~4中的任意一項(xiàng)所述的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，當(dāng)在上述高速模式狀態(tài)下車輛朝前方行駛時(shí)，使第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)速度相同。
6.如權(quán)利要求1~5中的任意一項(xiàng)所述的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述行星齒輪式變速機(jī)的作為上述低速模式狀態(tài)下的綜合減速比除以上述高速模式狀態(tài)下的綜合減速比所得到的值的段間比，在1.8~2.2的范圍。
7.如從屬于權(quán)利要求1和5的權(quán)利要求6所述的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，當(dāng)在上述低速模式狀態(tài)下車輛朝前方以固定速度行駛時(shí)，使第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向彼此成為相反方向，第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)扭矩的大小可以相同，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星比大于等于2.8、小于等于3.2，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星比大于等于1.9、小于等于 2.1。
8.如從屬于權(quán)利要求2和5的權(quán)利要求6所述的電氣機(jī)動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，當(dāng)在上述低速模式狀態(tài)下車輛朝前方以固定速度行駛時(shí)，使第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向彼此成為相反方向，第一及第二電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)扭矩的大小可以相同，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星比大于等于2.8、小于等于3.2，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星比大于等于1.9、小于等于 2.1。
【文檔編號(hào)】F16H3/58GK103814237SQ201280045959
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月26日
【發(fā)明者】疋田真史, 松田靖之, 田中一宇, 郡司大輔 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社