CN104589993A - 车辆用驱动装置 - Google Patents

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Abstract

实现具备SOWC的车辆用驱动装置的小型化。车辆用驱动装置具备:壳体(31),收容电动机(2)且具有朝向与发动机侧相反的一侧开口的开口部(31a);盖部件(32),以封闭开口部(31a)的方式被安装于壳体(31);以及SOWC(8),在卡合状态和释放状态之间切换,该卡合状态是对任一旋转部件向正反任意一方向的旋转进行限制的状态,该释放状态是允许所述任一旋转部件向正反两个方向的旋转的状态,该SOWC(8)在盖部件(32)的内侧与电动机(2)配置在同一轴线上,并安装于盖部件(32)。

Description

车辆用驱动装置
技术领域
[0001] 本发明涉及产生用于车辆行驶的驱动力的装置。
背景技术
[0002] 将发动机和电动机输出的转矩传递至驱动轮的驱动装置以增减转矩或适合地控制驱动力源的转速的方式构成。其中一例记载于专利文献I。该驱动装置是具备发动机和两个电动机作为驱动力源的混合动力驱动装置。发动机与由差动机构构成的动力分配机构连接,该动力分配机构将驱动力分配给输出部件和第一电动发电机(第一MG)。在输出部件连接有第二电动发电机(第二 MG),利用该第二 MG来增减输出部件的转矩。
[0003] 专利文献I记载的驱动装置具备可选择地停止发动机的旋转和第一 MG的旋转的啮合式的锁定机构。该锁定机构具有与第一轮毂和第二轮毂花键嵌合的套筒,第一轮毂与发动机连接,第二轮毂与第一 MG连接。通过该套筒沿轴线方向移动而与某个轮毂花键嵌合,停止发动机或第一 MG的旋转,通过套筒向不与任一个轮毂嵌合的位置移动,发动机和第一 MG能够旋转。而且,在专利文献I记载的驱动装置中,发动机、动力分配机构和第一 MG按在此列举的顺序配置在同一轴线上。而且,锁定机构在上述轴线上配置于与发动机相反的一侧的端部,锁定机构安装于收容上述动力分配机构和第一 MG等的壳体。
[0004] 专利文献1:日本特开2013 — 67262号公报
发明内容
[0005] 在专利文献I记载的驱动装置中,第一轮毂和第二轮毂在轴线方向上排列配置,套筒沿轴线方向前后移动地配置在这些轮毂的外周侧,而且,该套筒的外周部以不能旋转且沿轴线方向能够移动的方式与壳体的内周部卡合。由于壳体收容第一 MG,并与该第一 MG相邻地配置固定部件,所以通过壳体中与上述套筒卡合的部分(所谓的固定部)的外径适应第一 MG的外径而确定大小,构成锁定机构的固定要素的外径和锁定机构自身的外径变大。考虑由可选单向离合器(Selectable One Way Clutch:在下文,写成S0WC)构成锁定机构。然而,如果将SOWC安装于上述壳体,因上述情况,存在SOWC大径化的可能性。
[0006] 本发明着眼于上述的技术课题而作出,其目的在于实现车辆用驱动装置的小型化。
[0007] 为了实现上述目的,本发明是一种车辆用驱动装置,具备发动机、电动机及与所述发动机和所述电动机中的至少任一方连接的差动机构,通过将所述差动机构中的任一旋转部件固定以及将该固定解除而切换运转模式,所述车辆用驱动装置具备:壳体,收容所述电动机,且具有朝向在轴线方向上与所述发动机侧相反的一侧开口的开口部;盖部件,以封闭所述开口部的方式被安装于所述壳体;和可选单向离合器,在卡合状态和释放状态之间切换,所述卡合状态是对所述任一旋转部件向正反任意一方向的旋转进行限制的状态,所述释放状态是允许所述任一旋转部件向正反两个方向的旋转的状态,该可选单向离合器在所述盖部件的内侧与所述电动机配置在同一条轴线上,并安装于所述盖部件。
[0008] 在本发明中,可以的是,所述可选单向离合器具备:固定离合器板;旋转离合器板,与所述固定离合器板相对配置并相对于所述固定离合器板相对旋转;卡合片,以从所述固定离合器板向所述旋转离合器板侧突出的方式保持于所述固定离合器板;以及凹部,形成于所述旋转离合器板,向所述旋转离合器板侧突出的所述卡合片与该凹部卡合而限制所述旋转离合器板相对于所述固定离合器板向所述一方向的旋转,所述固定离合器板被固定于所述盖部件。
[0009] 在本发明中,可以的是,所述可选单向离合器还具备:切换机构,在使所述卡合片向所述旋转离合器板侧突出的状态和使所述卡合片退避到所述固定离合器板侧以不与所述旋转离合器板接触的状态之间进行切换;和使该切换机构动作的促动器,该促动器安装于所述盖部件。
[0010] 在本发明中,可以的是,所述差动机构包含利用与所述发动机连接的第一旋转要素、与所述电动机连接的第二旋转要素、和第三旋转要素来进行差动作用的机构,所述正反任意一方向的旋转是所述发动机独立旋转的方向的旋转,所述任一旋转部件包含如下两者中的任意一方:所述发动机的输出轴或与该输出轴一体化的部件、以及所述电动机的旋转轴或与该旋转轴一体化的部件。
[0011] 而且,在本发明中,可以的是,所述差动机构包含:第一差动机构,利用与所述发动机连接的第一旋转要素、与所述电动机连接的第二旋转要素、和成为输出要素的第三旋转要素来进行差动作用;以及第二差动机构,利用与所述发动机连接的第四旋转要素、与所述电动机连接的第五旋转要素、和被选择性地固定的第六旋转要素来进行差动作用,所述任一旋转部件包含所述第六旋转要素或与该第六旋转要素一体化的部件。
[0012] 在本发明中,可以的是,所述差动机构包含利用与所述发动机连接的第一旋转要素、与所述电动机连接的第二旋转要素、和第三旋转要素来进行差动作用的机构,所述正反任意一方向的旋转是所述发动机独立旋转的方向的旋转,所述卡合片包含设置在所述固定离合器板的第一侧面的第一卡合片、和设置在所述固定离合器板的第二侧面的第二卡合片,所述旋转离合器板包含:第一旋转离合器板,与所述第一侧面相对且形成有与所述第一卡合片卡合的第一凹部;第二旋转离合器板,与所述第二侧面相对且形成有与所述第二卡合片卡合的第二凹部,所述第一旋转离合器板与所述发动机的输出轴连接,或与和该输出轴一体化的部件连接,所述第二旋转离合器板与所述电动机的旋转轴连接,或与和该旋转轴一体化的部件连接。
[0013] 而且,在本发明中,可以的是,所述差动机构包含:第一差动机构,利用与所述发动机连接的第一旋转要素、与所述电动机连接的第二旋转要素、和成为输出要素的第三旋转要素进行差动作用;第二差动机构,利用与所述发动机连接的第四旋转要素、与所述电动机连接的第五旋转要素、和被选择性地固定的第六旋转要素进行差动作用,所述卡合片包含设置在所述固定离合器板的第一侧面的第一卡合片、和设置在所述固定离合器板的第二侧面的第二卡合片,所述旋转离合器板包含:第一旋转离合器板,与所述第一侧面相对且形成有与所述第一卡合片卡合的第一凹部;第二旋转离合器板,与所述第二侧面相对且形成有与所述第二卡合片卡合的第二凹部,所述第一旋转离合器板与所述发动机的输出轴连接,或与和该输出轴一体化的部件连接,所述第二旋转离合器板与所述第六旋转要素连接,或与和该第六旋转要素一体化的部件连接。
[0014] 而且,在本发明中,可以的是,所述第一卡合片和所述第二卡合片在所述固定离合器板的圆周方向上相互错开地配置。
[0015] 根据本发明,在封闭壳体的开口部的盖部件上安装有可选单向离合器。由于盖部件具有从通过可选单向离合器的中心的轴线向半径方向延伸的形状,所以可以在其上适合的部位设置可安装可选单向离合器的安装部分。因此,能够减小可选单向离合器的安装直径,进而能够实现驱动装置的小型化。
[0016] 本发明的可选单向离合器中,相对于旋转离合器板突出或退避的卡合片保持于固定离合器板,该固定离合器板安装于盖部件。由于像这样在突出状态和退避状态之间动作的卡合片和保持卡合片的固定离合器板以不旋转的方式构成,所以能够使卡合片像希望的那样地动作,并能简化使卡合片动作的机构。
[0017] 通过设置将卡合片切换到上述那样的突出状态和退避状态的切换机构,并将使该切换机构动作的促动器安装于盖部件,能够促进从促动器散热。
[0018] 根据本发明,若构成为通过可选单向离合器来阻止分别与差动机构连接的发动机和电动机中的至少任一方的旋转,则能够选择将发动机作为驱动力源的行驶或将电动机作为驱动力源的行驶。而且,通过具备可选单向离合器,向那样的行驶状态的切换控制变得容易O
[0019] 根据本发明,若构成为通过可选单向离合器来阻止上述第六旋转要素的旋转或允许该旋转,则能够选择降低发动机转速的运转状态和提高发动机的转速的运转状态。而且,通过具备可选单向离合器,向那样的运转状态的切换控制变得容易。
[0020] 在本发明中,通过使卡合片保持于固定离合器板的两面,并将旋转离合器板配置在隔着该固定离合器板的两侧,使得实际上在两个可选单向离合器中共用I个固定离合器板,其结果是,除了可选单向离合器的安装直径小型化之外,还能减少部件数量,与此相伴,能够使驱动装置的整体结构小型化。
附图说明
[0021] 图1是表示本发明涉及的驱动装置的一部分的截面图。
[0022] 图2是表示该驱动装置的整体构成的轮廓图。
[0023] 图3是用于说明选择板式的SOWC的构成的模式图,图3 (a)表示卡合状态,图3 (b)表示释放状态。
[0024] 图4是用于说明以经由推板而使支柱动作的方式构成的SOWC的一例的构成的模式图。
[0025] 图5是用于说明以经由推板而使支柱动作的方式构成的SOWC的另一例的构成的模式图。
[0026] 图6是表示用于使选择板动作的促动器的安装状态的一例的图。
[0027] 图7是表示车载状态下的第一 MG和第二 MG、副轴、差速器等旋转部件的旋转中心轴线的相对位置的图。
[0028] 图8是用于说明图1和图2所示驱动装置的动作状态的图,是关于构成动力分配机构和Ο/D机构的差动机构的共线图。
[0029] 图9是表不本发明涉及的另一驱动装置的一部分的截面图。
[0030] 图10是表示该驱动装置的整体构成的轮廓图。
[0031] 图11是用于说明该SOWC的动作状态的模式图,图11 (a)表示卡合状态,图11 (b)表示释放状态。
[0032] 图12是用于说明图9和图10所示驱动装置的动作状态的图,是关于构成动力分配机构和0/D机构的差动机构的共线图。
[0033] 图13是表示本发明涉及的又一驱动装置的一部分的截面图。
[0034] 图14是表示该驱动装置的整体构成的轮廓图。
[0035] 图15是关于将图13和图14所示驱动装置设定为混合动力模式和超速传动模式的状态下的、构成动力分配机构的差动机构的共线图。
[0036] 图16是关于将图13和图14所示驱动装置设定为电动机模式的状态下的、构成动力分配机构的差动机构的共线图。
[0037] 图17是表示本发明涉及的又一驱动装置的一部分的截面图。
[0038] 图18是表示该驱动装置的整体构成的轮廓图。
[0039] 标号说明
[0040] I发动机(ENG) 2第一电动机(MG) 3第二电动机(MG)4输出轴(曲轴)5动力分配机构6超速传动(Ο/D)机构
[0041] C5行星轮架S5太阳齿轮R5齿圈7主动齿轮
[0042] C6行星轮架S6太阳齿轮R6齿圈
[0043] 8可选单向离合器(SOWC) 9副轴从动齿轮
[0044] 10副轴11副轴主动齿轮12差速器13齿圈
[0045] 14驱动轮15主动齿轮16空腔板17槽口板
[0046] 18选择板19空腔20凹槽21卡合片(支柱)
[0047] 22支承销23弹簧24贯通部25促动器26传感器
[0048] 27复位弹簧28推板29销(或杆)30弹簧
[0049] 31壳体32端盖33凸缘34螺栓35中央支架
[0050] 36螺栓37转子轴38轴承39输入轴40轴承
[0051] 41收容室42、43凸台部44圆筒部45凸台部
[0052] 46柱塞47油泵48旋转轴49齿轮50齿轮
[0053] 51喷出路52纵梁53第二槽口板54第二支柱
[0054] 55凹槽56凸台部57第二空腔58第二选择板
[0055] 59贯通部
具体实施方式
[0056]〔第一实施例〕
[0057] 在图1中用截面图来表示本发明涉及的车辆用驱动装置的一部分。此处所示的驱动装置是具备发动机(ENG) 1、相当于本发明涉及的驱动装置中的“电动机”且具有发电功能的第一电动机(MG) 2、和具有发电功能的第二电动机(MG) 3作为驱动力源的混合动力式驱动装置。在图2中用轮廓图表示其整体构成。虽然图2是构成为适用于前置发动机•前轮驱动车(FF车)的示例,但本发明也可以构成为适用于前置发动机.后轮驱动车(FR车)。
[0058] 如图2所示,在与发动机I的输出轴(曲轴)4同一条轴线上配置动力分配机构5、第一 MG2、超速传动(Ο/D)机构6。动力分配机构5是用于将发动机I输出的动力向第一 MG2侧和输出侧分配的机构,由具备三个旋转要素的差动机构构成。在图2所示例中,该差动机构是单小齿轮型的行星齿轮机构,发动机I与行星轮架C5(本发明涉及的驱动装置中的第一旋转要素)连接,第一 MG2的转子与太阳齿轮S5(本发明涉及的驱动装置中的第二旋转要素)连接。齿圈R5(本发明涉及的驱动装置中的第三旋转要素)是输出要素,作为输出部件的主动齿轮7与齿圈R5连接。此外,在太阳齿轮S5和齿圈R5之间配置有小齿轮,行星轮架C5将该小齿轮保持为能够自转和公转。
[0059] Ο/D机构6是用于使发动机的转速相对于主动齿轮7的转速高低变化的机构,由具备三个旋转要素的差动机构构成。该差动机构在图2所示的例中是双小齿轮型的行星齿轮机构,发动机I与行星轮架C6(本发明涉及的驱动装置中的第四旋转要素)连接,第一 MG2的转子与太阳齿轮S6(本发明涉及的驱动装置中的第五旋转要素)连接。齿圈R6(本发明涉及的驱动装置中的第六旋转要素)是固定要素,与可选单向离合器(SOWC)S连接。此外,与太阳齿轮S6啮合的小齿轮、与该小齿轮和齿圈R6啮合的其他小齿轮配置在太阳齿轮S6和齿圈R6之间,行星轮架C6将这些小齿轮保持为能够自转和公转。另外,关于S0WC,在下文进行说明。
[0060] 在该第一实施例中,动力分配机构5中的规定的旋转要素和0/D机构6中的规定的旋转要素相互连接,构成所谓的复合行星齿轮机构。该复合行星齿轮机构相当于本发明涉及的驱动装置中的“差动机构”。
[0061] 设有与上述主动齿轮7嗤合的副轴从动齿轮(counter driven gear)9。副轴从动齿轮9供副轴10安装。在副轴10上安装有直径比副轴从动齿轮9小的副轴主动齿轮(counter drive gear) Il0该副轴主动齿轮11与差速器12中的齿圈13嗤合,从该差速器12向左右驱动轮14输出驱动转矩。安装于第二 MG3的转子轴的主动齿轮15与上述副轴从动齿轮9啮合。该主动齿轮15是直径比副轴从动齿轮9的直径小的齿轮,因此,主动齿轮15和副轴从动齿轮9构成减速机构。
[0062] 此处,对S0WC8的构成进行说明。在本发明涉及的驱动装置中,能够采用日本特开2012 - 224148号公报记载的SOWC或美国专利申请公开第2010/0252384号记载的SOWC等。图3模式性地表示本发明能够采用的S0WC8。此处所示的S0WC8是选择板式的S0WC。与本发明涉及的驱动装置中的固定离合器板相当的空腔板(pocket plate) 16、与本发明涉及的驱动装置中的旋转离合器板相当的槽口板(notch plate) 17以在同一轴线上相互相对且能够相对旋转的方式配置。这些板16、17呈圆板状,在这些板16、17之间,选择板18以相对于空腔板16和槽口板17均能够相对旋转的方式配置。
[0063] 在空腔板16中从半径中心在半径方向向外侧偏离的位置,形成有在旋转方向上长的凹部,该凹部成为空腔19。而且,在槽口板17相对于空腔板16的相对面中与上述空腔19相同的半径位置,形成有与空腔19大致相同形状的凹部即凹槽20。空腔19在空腔板16的圆周方向上排列形成有多个。在各个空腔19内收容截面形状与空腔19的形状大致相等的板状的卡合片(以下称作“支柱”)21。该支柱21以朝向空腔板16的半径方向设置的支承销22为中心能够摇动地配置在空腔19的内部。S卩,各支柱21构成为以一个端部为中心摇动(俯仰)而动作成收容在空腔19的内部的状态(退避状态)、和另一端部向槽口板17侧突出的状态。在各支柱21的背面侧(在图3中下侧)配置弹簧23,利用该弹簧23的弹力向槽口板17侧压出支柱21的另一端部。因此,支柱21构成为在被对抗弹簧23的弹力的力按压的情况下,被朝向空腔19的内部压回。
[0064] 另一方面,上述凹槽20是使支柱21的一个端部进入且能使支柱21卡合的矩形形状的凹部,在与支柱21相对的位置上,在圆周方向上排列形成多个。因此,当支柱21的一个端部与凹槽20中的内侧壁面抵接方向的转矩作用在空腔板16和槽口板17之间时,空腔板16和槽口板17由支柱21连接,两者的相对旋转(差异旋转)被限制。也就是,作为离合器而处于卡合状态。当转矩作用在与此相反的方向上时,支柱21的上面(图3中的上侧的面)被槽口板17或凹槽20的开口端中的边缘20a按压,所以支柱21被向空腔板16侧压回,支柱21从凹槽20中拔出。也就是,空腔板16和槽口板17经由支柱21的连接被解除,空腔板16和槽口板17能够相对旋转(负方向的差异旋转)。结果,离合器作为单向离合器来发挥功能。
[0065] 选择板18是例如由环状的薄板构成的部件,在与上述支柱21和凹槽20对应的部位上,在圆周方向上隔开间隔地形成有多个贯通部24。该贯通部24的开口形状是支柱21能够通过而向槽口板17侧突出的形状。
[0066] 选择板18构成为,向它的贯通部24与支柱21的位置一致的状态下(图3 (a)所示状态)和贯通部24从支柱21的位置偏离并将支柱21压入到空腔19的内部的状态(图3(b)所示状态)移动。设置使选择板18向这两种状态移动的促动器25。该促动器25由液压缸、电磁螺线管、直动型电动机等构成。而且,设置有检测促动器25或选择板18的行程或动作位置的传感器26。该传感器26也可以是开关传感器或检测移动量的行程传感器等。
[0067] 在上述促动器25采用仅向规定的一方向产生推力的所谓单动型促动器的情况下,设置产生与该推力相反方向的复原力的复位弹簧27。该复位弹簧27设置在规定的固定部和上述选择板18之间,例如在将促动器25控制为关闭状态而不产生推力的情况下,利用复位弹簧27的弹力,使选择板18向图3(b)所示位置移动,支柱21被压入到空腔19的内部,成为从槽口板17退避的状态。也就是,SOWC8变成释放状态。与此相反,当将促动器25控制为打开状态而产生推力时,使选择板18向图3(a)所示位置移动,SOWC8变成所谓的卡合状态。因此,上述选择板18构成本发明涉及的驱动装置的切换机构。
[0068] 此外,在本发明涉及的驱动装置中,也可以采用不借助上述选择板18而以直接按压及拉回支柱21的方式构成的SOWC。在图4和图5中模式性地示出了该例。图4所示的例构成为,在空腔板16的背面侧(与槽口板17相反的一侧)配置有推板28,利用促动器25使该推板28相对于空腔板16前后移动。推板28和各支柱21通过贯通空腔板16的销(或杆)29连接。另外,推板28和促动器25通过弹簧30连接。该弹簧30在向槽口板17侧突出的支柱21被向空腔19侧按压的情况下,允许支柱21向空腔19侧退避,产生作为单向离合器的功能。另外,图5所示例是,利用弹簧30连接推板28和各支柱21,并将促动器25与推板28连接的例。即使是图4和图5所示例,也能够利用促动器25使支柱21向槽口板17侧突出以及使支柱21向空腔19内退避。而且,由于弹簧30位于促动器25和支柱21之间,所以能够实现作为单向离合器的功能。因此,图4和图5所示的推板28和促动器25、销29、弹簧30等构成本发明涉及的驱动装置中的切换机构。
[0069] 如图2所示,SOWC8与动力分配机构5和第一 MG2以及Ο/D机构6在同一轴线上配置在与发动机I相反的一侧。图1具体示出了该SOWC8的配置状态。上述动力分配机构5、第一 MG2、主动齿轮7、与主动齿轮7啮合的副轴从动齿轮9等收容在壳体31的内部。壳体31在上述动力分配机构5和第一 MG2等的轴线方向的两端部开口,发动机I侧的开口部通过与发动机I连接而被发动机I封闭。在与其相反侧的开口部31a即SOWC8侧的开口部31a安装有端盖32,由端盖32封闭该开口部31a。在端盖32的外周端部形成有凸缘33,利用贯通该凸缘33的螺栓34,将端盖32安装于壳体31。
[0070] 比凸缘33稍靠内周侧的部分朝向与壳体31相反的方向膨胀,该膨胀部分的内部成为凹部。板状的中央支架35利用螺栓36安装于该凹部的朝向上述壳体31内部的开口端。中央支架35主要是用于支承轴的部件,与上述第一 MG2的转子一体化后的转子轴37贯通中央支架35并由轴承38支承成能够旋转。转子轴37是中空轴,与所述发动机I的输出轴4 一体化后的输入轴39贯通该转子轴37的内部。利用配置在该输入轴39的外周面和转子轴37的内周面之间的轴承40,将输入轴39支承成能够旋转。此外,输入轴39从转子轴37的端部突出并延伸至端盖32的内表面附近。这样,中央支架35封闭在端盖32的内侧所形成的凹部,因此,在中央支架35和端盖32之间形成收容室41。
[0071] 在收容室41的内部配置上述Ο/D机构6和SOWC8。太阳齿轮S6花键嵌合在于向收容室41内突出的转子轴37的前端部。行星轮架C6具有与从上述转子轴37突出的输入轴39花键嵌合的凸台部42,并经由该凸台部42而与输入轴39 (也就是发动机I)连接。齿圈R6用的凸台部43可相对旋转地嵌合到该行星轮架C6用的凸台部42的外周部。在半径方向向外侧延伸的凸缘状部分与该凸台部43 —体化,该凸缘状部分的外周端与齿圈R6连接。该齿圈R6用的凸台部43上连接有SOWC8。也就是,构成为可选择地停止齿圈R6的规定方向(正向)的旋转。所谓正向是指发动机I独立旋转的方向。
[0072] 在端盖32的内侧端面(内壁部)上形成有以上述输入轴39的中心轴线为中心的圆筒部44,S0WC8配置在该圆筒部44的内部。如上所述,SOWC8具备圆板状的空腔板16和槽口板17及选择板18。在图1所示例中,这些板16、17和18形成为与Ο/D机构6大致相等的外径。空腔板16和槽口板17在轴线方向上的排列根据需要能够适合地设定。在图1所示例中,槽口板17位于Ο/D机构6侧,空腔板16配置在端盖32的内壁面侧。而且,空腔板16在其外周部与所述圆筒部44的内周部花键嵌合,而固定于端盖32。与此相对,槽口板17通过使与其内周侧一体化的凸台部45花键嵌合到齿圈R6用的凸台部43的外周部上,而与齿圈R6连接。
[0073] 上述圆筒部44向上述输入轴39的延伸方向突出,在该圆筒部44的外表面安装有用于使选择板18动作的促动器25。图6示出了该促动器25的安装状态,此处所示的促动器25是用电磁力产生推力的螺线管类型的促动器。促动器25具有柱塞46,该柱塞46以在SOWC8的切线方向上前后运动的方式安装在端盖32的外表面。该促动器25中的端子部分等一部分在端盖32的外部露出,用于促进散热。此外,虽然图中未特别表示,但在选择板18上设置有向其外周侧突出的连接部,在该连接部上连接有柱塞46。而且,在选择板18上还形成有其他连接部,在该其他连接部上连接有复位弹簧27。该复位弹簧27可以配置在端盖32的内部,也可以配置在端盖32的外部。
[0074] 在本发明涉及的驱动装置中,如图1所示,SOWC8配置在端盖32的内部,且安装于端盖32。由于该端盖32具有从相当于S0WC8的中心轴线的位置沿半径方向向外侧延伸的平板状部分,所以相当于用于安装S0WC8的上述圆筒部44的安装部能够设定为设计上所必需的适合半径。也就是,与在上述壳体31的内表面安装S0WC8的结构相比,能够缩小S0WC8的半径。而且,能够使驱动装置的整体构成小型化。此外,保持作为可动部件的支柱21的空腔板16固定于端盖32,所以离心力不作用在支柱21上。因此,能够稳定地将支柱21切换成向槽口板17侧突出的状态和收容于空腔19的状态。
[0075] 此外,在图1所示例中,油泵47与上述Ο/D机构6和SOWC8并列地收容于上述收容室41。油泵47是用于产生润滑、控制用的油压的泵,可以采用利用转子、齿轮等旋转体的旋转来产生油压的齿轮泵、叶片泵或径向活塞泵等适合的泵。在该油泵47的旋转轴48上安装有齿轮49。与该齿轮49啮合的齿轮50安装于Ο/D机构6中的行星轮架C6。因此,油泵47构成为通过发动机I的动力驱动。而且,油泵47中的吸入端口和喷出端口以及与这些端口连通的油路形成在端盖32的内部。例如,喷出路51形成为,从与油泵47相对的部位通过端盖32的内部,抵达与上述输入轴39的前端部相对的位置。输入轴39是中空轴,通过使输入轴39的前端部与在端盖32的内表面突出的突起部嵌合,沿着输入轴39的中心轴线形成的油路与形成于端盖32的喷出路51连通。
[0076] 上述SOWC8和Ο/D机构6配置在使端盖32在轴线方向上突出而形成的收容室41的内部。因此,驱动装置的整体轴长对应于收容室41而变长。然而,通过像下述说明那样构成,相对于车辆的搭载性(车载性)变得良好。图7示出了图1和图2所示的驱动装置中的第一 MG2、第二 MG3、副轴10、差速器12等旋转部件的中心轴线的相对位置。由于差速器12与驱动轮14连接,所以在车辆高度方向上配置在低的位置。向差速器12传递驱动力的副轴主动齿轮11和供该副轴主动齿轮11安装的副轴10配置在相对于差速器12在车辆前后方向偏离的上侧部分。输入轴39和与输入轴39同轴配置的各旋转部件在与副轴10大致相同高度上配置在车辆的前后方向上偏离的位置。第二 MG3在比副轴10高的位置配置成位于上述差速器12的大致上方。
[0077] 因此,收容SOWC8的上述圆筒部44配置在比第二 MG3低的位置上,所以该圆筒部44 (也就是SOWC8)、促动器25和油泵47在车载状态下配置在构成车身的纵梁52的下侧。通过像这样将SOWC8和它的促动器25或油泵47安装于端盖32,即使轴长变长,这些部件的配置空间在纵梁52的下侧得到确保,所以不损害车载性。
[0078] 此处,对基于图2所示构成的驱动装置的行驶模式进行说明。图8是关于构成上述动力分配机构5的行星齿轮机构和构成Ο/D机构6的行星齿轮机构的共线图。当SOWC8被控制为释放状态时,成为在图8中记载成“HV”的线所示的驱动状态。SOWC8的释放状态是上述图3 (b)所示状态,支柱21被选择板18压入到空腔19内,成为从槽口板17退避的状态。因此,槽口板17和与其连接的齿圈R6能够向正向(发动机I的旋转方向)和负(反)向(与发动机I的旋转方向相反的方向)中的任一方向旋转。在该状态下,与车辆的行驶阻力对应的负向转矩作用于动力分配机构5中的齿圈R5。与此相对,与发动机I输出的转矩对应的正向转矩作用于行星轮架C5。此外,第一 MG2产生的转矩作用于太阳齿轮S5,在图8所示状态下,使正转的第一 MG2作为发电机发挥功能,使负向转矩作用于太阳齿轮S5。其结果是,发动机的转速被控制为与第一 MG2的转速对应的转速,在通常情况下,能够被控制为燃油经济性变好的转速。第一 MG2产生的电力向第二 MG3供给,第二 MG3作为电动机发挥功能。这样,发动机I输出的动力向主动齿轮7侧(输出侧)和第一 MG2侧分配。被分配到第一 MG2侧的动力转换成电力后,被第二 MG3再次转换成机械动力,并添加到被分配到主动齿轮7侧的动力。通过这样释放S0WC8来设定混合动力模式。
[0079] 当将SOWC8控制为图3(a)所示的卡合状态时,Ο/D机构6中的齿圈R6的正向旋转被限制,该状态用在图8中记载为“Ο/D锁定”的线表示。在Ο/D机构6中,由于在限制了齿圈R6的正向旋转的状态下,行星轮架C6正向旋转,所以太阳齿轮S6负向旋转。由于太阳齿轮S6和动力分配机构5中的太阳齿轮S5连接,所以在动力分配机构5中,在使太阳齿轮S5负向旋转的状态下,行星轮架C5由于发动机I的转矩而正向旋转,因此作为输出要素的齿圈R5以比行星轮架C5高的转速正向旋转。也就是,发动机的转速成为比上述的混合动力模式下的转速低的转速。因此,实质的变速比变得比“I”小,所以使SOWC8卡合的行驶模式是超速传动模式。
[0080]〔第二实施例〕
[0081] 本发明涉及的驱动装置能够构成为,除了用SOWC8限制上述Ο/D机构6中的齿圈R6的正向旋转之外,还利用SOWC8限制发动机I的旋转。图9以截面图示出该驱动装置的一部分,图10以轮廓图示出该驱动装置的整体构成。此外,在第二实施例中,使用与在第一实施例中使用的参考标号相同的参考标号来表不与上述第一实施例相同的构成部分,并省略说明。如图9和图10所示,SOWC8除了具备与Ο/D机构6中的齿圈R6连接的第一槽口板17 (本发明涉及的驱动装置中的第一旋转离合器板)之外,还具备与输入轴39连接的第二槽口板53 (本发明涉及的驱动装置中的第二旋转离合器板)、与该第二槽口板53选择性地卡合的第二支柱54(本发明涉及的驱动装置中的第二卡合片)。在图11中模式性地示出了该构成。第二槽口板53是在与空腔板16相对的侧面形成有与第一槽口板17中的凹槽20 (本发明涉及的驱动装置中的第一凹部)相同形状的凹槽55 (本发明涉及的驱动装置中的第二凹部)的圆板状的部件。该第二槽口板53相对于空腔板16配置在端盖32的内壁面侧。另一方面,输入轴39从上述各凸台部42、43、45的端部向端盖32侧突出。与第二槽口板53 —体化后的凸台部56与输入轴39的突出端部的外周部花键嵌合。也就是第二槽口板53经由输入轴39与发动机I连接。
[0082] 第二支柱54具有与上述第一槽口板17侧的支柱21 (本发明涉及的驱动装置中的第一卡合片)相同的结构,收容于在空腔板16的第二槽口板53侧所形成的第二空腔57的内部。而且,虽然未特别图示,但第二支柱54构成为,在其一端部通过与上述支承销22相同的支承部件支承为能够摇动,而且利用与上述弹簧23相同的弹性部件而向第二槽口板53侧突出。
[0083] 此外,在空腔板16的第一侧面设置的空腔19和支柱21、在第二侧面设置的空腔57和支柱54在空腔板16的圆周方向上相互错开地配置。因此,能够避免因各空腔16、57在轴线方向上排列而引起的板厚的减少。换而言之,即使减小空腔板16的厚度,强度也不特别降低,所以有利于SOWC8的小型化。
[0084] 此外,在第二槽口板53和空腔板16之间设置有第二选择板58。该第二选择板58具有与上述选择板18相同的构成,并构成为,与各第二支柱54对应地形成贯通部59,通过与上述促动器25和弹簧30相同的按压部件,而沿着空腔板16的侧面移动。此外,促动器可以针对各选择板18、58设置,或者可以构成为通过一个促动器而使各选择板18、58独立地动作。
[0085] 在图11所示的结构中,停止第一槽口板17的正向旋转(在图11中用“X”表示的方向的旋转)的SOWC、和停止第二槽口板53的正向旋转的SOWC共用一个空腔板16。因此,通过如图11所示的那样构成,能够减少零件数量而实现S0WC8和使用该S0WC8的驱动装置的小型化。
[0086] 在图9〜图11所示的结构中,能够设定混合动力模式、超速传动模式、电动机模式。混合动力模式通过使各支柱21、54分别退避到空腔19、57内来设定。因此,齿圈R6和发动机I均能沿正向旋转。另外,超速传动模式通过使第一支柱21向第一槽口板17侧突出而与凹槽20卡合来设定。该状态是与上述第一实施例中的超速传动模式相同的状态,槽口板17和与其连接的齿圈R6的正向旋转被限制。所述混合动力模式和超速传动模式的动作状态与上述第一实施例中的各种行驶模式相同,如果用共线图表示该动作状态,那么该共线图与上述的图8所示的共线图相同。
[0087] 另一方面,电动机模式通过使第二支柱54向第二槽口板53侧突出而与其凹槽55卡合来设定。因此,第二槽口板53和与其连接的输入轴39及发动机I的正向旋转被限制。也就是,由于发动机I停止,因此以第一 MG2和第二 MG3中至少一个电动机作为驱动力源来行驶。在图12中用共线图表示该驱动状态。此处所示例是后退行驶状态,通过第一 MG2输出正向转矩,该转矩在动力分配机构5中的齿圈R5上表现作为负向转矩。而且,第二MG3输出负向转矩,并将该转矩添加到齿圈R5的转矩上。此外,也能进行前进行驶,通过第二 MG3输出正向转矩,车辆前进行驶。
[0088] 在图10中一并记载了用于设定上述各种行驶模式的S0WC8的动作状态,而且在图11中模式性地示出。在图10中记载成“HV”的动作状态是设定混合动力模式的动作状态,这是图11(b)所示的状态。而且,在图10中记载成“Ο/D锁定”的动作状态是设定超速传动模式的动作状态,这是图11(a)中右半部分所示的状态。而且,在图10中记载成“ENG锁定”的动作状态是设定电动机模式的动作状态,这是图11(a)中左半部分所示的状态。此外,虽然在图11 (a)中记载了各支柱21、54都与各自对应的槽口板17、53卡合,但这只不过是为了制图上的便利而这样记载的。在车辆行驶的情况下,各支柱21、54都不向图11(a)所示的所谓卡合状态动作。
[0089] 即使是像以上说明的图9〜图12所示那样构成的驱动装置,由于SOWC8安装于端盖32,所以能够与上述的第一实施例一样,使驱动装置小型化,而且能够提高车载性。
[0090]〔第三实施例〕
[0091] 本发明涉及的驱动装置也可以采用不具备上述Ο/D机构6的结构。因此,在该第三实施例中,动力分配机构5相当于本发明涉及的驱动装置中的“差动机构”。图13以截面图表示该驱动装置的一部分。图14以轮廓图表示该驱动装置的整体构成。此外,在该第三实施例中,使用与在第一实施例和第二实施例中使用的参考标号相同的参考标号来表不与上述第一实施例和第二实施例相同的构成部分,并省略说明。如图14所示,在与输入轴39同一条轴线上且与发动机I相反的一侧的端部上,配置上述图9和图10所示构成的SOWC8。上述转子轴37和输入轴39延伸至在端盖32的内侧由中央支架35所形成的收容室41的内部,上述第一槽口板17经由凸台部45与该转子轴37连接。而且与第二槽口板53 —体化后的凸台部56形成为圆筒状,并插入到转子轴37的内周面和输入轴39的内周面之间,与输入轴39花键嵌合。也就是,第二槽口板53经由输入轴39与发动机I连接。而且,在各槽口板17、53之间配置的空腔板16在其外周部与端盖32的内周部花键嵌合。
[0092] 此外,如图13所示,在与SOWC8同一轴线上配置有油泵47。该油泵47安装于端盖32的内壁面。而且,输入轴39的前端部插入于该油泵47的内部,输入轴39与油泵47中的齿轮或转子等旋转体连接。也就是,油泵47构成为由发动机I的动力驱动。
[0093] 由于图13和图14所示的驱动装置具有与上述第二实施例所示的SOWC8相同的SOWC8,所以能够设定三种行驶模式。通过利用分别对应设置的选择板18、58使各支柱21、54退避到空腔19、57的内部,使SOWC8处于所谓的释放状态,由此设定混合动力模式。SOWC8的这种动作状态是上述图11(b)所示状态和图14中记载成“HV”的状态。而且,如果用共线图表示混合动力模式下的动力分配机构5的动作状态,那么如图15那样。如图15中记载成“HV”的线所示,行星轮架C5被从发动机I传递动力而正向旋转,通过第一 MG2而使太阳齿轮S5旋转。在此情况下,第一 MG2正向旋转并作为发电机发挥功能,由此负向转矩作用于太阳齿轮S5,发动机的转速成为与第一 MG2的转速对应的转速。第一 MG2产生的电力向第二 MG3供给,第二 MG3作为电动机驱动而产生用于行驶的驱动力。
[0094] 电动机模式是停止发动机I的旋转并利用第一 MG2和第二 MG3的驱动力来行驶的模式。因此,电动机模式与上述第二实施例一样,通过使第二支柱54向第二槽口板53侧突出而与凹槽55卡合来设定。这种情况下的SOWC8的动作状态是上述图11(a)的左半部分表示的状态,是在图14中记载成“MG锁定”的状态
[0095] 在电动机模式下,第二槽口板53和与其连接的输入轴39及发动机I的正向旋转被限制。也就是,由于发动机I停止,所以以第一 MG2和第二 MG3中的至少一个电动机作为驱动力源来行驶。在图16中用共线图表示该驱动状态。此处所示示例是后退行驶状态,通过第一 MG2输出正向转矩,该转矩在动力分配机构5中的齿圈R5上表现作为负向转矩。而且,第二MG3输出负向转矩,并将该转矩添加到齿圈R5的转矩上。此外,也能进行前进行驶,通过第二 MG3输出正向转矩,车辆前进行驶。
[0096] 使上述第一支柱21与第一槽口板17中的凹槽20卡合而限制第一 MG2的正向旋转,从而设定电动机锁定模式。该30胃08的动作状态是在上述图11(&)的右半部分表示的状态,而且是在图14中记载成“MG锁定”的线所示状态。在发动机I输出转矩而行星轮架C5正向旋转的状态下,正向转矩作用于太阳齿轮S5。当SOWC8的第一支柱21与第一槽口板17卡合时,由于与第一槽口板17 —体的太阳齿轮S5的正向旋转被停止,所以作为输出要素的齿圈R5以比行星轮架C5的转速(发动机I的转速)高的转速正向旋转。用在图15中记载成“MG锁定”的线表示该状态。因此,该电动机锁定模式是以发动机I为驱动力源的行驶模式,由于发动机I的转速比作为输出要素的齿圈R5的转速低,所以是实质的变速比比“ I ”小的超速传动状态。
[0097] 在此处说明的第三实施例中,SOWC8也安装于端盖32,而且,各个槽口板17、53共用一个空腔板16,所以能够获得与上述实施例1和实施例2的效果相同的效果。
[0098]〔实施例4〕
[0099] 本发明涉及的驱动装置能够以设定上述混合动力模式和电动机模式的方式构成。图17以截面图表示该驱动装置的一部分,图18以轮廓图表示该驱动装置的整体构成。此夕卜,在该第四实施例中,使用与在上述第一实施例〜第三实施例中使用的参考标号相同的参考标号来表示与上述第一实施例〜第三实施例相同的构成部分,并省略说明。如图17和图18所示,安装于端盖32的S0WC8不具备上述第一槽口板17,具备第二槽口板53,第二槽口板53如上所述那样与输入轴39连接。因此,图17和图18所示的驱动装置构成为利用S0WC8限制发动机I的旋转。
[0100] 具体说明图17所示的构成时,转子轴37的前端部停止在与轴承38嵌合的位置,未抵达收容室41的内部。与此相对,输入轴39的前端部以抵达端盖32的内壁面的方式延伸到收容室41的内部,在其前端部的外周上花键嵌合有与第二槽口板53 —体的凸台部56。此外,在图17所示例中,第二槽口板53相对于空腔板16配置在发动机I侧(中央支架35侧)。在收容室41的内部与SOWC8并列地配置有油泵47。在油泵47的旋转轴48上安装有齿轮49,与该齿轮49啮合的齿轮50以与输入轴39 —体地旋转的方式安装于输入轴39。
[0101] 设定混合动力模式和电动机模式的SOWC8的动作状态与上述第二实施例和第三实施例中的动作状态相同,例如图18中一并记载的那样,利用第二选择板18使第二支柱54退避到空腔57的内部,则输入轴39和与其连接的发动机I的旋转不受限制,所以混合动力模式(HV)模式被设定。与此相反,如果使第二支柱54与第二槽口板53卡合,则输入轴39的正向旋转(也就是发动机I的旋转)被限制。在该状态下,使第一 MG2正向旋转且使第二 MG3负向旋转而进行后退行驶,也就是电动机模式被设定。表示该电动机模式的动作状态的共线图如上述图16所示的那样。而且,SOWC8的卡合状态可以用使上述图11(a)的左半部分左右颠倒后的图表示。
[0102]〔其它实施例〕
[0103] 本发明涉及的驱动装置可以是将作为上述第一实施例〜第四实施例而说明的构成中适当的部分更换并进行组合后的构成。例如,可以将第一槽口板17和第二槽口板53从图示位置左右更换配置。也可以进行与这种位置变更相伴的结构的变更。而且,在图4和图5中,促动器25配置在与SOWC8相同的轴线上,并沿轴线方向动作。替代这种结构,可以构成为,将促动器25配置在SOWC8的外周侧,沿SOWC8的切线方向动作。在此情况下,设置用于将促动器25产生的操作力转换成SOWC8的轴线方向的力的凸轮机构或连杆机构等适合的机构。在图6中示出了第一实施例中的促动器25的安装状态。在第二〜第四实施例中也可以采用相同的安装状态。此外,上述动力分配机构5也可以由双小齿轮型的行星齿轮机构构成,也可以由单小齿轮型的行星齿轮机构构成Ο/D机构6。

Claims (8)

1.一种车辆用驱动装置,具备发动机、电动机及与所述发动机和所述电动机中的至少任一方连接的差动机构,通过将所述差动机构中的任一旋转部件固定以及将该固定解除而切换运转模式, 所述车辆用驱动装置的特征在于,具备: 壳体,收容所述电动机,且具有朝向在轴线方向上与所述发动机侧相反的一侧开口的开口部; 盖部件,以封闭所述开口部的方式被安装于所述壳体;和 可选单向离合器,在卡合状态和释放状态之间切换,所述卡合状态是对所述任一旋转部件向正反任意一方向的旋转进行限制的状态,所述释放状态是允许所述任一旋转部件向正反两个方向的旋转的状态, 该可选单向离合器在所述盖部件的内侧与所述电动机配置在同一条轴线上,并安装于所述盖部件。
2.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置,其特征在于,所述可选单向离合器具备: 固定离合器板; 旋转离合器板,与所述固定离合器板相对配置并相对于所述固定离合器板相对旋转;卡合片,以从所述固定离合器板向所述旋转离合器板侧突出的方式保持于所述固定离合器板; 凹部,形成于所述旋转离合器板,向所述旋转离合器板侧突出的所述卡合片与该凹部卡合而限制所述旋转离合器板相对于所述固定离合器板向所述一方向的旋转, 所述固定离合器板被固定于所述盖部件。
3.根据权利要求2所述的车辆用驱动装置,其特征在于,所述可选单向离合器还具备: 切换机构,在使所述卡合片向所述旋转离合器板侧突出的状态和使所述卡合片退避到所述固定离合器板侧以不与所述旋转离合器板接触的状态之间进行切换;和 使该切换机构动作的促动器, 该促动器安装于所述盖部件。
4.根据权利要求1〜3中任一项所述的车辆用驱动装置,其特征在于,所述差动机构包含利用与所述发动机连接的第一旋转要素、与所述电动机连接的第二旋转要素、和第三旋转要素来进行差动作用的机构, 所述正反任意一方向的旋转是所述发动机独立旋转的方向的旋转, 所述任一旋转部件包含如下两者中的任意一方:所述发动机的输出轴或与该输出轴一体化的部件、以及所述电动机的旋转轴或与该旋转轴一体化的部件。
5.根据权利要求1〜3中任一项所述的车辆用驱动装置,其特征在于,所述差动机构包含: 第一差动机构,利用与所述发动机连接的第一旋转要素、与所述电动机连接的第二旋转要素、和成为输出要素的第三旋转要素来进行差动作用; 第二差动机构,利用与所述发动机连接的第四旋转要素、与所述电动机连接的第五旋转要素、和被选择性地固定的第六旋转要素来进行差动作用, 所述任一旋转部件包含所述第六旋转要素或与该第六旋转要素一体化的部件。
6.根据权利要求2或3所述的车辆用驱动装置,其特征在于,所述差动机构包含利用与所述发动机连接的第一旋转要素、与所述电动机连接的第二旋转要素、和第三旋转要素来进行差动作用的机构, 所述正反任意一方向的旋转是所述发动机独立旋转的方向的旋转, 所述卡合片包含设置在所述固定离合器板的第一侧面的第一卡合片、和设置在所述固定离合器板的第二侧面的第二卡合片, 所述旋转离合器板包含:第一旋转离合器板,与所述第一侧面相对且形成有与所述第一卡合片卡合的第一凹部;第二旋转离合器板,与所述第二侧面相对且形成有与所述第二卡合片卡合的第二凹部, 所述第一旋转离合器板与所述发动机的输出轴连接,或与和该输出轴一体化的部件连接, 所述第二旋转离合器板与所述电动机的旋转轴连接,或与和该旋转轴一体化的部件连接。
7.根据权利要求2或3所述的车辆用驱动装置,其特征在于,所述差动机构包含: 第一差动机构,利用与所述发动机连接的第一旋转要素、与所述电动机连接的第二旋转要素、和成为输出要素的第三旋转要素进行差动作用; 第二差动机构,利用与所述发动机连接的第四旋转要素、与所述电动机连接的第五旋转要素、和被选择性地固定的第六旋转要素进行差动作用, 所述卡合片包含设置在所述固定离合器板的第一侧面的第一卡合片、和设置在所述固定离合器板的第二侧面的第二卡合片, 所述旋转离合器板包含:第一旋转离合器板,与所述第一侧面相对且形成有与所述第一卡合片卡合的第一凹部;第二旋转离合器板,与所述第二侧面相对且形成有与所述第二卡合片卡合的第二凹部, 所述第一旋转离合器板与所述发动机的输出轴连接,或与和该输出轴一体化的部件连接, 所述第二旋转离合器板与所述第六旋转要素连接,或与和该第六旋转要素一体化的部件连接。
8.根据权利要求6或7所述的车辆用驱动装置,其特征在于,所述第一卡合片和所述第二卡合片在所述固定离合器板的圆周方向上相互错开地配置。
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