CN106931132A - 动力传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使驱动力源的输出扭矩增大并将其向差动机构输入的动力传递装置。从驱动用马达(2)经由从动齿轮(6)而向隔着该从动齿轮(6)配置于两侧的各行星齿轮机构(7、13)传递扭矩，第一辅助齿轮(20)与一方的第一行星齿轮机构(7)的第一内啮合齿轮(9)啮合，并且第二辅助齿轮(23)与另一方的行星齿轮机构(13)的第二内啮合齿轮(15)啮合，使扭矩反转并对该扭矩进行传递的反转机构(26)的两端部与上述辅助齿轮(20、23)啮合。

Description

动力传递装置

技术领域

本发明涉及一种动力传递装置，其构成为能够将从驱动用马达输入的扭矩传递至左右的驱动轮，并且能够使左右的驱动轮进行相对旋转。

背景技术

专利文献1记载了如下扭矩矢量控制(torque vectoring)装置，该扭矩矢量控制装置构成为包括：差动机构，其将驱动用马达的输出扭矩传递至左右的驱动轮；以及差动用马达，其对从差动机构向左右轮传递的扭矩的分配率进行控制。该差动机构具备两个单齿轮(single pinion)式的行星齿轮机构，各太阳齿轮与旋转轴的两端连结，在该旋转轴的中央部设置有供扭矩从驱动用马达输入的输入齿轮。另外，各内啮合齿轮(ring gear)借助由两个轴部件构成的反转机构而连结、且差动用马达与一方的内啮合齿轮连结，以使各内啮合齿轮相互反转。而且，驱动轮经由驱动轴而与各行星齿轮机构的行星架连结。

专利文献1：国际公开第2015/008661号

专利文献1所记载的扭矩矢量控制装置隔着输入齿轮而在两侧配置有各行星齿轮机构，各内啮合齿轮由反转机构连结。因此，反转机构配置为横切输入齿轮的外周侧，因此，输入齿轮的外径形成为比内啮合齿轮的外径小。即，与各行星齿轮机构的结构相应地限制了输入齿轮的大小。因此，有可能无法增大输入齿轮，从而有可能无法充分增大从驱动用马达输入至差动机构的扭矩。

发明内容

本发明是着眼于上述技术课题而完成的，其目的在于提供一种能够使驱动力源的输出扭矩增大并将其输入至差动机构的动力传递装置。

为了实现上述目的，本发明的动力传递装置具备：驱动力源；差动机构，该差动机构具有第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构，上述第一行星齿轮机构构成为包括第一输入要素、第一输出要素以及第一反作用力要素，扭矩从上述驱动力源向上述第一输入要素输入，上述第一输出要素与一方的驱动轴连结，上述第一反作用力要素输出反作用力扭矩以使上述第一输入要素的扭矩从上述第一输出要素输出，上述第二行星齿轮机构构成为包括第二输入要素、第二输出要素以及第二反作用力要素，扭矩从上述驱动力源向上述第二输入要素输入，上述第二输出要素与另一方的驱动轴连结，上述第二反作用力要素输出反作用力扭矩以使上述第二输入要素的扭矩从上述第二输出要素输出；旋转轴，上述第一输入要素与该旋转轴的一方的端部连结，上述第二输入要素与该旋转轴的另一方的端部连结；以及输入齿轮，在上述旋转轴的轴线方向上的上述第一输入要素与上述第二输入要素之间，该输入齿轮与上述旋转轴连结，并且扭矩从上述驱动力源向该输入齿轮输入，所述动力传递装置的特征在于，上述第一反作用力要素和上述第二反作用力要素由形成有内齿及外齿的内啮合齿轮构成，上述动力传递装置具备：第一辅助齿轮，该第一辅助齿轮与上述第一反作用力要素中的外齿啮合；第二辅助齿轮，该第二辅助齿轮与上述第二反作用力要素中的外齿啮合；以及反转机构，该反转机构构成为一方的端部与上述第一辅助齿轮啮合，并且另一方的端部与上述第二辅助齿轮啮合，使作用于上述第一反作用力要素的扭矩反转并将该扭矩向上述第二反作用力要素传递。

在本发明中，上述驱动力源可以由马达构成，与上述输入齿轮啮合的输出齿轮可以与上述马达的输出轴连结。

在本发明中，传递扭矩的差动用马达可以与上述第一辅助齿轮和上述第二辅助齿轮的任一方的辅助齿轮连结。

在本发明中，上述各行星齿轮机构可以是单齿轮式的行星齿轮机构，上述各输入要素可以由太阳齿轮构成，上述各输出要素可以由行星架构成。

根据本发明，供扭矩从驱动力源输入的输入齿轮与旋转轴连结，隔着该输入齿轮而在两侧配置有行星齿轮机构。上述行星齿轮机构的反作用力要素由内啮合齿轮构成，辅助齿轮分别与该反作用力要素的外齿啮合，该辅助齿轮彼此经由反转机构而连结。因此，能够抑制反转机构与输入齿轮发生干涉，因此，能够增大输入齿轮。其结果，能够使驱动力源的输出扭矩增大并将其输入至具有两个行星齿轮机构的差动机构。

根据本发明，驱动力源由马达构成，与该马达的输出轴连结的输出齿轮和与旋转轴连结的输入齿轮啮合。而且，以上述方式使输入齿轮实现了大型化，并且以将与反作用力要素不同的齿轮彼此连结的方式构成反转机构，由此能够延长马达的输出轴与旋转轴的轴间距离。其结果，能够增大马达的外径。即，能够将构成为输出高扭矩的马达作为驱动力源。

根据本发明，各行星齿轮机构由单齿轮式的行星齿轮机构构成，上述行星齿轮机构的输入要素由太阳齿轮构成，输出要素由行星架构成。对于具有这样构成的行星齿轮机构的差动机构而言，反作用力要素仅在各输出要素的转速不同时旋转，其转速为极低的转速。因此，各行星齿轮机构作为减速器而发挥功能。其结果，能够使向驱动轴传递的扭矩进一步增大。

附图说明

图1是用于对本发明的实施例的动力传递装置的结构的一个例子进行说明的示意图。

附图标记说明

1…动力传递装置；2…驱动用马达；3、35…输出轴；4…输出齿轮；5…旋转轴；6、33…从动齿轮；7、13…行星齿轮机构；8、14…太阳齿轮；9、15…内啮合齿轮；11、17…行星架；12、18…驱动轴；19…壳体；20、23…辅助齿轮；26…反转机构；27、28…连结轴；34…差动用马达；D…差动机构。

具体实施方式

图1中示意性地示出了本发明的实施例的动力传递装置的结构的一个例子。图1所示的动力传递装置1具备作为驱动力源的驱动用马达2。该驱动用马达2能够与在以往公知的混合动力车辆、电动汽车等中作为驱动力源而设置的马达同样地构成，例如能够由永磁体式同步马达构成。

在该驱动用马达2的输出轴3连结有输出齿轮4。另外，以与驱动用马达2的输出轴3平行的方式配置有旋转轴5，在该旋转轴5的中央部分，连结有与输出齿轮4啮合的从动齿轮6。该从动齿轮6是向具有后述的各行星齿轮机构7、13的差动机构D输入扭矩的部件，且形成为比输出齿轮4的外径大。即，构成为使从驱动用马达2输出的扭矩增大并将扭矩传递至差动机构D。此外，从动齿轮6相当于本发明的实施例中的“输入齿轮”。

另外，在旋转轴5的一方的端部连结有单齿轮式的行星齿轮机构(以下记作第一行星齿轮机构)7。该第一行星齿轮机构7能够与以往公知的结构同样地构成。在图1所示的例子中，该第一行星齿轮机构7构成为包括：第一太阳齿轮8，其与旋转轴5连结；第一内啮合齿轮9，其相对于上述第一太阳齿轮8配置于同心圆上；以及第一行星架11，其将与第一太阳齿轮8以及第一内啮合齿轮9啮合的第一行星齿轮10保持为能够自转、且能够以旋转轴5的旋转中心轴线为中心而公转。而且，在第一行星架11连结有第一驱动轴12。另外，在第一内啮合齿轮9形成有外齿。此外，第一太阳齿轮8相当于本发明的实施例中的“第一输入要素”，第一行星架11相当于本发明的实施例中的“第一输出要素”，第一内啮合齿轮9相当于本发明的实施例中的“第一反作用力要素”。

另一方面，在旋转轴5的另一方的端部也同样连结有单齿轮式的行星齿轮机构(以下记作第二行星齿轮机构)13。该第二行星齿轮机构13形成为与第一行星齿轮机构7相同。具体而言，该第二行星齿轮机构13构成为包括：第二太阳齿轮14，其与旋转轴5连结；第二内啮合齿轮15，其相对于上述第二太阳齿轮14配置于同心圆上；以及第二行星架17，其将与第二太阳齿轮14以及第二内啮合齿轮15啮合的第二行星齿轮16保持为能够自转、且能够以旋转轴5的旋转中心轴线为中心而公转。而且，在第二行星架17连结有第二驱动轴18。另外，在第二内啮合齿轮15形成有外齿。此外，第二太阳齿轮14相当于本发明的实施例中的“第二输入要素”，第二行星架17相当于本发明的实施例中的“第二输出要素”，第二内啮合齿轮15相当于本发明的实施例中的“第二反作用力要素”。

以旋转自如的方式保持于壳体19的第一辅助齿轮20与上述第一内啮合齿轮9的外齿啮合。该第一辅助齿轮20是形成为外径比输出齿轮4的外径大的环状的部件，该第一辅助齿轮20的中空部经由第一滚珠轴承21而保持于壳体19。具体而言，以从壳体19中供驱动用马达2安装的侧面将输出轴3的外周侧包围的方式形成有第一圆筒部22，在该第一圆筒部22的外周面嵌合有第一滚珠轴承21的内圈，该第一滚珠轴承21的外圈插入于第一辅助齿轮20的中空部。

第二内啮合齿轮15的外齿也与第一内啮合齿轮9相同，以旋转自如的方式保持于壳体19的第二辅助齿轮23与该第二内啮合齿轮15的外齿啮合。该第二辅助齿轮23是形成为与第一辅助齿轮20相同形状的环状部件。即，第二辅助齿轮23的外径形成为比输出齿轮4的外径大。该第二辅助齿轮23的中空部经由第二滚珠轴承24而保持于壳体19。具体而言，形成从壳体19中与供驱动用马达2安装的侧面对置的侧面至输出轴3的前端部的长度的第二圆筒部25，在该第二圆筒部25的外周面嵌合有第二滚珠轴承24的内圈，该第二滚珠轴承24的外圈插入于第二辅助齿轮23的中空部。

上述辅助齿轮20、23经由反转机构26而连结。该反转机构26由第一连结轴27和第二连结轴28构成，该由第一连结轴27和第二连结轴28配置为与输出轴3、旋转轴5平行、且以旋转自如的方式保持于壳体19。在该第一连结轴27的一方的端部形成有与第一辅助齿轮20啮合的第一小齿轮29，在另一方的端部形成有第二小齿轮30。另外，在第二连结轴28的一方的端部形成有与第二辅助齿轮23啮合的第三小齿轮31，在另一方的端部形成有与第二小齿轮30啮合的第四小齿轮32。上述第二小齿轮30与第四小齿轮32的齿数相同。因此，第一连结轴27与第二连结轴28构成为以相同的转速旋转。以上述方式构成的反转机构26以将各辅助齿轮20、23的外周侧包围的方式在圆周方向上隔开规定的间隔而设置有三个。

另外，上述第二连结轴28在隔着第三小齿轮齿轮31而向第四小齿轮齿轮32的相反侧突出的端部形成有直径比各小齿轮29、30、31、32的外径大的从动齿轮33。而且，构成为从差动用马达34向该从动齿轮33传递扭矩。具体而言，在差动用马达34的输出轴35形成有直径比从动齿轮33的直径小的驱动齿轮36，该驱动齿轮36与从动齿轮33啮合。即，构成为使从差动用马达34输出的扭矩增大并将其传递至第二连结轴28。另外。差动用马达34能够由永磁体式同步马达、感应马达等构成，且构成为能够分别对输出的扭矩和转速进行控制。

以上述方式构成的动力传递装置1将从驱动用马达2输出的扭矩经由输出齿轮4而输入至从动齿轮6。如上所述，从动齿轮6的外径比输出齿轮4的外径大，因此，使得从驱动用马达2输出的扭矩增大并将其输入至从动齿轮6。

这样输入至从动齿轮6的扭矩向各太阳齿轮8、14传递。此时，在使差动用马达34停止的情况下，与作用于第一太阳齿轮8的扭矩的方向相反的方向上的扭矩作用于第一内啮合齿轮9，并且与作用于第二太阳齿轮14的扭矩的方向相反的方向上的扭矩作用于第二内啮合齿轮15。即，从驱动用马达2输入至各行星齿轮机构7、13的扭矩作为同一方向上的扭矩而作用于各内啮合齿轮9、15。虽然这样在各内啮合齿轮9、15作用有同一方向上的扭矩，但各内啮合齿轮9、15经由各辅助齿轮20、23以及反转机构26而连结，因此，作用于各内啮合齿轮9、15的扭矩相互抵消。因此，各内啮合齿轮9、15处于停止的状态，并且作为反作用力要素而发挥功能。

因此，传递至第一太阳齿轮8的扭矩与第一行星齿轮机构7的齿数比相应地增大并被从第一行星架11输出，传递至第二太阳齿轮14的扭矩与第二行星齿轮机构13的齿数比相应地增大并被从第二行星架17输出。如上所述，第一行星齿轮机构7与第二行星齿轮机构13为相同的结构，因此，从第一行星架11输出的扭矩、与从第二行星架17输出的扭矩相同。即，传递至各驱动轴12、18的扭矩相同。

这样，在使差动用马达34停止的状态下，上述扭矩的反作用力由各辅助齿轮20、23均等地承受。另一方面，第一辅助齿轮20和第一小齿轮29啮合，并且第二辅助齿轮23和第三小齿轮31啮合，进而相对于第一小齿轮20一体旋转的第二小齿轮30、与相对于第三小齿轮31一体旋转的第四小齿轮32啮合，因此，通过上述小齿轮29、30、31、32的啮合而承受反作用力扭矩，其结果，扭矩未作用于从动齿轮33。即，扭矩未作用于差动用马达34。因此，在直行行驶的情况下，差动用马达34不旋转。

另一方面，若从差动用马达34输出扭矩，则作为第二行星齿轮机构13的反作用力要素而发挥功能的第二内啮合齿轮15的反作用力扭矩发生变化，因此，从第二行星架17输出的扭矩发生变化。例如，若以使第二内啮合齿轮15的反作用力扭矩增大的方式从差动用马达34输出扭矩，则从第二行星架17输出的扭矩增大。另一方面，这样在以使第二内啮合齿轮15的反作用力扭矩增大的方式从差动用马达34输出扭矩的情况下，以经由反转机构26使反作用力扭矩降低的方式而使得扭矩作用于第一内啮合齿轮9。其结果，从第一行星架11输出的扭矩降低。即，从差动用马达34输出扭矩，由此能够改变向各驱动轴12、18传递的扭矩的分配率。

另外，在转弯行驶时，各驱动轴12、18的转速不同，因此，各内啮合齿轮9、15与其转速差相应地进行相对旋转。其结果，经由各辅助齿轮20、23而与各内啮合齿轮9、15连结的差动用马达34被带动旋转。另一方面，即使在差动用马达34以该方式旋转的情况下，若从差动用马达34输出扭矩，则该扭矩也经由第三小齿轮31而传递至第二辅助齿轮23，并且经由第四小齿轮32、第二小齿轮30、第一小齿轮29而传递至第一辅助齿轮20。传递至上述各辅助齿轮20、23的扭矩的大小相同、且方向相反。即，扭矩以使得一方的内啮合齿轮9(15)的反作用力扭矩增大、且使得另一方的内啮合齿轮15(9)的反作用力扭矩减小的方式而从差动用马达34作用于各内啮合齿轮9、15。因此，即使在转弯行驶时，通过从差动用马达34输出扭矩，也能够改变向各驱动轴12、18传递的扭矩的分配率。因此，通过在转弯行驶时对差动用马达34的输出扭矩进行控制，能够使传递至内圈侧的扭矩和传递至外圈侧的扭矩不同，能够提高行驶稳定性。

此外，在转弯行驶时，各内啮合齿轮9、15为了调整差动量而旋转，其转速极低。因此，即使在各内啮合齿轮9、15旋转的情况下，第一行星齿轮机构7以及第二行星齿轮机构13也作为减速器而发挥功能。即，传递至第一太阳齿轮8的扭矩增大并被从第一行星架11输出，同样地，传递至第二太阳齿轮14的扭矩增大并被从第二行星架17输出。

如上所述，使反转机构26经由各辅助齿轮20、23而与各内啮合齿轮9、15连接，从而供反转机构26配置的位置无需配置为横切从动齿轮6，即，从动齿轮6与反转机构26不会发生干扰，能够抑制从动齿轮6的大小被各内啮合齿轮9、15的大小限制。其结果，能够增大从动齿轮6，因此，能够充分增大向各行星齿轮机构输入的扭矩。另外，以该方式使从动齿轮6形成为较大，由此能够延长输出轴3与旋转轴5的轴间距离。因此，能够使驱动用马达2的旋转中心轴线与第一驱动轴12分离，因此，能够形成为能够增大驱动用马达2的外径、即能够输出高扭矩的马达。

另外，构成为以与各行星齿轮机构7、13的旋转轴线不同的轴线为中心而配置反转机构26，即，以与各驱动轴12、18的旋转中心轴不同的轴线为中心而配置反转机构26，由此能够减小动力传递装置1的下端部向车辆的下侧突出的量。换言之，能够将各驱动轴12、18配置于较低的位置。其结果，能够使安装于各驱动轴12、18的前端部的未图示的球节(balljoint)的倾斜角降低，能够抑制向未图示的驱动轮的动力的传递效率降低。

此外，本发明的实施例的行星齿轮机构并不局限于图1所示的结构，可以构成为旋转轴5与各行星架11、17连结、且各驱动轴12、18与各太阳齿轮8、14连结，或者也可以由双齿轮式的行星齿轮机构构成。另外，差动用马达34用于控制各驱动轴12、18的差动量，也可以不设置差动用马达34。并且，上述反转机构26只要能够使作用于一方的辅助齿轮20(23)的扭矩反转并将其传递至另一方的辅助齿轮23(20)即可。因此，反转机构26可以仅设置一个，或者也可以设置多个。

Claims (4)

1.一种动力传递装置，具备：

驱动力源；

差动机构，该差动机构具有第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构，所述第一行星齿轮机构构成为包括第一输入要素、第一输出要素以及第一反作用力要素，扭矩从所述驱动力源向所述第一输入要素输入，所述第一输出要素与一方的驱动轴连结，所述第一反作用力要素输出反作用力扭矩以使所述第一输入要素的扭矩从所述第一输出要素输出，所述第二行星齿轮机构构成为包括第二输入要素、第二输出要素以及第二反作用力要素，扭矩从所述驱动力源向所述第二输入要素输入，所述第二输出要素与另一方的驱动轴连结，所述第二反作用力要素输出反作用力扭矩以使所述第二输入要素的扭矩从所述第二输出要素输出；

旋转轴，所述第一输入要素与该旋转轴的一方的端部连结，所述第二输入要素与该旋转轴的另一方的端部连结；以及

输入齿轮，在所述旋转轴的轴线方向上的所述第一输入要素与所述第二输入要素之间，该输入齿轮与所述旋转轴连结，并且扭矩从所述驱动力源向该输入齿轮输入，

所述动力传递装置的特征在于，

所述第一反作用力要素和所述第二反作用力要素由形成有内齿及外齿的内啮合齿轮构成，

所述动力传递装置具备：

第一辅助齿轮，该第一辅助齿轮与所述第一反作用力要素中的外齿啮合；

第二辅助齿轮，该第二辅助齿轮与所述第二反作用力要素中的外齿啮合；以及

反转机构，该反转机构构成为一方的端部与所述第一辅助齿轮啮合、且另一方的端部与所述第二辅助齿轮啮合，使作用于所述第一反作用力要素的扭矩反转并将该扭矩向所述第二反作用力要素传递。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，

所述驱动力源由马达构成，

与所述输入齿轮啮合的输出齿轮与所述马达的输出轴连结。

3.根据权利要求1或2所述的动力传递装置，其特征在于，

传递扭矩的差动用马达与所述第一辅助齿轮和所述第二辅助齿轮的任一方的辅助齿轮连结。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的动力传递装置，其特征在于，

所述各行星齿轮机构是单齿轮式的行星齿轮机构，

所述各输入要素由太阳齿轮构成，所述各输出要素由行星架构成。