CN109311378B - 变速驱动桥装置 - Google Patents

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Abstract

一致用于混合动力车辆的变速驱动桥装置(1)，装备有发动机(2)、第一旋转电机(3)和第二旋转电机(4)，变速驱动桥装置将来自发动机(2)和来自第一旋转电机(3)的动力分别从相互不同的动力传递路径传递到驱动轮侧的输出轴(12)，并且还将来自发动机(2)的动力传递到第二旋转电机(4)。此外，变速驱动桥装置(1)装备有中断机构(20)，其设置在从第一旋转电机(3)到输出轴(12)的第一动力传递路径(51)上。中断机构(20)中断第一旋转电机(3)的动力传递。

Description

变速驱动桥装置
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车辆的变速驱动桥装置，该混合动力车辆包括发动机和两个旋转电机。
背景技术
照惯例，在包括发动机和旋转电机(马达、发电机和电动发电机)的混合动力车辆中，实际使用中的车辆在切换行驶模式的同时行驶。行驶模式包括EV模式、串联模式和并联模式，在EV模式中，车辆仅通过马达使用电池的充电电力行驶，在串联模式中，车辆仅通过马达行驶，同时通过发动机驱动发电机发电，在并联模式中，车辆通过一起使用发动机和马达行驶。通过控制插置在变速驱动桥装置内部的动力传递路径上的诸如套筒或离合器的机构来执行行驶模式的切换。该机构例如设置在发动机和发电机之间的动力传递路径内的轴上，或者设置在发动机和驱动轮之间的动力传递路径内的轴上(参见专利文献1和专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开专利公开第11-170877号
专利文献2：日本特开专利公开第2013-180680号
发明内容
技术问题
顺便提及，在能够单独输出发动机的动力和马达的动力的混合动力车辆中，从发动机到驱动轮的动力传递路径和从马达到驱动轮的动力传递路径分开设置。此外，在此类混合动力车辆中，通常在行驶负载或行驶速度增加时选择使用发动机的动力的行驶模式(并联模式)。当根据并联模式的必要性一起使用马达时，马达在行驶操作期间仅在使用发动机的同时由驱动轮驱动而旋转。当此时由马达的旋转引起的电压超过驱动电池的电压时，再生制动器作用在车辆上，因此驾驶员可能会感到不舒服。因此，照惯例，通过弱场控制来防止在高速行驶状态下的意外再生制动。
然而，由于弱场控制消耗电力，因此从改善电力成本的观点来看，这种控制为不希望的。
本发明的目的为提供一种能够改善电力成本的变速驱动桥装置。此外，该目的不受限制，并且本发明的另一个目的为展示由用于执行稍后描述的本发明的实施例中所示的每种配置所导出的操作和效果，并且这些操作和效果不能通过常规技术获得。
问题的解决方案
(1)本文公开的变速驱动桥装置为用于混合动力车辆的变速驱动桥装置，其包括发动机、第一旋转电机和第二旋转电机，并且可操作以单独地将发动机的动力和第一旋转电机的动力传递到驱动轮侧的输出轴，并且还将发动机的动力传递到第二旋转电机，该变速驱动桥装置包括：连接/断开机构，其插入在从第一旋转电机到输出轴的动力传递路径上，并且启用或禁用第一旋转电机的动力传递。此外，第一旋转电机意指电力发电机(电动发电机)或电动机，其包括旋转电枢或场并且至少具有电动机功能。此外，第二旋转电机意指电力发电机(电动发电机)或电力发电机，其包括旋转电枢或场并且至少具有电力发电机功能。
(2)从第一旋转电机到输出轴的动力传递路径可设置有同轴连接到第一旋转电机的旋转轴的第一旋转电机轴和位于第一旋转电机轴和输出轴之间的副轴，并且连接/断开机构可插入在副轴中。
(3)在这种情况下，优选地，第一旋转电机轴上的固定齿轮通常与副轴上的空转齿轮啮合，并且空转齿轮的齿数可大于固定齿轮的齿数。
(4)另选地，从第一旋转电机到输出轴的动力传递路径可设置有同轴连接到第一旋转电机的旋转轴的第一旋转电机轴和位于第一旋转电机轴和输出轴之间的副轴，并且连接/断开机构可插入第一旋转电机轴中。
(5)在这种情况下，变速驱动桥装置可包括插入输出轴中的差动齿轮，并且连接/断开机构可插入在沿正交于输出轴的轴向方向的方向与差动齿轮重叠的位置处。
(6)此外，连接/断开机构可包括环形套筒，该环形套筒与设置在动力传递路径上的轴结合，以便不能相对旋转并且可在轴向方向上滑动，并且该套筒可通过在轴向方向上移动而使可相对于轴旋转的空转齿轮转变成相对于轴的旋转连接状态。
(7)连接/断开机构可包括空转齿轮以及离合器，空转齿轮可枢转地支撑于设置在动力传递路径上的轴以便可相对旋转，离合器包括固定到轴的第一啮合部件和固定在空转齿轮上的第二啮合部件。
(8)变速驱动桥装置还可包括切换机构，该切换机构包括插入在从发动机到输出轴的动力传递路径上的离合器或套筒，并且切换高齿轮级和低齿轮级。
发明的有益效果
由于提供启用或禁用第一旋转电机的电力传递的连接/断开机构，因此能够在第一旋转电机关闭时防止驱动轮的旋转。因此，由于不需要常规上执行的弱场控制，因此弱场控制所消耗的电力可用于行驶操作。也就是说，由于提供连接/断开机构，因此可改善电力成本。
附图说明
图1为示出根据实施例的包括变速驱动桥装置的车辆的内部配置的俯视图。
图2为包括图1的变速驱动桥装置的动力传动系的示意性侧视图。
图3为沿着动力传递路径在轴向方向上切割图1的变速驱动桥装置的横截面图。
图4为示出包括图3的变速驱动桥装置的动力传动系的骨架图。
图5为示出根据第一修改示例的动力传动系的骨架图。
图6为示出根据第二修改示例的动力传动系的骨架图。
图7为示出根据第三修改示例的动力传动系的骨架图。
图8为示出根据第四修改示例的动力传动系的骨架图。
图9为示出根据第五修改示例的动力传动系的骨架图。
图10为示出根据第六修改示例的动力传动系的骨架图。
图11为示出根据第七修改示例的动力传动系的骨架图。
图12为示出根据第八修改示例的动力传动系的骨架图。
图13为示出根据第九修改示例的动力传动系的骨架图。
图14为示出根据第十修改示例的动力传动系的骨架图。
具体实施方式
将参考附图描述实施例的变速驱动桥装置。以下实施例中的每一个仅为示例，并不意图排除在以下实施例中未提及的各种修改和技术的应用。在不脱离其主旨的情况下，可将实施例的配置修改为各种形式。此外，可适当选择或适当地组合配置。
[1.整体配置]
本实施例的变速驱动桥1(变速驱动桥装置)应用于图1所示的车辆10。车辆10为混合动力车辆，其包括发动机2、行驶马达3(电动机，第一旋转电机)和电力发电机4(电力发电机，第二旋转电机)。发电机4连接到发动机2并且可独立于马达3的操作状态操作。此外，车辆10设置有三个行驶模式，包括EV模式、串联模式和并联模式。这些行驶模式另选地响应于车辆状态、行驶状态或由电子控制装置(未示出)输出的驾驶员的请求而进行选择，因此发动机2、马达3和发电机4可响应于类型而单独使用。应注意，马达3可具有发电功能(发电机的功能)，并且发电机4可具有电动机功能(马达的功能)。
EV模式为这样一种行驶模式，其中在发动机2和发电机4停止的同时仅由马达3使用驱动电池(未示出)的充电电力驱动车辆10。在行驶负载和行驶速度低或电池充电水平高的情况下选择EV模式。串联模式是这样一种行驶模式，其中在由发动机2驱动发电机4发电的同时由马达3使用动力驱动车辆10。在行驶负载和行驶速度处于中间水平或电池充电水平低的情况下选择串联模式。并联模式为这样一种行驶模式，其中车辆10主要由发动机2驱动并且车辆10的驱动由马达3适当地辅助，并且在行驶负载和行驶速度高的情况下选择并联模式。
发动机2和马达3通过变速驱动桥1并联连接到驱动轮8，并且发动机2和马达3中的每一个的动力单独地传递到驱动轮。此外，发电机4和驱动轮8通过变速驱动桥1并联连接到发动机2，并且除了驱动轮8之外，发动机2的动力也传递到发电机4。
变速驱动桥1是一种动力传递装置，其通过集成包括差动齿轮18(差动装置，下文称为“差速器18”)的最终驱动器(最终减速器)和变速器(减速器)而获得，并且包括多个负责驱动源和从动装置之间的动力传递的机构。该实施例的变速驱动桥1经配置以可在高/低状态(高速级和低速级)之间切换。当车辆以并联模式行驶时，响应于行驶状态或由电子控制装置输出的请求，切换高齿轮级和低齿轮级。
发动机2为燃烧汽油或轻油的内燃机(汽油发动机或柴油发动机)。发动机2为所谓的横置发动机，其中曲轴2a(旋转轴)的方向横向地设置成与车辆10的车辆宽度方向对齐并且固定到变速驱动桥1的右侧表面。曲轴2a平行于驱动轮8的驱动轴9设置。发动机2的操作状态由电子控制装置控制。
马达3和发电机4两者都为具有电动机的功能和电力发电机的功能的电力发电机(电动发电机)。马达3主要用作驱动车辆10的电动机，并且在再生(regeneration)时用作电力发电机。发电机4在起动发动机2时用作电动机(起动机)，并且在操作发动机2时通过发动机的动力产生电力。转换DC电流和AC电流的逆变器(未示出)设置在马达3和发电机4中的每一个的周边(或内部)中。通过控制逆变器来控制马达3和发电机4中的每一个的转速。马达3、发电机4和每个逆变器中的每一个的操作状态由电子控制装置控制。
本实施例的马达3形成为使得外部形状使用作为中央轴线的旋转轴3a而形成为柱形，并且马达以其底表面面对变速驱动桥1的姿势固定到变速驱动桥1的左侧表面。本实施例的发电机4形成为使得外部形状使用作为中央轴线的旋转轴4a而形成为柱形，与马达3同样，发电机以其底表面面对变速驱动桥1的姿势固定到变速驱动桥1的左侧表面。
图2为当从左侧观察发动机2、马达3、发电机4和包括变速驱动桥1的动力传动系7时的侧视图。在侧视图中省略发动机2。如图2所示，除了马达3和发电机4之外，泵5固定至变速驱动桥1的左侧表面。泵5为液压产生装置，其使用驱动轮8的动力将用作工作油或润滑油的油加压供给到液压回路(未示出)。
[2.变速驱动桥]
图3为沿着动力传递路径在轴向方向上切割本实施例的变速驱动桥1的横截面图，图4为包括变速驱动桥1的动力传动系7的骨架图。在图4之后的骨架图中，泵5和变速驱动桥1以一体状态示出(泵5内置在壳体1C中的状态)。
如图2至4所示，变速驱动桥1设置有六个平行布置的轴11至轴16。在下文中，同轴连接到曲轴2a的旋转轴将被称为输入轴11。类似地，同轴连接到驱动轴9、马达3的旋转轴3a和发电机4的旋转轴4a的旋转轴将分别被称为输出轴12、马达轴13(第一旋转电机轴)和发电机轴14。另外，设置在输入轴11和输出轴12之间的动力传递路径上的旋转轴将被称为第一副轴15，并且设置在马达轴13和输出轴12之间的动力传递路径上的旋转轴将被称为第二副轴16。
如图3所示，所有六个轴11至轴16的两个端部通过轴承11g至轴承16g轴颈连接(journal)至壳体1C。此外，在位于输入轴11、输出轴12、马达轴13和发电机轴14中的每一个上的壳体1C的侧表面中形成开口，并且轴通过开口连接到曲轴2a等。此外，具有通过中断过大扭矩来保护动力传递机构的功能的扭矩限制器6插置在曲轴2a上。如图4所示，泵5的旋转轴连接到第一副轴15。
在变速驱动桥1的内部形成三个动力传递路径。具体地，如图2中的双点划线所示，形成从马达轴13延伸至输出轴12的动力传递路径(下文中，称为“第一路径51”)、从输入轴11延伸至输出轴12的动力传递路径(下文中，称为“第二路径52”)以及从输入轴11延伸至发电机轴14的动力传递路径(下文中，称为“第三路径53”)。
第一路径51(第一动力传递路径)为涉及从马达3到驱动轮8的动力传递的路径，并且负责马达3的动力传递。在第一路径51的过程中插入稍后描述的连接/断开机构20以切换动力传递启用/禁用状态。第二路径52(第二动力传递路径)为涉及从发动机2到驱动轮8的动力传递的路径，并且在发动机2的操作期间负责动力传递。在第二路径52的过程中插入稍后描述的切换机构30以切换动力传递启用/禁用状态和高/低状态。第三路径53(第三动力传递路径)为涉及从发动机2到发电机4的动力传递的路径，并且在起动发动机并由发动机2产生电力时负责动力传递。
接下来，将参考图3和图4详细描述变速驱动桥1的配置。在下面的描述中，“固定齿轮”是指与轴成一体并且不能相对于轴旋转的齿轮。此外，“空转齿轮”是指可枢转地支撑在轴上以便可相对旋转的齿轮。
输入轴11设置有两个固定齿轮11H和固定齿轮11L。两个固定齿轮11H和固定齿轮11L具有不同的齿数，并且分别通常与设置在第一副轴15中以具有不同的齿数的两个空转齿轮15H和空转齿轮15L啮合。
在该实施例中，具有少齿数的一个固定齿轮11L设置在右侧(差速器18一侧)，并且具有多齿数的另一个固定齿轮11H设置在左侧(差速器18的相对于一个固定齿轮11L的相对侧)。具有少齿数的一个固定齿轮11L与具有多齿数的一个空转齿轮15L啮合以形成低齿轮级。相反，具有多齿数的另一个固定齿轮11H与具有少齿数的另一个空转齿轮15H啮合以形成高齿轮级。
也就是说，在第一副轴15中，具有大直径的空转齿轮15L设置在靠近差速器18的位置处，并且具有小直径的空转齿轮15H设置在远离差速器18的位置处。由于第一副轴15邻近其中插入有差速器18的输出轴12，例如，通过这些齿轮的布置，壳体1C中沿着第一副轴15的部分(图3中由附图标记1a表示的柱形部分)可在远离差速器18移动的方向(图3中的向左方向)上向外减小直径。另选地，当壳体1C被设置成使得设置有输出轴12的开口的壳体侧表面1b位于具有大直径的空转齿轮15L和具有小直径的空转齿轮15H之间的径向方向上的外侧时，由于柱形部分1a相对于具有大直径的空转齿轮15L位于图3的左侧，所以柱形部分1a整体上可减小尺寸。利用此类配置，用于连接驱动轴9的空间固定在壳体1C外部的输出轴12的延长线上。
低侧固定齿轮11L通常与设置在发电机轴14中的固定齿轮14a啮合。也就是说，输入轴11和发电机轴14通过两个固定齿轮11L和固定齿轮14a彼此连接，从而可在发动机2和发电机4之间传递动力。
在空转齿轮15H中，左侧部分设置有与固定齿轮11H啮合的齿面部分，并且爪形齿轮(dog gear)15d设置成耦接到从齿面部分的右侧突出的接触部分。在空转齿轮15L中，右侧部分设置有与固定齿轮11L啮合的齿面部分，并且爪形齿轮15e设置成耦接到从齿面部分的左侧突出的接触部分。爪形齿轮15d和爪形齿轮15e中的每一个的前端部分(径向方向上的外端部分)设置有爪形齿(dog teeth)(未示出)。
切换机构30设置在两个空转齿轮15H和空转齿轮15L之间，并且可操作以控制发动机2的动力连接/断开状态并且切换高齿轮级和低齿轮级。本实施例的切换机构30包括固定到第一副轴15的毂31并包括与毂31(第一副轴15)结合的环形套筒32，以便不可相对旋转并且可在第一副轴15的轴向方向上滑动。当致动器(未示出)由电子控制装置控制时，套筒32从图中的空档位置移动到左侧和右侧。与爪形齿轮15d和爪形齿轮15e的爪形齿啮合的花键齿(未示出)在径向方向上设置在套筒32的内侧。当花键齿与爪形齿啮合时，套筒32与爪形齿轮15d或爪形齿轮15e啮合。
当套筒32位于空档位置时，两个空转齿轮15H和空转齿轮15L处于空转状态。在这种情况下，即使当发动机2运转时，发动机2的动力(输入轴11的旋转)也不会传递到输出轴12。也就是说，在这种情况下，中断发动机2的动力传递。
当套筒32从空档位置移动到左侧和右侧中的任何一侧以便与两个空转齿轮15H和空转齿轮15L的一个爪形齿轮15d和爪形齿轮15e啮合时，输入轴11的旋转被传递到空转齿轮15H和空转齿轮15L中的任何一个。在下文中，该状态将被称为可旋转连接状态。在该实施例的变速驱动桥1中，由于套筒32移动到右侧以与空转齿轮15L的爪形齿轮15e啮合，因此低齿轮级的空转齿轮15L相对于第一副轴15进入旋转连接状态。相反，当套筒32移动到左侧以便与空转齿轮15H的爪形齿轮15d啮合时，高齿轮级的空转齿轮15H相对于第一副轴15进入旋转连接状态。
此外，根据套筒32的移动，本实施例的变速驱动桥1通过发电机4使输入轴11的转速(即，空转齿轮15H和空转齿轮15L的转速)与驱动轮8的转速同步。也就是说，当套筒32与空转齿轮15H和空转齿轮15L中的至少一个的爪形齿轮15d和爪形齿轮15e啮合时(在选择高齿轮级或低齿轮级、或者切换高齿轮级和低齿轮级时)，发电机4的逆变器由电子控制装置控制，使得输入轴11的转速在啮合之前被调节到第一副轴15的转速。
作为该控制方法，例如，可例示这样的方法，即，通过传感器检测输入轴11和驱动轮8之间的转速差(旋转差)，并且响应于转速差将来自发电机4的负载施加到输入轴11的旋转以使转速同步。另选地，可例示这样的方法，即，通过传感器检测驱动轮8的转速，并且控制发电机4的转速以与驱动轮的转速同步。
如图3和图4所示，第一副轴15设置有固定齿轮15a，该固定齿轮邻近低侧空转齿轮15L的右侧。固定齿轮15a通常与设置在输出轴12中的差速器18的环形齿轮18a啮合。此外，第一副轴15设置有泵5，该泵邻近高侧空转齿轮15H的左侧。从泵5压送的油被供应到液压回路中，该液压回路包括设置在第一副轴15中的油路入口(未示出)和设置在马达轴13中的油路入口5b。
第二副轴16设有两个固定齿轮16a和固定齿轮16b。在靠近右侧表面的固定齿轮16a中，左侧部分设置有通常与设置在马达轴13中的空转齿轮13b啮合的齿面部分，并且驻车齿轮19与齿面部分的右侧成一体。应注意，空转齿轮13b的直径小于固定齿轮16a的直径。也就是说，空转齿轮13b的齿数小于固定齿轮16a的齿数。同时，靠近左侧表面的固定齿轮16b通常与差速器18的环形齿轮18a啮合。
马达轴13的空转齿轮13b与插入马达轴13中的离合器21一起构成连接/断开机构20。也就是说，本实施例的连接/断开机构20插入马达轴13中。具体地，如图3所示，连接/断开机构20的离合器21在正交于轴向方向的方向(下文中，称为“宽度方向”)上插入在与差速器18的环形齿轮18a重叠的位置处。因此，能够防止变速驱动桥1的轴向尺寸的增加。
离合器21为多盘式离合器，其控制马达3的动力连接/断开状态，并且包括固定到马达轴13的第一啮合部件22和固定到空转齿轮13b的第二啮合部件23。第一啮合部件22为从马达3输入动力的部件，并且第二啮合部件23为向驱动轮8输出动力的部件。这些啮合部件22和啮合部件23响应于从设置在马达轴13中的油路入口5b流动的油而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。
当离合器21啮合时，马达3的动力通过空转齿轮13b和固定齿轮16a和固定齿轮16b传递到驱动轮8，并且驱动轮8的旋转传递到马达3。也就是说，当离合器21啮合时，马达3的动力运行和再生发电变得可能。相反，当在车辆通过发动机2行驶(马达3停止)时离合器21分离时，空转齿轮13b空转并且驱动轮8的旋转不传递到马达3。因此，马达3不旋转并且电阻减小。本实施例的离合器21由液压控制，以便在马达3的操作期间(在接通状态下)啮合并且在马达3的停止期间(在断开状态下)脱离。
应注意，可采用这样的配置，其中包括多个电磁阀(开/关电磁阀、线性电磁阀等)的压力调节器设置在液压回路上并且将从泵5压送的油调节到适当的油压，从而控制离合器21的连接/断开。另选地，可设置电耦合器来代替泵5和多盘式离合器21，从而通过电控装置启用或禁用电力传递。也就是说，连接/断开机构20可包括电耦合器和空转齿轮13b。
驻车齿轮19为构成驻车锁定装置的部件。当驾驶员选择P范围时，驻车齿轮与停车楔块(未示出)啮合以禁止第二副轴16(即，输出轴12)的旋转。
如图3所示，差速器18通过差速器壳体18b、小齿轮轴18c、差动小齿轮18d和侧齿轮18e将传递到环形齿轮18a的动力传递到输出轴12。
[3.操作和效果]
(1)由于变速驱动桥1设置有连接/断开机构20，该连接/断开机构启用或禁用马达3的动力传递，因此能够在马达3关闭时防止驱动轮8的旋转。由于这个原因，由于不需要常规上执行的弱场控制，因此弱场控制所消耗的电力可用于行驶操作。也就是说，由于设置连接/断开机构20，因此可改善电力成本。
(2)此外，常规上，马达轴13仅设置有用于传递马达3的动力的齿轮(对应于空转齿轮13b的齿轮)，并且马达轴13周围的空间为死区。相反，根据变速驱动桥1，由于连接/断开机构20插入在马达轴13中，因此可使用死区，并且因此可提高壳体1C内的空间效率。
(3)此外，在变速驱动桥1中，由于连接/断开机构20插入在宽度方向上与差速器18重叠的位置处，因此在马达轴13周围不形成死区。也就是说，由于可有效地利用马达轴13周围的空间(在常规结构中形成为死区的空间)，因此可进一步提高空间效率。因此，能够在不增加变速驱动桥1的轴向尺寸的情况下提供连接/断开机构20。
(4)此外，在变速驱动桥1中，由于连接/断开机构20包括空转齿轮13b和离合器21，因此能够通过仅控制离合器21的连接/断开状态来简单地启用或禁用马达3的动力传递。
(5)在变速驱动桥1中，切换机构30设置在从发动机2到输出轴12的动力传递路径(第二路径52)上，并且当车辆以并行模式行驶时，高齿轮级和低齿轮级响应于行驶状态或要求的输出而进行切换。也就是说，由于发动机2的输出可在并联模式下切换到两个级别的同时进行传递(输出)，因此可增加行驶模式的数量。因此，由于具有可改善驾驶感觉或者可提高燃料效率的效果，因此可提高车辆的适销性。
此外，由于上述切换机构30通过套筒32切换高侧空转齿轮15H和低侧空转齿轮15L，因此传动比不受限制。也就是说，可自由地设定高齿轮级和低齿轮级中的每一个的传动比。此外，在上述车辆10中，由于可单独输出发动机2的动力和马达3的动力，因此可利用马达3的动力来覆盖切换高/低状态时的扭矩省略。因此，由于能够抑制变速冲击并且减少紧急切换高/低状态的必要性，因此能够简化切换机构30的配置。
(6)在该实施例的变速驱动桥1中，高齿轮级(固定齿轮11H、空转齿轮15H)相对于低齿轮级(固定齿轮11L、空转齿轮15L)在壳体1C内设置在差速器18的相对侧。也就是说，由于具有大直径的齿轮(空转齿轮15L)设置在靠近差速器18的位置处，并且具有小直径的齿轮(空转齿轮15H)在邻近输出轴12的轴(第一副轴15)上设置在远离差速器18的位置处，所以壳体1C中沿着第一副轴15的部分的例如，向外(在远离差速器18的方向上)的直径可减小，从而总体上尺寸减小。因此，能够确保用于连接在壳体1C外部的位于输出轴12的延长线上的驱动轴9的空间，同时防止壳体1C的尺寸增大。
(7)此外，在本实施例的变速驱动桥1中，由于发电机4的逆变器被控制使得输入轴11的转速根据套筒32的移动而被调节到驱动轮8的转速，所以能够平滑地执行套筒32和空转齿轮15H和空转齿轮15L中任一个的爪形齿轮15d和爪形齿轮15e之间的啮合(即，选择高齿轮级或低齿轮级，或者切换高齿轮级和低齿轮级)。
[4.修改示例]
上述变速驱动桥1为示例，并且其配置不限于上述配置。在下文中，将参考图5至图14描述变速驱动桥1的修改示例。图5至图14为示出包括根据第一修改示例至第十修改示例的变速驱动桥1的动力传动系7的骨架图。在上述实施例或修改示例的部件中，将对部件给予与上述实施例或修改示例相同的附图标记或类似的附图标记(具有相同数字和不同字母的附图标记)，并且将省略其重复描述。
[4-1.第一修改示例]
如图5所示，除了连接输入轴11和发电机轴14的结构以及第二副轴16上的连接/断开机构20'的布置之外，根据第一修改示例的变速驱动桥1具有与上述实施例相同的配置。在该修改示例的变速驱动桥1中，通常与发电机14的固定齿轮14a啮合的固定齿轮11a设置在输入轴11中，并且可通过固定齿轮11a和固定齿轮14a在发动机2和发电机4之间传递动力。应注意，上述固定齿轮11L通常仅与第一副轴15的空转齿轮15L啮合。
此外，该修改示例的连接/断开机构20'包括设置在第二副轴16中的空转齿轮16c和插入第二副轴16中的离合器21'。空转齿轮16c的直径大于设置在马达轴13中的固定齿轮13a的直径(即，空转齿轮的齿数大于固定齿轮的齿数)，并且通常与固定齿轮13a啮合。类似于上述实施例，离合器21'为多盘式离合器，其控制马达3的动力连接/断开状态，并且包括固定到第二副轴16的第一啮合部件22'和固定到空转齿轮16c的第二啮合部件23'。这些啮合部件22'和啮合部件23'响应于从设置在第二副轴16中的油路入口5c流动的油的液压而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。
根据修改示例的变速驱动桥1，其中连接/断开机构20'插入第二副轴16中，由于第二副轴16在输出轴12旋转时同步旋转，因此能够容易地将油从第二副轴16的端部(油路入口5c)供应到第二副轴16(第二副轴16上的空转齿轮16c)。此外，在该修改示例中，由于在第二副轴16中设置有比固定齿轮13a具有更多齿(直径更大)的空转齿轮16c，因此与在马达轴13中设置小直径空转齿轮的情况(例如，图4的配置)相比，能够降低空转齿轮16c的转速。因此，空转齿轮16c的滚针轴承可在允许的转速内使用。
此外，同样在修改示例的变速驱动桥1中，与上述实施例类似，可改善电力成本。此外，可从与上述实施例相同的配置获得相同的效果。应注意，由于修改示例的输入轴11设置有将动力传递到输出轴12的固定齿轮11L和将动力传递到发电机4的固定齿轮11a，因此能够容易地将每个传动比设计为期望值，同时缩短正交于轴向方向(齿轮的径向方向)的方向上的尺寸。
[4-2.第二修改示例]
如图6所示，除了高齿轮级和低齿轮级之间的位置关系以及切换机构30'的配置不同之外，根据第二修改示例的变速驱动桥1具有与上述第一修改示例(图5)的配置相同的配置。在该修改示例中，高齿轮级(固定齿轮11H、固定齿轮15H')设置在壳体1C内的右侧(差速器18侧)处，并且低齿轮级(固定齿轮11L、空转齿轮15L)设置在壳体1C内的左侧处。在该修改示例中，设置在第一副轴15中的固定齿轮15H'通常与输入轴11的固定齿轮11H啮合，以形成高齿轮级。
该修改示例的输入轴11设置有固定齿轮11a，该固定齿轮具有与第一修改示例相同的配置，并且设置在两个固定齿轮11L和固定齿轮11H之间。此外，第一副轴15从右侧依次设置有高侧固定齿轮15H'、输出空转齿轮15b、低侧空转齿轮15L和切换机构30'。切换机构30'包括毂31'以及环形套筒32'，毂设置在第一副轴15中以便不能相对旋转，环形套筒与毂31'结合以便不能相对旋转并且可在第一副轴15的轴向方向上滑动。
与套筒32'的花键齿啮合的爪形齿轮15d'和爪形齿轮15e设置在套筒32'的左侧和右侧两者处。在该修改示例中，套筒32'左侧的爪形齿轮15d'固定在第一副轴15上，并且可通过第一副轴15与高侧固定齿轮15H'一起旋转。应注意，右侧齿轮15e具有与上述实施例相同的配置。空转齿轮15b的右侧部分设置有与差速器18的环形齿轮18a啮合的齿面部分，并且切换机构30'的毂31'连接到从齿面部分的左侧突出的柱形部分的前端(即，空转齿轮15b的左侧部分)。低侧空转齿轮15L可枢转地支撑在空转齿轮15b的柱形部分的外周上，以便可相对旋转。也就是说，这两个空转齿轮15L和空转齿轮15b形成双管结构。
当套筒32'位于空档位置时，输出空转齿轮15b变为空转状态，因此发动机2的动力传递中断。当套筒32'从空档位置移动到左侧和右侧中的任何一侧以在一侧处与爪形齿轮15d'和爪形齿轮15e啮合时，固定齿轮15H'的旋转和空转齿轮15L的旋转中的任何一个被传递到空转齿轮15b。也就是说，当套筒32'移动到右侧以与空转齿轮15L的爪形齿轮15e啮合时，选择低齿轮级。相反，当套筒32'移动到左侧以与爪形齿轮15d'啮合时，选择高齿轮级。
该修改示例的壳体1C以柱形形状形成，其中第一副轴15的周边在轴向方向上向外(向左)突出。当马达3和发电机4附接到壳体1C上时，柱形突出部分(下文中，称为“柱形部分1D”)形成有不干扰马达3和发电机4中的任何一个的布置和形状。当从左侧(在侧视图中)观察动力传动系7时，柱形部分1D设置在马达3的旋转轴3a(马达轴13)与发电机4的旋转轴4a(发电机轴14)之间的区域中。这里，上述“区域”是指在侧视图中插入正交于连接两个轴3a和轴4a并穿过轴3a和轴4a的线的两条线之间的区域。切换机构30'内置在柱形部分1D中。
也就是说，在根据修改示例的变速驱动桥1中，由于壳体1C仅在设置切换机构30'的部分处部分地增大尺寸，因此可防止变速驱动桥1的尺寸增大。此外，由于柱形部分1D设置在马达3的旋转轴3a和旋转轴4a与发电机4之间的区域中，所以可防止包括变速驱动桥1的动力传动系7的尺寸增大。此外，能够从与上述实施例和第一修改示例的配置相同的配置获得相同的效果。
[4-3.第三修改示例]
如图7所示，除了高齿轮级和低齿轮级之间的位置关系以及切换机构40的配置不同之外，根据第三修改示例的变速驱动桥1具有与上述第一修改示例(图5)的配置相同的配置。在该修改示例中，高齿轮级(固定齿轮11H、空转齿轮25H)设置在壳体1C内的右侧(差速器18侧)处，并且低齿轮级(固定齿轮11L、空转齿轮25L)设置在壳体1C内的左侧处。应注意，与第一修改示例相同的固定齿轮11a设置在修改示例的输入轴11中的高侧固定齿轮11H的右侧处。
第一副轴15从右侧依次设置有固定齿轮15a、高侧空转齿轮25H、低侧空转齿轮25L和切换机构40。该修改示例的切换机构40用于控制发动机2的动力连接/断开状态并且用于切换高齿轮级和低齿轮级，并且类似于上述第二修改示例被构建在壳体1C的柱形部分1D中。通过相对于第二路径52连接或断开高齿轮级的高侧多盘式离合器(高侧离合器)与相对于第二路径52连接或断开低齿轮级的低侧多盘式离合器(低侧离合器)的组合而获得切换机构40。每个离合器的工作液压由设置在第一副轴15中的两个油路入口5a和油路入口5a'提供。
切换机构40包括构成高侧离合器的两个啮合部件41H和啮合部件42H以及构成低侧离合器的两个啮合部件41L和啮合部件42L。驱动侧啮合部件41H和驱动侧啮合部件41L分别固定到两个空转齿轮25H和空转齿轮25L，使得动力从发动机2输入至其。同时，从动侧啮合部件42H和从动侧啮合部件42L分别固定到第一副轴15，使得动力输出到驱动轮8。
两个空转齿轮25H和空转齿轮25L设置在同一轴(第一副轴15)上以形成双管结构。具体地，在高侧空转齿轮25H中，右侧部分设置有与固定齿轮11H啮合的齿面部分，并且啮合部件41H固定到从齿面部分的左侧突出的柱形部分(即，空转齿轮25H的左侧部分)的前端。此外，在低侧空转齿轮25L中，啮合部件41L固定到与固定齿轮11L啮合的齿面部分的左侧。此外，空转齿轮25L可枢转地支撑在高侧空转齿轮25H的柱形部分的外周上，以便可相对旋转。
高侧离合器的啮合部件41H和啮合部件42H以及低侧离合器的啮合部件41L和啮合部件42L中的每一个响应于从油路入口5a和油路入口5a'流动的油的液压而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。当切换机构40的所有啮合部件41H、啮合部件42H、啮合部件41L和啮合部件42L脱离时，两个空转齿轮25H和空转齿轮25L变为空转状态，从而中断发动机2的动力传递。同时，当切换机构40的高侧离合器和低侧离合器中的一个啮合而另一个离合器脱离时，选择高齿轮级或低齿轮级，使得发动机2的动力传递到输出轴12。
以这种方式，根据修改示例的变速驱动桥1，由于两个空转齿轮25H和空转齿轮25L设置在第一副轴15上以形成双管结构，并且通过插入同一轴中的一个切换机构40来切换高/低状态，因此变速驱动桥1可以以紧凑的尺寸设置。此外，在修改示例的变速驱动桥1中，由于壳体1C的尺寸仅可在与上述第二修改示例类似地设置切换机构40的部分中部分地增大，因此可防止变速驱动桥1的尺寸增大。此外，当其中内置有切换机构40的柱形部分1D设置在马达3的旋转轴3a与发电机4的旋转轴4a之间的区域中时，还可防止包括变速驱动桥1的动力传动系7的尺寸增大。应注意，能够从与上述实施例和修改示例的配置相同的配置获得相同的效果。
[4-4.第四修改示例]
如图8所示，在根据第四修改示例的变速驱动桥1中，上述实施例的连接/断开机构20插入在马达轴13中。这里，修改示例的连接/断开机构20插入变速器18的环形齿轮18a的右侧。另外，修改示例的变速驱动桥1与上述实施方式和修改示例的变速驱动桥的不同之处在于，从输入轴11到输出轴12的动力传递路径在高齿轮级和低齿轮级中不同。此外，图中的虚线表示齿轮彼此啮合的状态。
该修改示例的高齿轮级由设置在输入轴11中的高侧固定齿轮11H和设置在第二副轴16中的高侧空转齿轮16H形成。也就是说，高齿轮级设置在从输入轴11通过第二副轴16延伸到输出轴12的路径上。固定齿轮11H和空转齿轮16H通常彼此啮合，并且空转齿轮16H通过插入第二副轴16中的高侧离合器40H相对于第二副轴16连接或断开。应注意，修改示例的第二副轴16相对于图2所示的位置设置在输入轴11附近。
类似于上述实施例，该修改示例的低齿轮级由设置在输入轴11中的低侧固定齿轮11L和设置在第一副轴15中的低侧空转齿轮15L形成。也就是说，低齿轮级设置在从输入轴11通过第一副轴15延伸到输出轴12的路径(第二路径52)上。在修改示例的输入轴11中，左端设置有低侧固定齿轮11L并且右端设置有高侧固定齿轮11H。在该修改示例中，驻车齿轮19设置在第一副轴15中，但是驻车齿轮19的布置没有特别限制。
该修改示例的切换机构包括类似于第三修改示例的高侧离合器40H和低侧离合器40L，但不同之处在于这些离合器彼此分离。如上所述，高侧离合器40H插入第二副轴16中，并且低侧离合器40L插入第一副轴15中。在该修改示例中，高侧离合器40H设置在位于差速器18的环形齿轮18a的右侧处，并且在宽度方向上与马达轴13上的离合器21重叠。此外，低侧离合器40L设置在柱形部分1D内。
类似于第三修改示例，高侧离合器40H为包括两个啮合部件41H和啮合部件42H的多盘式离合器，并且响应于从设置在第二副轴16中的油路入口5c供应的液压而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。低侧离合器40L也为包括两个啮合部件41L和啮合部件42L的多盘式离合器，并且响应于从油路入口5a供应的液压而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。
当所有高侧离合器40H和低侧离合器40L脱离时，两个空转齿轮16H和空转齿轮15L变为空转状态，从而中断发动机2的动力传递。此外，当高侧离合器40H和低侧离合器40L中的任何一个啮合而另一个脱离时，选择高齿轮级或低齿轮级，使得发动机2的动力传递到输出轴12。以这种方式，根据修改示例的变速驱动桥1，由于设置高侧离合器40H和低侧离合器40L，所以可简化切换机构的配置。
此外，由于类似于上述第二修改示例，壳体1C的尺寸可仅在设置有低侧离合器40L的部分(柱形部分1D)中增大，因此可防止变速驱动桥1的尺寸增大，并且还可防止包括变速驱动桥1的动力传动系7的尺寸增大。此外，由于高侧离合器40H和离合器21设置成在宽度方向上彼此重叠，因此可防止轴向方位尺寸的增大，从而可防止尺寸增大。应注意，能够从与上述实施例相同的配置获得相同的效果。
[4-5.第五修改示例]
如图9所示，根据第五修改示例的变速驱动桥1与上述第四修改示例(图8)的变速驱动桥的不同之处在于，连接/断开机构20'设置在第二副轴16中。即，类似于上述第一修改示例，在修改示例的变速驱动桥1中，通过包括设置在第二副轴16中的离合器21'和空转齿轮16c的连接/断开机构20'来控制马达3的动力连接/断开状态。应注意，第二副轴16设置有分别向离合器21'和高侧离合器40H供应液压的油路入口5c和油路入口5c'；同样在此类配置中，能够从与上述实施例以及第一修改示例和第四修改示例的配置相同的配置获得相同的效果。
[4-6.第六修改示例]
如图10所示，在根据第六修改示例的变速驱动桥1中，上述第一修改示例(图5)的连接/断开机构20'插入在第二副轴16中。此外，类似于上述第四修改示例(图8)，变速驱动桥1设置成使得从输入轴11延伸到输出轴12的动力传递路径对于高齿轮级和低齿轮级不同，但是该布置与第四修改示例的布置不同。此外，类似于第四修改示例，修改示例的切换机构的高侧离合器40H'和低侧离合器40L'彼此分离。
与上述实施例类似，修改示例的高齿轮级由设置在输入轴11中的高侧固定齿轮11H和设置在第一副轴15中的高侧空转齿轮15H形成。高侧离合器40H'用于相对于第一副轴15连接或断开空转齿轮15H，并且设置在第一副轴15上的柱形部分1D内。高侧离合器40H'为包括两个啮合部件41H'和啮合部件42H'的多盘式离合器，并且响应于从油路入口5a供应的液压而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。
该修改示例的低齿轮级由设置在输入轴11中的低侧固定齿轮11L和设置在第二副轴16中的低侧空转齿轮16L形成。也就是说，低齿轮级设置在从输入轴11通过第二副轴16延伸到输出轴12的路径上。固定齿轮11L和空转齿轮16L通常彼此啮合，并且空转齿轮16L通过插入第二副轴16中的低侧离合器40L'而相对于第二副轴16连接或断开。
低侧离合器40L'为包括两个啮合部件41L'和啮合部件42L'的多盘式离合器，并且响应于从油路入口5c供应的液压而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。在该修改示例的输入轴11中，高侧固定齿轮11H设置在左端处，并且低侧固定齿轮11L设置在固定齿轮11H的右侧处。此外，低侧离合器40L'设置在与差速器18的环形齿轮18a啮合的固定齿轮16b的左侧处。
类似于上述第四修改示例，当高侧离合器40H'和低侧离合器40L'脱离时，中断发动机2的动力传递。此外，当高侧离合器40H'和低侧离合器40L'中的任何一个啮合而另一个离合器脱离时，选择高齿轮级或低齿轮级，使得发动机2的动力传递到输出轴12。以这种方式，同样在修改示例的变速驱动桥1中，能够从与上述实施例和修改示例的配置相同的配置获得相同的效果。
[4-7.第七修改示例]
如图11所示，在根据第七修改示例的变速驱动桥1中，类似于上述实施例(图3和图4)，连接/断开机构20插入在马达轴13中。这里，修改示例与上述实施例的不同之处在于，离合器21设置在空转齿轮13b的右侧处并且离合器21的啮合正时不同。此外，类似于上述第四修改示例(图8)，变速驱动桥1设置成使得从输入轴11延伸到输出轴12的动力传递路径对于高齿轮级和低齿轮级不同。这里，高齿轮级的动力传递路径与第四修改示例的动力传递路径不同。
该修改示例的高齿轮级由设置在输入轴11中的高侧固定齿轮11H、设置在马达轴13中的高侧空转齿轮13H和设置在它们之间的空转齿轮17a形成。空转齿轮17a为用于匹配旋转方向的齿轮，平行于六个轴11至轴16设置，并且固定到设置在输入轴11和马达轴13之间的中间轴17上。固定齿轮11H和空转齿轮13H中的所有通常都与空转齿轮17a啮合。
在马达轴13中，高侧离合器43H设置在连接/断开机构20的左侧处。高侧离合器43H用于相对于马达轴13连接或断开空转齿轮13H，并且在宽度方向上设置在与差速器18的环形齿轮18a重叠的位置处。也就是说，该修改示例的高齿轮级设置在从输入轴11通过中间轴17、马达轴13和第二副轴16延伸到输出轴12的路径上。高侧离合器43H也为包括两个啮合部件44H和啮合部件45H的多盘式离合器，并且响应于从设置在马达轴13中的油路入口5b'供应的液压而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。
当所有高侧离合器43H和低侧离合器40L脱离时，两个空转齿轮13H和空转齿轮15L变为空转状态，从而中断发动机2的动力传递。此外，当高侧离合器43H和低侧离合器40L中的任何一个啮合而另一个脱离时，选择高齿轮级或低齿轮级。这里，除了马达3的操作状态之外，即使当马达3停止(处于关闭状态)时，通过液压控制修改示例的离合器21以便在选择高齿轮级时啮合。因此，发动机2的动力传递到输出轴12。此外，当离合器21脱离时，至少选择低齿轮级。
因此，根据修改示例的变速驱动桥1，由于在马达3停止且选择低齿轮级的同时通过连接/断开机构20断开马达3的动力传递路径，因此能够防止马达3的旋转并且有助于改善电力成本。此外，同样在该修改示例中，由于可有效地使用死区，所以可在不增加变速驱动桥1的轴向尺寸的情况下设定高齿轮级或低齿轮级。此外，能够从与上述实施例和修改示例的配置相同的配置中获得相同的效果。
[4-8.第八修改示例]
如图12所示，在根据第八修改示例的变速驱动桥1中，与上述第七修改示例的连接/断开机构相同的连接/断开机构20插入在马达轴13中。此外，变速驱动桥1与上述第七修改示例(图11)的不同之处在于，高齿轮级和低齿轮级之间的位置关系不同，并且切换机构43L设置在中间轴17中。
类似于上述实施例，在变速驱动桥1中，低齿轮级设置在右侧处，并且高齿轮级设置在左侧处。此外，高齿轮级的配置与第六修改示例的配置相同。该修改示例的低齿轮级包括设置在输入轴11中的低侧固定齿轮11L、设置在马达轴13中的低侧固定齿轮13L以及设置在它们之间的空转齿轮17b。类似于第七修改示例，空转齿轮17b为设置在中间轴17中以匹配旋转方向的齿轮。这里，空转齿轮17b设置为与第七修改示例不同的空转齿轮。此外，固定齿轮11L和固定齿轮13L通常都与空转齿轮17b啮合。
插入中间轴的低侧离合器43L为包括两个啮合部件44L和啮合部件45L的多盘式离合器，并且响应于从中间轴17中的油路入口5d供应的液压而在分离方向(脱离方向)和接近方向(啮合方向)上被驱动。空转齿轮17b固定到啮合部件44L，并且低侧离合器43L相对于中间轴17连接或断开空转齿轮17b。
当高侧离合器40H'和低侧离合器43L两者都脱离时，两个空转齿轮15H和空转齿轮17b变为空转状态，从而中断发动机2的动力传递。此外，当高侧离合器40H'和低侧离合器43L中的任何一个啮合或另一个离合时，选择高齿轮级或低齿轮级。这里，除了马达3的操作状态之外，即使当马达3停止(处于关闭状态)时，修改示例的离合器21也由液压控制以便在选择低齿轮级时啮合。因此，发动机2的动力传递到输出轴12。此外，当选择至少高齿轮级时，离合器21脱离。
因此，根据修改示例的变速驱动桥1，由于在马达3停止且选择高齿轮级的同时通过连接/断开机构20使马达3的动力传递路径脱离，因此能够防止马达3的旋转并有助于改善电力成本。此外，同样在该修改示例中，由于能够有效地利用死区，因此可在不增加变速驱动桥1的轴向尺寸的情况下设定高齿轮级或低齿轮级。此外，能够从与上述实施例和修改示例的配置相同的配置获得相同的效果。
[4-9.第九修改示例]
如图13所示，除了切换机构的配置和连接/断开机构的配置不同之外，根据第九修改示例的变速驱动桥1具有与上述第一修改示例(图5)的配置相同的配置。
首先，将描述修改示例的切换机构。切换机构包括分别选择高齿轮级和低齿轮级的两个选择机构30A和选择机构30B。一个选择机构30A插入输入轴11中，并且另一个选择机构30B插入第一副轴15中。此外，这些选择机构30A和选择机构30B设置在沿宽度方向的重叠位置处。
选择机构30A包括固定到输入轴11的毂31A并包括环形套筒32A，该环形套筒与毂31A(输入轴11)结合，以便不能相对旋转并且可在输入轴11的轴向方向上滑动。类似地，选择机构30B包括固定到第一副轴15的毂31B并包括环形套筒32B，环形套筒与毂31B(第一副轴15)结合，以便不能相对旋转并且可在第一副轴15的轴向方向上滑动。这些套筒32A和套筒32B还包括在径向方向上设置在内侧的花键齿(未示出)。
此外，在输入轴11中，固定齿轮11H设置在选择机构30A的左侧处，并且与固定齿轮11H相比具有较少齿数的空转齿轮11L'设置在选择机构30A的右侧处。此外，在第一副轴15中，空转齿轮15H设置在选择机构30B的左侧处，并且与空转齿轮15H相比具有较多齿数的固定齿轮15L'设置在选择机构30B的右侧处。空转齿轮11L'和固定齿轮15L'通常彼此啮合。此外，在空转齿轮11L'中，右侧部分设置有与固定齿轮15L'啮合的齿面部分，并且爪形齿轮11e设置成耦接到从齿面部分左侧突出的接触部分。此外，爪形齿轮11e还包括设置在其前端部分处的爪形齿(未示出)。
当套筒32A和套筒32B中的所有位于空档位置时，两个空转齿轮15H和空转齿轮11L'变为空转状态，从而中断发动机2的动力传递。当套筒32A从空转状态向右移动以在套筒32B位于空档位置时与空转齿轮11L'的爪形齿轮11e啮合时，发动机2的动力(输入轴11的旋转)通过空转齿轮11L'和固定齿轮15L'传递到输出轴12。也就是说，在这种情况下，低齿轮级的空转齿轮11L'相对于输入轴11进入旋转连接状态。此外，当套筒32B从空转状态向左移动以在套筒32A位于空档位置时与空转齿轮15H的爪形齿轮15d啮合时，发动机2的动力通过固定齿轮11H和空转齿轮15H传递到输出轴12。也就是说，在这种情况下，高齿轮级的空转齿轮15H相对于第一副轴15进入旋转连接状态。
这样，根据修改示例的变速驱动桥1，由于构成切换机构的两个选择机构30A和选择机构30B中的一个设置在输入轴11上，因此可防止由油浴引起的损失。此外，由于能够通过同时操作两个选择机构30A和选择机构30B来切换高/低状态，因此与设置一个切换机构20的情况相比，能够缩短用于切换高/低状态的时间，并且能够迅速切换高/低状态。
接下来，将描述修改示例的连接/断开机构20”。连接/断开机构20”包括固定到第二副轴16的毂27和环形套筒28，环形套筒与毂27(第二副轴16)结合，以便不能相对旋转并且可在轴向方向上滑动。花键齿(未示出)在径向方向上设置在套筒28的内侧。此外，在第二副轴16中，空转齿轮16d设置在连接/断开机构20”的右侧。空转齿轮16d的齿数大于马达轴13的固定齿轮13a的齿数，其右侧部分设置有与固定齿轮13a正常啮合的齿面部分，并且爪形齿轮16e设置成与从齿面部分左侧突出的接触部分耦接。此外，爪形齿轮16e还包括设置在其前端部分处的爪形齿(未示出)。
当套筒28位于空档位置时，空转齿轮16d变为空转状态，从而中断第一路径51的动力传递。当套筒28在轴向方向(向右)上移动以与空转齿轮16d的爪形齿轮16e啮合时，空转齿轮16d相对于第二副轴16进入旋转连接状态，使得动力可通过第一路径51传递。也就是说，马达3的动力传递到输出轴12。
这样，根据修改示例的变速驱动桥1，由于能够通过套筒28切换动力传递状态，因此不限制传动比，并且能够提高设计的自由度。此外，在该修改示例中，由于连接/断开机构20”和空转齿轮16d插入第二副轴16中，所以即使当第二副轴16根据输出轴12的旋转而旋转时，空转齿轮16d也空转。因此，即使当空转齿轮16d的一部分或全部处于油浴状态时，变速驱动桥1内的油也不会被搅动，因此变速驱动桥1的效率不会降低。
应注意，可从与上述实施例和修改示例的配置相同的配置获得相同的效果。此外，在该修改示例中，已经公开其中连接/断开机构20”插入第二副轴16中的配置，但是包括毂27和套筒28的连接/断开机构可设置在第一路径51上的轴(例如，马达轴13)中。
[4-10.第十修改示例]
如图14所示，除了第二副轴16上的空转齿轮16d和连接/断开机构20”之间的位置关系之外，根据第十修改示例的变速驱动桥1具有与上述第九修改示例(图13)相同的配置。也就是说，在该修改示例中，空转齿轮16d设置在连接/断开机构20”的左侧(靠近差速器18的一侧)处。根据具有此类布置的变速驱动桥1，由于与图13相比，固定齿轮13a在马达轴13上的位置更靠近马达3，因此能够缩短马达轴13的长度并且能够减小壳体1C的尺寸。此外，能够从与上述实施例和修改示例的配置相同的配置获得相同的效果。
[5.其他]
虽然已经描述本发明的实施例和修改示例，但是本发明不限于上述实施例等，并且可在不脱离本发明的主旨的情况下修改为各种形式。
在上述实施例和修改示例中，已经例示变速驱动桥1，其中用于切换高齿轮级和低齿轮级的切换机构(或切换机构的一部分)插入第一副轴15中，但是切换机构的布置没有特别限制。例如，切换机构可插入输入轴11中。切换机构不是必不可少的配置并且可省略。
此外，在上述实施例中，例示一种配置，其中连接/断开机构20设置在沿宽度方向与差速器18的环形齿轮18a重叠的位置处，但是连接/断开机构20的位置不限于此。例如，连接/断开机构可设置在沿宽度方向与差速器18的环形齿轮18a之外的部件(差速器壳体18b或差动小齿轮18d)重叠的位置处，或者可设置成不与差速器18重叠。此外，在上述实施例和第一修改示例至第八修改示例中，例示连接/断开机构20和连接/断开机构20'包括空转齿轮和离合器的情况，但是上述实施例以及第一修改示例至第八修改示例的连接/断开机构20和连接/断开机构20'可由第九修改示例和第十修改示例的连接/断开机构20”代替(即，使用套筒代替离合器的连接/断开机构)。
此外，发动机2、马达3、发电机4和泵5相对于变速驱动桥1的相对位置不限于上述示例。响应于相对位置，可设置变速驱动桥1内的六个轴11至轴16的布置。此外，设置在变速驱动桥1内的轴中的齿轮的布置也为示例性的，并且不限于上述示例。
参考符号列表
1 变速驱动桥(变速驱动桥装置)
2 发动机
3 马达(电动机、第一旋转电机)
3a 旋转轴
4 发电机(电力发电机、第二旋转电机)
8 驱动轮
10 车辆
12 输出轴
13 马达轴(第一旋转电机轴)
13a 固定齿轮(第一齿轮)
13b 空转齿轮(第一齿轮)
16 第二副轴(副轴)
16a 固定齿轮(第二齿轮)
16b 固定齿轮
16c空转齿轮(第二齿轮)
16d 空转齿轮(第二齿轮)
16H，16L 空转齿轮
18 差速器(差动齿轮)
20，20'，20” 连接/断开机构
21，21' 离合器
22，22' 第一啮合部件
23，23' 第二啮合部件
28 套筒
30，30'，40 切换机构
32，32'，32A，32B 套筒
40H，40H'，43H 高侧离合器(切换机构)
40L，40L'，43L 低侧离合器(切换机构)
51 第一路径(第一动力传递路径)
52 第二路径(第二动力传递路径)

Claims (5)

1.一种用于混合动力车辆的变速驱动桥装置，包括发动机、第一旋转电机和第二旋转电机，所述变速驱动桥装置能操作以将所述发动机的动力和所述第一旋转电机的动力从不同的动力传递路径单独地传递到位于驱动轮侧的输出轴，并且还能操作以将所述发动机的动力传递到所述第二旋转电机，所述变速驱动桥装置包括：
连接/断开机构，设置在从所述第一旋转电机到所述输出轴的第一动力传递路径上，并且所述连接/断开机构启用或禁用所述第一旋转电机的动力传递；
第一旋转电机轴，所述第一旋转电机轴的左端部连接到所述第一旋转电机；
固定齿轮，所述固定齿轮设置在所述第一旋转电机轴中；
副轴，具有配置成与所述固定齿轮啮合的空转齿轮；
驻车齿轮，所述驻车齿轮设置在所述副轴中；
差动齿轮，所述差动齿轮设置在所述输出轴中；以及
第二固定齿轮，所述第二固定齿轮与所述差动齿轮的环形齿轮啮合，
其中，所述连接/断开机构插入所述副轴中，并且所述空转齿轮设置在所述连接/断开机构的左侧，
所述空转齿轮设置在所述副轴中并且设置成比所述连接/断开机构靠近所述差动齿轮，
所述连接/断开机构设置在所述差动齿轮的右侧，
所述第一旋转电机设置在所述差动齿轮的左侧，
所述第二固定齿轮设置在所述副轴中，并且
所述驻车齿轮设置在所述第二固定齿轮的右侧且设置在所述空转齿轮的左侧。
2.根据权利要求1所述的变速驱动桥装置，
其中所述第一旋转电机轴上的所述固定齿轮通常与所述副轴上的所述空转齿轮啮合，并且所述空转齿轮的齿数大于所述固定齿轮的齿数。
3.根据权利要求1或2所述的变速驱动桥装置，
其中所述连接/断开机构包括环形套筒，所述环形套筒与设置在所述第一动力传递路径上的所述副轴结合，以便不能相对旋转并且能在轴向方向上滑动，并且
其中所述环形套筒通过在轴向方向上移动而使能相对于所述副轴旋转的空转齿轮转变成相对于所述副轴的旋转连接状态。
4.根据权利要求1或2所述的变速驱动桥装置，进一步包括：
切换机构，包括插入在从所述发动机到所述输出轴的第二动力传递路径上的离合器或套筒，并且所述切换机构切换高齿轮级和低齿轮级。
5.根据权利要求3所述的变速驱动桥装置，进一步包括：
切换机构，包括插入在从所述发动机到所述输出轴的第二动力传递路径上的离合器或套筒，并且所述切换机构切换高齿轮级和低齿轮级。
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