CN110315964B - 车辆用驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用驱动装置，能够适当地将电动机的驱动力传递至输出轴。车辆用驱动装置(1)用于向输出轴(5)传递驱动力。车辆用驱动装置(1)包括壳体(10)、电动机(13)、液力变矩器(15)以及旋转传递结构(17)。电动机(13)具有：第一定子(21)，固定于壳体(10)；以及转子(22)，构成为能够相对于第一定子(21)旋转。当转子(22)向第一旋转方向旋转时，液力变矩器(15)将转子(22)的旋转传递至输出轴(5)。当转子(22)向与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时，旋转传递结构(17)将转子(22)的旋转传递至输出轴(5)。

Description

车辆用驱动装置
技术领域
本发明涉及车辆用驱动装置，尤其涉及用于向输出轴传递驱动力的车辆用驱动装置。
背景技术
以往的车辆用驱动装置包括电动马达(电动机)和液力变矩器(参照专利文献1)。在该结构中，电动马达的驱动力通过液力变矩器传递至输出轴。
专利文献1：日本专利特开2011-231857号公报
在以往的车辆用驱动装置中，当车辆前进时，电动马达正转，电动马达的驱动力通过液力变矩器传递至输出轴。另一方面，当车辆后退时，电动马达反转，电动马达的驱动力通过液力变矩器传递至输出轴。
在该结构中，若车辆后退时电动马达反转，则液力变矩器的叶轮也反转。在此，当叶轮反转时，在液力变矩器的结构上，存在不能通过涡轮以及定子将输入至叶轮的扭矩适当地传递至输出轴的可能性。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，本发明的目的在于，提供能够将电动机的驱动力适当地传递至输出轴的车辆用驱动装置。
本发明的一方面所涉及的车辆用驱动装置是用于向输出轴传递驱动力的驱动装置。车辆用驱动装置包括壳体、电动机、液力变矩器以及旋转传递结构。
电动机具有：第一定子，固定于壳体；以及转子，构成为能够相对于第一定子旋转。当转子向第一旋转方向旋转时，液力变矩器将转子的旋转传递至输出轴。当转子向与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时，旋转传递结构将转子的旋转传递至输出轴。
在本车辆用驱动装置中，当转子向第一旋转方向旋转时，转子的旋转通过液力变矩器传递至输出轴。另一方面，当转子向第二旋转方向旋转时，转子的旋转通过旋转传递结构传递至输出轴。也就是说，在本车辆用驱动装置中，转子的旋转根据转子的旋转方向，通过液力变矩器或旋转传递结构传递至输出轴。从而，能够将电动机的驱动力适当地传递至输出轴。
在本发明的其它方面所涉及的车辆用驱动装置中，优选的是，旋转传递结构具有离合器部，当转子向第二旋转方向旋转时，离合器部将转子的旋转传递至输出轴。
在该结构中，当转子向第二旋转方向旋转时，转子的旋转通过离合器部传递至输出轴。从而，能够适当地将电动机的驱动力传递至输出轴。
在本发明的其它方面所涉及的车辆用驱动装置中，优选的是，旋转传递结构具有行星齿轮机构。在该情况下，当转子向第二旋转方向旋转时，行星齿轮机构将转子的旋转传递至输出轴。
在该结构中，当转子向第二旋转方向旋转时，转子的旋转通过行星齿轮机构传递至输出轴。从而，能够通过行星齿轮机构放大电动机的驱动力，将其适当地传递至输出轴。
在本发明的其它方面所涉及的车辆用驱动装置中，优选的是，液力变矩器具有：叶轮，构成为能够与转子一体旋转；涡轮，与输出轴连结；以及第二定子，能够相对于壳体旋转。
通过该结构，当转子向第一旋转方向旋转时，能够通过液力变矩器将电动机的驱动力适当地传递至输出轴。
在本发明的其它方面所涉及的车辆用驱动装置中，优选的是，涡轮构成为能够与输出轴一体旋转。
即使如此地构成，当转子向第一旋转方向旋转时，也能够通过液力变矩器将电动机的驱动力适当地传递至输出轴。
在本发明的其它方面所涉及的车辆用驱动装置中，优选的是，涡轮构成为能够在第一旋转方向上与输出轴一体旋转，并且构成为能够在第二旋转方向上相对于输出轴旋转。
即使如此地构成，当转子向第一旋转方向旋转时，也能够通过液力变矩器将电动机的驱动力适当地传递至输出轴。
优选的是，本发明的其它方面所涉及的车辆用驱动装置还包括锁止结构，该锁止结构将叶轮和涡轮连结为能够一体旋转。
通过该结构，当转子向第一旋转方向旋转时，能够将电动机的驱动力适当地传递至输出轴。
在本发明的其它方面所涉及的车辆用驱动装置中，优选的是，液力变矩器的壳体部为非磁性体。
通过该结构，能够防止磁力从电动机向液力变矩器泄露。也就是说，能够使电动机适当地动作。
发明效果
在本发明中，能够在车辆用驱动装置中适当地将电动机的驱动力传递至输出轴。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆的整体结构的示意图。
图2为驱动装置的剖面图。
图3为驱动装置的示意图。
图4为本发明的第二实施方式所涉及的驱动装置的示意图。
图5A为本发明的其它实施方式所涉及的驱动装置的示意图。
图5B为本发明的其它实施方式所涉及的驱动装置的示意图。
附图标记说明：
1...驱动装置；5...第一输出轴；10...壳体；13...马达；15...液力变矩器；17、117...旋转传递结构；17a...单向离合器；118...行星齿轮机构；119...电磁离合器；19...锁止结构；21...第一定子；22...转子。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
<整体概要>
图1为表示配置有本发明的驱动装置1的车辆的整体结构的示意图。使用图1简单地说明与驱动装置1有关的结构。
如图1所示，在车辆中，例如配置有驱动装置1、控制单元2以及电池单元3。另外，在此虽示出了控制单元2以及电池单元3不包含在驱动装置1中时的示例，但控制单元2以及电池单元3也可以包含在驱动装置1中。
驱动装置1用于驱动驱动轮4。驱动装置1装配于车辆主体(未图示)。驱动装置1利用来自电池单元3的电力进行动作，通过第一输出轴5(输出轴的一示例)以及第二输出轴6驱动驱动轮4。第一输出轴5上设有第一齿轮部7。第二输出轴6上设有第二齿轮部8。第二齿轮部8与第一齿轮部7啮合。在第二输出轴6与驱动轮4之间配置有差动机构9。
通过该结构，当将驱动力从驱动装置1传递至第一输出轴5时，该驱动力通过差动机构9从第二输出轴6向驱动轮4的驱动轴传递。如此一来，驱动轮4由驱动装置1驱动。
另外，上述的动力传递路径是一示例，也可以进一步利用其它的输出轴、齿轮部将驱动装置1的驱动力传递至驱动轮4。关于驱动装置1的细节，容后述。
控制单元2控制驱动装置1以及电池单元3。控制单元2装配于车辆主体。控制单元2利用来自电池单元3的电力进行动作。
电池单元3向驱动装置1以及控制单元2供给电力。电池单元3装配于车辆主体。可以通过外部电源对电池单元3进行充电。另外，可以使用驱动装置1中产生的电力对电池单元3进行充电。
<驱动装置>
驱动装置1用于向第一输出轴5传递驱动力。如图2所示，驱动装置1包括壳体10、马达13(电动机的一示例)以及液力变矩器15。驱动装置1还包括旋转传递结构17。驱动装置1还包括锁止结构19。壳体10安装于车辆主体。壳体10具有内部空间S。
(马达)
马达13是驱动装置1的驱动部。如图2及图3所示，马达13配置于壳体10的内部空间S。马达13具有第一定子21和转子22。第一定子21固定于壳体10。在第一定子21上设有线圈部21a。
转子22构成为能够相对于第一定子21旋转。转子22以能够旋转的方式支撑于第一输出轴5。详细而言，转子22借助旋转传递结构17，以能够旋转的方式支撑于第一输出轴5。转子22通过定位部件34在轴向上定位。定位部件34以能够与转子22一体旋转的方式安装于转子22，并且以能够相对于第一输出轴5旋转的方式由第一输出轴5支撑。在转子22上设有N极和S极在周向上交替配置的磁体部22a。
通过从电池单元3对第一定子21的线圈部21a供给电流，使线圈部21a与磁体部22a之间产生磁场，转子22绕第一输出轴5的旋转轴心相对于第一定子21旋转。通过控制单元2控制来自电池单元3的电流，从而控制转子22的旋转。
(液力变矩器)
液力变矩器15将马达13的驱动力传递至第一输出轴5。详细而言，液力变矩器15在转子22向驱动方向R1(第一旋转方向的一示例；参照图1)旋转时，将转子22的旋转传递至第一输出轴5。在这里，驱动方向R1是为了使车辆前进而使转子22旋转的方向。
如图2及图3所示，液力变矩器15配置于壳体10的内部即壳体10的内部空间S。液力变矩器15具有叶轮25、涡轮27以及第二定子29。液力变矩器15通过液压油使叶轮25、涡轮27以及第二定子29旋转，从而将输入至叶轮25的扭矩传递至涡轮27。
叶轮25构成为能够与转子22一体旋转。例如，叶轮25、例如叶轮壳25a固定于盖部32，盖部32固定于转子22。通过叶轮25的叶轮壳25a和固定于转子22的盖部32形成液力变矩器壳体(壳体部的一示例)。液力变矩器壳体为非磁性体。
涡轮27与第一输出轴5连结。在这里，涡轮27以能够一体旋转的方式与第一输出轴5连结。涡轮27的涡轮壳27a配置于叶轮壳25a与盖部32之间。第二定子29构成为能够相对于壳体10旋转。例如，第二定子29通过单向离合器30以能够旋转的方式配置于壳体10。
(旋转传递结构)
旋转传递结构17将转子22的旋转选择性地传递至第一输出轴5。如图2以及图3所示，旋转传递结构17在壳体10的内部空间S中配置于转子22与第一输出轴5之间。例如，旋转传递结构17具有单向离合器17a(离合器部的一示例)。
例如，当转子22向驱动方向R1旋转时，单向离合器17a不会将转子22的旋转传递至第一输出轴5。另一方面，当转子22向反驱动方向R2(第二旋转方向的一示例；参照图1)旋转时，单向离合器17a将转子22的旋转传递至第一输出轴5。在这里，反驱动方向R2为与驱动方向R1相反的旋转方向。
(锁止结构)
锁止结构19配置于壳体10的内部空间S。锁止结构19将叶轮25和涡轮27连结为能够一体旋转。
在这里，如图2及图3所示，锁止结构19具有离心式离合器31。离心式离合器31的离心件31a设在涡轮27、例如涡轮壳27a上。详细而言，构成离心式离合器31的多个离心件31a分别空开间隔地沿周向(旋转方向)配置，能够沿径向移动并且能够与涡轮壳27a一体旋转地保持于涡轮壳27a。
多个离心件31a与叶轮壳25a的径向外侧部25b相对配置。在多个离心件31a上分别设有摩擦部件31b。各离心件31a的摩擦部件31b与叶轮壳25a的径向外侧部25b空开间隔而配置。
详细而言，当离心力未作用于多个离心件31a时或者作用于多个离心件31a的离心力小于规定的离心力时，多个离心件31a(摩擦部件31b)与叶轮壳25a的径向外侧部25b空开间隔而配置。这种状态为离合器分离(clutch off)状态。
另一方面，各离心件31a的摩擦部件31b与叶轮壳25a的径向外侧部25b抵接的状态为离合器接合(clutch on)状态。详细而言，作用于多个离心件31a的离心力在规定的离心力以上时，多个离心件31a(摩擦部件31b)与叶轮壳25a的径向外侧部25b抵接。由此，叶轮25与涡轮27以能够一体旋转的方式连结。这种状态为离合器接合状态。
通过如上所述构成驱动装置1，在转子22向驱动方向R1旋转时，转子22的旋转通过液力变矩器15传递至第一输出轴5。另一方面，在转子22向反驱动方向R2旋转时，转子22的旋转通过旋转传递结构17、例如单向离合器17a传递至第一输出轴5。即、在驱动装置1中，转子22的旋转根据转子22的旋转方向，通过液力变矩器15或者旋转传递结构17(单向离合器17a)传递至第一输出轴5。由此，能够适当地将马达13的驱动力传递至第一输出轴5。
〔第二实施方式〕
除了旋转传递结构117的结构以外，第二实施方式的结构基本与第一实施方式的结构相同。因此，在此，省略与第一实施方式相同的结构的说明，只说明与第一实施方式不同的结构。另外，对与第一实施方式相同的结构标注与第一实施方式相同的标号。
旋转传递结构117选择性地将转子22的旋转传递至第一输出轴5。旋转传递结构17配置于壳体10的内部空间S。
例如，旋转传递结构117具有行星齿轮机构118。旋转传递结构117还具有电磁离合器119。
在壳体10的内部空间S中，行星齿轮机构118配置于转子22与第一输出轴5之间。行星齿轮机构118具有环形齿轮118a、太阳齿轮118b、行星齿轮118c以及齿轮架118d。
环形齿轮118a配置于径向外侧。转子22固定于环形齿轮118a。太阳齿轮118b配置于环形齿轮118a的内周部。电磁离合器119与太阳齿轮118b连接。行星齿轮118c配置于环形齿轮118a与太阳齿轮118b之间。齿轮架118d保持行星齿轮118c。第一输出轴5固定于齿轮架118d。
在壳体10的内部空间S中，电磁离合器119配置于行星齿轮机构118与壳体10之间。电磁离合器119根据转子22的旋转方向，通过行星齿轮机构118切换是否将转子22的旋转传递至第一输出轴5。
电磁离合器119的移动体119a设于壳体10。详细而言，构成电磁离合器119的多个移动体119a分别在周向(旋转方向)上空开间隔而配置，并且能够在径向上移动地保持于壳体10。
多个移动体119a构成为能够连结壳体10以及太阳齿轮118b。多个移动体119a与太阳齿轮118b相对配置。在多个移动体119a上分别设有摩擦部件(未图示)。各移动体119a(摩擦部件)与太阳齿轮118b空开间隔而配置。
多个移动体119a基于来自控制单元2的命令，接近太阳齿轮118b或者与太阳齿轮118b分离。在多个移动体119a(摩擦部件)与太阳齿轮118b分离的状态下，行星齿轮机构118空转，转子22的旋转不会传递至第一输出轴5。该状态为壳体10和太阳齿轮118b未被电磁离合器119连结的状态、即离合器分离状态。
另一方面，当多个移动体119a接近太阳齿轮118b，多个移动体119a(摩擦部件)与太阳齿轮118b抵接时，转子22的旋转通过行星齿轮机构118传递至第一输出轴5。该状态为壳体10和太阳齿轮118b通过电磁离合器119连结的状态、即离合器接合状态。
在此，当转子22向驱动方向R1旋转时，通过控制单元2进行控制，使得电磁离合器119为离合器分离。在这种情况下，转子22的旋转通过液力变矩器15传递至第一输出轴5。
另一方面，当转子22向反驱动方向R2旋转时，通过控制单元2进行控制，使得电磁离合器119为离合器接合。在这种情况下，转子22的旋转通过行星齿轮机构118传递至第一输出轴5。
在本实施方式中，通过如上所述地将转子22以及第一输出轴5分别固定于环形齿轮118a以及齿轮架118d，从而将转子22的驱动力在行星齿轮机构118中放大而传递至第一输出轴5。
即使如此地构成，也与第一实施方式同样地，转子22的旋转根据转子22的旋转方向，通过液力变矩器15或者旋转传递结构117(行星齿轮机构118)传递至第一输出轴5。从而，能够适当地将马达13的驱动力传递至第一输出轴5。
〔其它实施方式〕
本发明并不限定于上述的第一以及第二实施方式，能够不脱离本发明的范围而进行各种变形或修正。
(A)在前述的第一以及第二实施方式中，示出了涡轮27构成为能够与第一输出轴5一体旋转时的示例。取而代之，涡轮27也可以构成为能够在驱动方向R1上与第一输出轴5一体旋转，并且能够在反驱动方向R2上相对于第一输出轴5旋转。
例如，如图5A以及图5B所示，也可以将单向离合器33配置于涡轮27与第一输出轴5之间。在这种情况下，当涡轮27向驱动方向R1旋转时，单向离合器33使涡轮27与第一输出轴5一体旋转。另一方面，当涡轮27向反驱动方向R2旋转时，单向离合器33使涡轮27与第一输出轴5相对旋转。
(B)在前述第一以及第二实施方式中，虽示出了锁止结构19具有离心式离合器31时的示例，但只要能够如上所述地进行叶轮25与涡轮27的连结以及连结解除，锁止结构19也可以是其它结构。例如，多个离心件31a也可以分别能够摆动地保持于涡轮壳27a。
(C)在前述第二实施方式中，虽示出了为控制行星齿轮机构118而使用电磁离合器119时的示例，但只要能够如上所述地控制行星齿轮机构118，也可以使用与电磁离合器119不同的离合器。

Claims (8)

1.一种车辆用驱动装置，用于向输出轴传递驱动力，
所述车辆用驱动装置包括：
壳体；
电动机，具有第一定子和转子，所述第一定子固定于所述壳体，所述转子构成为能够相对于所述第一定子旋转；
液力变矩器，当所述转子向第一旋转方向旋转时，所述液力变矩器将所述转子的旋转传递至所述输出轴；以及
旋转传递结构，配置于所述转子和所述输出轴的径向之间，当所述转子向与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转时，所述旋转传递结构直接将所述转子的旋转传递至所述输出轴。
2.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置，其中，
所述旋转传递结构具有离合器部，当所述转子向所述第二旋转方向旋转时，所述离合器部将所述转子的旋转传递至所述输出轴。
3.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置，其中，
所述旋转传递结构还具有行星齿轮机构，所述行星齿轮机构配置于所述转子与所述输出轴之间，
当所述转子向所述第二旋转方向旋转时，所述行星齿轮机构将所述转子的旋转传递至所述输出轴。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用驱动装置，其中，
所述液力变矩器具有：
叶轮，构成为能够与所述转子一体旋转；
涡轮，与所述输出轴连结；以及
第二定子，能够相对于所述壳体旋转。
5.根据权利要求4所述的车辆用驱动装置，其中，
所述涡轮构成为能够与所述输出轴一体旋转。
6.根据权利要求4所述的车辆用驱动装置，其中，
所述涡轮构成为能够在所述第一旋转方向上与所述输出轴一体旋转，并且构成为能够在所述第二旋转方向上相对于所述输出轴旋转。
7.根据权利要求4所述的车辆用驱动装置，其中，
所述车辆用驱动装置还包括锁止结构，所述锁止结构将所述叶轮和所述涡轮连结为能够一体旋转。
8.根据权利要求4所述的车辆用驱动装置，其中，
所述液力变矩器的壳体部为非磁性体。
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