CN114157072A - 驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了驱动装置，在轴向上实现小型化。驱动装置(100)具备液力耦合器(2)和旋转电机(3)。液力耦合器(2)具有叶轮(22)和涡轮(23)。旋转电机(3)具有第一定子(31)和转子(32)。第一定子(31)被配置成不能旋转。转子(32)被配置成以液力耦合器(2)的旋转轴(O)为中心旋转。第一定子(31)具有第一定子铁芯(31a)、第一线圈端(31b)以及第二线圈端(31c)。第一线圈端(31b)从第一定子铁芯(31a)向轴向突出。第二线圈端(31c)从第一定子铁芯(31a)向在轴向上与第一线圈端(31b)相反的一侧突出。第一线圈端(31b)以第一线圈端(31b)的一部分相对于第一定子铁芯(31a)的外周面位于径向外侧的方式向径向外侧弯折。

Description

驱动装置

技术领域

本发明涉及驱动装置。

背景技术

提出了在变矩器安装有旋转电机的驱动装置。例如，在专利文献1中，在变矩器与发动机之间配置有电机。

专利文献1：日本特开2005-201402号公报

发明内容

如上所述，在变矩器安装旋转电机时，与现有的仅为变矩器的情况相比，有空间不足的问题。因此，有希望将驱动装置在轴向上实现小型化的迫切期望。

本发明的问题在于将驱动装置在轴向上实现小型化。

本发明的某方面的驱动装置具备液力耦合器和旋转电机。液力耦合器具有叶轮和涡轮。液力耦合器构成为从轴向的第一侧被输入扭矩，将扭矩向轴向的第二侧输出。旋转电机具有第一定子和转子。第一定子被配置成不能旋转。转子被配置成以液力耦合器的旋转轴为中心旋转。第一定子具有第一定子铁芯、第一线圈端以及第二线圈端。第一线圈端从第一定子铁芯向轴向突出。第二线圈端从第一定子铁芯向在轴向上与第一线圈端相反的一侧突出。第一线圈端以第一线圈端的一部分相对于第一定子铁芯的外周面位于径向外侧的方式向径向外侧弯折。

通过将对驱动力等影响少的第一线圈端向径向外侧弯折，从而能将驱动装置在轴向上实现小型化。

优选的是，第一线圈端从根部向径向外侧弯折。

优选的是，从径向观察时，第一线圈端与液力耦合器的环重叠。从径向观察时，第一定子铁芯与液力耦合器的环不重叠。

优选的是，在从轴向观察时，旋转电机与液力耦合器重叠。

优选的是，驱动装置还具备角度传感器。角度传感器相对于液力耦合器的环的中心配置在径向内侧。角度传感器被配置成从径向观察时与环重叠。

优选的是，转子安装于液力耦合器的外壳。

也可以是，转子相对于液力耦合器的环的中心在径向内侧安装于液力耦合器的外壳。根据该构成，由于将转子安装于不易变形的部位，因此，能减小对连接部的影响。

也可以是，转子相对于液力耦合器的环的中心在径向外侧安装于液力耦合器的外壳。根据该构成，由于将转子安装于变形量少的部位，因此，能抑制由于液力耦合器的变形而产生的转子在轴向上的移动。

优选的是，液力耦合器具有第二定子和安装于第二定子的内周端部的单向离合器。单向离合器相对于液力耦合器的环的中心配置在轴向的第二侧。

优选的是，液力耦合器的外壳具有朝向径向外侧的安装面。驱动装置还具备环状的抑制部件。抑制部件在安装面上安装内周面。

优选的是，驱动装置还具备起动机用的齿圈。齿圈构成为将扭矩传递到发动机的曲轴。旋转电机配置在液力耦合器的径向外侧。齿圈相对于旋转电机的第一线圈端或第二线圈端配置在径向外侧。齿圈从径向观察时与第一线圈端或第二线圈端重叠。

优选的是，液力耦合器具有固定于罩的螺母。第一线圈端或第二线圈端配置在齿圈与螺母之间。

根据本发明，能将驱动装置在轴向上实现小型化。

附图说明

图1是驱动装置的剖视图。

图2是变形例的驱动装置的放大剖视图。

图3是变形例的驱动装置的剖视图。

附图标记说明

2…变矩器；22…叶轮；22e…安装面；23…涡轮；24…第二定子；26…单向离合器；3…旋转电机；31…第一定子；31a…第一定子铁芯；31b…第一线圈端；31c…第二线圈端；32…转子；32c…支承部件；4…角度传感器。

具体实施方式

下面，一边参照附图，一边对本实施方式的驱动装置进行说明。需要说明的是，在下面的说明中，轴向是指驱动装置的旋转轴所延伸的方向。轴向的第一侧是图1的左侧，轴向的第二侧是图1的右侧。在驱动装置的轴向第一侧配置发动机，在轴向的第二侧配置变速器。另外，周向是指以旋转轴为中心的圆的周向，径向是指以旋转轴为中心的圆的径向。

[驱动装置]

如图1所示，驱动装置100具备变矩器2(液力耦合器的一个例子)、旋转电机3以及角度传感器4。驱动装置100配置于从发动机(省略图示)到变速器的动力传递路径。

[变矩器]

变矩器2构成为从轴向的第一侧被输入扭矩，且将扭矩向轴向的第二侧输出。需要说明的是，在本实施方式中，变矩器2构成为从发动机被输入扭矩，向变速器输出扭矩。

变矩器2具有罩21、叶轮22、涡轮23、第二定子24、锁止离合器装置25以及单向离合器26。变矩器2以旋转轴O为中心旋转。变矩器2构成为将扭矩从发动机向变速器经由流体传递。

[罩]

罩21被输入来自发动机的扭矩。罩21具有罩主体部21a和筒状部21b。罩主体部21a是圆板状的部件。筒状部21b从罩主体部21a的外周端部向轴向的第二侧延伸。柔性板(图示省略)等固定于罩主体部21a的外周部。

[叶轮]

叶轮22固定于罩21。叶轮22与罩21一体地旋转。叶轮22具有叶轮壳22a、多个叶轮叶片22b、叶轮轮毂22c以及叶轮芯22d。

叶轮壳22a具有朝向径向外侧的安装面22e。安装面22e相对于变矩器2的环的中心C形成于径向内侧。安装面22e相对于第二定子24的外周面形成于径向内侧。需要说明的是，变矩器2的环是指被叶轮壳22a和后述的涡轮壳23a包围的空间。另外，环的中心C是被叶轮芯22d和涡轮芯23d包围的空间的中心。需要说明的是，在变矩器2是无芯类型的情况下，将变矩器2作为是具有叶轮芯和涡轮芯的变矩器来决定环的中心C。

叶轮叶片22b固定于叶轮壳22a的内侧。叶轮轮毂22c固定于叶轮壳22a的内周端部。叶轮轮毂22c从叶轮壳22a的内周端部向轴向的第二侧延伸。需要说明的是，在本实施方式中，叶轮轮毂22c由与叶轮壳22a为一个的部件构成，但也可以由与叶轮壳22a为不同的部件构成。由叶轮壳22a、叶轮轮毂22c以及罩21构成变矩器2的外壳。

[涡轮]

涡轮23被配置成在轴向上相对于叶轮22对置。涡轮23主要具有涡轮壳23a、多个涡轮叶片23b、涡轮轮毂23c以及涡轮芯23d。

涡轮叶片23b固定于涡轮壳23a的内侧的面。涡轮轮毂23c固定于涡轮壳23a的内周端部。涡轮轮毂23c通过多个铆钉(省略图示)等与涡轮壳23a进行固定。另外，在涡轮轮毂23c的内周面，形成有与变速器的输入轴101卡合的花键。

[第二定子]

第二定子24是用于对从涡轮23返回到叶轮22的工作油的流动进行整流的机构。第二定子24配置在叶轮22与涡轮23之间。第二定子24主要具有定子壳24a、设置于定子壳24a的外周面的多个定子叶片24b、以及第二定子铁芯24c。

在涡轮23与第二定子24之间配置有第一推力轴承27a，在第二定子24与叶轮22之间配置有第二推力轴承27b。

[单向离合器]

单向离合器26安装于第二定子24的内周端部。第二定子24经由单向离合器26支承于筒状的固定轴102。固定轴102在变速器的输入轴101的外周面与叶轮轮毂22c的内周面之间延伸。固定轴102被配置成不能旋转。

单向离合器26相对于变矩器2的环的中心C配置于轴向的第二侧。另外，单向离合器26相对于定子叶片24b配置于轴向的第二侧。

从径向观察时，单向离合器26与定子叶片24b不重叠。另外，从径向观察时，单向离合器26与后述的第一线圈端31b重叠。

[锁止离合器装置]

锁止离合器装置25构成为在叶轮22与涡轮23之间传递和阻断扭矩。在本实施方式中，锁止离合器装置25经由罩21在叶轮22与涡轮23之间传递和阻断扭矩。

锁止离合器装置25配置在罩21与涡轮23之间，构成为将两者以机械方式连结或者阻断。锁止离合器装置25具有活塞板25a和阻尼器装置25b。

[活塞板]

活塞板25a以能相对旋转并且能进行轴向移动的方式支承于涡轮轮毂23c。活塞板25a通过移动到罩21侧，从而能与罩21摩擦卡合并一体地旋转。

活塞板25a是圆板状并且在中央具有开口。在活塞板25a的外周端部的罩21侧的面，固定有摩擦部件25c。摩擦部件25c是环状。该摩擦部件25c被罩21按压，从而动力从罩21传递到活塞板25a。即，由贴附于活塞板25a的摩擦部件25c构成了离合器部。

[阻尼器装置]

阻尼器装置25b具有多个弹性部件25d和从动盘25e。从动盘25e固定于涡轮壳23a。

弹性部件25d构成为将活塞板25a与涡轮23弹性地连结。详细地，弹性部件25d与形成于活塞板25a的卡合部(省略图示)和从动盘25e卡合。

[旋转电机]

旋转电机3具有作为用于对驱动轮进行旋转驱动的电机的功能。另外，旋转电机3还具有作为发电机的功能。例如，旋转电机3在减速时作为发电机发挥功能。

旋转电机3被配置成从轴向观察时与变矩器2重叠。详细地，旋转电机3被配置成在轴向上与变矩器2相邻。另外，从径向观察时旋转电机3与叶轮轮毂22c重叠。旋转电机3相对于变矩器2配置在轴向的第二侧。即，在轴向上按顺序配置有变矩器2、旋转电机3、变速器(省略图示)。

旋转电机3具有第一定子31和转子32。另外，旋转电机3还具有励磁线圈33。旋转电机3构成为以旋转轴O为中心的环状。

[第一定子]

第一定子31被配置成不能旋转。具体地说，第一定子31安装于壳体103。第一定子31既可以直接安装于也可以间接安装于壳体103。

第一定子31具有第一定子铁芯31a、第一线圈端31b以及第二线圈端31c。第一定子31是环状。

第一定子铁芯31a是圆筒状。第一定子铁芯31a的外周面固定于壳体103。第一定子铁芯31a的外径比变矩器2的外径小。第一定子铁芯31a由被层叠的多张磁性钢板构成。在该第一定子铁芯31a卷绕有定子线圈。详细地，定子线圈插入到第一定子铁芯31a的多个齿部间的槽。

第一线圈端31b和第二线圈端31c是定子线圈的一部分。具体地说，第一线圈端31b和第二线圈端31c是定子线圈中的、从第一定子铁芯31a向轴向突出的部分。

第一线圈端31b和第二线圈端31c从第一定子铁芯31a向相互相反的方向突出。在本实施方式中，第一线圈端31b从第一定子铁芯31a向轴向第一侧突出，第二线圈端31c从第一定子铁芯31a向轴向第二侧突出。第一线圈端31b和第二线圈端31c作为整体构成为以旋转轴O为中心的环状。

第一线圈端31b向径向外侧被弯折。详细地，第一线圈端31b从根部31d向径向外侧被弯折。并且，第一线圈端31b的一部分相对于第一定子铁芯31a的外周面位于径向外侧。详细地，第一线圈端31b的前端部31e的一部分相对于第一定子铁芯31a的外周面位于径向外侧。需要说明的是，第一线圈端31b的根部31d是指在轴向上离第一定子铁芯31a近的一侧的端部。另外，第一线圈端31b的前端部31e是指在轴向上离第一定子铁芯31a远的一侧的端部。

第一线圈端31b的根部31d相对于第一定子铁芯31a的外周面位于径向内侧。另一方面，第一线圈端31b的前端部31e的一部分相对于第一定子铁芯31a的外周面位于径向外侧。第一线圈端31b的最外径比第一定子铁芯31a的最外径大。

第一线圈端31b构成为外径从根部31d朝向前端部31e而变大。详细地，第一线圈端31b的根部31d的外径比第一定子铁芯31a的外径小，第一线圈端31b的前端部31e的外径比第一定子铁芯31a的外径大。需要说明的是，第一线圈端31b的直径是指距离旋转轴O的距离。

另外，第一线圈端31b构成为内径从根部31d朝向前端部31e而变大。需要说明的是，第一线圈端31b的根部31d和前端部31e的内径比第一定子铁芯31a的外径小。

如上所示，第一线圈端31b的外径和内径从根部31d朝向前端部31e而变大。因此，径向上的第一线圈端31b的尺寸在根部31d与前端部31e之间实质上相等。

第一线圈端31b从径向观察时与变矩器2的环重叠。详细地，第一线圈端31b从径向观察时与叶轮叶片22b重叠。另一方面，第一定子铁芯31a从径向观察时与变矩器2的环不重叠。

另外，第一线圈端31b的前端部31e被配置成从轴向观察时与变矩器2的环不重叠。需要说明的是，在本实施方式中，第一线圈端31b的大致整体从轴向观察时与变矩器2的环不重叠。

另外，第一线圈端31b从轴向观察时实质上与变矩器2重叠。需要说明的是，在本实施方式中，第一线圈端31b的前端部31e的外周部从轴向观察时与变矩器2不重叠，但也可以重叠。

第二线圈端31c与第一线圈端31b不同，未被向径向外侧弯折。需要说明的是，成形有第二线圈端31c的一部分。详细地，第二线圈端31c的外径从根部31f朝向前端部31g而变小。另一方面，第二线圈端31c的内径在根部31f与前端部31g之间实质上是固定的。

[转子]

转子32构成为以旋转轴O为中心旋转。转子32安装于变矩器2的外壳(叶轮壳22a)。详细地，转子32安装于叶轮壳22a的安装面22e。即，转子32相对于变矩器2的环的中心C在径向内侧安装于变矩器2。转子32在比第二定子24的外周面靠径向内侧的位置安装于变矩器2。转子32通过在A部分与叶轮壳22a接触，也能在径向上被定位。需要说明的是，转子32在A部分并未固定于叶轮壳22a。

转子32是圆筒状，并且配置于第一定子31的径向内侧。即，本实施方式的旋转电机3是内转子型。转子32的外周面与第一定子31的内周面隔着间隔对置。转子32构成为所谓的爪极型。即，转子32具有多个第一爪极32a和多个第二爪极32b。第一爪极32a和第二爪极32b在周向上交错地配置。第一爪极32a和第二爪极32b是由铁等磁性体形成的。第一爪极32a与第二爪极32b之间被绝缘。例如，在第一爪极32a与第二爪极32b之间配置有铝等非磁性体。

转子32具有支承部件32c(抑制部件的一个例子)。支承部件32c支承第一爪极32a和第二爪极32b。支承部件32c安装于叶轮壳22a。详细地，支承部件32c安装于叶轮壳22a的安装面22e。

支承部件32c具有环状的圆板部32d和圆筒部32e。圆板部32d的内周面安装于叶轮壳22a的安装面22e。圆筒部32e从圆板部32d的外周端部向轴向第二侧延伸。该圆筒部32e支承着第一爪极32a和第二爪极32b。

[励磁线圈]

励磁线圈33配置在转子32的径向内侧。励磁线圈33是圆筒状。励磁线圈33的外周面与转子32的内周面隔着间隔对置。励磁线圈33被配置成不能旋转。例如，励磁线圈33与第一定子31同样地安装于壳体103。

励磁线圈33构成为对转子32赋予磁化力而对转子32进行励磁。由电流控制部(省略图示)调整供应到励磁线圈33的电流，从而能调整转子32的磁化力，进而能调整产生于第一定子31的感应电压。

通过对该励磁线圈33供应电流，从而第一爪极32a和第二爪极32b被励磁。例如，第一爪极32a被励磁为N极，第二爪极32b被励磁为S极。这样，转子32的N极和S极在周向上被交替地配置。通过该转子32旋转，从而在第一定子31产生感应电动势。

[角度传感器]

角度传感器4构成为检测旋转电机3的转子32的旋转速度。详细地，角度传感器4构成为检测与转子32一体地旋转的变矩器2的外壳的旋转速度。

角度传感器4例如是解析器。角度传感器4例如配置于旋转电机3的径向内侧。详细地，从径向内侧起按顺序配置有角度传感器4、励磁线圈33、转子32、第一定子31。从径向观察时，角度传感器4与旋转电机3重叠。从轴向观察时，角度传感器4与单向离合器26重叠。

[变形例]

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于这些内容，只要不脱离本发明的主旨，就能进行各种变更。

变形例1

在上述实施方式中，旋转电机3由第一定子31、转子32以及励磁线圈33构成，但旋转电机3的构成不限于此。例如，旋转电机3也可以由第一定子31和转子32构成。即，旋转电机3也可以不具有励磁线圈33。在这种情况下，转子32例如是由永磁铁形成的。

变形例2

转子32也可以相对于变矩器2的环的中心C在径向外侧安装于变矩器2。转子32也可以相对于变矩器2的第二定子24的外周面在径向外侧安装于变矩器2。

变形例3

角度传感器4也可以配置成从径向观察时与环重叠。

变形例4

在上述实施方式中，第一定子31的第一线圈端31b从第一定子铁芯31a向轴向的第一侧突出，但第一线圈端31b的构成不限于此。例如也可以是，第一线圈端31b从第一定子铁芯31a向轴向的第二侧突出，第二线圈端31c从第一定子铁芯31a向轴向的第一侧突出。

变形例5

在上述实施方式中，旋转电机3配置于变矩器2的轴向第二侧，但旋转电机3的配置不限于此。例如，旋转电机3也可以配置于变矩器2的轴向第一侧，如图2所示，也可以配置于变矩器2的径向外侧。

变形例6

如图2所示，驱动装置100也可以还具备起动机用的齿圈5，所述起动机用的齿圈5构成为将扭矩传递到发动机的曲轴104。齿圈5例如安装于在曲轴104上安装的柔性板6的外周面。

变矩器2具有固定到罩21的螺母28。使螺栓与该螺母28螺合，从而将柔性板6安装到罩21。齿圈5相对于旋转电机3的第一线圈端31b配置在径向外侧的位置。并且，齿圈5从径向观察时与第一线圈端31b重叠。第一线圈端31b配置在齿圈5与螺母28之间。

变形例7

在上述实施方式中，旋转电机3是内转子型，但旋转电机3也可以是外转子型。

变形例8

在上述实施方式中，由叶轮壳22a和罩21构成了变矩器2的外壳，但变矩器2的构成不限于此。例如，也可以由罩21和涡轮壳23a构成变矩器2的外壳。在这种情况下，叶轮22与涡轮23的配置与上述实施方式的配置相反。即，叶轮22配置在变矩器2的外壳内。并且，来自发动机的扭矩通过将外壳贯通并向内部延伸的传递轴被向叶轮2传递。

变形例9

在上述实施方式中，锁止离合器装置25的离合器部由摩擦部件25c构成，但不限于此。例如，如图3所示，锁止离合器装置25的离合器部也可以由多板离合器25f构成。

Claims (12)

1.一种驱动装置，其特征在于，具备：

液力耦合器，具有叶轮和涡轮，且构成为从轴向的第一侧被输入扭矩，将扭矩向轴向的第二侧输出；以及

旋转电机，具有配置成不能旋转的第一定子和配置成能以所述液力耦合器的旋转轴为中心旋转的转子，

所述第一定子具有：

第一定子铁芯；

从所述第一定子铁芯向轴向突出的第一线圈端；以及

从所述第一定子铁芯向在轴向上与所述第一线圈端相反的一侧突出的第二线圈端，

所述第一线圈端以所述第一线圈端的一部分相对于所述第一定子铁芯的外周面位于径向外侧的方式向径向外侧弯折。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，

所述第一线圈端从根部向径向外侧弯折。

3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，

从径向观察时，所述第一线圈端与所述液力耦合器的环重叠，

从径向观察时，所述第一定子铁芯与所述液力耦合器的环不重叠。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

在从轴向观察时，所述旋转电机与所述液力耦合器重叠。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述驱动装置还具备角度传感器，所述角度传感器相对于所述液力耦合器的环的中心配置在径向内侧，且被配置成从径向观察时与所述环重叠。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述转子安装于所述液力耦合器的外壳。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述转子相对于所述液力耦合器的环的中心在径向内侧安装于所述液力耦合器的外壳。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述转子相对于所述液力耦合器的环的中心在径向外侧安装于所述液力耦合器的外壳。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述液力耦合器具有第二定子以及安装于所述第二定子的内周端部的单向离合器，

所述单向离合器相对于所述液力耦合器的环的中心配置在轴向的第二侧。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述液力耦合器的外壳具有朝向径向外侧的安装面，

所述驱动装置还具备在所述安装面上安装内周面的环状的抑制部件。

11.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，

所述驱动装置还具备起动机用的齿圈，所述起动机用的齿圈构成为将扭矩传递到发动机的曲轴，

所述旋转电机配置在所述液力耦合器的径向外侧，

所述齿圈相对于所述旋转电机的所述第一线圈端或所述第二线圈端配置在径向外侧，从径向观察时与所述第一线圈端或所述第二线圈端重叠。

12.根据权利要求11所述的驱动装置，其特征在于，

所述液力耦合器具有罩，所述叶轮固定于所述罩，

所述液力耦合器具有固定于所述罩的螺母，

所述第一线圈端或所述第二线圈端配置在所述齿圈与所述螺母之间。

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