CN210770068U - 动力传递机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种动力传递机构，容易应对一个以上的原动机不连接于一个驱动轴的车辆，并且不需要使用用于减速的多个机械元件，所述动力传递机构紧凑而不妨碍车辆的布局自由度。动力传递机构(1)包括：内齿的环形齿轮(3)，与输出轴(2)相连；多组齿轮列(5)、(6)，配设于环形齿轮(3)的内部，多组齿轮列(5)、(6)对所述环形齿轮(3)传递来自输入轴(4)的扭矩的齿轮比不同；以及路径切换装置(7)，通过选择多组齿轮列(5)、(6)中的任一者，而切换从输入轴(4)向环形齿轮(3)传递扭矩的路径。

Description

动力传递机构

技术领域

本实用新型涉及一种动力传递机构，详细地说，涉及一种包括变速机构的动力传递机构，所述变速机构适于一个以上的原动机不连接于一个驱动轴的车辆。

背景技术

近年来，以电动马达为动力源的电动汽车的开发正在推进。另一方面，以具有多个原动机的混合动力为前提的现有的变速装置，难以直接应对一个以上的原动机不连接于一个驱动轴的车辆，所述驱动轴是如电动汽车或串联式(series type)混合动力车的主驱动轴、或电动全轮驱动(All Wheel Drive，AWD)车的从驱动轴等。

作为现有技术的一例，有如专利文献1所示的技术。专利文献1所述的技术涉及一种适于混合动力车辆的混合动力变速器，所述混合动力车辆搭载有多个发动机或马达等动力源，特别是涉及一种混合动力变速器，其能够通过行星齿轮机构等差动装置来进行无级变速动作。在所述技术中，形成为如下的结构：使两对行星齿轮(planetary)以同轴相向，固定有载体(carrier)。并且，形成为如下的结构：将载体设为发动机输入轴，在发动机侧的太阳齿轮(sun gear)连接一马达/发电机(generator)，在发动机相反侧的太阳齿轮连接其它马达/发电机，在发动机侧的环形齿轮设置制动器(brake)，将发动机相反侧的环形齿轮设为朝向车轴的输出轴。由此，通过在利用制动器使发动机侧的环形齿轮紧固的状态下，将发动机相反侧的太阳齿轮从正转切换成逆转，来实现超速传动(overdrive)变速比，通过设置不转动的固定元件，来实现高变速比，不会因为杠杆比(lever ratio)而大幅提高马达/发电机的转动数。

但是，在专利文献1所述的技术中，存在如下的问题点。即，由于通过马达转动从正转切换成逆转动来实现超速传动变速比，所以要求高车速范围内的高精度的马达控制。因此，必须以高精度降低马达的扭矩波动(torque ripple)等，从而有可能增加制造成本。并且，专利文献1所述的变速装置是以具有多个原动机的混合动力为前提，无法应对只包含一个原动机的车辆。进而此外，存在如下的问题：需要如下的动力传递机构，其为了变速而利用两对行星齿轮(载体为共有)，并且为了变更齿轮比，而另外使用两组行星齿轮或离合器等用于减速的多个机械元件，从而有可能导致零件个数增加，并且制造成本增加以及重量增大。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2004-019801号公报

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

通常，从车辆的效用(utility)、设计性、运动性能的提高等的角度考虑，变速装置需要尽可能地紧凑而不妨碍布局自由度。另一方面，为了在宽广的速度范围提高车辆性能，在电动车辆中也需要具有多个减速比的分级单元，与小型化的兼顾成为问题。

本实用新型是鉴于所述方面而完成的，其目的在于提供一种动力传递机构，容易应对一个以上的原动机不连接于一个驱动轴的车辆，并且，不需要使用如现有的并行轴式的手动变速器(manual transmission，MT)或多级自动变速器(automatic transmission，AT)、无级变速器(continuously variable transmission，CVT)等用于减速的多个机械元件，动力传递机构紧凑而不妨碍车辆的布局自由度。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述问题，本实用新型的动力传递机构的特征在于包括：内齿的环形齿轮3，与输出轴2相连；多组齿轮列5、6，配设于所述环形齿轮3的内部，所述多组齿轮列5、6对所述环形齿轮3传递来自输入轴4的扭矩的齿轮比不同；以及路径切换装置7，通过选择所述多组齿轮列5、6中的任一者，而切换从所述输入轴4向所述环形齿轮3传递扭矩的路径。

根据本实用新型的动力传递机构，将齿轮比不同的多个齿轮列内置于内齿的环形齿轮内部，所以一方面能够进行变速，一方面能够紧凑地构成。并且，由于是包括一个输入轴及一个输出轴的结构，所以通用性高，能够作为所谓的减速机而应用于各种原动机。进而，本实用新型的动力传递机构基本上与并行两轴减速机相同，不需要制动器或离合器等，所以结构简单，零件个数也是少量即可，从而能够实现制造成本的降低，并且还能实现轻量化。

并且，在本实用新型的动力传递机构中，也可以将所述环形齿轮3的中心轴L1与所述输入轴4的中心轴L2配置于互不相同的轴上。

通过如上所述将环形齿轮的中心轴与输入轴的中心轴配置于互不相同的轴上，能够一方面维持动力传递机构的紧凑性，并且抑制齿轮尺寸，一方面提高齿轮列的齿轮比设定的自由度。

并且，在本实用新型的动力传递机构中，也可以将固定于壳体10的载体9配置于所述环形齿轮3的内部，利用所述壳体10转动自如地支承所述输入轴4，利用所述输入轴4转动自如地支承所述多组齿轮列5、6各自具有的一齿轮5a、6a，利用所述载体9及所述壳体10转动自如地支承所述多组齿轮列5、6各自具有的所述一齿轮以外的其它齿轮5b、6b。并且，所述路径切换装置7也可以包括：单向离合器11，介于所述多组齿轮列5、6的所述一齿轮5a、6a之中的至少一者6a与所述输入轴4之间；以及接通断开(on-off)机构13，介于所述多组齿轮列5、6的所述一齿轮5a、6a之中的至少另一者5a与所述输入轴4之间，使所述至少另一者5a与所述输入轴4的连接接通或断开。并且，所述接通断开机构13也可以是卡爪机构13，通过致动器12而使卡爪(dog)13a移动，卡合或脱离于所述至少另一者5a而使所述至少另一者5a与所述输入轴4的连接接通或断开。

[实用新型的效果]

根据本实用新型的动力传递机构，容易应对电动汽车之类的只包含一个原动机的车辆，紧凑而不妨碍车辆的布局自由度。

附图说明

图1是表示本实用新型的第一实施方式的动力传递机构的侧视图(部分剖面图)。

图2是从轴方向观察动力传递机构的概略图。

图3是表示动力传递机构中的低速时的扭矩的传递路径的图。

图4是表示动力传递机构中的高速时的扭矩的传递路径的图。

图5是表示本实用新型的第二实施方式的动力传递机构的侧视图(部分剖面图)。

附图标记说明

1、1-2：动力传递机构

2：输出轴

3：环形齿轮

4：输入轴

5、6：齿轮列

5a、5b、6a、6b：齿轮

7：路径切换装置

8：电动马达(动力源)

9：载体

9A、9B：轴部

10：壳体

10A、10B：凸起部

11：单向离合器

12：致动器

13：接通断开机构(卡爪机构)

13a：卡爪

14：轴承

15：轴承

16A、16B：顶出销(接合构件)

17A、17B：轴承

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行详细说明。

[第一实施方式]

图1及图2是表示本实用新型的第一实施方式的动力传递机构1的图，图1是侧视图(部分剖面图)，图2是从轴方向(后述输入轴4及输出轴2的轴方向，下同)观察的概略图。动力传递机构1包括：内齿的环形齿轮3，与输出轴2相连；输入轴4，位于所述环形齿轮3的内部；两组齿轮列5、6，配设于环形齿轮3的内部，所述两组齿轮列5、6对所述环形齿轮3传递来自输入轴4的扭矩的齿轮比不同；以及路径切换装置7，通过选择所述两组齿轮列5、6中的任一者，而切换从输入轴4向环形齿轮3传递扭矩的路径。

环形齿轮3经由设置于其轴方向上的端部的外周的轴承14，转动自如地支撑于壳体10或未图示的其它壳体等固定侧的构件。输入轴4在本实施方式中，例如是动力源即电动马达8的转动轴，但是并不限定于此，也可以是间接地与动力源(也可以是电动马达8以外的其它动力源)连结的轴。所述输入轴4经由轴承15转动自如地支撑于壳体10，所述轴承15设置于所述输入轴4与壳体10的内径侧的端部之间。

齿轮列5是高速用，包括两个齿轮5a、5b。齿轮列6是低速用，包括两个齿轮6a、6b。而且，齿轮5a与齿轮6a的齿数互不相同，更详细地说，齿轮6a的齿数设定得比齿轮5a的齿数少。因此，如从图2也表明，齿轮6a的直径设定得小于齿轮5a。

齿轮列5、齿轮列6的一方的齿轮5a、齿轮6a(一齿轮)是转动自如地支承于输入轴4。并且，齿轮列5、齿轮列6的另一方的齿轮5b、齿轮6b(其它齿轮)转动自如地支承于载体9及壳体10，所述载体9位于环形齿轮3的内部。详细地说，凸起部(boss)10A的前端部与轴部9A的前端部对接，它们的对接部分通过顶出销(knock pin)(接合构件)16A而接合，所述凸起部10A是壳体10的一部分，并在轴方向上朝载体9侧突出，所述轴部9A是载体9的一部分，并在轴方向上朝壳体10侧突出。而且，齿轮5b经由轴承17A转动自如地支撑于载体9的轴部9A的外周。并且，同样地，其它凸起部10B的前端部与其它轴部9B的前端部对接，它们的对接部分通过顶出销16B而接合，所述其它凸起部10B是壳体10的一部分，并在轴方向上朝载体9侧突出，所述其它轴部9B是载体9的一部分，并在轴方向上朝壳体10侧突出。而且，齿轮6b经由轴承17B转动自如地支撑于载体9的轴部9B的外周。

齿轮5b与齿轮列5的一齿轮5a及环形齿轮3咬合，齿轮6b与齿轮列6的一齿轮6a及环形齿轮3咬合。并且，载体9一方面位于环形齿轮3的内部，一方面固定于壳体10，所以不转动。

在本实施方式的动力传递机构1中，伴随着在高速用及低速用中采用齿轮比不同的齿轮列5、齿轮列6，将环形齿轮3的中心轴L1及输入轴4的中心轴L2配置于互不相同的轴上。即，在本实施方式中，环形齿轮3的中心轴L1及输入轴4的中心轴L2在图1中隔开仅距离t。通过如上所述设为使彼此的轴心偏离仅距离t的结构，而能够一方面维持动力传递机构1的紧凑性，一方面提高齿轮列5、齿轮列6的齿轮比设定的自由度。

路径切换装置7包括：单向离合器(one-way clutch)11，介于齿轮列6的齿轮6a与输入轴4之间；以及接通断开机构13，介于齿轮列5的齿轮5a与输入轴4之间，使齿轮5a与输入轴4的连接接通或断开。另外，本实施方式的接通断开机构13是如下的机构，即，通过致动器12，使卡爪13a在输入轴4上沿其轴方向移动而与齿轮列5的齿轮5a咬合或分离，从而使齿轮5a与输入轴4的连接接通或断开，但在本实用新型中并不限定于此，例如，也可以是以如下的方式构成的装置等：取代卡爪13a，以电磁方式使输入轴4与齿轮5a的连接接通或断开。

其次，说明本实施方式的动力传递机构1的作用。首先，当将动力传递机构1用于低速用时，通过致动器12而使接通断开机构13的卡爪13a离开齿轮5a，从而解除齿轮5a与输入轴4的连接。于是，单向离合器11运行，使输入轴4与齿轮6a连接。由此，来自电动马达8的扭矩如图3中以箭头所示，经由输入轴4、齿轮6a、齿轮6b、环形齿轮3传递至输出轴2。

并且，当将动力传递机构1用于高速用时，使马达8的转动数减少以与输入轴4同步，通过致动器12而使接通断开机构13的卡爪13a移动至齿轮5a侧而卡合于所述齿轮5a，将齿轮5a与输入轴4连接。由此，来自电动马达8的扭矩如图4中以箭头所示，经由输入轴4、齿轮5a、齿轮5b、环形齿轮3而传递至输出轴2。

另外，这时，从环形齿轮3经由齿轮6b被传递扭矩而转动的齿轮6a的转动数高于输入轴4的转动数，所以单向离合器11不工作。由此，在动力传递机构1中，能够通过路径切换装置7来选择齿轮列5、齿轮列6中的一者，能够将扭矩路径切换成低速用与高速用。

在本实施方式的动力传递机构1中，是设为如下的结构，即，将齿轮比不同的两组齿轮列5、6内置于内齿的环形齿轮3的内部，所以一方面能够进行变速，一方面能够紧凑地构成，而不妨碍布局自由度。并且，由于是包括一个输入轴4及一个输出轴2的结构，所以通用性高，能够作为所谓的减速机而应用于各种原动机。进而，基本上与并行两轴减速机相同，不需要制动器或离合器等，所以结构简单，零件个数少，能够实现制造成本的降低，并且还能实现轻量化。

另外，在本实施方式中，是采用两组齿轮列5、6，但是本实用新型并不限于此，也可以设为包含三组以上的齿轮列。在所述情况下，优选的是至少使单向离合器11介于任一齿轮列的一齿轮与输入轴4之间，在其它齿轮列的一齿轮与输入轴4之间采用接通断开机构13。

并且，在本实施方式中，是使各齿轮列5、齿轮列6包含两个齿轮，但是本实用新型并不限于此，也可以包含三个以上的齿轮。在所述情况下，优选的是使各齿轮列的一齿轮转动自如地支承于输入轴，使剩下的其它齿轮转动自如地支承于载体。

另外，在本实施方式中，公开了如下的情况，即，齿轮5b、齿轮6b分别支撑于载体9的轴部9A、轴部9B的外周，但是除此以外，虽然省略了图示及详细的说明，但也可以构成为将齿轮5b、齿轮6b支撑于壳体10的凸起部10A、凸起部10B的外周。

[第二实施方式]

其次，对本实用新型的第二实施方式进行说明。另外，在第二实施方式的说明及所对应的附图中，对与第一实施方式相同或相当的构成部分标注相同的符号，以下，省略所述部分的详细说明。并且，关于以下说明的事项以外的事项、及所图示的以外的事项，与第一实施方式相同。

图5是表示本实用新型的第二实施方式的动力传递机构1-2的部分剖面侧视图。本实施方式的动力传递机构1-2中，齿轮5b、齿轮6b的支撑结构不同于第一实施方式的动力传递机构1。即，在第一实施方式的动力传递机构1中，齿轮5b、齿轮6b是分别支撑于载体9的轴部9A、轴部9B，而相对于此，在本实施方式的动力传递机构1-2中，齿轮5b、齿轮6b是配置于轴方向上的壳体10与载体9之间，支撑于所述壳体10及载体9两者。

详细地说，齿轮5b包括：从其一表面在轴方向上朝壳体10突出的轴部5bA1；以及从另一表面在轴方向上朝载体9突出的轴部5bA2。而且，轴部5bA1经由轴承18A1转动自如地支撑于壳体10的凸起部10A的前端部，轴部5bA2经由轴承18A2转动自如地支撑于支撑孔19A，所述支撑孔19A设置于载体9。由此，齿轮5b转动自如地支撑于壳体10及载体9两者。

并且，齿轮6b包括：从其一表面在轴方向上向壳体10突出的轴部6bB1；以及从另一表面在轴方向上向载体9突出的轴部6bB2。而且，轴部6bB1经由轴承18B1转动自如地支撑于壳体10的凸起部10B，轴部6bB2经由轴承18B2转动自如地支撑于支撑孔19B，所述支撑孔19B设置于载体9。由此，齿轮6b转动自如地支撑于壳体10及载体9两者。

并且，在本实施方式的动力传递机构1-2中，输入轴4的环形齿轮3侧的端部经由轴承18C转动自如地支撑于支撑孔19C，所述支撑孔19C设置于载体9。而且，虽然省略图示，但载体9是通过螺栓的紧固而固定于壳体10，所述螺栓配置于齿轮5a、齿轮5b及齿轮6a、齿轮6b的间隙。

另外，在本实施方式中，公开了如下的情况，即，齿轮5b包括朝轴方向上的两侧突出的一对轴部5bA1、轴部5bA2，齿轮6b包括朝轴方向上的两侧突出的一对轴部6bB1、轴部6bB2，由此将齿轮5b、齿轮6b支撑于壳体10及载体9两者，但除此以外，虽然省略了图示及详细的说明，但也能以如下的方式构成：通过只设置一对轴部5bA1、轴部5bA2中的任一者，或只设置一对轴部6bB1、轴部6bB2中的任一者，而将齿轮5b、齿轮6b只支撑于壳体10与载体9中的任一者(设为所谓的悬臂支撑结构)。

以上，已说明本实用新型的实施方式，但本实用新型并不限定于所述实施方式，在权利要求及说明书与附图所述的技术思想的范围内能够进行各种变形。

Claims (5)

1.一种动力传递机构，其特征在于包括：

内齿的环形齿轮，与输出轴相连；

多组齿轮列，配设于所述环形齿轮的内部，所述多组齿轮列对所述环形齿轮传递来自输入轴的扭矩的齿轮比不同；以及

路径切换装置，通过选择所述多组齿轮列中的任一者，而切换从所述输入轴向所述环形齿轮传递扭矩的路径。

2.根据权利要求1所述的动力传递机构，其特征在于，

将所述环形齿轮的中心轴与所述输入轴的中心轴配置于互不相同的轴上。

3.根据权利要求1或2所述的动力传递机构，其特征在于，

将固定于壳体的载体配置于所述环形齿轮的内部，利用所述壳体转动自如地支承所述输入轴，利用所述输入轴转动自如地支承所述多组齿轮列各自具有的一齿轮，利用所述载体及所述壳体转动自如地支承所述多组齿轮列各自具有的所述一齿轮以外的其它齿轮。

4.根据权利要求3所述的动力传递机构，其特征在于，

所述路径切换装置包括：

单向离合器，介于所述多组齿轮列的所述一齿轮之中的至少一者与所述输入轴之间；以及

接通断开机构，介于所述多组齿轮列的所述一齿轮之中的至少另一者与所述输入轴之间，使所述至少另一者与所述输入轴的连接接通或断开。

5.根据权利要求4所述的动力传递机构，其特征在于，

所述接通断开机构是卡爪机构，通过致动器而使卡爪移动，卡合或脱离于所述至少另一者而使所述至少另一者与所述输入轴的连接接通或断开。

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