動力傳遞裝置及其裝配方法

2023-05-31 18:11:56

專利名稱：動力傳遞裝置及其裝配方法
技術領域：
本發明涉及動力傳遞裝置以及用於裝配該動力傳遞裝置的方法， 所述動力傳遞裝置具有變速器等的傳動機構和對該傳動機構輸入或者 輸出的扭矩進行增減的電動機。
背景技術：
一直以來，作為車輛用的動力裝置，眾所周知的有將內燃機與電 動機進行組合的裝置和將電動機作為動力源的裝置。為了控制驅動扭 矩和內燃機或者電動機的轉數，在使用了這種動力裝置的車輛中，還裝載有變速器。日本特開2003-127681號公報公開了其中的一個例子。 在該日本特開2003-127681號公報中所記載的裝置為混合動力汽車用 的驅動裝置，其中，內燃機被連接在行星齒輪機構的行星齒輪架上， 並且第 一電動發電機被連接在該行星齒輪機構的太陽齒輪上。而且， 內嚙合齒輪被連接在有級式的自動變速器的輸入一側的構件上。該自 動變速器的輸出一側的構件被連接在汽車傳動軸上，並且第二電動發 電機被連接在該汽車傳動軸上。因此，在日本特開2003-127681號的裝 置中，所述行星齒輪機構構成了將內燃機輸出的動力分配至第一電動 發動才幾和輸出一側的分配機構，並在從該分配才幾構向自動變速器傳遞 動力的過程中，通過第二電動發動機附加或者吸收扭矩。此外，在日本特開2001-268853號公報中7>開了一種構造，其中， 電動機定子被安裝在殼體的內部，在與該電動機定子同一軸線上配置有變速器的輸入軸，並將與所述電動機定子對置的電動轉子安裝在所 述輸入軸上。另一方面，以前提出了各種裝配定子和轉子的方法或者步驟，例如，在日本特開2005-138670號公才艮中，公開了 一種電動動力轉向裝置 中的電動機的裝配方法，在使整體軸突出設置的減速器殼體的端部上， 安裝內周部裝有定子的圓筒狀殼體，然後將轉子從該殼體的開口端一 側插入殼體的內部，並壓入整體軸。此外，在日本特開2005-117807 號公報中，公開了 一種用於改善發動機發電機的轉子和定子的裝配作 業效率的構造，具體是指在飛輪殼體上設置導向構件，並在被安裝在 飛輪殼體上的定子上設置被導向部，而且同樣地，在飛輪上設置導向 部，並在被安裝在該飛輪上的轉子上設置被導向部。並且，在日本特 開2002-165420號公報中公開了 一種使用導向銷將轉子插入定子的內 周側進行裝配的構造。眾所周知，在上述的電動機或電動發電機中，轉子具有永久石茲糹失， 在將上述構造的轉子插入定子的內周側時，有時在轉子和定子之間因 磁力而產生的吸引力會發生作用，導致難以將兩者維持為同心圓狀的 位置關係。正如上述日本特開2001-268853號7>才艮或者特開 2005-138670號公報所記述的，在將轉子直接套合在沿定子的中心軸線 配置的軸上的結構中，雖然能夠避免轉子吸附在定子上，但當安裝轉 子的構件或者部分，沒有在定子的內周側貫穿軸線方向的整體時，就 有必要克服緣於磁性的吸附力從而使轉子維持在與定子分離的狀態。 如上述的日本特開2005-117807號7>報和特開2002-165420號公淨艮所記 述的，如果設置導向構件或者導向銷，就能夠將轉子保持在與定子呈 同心圓狀的位置，但是，由於需要設置導向構件和導向銷等僅在裝配時使用的構件，會導致組成部件增多，另外在拆裝部件時，可能會使 工序增多。而且，由於需要用於導向構件和導向銷的空間，因而不適 用於沒有足夠空間的裝置。發明內容本發明是著眼於上述的技術課題而構思的，其目的在於，使具有 電動機和傳動機構的動力傳遞裝置中的轉子裝配性得到提高。為了達成上述的目的，本發明提供一種具有電動機和傳動機構的 動力傳遞裝置，其中，所述電動機具有在定子的內周側與該定子呈同 心圓狀配置的轉子，所述傳動機構用於傳遞動力，所述動力傳遞裝置 的特徵在於，所述傳動機構中的規定組成構件的一部分向所述定子或同心圓狀裝配的導向部。此外，本發明的動力傳遞裝置的特徵在於，所述電動機和傳動枳」 構被收納於殼體的內部，並且與該殼體成一體的隔壁部被配置在所述 電動^/L和傳動^l構之間，所述傳遞才幾構被收納於由所述隔壁部封閉的 收納腔中，所述電動機隔著所述隔壁部被配置在與所述傳遞機構相反 一側的收納腔中，並鄰接於所述隔壁部。而且，在上述的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，作為所述導 向部的突出部分，貫穿所述隔壁部並向所述電動機一側突出，並由所 述隔壁部支承。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所 述突出部分中比該突出側前端部更靠近所述傳動機構側的部分成為所 述導向部。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，成 為所述導向部的所述突出部分包括向所述傳動才幾構傳遞動力的軸，該 軸與所述轉子可相對轉動地套合，並且在所述軸和所述轉子之間安裝 有以可傳遞扭矩的方式連接軸和轉子的連接構件。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所 述隔壁部通過套筒接合部套合在所述殼體上。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，在 所述傳動機構的下側設有油壓控制部。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，用在所述電動機以及所述傳動機構的下側。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所 述轉子轉動自如地被支承在收納所述電動機以及傳動結構的殼體或者與該殼體連接成一體的構件上。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所 述殼體或者與該殼體成一體的構件包括所述隔壁部以及與所述隔壁部 對置的另一隔壁部。而且，在上述發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，形成有經過所 述隔壁部以及所述另 一隔壁部中的至少一個的內部的油3各。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，起 到電動機或者發電機作用的電力驅動裝置和內燃機被連接在差動機構上，並且還具有根據所述電力驅動裝置的轉數連續改變所述內燃機轉 數的電動變速器。而且，在上述發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所述差動機構 由行星齒輪4幾構構成。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所 述差動機構構成增速機構，所述增速機構使輸出轉數比所述內燃機的 轉數高。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所 述差動機構的輸出構件或者與該輸出構件成一體的構件的一部分，淨皮 連接在所述軸和所述轉子上。而且，在上述發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所述輸出構件 或者與該輸出構件成一體的構件的一部分，與所述軸或者所述轉子中 的至少任意 一個形成花一建嵌合。而且，在上述任意一項的發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所 述傳動機構包括通過機械方式改變動力傳遞路線從而改變變速比的機 械式變速器。而且，在上述發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所述機械式變 速器包括行星齒輪機構。而且，在上述發明中，動力傳遞裝置的特徵在於，所述機械式變 速器包括設定倒車擋的機構。此外另一方面，本發明提供一種動力傳遞裝置的裝配方法，該動 力傳遞裝置的殼體內部收納電動機和傳動機構，所述電動才幾具有在其定子的內周側與該定子呈同心圓狀配置的轉子，所述傳動機構用於傳 遞動力，所述動力傳遞裝置的裝配方法，其特徵在於，通過將構成所 述傳動才幾構的部件從所述殼體一側的開口端側插入所述殼體的內部並 互相裝配，從而裝配出所述傳遞機構之後，將用於劃分收納該傳動枳i 構的收納腔的隔壁部安裝在所述殼體的內部，並使所述傳動機構的輸 入軸貫穿該隔壁部且由該隔壁部轉動自如地支7fC， 4巴該輸入軸作為導 向構件將所述轉子插入所述輸入軸的外周側，並通過所述隔壁部轉動 自如地支承該轉子的軸線方向上的一端部。而且，本發明的動力傳遞裝置的裝配方法的特徵在於，在上述方 法的發明中，將連接構件插入所述輸入軸的外周面和所述轉子的內周 面之間，並通過該連接構件連接所述輸入軸和所述轉子。而且，本發明的動力傳遞裝置的裝配方法的特徵在於，在上述方 法的發明中，所述連接構件包括預先裝配的無級變速部的輸出軸，通 過所述隔壁部和另一隔壁部轉動自如地支承所述轉子的兩端部，然後 使所述輸出軸的前端部貫穿所述另 一隔壁部，將連接構件插入所述輸 入軸的外周面和所述轉子的內周面之間，並使所述連接構件花鍵嵌合 在該輸入軸的外周面與所述轉子的內周面。根據本發明，通過利用組成傳動機構的構件的一部分，就能夠將 轉子相對於定子相對地定位，並通過導向部持續保持該狀態，從而能 夠將轉子裝配在與定子呈同心圓狀的位置。因此，在本發明中，無須 使用用於裝配轉子的新的導向構件，因此，能夠較容易地對轉子進行 裝配。此外，根據本發明，用於收納電動機的收納腔即使為其傳動機構 一側被隔壁部封閉的空間，但由於在傳動機構一側存在作為導向部的 突出部分，因此通過利用該突出部分，就能夠將轉子以所謂雙支承的 狀態支承，從而能夠較容易地對轉子進行裝配，尤其是即使在轉子具 有永久》茲鐵的情況下，也將使轉子的裝配變得容易。而且，根據本發明，由於突出部分貫穿隔壁部且被隔壁部支承， 因而能夠抑制在裝配轉子時作用在突出部分的力矩。而且，根據本發明，當將轉子以比突出部分的前端部更深程度地 套合時，轉子被該突出部分中的傳動機構一側部分導向，從而使轉子 相對於定子持續維持在大致呈同心圓狀的位置而被裝配。而且，根據本發明，雖然轉子沒有被直接安裝在從隔壁部突出的 軸上，但由於軸起到導向部的作用，因此能夠較容易地裝配轉子。尤周面與定子的內周面之間的間隙，即使轉子為具有永久磁鐵的結構， 也能夠避免轉子吸附到定子上，從而裝配轉子。而且，根據本發明，由於隔壁部通過套筒接合部被安裝在殼體上， 因而能夠準確地進^f亍隔壁部的所謂對心。而且，根據本發明，由於在傳動機構的下側，沒有油壓控制部，因 此能夠縮短用於向傳動機構進排機油的油路，並能夠使油路結構簡單 化。而且，根據本發明，能夠利用電動機與傳動機構的下側的空間配 置油底殼，隨之能夠縮短與電動機以及傳動機構關聯的油路，並能夠 使其結構簡單化。而且，根據本發明，即使轉子為由殼體或者與殼體成一體的構件 轉動自如地支承的結構，由於在其裝配的過程中，被上述的突出部分 或者軸支承，因此能夠使轉子維持在與定子大致呈同心圓狀的位置， 並能夠較容易地進行裝配。而且，根據本發明，轉子的兩端部由殼體或者與殼體成一體的構 件轉動自如地支承。而且，根據本發明，由於能夠利用隔壁部形成油路，因而能夠使 裝置整體的結構小型化。而且，本發明能夠適用於具有內燃機和電動機或者發電機的所謂 混合動力驅動裝置，以使其成為易於裝配該電動機的混合動力驅動裝置。而且，根據本發明，由於發揮導向部功能的軸和轉子沒有被直接 連接在一起，而是通過所述輸出構件的一部分使所述軸和轉子被連接， 因此，在裝配該轉子之後，到裝配所述輸出構件之前，處於電動機與 傳動機構被分離而不能傳遞扭矩的狀態。因此，在裝配輸出構件之前，能夠^f吏電動^U蟲立地旋轉。而且，本發明能夠使具有有級式變速器和帶式或者環形的無級變 速器，並將之作為傳動機構的動力傳遞機構中的電動機易於裝配。而且，根據本發明，能夠從殼體的一個開口端一側依次插入部件 而裝配傳動機構，之後，在通過隔壁部將傳動機構一側的收納腔封閉 的狀態下，由於輸入軸向殼體的所述一個開口端一側突出，因此能夠 將其作為導向部而將轉子插入殼體的內部進行裝配。即，由於能夠將所有傳動機構以及電動機均從殼體的一個開口端一側進行裝配，因而 不需要使殼體反轉等的操作，從而能夠較容易地裝配動力傳遞裝置。而且，根據本發明，在插入連接構件之前的狀態下，轉子沒有與 輸入軸連接，因此，能夠使轉子獨立地旋轉從而對其進行檢查和調整。而且，根據本發明，通過裝配無級變速部，使其輸出軸與轉子以及輸入軸花鍵嵌合，結果是，不僅能夠將轉子和輸入軸連接，還能夠 將轉子和輸入軸與所述輸出軸連接。


圖1為表示本發明的一個示例的剖視圖。圖2為表示應用了本發明動力傳遞裝置的混合動力汽車的驅動系 統的模式框架圖。圖3為表示該機械式變速部的結合工作表的圖表。圖4為用於說明該各行星齒輪機構的動作的列線圖。圖5為表示該機械式變速部變速線圖的一個示例的模式圖。圖6為表示換擋裝置中換擋位置排列的一個示例的示意圖。圖7為表示電子控制裝置的輸入信號和輸出信號的示例的示意圖。
具體實施方式
下面，根據圖中所示的具體實施例對本發明進行說明。圖1為表 示作為本發明對象的動力傳遞裝置的一部分的剖視圖。如圖所示的動 力傳遞裝置具有機械式變速部1和電動機2。該變速部1和電動機2被收納於殼體3的內部。該殼體3的結構為，其一端側(圖1中的左側)是較大開口，另一端側(圖1中的右側)是可供未圖示的輸出軸貫穿的4交小開口 ，並由安裝在殼體3內部的隔壁部4將其劃分成兩個收納 腔5、 6。而且，變速部1被配置在圖1右側的收納腔5中，此外，電 動機2被配置在圖1左側的收納腔6中並鄰接於隔壁部4。變速部1由有級式的齒輪變速機構、帶式或者環形等的無級變速比。以後再講述以行星齒輪機構為主體而構成的有級式的變速部1的 一個示例。而且，變速部1具有輸入軸7且該輸入軸7貫穿隔壁部4 並向電動機2的收納腔6—側突出。此外，隔壁部4為在其中心部一側具有軸套部8的板狀構件，其 被嵌合併被對心在殼體3內周部所形成的套筒接合部9，並由螺栓10 固定在殼體3上。所述輸入軸7沿該隔壁部4的軸套部8的中心軸線 貫穿隔壁部4,並通過嵌合在其外周側的軸承11轉動自如地#1隔壁部 4支承。另一方面，電動機2具有定子12和在定子12的內周側與該定子 12呈同心圓狀配置的轉子13。可以使用適當形式的電動機作為該電動 機2,例如可以使用永磁同步電動機。此時，在定子12中設置有線圈 14,並在轉子13上安裝有永久^f茲鐵15。該轉子13在其內周部上具有 圓筒部16，其長度與所述線圏14沿軸線方向的長度相近。此外，所述 輸入軸7突出為，從轉子13的隔壁部4一側的端部可到達與其相反一 側端部的長度。而且，在輸入軸7的前端部的外周面上形成有花鍵17。 在該輸入軸7上比花4建17更靠近後端部一側的外周面上，滑套有轉子 13的圓筒部16。另外，在所述圓筒部16的內周面中，與輸入軸7的花鍵17對置部分的內徑大於花鍵17的外徑，並在該部分上形成有相 對於輸入軸7的花鍵17處於離開狀態的花鍵18。該輸入軸7、轉子13和定子12三者被配置在同一軸線上，輸入軸 7的外周面與轉子13的內周面(更具體地是指圓筒部16的內周面)之 間的間隙(最小間隙)，小於轉子13的外周面與定子12的內周面之間 的間隙(最小間隙)。即，即使轉子13在安裝時向半徑方向上偏移而 與輸入軸7的外周面接觸，在此狀態下轉子13的外周面也不會與定子 13的內周面接觸。換句話說，即使將輸入軸7的外周面作為導向部而 將轉子13滑套在輸入軸7的外周側，轉子13也不會與定子12接觸。 因此，輸入軸7的突出部分7A的外周面，尤其是比花鍵17更靠近基 端部側的部分，成為用於使轉子13在軸線方向上移動的導向部G。收納上述的電動機2的收納腔6，由安裝在所述殼體3的內周部的 另一隔壁部19劃分以使其與所述隔壁部4對置。而且，所述轉子13 通過嵌合在該圓筒部16兩端部上的軸壽義20、 21而淨皮各隔壁部4、 19 以轉動自如的方式支承。如上所述，由於轉子13滑套在輸入軸7上， 且各自的花鍵17、 18沒有相互嚙合，因此，在裝配轉子13並使用各 軸承20、 21支承的狀態下，可以使轉子13獨立地旋轉。另外，所述圓筒部16中，在另一隔壁部19一側的端部安裝有分 解器22的轉子23，在其外周側沿半徑方向相對地設置有定子24，該 定子24被固定在所述另一隔壁部19的內側面上。在所述另一隔壁部19上，形成有與所述輸入軸7的中心軸線一致 的軸套部25,並且在該軸套部25中插入有動力分配裝置26的輸出軸 27。該輸出軸27為用於將來自動力分配裝置26的動力傳遞至電動機2以及變速部1的軸，其前端部被形成為圓筒狀以可插入所述圓筒部16
的內周側並使其能夠嵌合在所述輸入軸7的外周側。而且，在該圓筒 部分的內外兩面上均形成有花鍵，該花鍵與轉子13中的花鍵18和輸 入軸7中的花鍵17嵌合。因此，通過相當於本發明之連接構件的所述 輸出軸27，轉子13與輸入軸7以可傳遞動力的方式被間接地連接在一 起。另外，動力分配機構26將在後面進行說明。
用於向所述變速部1和動力分配才幾構26以及各軸承11、 20、 21 等供給潤滑油或油壓、或使之排放的油路28、 29，貫穿所述各隔壁部 4、 19的內部而形成。而且，作為通過該油3各28、 29而給排油壓的油 壓控制部的油壓控制迴路Bv被安裝在所述殼體3的下部。更具體而言， 所述變速部1和電動機2被收納於一體構造的殼體3的內部，油壓控 制迴路Bv被安裝在該殼體3的下部並與所述變速部1以及電動機2相 對應的位置上。該油壓控制迴路Bv具有電氣控制的各種閥和由先導壓 力控制的閥(均未圖示)，所述油路28、 29與該油壓控制迴路Bv連通。 並且，該油壓控制迴路Bv被安裝在殼體3下面的油底殼Op覆蓋。該 油底殼Op為包括變速部1以及電動才幾2和動力分配結構26的無級變 速部所共用的裝置，用於暫時地儲存向上述部件供給/排放的機油。因 此，油壓控制迴路Bv被收納於該油底殼Op的內部。
上述如圖1所示的動力傳遞裝置能夠裝載於混合動力汽車上，在 圖2中用框架示了這種構成的一個示例。這裡所示的示例是一種 作為雙電動機混合動力驅動裝置的構造例，尤其是一種沿車輛的前後 方向裝載的構造例。首先，對變速部1的結構進行說明，在圖2所示 的示例中，其構造為，通過兩組行星齒輪4幾構30、 31能夠設定前進4 速/後退1速的變速比。該行星齒輪機構30、 31雖然可以是單小齒輪型或者雙小齒輪型的任何一種形式，但在圖2所示的示例中，其各自採用了單小齒輪型行星齒輪機構。即，各行星齒輪機構30、 31的構造為， 通過外齒齒輪的太陽齒輪S1、 S2，和在其外周側以同心圓狀配置的作 為內齒齒輪的內嚙合齒輪Rl、 R2，以及被配置在該太陽齒輪Sl、 S2 與內嚙合齒輪Rl、 R2之間並對分別嚙合的小齒輪進行支持的齒輪架 CA1、 CA2作為旋轉要素，從而發揮差動作用。該第一行星齒輪機構30中的行星齒輪架CA1與第二行星齒輪機 構31中的內嚙合齒輪R2連接，而且第一行星齒輪機構30的內嚙合齒 輪Rl與第二行星齒輪機構31的行星齒輪架CA2連接，因此該行星齒 輪機構30、 31被構成為CR-CR接合的複合行星齒輪機構。並且，還形成有用於對該複合行星齒輪機構選擇性地傳遞動力的 三個離合器機構C1、 C2、 C3。這些離合器機構C1、 C2、 C3例如是油 壓式的摩擦嚙合器，第一離合器機構Cl被配置在上述的輸入軸7與第 二行星齒輪機構31的太陽齒輪S2之間，此外第二離合器機構C2被配 置在第一行星齒輪機構30的行星齒輪架CA1與輸入軸7之間，而且 第三離合器機構C3被配置在第一行星齒輪機構30中的太陽齒輪S1與 輸入軸7之間。此外，還設置有用於對第一行星齒輪機構30中的太陽齒輪Sl進 行選擇性固定的第一制動機構Bl,和用於對第二行星齒輪機構31中 的內嚙合齒輪R2進行選擇性固定的第二制動機構B2。可以採用油壓 式的多片制動器和帶式制動器等作為該制動機構B1、 B2。此外，與第 二制動機構B2並列地設置單向離合器Fl。當第一行星齒輪機構30的 行星齒輪架CA1以及第二行星齒輪機構31中的內嚙合齒輪R2，要向 與輸入軸7相反的方向旋轉之際，該單向離合器F1與其卡合從而阻止其旋轉。此外，在第二行星齒輪機構31中的行星齒輪架CA2上連接 有輸出軸32。該輸出軸32被配置在與上述的輸入軸7同一軸線上，並 從殼體3突出。下面，對動力分配機構26進行說明，該動力分配機構26為將內 燃機(發動機)33輸出的動力向電動發電機(Ml) 34和所述變速部1 分配的機構，由行星齒輪機構構成。該行星齒輪機構只要是通過三個 旋轉要素起到差動作用的即可，可以使用單小齒輪型和雙小齒輪型等 適當結構的產品。在圖2所示的示例中採用的是單小齒輪型的行星齒 輪機構。而且，該行星齒輪機構是作為增速機構而構成的，內燃機33 被連接在行星齒輪架CAO上，電動發動機34被連接在太陽齒輪SO上， 並且所述輸出軸27被連接在內嚙合齒輪R0上。而且，該動力分配才幾構26中的輸出軸27 ^皮連接在變速部1的輸 入軸7上，並且所述電動才幾(M2) 2的轉子13被連接在該輸出軸27 以及輸入軸7上。另外，上述的電動發電機34也可以為發電機，所述 電動衝幾2也可以為具有發電功能的電動發電才幾。而且，該電動發電初」 34以及電動機2通過未圖示的變換器等控制器連接在蓄電池上，並通 過由電子控制裝置來控制該變換器，從而可以控制驅動扭矩和發電扭 矩、發電量等。由上述的兩套行星齒輪機構30、 31為主體構成的變速部1的構造 為，通過使所述各離合器機構Cl、 C2、 C3以及制動機構B1、 B2以及 單向離合器F1進行如圖3所示的結合或者分離，從而設定前進4速和 後退1速。另外，圖3為表示結合工作表的圖表，"〇"記號表示結合 狀態，空白欄表示分離狀態，帶括號的" ，，記號表示為使動力源制 動器(或發動機制動器)生效而結合的狀態。該離合器機構C1、 C2、C3以及制動機構B1、 B2的結合/分離的控制，是通過從所述油壓控制 迴路輸出的油壓而進行的。
上述的動力分配機構26的列線圖以及變速部1的列線圖如圖4所 示。列線圖是一種線圖，其將表示各行星齒輪機構中的旋轉要素的縱 線，以基於各行星齒輪機構中的齒數比(內嚙合齒輪的齒數與太陽齒 輪的齒數的比)的間隔平行地排列，並將與縱線正交的基線作為轉數0 並取基線上方為正旋轉方向的轉數。在上述如圖2所示的示例中，由 於各行星齒輪機構為單小齒輪型，因而將表示太陽齒輪的縱線和表示 行星齒輪架縱線之間的間隔作為"1"，將表示行星齒輪架的縱線和表 示內嚙合齒輪的縱線之間的間隔作為相當於齒數比的間隔。在圖4中， 在表示各旋轉要素的縱線上附加了與圖2中附加的符號相同的符號。 並且，用與圖2同樣的符號表示各離合器機構Cl、 C2、 C3以及制動 機構B1、 B2以及單向離合器F1的位置。而且，用粗直線表示連接縱 線上表示在規定狀態下的各旋轉要素轉數的點的線。即，該粗直線表 示各行星齒輪機構的動作狀態。
從如圖4左側所示的動力分配機構26的列線圖可明顯看出，當將 作為輸出要素的內嚙合齒輪RO的轉數保持一定而使電動發電機34的 轉數大小變化時，作為輸入要素的行星齒輪架CAO以及與其連接的內 燃機33的轉數也將隨之發生大小變化。在這種情況下，通過控制電動 發電機34使其轉數降低，從而使電動發電機34作為發電機發揮功能， 並將該發電的電力輸送至發電機2以使其發揮電動機的功能，或者向 蓄電池充電。這樣，由於能夠通過電動發電機34使內燃機33的轉數 連續地變化，因此上述動力分配機構26作為無級變速器發揮功能，特別是由於該功能可通過電氣控制電動發電機34而達成，因此動力分配 衝幾構26成為電氣無級變速才幾構。上述變速部1的變速能夠根據車輛的行使狀態來實施，例如，能 夠根據要求的輸出扭矩或者與其相當的加速器開度以及車速而設定變速檔位。更具體而言，能夠預先準備將輸出扭矩和車速作為參數的變 速檔位的圖(Map),並根據該圖設定變速檔位，從而實施變速以達成 該變速檔位。在圖5中圖示了該圖的一個示例。圖5中的實線表示升 檔線，通過使該升檔線從低速一側向高速一側橫切，或者從高扭矩一 側向低扭矩一側橫切而改變車輛的行使狀態，從而使升檔的判斷成立。 另一方面，虛線表示降檔線，通過使降檔線從高車速一側向低車速一 側橫切，或者從低扭矩一側向高扭矩一側橫切而改變車輛的行使狀態， 從而使降檔的判斷成立。所有這些變速檔位都能夠在驅動範圍(驅動位置)被選擇的情況 下進行設定，但在手動變速模式(手動模式)下，高速一側的變速檔 位被限制。在圖6中圖示了用於輸出換擋位置信號的換擋裝置35中的 換擋位置的排列，用於將車輛維持在停止狀態的駐車(P)、後退檔位 (R:倒檔)、空檔(N)、驅動(D)的各位置被大致呈直線排列。該 排列方向，例如可為沿車輛前後方向的方向。手動位置(M)被設置 在相對於該驅動位置在車輛寬度方向上鄰接的位置上。升檔位置(+ ) 和降檔位置(_ )隔著該手動位置被設置在車輛前後方向的兩側，該 各換擋位置由用於引導換擋杆36的導向槽37連接，因此，通過使換 擋杆36沿導向槽37移動，可使適當的換擋位置被選擇，並且該被選 擇的換擋位置信號將被輸出。而且，在驅動位置被選擇的情況下，變速部1中的從第1檔到第4 檔的全部前進檔都能夠根據行駛狀態而被設定。與之相對，在使換擋
杆36從驅動位置移動到手動位置的狀態下，驅動位置將被維持，並且 能夠變速至第4檔，但是在這種狀態，每將換擋杆36向降檔位置移動 一次，降檔信號(下降範圍信號)就會被輸出，從而使得變速檔或者 變速範圍以每次1檔的方式向低速一側被切換，此外相反地，每選擇 一次升檔位置，升檔信號(上升範圍信號)就會被輸出，從而允許高 速一側的變速檔或者變速範圍以每次1檔的方式向高速一側被切換。
此外，還設置有用於通過電信號控制上述的控制器和油壓控制裝 置從而控制動力傳遞裝置整體的電子控制裝置(ECU) 38。圖7例示 了被輸入該電子控制裝置38的信號以及從該電子控制裝置38輸出的 信號。該電子控制裝置38的構成中包含由CPU、 ROM、 RAM以及輸 入輸出接口等構成的微電腦，其通過利用RAM的暫時存儲功能並按照 預先存儲在ROM中的程序進行信號處理，從而執行與內燃機33、電 動機2以及電動發動機34相關的混合動力驅動控制、變速部1的變速 控制等的驅動控制。
表示發電機水溫的信號、表示換擋位置的信號、表示內燃機33的 轉速的發電機轉速Ne的信號、表示齒數比列設定值的信號、指示M(電 動機行駛)模式的信號、表示空調運轉的信號、表示與輸出軸32的轉 速NOUT對應的車速的信號、表示變速部1的工作油溫(AT油溫)的 油溫信號、表示駐車制動器操作的信號、表示腳制動器操作的信號、 表示催化劑溫度的催化劑溫度信號、表示與駕駛員的輸出要求量對應 的加速踏板的操作量的加速器開度信號、凸輪轉角信號、表示雪地模 式設定的雪地模式設定信號、表示車輛加速度的加速度信號、表示自動巡航的自動巡航信號、表示車輛質量的質量信號、表示各車輪的車
輪速度的車輪速度信號、表示電動發電機(Ml ) 34的轉速的信號、表 示電動機(M2) 2的轉速的信號等，從圖7所示的各傳感器和開關等 被分別輸入到電子控制裝置38中。
此外，發向用於控制電子節流閥開度的節流閥作動器的驅動信號、 用於控制從燃料噴射裝置向內燃機33的燃料供給量的燃料供給量信 號、用於調節增壓的增壓調節信號、用於驅動電動空調器的電動空調 器驅動信號、用於通過點火裝置指令內燃機33的點火時機的點火信號、 發向用於驅動電動發電機(Ml ) 34和電動機(M2) 2工作的各控制器 的指令信號、用於驅動換擋指示器的換擋位置(操作位置)表示信號、 用於表示齒數比的齒數比表示信號、用於表示雪地模式的雪地模式表 示信號、用於驅動防止制動時的車輪滑移的ABS作動器的ABS驅動 信號、用於表示選擇M模式的M模式表示信號、用於驅動包含於油壓 控制裝置中，用以控制變速部1的油壓式摩擦結合裝置的油壓作動器 的電磁閥的閥指令信號、用於驅動作為該油壓控制裝置的油壓源的電 動油壓泵的驅動指令信號、用於驅動電動加熱器的信號、發向巡航控 制用電腦的信號等，被分別從上述電子控制裝置38輸出。
下面對上述的動力傳遞裝置的裝配步驟(方法)進行說明。首先， 對於在安裝上述各隔壁部4、 19之前的殼體3，從其較大的開口部一側 (車載狀態下的內燃機33—側)順次插入變速部1的結構構件，並安 裝在殼體3的內部。然後，將變速部1中的輸入軸7插入隔壁部4的 軸套部8，使隔壁部4與形成於殼體3內周部的套筒接合部9嵌合，並 用螺栓10進行固定。如此，在封閉用於收納變速部1的收納腔5的同 時，使輸入軸7通過軸承11旋轉自如地被軸套部8支承。之後，將電動機2中的定子12安裝在殼體3的內周部。在這種狀 態下，所述輸出軸7突出在與定子12相同的軸線上。使轉子13的圓 筒部16嵌合在該輸入軸7的突出部分7A端一側，並在該狀態下將轉 子13沿輸入軸7向其軸線方向送入。因此，輸入軸7發揮導向部G的 功能，使轉子13不會幹涉到定子12的內周面而沿軸線方向被送入。 在這種情況下，通過預先將軸承20嵌合在所述隔壁部4的軸套部8上， 或者預先將軸承20嵌合在轉子13中的圓筒部16的端部外周上，從而 使圓筒部16的一側端部通過該軸承20而被隔壁部4以轉動自如的方 式支承。在將轉子13插入定子12的內周側之後，將另一隔壁部19插入殼 體3的內部並安裝在殼體3的內周面上。此時，分解器22的轉子23 已預先裝入所述圓筒部16，並且分解器22的定子24已預先固定在所 述另一隔壁部19的內側面上。並且，通過將軸承21預先安裝在圓筒 部16的另一側端部的外周部或者所述另一隔壁部19的內周部，從而 使圓筒部16的另一側端部通過該軸承21而轉動自如地被所述另一隔 壁部19支^R。即，轉子13通過各軸岸義20、 21而轉動自如地^皮各隔壁 部4、 19支承。在該狀態下，轉子13沒有與輸入軸7連接在一起，因 而轉子13相對於輸入軸7轉動自如。因此，可單獨地使轉子13旋轉， 因而能夠以與變速部1分離的單獨的狀態驅動電動機2,從而進行試驗。然後，使預先裝配的動力分配機構26的輸出軸27貫穿所述另一 隔壁部19並插入所述圓筒部16的內周側。由於輸出軸27的前端部被 形成為如上所述的圓筒軸狀，並且在其內外周兩側均形成有花—睫，因 此通過使該花鍵與輸入軸7的花鍵17和轉子13的花鍵18嚙合，使輸 出軸27、輸入軸7以及轉子13三者以可傳遞扭矩的方式被連接。因此，根據上述如圖1所示的構造，由於使轉子13嵌合在輸入軸
7上，並將該輸入軸7作為導向部G而安裝在定子12的內周側位置上， 因此實質上是在轉子13的兩端被支承的狀態下進行裝配。因而，即使 轉子13具有永久磁鐵15,也能夠在其不會吸附或者幹擾到定子12的 狀態下，對轉子13進行裝配。此外，在將轉子13裝配在了定子12內 周側的狀態下，由於轉子13與輸入軸7沒有被連接在一起，因此能夠 使電動機2單獨旋轉而進行試驗，因而能夠使電動機2的動作試驗容 易且正確地進行。
此外，在上述具體例中，例示了將本發明適用於混合動力驅動裝 置中的動力傳遞裝置的示例，但本發明並不限於上述的具體例，還能 夠應用於電動汽車中的動力傳遞裝置等其他的動力傳遞裝置。此外， 本發明中的傳動裝置並不限於上述行星齒輪式的有級變速機構，也可 採用沒有變速功能的傳動機構。並且，本發明的電動機，並不限於永 磁式的電動機，也可以是其他的適當形式的電動機。並且，在本發明 中，以可傳遞扭矩的方式連接輸入軸和轉子的連接構件，並不限於上 述的動力分配機構26的輸出軸27,也可以採用其他的適當的連接構件， 此外，用於傳遞該扭矩的方法並不限於花鍵，還可以採用如鋸齒、滑 鍵等通過旋轉方向而互相卡合從而實現一體化的裝置。
權利要求
1、一種動力傳遞裝置，具有電動機和傳動機構，其中，所述電動機具有在定子的內周側與該定子呈同心圓狀配置的轉子，所述傳動機構用於傳遞動力，所述動力傳遞裝置的特徵在於，所述傳動機構中的規定結構構件的一部分向所述定子或者轉子一側突出，並且該突出部分成為用於將所述轉子與所述定子以同心圓狀裝配的導向部。
2、 如權利要求1所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，所述電動機 和傳動機構被收納於殼體的內部，並且與該殼體成一體的隔壁部被配 置在所述電動機和傳動機構之間，所述傳動機構被收納於由所述隔壁 部封閉的收納腔中，所述電動機隔著所述隔壁部被配置在與所述傳遞 機構處於相反一側的收納腔中，並鄰接於所述隔壁部。
3、 如權利要求2所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，作為所述導 向部的突出部分，貫穿所述隔壁部並向所述電動才幾一側突出，並由所 述隔壁部支承。
4、 如權利要求1至3中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵在 於，所述突出部分中比該突出側前端部更靠近所述傳動機構一側的部 分成為所述導向部。
5、 如權利要求1至4中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵在 於，成為所述導向部的所述突出部分包括向所述傳動機構傳遞動力的 軸，該軸與所述轉子可相對轉動地套合，並且在所述軸和所述轉子之
6、 如權利要求2至5中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵在 於，所述隔壁部通過套筒接合部套合在所述殼體上。
7、 如權利要求1至6中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵在 於，在所述傳動機構的下側設有油壓控制部。
8、 如權利要求1至7中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵在i殳置在所述電動機以及所述傳動衝幾構的下側。
9、 如權利要求1至8中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵在 於，所述轉子轉動自如地被支承在收納所述電動機以及傳動結構的殼 體或者與該殼體成一體的構件上。
10、 如權利要求2至9中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，所述殼體或者與該殼體成一體的構件包括所述隔壁部以及與所 述隔壁部對置的另一隔壁部。
11、 如權利要求IO所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，形成有經 過所述隔壁部以及所述另 一隔壁部中的至少一個的內部的油路。
12、 如權利要求1至11中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵 在於，起到電動機或者發電機作用的電力驅動裝置和內燃機被連接在 差動機構上，並且還具有根據所述電力驅動裝置的轉數連續改變所述 內燃機轉數的電動變速器。
13、 如權利要求12所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，所述差動 才幾構由4亍星齒輪才幾構構成。
14、 如權利要求12或13所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，所 述差動機構構成增速機構，所述增速機構使輸出轉數比所述內燃機的 轉數高。
15、 如權利要求12至14中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特 徵在於，所述差動機構的輸出構件或者與該輸出構件成一體的構件的 一部分，被連接在所述軸和所述轉子上。
16、 如權利要求15所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，所述輸出 構件或者與該輸出構件成一體的構件的一部分，與所述軸或者所述轉 子中的至少 一個形成花一建嵌合。
17、 如權利要求1至16中任意一項所述的動力傳遞裝置，其特徵速比的機械式變速器。
18、 如權利要求17所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，所述機械 式變速器包括行星齒輪機構。
19、 如權利要求17或18所述的動力傳遞裝置，其特徵在於，所 述機械式變速器包括設定倒車檔的機構。
20、 一種動力傳遞裝置的裝配方法，該動力傳遞裝置的殼體內部 收納電動機和傳動機構，所述電動機具有在其定子的內周側與該定子 呈同心圓狀配置的轉子，所述傳動機構用於傳遞動力，所述動力傳遞 裝置的裝配方法，其特徵在於通過將構成所述傳動機構的部件從所述殼體一側的開口端側插入 所述殼體內部並互相裝配，從而裝配出所述傳動機構之後，將用於劃定收納該傳動機構的收納腔的隔壁部安裝在所述殼體的內部，並使所 述傳動機構的輸入軸貫穿該隔壁部且由所述隔壁部轉動自如地支承， 把該輸入軸作為導向構件將所述轉子插入所述輸入軸的外周側，並通 過所述隔壁部轉動自如地支承該轉子的軸線方向上的一端部。
21、 如權利要求20所述的動力傳遞裝置的裝配方法，其特徵在於， 將連接構件插入所述輸入軸的外周面和所述轉子的內周面之間，並通 過該連接構件連接所述輸入軸和所述轉子。
22、 如權利要求21所述的動力傳遞裝置的裝配方法，其特徵在於， 所述連接構件包括預先裝配的無級變速部的輸出軸，通過所述隔壁部 和另一隔壁部轉動自如地支承所述轉子的兩端部，然後使所述輸出軸 的前端部貫穿所述另 一隔壁部，將連接構件插入所述輸入軸的外周面 和所述轉子的內周面之間，並使所述連接構件花鍵嵌合在該輸入軸的 外周面與所述轉子的內周面。
全文摘要
本發明提供一種動力傳遞裝置及其裝配方法，可使鄰接於動力傳遞裝置中的傳動機構並被收納於殼體中的電動機裝配性得到提高。本發明的動力傳遞裝置具有電動機(2)和傳動機構(1)，所述電動機(2)具有在定子(12)的內周側與該定子(12)呈同心圓狀配置的轉子(13)，所述傳動機構(1)用於傳遞動力，所述傳動機構(1)中的規定的組成構件的一部分(7)，向所述定子(12)或者轉子(13)一側突出，並將該突出部分作為導向部從而使所述轉子(13)與所述定子(12)以同心圓狀裝配。用於收納電動機(2)的收納腔即使為一端封閉的空間，也能夠實質上以兩端支承的狀態裝配轉子(13)。
文檔編號B60K6/26GK101405930SQ200780010328
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月22日 優先權日2006年3月23日
發明者北條康夫, 小嶋昌洋, 早川聖, 柿並拓馬, 田端淳, 糟谷悟, 茨木隆次, 鬼頭昌士 申請人:豐田自動車株式會社;愛信艾達株式會社