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CN108953499B - 齿轮传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够设定较大的输入输出比并且能够提高输入输出轴的配置的自由度、与输入输出轴连结的部件的体积的设计自由度的齿轮传动装置。具备:至少一对行星齿轮(P1、P2),它们彼此齿数不同且配置于同一轴线上,它们呈一体旋转;行星架(5),其将行星齿轮保持为能够自转,且其自转;固定齿轮(S1、R1),其与一对行星齿轮中的第一行星齿轮(P1)啮合且固定于固定部(8);第一输入输出齿轮(S2、R2),其与一对行星齿轮中的第二行星齿轮(P2)啮合且在行星架的内周侧以能够旋转的方式配置在与行星架同一轴线上;外齿齿轮(6),其设置于行星架的外周部;以及多个第二输入输出齿轮(4),它们与外齿齿轮啮合。

Description

齿轮传动装置
技术领域
本发明涉及使用行星齿轮机构传递动力的齿轮传动装置。
背景技术
在专利文献1中记载有上述装置的一例。该装置具备两个步进行星齿轮和行星架,该行星架将上述步进行星齿轮支承为能够自转以及公转。在该行星架连结有马达,该马达与行星架配置于同一轴线上。各步进行星齿轮等间隔地配置于行星架中的同一圆周上,具有固定侧行星齿轮和直径小于该固定侧行星齿轮的输出侧行星齿轮。另外,在与行星架同一轴线上配置有:固定齿轮,其固定于规定的固定部;和输出齿轮,其与输出轴连结。固定齿轮是直径大于固定侧行星齿轮的齿轮,固定侧行星齿轮与该固定齿轮啮合。输出齿轮是直径大于输出侧行星齿轮的齿轮,输出侧行星齿轮与该输出齿轮啮合。而且,若行星架借助马达的扭矩旋转,则固定侧行星齿轮与固定齿轮啮合并自转以及公转。该自转转速成为根据固定侧行星齿轮与固定齿轮的齿数的比决定的转速,输出侧行星齿轮以该转速自转。与该输出侧行星齿轮啮合的输出齿轮即输出轴以跟输出侧行星齿轮与输出齿轮的齿数的比、输出侧行星齿轮的自转转速以及公转转速对应的转速旋转。即,马达的转速相对于输出轴的转速的比亦即变速比由各固定侧行星齿轮与固定齿轮的齿数比以及输出侧行星齿轮与输出齿轮的齿数比决定,马达扭矩根据该变速比增减并从输出轴输出。
专利文献1:日本特开2010-60095号公报
在专利文献1所记载的装置中,使让输出齿轮或与之一体的输出轴旋转的输出侧行星齿轮公转,并且通过固定齿轮以及与之啮合的固定侧行星齿轮对该输出侧行星齿轮的自转转速进行减速,因而在构成为减速机构的情况下,能够增大减速比。然而,在专利文献1所记载的结构中,与行星架连结的输入轴和设置有固定齿轮的输出轴在隔着上述齿轮机构的两侧配置于同一轴线上。因此,用于输入的机构与用于输出的机构的配置存在制约,例如在搭载于车辆的情况下,在车载性方面存在改进的余地。另外,在专利文献1所记载的结构中,决定变速比的各齿轮配置于行星架的内周侧,因而在组装性、齿轮的加工性等方面制约各齿轮的直径、齿数,其结果是,存在制约作为装置整体的变速比例如无法增大减速比等课题。
发明内容
本发明是着眼于上述技术课题而完成的,其目的在于能够设定较大的输入输出比并且能够提高输入输出轴的配置的自由度、与输入输出轴连结的部件的体积的设计自由度的齿轮传动装置。
为了实现上述目的,本发明的齿轮传动装置将输入的扭矩经由多个齿轮传递至输出侧并输出,所述齿轮传动装置的特征在于,具备:至少一对行星齿轮,它们彼此齿数不同且配置于同一轴线上,并且呈一体地旋转;行星架,其以将上述行星齿轮保持为能够自转且使上述行星齿轮公转的方式自转;固定齿轮,其与一对上述行星齿轮中的第一行星齿轮啮合且固定于规定的固定部;第一输入输出齿轮,其与一对上述行星齿轮中的第二行星齿轮啮合且配置在上述行星架的内周侧,该第一输入输出齿轮以能够旋转的方式配置在与上述行星架同一轴线上;外齿齿轮,其设置于上述行星架的外周部;以及多个第二输入输出齿轮,它们与上述外齿齿轮啮合。
在本发明中,可以构成为上述第一输入输出齿轮与上述第二输入输出齿轮配置为各自的旋转中心轴线与上述行星架的旋转中心轴线平行,还具备:第一输入输出机构,其与上述第一输入输出齿轮连结;和多个第二输入输出机构,它们分别与上述第二输入输出齿轮连结,上述第一输入输出机构与上述第二输入输出机构在上述旋转中心轴线的方向上相对于上述齿轮传动装置配置于相同的一侧。
在本发明中,可以构成为上述第一行星齿轮的齿数比上述第二行星齿轮的齿数少。
在本发明中,可以构成为上述固定齿轮是配置于上述第一行星齿轮的内周侧的太阳齿轮。
在本发明中,可以构成为上述固定齿轮是配置于上述第一行星齿轮的外周侧的齿圈。
在本发明中,可以构成为上述第一输入输出机构是从上述第一输入输出齿轮传递扭矩的输出机构,上述第二输入输出机构分别是向上述第二输入输出齿轮输入扭矩的输入机构。
根据本发明,例如若向第二输入输出齿轮分别输入扭矩,则外齿齿轮即行星架旋转。各行星齿轮伴随着该行星架的旋转而边自转边旋转。第一行星齿轮与固定齿轮啮合,因而从固定齿轮承受反作用力而自转,第二行星齿轮与第一行星齿轮一起自转。而且,从第二行星齿轮向第一输入输出齿轮传递扭矩,第一输入输出齿轮以规定的转速旋转。决定该第一输入输出齿轮的转速与第二输入输出齿轮的转速的比亦即变速比的各齿轮中的第二输入输出齿轮以及与之啮合的外齿齿轮配置于行星架的外周侧,其外径、齿数不被行星架的内径限制。即,在本发明的齿轮传动装置中,制约变速比的重要因素较少,因而能够比以往增大变速比,或者能够扩大变速比的选择范围。
另外,在本发明中,配置的自由度增高,如能够使第一输入输出机构与第二输入输出机构的配置位置在行星架的旋转中心轴线的方向上为相同的一侧等,因此在搭载于车辆的情况下能够使车载性提高。
附图说明
图1是示意性表示本发明的第一实施方式所涉及的齿轮传动装置的图。
图2是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的齿轮传动装置的图。
图3是示意性表示本发明的第三实施方式所涉及的齿轮传动装置的图。
图4是示意性表示本发明的第四实施方式所涉及的齿轮传动装置的图。
图5是示意性表示本发明的第五实施方式所涉及的齿轮传动装置的图。
图6是示意性表示本发明的第六实施方式所涉及的齿轮传动装置的图。
附图标记说明:1…齿轮传动装置;4…传动齿轮(第二输入输出齿轮);5…行星架;6…外齿齿轮;8…固定部;S1…第一太阳齿轮(固定齿轮);S2…第二太阳齿轮(第一输入输出齿轮);P1…第一行星齿轮;P2…第二行星齿轮;R1…第一齿圈(固定齿轮);R2…第二齿圈(第一输入输出齿轮)。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1是示意性表示本发明的第一实施方式所涉及的齿轮传动装置的图。此处所示的齿轮传动装置1构成为减速装置,具备供扭矩输入且彼此平行配置的三个输入轴2,三个输入轴2中的第一输入轴2A以及第二输入轴2B在齿轮传动装置1的旋转中心轴线(以下简称为轴线)O方向上位在与第三输入轴2C相反的一侧。另外,在各输入轴2分别连结有促动器3,该促动器3相当于本发明的实施方式中的第二输入输出机构以及输入机构。在第一输入轴2A连结有第一促动器3A,在第二输入轴2B连结有第二促动器3B。在各输入轴2A、2B分别连结有作为外齿齿轮的传动齿轮4,该传动齿轮4相当于本发明的实施方式中的第二输入输出齿轮。另外,在第三输入轴2C连结有第三促动器3C。在与齿轮传动装置1以及第三输入轴2C同一轴线上且与第三促动器3C相反的一侧设置有行星架5,该行星架5将多个行星齿轮保持为能够自转,该行星架5旋转。在该行星架5连结有第三输入轴2C。
行星架5形成为平板状,在其外周部形成有直径大于传动齿轮4的外齿齿轮6。传动齿轮4与该外齿齿轮6啮合。因此,第一输入轴2A与第二输入轴2B在行星架5的径向上位于第三输入轴2C的外侧。另外,在行星架5的外周部安装有与轴线O方向平行配置的第一行星齿轮轴7。在第一行星齿轮轴7以能够旋转的方式支承有第一行星齿轮P1与第二行星齿轮P2。另外,构成为第一行星齿轮P1与第二行星齿轮P2呈一体地旋转。
这里,对各促动器3A、3B、3C进行说明。在图1所示的例子中,第一促动器3A与第二促动器3B例如是产生制动扭矩的促动器,由利用通过被通电而产生的磁吸引力来对规定的旋转部件即上述各传动齿轮4进行制动的励磁动作型电磁制动器构成。或者,第一促动器3A与第二促动器3B可以由使用被电动马达驱动的进给丝杠机构来产生摩擦制动力的电动制动器或利用借助马达进行发电时产生的阻力来对各传动齿轮4进行制动的再生制动器等构成。第三促动器3C例如是产生驱动扭矩的促动器,由永磁式同步马达或感应马达等构成。
在第一行星齿轮P1啮合有直径大于该第一行星齿轮P1的外齿齿轮亦即第一太阳齿轮S1。第一太阳齿轮S1相当于本发明的实施方式中的固定齿轮,与行星架5配置于同一轴线上,且固定于壳体等规定的固定部8。在第二行星齿轮P2啮合有直径大于该第二行星齿轮P2的外齿齿轮亦即第二太阳齿轮S2。第二太阳齿轮S2和本发明的实施方式中的第一输入输出齿轮相当,配置在行星架5的轴线O方向上隔着行星架5与第一太阳齿轮S1相反的一侧且与行星架5同一轴线上。在该第二太阳齿轮S2连结有输出轴9。即,在相对于行星架5与各促动器3A、3B相同的一侧配置有输出轴9。在输出轴9连结有和本发明的实施方式中的第一输入输出机构以及输出机构相当的车辆的驱动轮等输出部件10。
接下来,对本发明的第一实施方式所涉及的齿轮传动装置1的作用进行说明。若驱动第三促动器3C产生扭矩,则第三输入轴2C与行星架5承受该扭矩而旋转。伴随着行星架5的旋转,第一行星齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合且在第一太阳齿轮S1的周围公转。第一太阳齿轮S1被固定,因而第一行星齿轮P1从第一太阳齿轮S1承受反作用力而自转。由于该第一行星齿轮P1与第二行星齿轮P2构成为呈一体旋转,因而第二行星齿轮P2以与第一行星齿轮P1同转速向同方向自转。由于第二太阳齿轮S2与该第二行星齿轮P2啮合,因而第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9从第二行星齿轮P2承受扭矩而旋转。在该情况下,第二行星齿轮P2边自转边公转,因而第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9按照跟第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2的齿数的比、第二行星齿轮P2的自转转速以及公转转速对应的转速旋转。另外,两个传动齿轮4从行星架5的外齿齿轮6承受扭矩而旋转,第一促动器3A与第二促动器3B从各传动齿轮4承受扭矩而旋转。此外,在这样第一促动器3A与第二促动器3B旋转的情况下,可以通过第一促动器3A与第二促动器3B中的至少一者再生第三促动器3C的扭矩的一部分,或者,各促动器3A、3B也可以设定为不产生制动扭矩的自由状态。
这里,对本发明的第一实施方式所涉及的齿轮传动装置1中的相对于行星架5的转速的第二太阳齿轮S2的转速进行说明。下述(1)式是计算相对于行星架5的转速NIN的第二太阳齿轮S2的转速NOUT的式子。
NOUT=NIN×(1-(ZS1/ZP1)×(ZP2/ZS2))…(1)
上述的ZS1是第一太阳齿轮S1的齿数,ZP1是第一行星齿轮P1的齿数,ZP2是第二行星齿轮P2的齿数,ZS2是第二太阳齿轮S2的齿数。此外,将各齿轮S1、S2、P1、P2的齿数设定为第二太阳齿轮S2的转速NOUT的绝对值小于“1”。此外,也可以是ZP1<ZP2。
因此,根据上述结构的齿轮传动装置1,能够增加第三促动器3C的扭矩并将其从输出轴9输出。因此,能够将最高输出、体积等尽量小的促动器作为第三促动器3C使用。另外,行星架5的转速根据外齿齿轮6与传动齿轮4的传动比增速并传递至第一促动器3A与第二促动器3B。即,行星架5的扭矩根据上述传动比减少并传递至各促动器3A、3B。因此,在减少输出部件10的转速或停止输出部件10的旋转的情况下,能够减少由各促动器3A、3B产生的制动扭矩。另外,由于设置有两个促动器3A、3B,因而能够减少各促动器3A、3B中的负载。由此能够使各促动器3A、3B小型化。另外,由于第一促动器3A与第二促动器3B相对于第三促动器3C在行星架5的径向上错开配置,因而与在将各促动器3A、3B、3C配置于同一轴线上的情况相比,能够提高各促动器3A、3B、3C的配置、体积的自由度。进而,能够使本发明的第一实施方式所涉及的齿轮传动装置1小型化。
(第二实施方式)
图2是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的齿轮传动装置1的图。此处所示的行星架5具备:环状的第一行星架板11,其在轴线O方向上配置于第一太阳齿轮S1侧;圆筒部12,其从第一行星架板11的外周部起沿轴线O方向延伸;环状的第二行星架板13,其连结于第二太阳齿轮S2侧,即隔着圆筒部12位于与第一行星架板11相反一侧。在第一行星架板11的内周部形成有第一贯通部11A。和本发明的实施方式中的固定齿轮相当的第一太阳齿轮S1的第一太阳齿轮轴14贯通该第一贯通部11A。另外,在第二行星架板13的内周部形成有第二贯通部13A。输出轴9贯通该第二贯通部13A,和本发明的实施方式中第一输入输出齿轮相当的第二太阳齿轮S2与输出轴9连结。即,除了在各行星架板11、13形成有各贯通部11A、13A以外,行星架5呈封闭的形状,如图2所示,行星架5的剖面大致形成方形或矩形的剖面。
在行星架5的轴线O方向上且圆筒部12的外周面中的第二行星架板13侧形成有外齿齿轮6。和本发明的实施方式中的第二输入输出齿轮相当的两个传动齿轮4分别与外齿齿轮6啮合。输入轴2A、2B与各传动齿轮4连结。各输入轴2A、2B在行星架5的轴线O方向上以隔着行星架5的方式配置在与输出轴9相同的一侧。在第一输入轴2A连结有第一促动器3A,在第二输入轴2B连结有第二促动器3B。各促动器3A、3B和本发明的实施方式中的第二输入输出机构以及输入机构相当。另外,外齿齿轮6的至少一部分与第二行星齿轮P2的至少一部分在径向上并列配置。这里,“并列”是指外齿齿轮6与第二行星齿轮P2各自的至少一部分在径向上重合的状态。
以与行星架5的轴线平行的方式配置有第一行星齿轮轴7,其一端部安装于第一行星架板11,另一端部安装于第二行星架板13。
对图2所示的例子中的各促动器3A、3B进行说明。各促动器3A、3B可以均是产生驱动扭矩的促动器,或者,也可以是产生制动扭矩的促动器。或者,可以构成为各促动器3A、3B中的任一个促动器3A(3B)是产生驱动扭矩的促动器,另一个促动器3B(3A)是产生制动扭矩的促动器。在作为各促动器3A、3B而使用产生驱动扭矩的促动器的情况下,可以是上述永磁式同步马达、感应马达。另外,在作为各促动器3A、3B而使用产生制动扭矩的促动器情况下,可以是上述电磁制动器、电动制动器或再生制动器。由于其他结构与图1所示的结构同样,因而对与图1所示的结构同样的部分标注与图1同样的附图标记并省略其说明。
接下来,对本发明的第二实施方式所涉及的齿轮传动装置1中的相对于行星架5的转速NIN的第二太阳齿轮S2的转速NOUT进行说明,相对于行星架5的转速NIN的第二太阳齿轮S2的转速NOUT的计算式与上述(1)同样。此外,将各齿轮S1、S2、P1、P2的齿数设定为第二太阳齿轮S2的转速NOUT的绝对值小于“1”。此外,也可以是ZP1<ZP2。因此,第二太阳齿轮S2的转速NOUT相对于行星架5的转速NIN被减速。
针对本发明的第二实施方式所涉及的齿轮传动装置1的作用,首先,对各促动器3A、3B均由产生驱动扭矩的促动器构成的情况进行说明。驱动第一促动器3A与第二促动器3B中的至少一者产生扭矩。与各促动器3A、3B连结的传动齿轮4承受该扭矩而旋转。各传动齿轮4与直径大于该传动齿轮4的外齿齿轮6啮合,因而行星架5的转速相对于传动齿轮4的转速被减速。伴随着行星架5的旋转,第一行星齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合并在第一太阳齿轮S1的周围公转。由于第一太阳齿轮S1被固定,因而第一行星齿轮P1从第一太阳齿轮S1承受反作用力而自转。由于该第一行星齿轮P1与第二行星齿轮P2构成为呈一体旋转,因而第二行星齿轮P2以与第一行星齿轮P1同转速向同方向自转。由于第二太阳齿轮S2与该第二行星齿轮P2啮合,因而第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9从第二行星齿轮P2承受扭矩而旋转。在该情况下,第二行星齿轮P2边自转边公转,因而第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9按照跟第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2的齿数的比、第二行星齿轮P2的自转转速以及公转转速对应的转速旋转。如上所述,由于该转速相对于行星架5的转速被减速,因而各促动器3A、3B的扭矩增加并传递至第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9。另外,由于借助两个促动器3A、3B产生驱动扭矩,因而与第一实施方式同样,能够减少各促动器3A、3B中的负载,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
另外,对各促动器3A、3B均由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即,对减少或停止输出部件10的转速的情况进行说明。行星架5的转速相对于第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9的转速较高,即被增速。另外,在行星架5的外齿齿轮6啮合有直径小于该外齿齿轮6的传动齿轮4。因此,传动齿轮4的转速相对于行星架5的转速被增速,即出现在传动齿轮4的扭矩相对于行星架5的扭矩被减少。而且,由于借助两个促动器3A、3B产生制动扭矩,因而能够减少各促动器3A、3B中的负载。结果是,与第一实施方式同样,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
并且,对各促动器3A、3B中的一者由产生驱动扭矩的促动器构成、另一者由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即便在该情况下,产生驱动扭矩的促动器3A(3B)的扭矩也增加并传递至输出部件10,另外,输出部件10的扭矩相对于产生制动扭矩的促动器3B(3A)被减少并传递。因此,能够使各促动器3A、3B小型化,并且能够形成为具备驱动用促动器3A(3B)与制动用促动器3B(3A)的齿轮传动装置1。而且,由于各输入轴2A、2B与输出轴9相对于行星架5配置于相同的一侧,且在行星架5的径向上输出轴9的外侧配置有各输入轴2A、2B,因而能够缩短装置的轴长,并且能够提高各输入轴2A、2B的配置的自由度、与各输入轴2A、2B连结的各促动器3A、3B的体积等的设计自由度。因此在搭载于车辆的情况下能够提高车载性。而且,由于行星架5形成为所谓的封闭的形状,因而行星架5的刚性提高,其结果是,能够承受伴随着扭矩传递的载荷。
(第三实施方式)
图3是示意性地表示本发明的第三实施方式所涉及的齿轮传动装置1的图。图3所示的行星架5具备:环状的第一行星架板11,其在轴线O方向上配置于第一太阳齿轮S1侧;圆筒部12,其从第一行星架板11的外周部起沿轴线O方向延伸;以及环状的第二行星架板13,其连结于第二太阳齿轮S2侧,即隔着圆筒部12位于与第一行星架板11相反一侧。在第一行星架板11的内周部形成有第一贯通部11A。和本发明的实施方式中的固定齿轮相当的第一太阳齿轮S1的太阳齿轮轴14贯通该第一贯通部11A。在第一太阳齿轮S1啮合有第一行星齿轮P1。在第二行星架板13的内周部形成有第二贯通部13A。输出轴9贯通该第二贯通部13A,和本发明的实施方式中的第一输入输出齿轮相当的第二太阳齿轮S2与输出轴9连结。在第二太阳齿轮啮合有第二行星齿轮P2。因此,除了在各行星架板11、13形成有各贯通部11A、13A以外,如图3所示,行星架5呈封闭的形状。
上述圆筒部12具有:小径部12A;大径部12B,其外径大于该小径部12A的外径;以及环状的连结部12C,其在轴线O方向上配置于小径部12A与大径部12B之间并连结小径部12A与大径部12B。即,如图3所示,圆筒部12呈阶梯状。小径部12A位于第二行星架板13侧,在轴线O方向上第二行星架板13侧的开口部连结有第二行星架板13的外周部,在与之相反的一侧的开口部连结有连结部12C的内周部。在连结部12C的外周部连结有大径部12B的开口部。在大径部12B中的与第二行星架板13相反的一侧的开口部连结有第二行星架板13的外周部。
在行星架5的轴线O方向上且在小径部12A的外周面形成有外齿齿轮6。在外齿齿轮6分别啮合有和本发明的实施方式中的第二输入齿轮相当的两个传动齿轮4,在各传动齿轮4连结有输入轴2A、2B。各输入轴2A、2B在行星架5的轴线O方向上以隔着行星架5的方式配置在与输出轴9相同的一侧。在第一输入轴2A连结有第一促动器3A,在第二输入轴2B连结有第二促动器3B。各促动器3A、3B相当于本发明的实施方式中的第二输入输出机构以及输入机构。另外,外齿齿轮6的至少一部分与第二行星齿轮P2的至少一部分在径向上并列配置。这里,“并列”是指外齿齿轮6与第二行星齿轮P2各自的至少一部分在径向上重合的状态。
在上述结构的行星架5以能够旋转的方式支承有作为外齿齿轮的五个行星齿轮P1、P2、P3、P4、P5。第一行星齿轮P1以能够旋转的方式安装于第一行星齿轮轴7。第一行星齿轮轴7设置于第一行星架板11,第一行星齿轮轴7的轴线与行星架5的轴线O平行。第一行星齿轮P1与上述第一太阳齿轮S1啮合。
另外,第三行星齿轮P3与第一行星齿轮P1啮合。第三行星齿轮P3在行星架5的圆周方向上与第一行星齿轮P1并列配置。这里,“并列”是指第一行星齿轮P1与第三行星齿轮P3各自的至少一部分在圆周方向上重合的状态。此外,在图3中,为了方便制图,在行星架5的径向上第一行星齿轮P1的外侧记载第三行星齿轮P3。
第三行星齿轮P3以能够旋转的方式支承在与第一行星齿轮轴7平行配置的第二行星齿轮轴15。第二行星齿轮轴15的一端部安装于第一行星架板11,另一端部安装于连结部12C。另外,第四行星齿轮P4以能够旋转的方式支承于第二行星齿轮轴15。第四行星齿轮P4构成为与第三行星齿轮P3呈一体旋转。第五行星齿轮P5与该第四行星齿轮P4啮合。
第五行星齿轮P5在行星架5的圆周方向上与第四行星齿轮P4并列配置。这里,“并列”是指第四行星齿轮P4与第五行星齿轮P5各自的至少一部分在圆周方向上重合的状态。此外,在图3中,为了便于制图,在行星架5的径向上第五行星齿轮P5的外侧记载第四行星齿轮P4。该第五行星齿轮P5构成为与上述第二行星齿轮P2呈一体旋转。因此,第五行星齿轮P5与第二行星齿轮P2均以能够旋转的方式支承于第三行星齿轮轴16。该第三行星齿轮轴16设置于第二行星架板13。
这里,对各促动器3A、3B进行说明。在图3所示的例子中,各促动器3A、3B可以均是产生驱动扭矩的促动器,或者,也可以是产生制动扭矩的促动器。或者,可以构成为各促动器3A、3B中的任一个促动器3A(3B)是产生驱动扭矩的促动器,另一个促动器3B(3A)是产生制动扭矩的促动器。在作为各促动器3A、3B而使用产生制动扭矩的促动器的情况下,各促动器3A、3B可以均是上述电磁制动器、电动制动器、再生制动器,另外,在使用产生驱动扭矩的促动器的情况下,可以是上述永磁式同步马达、感应马达。由于其他结构与图1所示的结构同样,因而对与图1所示的结构同样的部分标注与图1同样的附图标记并省略其说明。
接下来,针对本发明的第三实施方式所涉及的齿轮传动装置1的作用,首先,对各促动器3A、3B均由产生驱动扭矩的促动器构成的情况进行说明。驱动第一促动器3A与第二促动器3B中的至少一者产生扭矩。与各促动器3A、3B连结的传动齿轮4承受该扭矩而旋转。由于各传动齿轮4与直径大于该传动齿轮4的外齿齿轮6啮合,因而行星架5的转速相对于传动齿轮4的转速被减速。伴随着行星架5的旋转,第一行星齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合且在第一太阳齿轮S1的周围公转。由于第一太阳齿轮S1被固定,因而第一行星齿轮P1从第一太阳齿轮S1承受反作用力而自转。由于第三行星齿轮P3与该第一行星齿轮P1啮合,因而第三行星齿轮P3从第一行星齿轮P1承受扭矩并旋转。由于第三行星齿轮P3与第四行星齿轮P4呈一体旋转,因而第四行星齿轮P4以与第三行星齿轮P3同转速向同方向自转。由于第五行星齿轮P5与第四行星齿轮P4啮合,因而第五行星齿轮P5从第四行星齿轮P4承受扭矩而旋转。由于第五行星齿轮P5与第二行星齿轮P2呈一体旋转,因而第二行星齿轮P2以与第五行星齿轮P5同转速向同方向自转。第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9从第二行星齿轮P2承受扭矩而旋转。在该情况下,由于第二行星齿轮P2边自转边公转,因而第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9以跟第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2的齿数的比、第二行星齿轮P2的自转转速以及公转转速对应的转速旋转。
另外,关于本发明的第三实施方式所涉及的齿轮传动装置1中的相对于行星架5的转速NIN的第二太阳齿轮S2的转速NOUT,以各齿轮S1、S2、P1、P2、P3、P4、P5的齿数为例进行具体说明。下述(2)式是计算齿轮传动装置1的第二太阳齿轮S2的转速NOUT的式子。
NOUT=NIN×(1-(ZS1/ZP3)×(ZP4/ZP5)×(ZP2/ZS2))…(2)
上述的ZS1是第一太阳齿轮S1的齿数,ZP2是第二行星齿轮的齿数,ZP3是第三行星齿轮P3的齿数,ZP4是第四行星齿轮P4的齿数,ZP5是第五行星齿轮P5的齿数,ZS2是第二太阳齿轮S2的齿数。
将NIN=1、ZS1=30、ZP2=30、ZP3=29、ZP4=30、ZP5=31、ZS2=30分别代入上述(2)式中,计算第二太阳齿轮S2的转速NOUT,得出:
NOUT=-0.001112。
即,若驱动促动器3使行星架5旋转1周,则第二太阳齿轮S2向与行星架5相反的方向旋转0.001112周。减速比γ是第二太阳齿轮S2的转速NOUT的倒数,为-899。
在上述结构中,第二太阳齿轮S2的转速NOUT相对于行星架5的转速NIN被减速。即,各促动器3A、3B的扭矩被增加并传递至第二太阳齿轮S2。另外,由于借助两个促动器3A、3B产生驱动扭矩,因而与第一实施方式以及第二实施方式同样,能够减少各促动器3A、3B中的负载,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
另外,对各促动器3A、3B均由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即,对减少或停止输出部件10的转速的情况进行说明。在上述结构中,行星架5的转速相对于第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9的转速较高,即被增速。另外,行星架5的扭矩相对于第二太阳齿轮S2的扭矩被减少。由于在行星架5的外齿齿轮6啮合有直径小于该外齿齿轮6的传动齿轮4,因而传动齿轮4的转速相对于行星架5的转速进一步被增速。即,出现在传动齿轮4的扭矩相对于行星架5的扭矩被减少。而且,由于借助两个促动器3A、3B产生制动扭矩,因而能够减少各促动器3A、3B中的负载。结果是,与第一实施方式同样,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
并且,对各促动器3A、3B中的一者由产生驱动扭矩的促动器构成、另一者由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即便在该情况下,产生驱动扭矩的促动器3A(3B)的扭矩也增加并传递至输出部件10,另外,输出部件10的扭矩被减少并相对于产生制动扭矩的促动器3B(3A)传递。因此,能够使各促动器3A、3B小型化,并且能够形成为具备驱动用促动器3A(3B)与制动用促动器3B(3A)的齿轮传动装置1。而且,由于各输入轴2A、2B与输出轴9相对于行星架5配置于相同的一侧,且在行星架5的径向上输出轴9的外侧配置有各输入轴2A、2B,因而能够缩短装置的轴长,并且能够提高各输入轴2A、2B的配置的自由度、与各输入轴2A、2B连结的各促动器3A、3B的体积等的设计自由度。因此,在搭载于车辆的情况下能够提高车载性。而且,由于行星架5形成为所谓的封闭的形状,因而行星架5的刚性提高,其结果是,能够承受伴随着扭矩传递的载荷。
(第四实施方式)
图4是示意性地表示本发明的第四实施方式所涉及的齿轮传动装置1的图。图4所示的行星架5具备:三个行星架板11、13、17,它们以一定的间隔配置于同一轴线上;和支承轴部18,其连结上述行星架板11、13、17。即,第一行星架板11和第二行星架板13分别与支承轴部18的两端部连结。在此处所示的例子中,第一行星架板11与第二行星架板13为同径且形成为平板状。另外,第三行星架板17一体地设置于支承轴部18的轴线O方向上的中央部。第三行星架板17形成为直径大于第一行星架板11、第二行星架板13,并且在其外周部一体地形成有沿轴线O方向延伸的圆筒部17A。
在第三行星架板17的圆筒部17A的外周面形成有外齿齿轮6。在该外齿齿轮6啮合有与本发明的实施方式中的第二输入输出齿轮相当的两个传动齿轮4。在各传动齿轮4连结有输入轴2A、2B。各输入轴2A、2B在行星架5的轴线O方向上以隔着行星架5的方式配置在与输出轴9相同的一侧。在第一输入轴2A连结有第一促动器3A,在第二输入轴2B连结有第二促动器3B。各促动器3A、3B与本发明的实施方式中的第二输入输出机构以及输入机构相当。
另外,在第三行星架板17安装有与行星架5的轴线平行配置的第一行星齿轮轴7。第一行星齿轮轴7贯通形成于第三行星架板17的第三贯通部17B,在其一个端部以能够旋转的方式支承有第一行星齿轮P1,在另一个端部以能够旋转的方式支承有第二行星齿轮P2。即,如图4所示,隔着第三行星架板17而在两侧配置有第一行星齿轮P1与第二行星齿轮P2。另外,构成为上述第一行星齿轮P1与第二行星齿轮P2呈一体旋转。
在第一行星齿轮P1啮合有作为内齿齿轮的第一齿圈R1,该第一齿圈R1直径大于该第一行星齿轮P1且配置成与行星架5呈同心圆状。第一齿圈R1和本发明的实施方式中的固定齿轮相当,并固定于壳体等规定的固定部8。在第二行星齿轮P2啮合有作为内齿齿轮的第二齿圈R2,该第二齿圈R2直径大于该第二行星齿轮P2且配置成与行星架5呈同心圆状。第二齿圈R2和本发明的实施方式中的第一输入输出齿轮相当,形成在具有底部(图4中的右侧面)的圆筒轴19的内周面。行星架5与圆筒轴19配置于同一轴线上,在圆筒轴19的底部经由输出轴9连结有输出部件10。
另外,第二行星齿轮P2与外齿齿轮6在行星架5的径向上并列配置。这里,“并列”是指第二行星齿轮P2与外齿齿轮6各自的至少一部分在径向上重合的状态。
对各促动器3A、3B进行说明。在图4所示的例子中,各促动器3A、3B可以均是产生驱动扭矩的促动器,或者,也可以是产生制动扭矩的促动器。或者,可以构成为各促动器3A、3B中的任一个促动器3A(3B)为产生驱动扭矩的促动器,另一个促动器3B(3A)为产生制动扭矩的促动器。在作为各促动器3A、3B而使用产生制动扭矩的促动器的情况下,该促动器可以是上述电磁制动器、电动制动器、再生制动器,另外,在使用产生驱动扭矩的促动器情况下,可以是上述永磁式同步马达、感应马达。
接下来,针对本发明的第四实施方式所涉及的齿轮传动装置1的作用,首先,对各促动器3A、3B均由产生驱动扭矩的促动器构成的情况进行说明。驱动第一促动器3A与第二促动器3B中的至少一者产生扭矩。与各促动器3A、3B连结的传动齿轮4承受该扭矩而旋转。传动齿轮4与直径大于传动齿轮4的外齿齿轮6啮合,行星架5的转速相对于传动齿轮4的转速被减速。第一行星齿轮轴7伴随着行星架5的旋转而旋转,另外,由于第一行星齿轮P1与第一齿圈R1啮合并公转。第一齿圈R1被固定,因而第一行星齿轮P1从第一齿圈R1承受反作用力而自转。由于构成为该第一行星齿轮P1与第二行星齿轮P2呈一体旋转,因而第二行星齿轮P2以与第一行星齿轮P1同转速向同方向自转。在该第二行星齿轮P2啮合有第二齿圈R2,因而第二齿圈R2以及与之一体的输出轴9从第二行星齿轮P2承受扭矩而旋转。在该情况下,由于第二行星齿轮P2边自转边公转,因而第二齿圈R2以及与之一体的输出轴9以跟第二行星齿轮P2与第二齿圈R2的齿数的比、第二行星齿轮P2的自转转速以及公转转速对应的转速旋转。
这里,对本发明的第四实施方式所涉及的齿轮传动装置1中的相对于行星架5的转速NIN的第二太阳齿轮S2的转速NOUT进行说明。下述(3)式是计算相对于行星架5的转速NIN的第二齿圈R2的转速NOUT的式子。
NOUT=NIN×(1-(ZR1/ZP1)×(ZP2/ZR2))…(3)
上述的ZR1是第一齿圈R1的齿数,ZP1是第一行星齿轮P1的齿数,ZP2是第二行星齿轮P2的齿数,ZR2是第二齿圈R2的齿数。此外,将各齿轮R1、R2、P1、P2的齿数设定为第二齿圈R2的转速NOUT的绝对值小于“1”。此外,也可以是ZP1<ZP2。
在上述结构中,第二齿圈R2的转速相对于行星架5的转速被减速。即,各促动器3A、3B的扭矩增加并传递至第二齿圈R2。另外,由于借助两个促动器产生驱动扭矩,因而与上述各实施方式同样,能够减少各促动器3A、3B中的负载,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
另外,对各促动器3A、3B均由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。在上述结构中,行星架5的转速相对于第二齿圈R2的转速较高,即被增速。另外,由于在行星架5的外齿齿轮6啮合有直径小于该外齿齿轮6的传动齿轮4,因而传动齿轮4的转速相对于行星架5的转速进一步被增速。即,出现在传动齿轮4的扭矩相对于行星架5的扭矩被减少。而且,由于借助两个促动器3A、3B产生制动扭矩,因而能够减少各促动器3A、3B中的负载。结果是,与各实施方式同样,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
并且,对各促动器3A、3B中的一者由产生驱动扭矩的促动器构成、另一者由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即便在该情况下,产生驱动扭矩的促动器3A(3B)的扭矩也增加并传递至输出部件10,另外,输出部件10的扭矩被减少并相对于产生制动扭矩的促动器3B(3A)传递。因此,能够使各促动器3A、3B小型化,并且能够形成为具备驱动用促动器3A(3B)与制动用促动器3B(3A)的齿轮传动装置1。并且,即便是图4所示的结构,各输入轴2A、2B与输出轴9也相对于行星架5配置于相同的一侧,且在行星架5的径向上输出轴9的外侧配置有各输入轴2A、2B。因此,能够缩短齿轮传动装置1的轴长,并且能够提高各输入轴2A、2B的配置的自由度、与各输入轴2A、2B连结的各促动器3A、3B的体积等的设计自由度,在搭载于车辆的情况下,能够提高车载性。
(第五实施方式)
图5是示意性地表示本发明的第五实施方式所涉及的齿轮传动装置1的图。图5所示的行星架5具备三个行星架板11、13、17,它们以一定的间隔配置于同一轴线上,且呈一体旋转。即,在行星架5的轴线O方向上两侧分别配置有第一行星架板11与第二行星架板13。第一行星架板11与第二行星架板13形成为同径的平板状。另外,在行星架5的轴线O方向上且在第一行星架板11与第二行星架板13之间设置有第三行星架板17。第三行星架板17形成为直径大于第一行星架板11、第二行星架板13,并且在其外周部一体地形成有沿轴线O方向延伸的圆筒部17A。
在第三行星架板17的圆筒部17A的外周面形成有外齿齿轮6。在该外齿齿轮6啮合有和本发明的实施方式中的第二输入输出齿轮相当的两个传动齿轮4。在各传动齿轮4连结有输入轴2A、2B。各输入轴2A、2B在行星架5的轴线O方向上以隔着行星架5的方式配置在与输出轴9相同的一侧。在第一输入轴2A连结有第一促动器3A,在第二输入轴2B连结有第二促动器3B。各促动器3A、3B和本发明的实施方式中的第二输入输出机构以及输入机构相当。
在上述结构的行星架5以能够旋转的方式支承有作为外齿齿轮的五个行星齿轮P1、P2、P3、P4、P5。第一行星齿轮P1以能够旋转的方式安装于第一行星齿轮轴7。该第一行星齿轮轴7设置于第一行星架板11,第一行星齿轮轴7的轴线与行星架5的轴线O平行。在第一行星齿轮P1啮合有第一齿圈R1。第一齿圈R1和本发明的实施方式中的固定齿轮相当,固定于壳体等规定的固定部8。
另外,第三行星齿轮P3与第一行星齿轮P1啮合。第三行星齿轮P3以能够旋转的方式支承于第二行星齿轮轴15,该第二行星齿轮轴15配置在与行星架5同一轴线上且与第一行星齿轮轴7平行。第二行星齿轮轴15贯通形成于第三行星架板17的第三贯通部17B,其一端部安装于第一行星架板11,另一端部安装于第二行星架板13。另外,第四行星齿轮P4以能够旋转的方式支承于第二行星齿轮轴15。第四行星齿轮P4构成为隔着第三行星架板17位于与第三行星齿轮P3相反的一侧且与第三行星齿轮P3呈一体旋转。第五行星齿轮P5与该第四行星齿轮P4啮合。
构成为第五行星齿轮P5与和本发明的实施方式中的第一输入输出齿轮相当的第二行星齿轮P2呈一体旋转。即,第五行星齿轮P5与第二行星齿轮P2均以能够旋转的方式支承于第三行星齿轮轴16。第三行星齿轮轴16设置于上述第二行星架板13。由于其他结构与图1所示的结构同样,因而对与图1所示的结构同样的部分标注与图1同样的附图标记并省略其说明。
这里,对各促动器3A、3B进行说明。在图5所示的例子中,各促动器3A、3B可以均是产生驱动扭矩的促动器,或者,也可以是产生制动扭矩的促动器。或者,可以构成为各促动器3A、3B中的任一个促动器3A(3B)为产生驱动扭矩的促动器,另一个促动器3B(3A)为产生制动扭矩的促动器。在作为各促动器3A、3B而使用产生制动扭矩的促动器的情况下,各促动器可以是上述电磁制动器、电动制动器、再生制动器,另外,在使用产生驱动扭矩的促动器的情况下,可以是上述永磁式同步马达、感应马达。
接下来,针对本发明的第五实施方式所涉及的齿轮传动装置1的作用,首先,对各促动器3A、3B均由产生驱动扭矩的促动器构成的情况进行说明。驱动第一促动器3A与第二促动器3B中的至少一者产生扭矩。与各促动器3A、3B连结的传动齿轮4承受该扭矩而旋转。由于传动齿轮4与直径大于该传动齿轮4的外齿齿轮6啮合,因而行星架5的转速相对于传动齿轮4的转速被减速。伴随着行星架5的旋转,第一行星齿轮P1与第一齿圈R1啮合并公转。由于第一齿圈R1被固定,因而第一行星齿轮P1从第一齿圈R1承受反作用力而自转。由于第三行星齿轮P3与该第一行星齿轮P1啮合,因而第三行星齿轮P3从第一行星齿轮P1承受扭矩而旋转。由于构成为第三行星齿轮P3与第四行星齿轮P4呈一体旋转,因而第四行星齿轮P4以与第三行星齿轮P3同转速向同方向自转。由于第五行星齿轮P5与第四行星齿轮P4啮合,因而第五行星齿轮P5从第四行星齿轮P4承受扭矩而旋转。由于构成为第五行星齿轮P5与第二行星齿轮P2呈一体旋转,因而第二行星齿轮P2以与第五行星齿轮P5同转速向同方向自转。第二齿圈R2以及与之一体的输出轴9从第二行星齿轮P2承受扭矩而旋转。在该情况下,由于第二行星齿轮P2边自转边公转,因而第二齿圈R2以及与之一体的输出轴9以跟第二行星齿轮P2与第二齿圈R2的齿数的比、第二行星齿轮P2的自转转速以及公转转速对应的转速旋转。
另外,关于本发明的第五实施方式所涉及的齿轮传动装置1中的相对于行星架5的转速NIN的第二齿圈R2的转速NOUT,以各齿轮S1、S2、P1、P2、P3、P4、P5的齿数为例进行具体说明。下述(4)式是计算相对于行星架5的转速NIN的第二齿圈R2的转速NOUT的式子。
NOUT=NIN×(1-(ZR1/ZP3)×(ZP4/ZP5)×(ZP2/ZR2))…(4)
上述的ZR1是第一齿圈R1的齿数,ZP2是第二行星齿轮的齿数,ZP3是第三行星齿轮P3的齿数,ZP4是第四行星齿轮P4的齿数,ZP5是第五行星齿轮P5的齿数,ZR2是第二齿圈R2的齿数。
将NIN=1、ZR1=30、ZP2=30、ZP3=29、ZP4=30、ZP5=31、ZR2=30分别代入上述(4)式,计算第二齿圈R2的转速NOUT,得出:
NOUT=-0.001112
即,若驱动促动器3使行星架5旋转1周,则第二齿圈R2向与行星架5相反的方向旋转0.001112周。减速比γ是第二齿圈R2的转速NOUT的倒数,为-899。
在上述结构中,第二齿圈R2的转速相对于行星架5的转速被减速。即,各促动器3A、3B的扭矩被增加并传递至第二齿圈R2。另外,由于借助两个促动器3A、3B产生驱动扭矩,因而与各实施方式同样,能够减少各促动器3A、3B中的负载,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
另外,对各促动器3A、3B均由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即,对减少或停止输出部件10的转速的情况进行说明。在上述结构中,行星架5的转速相对于第二齿圈R2的转速较高,即被增速。另外,由于在行星架5的外齿齿轮6啮合有直径小于该外齿齿轮6的传动齿轮4,因而传动齿轮4的转速相对于行星架5的转速进一步被增速。即,出现在传动齿轮4的扭矩相对于行星架5的扭矩被减少。而且,由于借助两个促动器3A、3B产生制动扭矩,因而能够减少各促动器3A、3B中的负载。结果是,与各实施方式同样,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
并且,对各促动器3A、3B中的一者由产生驱动扭矩的促动器构成、另一者由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即便在该情况下,产生驱动扭矩的促动器3A(3B)的扭矩也增加并传递至输出部件10,另外,输出部件10的扭矩被减少并相对于产生制动扭矩的促动器3B(3A)传递。因此,能够使各促动器3A、3B小型化,并且能够形成为具备驱动用促动器3A(3B)与制动用促动器3B(3A)的齿轮传动装置1。并且,即便是图5所示的结构,各输入轴2A、2B与输出轴9也相对于行星架5配置于相同的一侧,且在行星架5的径向上输出轴9的外侧配置有各输入轴2A、2B。因此,能够缩短齿轮传动装置1的轴长,并且能够提高各输入轴2A、2B的配置的自由度、与各输入轴2A、2B连结的各促动器3A、3B的体积等的设计自由度,在搭载于车辆的情况下,能够提高车载性。
(第六实施方式)
图6是示意性表示本发明的第六实施方式所涉及的齿轮传动装置1的图。此处所示的行星架5具备环状的第一行星架板11,该第一行星架板11在轴线O方向上配置于第一太阳齿轮S1侧,在该第一行星架板11的内周部连结有圆筒状的小径部20。在该小径部20中的与第一行星架板11相反的一侧连结有环状的连结部21的内周部。在连结部21的外周部连结有形成为直径大于小径部20的圆筒状的大径部22。在该大径部22中的与第一行星架板11相反的一侧连结有环状的第二行星架板13的外周部。
在上述连结部21形成有第四贯通部21A。第一行星齿轮轴7贯通该第四贯通部21A,其一端部安装于第一行星架板11,另一端部安装于第二行星架板13。在轴线O方向上且在第一行星齿轮轴7中的第一行星架板11侧以能够旋转的方式支承有第一行星齿轮P1。第一行星齿轮P1配置为在由第一行星架板11、小径部20以及连结部21包围的空间即行星架5的外侧露出。该第一行星齿轮P1啮合有作为内齿齿轮的第一齿圈R1,该第一齿圈R1直径大于该第一行星齿轮P1且配置成与行星架5呈同心圆状。第一齿圈R1和本发明的实施方式中的固定齿轮相当,固定于壳体等规定的固定部8。
在轴线O方向上且在第一行星齿轮轴7中的第二行星架板13侧以能够旋转的方式支承有第二行星齿轮P2。构成为第二行星齿轮P2与上述第一行星齿轮P1呈一体旋转。第二行星齿轮P2配置于由连结部21、大径部22以及第二行星架板13包围的空间即行星架5的内侧。另外,在第二行星架板13的内周部形成有第二贯通部13A。输出轴9贯通该第二贯通部13A。在输出轴9连结有和本发明的实施方式中的第一输入输出齿轮相当的第二太阳齿轮S2。
行星架5的大径部22的外周面中的第二行星架板13侧形成有外齿齿轮6。在外齿齿轮6分别啮合有和本发明的实施方式中的第二输入输出齿轮相当的两个传动齿轮4。在各传动齿轮4连结有输入轴2A、2B。各输入轴2A、2B在行星架5的轴线O方向上以隔着行星架5的方式配置在与输出轴9相同的一侧。在第一输入轴2A连结有第一促动器3A,在第二输入轴2B连结有第二促动器3B。各促动器3A、3B和本发明的实施方式中的第二输入输出机构以及输入机构相当。另外,外齿齿轮6的至少一部分与第二行星齿轮P2的至少一部分在径向上并列配置。这里,“并列”是指外齿齿轮6与第二行星齿轮P2各自的至少一部分在径向上重合的状态。
对图6所示的例子中的各促动器3A、3B进行说明。各促动器3A、3B可以均是产生驱动扭矩的促动器,或者,也可以是产生制动扭矩的促动器。或者,可以构成为各促动器3A、3B中的任一个促动器3A(3B)是产生驱动扭矩的促动器,另一个促动器3B(3A)是产生制动扭矩的促动器。在作为各促动器3A、3B而使用产生驱动扭矩的促动器的情况下,可以是上述永磁式同步马达、感应马达。另外,在作为各促动器3A、3B而使用产生制动扭矩的促动器的情况下,可以是上述电磁制动器、电动制动器或再生制动器。其他结构与图1所示的结构同样,因而对与图1所示的结构同样的部分标注与图1同样的附图标记并省略其说明。
接下来,对本发明的第六实施方式所涉及的齿轮传动装置1中的相对于行星架5的转速NIN的第二太阳齿轮S2的转速NOUT进行说明。下述(5)式是计算相对于行星架5的转速NIN的第二太阳齿轮S2的转速NOUT的式子。
NOUT=NIN×(1-(ZR1/ZP1)×(ZP2/ZS2))…(5)
上述的ZR1是第一齿圈R1的齿数,ZP1是第一行星齿轮P1的齿数,ZP2是第二行星齿轮P2的齿数,ZS2是第二太阳齿轮S2的齿数。此外,将各齿轮R1、S2、P1、P2的齿数设定为第二太阳齿轮S2的转速NOUT的绝对值小于“1”。此外,也可以是ZP1<ZP2。因此,第二太阳齿轮S2的转速NOUT相对于行星架5的转速NIN被减速。
针对本发明的第六实施方式所涉及的齿轮传动装置1的作用,首先,对各促动器3A、3B均由产生驱动扭矩的促动器构成的情况进行说明。驱动第一促动器3A与第二促动器3B中的至少一者产生扭矩。与各促动器3A、3B连结的传动齿轮4承受该扭矩而旋转。由于各传动齿轮4与直径大于该传动齿轮4的外齿齿轮6啮合,因而行星架5的转速相对于传动齿轮4的转速被减速。伴随着行星架5的旋转,第一行星齿轮P1与第一齿圈R1啮合,并且第一行星齿轮P1公转。由于第一齿圈R1被固定,因而第一行星齿轮P1从第一齿圈R1承受反作用力而自转。由于构成为该第一行星齿轮P1与第二行星齿轮P2呈一体旋转,因而第二行星齿轮P2以与第一行星齿轮P1同转速向同方向自转。由于第二太阳齿轮S2与该第二行星齿轮P2啮合,因而第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9从第二行星齿轮P2承受扭矩而旋转。在该情况下,第二行星齿轮P2边自转边公转,因而第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9以跟第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2的齿数的比、第二行星齿轮P2的自转转速以及公转转速对应的转速旋转。如上所述,由于该转速相对于行星架5的转速被减速,因而各促动器3A、3B的扭矩增加并传递至第二太阳齿轮S2以及与之一体的输出轴9。另外,由于借助两个促动器3A、3B产生驱动扭矩,因而与第一实施方式同样,能够减少各促动器3A、3B中的负载,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
另外,对各促动器3A、3B均由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即,对减少或停止输出部件10的转速的情况进行说明。行星架5的转速相对于第二太阳齿轮S2以及与之一体地输出轴9的转速较高,即被增速。另外,在行星架5的外齿齿轮6啮合有直径小于该外齿齿轮6的传动齿轮4。因此,传动齿轮4的转速相对于行星架5的转速被增速,即出现在传动齿轮4的扭矩相对于行星架5的扭矩被减少。而且,由于借助两个促动器3A、3B产生制动扭矩,因而能够减少各促动器3A、3B中的负载。结果是,与第一实施方式同样,能够使各促动器3A、3B尽量小型化。
并且,对各促动器3A、3B中的一者由产生驱动扭矩的促动器构成、另一者由产生制动扭矩的促动器构成的情况进行说明。即便在该情况下,产生驱动扭矩的促动器3A(3B)的扭矩也增加并传递至输出部件10,另外,输出部件10的扭矩被减少并相对于产生制动扭矩的促动器3B(3A)传递。因此,能够使各促动器3A、3B小型化,并且能够形成为具备驱动用促动器3A(3B)与制动用促动器3B(3A)的齿轮传动装置1。而且,由于各输入轴2A、2B与输出轴9相对于行星架5配置于相同的一侧,且在行星架5的径向上输出轴9的外侧配置有各输入轴2A、2B,因而能够缩短装置的轴长,并且能够提高各输入轴2A、2B的配置的自由度、与各输入轴2A、2B连结的各促动器3A、3B的体积等的设计自由度。因此在搭载于车辆的情况下能够提高车载性。
此外,本发明并不限定于上述各实施方式,也能够将本发明所涉及的齿轮传动装置1作为增速机构使用。即,在上述齿轮传动装置1中,将输出轴9与传动齿轮4或行星架5连结,将输入轴2与第二太阳齿轮S2或第二齿圈R2连结。这样一来,能够构成将输出轴9的转速相对于输入轴2的转速增速的增速机构。

Claims (7)

1.一种齿轮传动装置,其将输入的扭矩经由多个齿轮传递至输出侧并输出,所述齿轮传动装置的特征在于,具备:
至少一对行星齿轮,它们彼此齿数不同且配置于同一轴线上,并且呈一体地自转及公转;
行星架,其具有第一行星架板、第二行星架板以及圆筒部,所述第一行星架板和所述第二行星架板被配置为在轴线方向上夹入所述一对行星齿轮,并且以将所述一对行星齿轮保持为能够自转且能够公转的方式进行自转,所述圆筒部连结第一行星架板的外周部与第二行星架板的外周部,覆盖所述一对行星齿轮的周围并沿所述轴线方向延伸;
固定齿轮,其与所述一对行星齿轮中的第一行星齿轮啮合且固定于规定的固定部;
第一输入输出齿轮,其与所述一对行星齿轮中的第二行星齿轮啮合且在所述行星架的径向上配置在所述第二行星齿轮的内侧,该第一输入输出齿轮以相对于所述行星架能够相对旋转的方式配置在与所述行星架同一轴线上;
外齿齿轮,其设置于所述圆筒部的外周部;
多个第二输入输出齿轮,它们与所述外齿齿轮啮合,且具有小于所述外齿齿轮的直径;
第一输入输出机构,其与所述第一输入输出齿轮连结;以及
第二输入输出机构,其与多个所述第二输入输出齿轮分别连结,
所述第一输入输出齿轮与所述第二输入输出齿轮配置为各自的旋转中心轴线与所述行星架的旋转中心轴线平行,
所述第一输入输出机构和与所述第二输入输出齿轮连结的所述第二输入输出机构分别在所述旋转中心轴线方向上相对于所述行星架配置在相同的一侧,
多个所述第二输入输出机构中的至少任意一方是产生所述扭矩的促动器,
所述第一输入输出机构是输出所述扭矩的输出机构,
以相对于所述行星架的转速的所述第一输入输出机构的转速的绝对值小于1的方式,设定所述固定齿轮的齿数、所述第一输入输出齿轮的齿数、所述第一行星齿轮的齿数和所述第二行星齿轮的齿数。
2.根据权利要求1所述的齿轮传动装置,其特征在于,
所述第一行星齿轮的齿数比所述第二行星齿轮的齿数少。
3.根据权利要求1或2所述的齿轮传动装置,其特征在于,
所述固定齿轮是在所述径向上配置于所述第一行星齿轮的内周侧的太阳齿轮。
4.根据权利要求1或2所述的齿轮传动装置,其特征在于,
多个所述第二输入输出机构中的任意另一方是产生制动扭矩的促动器。
5.根据权利要求1或2所述的齿轮传动装置,其特征在于,
所述第二输入输出机构分别是向所述第二输入输出齿轮输入扭矩的输入机构。
6.根据权利要求3所述的齿轮传动装置,其特征在于,
多个所述第二输入输出机构中的任意另一方是产生制动扭矩的促动器。
7.根据权利要求3所述的齿轮传动装置,其特征在于,
所述第二输入输出机构分别是向所述第二输入输出齿轮输入扭矩的输入机构。
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