CN110159740A - 动力传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动力传递装置(100)，具有：壳体(41、42)，其在底部具有贮存油的第1油贮存部(44)、旋转体，其为能够旋转地收纳在壳体(41、42)的内部，并传递动力的大致圆筒形状的旋转体，在内部具有贮存油的第2油贮存部(59)、以及导入部(58)，其将第1油贮存部(44)的油导入到第2油贮存部(59)。

Description

动力传递装置

技术领域

本发明涉及一种利用在壳体内部旋转的旋转体传递动力的动力传递装置。

背景技术

以往已知利用被齿轮溅起来的油进行润滑的装置。这样的装置例如在专利文献1中有记载。专利文献1记载的装置具有将润滑油贮存在壳体的贮存部、收纳齿轮的齿轮收纳部、区划贮存部和齿轮收纳部的分隔部。在该装置中，通过被齿轮溅起来的油贮存在贮存部，同时齿轮收纳部的油面下降，从而由齿轮带来的搅拌阻力降低。

但是，专利文献1记载的装置中，在壳体内部齿轮收纳部和贮存部由分隔部来进行区划，因此装置大型化。

现有技术文献

专利文献1：特开2012-202552号公报(JP2012-202552A)。

发明内容

本发明一技术方案为动力传递装置，其具有：壳体，其在底部具有贮存油的第1油贮存部、旋转体，其为能够旋转地收纳在壳体内部，并传递动力的大致圆筒形状的旋转体，在内部具有贮存油的第2油贮存部、以及导入部，其将第1油贮存部的油导入到第2油贮存部。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。

图1是表示本发明一实施方式的动力传递装置的剖视图。

图2是表示沿着图1的II-II线的剖视图。

图3是表示直径大的齿轮的结构的图。

图4是表示动力传递装置的损失根据车速变化的状况的图。

图5是表示动力传递装置的摩擦力贡献率的图。

图6是表示动力传递装置的摩擦力根据输出轴旋转速度变化的状况的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图6对本发明一实施方式进行说明。本发明一实施方式的动力传递装置100是将电动机2作为车辆的驱动源使用的装置，其设置在电动汽车、混合动力车辆等电动车辆上。

图1是表示本发明一实施方式的动力传递装置的剖视图，图2是沿着图1的II-II线的剖视图。另外，以下为了方便，如图所示定义上下方向、左右方向和前后方向，并对各个部分的结构进行说明。

首先，对动力传递装置100的结构进行说明。在动力传递装置100的壳体41、42的内部收纳有电动机2、减速齿轮系5、以及差动机构6。电动机2的动力通过减速齿轮系5进行减速并传递到差动机构6，通过差动机构6分配给左右的输出轴71、72(车轴)。

电动机2具有定子21、转子22、以及转子轴23。转子轴23借助轴承24、25自由旋转地支承于壳体41和支架43。

减速齿轮系5具有转子齿轮26、多个(3个)反转齿轮30、以及环形齿轮52。转子齿轮26形成在转子轴23的轴向端部，由电动机2驱动旋转。由转子22和转子轴23构成转子组件20。反转齿轮30具有与转子齿轮26啮合的大直径齿轮31、与环形齿轮52啮合的小直径齿轮32。

环形齿轮52与差动机构6的差速器壳体61连结。转子齿轮26的旋转被反转齿轮30和环形齿轮52减速并传递到差速器壳体61。通过设置多个反转齿轮30，能够将减速齿轮系5的外径设置为与电动机2的外径相等。即，能够在从电动机2到减速齿轮系5的左右方向上，均匀地构成上下方向的高度，能够有效地利用壳体41、42内的空间。

差动机构6具有差速器壳体61、轴62、小齿轮63、以及侧齿轮64。差速器壳体61和轴62与环形齿轮52一起旋转。通过由轴62支承的两个小齿轮63公转，与小齿轮63啮合的左右侧齿轮64旋转。由此，传递到差速器壳体61的动力被分配到与左右侧齿轮64连结的左右输出轴71、72。另外，左输出轴71被配置为贯通空心的转子轴23的内部。

差速器壳体61具有空心的收纳部61a、从收纳部61a的外周部延伸为圆盘状的凸缘部61b、从收纳部61a的两端延伸为筒状的左右轴颈部61c、61d。

在收纳部61a的内部收纳有小齿轮63和侧齿轮64。收纳部61a具有导入油(液体介质)的开口部(未图示)。环形齿轮52的连结部52b例如通过花键结合与凸缘部61b的外周端结合。轴颈部61c借助轴承65自由旋转地支承在支架54上。轴颈部61d由壳体42借助轴承66支承并自由旋转。

支架43和支架54借助轴承55、56支承反转齿轮30的两端部使得反转齿轮30的两端部自由旋转。支架43通过多个螺栓48与壳体41紧固在一起。支架43和支架54通过多个(3根)螺栓57相互紧固在一起。壳体41、42的内部空间通过支架43被分隔为收纳电动机2的空间与收纳减速齿轮系5和差动机构6的空间。

壳体41、42的底部形成作为壳体41、42的内部空间的壳体贮存部44。壳体贮存部44贮存油。在动力传递装置100进行旋转动作时，贮存在壳体贮存部44的油被反转齿轮30、转子22和环形齿轮52等溅起来，进而润滑壳体41、42内的各部分。即，动力传递装置100内的各部分不依靠泵等，而是通过所谓的自然润滑进行润滑。

环形齿轮52形成作为环形齿轮52的内部空间的旋转体贮存部59。旋转体贮存部59贮存油。在动力传递装置100进行旋转动作时，如后述那样，贮存在壳体贮存部44的油被反转齿轮30等溅起来并导入至旋转体贮存部59。

环形齿轮52和差速器壳体61是形成旋转体贮存部59的旋转体。旋转体贮存部59的外周由环形齿轮52形成，旋转体贮存部59的电动机2侧(图1中左侧)，由转子轴23的轴向端部、反转齿轮30和支架43等被分隔，旋转体贮存部59的差动装置6侧(图1中右侧)，由差速器壳体61等被分隔。

环形齿轮52具有与小直径齿轮32啮合的内齿轮52a、凹陷成环状的环状凹部52c、以及与差速器壳体61连结的筒状的连结部52b。在环形齿轮52的内侧，配置有支承各反转齿轮30的轴承56的支架54的支承部54a。环状凹部52c以包围多个(3个)支承部54a的方式形成。由环状凹部52c形成的环状的空间形成旋转体贮存部59的一部分。

在旋转体贮存部59配置有支架54、小直径齿轮32、轴承56以及轴承65等。导入到旋转体贮存部59的油润滑环形齿轮52的内齿轮52a和小直径齿轮32的啮合部、轴承56、以及轴承65。

如图2所示，本实施方式的减速齿轮系5具有三个反转齿轮30。三个反转齿轮30以转子齿轮26的旋转中心为中心沿圆周方向等间隔(120°间隔)地配置。在图2中为了进行参考用假想线表示环形齿轮52。各反转齿轮30的一部分被构成为向环形齿轮52的外径方向突出，因此，能够有效地使壳体贮存部44的油溅起来。

在圆周方向相邻的大直径齿轮31之间，经由隔壁部43a设置有将油导入旋转体贮存部59的导入部58。三个隔壁部43a配置在在圆周方向相邻的大直径齿轮31之间。导入部58由大间隙58a和小间隙58b构成。大间隙58a在旋转的大直径齿轮31的外周部、从环形齿轮52的外周侧向中心O侧旋转的部位31a和隔壁部43a之间形成，进而形成流入旋转体贮存部59的油的流路。小间隙58b在旋转的大直径齿轮31的外周部、从环形齿轮52的中心O侧向外周侧旋转的部位31b和隔壁部43a之间形成，进而形成从旋转体贮存部59流出的油的流路。

大间隙58a的开口宽度S1被形成为比小间隙58b的开口宽度S2大。由此，在导入部58，从大直径齿轮31飞散并如图2的箭头B所示流入旋转体贮存部59的油量比从大直径齿轮31飞散并如图2的箭头C所示从旋转体贮存部59流出的油量多。因此，大间隙58a和小间隙58b作为整体形成将油导入旋转体贮存部59的导入部58。

隔壁部43a是插入支架43的螺栓57的筒状的部位，在其外周具有向旋转体贮存部59的方向(图1中为右方向)倾斜而鼓出的大致圆锥面形状的倾斜部43b。向隔壁部43a的周围飞散的油借助倾斜部43b引导到旋转体贮存部59。

图3是表示大直径齿轮31的结构的图。大直径齿轮31是各齿具有向中心G倾斜的螺旋角度(螺旋角)的螺旋齿轮。大直径齿轮31在各齿面具有与旋转体贮存部59相向的倾斜部31c。伴随着大直径齿轮31沿着中心G向图3的箭头D所示的方向旋转，由各齿的倾斜部31c飞散的油如图3的箭头E所示向旋转体贮存部59的方向(图3中为右方向)导入。

在车辆停止时和极低速行驶时，贮存在壳体贮存部44的油的油面位置L1位于图1、图2所示的位置，转子22、大直径齿轮31、以及环形齿轮52的一部分浸在贮存的油中。在该动作状态下，由于环形齿轮52的一部分浸在壳体贮存部44的油中，壳体贮存部44的油导入到旋转体贮存部59。还有，在电动机2流过大电流而车辆起步时等，通过转子22的一部分浸油中来确保转子22的冷却性。

在动力传递装置100进行旋转动作时，大直径齿轮31将贮存在壳体贮存部44的油如图2的箭头A所示溅起来。由此，向大直径齿轮31的周围飞散的油的一部分如图2的箭头B所示通过导入部58向旋转体贮存部59导入并贮存。

在进行车速上升某种程度的旋转动作时，由于贮存在旋转体贮存部59的油量增加，壳体贮存部44的油面位置L2如图1、图2所示下降。在该动作状态下，由于仅向环形齿轮52的外径方向突出的大直径齿轮31的一部分浸在贮存在壳体贮存部44的油中，转子22和环形齿轮52在油面位置L2的上方旋转，动力传递装置100的搅拌阻力下降。

还有，利用贮存在旋转体贮存部59的油润滑反转齿轮30、环形齿轮52等旋转体贮存部59的各部分。

图4是表示动力传递装置的损失根据车速而变化的状况的图。图4中，用实线表示本实施方式的动力传递装置100的损失根据车速而变化的状况，作为比较例，用虚线表示在壳体内不具有旋转体贮存部的动力传递装置的状况。

从低速到高速的大部分的速度域中，本实施方式的动力传递装置100与比较例相比较，由于壳体41、42内的油面位置下降，损失被抑制得较低。另一方面，在接近最高速度Vmax(例如130km/h左右)的最高速度域中，本实施方式的动力传递装置100的损失与比较例相等。

这是由于向贮存在旋转体贮存部59的油作用的离心力变大，贮存在旋转体贮存部59的油量减少，壳体41、42内的油面位置上升而引起的。在该动作状态下，虽然由于转子22的一部分浸在油中，由转子22等产生的搅拌阻力稍有变大，但是能够确保电动机2的冷却性。

图5是表示动力传递装置100的摩擦力贡献率的图，表示各构成要素的摩擦力(搅拌阻力)分担动力传递装置100整体的摩擦力的贡献率。如图5所示，动力传递装置100的摩擦力中，转子组件20(转子22和转子轴23)的贡献率占支配性地位(例如80％以上)比反转齿轮30、环形齿轮52、差动机构6大。

图6是表示动力传递装置100的摩擦力根据输出轴旋转速度而变化的状况的图，表示各构成要素的摩擦力根据输出轴71、72的旋转速度而变化的状况。如图6所示，即使输出轴71、72的旋转速度发生变化，转子组件20的摩擦力仍比反转齿轮30、环形齿轮52、差动机构6大。

像这样，动力传递装置100产生的摩擦力中，旋转速度相对较高的转子组件20的搅拌阻力占支配性地位。因此，由反转齿轮30、环形齿轮52产生的贮存在旋转体贮存部59的油的搅拌阻力作为动力传递装置100的摩擦力所带来的影响较小。

采用本实施方式，能够起到如下的作用效果。

(1)本实施方式的动力传递装置100具有：壳体41、42，其在底部具有贮存油的壳体贮存部44、环形齿轮52，其为能够旋转地收纳在壳体41、42的内部，并传递动力的大致圆筒形状的旋转体，在内部具有贮存油的旋转体贮存部59、以及导入部58，其将壳体贮存部44的油导入到旋转体贮存部59。环形齿轮52构成在壳体41、42的内部旋转的空心的旋转体(图1、图2)。由此，动力传递装置100通过伴随着在旋转体贮存部59贮存油而壳体贮存部44的油面下降，从而油的搅拌阻力降低。而且，动力传递装置100由于将环形齿轮52的内部空间作为贮存油的旋转体贮存部59来利用，和在壳体41，42中另形成与壳体贮存部44不同的贮存部(油箱)的装置相比较，能够寻求装置的小型化。

(2)动力传递装置100具有与环形齿轮52啮合的多个小直径齿轮32和多个与小直径齿轮32在同轴上旋转的多个大直径齿轮31。导入部58将从多个大直径齿轮31飞散的油导入旋转体贮存部59(图2)。由此，动力传递装置100不需要配置用于将油导入到旋转体贮存部59的泵等，能够抑制装置的大型化。

(3)大直径齿轮31具有与旋转体贮存部59相向的倾斜部31c(图3)。由此，伴随着大直径齿轮31的旋转，从大直径齿轮31飞散的油由倾斜部31c引导到旋转体贮存部59。

(4)多个大直径齿轮31与以环形齿轮52的旋转轴线为中心的圆周方向邻接(图2)。动力传递装置100具有配置于多个大直径齿轮31之间的外周面为圆筒形状的隔壁部43a(图2)。导入部58由隔壁部43a的外周面与大直径齿轮31的外周面之间的大间隙58a和隔壁部43a的外周面与大直径齿轮31的外周面之间的小间隙58b形成(图2)。

隔壁部43a被配置为隔壁部43a的外周面与大直径齿轮31的外周面之间的最小间隙的大间隙58a的开口宽度S1比小间隙58b的开口宽度S2大(图2)。

由此，在导入部58中，从大直径齿轮31飞散并流向旋转体贮存部59的油量比从大直径齿轮31分散并流向旋转体贮存部59的外侧的油量多，能够将从大直径齿轮31飞散的油导入到旋转体贮存部59并贮存。

(5)隔壁部43a在外周面具有与旋转体贮存部59相向的大致圆锥台面形状的倾斜部43b(图1)。由此，伴随着大直径齿轮31的旋转，从大直径齿轮31飞散的油由倾斜部43b引导到旋转体贮存部59。

(6)动力传递装置100具有收纳在壳体41、42的内部，并向环形齿轮52传递动力的电动机2(图1)。即，电动机2的动力通过包含环形齿轮52的减速齿轮系5减速并传递。由此，在动力传递装置100中，以比环形齿轮52高的速度旋转的电动机2搅拌油的摩擦力占支配性地位。因此，在动力传递装置100中，由于环形齿轮52搅拌旋转体贮存部59的油产生的摩擦力带来的影响可以很少。

(7)动力传递装置100构成旋转体，旋转体收纳在壳体41、42的内部，并由构成差动机构6的差速器壳体61形成旋转体贮存部59(图1)。由此，在动力传递装置100中，能够利用贮存在旋转体贮存部59的油润滑差动机构6。另外，差动机构6是以使多个输出轴71、72具有旋转差的方式分配动力的机构。

以上，导入部58主要是将从大直径齿轮31飞散的油导入到旋转体贮存部59的结构，作为变形例，还可以作为将从泵吐出的油导入到旋转体贮存部59的结构。

壳体贮存部44由壳体41、42的底部形成，作为变形例，还可以作为由与壳体41、42分开设置的构件形成的结构。

本发明示出了动力传递装置100应用在驱动车辆的装置的例子，但本发明还能够应用于在车辆以外使用的动力传递装置。

可以将上述实施方式和变形例的1个或者多个任意组合起来，也可以将各变形例彼此组合起来。

采用本发明，由于伴随着在旋转体贮存部贮存油，壳体贮存部的油面下降，进而油的搅拌阻力降低。还有，通过旋转体的内部空间被作为贮存油的旋转体贮存部来使用，能够寻求装置的小型化。

以上，就本发明的优选实施方式进行了说明，本领域技术人员清楚地知道能够不脱离后述的权利要求书的公开范围地进行各种修改和变更。

Claims (8)

1.一种动力传递装置(100)，其特征在于，具有：

壳体(41、42)，其在底部具有贮存油的第1油贮存部(44)；

旋转体，其为能够旋转地收纳在所述壳体(41、42)的内部，并传递动力的大致圆筒形状的旋转体，在内部具有贮存油的第2油贮存部(59)；以及

导入部(58)，其将所述第1油贮存部(44)的油导入到所述第2油贮存部(59)。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，

所述旋转体为具有内齿轮的环形齿轮(52)，

所述动力传递装置还具有与所述环形齿轮(52)啮合的多个小直径齿轮(32)和与所述多个小直径齿轮(32)在同轴上旋转的多个大直径齿轮(31)，

所述导入部(58)将通过所述多个大直径齿轮(31)飞散的所述第1油贮存部(44)的油导入到所述第2油贮存部(59)。

3.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于，

所述多个大直径齿轮(31)各自具有与所述第2油贮存部(59)相向的倾斜部(31c)。

4.根据权利要求2或3所述的动力传递装置，其特征在于，

所述多个大直径齿轮(31)包括与以所述环形齿轮(52)的旋转轴线为中心的、在圆周方向相互邻接的第1大直径齿轮(31)和第2大直径齿轮(31)，

所述动力传递装置还具有配置于所述第1大直径齿轮(31)和第2大直径齿轮(31)之间的、外周面为圆筒形状的隔壁部(43a)，

所述导入部(58)由所述隔壁部(43a)的外周面与所述第1大直径齿轮(31)的外周面之间的间隙(58a)和所述隔壁部(43a)的外周面与所述第2大直径齿轮(31)的外周面之间的间隙(58b)形成。

5.根据权利要求4所述的动力传递装置，其特征在于，

所述隔壁部(43a)被设置为所述隔壁部(43a)的外周面与所述第1大直径齿轮(31)的外周面之间的间隙(58b)的最小宽度(S1)比所述隔壁部(43a)的外周面与所述第2大直径齿轮(31)的外周面之间的间隙(58b)的最小宽度(S2)大。

6.根据权利要求4所述的动力传递装置，其特征在于，

所述隔壁部(43a)在外周面具有与所述第2油贮存部(59)相向的大致圆锥台面形状的倾斜部(43b)。

7.根据权利要求1～6的任一项所述的动力传递装置，其特征在于，还具有：

电动机(2)，其收纳在所述壳体(41、42)的内部，并将动力传递到所述旋转体。

8.根据权利要求1～7的任一项所述的动力传递装置，其特征在于，还具有：

差速器壳体(61)，其收纳在所述壳体(41、42)的内部，构成差动机构(6)，

所述旋转体为所述差速器壳体(61)。