动力传递机构
阅读说明：本技术 动力传递机构 (Power transmission mechanism ) 是由 森本孝之 国松幸平 中川荣一 于 2020-01-20 设计创作，主要内容包括：本发明的目的在于提供一种以简单的构成,可便于小型化且灵敏度优异的动力传递机构。具体而言,2个减速机构具有至少2根共通的旋转中心轴线,第1动力源(121)在第1旋转中心轴线(101)上与第1减速机构(111)的高速侧结合,第2动力源(122)在第2旋转中心轴线(102)上与第2减速机构(112)的高速侧结合,第1输入输出轴(141)在第1旋转中心轴线(101)上与第2减速机构(112)的低速侧结合；第1减速机构(111)的高速侧在第1旋转中心轴线(101)上介由第1离合器(131)而与第2减速机构(112)的低速侧结合,第1减速机构(111)的低速侧在第2旋转中心轴线(102)上介由第2离合器(132)而与第2减速机构(112)的高速侧结合。(The invention provides a power transmission mechanism which has a simple structure, is convenient to miniaturize and has excellent sensitivity. Specifically, the 2 reduction mechanisms have at least 2 common rotation center axes, the 1 st power source (121) is coupled to the 1 st reduction mechanism (111) on the 1 st rotation center axis (101) on the high speed side, the 2 nd power source (122) is coupled to the 2 nd reduction mechanism (112) on the 2 nd rotation center axis (102) on the high speed side, and the 1 st input/output shaft (141) is coupled to the 2 nd reduction mechanism (112) on the 1 st rotation center axis (101) on the low speed side; the high-speed side of the 1 st speed reduction mechanism (111) is coupled to the low-speed side of the 2 nd speed reduction mechanism (112) via a 1 st clutch (131) on the 1 st rotation central axis (101), and the low-speed side of the 1 st speed reduction mechanism (111) is coupled to the high-speed side of the 2 nd speed reduction mechanism (112) via a 2 nd clutch (132) on the 2 nd rotation central axis (102).)
技术领域
本发明涉及动力传递机构，所述动力传递机构具备：至少2个动力源，包含第1动力源和第2动力源；至少1个输入输出轴，包含第1输入输出轴；2个减速机构，包含第1减速机构和第2减速机构；及至少2个离合器，包含第1离合器和第2离合器。
背景技术
以往，像混合动力汽车的动力传递机构那样，公知有一种具有内燃机、电动马达等多个动力源，并介由多个减速机构、离合器来进行输入输出轴的驱动、再生等的动力传递机构。
从动力传递机构的多个动力源、减速机构、离合器的配置、例如具备多级行星齿轮机构的复杂结构，到将多个驱动源同轴连结的简单结构，提出有各种各样的结构，并且对于多个动力源、减速机构、离合器的控制方法而言，与结构相关联，也提出有各种各样的方法。
例如，已知有一种如专利文献1所述的将结构、控制简化，不需要发动机和马达(电动机)以外的控制的混合动力汽车的动力传递机构。
专利文献1所述(参照专利文献1的图1)的动力传递机构在第1马达(16)和发动机(20)之间介入有差动齿轮部(22)，在该差动齿轮部(22)和发动机(20)之间配置有第1单向离合器(26)，且在差动齿轮部(22)内配置有第2单向离合器(28)。
差动齿轮部(22)由下述部件构成，即：第1驱动小锥齿轮(32)，介由第1单向离合器(26)而与发动机(20)连结；第2驱动小锥齿轮(34)，一侧介由第2单向离合器(28)而与该第1驱动小锥齿轮(32)连结，另一侧连结于所述第1马达(16)；第1、第2从动锥齿轮(36、38)，与该第1、第2驱动小锥齿轮(32、34)啮合而进行工作；及托架(40)，使该第1、第2从动锥齿轮(36、38)结合，将第1、第2驱动小锥齿轮(32、34)的动力传递到从减速齿轮(24)。
在从减速齿轮(24)的旋转传递到车轴(30)的同时，第2马达(18)被连结于车轴(30)。
第1单向离合器(26)被构成为，仅传递发动机(20)的旋转之中第1驱动小锥齿轮(32)向正时针方向旋转的动力，第2单向离合器(28)被构成为，仅传递第2驱动小锥齿轮(34)的旋转之中第1驱动小锥齿轮(32)向正时针方向旋转的动力。
在通过第1马达(16)的驱动而使第2驱动小锥齿轮(34)向正时针方向旋转时，该动力仅被传递至第1驱动小锥齿轮(32)，但不传递到发动机(20)。
在发动机(20)向正时针方向旋转，且比第1马达(16)更快地旋转时，动力仅被传递至第1驱动小锥齿轮(32)，而不传递至第2驱动小锥齿轮(34)和第1马达(16)。
通过对第1马达(16)、发动机(20)、第2马达(18)进行控制，可对驱动、再生进行多种多样的控制。
专利文献
专利文献1：日本专利第4355444号公报
发明内容
然而，由于上述专利文献1中公知的动力传递机构是通过发动机和马达(电动机)的旋转来直接使差动齿轮部(22)旋转，因此第1、第2从动锥齿轮(36、38)在可自转地保持在托架上的同时以高速进行公转。
如此，为了在高速旋转的差动齿轮部(22)上进行准确的差动动作，需要充分确保刚性、强度，因而存在有难以小型化这样的问题。
此外，由于减速机构仅为差动机构，因此存在有下述这样的问题，即，当想要增大减速比时，则难以使装置小型化。
此外，存在有下述这样的问题，即，高速旋转且难以小型化的差动齿轮部(22)的旋转惯性力较大，导致对转速的变化的灵敏度降低。
此外，存在有下述这样的问题，即，由于在用第1马达(16)和发动机(20)双方进行驱动时，第1驱动小锥齿轮(32)、第2驱动小锥齿轮、第1从动锥齿轮(36)、第2从动锥齿轮不会相对旋转，因此会持续相同的齿进行啮合的状态，因而会产生齿轮齿面的不均匀磨损，从而导致耐久性变差。
本发明是解决这些问题的发明，所要解决的技术问题是，提供一种以简单的构成，可便于小型化且灵敏度优异的动力传递机构。
本发明的动力传递机构具备：至少2个动力源，包含第1动力源和第2动力源；至少1个输入输出轴，包含第1输入输出轴；2个减速机构，包含第1减速机构和第2减速机构；及至少2个离合器，包含第1离合器和第2离合器，其通过下述内容来解决所述课题，即，第1减速机构和第2减速机构具有包含第1旋转中心轴线和第2旋转中心轴线的至少2根共通的旋转中心轴线，所述第1动力源在所述第1旋转中心轴线上与所述第1减速机构的高速侧结合，所述第2动力源在所述第2旋转中心轴线上与所述第2减速机构的高速侧结合，所述第1输入输出轴在所述第1旋转中心轴线上与所述第2减速机构的低速侧结合；所述第1减速机构的高速侧在所述第1旋转中心轴线上介由所述第1离合器而与所述第2减速机构的低速侧结合，所述第1减速机构的低速侧在所述第2旋转中心轴线上介由所述第2离合器而与所述第2减速机构的高速侧结合。
由于技术方案1所涉及的发明的动力传递机构，第1减速机构和第2减速机构具有包含第1旋转中心轴线和第2旋转中心轴线的至少2根共通的旋转中心轴线，第1动力源在所述第1旋转中心轴线上与所述第1减速机构的高速侧结合，所述第2动力源在所述第2旋转中心轴线上与所述第2减速机构的高速侧结合，所述第1输入输出轴在所述第1旋转中心轴线上与所述第2减速机构的低速侧结合，所述第1减速机构的高速侧在所述第1旋转中心轴线上介由所述第1离合器而与所述第2减速机构的低速侧结合，所述第1减速机构的低速侧在所述第2旋转中心轴线上介由所述第2离合器而与所述第2减速机构的高速侧结合，因此可将动力源、输入输出轴及离合器集中在2个旋转中心轴线上，以便紧凑地进行配置，因而可便于小型化。
此外，由于具有2个减速机构，因此可以以小型来得到较大的减速比。
此外，由于将2个旋转中心轴线平行配置，因此能够以简单的构成实现减速机构，因而可实现小型化，并且也可以减小旋转惯性力，实现优异的灵敏度。
并且，由于减速机构总是在相对旋转，因此可使磨损均匀化，从而提高耐久性。
根据技术方案2所述的构成，由于2个减速机构的至少1个由链轮和链条构成，因此可自由设定2个旋转中心轴线的轴间距离，提高动力源及输入输出轴的配置的自由度。
根据技术方案3所述的构成，由于至少2个离合器中的至少1个为单向离合器，因此不用进行来自外部的离合器控制，即可仅通过动力源的旋转控制来进行动力分配的控制。
根据技术方案4所述的构成，由于至少2个动力源包含至少1个电动马达，因此可在提高驱动控制的灵敏度的同时，还可实现制动时的再生控制。
根据技术方案5所述的构成，由于至少2个动力源包含至少1个内燃机，因此可应用于混合动力汽车的动力传递机构。
根据技术方案6所述的构成，由于第3动力源在所述第2旋转中心轴线上介由第3离合器而与所述第1减速机构的低速侧结合，因此不用使动力传递机构自身大型化或复杂化，即刻使用3个动力源。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的动力传递机构100的说明图。
图2是本发明的第1实施方式所涉及的动力传递机构100的动作说明图。
图3是本发明的第2实施方式所涉及的动力传递机构200的说明图。
图4是本发明的第2实施方式所涉及的动力传递机构200的动作说明图。
图5是本发明的第2实施方式的第1变形例所涉及的动力传递机构200B的说明图。
图6是本发明的第2实施方式的第2变形例所涉及的动力传递机构200C的说明图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的动力传递机构进行说明。
如图1所示，本发明的第1实施方式所涉及的动力传递机构100具备第1动力源121、第2动力源122、第1输入输出轴141、第1减速机构111、第2减速机构112、第1离合器131及第2离合器132。
第1减速机构111和第2减速机构112具有第1旋转中心轴线101和第2旋转中心轴线102的2根共通的旋转中心轴线。
第1减速机构111在高速侧具有第1旋转中心轴线101上的链轮151，在低速侧具有第2旋转中心轴线102上的链轮152，且被构成为在链轮151和链轮152之间卷挂有链条。
第2减速机构112在高速侧具有第2旋转中心轴线102上的链轮154，在低速侧具有第1旋转中心轴线101上的链轮155，且被构成为在链轮154和链轮155之间卷挂有链条。
第1动力源121由受逆变电路124驱动的电动马达构成，在第1旋转中心轴线101上与第1减速机构111的高速侧结合。
第2动力源122由受逆变电路125驱动的电动马达构成，在第2旋转中心轴线102上与第2减速机构112的高速侧结合。
逆变电路124、125受控制装置103控制。
第1输入输出轴141在第1旋转中心轴线101上与第2减速机构112的低速侧结合。
第1减速机构111的高速侧在第1旋转中心轴线101上介由第1离合器131而与第2减速机构112的低速侧结合，第1减速机构111的低速侧在第2旋转中心轴线102上介由第2离合器132而与第2减速机构112的高速侧结合。
第1离合器131由单向离合器构成，所述单向离合器仅传递从第2减速机构112的低速侧朝向第1减速机构111的高速侧的转矩。
因此，在第1减速机构111的高速侧的旋转速度为第2减速机构112的低速侧的旋转速度以上时，无转矩的传递。
第2离合器132由单向离合器构成，所述单向离合器仅传递从第1减速机构111的低速侧朝向第2减速机构112的高速侧的转矩。
因此，在第2减速机构112的高速侧的旋转速度为第1减速机构111的低速侧的旋转速度以上时，无转矩的传递。
另外，作为单向离合器，通过采用在正反双方向的旋转下仅进行来自一方的转矩传递的单向离合器(被称为“双方向单向离合器”、“双向离合器”等)，即使在正反任意的旋转下，动力传递的作用也均相同。
对如上构成的动力传递机构100的动作进行说明。
如图2的图2A所示，在驱动第1动力源121并将旋转转矩传递到第1输入输出轴141时，第1动力源121的驱动力是以第1减速机构111的高速侧-第1减速机构111的低速侧－第2离合器132－第2减速机构112的高速侧－第2减速机构112的低速侧－第1输入输出轴141的顺序传递。
此时，由于第2减速机构112的高速侧与第2动力源122连结，因此对第2动力源122也传递有转矩，但通过使第2动力源122预先成为空转(idle)状态，而不会消耗驱动力。
此外，也可通过调整转速并驱动第2动力源122，来增强第1动力源121的驱动力。
如图2的图2B所示，在驱动第2动力源122并将旋转转矩传递到第1输入输出轴141时，第2动力源122的驱动力是以第2减速机构112的高速侧－第2减速机构112的低速侧－第1输入输出轴141的顺序传递。
此时，由于第2减速机构112的低速侧的旋转介由第1离合器131而传递到第1减速机构111的高速侧，因此对第1动力源121也传递有转矩，但通过使第1动力源121预先成为空转状态，而不会消耗驱动力。
如图2的图2C所示，在将第1输入输出轴141的旋转转矩传递到第1动力源121、第2动力源122时，第1输入输出轴141的旋转是在以第2减速机构112的低速侧－第1离合器131－第1减速机构111的高速侧－第1动力源121的顺序传递的同时，以第2减速机构112的低速侧－第2减速机构112的高速侧－第2动力源122的顺序传递。
此时，通过用第1动力源121、第2动力源122的任一或者双方进行发电，可对第1输入输出轴141的旋转施加制动。
这些动作只需通过控制装置103来控制第1动力源121及第2动力源122的驱动、再生即可，而无需使其他的机构动作。
本发明的第2实施方式所涉及的动力传递机构200是，适合于通过电动马达对内燃机的驱动进行辅助，并在制动时进行再生的实施方式，如图3所示，由于除了第2动力源222由内燃机构成，且不具有逆变电路以外，均为与第1实施方式的动力传递机构100相同的构成，因此省略了说明(符号的后2位相同，且使用了200序列)。
对动力传递机构200的动作进行说明。
如图4的图4A所示，在仅驱动第2动力源222的内燃机并将旋转转矩传递到第1输入输出轴241时，内燃机即第2动力源222的驱动力是以第2减速机构212的高速侧－第2减速机构212的低速侧－第1输入输出轴241的顺序传递。
此时，由于第2减速机构212的低速侧的旋转介由第1离合器231而传递到第1减速机构211的高速侧，因此对电动马达即第1动力源221也传递有转矩。
通过使电动马达即第1动力源221预先成为空转状态，而不会消耗驱动力，且在内燃机即第2动力源222的驱动力有余量时，也可以用电动马达即第1动力源221来进行发电。
如图4的图4B所示，在驱动电动马达即第1动力源221来辅助内燃机即第2动力源222的驱动力并将旋转转矩传递到第1输入输出轴241时，第1动力源221的驱动力是以第1减速机构211的高速侧－第1减速机构211的低速侧－第2离合器232－第2减速机构212的高速侧－第2减速机构212的低速侧－第1输入输出轴241的顺序传递。
此时，由于第2减速机构212的高速侧与第2动力源222连结，因此通过以与第2动力源222的转速相匹配的方式进行控制并驱动，利用电动马达即第1动力源221的驱动力，可对内燃机即第2动力源222的驱动力进行辅助。
如图4的图4C所示，在对第1输入输出轴241的旋转进行制动时，第1输入输出轴241的旋转是以第2减速机构212的低速侧－第2减速机构212的高速侧－第2动力源222的顺序传递，并通过由内燃机即第2动力源222进行的发动机制动来进行制动。
此外，由于也会以第2减速机构212的低速侧－第1离合器231－第1减速机构211的高速侧－第1动力源221的顺序传递，因此通过用电动马达即第1动力源221进行发电，可进一步对制动力进行辅助。
如图5所示，本发明的第2实施方式的第1变形例所涉及的动力传递机构200B被构成为，在内燃机即第2动力源222和第2减速机构212的高速侧之间插入有第3离合器233，仅传递对从内燃机即第2动力源222向第2减速机构212的高速侧的旋转，其他构成则与第2实施方式的动力传递机构200构成相同。
根据该第1变形例所涉及的动力传递机构200B，第1输入输出轴241的旋转的制动仅通过电动马达即第1动力源221的发电来进行，因而可减少发动机制动所造成的能量损失。
这些动作只需通过控制装置203来控制第1动力源221的驱动、再生即可，而无需使其他的机构动作。
另外，也可以通过将第1离合器231、第2离合器232构成为，可由控制装置203进行开闭(ON OFF)、滑动操作，来进一步进行细致的控制。
如图6所示，本发明的第2实施方式的第2变形例所涉及的动力传递机构200C为，在第2旋转中心轴线202上，将第3动力源223与第1减速机构211的低速侧结合的构成，所述第3动力源223由受逆变电路226驱动的电动马达构成，其他构成则与第2实施方式的第1变形例所涉及的动力传递机构200B构成相同。
根据该第1变形例所涉及的动力传递机构200B，由电动马达构成的第1动力源221和由电动马达构成的第3动力源223被直接连结于第1减速机构211的高速侧和低速侧，并总是以不同的转速而同时进行旋转。
因此，可通过控制装置203，将驱动、再生最佳分配到2个电动马达上，因而可实现驱动效率、再生效率的进一步的提高。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了详述，本发明不局限于上述实施方式，在不脱离技术方案的范围中记述的本发明的前提下，可进行各种设计变更。
例如，虽然在各实施方式中，是使各离合器为单向离合器，且构成为可切换成各种各样的模式而不用进行来自外部的控制，但也可以采用可通过控制装置103来进行(ONOFF)、滑动的控制的离合器，以便可进一步切换成更丰富多彩的模式，或是可进行顺利的模式过渡。
此外，虽然在各实施方式中，是通过逆变电路来驱动由电动马达构成的动力源，但也可以为任意形式的电动马达。
并且，虽然在各实施方式中，是使减速机构为链条传动机构，但也可以为由带、齿轮、油压等构成的传动机构，且也可以将它们组合。
符号说明
100、200-动力传递机构；101、201-第1旋转中心轴线；102、202-第2旋转中心轴线；103、203-控制装置；111、211-第1减速机构；112、212-第2减速机构；121、221-第1动力源；122、222-第2动力源；223-第3动力源；124、224-逆变电路(第1动力源的)；125-逆变电路(第2动力源的)；226-逆变电路(第2动力源的)；131、231-第1离合器；132、232-第2离合器；233-第3离合器；141、241-第1输入输出轴；151、251-链轮(第1减速机构的高速侧)；152、252-链轮(第1减速机构的低速侧)；154、254-链轮(第2减速机构的高速侧)；155、255-链轮(第2减速机构的低速侧)。