电机驱动装置的制作方法

本公开总体上涉及一种电机驱动装置。

背景技术：

在专利文献jp2012-172796a(下文中称为专利文件1)中公开的一种已知的驱动装置包括作为驱动源的电动发动机(motorgenerator，电动发电机)以及单向离合器、第一齿轮系、双向离合器和作为减速器的第二齿轮系。

专利文件1中公开的驱动装置具有作为驱动源的电动发动机，并且输出从减速器到驱动轮的驱动力。减速器包括双向离合器、第二齿轮系、单向离合器和第一齿轮系，它们按上述顺序并置在减速器内的从电动发动机延伸的电机输出轴上。或者，减速器包括含有双向离合器的第二齿轮系和含有单向离合器的第一齿轮系，并且第二齿轮系和第一齿轮系按上述的顺序并置于电机输出轴上。例如，当电动发动机通过沿第一方向旋转来生成驱动力时，使驱动轮沿第一方向旋转的驱动力通过单向离合器经由第一齿轮系输出。当电动发动机通过沿与第一方向相反的第二方向旋转来生成驱动力时，使驱动轮沿第一方向旋转的驱动力通过双向离合器经由第二齿轮系输出。

然而，根据专利文献1，因为减速器被配置成使得双向离合器、第二齿轮系、单向离合器和第一齿轮系按上述的顺序并置在减速器内延伸的电机输出轴上，或者被配置成含有双向离合器的第二齿轮系和含有单向离合器的第一齿轮系按上述的顺序并置于电机输出轴上，减速器沿旋转轴线方向的轴向长度增大。

因此，目前需要这样一种电机驱动装置，其包括的电机驱动装置的减速器沿旋转轴线方向的轴向长度小于已知的电机驱动装置的轴向长度。

技术实现要素：

根据本公开的方案，电机驱动装置包括：定子，缠绕有线圈并固定在壳体(case)的内部；转子，固定在中空的转子轴上，该转子轴沿轴向支撑在壳体上以面向定子的内周部，该转子通过向线圈通电而可旋转；第一输出轴，设置在转子轴中并与第一驱动齿轮一体地旋转；第二输出轴，设置在第一输出轴中并与第二驱动齿轮一体地旋转；第一单向离合器，设置在转子轴的内周部与第一输出轴的外周部之间，该第一单向离合器仅传递沿第一方向操作的驱动力；第二单向离合器，设置在转子轴的内周部与第二输出轴的外周部之间，该第二单向离合器仅传递沿第二方向操作的驱动力，该第二方向与由第一单向离合器操作的驱动力的上述第一方向相反；以及减速器，连接到第一驱动齿轮且连接到第二驱动齿轮，并且将驱动力传递到车轴(axle，轮轴)。

根据上述构造，因为仅传递沿第一方向操作的驱动力的第一单向离合器和仅传递沿与第一方向相反的第二方向操作的驱动力的第二单向离合器被设置在转子轴内，所以仅传递沿第一方向操作的驱动力的第一单向离合器和仅传递沿与第一方向相反的第二方向操作的驱动力的第二单向离合器并非必须被设置在减速器内。因此，沿旋转轴线方向的减速器的长度与已知的减速器相比可减小。

根据本公开的另一方案，第一单向离合器和第二单向离合器包括相同的内径、相同的外径、以及在第一单向离合器和第二单向离合器的轴向方向上相同的长度。

由此，当包括相同构造的第一单向离合器和第二单向离合器被以相反取向设置时，驱动力的传递方向成为彼此相反，并且第一单向离合器和第二单向离合器可以是通用的。因此，可降低制造成本。

根据本公开的再一方案，转子轴由非磁性材料制成。

由此，防止了电机驱动部的转子轴通过由第一单向离合器和第二单向离合器以及第一输出轴和第二输出轴引发的磁感应而被加热。

根据本公开的再一方案，第一输出轴被第二输出轴沿轴向支撑。

由此，因为第一输出轴被第二输出轴沿轴向支撑，所以第一输出轴并非必须包括轴向支撑部。

根据本公开的另一方案，第二输出轴包括：大直径部，具有与第二输出轴的中心轴线正交的平坦表面。第一输出轴包括与中心轴线正交的平坦表面。第二输出轴的大直径部的平坦表面经由滑动构件面向第一输出轴的平坦表面。

由此，因为第一输出轴和第二输出轴经由滑动构件而相对于彼此旋转，所以可减小在第一输出轴与第二输出轴之间生成的沿轴向方向的滑动阻力。

根据本公开的进一步的方案，第一输出轴的平坦表面和第二输出轴的大直径部的平坦表面中的每一者均形成为凸缘形状。

由此，当设置在第一输出轴的平坦表面(该平坦表面正交于中心轴线)与第二输出轴的平坦表面(该平坦表面正交于中心轴线)之间的滑动构件的滑动区域被形成为凸缘形状时，设置在第一输出轴的平坦表面(该平坦表面正交于中心轴线)与第二输出轴的平坦表面(该平坦表面正交于中心轴线)之间的滑动构件的滑动区域(面积)增大。因此，滑动构件可以有益地滑动。同时，因为施加于滑动表面的表面压力可减小，所以在第一输出轴与第二输出轴之间生成的沿轴向方向的滑动阻力也可减小。

根据本公开的又一方案，第二输出轴被形成为中空形状且包括油孔。

由此，在第一输出轴与第二输出轴之间沿轴向方向的滑动阻力可减小。

附图说明

通过以下参照附图的详细说明，本公开的前述及其它的特征和特性将更为清晰易懂，在附图中：

图1是根据此处公开的实施例的电机驱动装置被安装到车辆时的示意图；以及

图2是图1所示的电机驱动装置的剖视图。

具体实施方式

图1示出作为一实施例的电机驱动装置a的结构，该电机驱动装置具有作为驱动源的电机，该电机驱动装置a安装在车辆上。图1示出驾驶员操作检测部61、电机控制装置62、电机驱动装置a(包括电机驱动部1、减速器3和差动机构5)、驱动轴53和驱动轮54。例如，具有传感器和开关的驾驶员操作检测部61检测由驾驶员执行的如加速操作和制动操作等驱动操作(作为操作信号)。由驾驶员操作检测部61测得的信号被输入电机控制装置62，电机控制装置62生成控制电机驱动部1的控制信号。当电机控制装置62将控制信号输出到电机驱动部1时。由电机驱动部1生成的驱动力通过包含差动机构5的减速器3并经由驱动轴53被传递到驱动轮54。

现将参照图2来说明本公开的具体结构。

首先，将说明电机驱动部1的结构。缠绕有线圈12的定子13被固定到电机壳体11(即，用作壳体)上。可相对于定子13的中心轴线ca旋转的转子14被压配合并固定到转子轴15的外周部上。与转子14一体地旋转的转子轴15被轴向支撑，从而可沿x方向或y方向经由轴承20a和轴承41d旋转。轴承20a被固定在电机壳体(壳体)11的凸台部的内部。轴承41d被固定在覆盖减速器3的侧表面的第一壳体31的凸台部内。第一输出轴16形成为中空的圆柱形。第一输出轴16的第一端沿径向方向延伸并设有凸缘部16f(即，用作平坦表面)，该凸缘部16f具有与中心轴线ca正交的平坦表面。第一输出轴16被同轴地设置在转子轴15中并包括未设有凸缘部16f的第二端，该第二端延伸到减速器3的内侧。仅能传递沿第一方向操作的驱动力的第一单向离合器18被设置在第一输出轴16与转子轴15之间。

第二输出轴17包括：大直径部17a；小直径部17b，其包括比大直径17a小的直径；以及凸缘部17f(即，用作平坦表面)，其包括与中心轴线ca正交的平坦表面，并且沿径向方向延伸。大直径部17a包括与第一输出轴16的外径相同的直径。小直径部17b包括小于第一输出轴16的内径的直径，并且包括在轴向方向上比第一输出轴16的长度长的长度。第一输出轴16凸缘部16f和凸缘部17f包括相同直径。大直径部17a的第一端部设有第一轴承部17c，该第一端部未设有凸缘部17f。小直径部17b的第二端部设有第二轴承部17d，该第二端部未设有凸缘部17f。第二输出轴17的小直径部17b被同轴地设置在第一输出轴16中。同时，小直径部17b沿轴向支撑第一输出轴16以便可绕其相对旋转，并且该小直径部在减速器3的内部中延伸。第二单向离合器19设置在第二输出轴17的大直径部17b与转子轴15之间。第二单向离合器19可以仅传递沿与第一单向离合器18的驱动力相反的方向施加的驱动力。第二单向离合器19和第一单向离合器18包括相同的内径、相同的外径以及在轴向方向上相同的长度。第二输出轴17被轴承21b同轴地支撑，其中轴承21b在第一轴承部17c处被固定在电机壳体11上；而第二输出轴17被轴承42e沿轴向支撑，其中轴承42e在第二轴承部17d处被固定在减速器3的第二壳体32上，以便可沿x方向或y方向旋转。

这里，因为第一输出轴16的凸缘部16f与第二输出轴17的凸缘部17f经由轴承22c(即，用作滑动构件)而彼此面向，第一输出轴16与第二输出轴17经由轴承22c而彼此相对旋转。由此，可通过轴承22c来减小在第一输出轴16与第二输出轴17之间(生成)的沿轴向方向的一部分滑动阻力。第一输出轴16的凸缘部16f和第二输出轴17的凸缘部17f可设置在能使凸缘部16f和凸缘部17f可经由滑动构件(例如，轴承)彼此面向的任何位置。凸缘部16f和凸缘部17f的其中一者并非必须被设置成使得第一输出轴16的平坦表面(该平坦表面正交于中心轴线ca)与第二输出轴17的平坦表面(该平坦表面正交于中心轴线ca)经由滑动构件(例如，轴承)彼此面向。例如，凸缘部16f与第二输出轴17的大直径部17a的平坦表面(该平坦表面正交于中心轴线ca)可经由滑动构件(例如，轴承)而彼此面向。或者，第一输出轴16的平坦表面(该平坦表面正交于中心轴线ca)与凸缘部17f可经由滑动构件(例如，轴承)而彼此面向。

而且，在减速器3的第一壳体31处设置一连接到电机驱动部1的流道，并将润滑油从减速器3传送至电机驱动部1的内部。第二输出轴17形成为中空形状。油泵或通道化构件设置在减速器3的第二壳体32的内壁与第二输出轴17的中空开口部之间，或者设置在电机驱动部1的电机壳体11的内壁与第二输出轴17的中空开口部之间。通过施加来自沿径向方向贯穿设置的油孔23的旋转的分散力，将通过油泵或通道化构件供给到第二输出轴17的中空开口部的润滑油从第二轴17的小直径部17b的中空开口部供给到第一输出轴16和第二输出轴17的滑动部。由此，在第一输出轴16与第二输出轴17之间沿径向方向的滑动阻力可以减小。或者，可通过在第一输出轴16与第二输出轴17的小直径部17b之间设有滑动构件(例如，轴承或衬圈)来减小沿径向方向的滑动阻力。

作为对电机驱动部1的结构的补充说明，第一单向离合器18和第二单向离合器19通过利用靠近转子和转子轴的无效空间(deadspace，死空间)而被设置在转子轴中，该无效空间传统上存在于电机驱动部1中，并且转子轴沿径向方向延伸。由此，电机驱动部1的尺寸并不增大。

第一单向离合器18和第二单向离合器19中的每一者均可对应于具有已知结构的一单向离合器。

作为本公开的实施例的一个示例，图2公开了定子13缠绕有线圈12。这种公开方案可通过具有转子缠绕有线圈的结构以及定子和转子缠绕有线圈的结构来获得。

以下，将说明减速器3的结构。第一驱动齿轮33设置在从电机驱动部1延伸到减速器3的内部的第一输出轴16上，从而可与第一输出轴16一体地旋转。类似地，第二驱动齿轮34设置在从电机驱动部1延伸到减速器3的内部的第二输出轴17的小直径部17b上，并沿轴向方向延伸到与第一驱动齿轮33相对地设置的第二驱动齿轮34，从而可与小直径部17b一体地旋转。惰齿轮(空转齿轮)35与惰轮轴36一体地旋转，该惰轮轴36通过固定到第一壳体31的轴承43f和固定到第二壳体32的轴承44g而相对于中心轴线ca沿轴向且平行地被支撑。第一从动齿轮38与副轴(countershaft)37一体地旋转。第一驱动齿轮33与第一从动齿轮38啮合，其中第一从动齿轮38与副轴37一体地旋转，而副轴37通过固定到第一壳体31的轴承45h和固定到第二壳体32的轴承46i而相对于中心轴线ca沿轴向且平行地被支撑。第一驱动齿轮33经由惰齿轮35而与第一从动齿轮38啮合。同时，第二驱动齿轮34与第二从动齿轮39(其与副轴37一体地旋转)啮合。设置在副轴37上的主传动齿轮(finalgear)40与环形齿轮51啮合，从而使与环形齿轮51并置的差动齿轮52被连接到与右-左轮连接的驱动轴53。由第一驱动齿轮33、惰齿轮35与第一从动齿轮38确立的第一齿轮比(gearratio，传动比)和由第二驱动齿轮34与第二从动齿轮39确立的第二齿轮比互不相同。

下面，将说明当电机驱动部1的转子14生成沿图2所示x方向的驱动力时的情况。当线圈12被通电而使电机驱动部1的转子14和转子轴15生成沿x方向的驱动力时，第一输出轴16沿x方向旋转以通过第一单向离合器18传递驱动力。这里，因为连接转子轴15和第二输出轴17的第二单向离合器19可仅传递沿与x方向相反的y方向操作的驱动力，所以沿x方向的驱动力并不被传递到第二输出轴17。使第一输出轴16沿x方向旋转的驱动力按以下顺序被传递到第一驱动齿轮33、惰齿轮35、第一从动齿轮38、副轴37、主传动齿轮40、环形齿轮51、差动齿轮52和驱动轴53。驱动轴53沿法向输出驱动力，以旋转右-左轮。该驱动力从位于副轴37上的第二从动齿轮39经由第二驱动齿轮34被传递到第二输出轴17。第二输出轴17沿y方向旋转。因为转子14和转子轴15沿x方向旋转，所以第二单向离合器19并不传递驱动力，且第二输出轴17仅进行空转。

下面，将说明当电机驱动部1的转子14生成沿图2所示y方向的驱动力时的情况。当线圈12被通电而使电机驱动部1的转子14和转子轴15生成沿y方向的驱动力时，第二输出轴17沿y方向旋转以通过第二单向离合器19传递驱动力。这里，因为连接转子轴15和第一输出轴16的第一单向离合器18仅传递沿x方向操作的驱动力，所以沿y方向的驱动力并不被传递到第一输出轴16。使第二输出轴17沿y方向旋转的驱动力按以下顺序被传递到第二驱动齿轮34、第二从动齿轮39、副轴37、主传动齿轮40、环形齿轮51、差动齿轮52和驱动轴53。驱动轴53沿法向输出驱动力以旋转右-左轮。该驱动力从位于副轴37的第一从动齿轮38经由惰齿轮35和第一驱动齿轮33被传递到第一输出轴16。第一输出轴16沿x方向旋转。因为转子14和转子轴15沿y方向旋转，所以第一单向离合器18并不传递驱动力，且第一输出轴16仅进行空转。

通过选择依据向线圈12的通电的方向而定的第一齿轮比或第二齿轮比，本公开的电机驱动装置a将通过向电机驱动部1的线圈12通电而生成的驱动力输出到驱动轴53。第一齿轮比由减速器3的第一驱动齿轮33、惰齿轮35和第一从动齿轮38来确立。第二齿轮比由第二驱动齿轮34和第二从动齿轮39来确定。

此外，因为转子轴15由非磁性材料制成，所以防止了电机驱动部1的转子轴15通过由第一单向离合器18和第二单向离合器19以及第一输出轴16和第二输出轴17所引发的磁感应而被加热。

本公开并不局限于上述实施例，而是可被应用于多种实施例。例如，本公开的电机驱动装置并不限于被安装在车辆上，而是可被安装在可使用电机作为驱动源的多种设备和机器上。