减速装置的制作方法

文档序号:25226417发布日期:2021-05-28 14:30阅读:39来源:国知局
减速装置的制作方法

本发明例如涉及作为用于将车辆的驱动轮连结于底盘的毂机构或毂轴承发挥功能且将从预定的执行器输出后的转矩放大并向驱动轮传递的减速装置。



背景技术:

与车辆的减速装置相关的发明记载于专利文献1及专利文献2。专利文献1所记载的减速装置是将驱动力源的输出轴的旋转减速并将驱动转矩向驱动轮传递的所谓毂减速机,使用单行星型的行星齿轮机构而构成。具体而言,专利文献1所记载的减速装置具备:太阳轮,形成于驱动力源的输出轴的外周部分;作为内齿齿轮的齿圈;及齿轮架,将与太阳轮及齿圈啮合的多个小齿轮(行星齿轮)以能够自转及公转的方式保持。齿圈以不能旋转的方式被固定。并且,在齿轮架安装有驱动轮的轮体。因而,在减速装置的行星齿轮机构中,太阳轮为输入要素,齿轮架为输出要素,齿圈为反作用力要素,齿轮架的转速相对于太阳轮的转速减速。因此,减速装置将驱动力源的输出转矩放大并向驱动轮传递。

专利文献2所记载的减速装置是减速机一体型的毂机构即毂减速机,由组合多个行星齿轮机构(或差动齿轮机构)而成的所谓复合行星齿轮机构构成。具体而言,专利文献2所记载的减速装置具备:第1太阳轮,与车轴(动力源的输出轴)一体化;短小齿轮,配置于第1太阳轮的外周侧并与第1太阳轮啮合;长小齿轮,配置于短小齿轮的外周侧并与短小齿轮啮合,且轴长比短小齿轮长;第2太阳轮,与第1太阳轮设置于同一旋转轴线上,在长小齿轮公转的回旋圆的内周侧与长小齿轮啮合,且向长小齿轮施加反作用力;及齿轮架,将短小齿轮及长小齿轮以能够自转及公转的方式保持。并且,齿轮架为轮毂。即,在齿轮架安装驱动轮的轮体。另外,在该专利文献2的“图2”及“图3”中,公开了组合2组复合行星齿轮机构而成的形态的减速装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-308111号公报

专利文献2:日本特开2019-60480号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

上述的专利文献1所记载的减速装置由1组行星齿轮机构构成,由该减速装置得到的减速比根据应用的行星齿轮机构的齿轮比而决定。因此,通过如专利文献2所记载的减速装置那样使用复合行星齿轮机构、或者多组行星齿轮机构或多组复合行星齿轮机构来构成减速装置,能够设定更大的减速比。例如,在专利文献2的“图2”的例子中,如上所述,构成为使作为反作用力要素发挥功能的第2太阳轮的转速通过第2组复合行星齿轮机构而相对于车轴的转速减速。因而,与利用单个行星齿轮机构或仅1组复合行星齿轮机构构成了减速装置的情况相比,能够设定更大的减速比。即,能够得到更大的转矩的放大作用。

但是,在专利文献2所记载的减速装置中,在与复合行星齿轮机构的太阳轮啮合的短小齿轮的外周部分排列有长小齿轮。因而,虽然使用了省去了齿圈的结构的复合行星齿轮机构,但结果会招致减速装置的大径化。或者,无法将减速装置充分小径化。另外,因使用复合行星齿轮机构而构造变得复杂,齿轮、其他构成构件的部件件数会增大。例如,在专利文献2的“图2”的例子中,关于1组复合行星齿轮机构,若将行星齿轮(短小齿轮及长小齿轮)在周向上排列4组,则至少需要4个太阳轮、8个短小齿轮及8个长小齿轮这合计20个齿轮。

这样,要想将例如也作为车辆的毂机构发挥功能的减速装置在使用复合行星齿轮机构而确保大的减速比的状态下小型化及简化而构成,还有改良的余地。

本发明是着眼于上述的技术课题而想出的,其目的在于提供能够设定大的减速比且结构简单并紧凑的减速装置。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述的目的,本发明是一种减速装置,具备:输入构件;输出构件;齿轮传动机构,在所述输入构件与所述输出构件之间传递转矩;及固定构件,将所述输入构件及所述输出构件以及所述齿轮传动机构的旋转要素均以能够旋转的方式支承,并且将所述齿轮传动机构的固定要素以不能旋转的方式固定,所述减速装置将向所述输入构件输入的转矩放大并向所述输出构件传递,其特征在于,所述齿轮传动机构具有:作为内齿齿轮的第1齿圈(固定要素),以不能旋转的方式固定于所述固定构件;作为内齿齿轮的第2齿圈(旋转要素),与所述第1齿圈配置于同一旋转轴线上,连结于所述输出构件而与所述输出构件一体旋转;第1小齿轮,啮合于所述第1齿圈;第2小齿轮,与所述第1小齿轮配置于同一旋转轴线上,与所述第1小齿轮一体旋转,并且啮合于所述第2齿圈;小齿轮轴,将所述第1小齿轮及所述第2小齿轮以能够一起旋转的方式支承;及齿轮架(旋转要素),支承所述小齿轮轴而将所述第1小齿轮及所述第2小齿轮以能够一起自转及公转的方式保持,且连结于所述输入构件而与所述输入构件一体旋转,所述第1齿圈与所述第1小齿轮之间的齿轮比和所述第2齿圈与所述第2小齿轮之间的齿轮比互相不同,将所述输出构件的转速相对于所述输入构件的转速减速。

另外,在本发明中,所述第1齿圈的齿数和所述第2齿圈的齿数互相不同,所述第1小齿轮的齿数和所述第2小齿轮的齿数互相相等。

另外,在本发明中,所述第1齿圈的齿数和所述第2齿圈的齿数互相相等,所述第1小齿轮的齿数和所述第2小齿轮的齿数互相不同。

另外,在本发明中,所述第1齿圈的齿数和所述第2齿圈的齿数互相不同,所述第1小齿轮的齿数和所述第2小齿轮的齿数互相不同。

另外,在本发明中,所述输入构件为被传递车辆的执行器的输出转矩的输入轴,所述输出构件为安装所述车辆的轮体且与所述轮体一体旋转的输出毂,所述固定构件为安装于所述车辆的底盘或所述执行器的壳体且以不能旋转的方式被固定的固定毂,构成了用于将所述车辆的驱动轮连结于所述底盘的毂机构(毂轴承)。

另外,在本发明中,所述固定毂连结于所述底盘,所述执行器配置于所述底盘,将所述输出转矩经由驱动轴而向所述输入轴传递。

另外,在本发明中,所述固定毂安装于所述壳体,与所述执行器一起连结于所述底盘,所述执行器配置于所述轮体的内周部分,将所述输出转矩直接向所述输入轴传递。

并且,在本发明中,所述执行器是输出驱动转矩的发动机、输出驱动转矩及再生转矩的电动马达、及输出(或产生)制动转矩的制动器装置中的至少任一方。

发明的效果

在本发明的减速装置中,第1小齿轮及第2小齿轮分别为在第1齿圈及第2齿圈的内周的内齿齿轮部分自转且公转的所谓行星齿轮。因此,将第1齿圈、第2齿圈、第1小齿轮、第2小齿轮以及将第1小齿轮及第2小齿轮作为行星齿轮而保持的齿轮架形成了一种复合行星齿轮机构。在由这样的复合行星齿轮机构构成的齿轮传动机构中,第1齿圈为固定要素,第2齿圈及齿轮架为旋转要素。第1齿圈由固定构件以不能旋转的方式固定,并且与第1小齿轮啮合而向第1小齿轮施加反作用力。第1小齿轮和第2小齿轮在小齿轮轴上成为一体而旋转。保持这些第1小齿轮及第2小齿轮的齿轮架与输入构件成为一体而旋转。与第2小齿轮啮合着的第2齿圈与输出构件成为一体而旋转。并且,在本发明的减速装置中,使由第1齿圈及第1小齿轮构成的齿轮对的齿轮比和由第2齿圈及第2小齿轮构成的齿轮对的齿轮比互相不同。例如,通过使第1齿圈的齿数和第2齿圈的齿数互相不同,或者,通过使第1小齿轮的齿数和第2小齿轮的齿数互相不同,或者,通过使第1齿圈的齿数和第2齿圈的齿数互相不同且使第1小齿轮的齿数和第2小齿轮的齿数互相不同,能够使如上所述的各齿轮比互相不同。即,通过分别调整各齿圈的齿数及各小齿轮的齿数,能够容易地使如上所述的各齿轮比互相不同。

若假设构成为第1齿圈侧的齿轮比和第2齿圈侧的齿轮比相等,则输入构件与输出构件之间的减速比成为无限大。在该情况下,通过使得第1齿圈是不能旋转的固定要素,从而实质上第2齿圈即输出构件也会成为不能旋转的状态。相对于此,在本发明的减速装置中,通过如上述那样使第1齿圈侧的齿轮比和第2齿圈侧的齿轮比互相不同,能够避免输入构件与输出构件之间的减速比成为无限大的状态,并设定相对大的减速比。若各齿轮比之间的差变大,则减速比变小。因此,使各齿轮比之间的差越小,则能够设定越大的减速比。

另外,本发明的减速装置中的齿轮传动机构由如上述那样不具备太阳轮的类型的复合行星齿轮机构构成。因而,无需在中心部的旋转轴线上配置太阳轮,因此能够谋求齿轮传动机构的小径化,将减速装置的作为整体的结构小型化。而且,也能够抑制使用的齿轮的个数。因此,根据本发明,能够设定大的减速比,且能够构成简单并紧凑的减速装置。此外,本发明的减速装置中的“减速比”表示输出构件的转速相对于输入构件的转速的比率。

另外,本发明的减速装置能够应用于车辆而作为毂机构(或毂轴承)发挥功能。具体而言,将输入构件形成为输入轴,将该输入轴与车辆的执行器的输出轴连结。将输出构件例如形成为设置有与轮体的连结用的凸缘的输出毂,在该输出毂安装车辆的轮体。将固定构件例如形成为设置有与悬架机构的连结用的凸缘的固定毂,将该固定毂连结并固定于车辆的底盘。或者,将固定构件例如形成为设置有与马达外壳的连结用的凸缘的固定毂,将该固定毂安装并固定于车辆的执行器的壳体。因此,通过本发明的减速装置,能够构成用于将车辆的驱动轮连结于底盘的毂机构(毂轴承)。

如上所述,使本发明的减速装置作为毂机构(毂轴承)发挥功能,例如经由悬架机构而连结于车辆的底盘。并且,将配置于底盘上的执行器的输出轴经由驱动轴而连结于减速装置的输入轴及驱动轮。由此,能够构成使用了本发明的减速装置的所谓车载型的动力单元。本发明的减速装置能够谋求小径化并紧凑地构成,因此能够容易地配置于驱动轮的轮体内。除此之外,通过本发明的减速装置的高减速比的减速作用即大的转矩放大作用,能够谋求执行器的小型化及轻量化。进而,能够谋求车辆的轻量化,并且确保底盘上的空间,提高车辆设计的自由度。

另外,使本发明的减速装置作为毂机构发挥功能,与执行器成为一体,例如经由悬架机构而连结于车辆的底盘。由此,能够构成使用了本发明的减速装置的所谓轮内型的动力单元。本发明的减速装置能够谋求小径化并紧凑地构成,因此能够容易地配置于驱动轮的轮体内。并且,通过本发明的减速装置的高减速比的减速作用即大的转矩放大作用,能够谋求执行器的小型化及轻量化。因此,能够与本发明的减速装置一起将例如马达、制动器装置等执行器容易地配置于驱动轮的轮体内。例如,能够容易且适当地构成在轮体内配置有成为驱动力源的马达的所谓轮内马达。

并且,本发明的减速装置例如能够将发动机、电动马达及制动器装置中的至少任一方作为执行器而构成如上所述的车载型的动力单元或轮内型的动力单元。例如,通过与本发明的减速装置一起将小型·轻量化的马达作为执行器而搭载于轮体内,能够构成所谓抑制了簧下载荷的合适的轮内马达。另外,尤其在作为执行器而并用电动马达及制动器装置的情况下,通过将这些电动马达输出的再生转矩及制动器装置产生的制动转矩经由本发明的减速装置而向轮胎传递,能够使基于这些再生转矩的制动时的着力点与基于制动转矩的制动时的着力点一致。因而,能够使制动时的车辆姿势稳定。

附图说明

图1是用于说明本发明的减速装置的结构的剖视图。

图2是用于说明将本发明的减速装置构成为车辆用的带减速功能毂机构(毂轴承)的例子的图,尤其是示出使用本发明的减速装置构成了车载型的动力单元的例子的图。

图3是用于说明将本发明的减速装置构成为车辆用的带减速功能毂机构(毂轴承)的例子的图,尤其是示出使用本发明的减速装置构成了轮内型的动力单元的例子的图。

附图标记说明

1…减速装置,2…输入构件,3…输出构件,3a…(输出构件的)凸缘,3b…(输出构件的)贯通孔,3c…(输出构件的)中空部,4…固定构件,4a…(固定构件的)凸缘,4b…(固定构件的)贯通孔,4c…(固定构件的)中空部,5…齿轮传动机构,6、8…螺栓,7、9、10、11…轴承,12…第1齿圈,13…第2齿圈,14…第1小齿轮,15…第2小齿轮,16…小齿轮轴,17…齿轮架,17a…第1臂,17b…第2臂,21…(车载型的)动力单元,22…执行器,22a…电动马达,22b…制动器装置,22c…驻车制动器装置,23…输入齿轮,23a输入齿轮轴,24…差动装置,24a…差动齿圈,24b…(差动装置的)输出轴,25…驱动轴,26…毂轴承,27…(动力单元的)外壳,28…底盘,29…输入轴(输入构件),30…输出毂(输出构件),31…固定毂(固定构件),32…轮体,33…(悬架机构的)凸缘部,41…(轮内型的)动力单元,42…车轮(驱动轮),43…轮体,44…执行器,44a…电动马达,45…毂轴承,46…底盘,47…输入轴(输入构件),48…输出毂(输出构件),49…固定毂(固定构件),50…悬架机构,al…旋转轴线。

具体实施方式

参照图来说明本发明的实施方式。此外,以下所示的实施方式只不过是将本发明具体化的情况的一例,并不限定本发明。

将应用了本发明的减速装置的一例示于图1。本发明的实施方式中的减速装置1具备输入构件2、输出构件3、固定构件4及齿轮传动机构5作为主要的构成要素。

输入构件2被传递从外部的执行器(未图示)输出的转矩。输入构件2例如形成为与执行器的输出轴(未图示)连结的毂形状或轴形状的旋转构件。在图1所示的例子中,输入构件2由实心的旋转轴构件形成。输入构件2的一方(图1的右侧)的端部向减速装置1的端部突出,例如被传递电动马达(未图示)输出的驱动转矩或再生转矩、或者制动器装置(未图示)产生的制动转矩。也可以将发动机(内燃机)(未图示)输出的驱动转矩向该减速装置1的输入构件2传递。输入构件2经由后述的轴承7、11而被支承于固定构件4。输入构件2相对于输出构件3及固定构件4均能够相对旋转。

输出构件3向外部的旋转构件(未图示)传递转矩。输出构件3例如形成为与车轮(未图示)、旋转轴(未图示)等连结的毂形状或轴形状的旋转构件。在图1所示的例子中,输出构件3由设置有凸缘3a的中空的旋转构件形成。凸缘3a形成于输出构件3的一方(图1的左侧)的端部的外周部分。在凸缘3a形成有供紧固连结用的螺栓6穿过的贯通孔3b。形成于输出构件3的另一方(图1的右侧)的中空部3c经由后述的轴承7、11而被支承于固定构件4。另外,输出构件3在其中空部3c的内周的空间收容固定构件4及齿轮传动机构5。即,输出构件3的中空部3c作为该减速装置1的外壳或壳体发挥功能。输出构件3经由设置于凸缘3a侧的端部的中心部分的轴承7而将输入构件2以能够旋转的方式支承。输出构件3相对于输入构件2及固定构件4均能够相对旋转。

固定构件4将输入构件2及输出构件3以能够旋转的方式支承。另外,固定构件4将齿轮传动机构5的旋转要素(后述的第2齿圈13及齿轮架17)以能够旋转的方式支承。而且,固定构件4将齿轮传动机构5的固定要素(后述的第1齿圈12)以不能旋转的方式固定。固定构件4例如形成为与悬架机构(未图示)、马达的壳体(未图示)等连结的毂形状的构件。在图1所示的例子中,固定构件4由设置有凸缘4a的中空的旋转构件形成。凸缘4a形成于固定构件4的一方(图1的右侧端部)端部的外周部分。在凸缘4a形成有供紧固连结用的螺栓8穿过的贯通孔4b。形成于固定构件4的另一方(图1的左侧)的中空部4c在该中空部4c的内周的空间收容齿轮传动机构5的一部分。固定构件4经由设置于中空部4c的外周的2个轴承9、10而将输出构件3以能够旋转的方式支承。另外,固定构件4经由设置于凸缘4a侧的端部的中心部分的轴承11而将输入构件2以能够旋转的方式支承。固定构件4相对于输入构件2及输出构件3均能够相对旋转。

齿轮传动机构5具有第1齿圈12、第2齿圈13、第1小齿轮14、第2小齿轮15、小齿轮轴16及齿轮架17作为构成要素。齿轮传动机构5利用上述的各构成要素形成了一种复合行星齿轮机构。

第1齿圈12形成为内齿齿轮。第1齿圈12以不能旋转的方式固定于固定构件4。具体而言,在固定构件4的中空部4c的内周部分安装有作为内齿齿轮的第1齿圈12。或者,在固定构件4的中空部4c的内周部分,第1齿圈12与固定构件4一体地形成。因此,第1齿圈12由固定构件4限制旋转,为齿轮传动机构5的固定要素。

第2齿圈13形成为内齿齿轮。第2齿圈13与第1齿圈12配置于同一旋转轴线al上。第2齿圈13与输出构件3成为一体而旋转。具体而言,在输出构件3的中空部3c的内周部分安装有作为内齿齿轮的第2齿圈13。或者,在输出构件3的中空部3c的内周部分,第2齿圈13与输出构件3一体地形成。因此,第2齿圈13与输出构件3一起以能够相对旋转的方式被支承于固定构件4,为齿轮传动机构5的旋转要素。

第1小齿轮14及第2小齿轮15都是小径的外齿齿轮,第1小齿轮14啮合于第1齿圈12。第2小齿轮15啮合于第2齿圈13。第1小齿轮14固定于小齿轮轴16的一方(图1的右侧)的端部附近,与小齿轮轴16成为一体而旋转。第2小齿轮15固定于小齿轮轴16的另一方(图1的左侧)的端部附近,与小齿轮轴16成为一体而旋转。即,第1小齿轮14、第2小齿轮15以及小齿轮轴16均配置于同一(小齿轮轴16的)旋转轴线上,互相成为一体而旋转。

齿轮架17将第1小齿轮14及第2小齿轮15以能够一起自转及公转的方式保持。具体而言,齿轮架17将固定有第1小齿轮14及第2小齿轮15的小齿轮轴16的两端以能够旋转的方式支承。与此同时,齿轮架17与输入构件2成为一体而旋转。具体而言,齿轮架17具有支承小齿轮轴16的一方(图1的右侧)的端部的第1臂17a和支承小齿轮轴16的另一方(图1的左侧)的端部的第2臂17b。第1臂17a及第2臂17b分别安装于输入构件2,与输入构件2成为一体而旋转。因而,通过齿轮架17与输入构件2一起旋转,第1小齿轮14及第2小齿轮15一边在小齿轮轴16上自转,一边分别在第1齿圈12及第2齿圈13的内周公转。因此,齿轮架17支承小齿轮轴16,将第1小齿轮14及第2小齿轮15以能够一起自转及公转的方式保持。另外,齿轮架17与输入构件2成为一体而旋转,为齿轮传动机构5的旋转要素。

如上所述,第1小齿轮14及第2小齿轮15由齿轮架17以能够自转及公转的方式保持。因此,齿轮传动机构5虽然不具有所谓的太阳轮,但第1小齿轮14及第2小齿轮15分别成为在第1齿圈12及第2齿圈13的内周部分自转且公转的所谓行星齿轮,构成了一种复合行星齿轮机构。

此外,本发明的实施方式中的齿轮传动机构5具备至少1组如上所述的由第1小齿轮14及第2小齿轮15以及小齿轮轴16构成的行星齿轮组即可。在图1中,示出了2组行星齿轮组。若考虑利用行星齿轮组将各齿圈12、13从它们的内周面侧支承,则优选在各齿圈12、13的圆周方向上以相等间隔设置至少3组行星齿轮组。

如前所述,本发明的实施方式中的减速装置1的目的在于能够设定大的“减速比”且以简单的结构谋求小型化。为此,该减速装置1的齿轮传动机构5构成为,使第1齿圈12与第1小齿轮14之间的齿轮比(第1齿轮比u1)和第2齿圈13与第2小齿轮15之间的齿轮比(第2齿轮比u2)互相不同,输出构件3的转速相对于输入构件2的转速减速。此外,在本发明的实施方式中,将减速装置1的“减速比”定义为输出构件3的转速相对于输入构件2的转速的比率。

具体而言,通过使第1齿圈12的齿数和第2齿圈13的齿数互相不同,使第1小齿轮14的齿数和第2小齿轮15的齿数互相相等,能够使如上所述的第1齿轮比u1和第2齿轮比u2互相不同。或者,通过使第1齿圈12的齿数和第2齿圈的齿数互相相等,使第1小齿轮14的齿数和第2小齿轮15的齿数互相不同,能够使如上所述的第1齿轮比u1和第2齿轮比u2互相不同。或者,通过使第1齿圈12的齿数和第2齿圈13的齿数互相不同,使第1小齿轮14的齿数和第2小齿轮15的齿数互相不同,能够使如上所述的第1齿轮比u1和第2齿轮比u2互相不同。即,通过分别调整各齿圈12、13的齿数及各小齿轮14、15的齿数,能够容易地使如上所述的第1齿轮比u1和第2齿轮比u2互相不同。

在本发明的实施方式中的减速装置1中,将第1齿圈12与第1小齿轮14之间的齿轮比设为第1齿圈12侧即固定要素侧的第1齿轮比u1,定义为第1小齿轮14的齿数相对于第1齿圈12的齿数的比率。另外,将第2齿圈13与第2小齿轮15之间的齿轮比设为第2齿圈13侧即输出·旋转要素侧的第2齿轮比u2,定义为第2小齿轮15的齿数相对于第2齿圈13的齿数的比率。

因此,若将第1小齿轮14的齿数设为zp1,将第1齿圈12的齿数设为zr1,则固定要素侧的第1齿轮比u1成为

u1=zp1/zr1

。同样,若将第2小齿轮15的齿数设为zp2,将第2齿圈13的齿数设为zr2,则输出·旋转要素侧的第2齿轮比u2成为

u2=zp2/zr2。

例如,在图1所示的例子中,如图中的括弧内的数值所示,第1齿圈12的齿数为“45”,第2齿圈13的齿数为“50”,第1小齿轮14的齿数及第2小齿轮15的齿数均为“17”。在该情况下,第1齿轮比u1成为

u1=17/45≈0.38

。同样,第2齿轮比u2成为

u2=17/50=0.34

。这样,通过使第1齿圈12的齿数zr1和第2齿圈13的齿数zr2互相不同,从而固定要素侧的第1齿轮比u1和输出·旋转要素侧的第2齿轮比u2互相不同。

若将第1齿圈12的齿数设为zr1,将第2齿圈13的齿数设为zr2,将第1小齿轮14的齿数设为zp1,将第2小齿轮15的齿数设为zp2,则如图1所示那样构成的齿轮传动机构5的减速比即减速装置1的减速比r在理论上能够根据下述的运算式而算出。

r=1/{1-(zr1/zp1)×(zp2/zr1)}

因此,在如上述的例子那样第1齿圈12的齿数zr1是“45”,第2齿圈13的齿数zr2是“50”,第1小齿轮14的齿数zp1及第2小齿轮15的齿数zp2都是“17”的情况下,减速比r成为

r=1/{1-(45/17)×(17/50)}=10。

而且,例如,在将第1齿圈12的齿数zr1设为“48”,将第2齿圈13的齿数zr2设为“50”,将第1小齿轮14的齿数zp1及第2小齿轮15的齿数zp2均设为“17”的情况下,减速比r成为

r=1/{1-(48/17)×(17/50)}=25

。与由以往的一般的行星齿轮机构得到的减速比大概是4~10左右相比,能够设定相对大的减速比r。

如上所述,例如,在将第1小齿轮14的齿数zp1和第2小齿轮15的齿数zp2设定为互相相等的情况下,通过使第1齿圈12的齿数zr1和第2齿圈13的齿数zr2互相不同,能够设定相对大的减速比r。在该情况下,第1齿圈12的齿数zr1与第2齿圈13的齿数zr2之差越小,则减速比r越大。

因此,减速比r在第1齿圈12的齿数zr1与第2齿圈13的齿数zr2之差是“1”的情况下成为最大。例如,在如上述的例子那样将第1小齿轮14的齿数zp1及第2小齿轮15的齿数zp2均设为“17”,将第2齿圈13的齿数zr2设为“50”的情况下,通过将第1齿圈12的齿数zr1设为“49”,以使齿数zr1与齿数zr2之差成为“1”的方式设定,减速比r成为

r=1/{1-(49/17)×(17/50)}=50

。该减速比r(=50)成为如上述那样设定了各齿数zp1、zp2、zr2的情况下的最大值。

若假设使第1齿圈12的齿数zr1与第2齿圈13的齿数zr2之差成为“0”,即,若将齿数zr1和齿数zr2设定为互相相等,则在理论上减速比r成为无限大。换言之,若固定要素侧的第1齿轮比u1和输出·旋转要素侧的第2齿轮比u2相等,则减速比r会成为无限大。在这样的情况下,通过使得第1齿圈12是不能旋转的固定要素,从而实质上第2齿圈13即输出构件3也会成为不能旋转的状态。相对于此,在本发明的实施方式中的减速装置1中,如上所述,使固定要素侧的第1齿轮比u1和输出·旋转要素侧的第2齿轮比u2互相不同。因而,能够避免减速比r成为无限大的状态,并设定相对大的减速比r。从上述的例子可知,若第1齿轮比u1与第2齿轮比u2之差变大,则减速比r变小。因此,在第1齿轮比u1与第2齿轮比u2之差不成为“0”的范围内使这些第1齿轮比u1与第2齿轮比u2之差越小,则能够设定越大的减速比r。

另外,在本发明的实施方式中的减速装置1中,齿轮传动机构5由如上述那样不具备太阳轮的类型的复合行星齿轮机构构成。因而,无需在中心部的旋转轴线上配置太阳轮,因此能够削减太阳轮的配置空间而谋求齿轮传动机构5的小径化。其结果,能够将减速装置1的作为整体的结构小型化。

而且,根据本发明的实施方式中的减速装置1,能够抑制使用的齿轮的个数。在图1所示的例子中,齿轮传动机构5在将由第1小齿轮14及第2小齿轮15以及小齿轮轴16构成的行星齿轮组在第1齿圈12及第2齿圈13的周向上排列4组的情况下,使用1个第1齿圈12、1个第2齿圈13、4个第1小齿轮14及4个第2小齿轮15这合计10个齿轮而构成。与前述的专利文献2的“图2”的减速装置使用合计20个齿轮的情况相比,能够将使用的齿轮的个数减半。另外,与前述的专利文献1所记载的由1组行星齿轮机构构成的减速装置相比,能够使用相同程度的个数的齿轮而设定更大的减速比。

因此,根据本发明的实施方式中的减速装置1,能够构成能够设定大的减速比并且能够以简单的构造且谋求小径化的紧凑的减速装置1。

在以下的图2及图3中示出了将本发明的实施方式中的减速装置1应用于车辆而构成了带减速功能毂机构(毂轴承)的例子。

图2所示的减速装置1在所谓车载型的动力单元21中构成了带减速功能毂机构(毂轴承)。动力单元21搭载于车辆ve,至少产生驱动转矩或制动转矩。在图2所示的例子中,动力单元21具备执行器22、输入齿轮23、差动装置24、驱动轴25及毂轴承26作为主要的构成要素。

执行器22产生用于驱动车辆ve的驱动转矩或用于将车辆ve制动的制动转矩或再生转矩。执行器22例如由发动机(内燃机)、电动马达及制动器装置中的至少任一方构成。在图2所示的例子中,具有电动马达22a、制动器装置22b及驻车制动器装置22c作为执行器22。

电动马达22a将电能变换为旋转能(转矩)并输出驱动转矩。与此同时,电动马达22a也作为利用在接受来自外部的转矩而发电时产生的抵抗力(再生转矩)来将车辆ve制动的再生制动器发挥功能。电动马达22a例如由永磁式的同步马达或感应马达等构成。

制动器装置22b产生制动转矩。制动器装置22b例如由利用通过通电而产生的磁吸引力来将预定的旋转构件制动的励磁工作型的电磁制动器构成。或者,也可以使用以往搭载于车辆的一般的液压制动器机构。驻车制动器装置22c尤其在车辆ve的停止时产生制动转矩。

驻车制动器装置22c构成为即使车辆ve的主开关成为断开的状态下也能够维持车辆ve的制动力。例如,由使用由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构成。此外,在图2所示的例子中,制动器装置22b及驻车制动器装置22c共用用于将分别产生的制动转矩向车轮(未图示)侧输出的输出轴(未图示)。

输入齿轮23具有支承输入齿轮23且与输入齿轮23一体旋转的输入齿轮轴23a。输入齿轮23及输入齿轮轴23a收容于动力单元21的外壳27内,以能够旋转的方式被支承于外壳27。输入齿轮轴23a的两端部从外壳27向外部突出,在这些输入齿轮轴23a的两端部连结有执行器22。在图2所示的例子中,在输入齿轮轴23a的一方(图2的右侧)的端部连结有电动马达22a的输出轴(未图示)。在输入齿轮轴23a的另一方(图2的左侧)的端部连结有制动器装置22b及驻车制动器装置22c的输出轴(未图示)。并且,输入齿轮23啮合于后述的差动装置24的差动齿圈24a。

差动装置24例如由以往搭载于车辆的一般的差动齿轮机构构成,具有差动齿圈24a及输出轴24b。差动装置24与上述的输入齿轮23一起收容于外壳27内。差动齿圈24a及输出轴24b分别以能够旋转的方式被支承于外壳27。差动齿圈24a啮合于输入齿轮23,被传递来自执行器22的转矩。如图2所示,输出轴24b在车辆ve的车宽方向的左右从外壳27向外部突出。各输出轴24b分别连结于驱动轴25,经由驱动轴25而在与毂轴承26之间传递转矩。此外,作为该差动装置24,例如也能够应用本申请人在日本特愿2019-160039号中提议的转矩矢量装置(英文:torquevectoringdevice)。

驱动轴25在差动装置24与毂轴承26之间传递转矩。如图2所示,驱动轴25设置于车辆ve的车宽方向的左右两处。例如,图2的左侧所示的驱动轴25的一方(图2的右侧)的端部连结于差动装置24的输出轴24b,另一方(图2的左侧)的端部连结于后述的毂轴承26的输入轴29。

毂轴承26将车轮以能够旋转的方式支承,并且将车轮连结于底盘28。如图2所示,毂轴承26设置于车辆ve的车宽方向的左右两处。毂轴承26由本发明的实施方式中的减速装置1构成。在图2所示的例子中,减速装置1的输入构件2为被传递执行器22的输出转矩的输入轴29。输出构件3为向车轮传递转矩的输出毂30。固定构件4为固定于底盘28的固定毂31。

输入轴29经由驱动轴25而连结于差动装置24的输出轴24b。这些输入轴29、驱动轴25及输出轴24b一体旋转。输出毂30安装有车轮的轮体32,与轮体32一体旋转。即,输出毂30的凸缘3a成为所谓的轮毂,凸缘3a和轮体32被螺栓紧固连结。固定毂31例如经由悬架机构(未图示)而安装于底盘28,以不能旋转的方式被固定。具体而言,固定毂31的凸缘4a和设置于悬架机构的凸缘部33被螺栓紧固连结。

因此,在该图2所示的例子中,减速装置1是用于将车辆ve的驱动轮连结于底盘28的毂机构,构成了将配置于底盘28上的执行器22(或动力源)产生的转矩经由驱动轴25而向驱动轮传递的所谓车载型的动力单元21。

如上所述,通过使本发明的实施方式中的减速装置1作为毂轴承26发挥功能而将驱动轮连结于底盘28,能够构成使用了减速装置1的车载型的动力单元21。如前所述,减速装置1能够谋求小径化并紧凑地构成,因此能够容易地配置于轮体32的内周部分。另外,通过减速装置1的高减速比的减速作用即大的转矩放大作用,能够谋求执行器22、动力源的小型化及轻量化。进而,能够谋求车辆ve的轻量化,并且确保底盘28上的空间,提高车辆设计的自由度。

图3所示的减速装置1在所谓轮内型的动力单元41中构成了带减速功能毂机构(毂轴承)。动力单元41配置于车轮42的轮体43的内周部分,至少产生驱动转矩或制动转矩。在图3所示的例子中,动力单元41具备执行器44及毂轴承45。

执行器44产生用于驱动车辆ve的驱动转矩或用于将车辆ve制动的制动转矩或再生转矩。执行器44例如由电动马达和制动器装置中的至少任一方构成。在图3所示的例子中,装备有电动马达44a作为执行器44。

电动马达44a将电能变换为旋转能(转矩)并输出驱动转矩。与此同时,电动马达44a也作为利用在接受来自外部的转矩而发电时产生的抵抗力(再生转矩)来将车辆ve制动的再生制动器发挥功能。电动马达44a例如由永磁式的同步马达或感应马达等构成。此外,作为执行器44,也可以取代电动马达44a而例如装配如前述的图2所示那样的制动器装置22b或驻车制动器装置22c。

毂轴承45将车轮42以能够旋转的方式支承,并且将车轮42连结于底盘46。毂轴承45针对车辆ve的各车轮42即各驱动轮设置。在图3中,代表性地示出了装备于1个车轮42的动力单元41及其毂轴承45。

毂轴承45由本发明的实施方式中的减速装置1构成。在图3所示的例子中,减速装置1的输入构件2为被传递执行器44的输出转矩的输入轴47。输出构件3为向车轮42传递转矩的输出毂48。固定构件4为固定于底盘46的固定毂49。

输入轴47直接连结于执行器44即电动马达44a的输出轴44b。这些输入轴47及输出轴44b一体旋转。输出毂48安装有车轮42的轮体43,与轮体43一体旋转。即,输出毂48的凸缘3a成为所谓的轮毂,凸缘3a和轮体43被螺栓紧固连结。固定毂49安装于执行器44,以不能旋转的方式被固定。具体而言,固定毂49的凸缘4a和设置于电动马达44a的壳体44c处的凸缘部44d被螺栓紧固连结。并且,毂轴承45与执行器44一起经由悬架机构50而连结于底盘46。

因此,在该图3所示的例子中,减速装置1是用于将车辆ve的驱动轮连结于底盘46的毂机构,构成了将配置于轮体43的内周部分的执行器44(电动马达44a)产生的转矩向驱动轮传递的所谓轮内型的动力单元41。

如上所述,通过使本发明的实施方式中的减速装置1作为毂轴承45发挥功能,经由该毂轴承45而将驱动轮连结于底盘46,能够构成使用了减速装置1的轮内型的动力单元41。如前所述,减速装置1能够谋求小径化并紧凑地构成,因此能够容易地配置于轮体43的内周部分。而且,通过减速装置1的高减速比的减速作用即大的转矩放大作用,能够谋求执行器44的小型化及轻量化。因此,能够与减速装置1一起将例如电动马达44a、制动器装置等执行器44或动力源容易地配置于驱动轮的轮体43内。

这样,本发明的实施方式中的减速装置1例如能够将发动机、电动马达及制动器装置中的至少任一方作为执行器22(或44)而构成如上所述的车载型的动力单元21或轮内型的动力单元41。例如,通过与减速装置1一起将小型·轻量化的电动马达44a作为动力源而搭载于轮体43内,能够构成所谓抑制了簧下载荷的合适的轮内马达。另外,尤其是,在作为执行器22(或44)而并用电动马达22a(或44a)及制动器装置22b的情况下,通过将这些电动马达22a(或44a)输出的再生转矩及制动器装置22b产生的制动转矩经由减速装置1而向轮胎传递,能够使基于这些再生转矩的制动时的着力点与基于制动转矩的制动时的着力点一致。因而,能够使制动时的车辆ve的姿势稳定。

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