混合传动装置的制作方法
专利名称：混合传动装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种用于轮式车辆的混合传动装置，更特别地涉及一种构成混合传动装置的主要部件的双转子型马达/发电机装置。更特别的是，本发明涉及一种用于相对于壳体可转动地支承马达/发电机装置的外侧转子或外侧转子组件的支承结构。
背景技术：
为了理解本发明的任务，在下面将简要说明一种混合传动装置以及一种本发明特别适用的混合传动装置的双转子型马达/发电机装置。
混合传动装置大致包括一个壳体、一个安装在壳体中的差速变速装置以及一个以与变速装置同轴方式安装在壳体中的双转子型马达/发电机装置。在安装在车辆上时，以将变速装置设置在马达/发电机装置和发动机之间的结构，使混合传动装置位于发动机(即，内燃式发动机)的旁边。
双转子型马达/发电机装置通常包括内侧和外侧转子，这些转子分别在一固定环状定子中并围绕固定环状定子、绕一根公共轴转动。内侧和外侧转子轴绕公共轴同心设置并且从内侧和外侧转子延伸至变速装置，以便可操纵地与该变速装置相连。内侧转子轴为空心件且外侧转子轴可转动地容纳在内侧转子轴中。内侧转子轴具有一个轴向外侧端部，其紧密地与内侧转子的内圆柱壁接触，以便内侧转子轴和内侧转子象一个整体件那样转动。
容纳在空心内侧转子轴中的外侧转子轴具有一个轴向外侧端部，该端部经一块圆形驱动板与外侧转子的外侧端相连，以便外侧转子轴，驱动板以及外侧转子象一个整体件那样转动。更特别的是，使圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向外侧端部处，该端部与所述马达/发电机装置中面向变速装置的一个轴向内侧端相对。即，外侧转子经一种所谓“转向动力传递构件”与变速装置相连。
发明内容
通常，为了转动支承普通的电动马达的转子，使用了两个轴承，这两个轴承分别支承转子的轴端。在日本专利公开文献(Tokkaihei)4-364343中给出了一种这样的支承结构。在该公开文献的支承结构中，所述支承转子的轴端的两个轴承由马达的壳体支承。
但是，易于理解，由于转向动力传递构件的阻碍，由所述公开文献披露的支承构件不能直接应用于上述马达/发电机装置的外侧转子。
因此，本发明的一个目的在于提供一种混合传动装置，该装置具有用于双转子型马达/发电机装置的外侧转子或外侧转子组件的改进的支承结构。
本发明的另一个目的在于提供一种轴向长度大大缩短的混合传动装置。
本发明的另一个目的在于提供一种混合传动装置，该装置具有用于双转子型马达/发电机装置的大大缩短的线路。
根据本发明的第一个方面，提供了一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边；一个差速变速装置，其安装在发动机附近某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在远离发动机的某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧和外侧转子；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是中空的且与公共轴同轴，并且延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴端，该轴端与面向差速变速装置的另一轴端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承在壳体内。
根据本发明的第二个方面，提供了一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边；一个差速变速装置，其安装在发动机附近某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在远离发动机的某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧和外侧转子以及一个线路；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是空心的且与公共轴同轴并延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一块圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端，该轴向端与面向差速变速装置的另一轴向端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由三个支承件可转动地支承在壳体中，并且实质上由外侧转子和圆形驱动板构成的外侧转子组件中的在结构上较大的部分由两个支承件可转动地支承，并且实质上由外侧转子轴构成的外侧转子组件中的在结构上较小的中央部分由一个剩余的支承件可转动地支承。
根据本发明的第三个方面，提供了一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边，所述壳体具有一个径向减小的部分，通过该部分，将壳体分为一个位于发动机附近的第一壳体部分以及一个远离发动机的第二壳体部分；一个差速变速装置，其安装在第一壳体部分中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在第二壳体部分中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧转子和外侧转子以及一个线路；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是空心的且与公共轴同轴并延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端，该轴向端与面向差速变速装置的另一轴向端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承在壳体中，并且马达/发电机装置的线路暴露在差速变速装置与马达/发电机装置之间的一个空间内，并且经形成在壳体中的径向减小部分中的开孔导向并暴露于壳体的外侧。
图1为沿一平面所作的本发明的混合传动装置的轴向剖面图；图2为放大的内部视图，其显示了从第一对开部分M1所示的、在除去一个输出齿轮情况下的本发明混合传动装置的中央壳体部分；以及图3为沿一不同于图1中的平面所示的本发明混合传动装置的主要部分的放大轴向剖面图；图4为由图1中箭头“IV”所示部分的放大视图。
对最佳实施例的详细描述在以下的内容中，将借助附图对本发明的混合传动装置作详细说明。
为便于说明，在下面的说明书中使用了各种方向术语，如右，左，上，下，向右等。但是，根据显示了相应部分或部件的附图将能理解这些术语。
参见图1，其以剖面方式显示了本发明的混合传动装置100。
所示的混合传动装置100为一个用作FF(即，前置式发动机前轮驱动)型汽车的变速驱动桥的例子。因此，在图1中，横向安装的发动机ENG位于混合传动装置100的右侧。即，在附图中，上侧、下侧、左侧和右侧分别表示相关汽车的前部、后部、左侧以及右侧。
如图1所示，传动装置100包括一个壳体(1，2，3)，该壳体包括一个右壳体部分1、一个中央壳体部分2以及一个左壳体部分3，这些壳体部分通过螺栓结合在一起。
如图所示，在第一对开部分M1处，使右侧和中央壳体部分1和2结合在一起，而在第二对开部分M2处，使中央和左侧壳体部分2和3结合在一起。对开部分M1或M2为两个壳体部分1和2(或2和3)中相应的相对边缘彼此紧密接触的部分。更特别的是，每一个对开部分M1或M2为所述壳体可分为两个壳体部分1和2(或，2和3)的对开部分。
在组装在车辆上时，如上面说明的那样，在图1的情况下，使一台发动机(即，内燃机)ENG位于传动装置100的右侧。
在传动装置壳体的右部，即在由右侧和中央壳体部分1和2限定的部分，安装一差速变速装置4，该装置包括一个维列奥克斯行星齿轮系统。而在传动装置壳体的左部，即在由中央和左侧壳体部分2和3限定的部分，安装一个双转子型马达/发电机装置5。装置5例如为一种组合电流式双层绕组马达。
差速变速装置4和马达/发电机装置5同轴设置在传动装置壳体的一根公共轴O1上。除了轴O1以外，还设置一根中间轴(未示出)，该中间轴安装在壳体中并且平行于轴O1延伸。另外，除了轴O1以外，另一根轴O2平行于轴O1延伸，绕轴O2设置一个差动齿轮装置6。
这些差速变速装置4通常包括第一和第二行星齿轮装置7和8，这些行星齿轮装置共同使用了长的小齿轮P1。第一行星齿轮装置7通常包括一个太阳齿轮Ss，一个冠状齿轮Rs和与太阳齿轮Ss和冠状齿轮Rs啮合的长的小齿轮P1。第二行星齿轮装置8通常包括一个太阳齿轮Sd，一个冠状齿轮Rd，长的小齿轮P1和较大直径的短的小齿轮P2。短的小齿轮P2与太阳齿轮Sd和冠状齿轮Rd啮合，并且与长的小齿轮P1啮合。
在差速变速装置4中，冠状齿轮Rd，短的小齿轮P2，长的小齿轮P1和太阳齿轮Ss构成了一个所谓双游星行星齿轮装置，并且所有的短的小齿轮和长的小齿轮P1和P2均由一个公共小齿轮支架C可转动地支承。
在其中安装有上述维列奥克斯行星齿轮机构的差速变速装置4使用了四个主要的转动件(即，太阳齿轮Ss，太阳齿轮Sd，冠状齿轮Rs和小齿轮支架C)作为主要部件，用作一种双自由度型差速变速装置，在这种装置中，当确定了四个转动件中两个转动件的速度时，便能自动确定另两个转动件的转动速度。
绕冠状齿轮Rs，设置一个离合器C1，通过该离合器，将一输入轴9的转动输入给冠状齿轮Rs。输入轴9由发动机ENG提供动力。小齿轮支架C经花键连接件与一根设置在差速变速装置4和马达/发电机装置5之间的输出轴10相连。
在输出轴10和差动齿轮装置6之间，设置多个齿轮，这些齿轮设置在上述中间轴(未示出)上，通过该中间轴，将输出齿轮10的扭矩传递至差动齿轮装置6，并随后传递至用于转向的前左侧和右侧驱动车轮(未示出)的驱动轴11和12。
马达/发电机装置5通常包括一个环状定子21，一个内侧转子22以及一个外侧转子23，所述环状定子21在其上安装有电磁铁，所述内侧转子22在其中埋设有永久磁铁且同心、可转动地设置在环状转子2中，所述外侧转子23在其中埋设有永久磁铁且同心、可转动地绕环状定子21设置。因此，环状定子21、内侧转子22和外侧转子23构成了一种三层圆柱结构。如上面已描述的那样，将具有上述结构的马达/发电机装置5安装在由中央壳体部分2和左侧壳体部分3限定的空间内。
如图1所示，环状定子21和内侧转子22构成了一个第一马达/发电机装置部分MG1，而环状定子21和外侧转子23构成了一个第二马达/发电机装置部分MG2。因此，第一马达/发电机装置部分MG1设置成由第二马达/发电机装置部分MG2包围。
装置部分MG1和MG2中的每一个均具有两种功能，一个是马达功能，其中，当供给了组合电流时，其能够使转子22或23转动，以由电流特性确定的转动速度和转动方向使转子22或23转动，并且另一个功能是起到发电机的功能，其中，当通过转子22或23施加动能时，其能够产生电能，该电能的特性由转子22或23的转动速度确定。
为了将马达/发电机装置5安装在由中央和左侧壳体部分2和3限定的规定空间内，在本发明中，使用了以下措施。
如图1所示，通过螺栓将一轴承固定架24固定至中央壳体部分2的壁部分上。沿轴向将环状定子21右端固定至轴承固定架24上，以便通过传动装置壳体牢固地固定环状定子21。
一根空心的内侧转子轴25在其左侧加大部分与内侧转子22的圆柱形内壁紧密接合，轴25的前细长部分通过轴承固定架24的中央孔且向右凸出至右侧壳体部分1，以便可操作地与太阳齿轮Sd结合。
在空心内侧转子轴25中，插入一根外侧转子轴26，该轴可相对于内侧转子轴25转动。外侧转子轴26具有一个从内侧转子轴25的前部开口端向右伸出的右侧细长部分，以便可操作地与另一太阳齿轮Ss接合。
如图所示，经一个轴衬15，通过右侧壳体部分1可转动地支承外侧转子轴26中的右侧细长部分的伸出端。
使圆形驱动板27的周边部分与外侧转子23的左端相连。通过一个花键连接件，使驱动板27的中央孔与外侧转子轴26的左端相连，以便使外侧转子23、驱动板27以及外侧转子轴26绕轴O1象一个整体装置那样一起转动。即，经一所谓转向动力传递构件，使外侧转子23可操纵地与变速装置4相连。如果希望，外侧转子23和圆形驱动板27可采用整体或一体件式结构。
经一个轴承28，通过左侧壳体部分3可转动地支承驱动板27的径向内部，以便驱动板27起到外侧转子23的左侧部分的支承件的作用。
如图4中清楚地显示出的那样，圆形驱动板27包括一个圆柱形毂部分27a，该部分经所述花键连接件、绕外侧转子轴26的花键左端部分26a设置；一个内侧环状部分27b，该部分从毂部分27a径向向外延伸；一个从内侧环状部分27b的周边部分向左伸出的阶梯状环状部分27c；一个从阶梯状环状部分27c的左端径向向外伸出的中央环状部分27d以及一个外侧环状部分27e，其经一倾斜的环状部分27f、从中央环状部分27d的周边部分径向向外伸出。如图所示，将外侧环状部分27e的周边部分固定至外侧转子23的左端。阶梯状环状部分27c设置在轴承28上。
如图所示，圆形驱动板27的径向内部，即包括毂部分27a，内侧环状部分27b以及阶梯状环状部分27c的部分具有Z字形剖面。在外侧转子23转动期间，如箭头X所示，利用在圆形驱动板27径向内侧部分的剖面中的这种Z字形结构，允许外侧转子轴26绕其轴向左端作较小的偏转。即，Z字形结构构成了一种所谓允许偏转装置。
除了允许偏转装置以外，如下所述，通过外侧转子轴26和圆形驱动板27形成偏转促动装置。
如图4所示，在直径上使外侧转子轴26的花键左端部26a缩小，并且可操纵地使该花键左端部分26a容纳在圆形驱动板27的圆柱形毂部分27a的花键内表面中。外侧转子轴26的左端部分26a在圆柱形毂部分27a的右端附近形成一个环状槽26b，在该环状槽中，容纳有一个O形环33。
左端部分26a的环状脊由标号34所示，其限定在花键左端部分26a和环状槽26b之间。如图所示，环状脊34具有一个减小的顶部表面，该表面与圆形驱动板27的毂部分27a的圆柱形内侧表面紧密接触，以起到外侧转子轴26的支轴的作用。环状脊34的减小的顶部表面在其轴向端为圆形。因此，环状脊34能起到外侧转子轴26的偏转促动装置的作用。
参见图1，将一块圆形端板29与外侧转子23的右端相连。为了实现这种连接，应使端板29的周边凸缘29a和外侧转子23的周边凸缘23a靠拢并且通过螺栓30将它们紧密地连接在一起。以此将端板29牢固地连接至外侧转子23的右端，以便使它们一起转动。经一轴承31，通过中央壳体部分2的轴承固定架24可转动地支承端板29的径向内侧部分，以便端板29起到外侧转子23右端的支承件的作用。
可操作地使一个轴承32置于圆形驱动板27的径向内侧部分和内转子轴25的左端部分之间，以便经内侧转子轴25、通过左侧壳体部分3可转动地支承内侧转子22的左端。
用于冷却环状定子21的冷却水流动结构CWFS包括多条形成在中央壳体部分2的壁部分中的冷却水通道2b以及一条形成在支承固定架24中的冷却水通道33。
应强调的是冷却水流动结构CWFS和环状定子21中电磁铁的线路34均应设置在差速变速装置4和马达/发电机装置5之间的某一位置处。采用这种结构，由于壳体的轴向左侧端不必形成使线路34通过而暴露于壳体外部的结构，因此，能够缩短传动装置壳体(1+2+3)的轴向长度。在上面提到的日本专利申请公开文献2000-014081中的传动装置中，在传动装置壳体的轴向左端上设置了这种结构。在本发明中，由于传动装置具有紧凑的结构，因此，装有驱动轴11和12的转向前左侧驱动轮和右侧驱动轮具有较大的转向角度。
除了附图1以外，借助图2和3所作的以下说明，将能更清楚地理解本发明的混合传动装置100中各部分的结构。
图2为在除去了输出齿轮10的情况下，从第一对开部分M1的位置所示的中央壳体部分2的内侧部分的视图。图3为沿不同于图1的平面所示的本发明的混合传动装置的主要部分的放大剖面图。
如图1和2所示，第一对开部分M1大致位于马达/发电机装置5和差速变速装置4之间，上述冷却水流动结构CWFS和线路34也设置在马达/发电机装置5和差速变速装置4之间，并且这些冷却水流动结构CWFS和线路34由中央壳体部分2固定。
从附图(特别是图1和2)能够理解，导引环状定子21的电磁铁的线路34并使其由中央壳体部分2的径向缩小部分2a暴露于传动装置壳体的外侧。
如图3所示，线路34包括一个环状内部输送装置35，其设置在由环状定子21限定的中央孔腔的右端。在附图中所示的装置35与公共轴O1同心设置。所述装置35包括多根环状导电条，这些导电条通过相应的绝缘体彼此重叠放置。所述导电条经多根导线与定子21的电磁铁的线圈相连。
如图2所示，线路34还包括两组供电单元，每一组单元均包括内部连接器36A或36B，一根外侧馈电电缆37A或37B以及一个外部连接器单元38A或38B，它们以下文所述的方式相连。
将内部连接器36A或36B安装在轴承固定架24上并且通过相应的导线与上述环状内部输送装置35的导电条相连。外侧馈电电缆37A或37B包括多根扁平导电条，这些导电条通过相应的绝缘体彼此重叠放置。使内部连接器36A或36B分别与外侧馈电电缆37A或37B的导电条的左端相连。使外侧馈电电缆37A或37B的导电条的右端与外部连接器单元38A或38B的相应终端相连。每一个外部连接器单元38A或38B均固定在形成于中央壳体部分2的径向减小部分2a的孔中。因此，当从传动装置壳体的外侧，将预定的两个外插头装置(未示出)插入外部连接器单元38A或38B的相应插座内时，建立了定子21的线圈和一个电源(未示出)之间的电连接。
如图2所示，使中央壳体部分2的壁部分的冷却水通道2b通向相应的外侧管2c，这些外侧管通过一个连接器2d与中央壳体部分2的直径减小部分2a相连。
下面，将对本发明的优点进行说明。
如上文所述，由外侧转子23、圆形驱动板27以及外侧转子轴26构成的所谓外侧转子组件通过三个均衡的固定装置、由壳体可转动地支撑，这些固定装置为第一壳体部分1中的轴衬15、第二壳体部分2中的轴承31以及第三壳体部分3中的轴承28。因此，在壳体中能够稳定地实现外侧转子组件的转动。
另外，在本发明中，由外侧转子23和圆形驱动板27构成的外侧转子组件中结构上较大的部分可转动地由两个固定装置支撑，这两个固定装置为轴承28和轴承31，而由外侧转子轴26构成的外侧转子组件中结构上较小的中央部分可转动地由一个固定装置(轴衬15)支撑。即，包括外侧转子23的结构上较大的部分可转动地由分别位于较大部分的轴向相对部分处的两个支承件28、31支撑，其意味着能够对外侧转子组件进行非常可靠地支撑，并且包括外侧转子轴26的结构上较小的中央部分由位于较小中央部分的导引端部处的仅一个支承件15可转动地支撑，其意味着能够防止施加至其上的摩擦力不必要地增大。
沿轴O1的方向延伸的圆形驱动板27的圆柱形毂部分27a固定了外侧转子轴26的左端部分。其意味着外侧转子轴26由两个位置支承，这两个位置为毂部分27a和轴衬15。即，在壳体中，能够稳定地支撑外侧转子轴26。
如上文所述，由于圆形驱动板27的径向内侧部分的Z字形结构，因此，允许外侧转子轴26绕其轴向左端作较小的偏转。即，通过Z字形结构提供了一种所谓允许偏转装置。因此，即使在外侧转子23或外侧转子轴26转动期间，它们相对于轴O1倾斜时，允许偏转装置也能够吸收这种倾斜。因此，能够抑制异常的应力施加在外侧转子23和外侧转子轴26的轴承部分上。
另外，由于以上述方式将环状脊34(参见图4)设置在外侧转子轴26上，因此，通过外侧转子轴26提供了一种所谓的偏转促动装置，其由外侧转子轴26的花键左端部分26a和O形环33辅助实现。即，通过偏转促动装置吸收了朝差速变速装置4延伸的外侧转子轴26的较长右侧部分的倾斜运动。环状脊34顶部表面的缩小以及环状脊34的圆形轴向端能够促进偏转促动装置的功能的实现。
如上所述，使可以将壳体分为右侧壳体部分1和中央壳体部分2的第一对开部分M1位于马达/发电机装置5和差速变速装置4之间。因此，在保持右侧和中央壳体部分1和2未结合的混合传动装置100的组装期间，易于进行将装置4和5的各种部件放入它们在右侧和中央壳体部分1和2中的规定位置处的操作。
另外，如上文所述，外侧转子轴26穿过空心内侧转子轴25，并且外侧转子23通过圆形驱动板27与外侧转子轴26相连，所述圆形驱动板27位于马达/发电机装置5中与朝向差速变速装置4的另一轴向端相对的一个轴向端处，并且，在图1中，环状定子21中电磁铁的线路34通向马达/发电机装置5的右侧并且从位于第一对开部分M1附近的中央壳体部分2的直径减小部分2a通向传动装置壳体的外侧。因此，由于壳体不必在其轴向端(通过该端部，线路通向传动装置壳体的外侧)设置任何结构，因此，能够减小混合传动装置10的轴向长度。另外，由于位于线路34和第一对开部分M1之间的封闭件，因此，能够容易地实现布置线路34并将其装配在第二壳体部分2中的工作。另外，由于使用了两组供电装置，因此，可以预想将能减小线路34的电阻。
另外，由于中央壳体部分2中直径减小部分2a的设置，因此，在直径上能够减小为泵送冷却水而绕中央壳体部分2设置的环状电泵(未示出)，从而有助于实现本发明的混合传动装置100的小型化。这种电泵的操作需要在操纵马达/发电机装置5同时发动机处于静止的条件下进行。
由于通过中央壳体部分2的壁部分限定的冷却水通道2b终止于直径减小的部分2a附近，因此可以减小通道2b的长度，从而能减小水流动阻力。
日本专利申请2002-330830(申请日为2002年11月14日)以及2002-330799(申请日为2002年11月14日)的整个内容可在本申请中参考使用。
虽然根据本发明的实施例已描述了本发明，但是本发明不应局限于上述这些实施例中。根据以上的说明，本领域技术人员可对这些实施例作出各种改进和改变。
权利要求
1.一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边；一个差速变速装置，其安装在发动机附近某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在远离发动机的某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧和外侧转子；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是中空的且与公共轴同轴并且延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端。该轴向端与朝向差速变速装置的另一轴向端相对；其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承。
2.根据权利要求1所述的混合传动装置，其中实质上由外侧转子和圆形驱动板构成的外侧转子组件中在结构上较大的部分由两个支承件可转动地支承，并且实质上由外侧转子轴构成的外侧转子组件中在结构上较小的中央部分由剩余的支承件可转动地支承。
3.根据权利要求1所述的混合传动装置，其中圆形驱动板在其径向中央部分处形成有一个圆柱形毂部分，在该毂部分中，通过一个花键连接件同心接收外侧转子轴的一个轴向端部。
4.根据权利要求3所述的混合传动装置，其中所述圆形驱动板在圆柱形毂部分附近形成一个允许偏转构件，通过该构件，允许外侧转子轴绕其轴向端部偏转。
5.根据权利要求4所述的混合传动装置，其中允许偏转构件由圆形驱动板的径向内侧部分提供，所述径向内侧部分具有Z字形剖面。
6.根据权利要求4所述的混合传动装置，其中设置外侧转子轴和圆形驱动板以具有一个偏转促动构件，通过该构件，能够促进外侧转子轴的偏转运动。
7.根据权利要求6所述的混合传动装置，其中所述偏转促动构件包括一个绕外侧转子轴的轴向端部形成的环状脊，该环状脊与圆形驱动板的圆柱形毂部分的圆柱形壁接触；一个环状槽，其形成在环状脊附近的外侧转子轴的轴向端部中并绕该轴向端部形成；以及一个容纳在环状槽中的O形环。
8.根据权利要求1所述的混合传动装置，其中所述壳体在差速变速装置和马达/发电机装置之间的位置处设有一个径向减小的部分，并且，使来自马达/发电机装置的线路暴露于马达/发电机装置和差速变速装置之间的空间，并经一个形成于径向减小部分中的开孔导向并暴露于壳体的外侧。
9.根据权利要求8所述的混合传动装置，其中其还包括多条冷却水通道，这些通道形成在壳体的壁部，以便为了使马达/发电机装置的定子冷却而使冷却水流过该处。
10.根据权利要求9所述的混合传动装置，其中壳体的壁部设有一个轴承固定件，该固定件具有一个所述内侧转子和所述外侧转子轴通过的中央孔，并且在该中央孔中马达/发电机装置的定子固定在轴承固定件上。
11.根据权利要求10所述的混合传动装置，其中轴承固定件具有一条冷却水通道，该通道与壳体的壁部的冷却水通道汇合。
12.一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边；一个差速变速装置，其安装在发动机附近某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在远离发动机的某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧和外侧转子以及一个线路；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是空心的且与公共轴同轴并延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一块圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端，该轴向端与面向差速变速装置的另一轴向端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由三个支承件可转动地支承在壳体中，并且实质上由外侧转子和圆形驱动板构成的外侧转子组件中的在结构上较大的部分由两个支承件可转动地支承，并且实质上由外侧转子轴构成的外侧转子组件中的在结构上较小的中央部分由一个剩余的支承件可转动地支承。
13.一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边，所述壳体具有一个径向减小的部分，通过该部分，将壳体分为一个位于发动机附近的第一壳体部分以及一个远离发动机的第二壳体部分；一个差速变速装置，其安装在第一壳体部分中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在第二壳体部分中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧转子和外侧转子以及一个线路；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是空心的且与公共轴同轴并延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端，该轴向端与面向差速变速装置的另一轴向端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承在壳体中，并且马达/发电机装置的线路位于差速变速装置与马达/发电机装置之间的一个空间内，并且经形成在壳体中的径向减小部分中的开孔导向并暴露于壳体的外侧。
全文摘要
本发明公开了一种混合传动装置，一根空心内侧转子轴与一马达/发电机装置的内侧转子相连并朝一差速变速装置延伸，以可操作地与其相连。一根外侧转子轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至变速差速装置，以便可操作地与其相连。外侧转子轴经一块圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端处，该轴向端与朝向差速变速装置的另一轴向端相对。一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承在壳体中。
文档编号F16H3/72GK1501568SQ20031011493
公开日2004年6月2日 申请日期2003年11月13日 优先权日2002年11月14日
发明者清水宏文, 中野正树, 树 申请人:日产自动车株式会社
技术领域：
本发明通常涉及一种用于轮式车辆的混合传动装置，更特别地涉及一种构成混合传动装置的主要部件的双转子型马达/发电机装置。更特别的是，本发明涉及一种用于相对于壳体可转动地支承马达/发电机装置的外侧转子或外侧转子组件的支承结构。
背景技术：
为了理解本发明的任务，在下面将简要说明一种混合传动装置以及一种本发明特别适用的混合传动装置的双转子型马达/发电机装置。
混合传动装置大致包括一个壳体、一个安装在壳体中的差速变速装置以及一个以与变速装置同轴方式安装在壳体中的双转子型马达/发电机装置。在安装在车辆上时，以将变速装置设置在马达/发电机装置和发动机之间的结构，使混合传动装置位于发动机(即，内燃式发动机)的旁边。
双转子型马达/发电机装置通常包括内侧和外侧转子，这些转子分别在一固定环状定子中并围绕固定环状定子、绕一根公共轴转动。内侧和外侧转子轴绕公共轴同心设置并且从内侧和外侧转子延伸至变速装置，以便可操纵地与该变速装置相连。内侧转子轴为空心件且外侧转子轴可转动地容纳在内侧转子轴中。内侧转子轴具有一个轴向外侧端部，其紧密地与内侧转子的内圆柱壁接触，以便内侧转子轴和内侧转子象一个整体件那样转动。
容纳在空心内侧转子轴中的外侧转子轴具有一个轴向外侧端部，该端部经一块圆形驱动板与外侧转子的外侧端相连，以便外侧转子轴，驱动板以及外侧转子象一个整体件那样转动。更特别的是，使圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向外侧端部处，该端部与所述马达/发电机装置中面向变速装置的一个轴向内侧端相对。即，外侧转子经一种所谓“转向动力传递构件”与变速装置相连。
发明内容
通常，为了转动支承普通的电动马达的转子，使用了两个轴承，这两个轴承分别支承转子的轴端。在日本专利公开文献(Tokkaihei)4-364343中给出了一种这样的支承结构。在该公开文献的支承结构中，所述支承转子的轴端的两个轴承由马达的壳体支承。
但是，易于理解，由于转向动力传递构件的阻碍，由所述公开文献披露的支承构件不能直接应用于上述马达/发电机装置的外侧转子。
因此，本发明的一个目的在于提供一种混合传动装置，该装置具有用于双转子型马达/发电机装置的外侧转子或外侧转子组件的改进的支承结构。
本发明的另一个目的在于提供一种轴向长度大大缩短的混合传动装置。
本发明的另一个目的在于提供一种混合传动装置，该装置具有用于双转子型马达/发电机装置的大大缩短的线路。
根据本发明的第一个方面，提供了一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边；一个差速变速装置，其安装在发动机附近某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在远离发动机的某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧和外侧转子；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是中空的且与公共轴同轴，并且延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴端，该轴端与面向差速变速装置的另一轴端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承在壳体内。
根据本发明的第二个方面，提供了一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边；一个差速变速装置，其安装在发动机附近某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在远离发动机的某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧和外侧转子以及一个线路；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是空心的且与公共轴同轴并延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一块圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端，该轴向端与面向差速变速装置的另一轴向端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由三个支承件可转动地支承在壳体中，并且实质上由外侧转子和圆形驱动板构成的外侧转子组件中的在结构上较大的部分由两个支承件可转动地支承，并且实质上由外侧转子轴构成的外侧转子组件中的在结构上较小的中央部分由一个剩余的支承件可转动地支承。
根据本发明的第三个方面，提供了一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边，所述壳体具有一个径向减小的部分，通过该部分，将壳体分为一个位于发动机附近的第一壳体部分以及一个远离发动机的第二壳体部分；一个差速变速装置，其安装在第一壳体部分中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在第二壳体部分中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧转子和外侧转子以及一个线路；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是空心的且与公共轴同轴并延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端，该轴向端与面向差速变速装置的另一轴向端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承在壳体中，并且马达/发电机装置的线路暴露在差速变速装置与马达/发电机装置之间的一个空间内，并且经形成在壳体中的径向减小部分中的开孔导向并暴露于壳体的外侧。
图1为沿一平面所作的本发明的混合传动装置的轴向剖面图；图2为放大的内部视图，其显示了从第一对开部分M1所示的、在除去一个输出齿轮情况下的本发明混合传动装置的中央壳体部分；以及图3为沿一不同于图1中的平面所示的本发明混合传动装置的主要部分的放大轴向剖面图；图4为由图1中箭头“IV”所示部分的放大视图。
对最佳实施例的详细描述在以下的内容中，将借助附图对本发明的混合传动装置作详细说明。
为便于说明，在下面的说明书中使用了各种方向术语，如右，左，上，下，向右等。但是，根据显示了相应部分或部件的附图将能理解这些术语。
参见图1，其以剖面方式显示了本发明的混合传动装置100。
所示的混合传动装置100为一个用作FF(即，前置式发动机前轮驱动)型汽车的变速驱动桥的例子。因此，在图1中，横向安装的发动机ENG位于混合传动装置100的右侧。即，在附图中，上侧、下侧、左侧和右侧分别表示相关汽车的前部、后部、左侧以及右侧。
如图1所示，传动装置100包括一个壳体(1，2，3)，该壳体包括一个右壳体部分1、一个中央壳体部分2以及一个左壳体部分3，这些壳体部分通过螺栓结合在一起。
如图所示，在第一对开部分M1处，使右侧和中央壳体部分1和2结合在一起，而在第二对开部分M2处，使中央和左侧壳体部分2和3结合在一起。对开部分M1或M2为两个壳体部分1和2(或2和3)中相应的相对边缘彼此紧密接触的部分。更特别的是，每一个对开部分M1或M2为所述壳体可分为两个壳体部分1和2(或，2和3)的对开部分。
在组装在车辆上时，如上面说明的那样，在图1的情况下，使一台发动机(即，内燃机)ENG位于传动装置100的右侧。
在传动装置壳体的右部，即在由右侧和中央壳体部分1和2限定的部分，安装一差速变速装置4，该装置包括一个维列奥克斯行星齿轮系统。而在传动装置壳体的左部，即在由中央和左侧壳体部分2和3限定的部分，安装一个双转子型马达/发电机装置5。装置5例如为一种组合电流式双层绕组马达。
差速变速装置4和马达/发电机装置5同轴设置在传动装置壳体的一根公共轴O1上。除了轴O1以外，还设置一根中间轴(未示出)，该中间轴安装在壳体中并且平行于轴O1延伸。另外，除了轴O1以外，另一根轴O2平行于轴O1延伸，绕轴O2设置一个差动齿轮装置6。
这些差速变速装置4通常包括第一和第二行星齿轮装置7和8，这些行星齿轮装置共同使用了长的小齿轮P1。第一行星齿轮装置7通常包括一个太阳齿轮Ss，一个冠状齿轮Rs和与太阳齿轮Ss和冠状齿轮Rs啮合的长的小齿轮P1。第二行星齿轮装置8通常包括一个太阳齿轮Sd，一个冠状齿轮Rd，长的小齿轮P1和较大直径的短的小齿轮P2。短的小齿轮P2与太阳齿轮Sd和冠状齿轮Rd啮合，并且与长的小齿轮P1啮合。
在差速变速装置4中，冠状齿轮Rd，短的小齿轮P2，长的小齿轮P1和太阳齿轮Ss构成了一个所谓双游星行星齿轮装置，并且所有的短的小齿轮和长的小齿轮P1和P2均由一个公共小齿轮支架C可转动地支承。
在其中安装有上述维列奥克斯行星齿轮机构的差速变速装置4使用了四个主要的转动件(即，太阳齿轮Ss，太阳齿轮Sd，冠状齿轮Rs和小齿轮支架C)作为主要部件，用作一种双自由度型差速变速装置，在这种装置中，当确定了四个转动件中两个转动件的速度时，便能自动确定另两个转动件的转动速度。
绕冠状齿轮Rs，设置一个离合器C1，通过该离合器，将一输入轴9的转动输入给冠状齿轮Rs。输入轴9由发动机ENG提供动力。小齿轮支架C经花键连接件与一根设置在差速变速装置4和马达/发电机装置5之间的输出轴10相连。
在输出轴10和差动齿轮装置6之间，设置多个齿轮，这些齿轮设置在上述中间轴(未示出)上，通过该中间轴，将输出齿轮10的扭矩传递至差动齿轮装置6，并随后传递至用于转向的前左侧和右侧驱动车轮(未示出)的驱动轴11和12。
马达/发电机装置5通常包括一个环状定子21，一个内侧转子22以及一个外侧转子23，所述环状定子21在其上安装有电磁铁，所述内侧转子22在其中埋设有永久磁铁且同心、可转动地设置在环状转子2中，所述外侧转子23在其中埋设有永久磁铁且同心、可转动地绕环状定子21设置。因此，环状定子21、内侧转子22和外侧转子23构成了一种三层圆柱结构。如上面已描述的那样，将具有上述结构的马达/发电机装置5安装在由中央壳体部分2和左侧壳体部分3限定的空间内。
如图1所示，环状定子21和内侧转子22构成了一个第一马达/发电机装置部分MG1，而环状定子21和外侧转子23构成了一个第二马达/发电机装置部分MG2。因此，第一马达/发电机装置部分MG1设置成由第二马达/发电机装置部分MG2包围。
装置部分MG1和MG2中的每一个均具有两种功能，一个是马达功能，其中，当供给了组合电流时，其能够使转子22或23转动，以由电流特性确定的转动速度和转动方向使转子22或23转动，并且另一个功能是起到发电机的功能，其中，当通过转子22或23施加动能时，其能够产生电能，该电能的特性由转子22或23的转动速度确定。
为了将马达/发电机装置5安装在由中央和左侧壳体部分2和3限定的规定空间内，在本发明中，使用了以下措施。
如图1所示，通过螺栓将一轴承固定架24固定至中央壳体部分2的壁部分上。沿轴向将环状定子21右端固定至轴承固定架24上，以便通过传动装置壳体牢固地固定环状定子21。
一根空心的内侧转子轴25在其左侧加大部分与内侧转子22的圆柱形内壁紧密接合，轴25的前细长部分通过轴承固定架24的中央孔且向右凸出至右侧壳体部分1，以便可操作地与太阳齿轮Sd结合。
在空心内侧转子轴25中，插入一根外侧转子轴26，该轴可相对于内侧转子轴25转动。外侧转子轴26具有一个从内侧转子轴25的前部开口端向右伸出的右侧细长部分，以便可操作地与另一太阳齿轮Ss接合。
如图所示，经一个轴衬15，通过右侧壳体部分1可转动地支承外侧转子轴26中的右侧细长部分的伸出端。
使圆形驱动板27的周边部分与外侧转子23的左端相连。通过一个花键连接件，使驱动板27的中央孔与外侧转子轴26的左端相连，以便使外侧转子23、驱动板27以及外侧转子轴26绕轴O1象一个整体装置那样一起转动。即，经一所谓转向动力传递构件，使外侧转子23可操纵地与变速装置4相连。如果希望，外侧转子23和圆形驱动板27可采用整体或一体件式结构。
经一个轴承28，通过左侧壳体部分3可转动地支承驱动板27的径向内部，以便驱动板27起到外侧转子23的左侧部分的支承件的作用。
如图4中清楚地显示出的那样，圆形驱动板27包括一个圆柱形毂部分27a，该部分经所述花键连接件、绕外侧转子轴26的花键左端部分26a设置；一个内侧环状部分27b，该部分从毂部分27a径向向外延伸；一个从内侧环状部分27b的周边部分向左伸出的阶梯状环状部分27c；一个从阶梯状环状部分27c的左端径向向外伸出的中央环状部分27d以及一个外侧环状部分27e，其经一倾斜的环状部分27f、从中央环状部分27d的周边部分径向向外伸出。如图所示，将外侧环状部分27e的周边部分固定至外侧转子23的左端。阶梯状环状部分27c设置在轴承28上。
如图所示，圆形驱动板27的径向内部，即包括毂部分27a，内侧环状部分27b以及阶梯状环状部分27c的部分具有Z字形剖面。在外侧转子23转动期间，如箭头X所示，利用在圆形驱动板27径向内侧部分的剖面中的这种Z字形结构，允许外侧转子轴26绕其轴向左端作较小的偏转。即，Z字形结构构成了一种所谓允许偏转装置。
除了允许偏转装置以外，如下所述，通过外侧转子轴26和圆形驱动板27形成偏转促动装置。
如图4所示，在直径上使外侧转子轴26的花键左端部26a缩小，并且可操纵地使该花键左端部分26a容纳在圆形驱动板27的圆柱形毂部分27a的花键内表面中。外侧转子轴26的左端部分26a在圆柱形毂部分27a的右端附近形成一个环状槽26b，在该环状槽中，容纳有一个O形环33。
左端部分26a的环状脊由标号34所示，其限定在花键左端部分26a和环状槽26b之间。如图所示，环状脊34具有一个减小的顶部表面，该表面与圆形驱动板27的毂部分27a的圆柱形内侧表面紧密接触，以起到外侧转子轴26的支轴的作用。环状脊34的减小的顶部表面在其轴向端为圆形。因此，环状脊34能起到外侧转子轴26的偏转促动装置的作用。
参见图1，将一块圆形端板29与外侧转子23的右端相连。为了实现这种连接，应使端板29的周边凸缘29a和外侧转子23的周边凸缘23a靠拢并且通过螺栓30将它们紧密地连接在一起。以此将端板29牢固地连接至外侧转子23的右端，以便使它们一起转动。经一轴承31，通过中央壳体部分2的轴承固定架24可转动地支承端板29的径向内侧部分，以便端板29起到外侧转子23右端的支承件的作用。
可操作地使一个轴承32置于圆形驱动板27的径向内侧部分和内转子轴25的左端部分之间，以便经内侧转子轴25、通过左侧壳体部分3可转动地支承内侧转子22的左端。
用于冷却环状定子21的冷却水流动结构CWFS包括多条形成在中央壳体部分2的壁部分中的冷却水通道2b以及一条形成在支承固定架24中的冷却水通道33。
应强调的是冷却水流动结构CWFS和环状定子21中电磁铁的线路34均应设置在差速变速装置4和马达/发电机装置5之间的某一位置处。采用这种结构，由于壳体的轴向左侧端不必形成使线路34通过而暴露于壳体外部的结构，因此，能够缩短传动装置壳体(1+2+3)的轴向长度。在上面提到的日本专利申请公开文献2000-014081中的传动装置中，在传动装置壳体的轴向左端上设置了这种结构。在本发明中，由于传动装置具有紧凑的结构，因此，装有驱动轴11和12的转向前左侧驱动轮和右侧驱动轮具有较大的转向角度。
除了附图1以外，借助图2和3所作的以下说明，将能更清楚地理解本发明的混合传动装置100中各部分的结构。
图2为在除去了输出齿轮10的情况下，从第一对开部分M1的位置所示的中央壳体部分2的内侧部分的视图。图3为沿不同于图1的平面所示的本发明的混合传动装置的主要部分的放大剖面图。
如图1和2所示，第一对开部分M1大致位于马达/发电机装置5和差速变速装置4之间，上述冷却水流动结构CWFS和线路34也设置在马达/发电机装置5和差速变速装置4之间，并且这些冷却水流动结构CWFS和线路34由中央壳体部分2固定。
从附图(特别是图1和2)能够理解，导引环状定子21的电磁铁的线路34并使其由中央壳体部分2的径向缩小部分2a暴露于传动装置壳体的外侧。
如图3所示，线路34包括一个环状内部输送装置35，其设置在由环状定子21限定的中央孔腔的右端。在附图中所示的装置35与公共轴O1同心设置。所述装置35包括多根环状导电条，这些导电条通过相应的绝缘体彼此重叠放置。所述导电条经多根导线与定子21的电磁铁的线圈相连。
如图2所示，线路34还包括两组供电单元，每一组单元均包括内部连接器36A或36B，一根外侧馈电电缆37A或37B以及一个外部连接器单元38A或38B，它们以下文所述的方式相连。
将内部连接器36A或36B安装在轴承固定架24上并且通过相应的导线与上述环状内部输送装置35的导电条相连。外侧馈电电缆37A或37B包括多根扁平导电条，这些导电条通过相应的绝缘体彼此重叠放置。使内部连接器36A或36B分别与外侧馈电电缆37A或37B的导电条的左端相连。使外侧馈电电缆37A或37B的导电条的右端与外部连接器单元38A或38B的相应终端相连。每一个外部连接器单元38A或38B均固定在形成于中央壳体部分2的径向减小部分2a的孔中。因此，当从传动装置壳体的外侧，将预定的两个外插头装置(未示出)插入外部连接器单元38A或38B的相应插座内时，建立了定子21的线圈和一个电源(未示出)之间的电连接。
如图2所示，使中央壳体部分2的壁部分的冷却水通道2b通向相应的外侧管2c，这些外侧管通过一个连接器2d与中央壳体部分2的直径减小部分2a相连。
下面，将对本发明的优点进行说明。
如上文所述，由外侧转子23、圆形驱动板27以及外侧转子轴26构成的所谓外侧转子组件通过三个均衡的固定装置、由壳体可转动地支撑，这些固定装置为第一壳体部分1中的轴衬15、第二壳体部分2中的轴承31以及第三壳体部分3中的轴承28。因此，在壳体中能够稳定地实现外侧转子组件的转动。
另外，在本发明中，由外侧转子23和圆形驱动板27构成的外侧转子组件中结构上较大的部分可转动地由两个固定装置支撑，这两个固定装置为轴承28和轴承31，而由外侧转子轴26构成的外侧转子组件中结构上较小的中央部分可转动地由一个固定装置(轴衬15)支撑。即，包括外侧转子23的结构上较大的部分可转动地由分别位于较大部分的轴向相对部分处的两个支承件28、31支撑，其意味着能够对外侧转子组件进行非常可靠地支撑，并且包括外侧转子轴26的结构上较小的中央部分由位于较小中央部分的导引端部处的仅一个支承件15可转动地支撑，其意味着能够防止施加至其上的摩擦力不必要地增大。
沿轴O1的方向延伸的圆形驱动板27的圆柱形毂部分27a固定了外侧转子轴26的左端部分。其意味着外侧转子轴26由两个位置支承，这两个位置为毂部分27a和轴衬15。即，在壳体中，能够稳定地支撑外侧转子轴26。
如上文所述，由于圆形驱动板27的径向内侧部分的Z字形结构，因此，允许外侧转子轴26绕其轴向左端作较小的偏转。即，通过Z字形结构提供了一种所谓允许偏转装置。因此，即使在外侧转子23或外侧转子轴26转动期间，它们相对于轴O1倾斜时，允许偏转装置也能够吸收这种倾斜。因此，能够抑制异常的应力施加在外侧转子23和外侧转子轴26的轴承部分上。
另外，由于以上述方式将环状脊34(参见图4)设置在外侧转子轴26上，因此，通过外侧转子轴26提供了一种所谓的偏转促动装置，其由外侧转子轴26的花键左端部分26a和O形环33辅助实现。即，通过偏转促动装置吸收了朝差速变速装置4延伸的外侧转子轴26的较长右侧部分的倾斜运动。环状脊34顶部表面的缩小以及环状脊34的圆形轴向端能够促进偏转促动装置的功能的实现。
如上所述，使可以将壳体分为右侧壳体部分1和中央壳体部分2的第一对开部分M1位于马达/发电机装置5和差速变速装置4之间。因此，在保持右侧和中央壳体部分1和2未结合的混合传动装置100的组装期间，易于进行将装置4和5的各种部件放入它们在右侧和中央壳体部分1和2中的规定位置处的操作。
另外，如上文所述，外侧转子轴26穿过空心内侧转子轴25，并且外侧转子23通过圆形驱动板27与外侧转子轴26相连，所述圆形驱动板27位于马达/发电机装置5中与朝向差速变速装置4的另一轴向端相对的一个轴向端处，并且，在图1中，环状定子21中电磁铁的线路34通向马达/发电机装置5的右侧并且从位于第一对开部分M1附近的中央壳体部分2的直径减小部分2a通向传动装置壳体的外侧。因此，由于壳体不必在其轴向端(通过该端部，线路通向传动装置壳体的外侧)设置任何结构，因此，能够减小混合传动装置10的轴向长度。另外，由于位于线路34和第一对开部分M1之间的封闭件，因此，能够容易地实现布置线路34并将其装配在第二壳体部分2中的工作。另外，由于使用了两组供电装置，因此，可以预想将能减小线路34的电阻。
另外，由于中央壳体部分2中直径减小部分2a的设置，因此，在直径上能够减小为泵送冷却水而绕中央壳体部分2设置的环状电泵(未示出)，从而有助于实现本发明的混合传动装置100的小型化。这种电泵的操作需要在操纵马达/发电机装置5同时发动机处于静止的条件下进行。
由于通过中央壳体部分2的壁部分限定的冷却水通道2b终止于直径减小的部分2a附近，因此可以减小通道2b的长度，从而能减小水流动阻力。
日本专利申请2002-330830(申请日为2002年11月14日)以及2002-330799(申请日为2002年11月14日)的整个内容可在本申请中参考使用。
虽然根据本发明的实施例已描述了本发明，但是本发明不应局限于上述这些实施例中。根据以上的说明，本领域技术人员可对这些实施例作出各种改进和改变。
权利要求
1.一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边；一个差速变速装置，其安装在发动机附近某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在远离发动机的某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧和外侧转子；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是中空的且与公共轴同轴并且延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端。该轴向端与朝向差速变速装置的另一轴向端相对；其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承。
2.根据权利要求1所述的混合传动装置，其中实质上由外侧转子和圆形驱动板构成的外侧转子组件中在结构上较大的部分由两个支承件可转动地支承，并且实质上由外侧转子轴构成的外侧转子组件中在结构上较小的中央部分由剩余的支承件可转动地支承。
3.根据权利要求1所述的混合传动装置，其中圆形驱动板在其径向中央部分处形成有一个圆柱形毂部分，在该毂部分中，通过一个花键连接件同心接收外侧转子轴的一个轴向端部。
4.根据权利要求3所述的混合传动装置，其中所述圆形驱动板在圆柱形毂部分附近形成一个允许偏转构件，通过该构件，允许外侧转子轴绕其轴向端部偏转。
5.根据权利要求4所述的混合传动装置，其中允许偏转构件由圆形驱动板的径向内侧部分提供，所述径向内侧部分具有Z字形剖面。
6.根据权利要求4所述的混合传动装置，其中设置外侧转子轴和圆形驱动板以具有一个偏转促动构件，通过该构件，能够促进外侧转子轴的偏转运动。
7.根据权利要求6所述的混合传动装置，其中所述偏转促动构件包括一个绕外侧转子轴的轴向端部形成的环状脊，该环状脊与圆形驱动板的圆柱形毂部分的圆柱形壁接触；一个环状槽，其形成在环状脊附近的外侧转子轴的轴向端部中并绕该轴向端部形成；以及一个容纳在环状槽中的O形环。
8.根据权利要求1所述的混合传动装置，其中所述壳体在差速变速装置和马达/发电机装置之间的位置处设有一个径向减小的部分，并且，使来自马达/发电机装置的线路暴露于马达/发电机装置和差速变速装置之间的空间，并经一个形成于径向减小部分中的开孔导向并暴露于壳体的外侧。
9.根据权利要求8所述的混合传动装置，其中其还包括多条冷却水通道，这些通道形成在壳体的壁部，以便为了使马达/发电机装置的定子冷却而使冷却水流过该处。
10.根据权利要求9所述的混合传动装置，其中壳体的壁部设有一个轴承固定件，该固定件具有一个所述内侧转子和所述外侧转子轴通过的中央孔，并且在该中央孔中马达/发电机装置的定子固定在轴承固定件上。
11.根据权利要求10所述的混合传动装置，其中轴承固定件具有一条冷却水通道，该通道与壳体的壁部的冷却水通道汇合。
12.一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边；一个差速变速装置，其安装在发动机附近某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在远离发动机的某一位置处的壳体中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧和外侧转子以及一个线路；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是空心的且与公共轴同轴并延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一块圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端，该轴向端与面向差速变速装置的另一轴向端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由三个支承件可转动地支承在壳体中，并且实质上由外侧转子和圆形驱动板构成的外侧转子组件中的在结构上较大的部分由两个支承件可转动地支承，并且实质上由外侧转子轴构成的外侧转子组件中的在结构上较小的中央部分由一个剩余的支承件可转动地支承。
13.一种混合传动装置，其包括一个壳体，该壳体在其中具有一根公共轴，在将混合传动装置安装在车辆上时，所述壳体适于设置在发动机的旁边，所述壳体具有一个径向减小的部分，通过该部分，将壳体分为一个位于发动机附近的第一壳体部分以及一个远离发动机的第二壳体部分；一个差速变速装置，其安装在第一壳体部分中并且与公共轴同轴设置；一个双转子型马达/发电机装置，该装置安装在第二壳体部分中并且与公共轴同轴设置，所述马达/发电机装置具有内侧转子和外侧转子以及一个线路；一根内侧转子轴，该轴与内侧转子相连以便一起转动，该内侧转子轴是空心的且与公共轴同轴并延伸至所述差速变速装置，以与该装置可操纵地相连；以及一根外侧转子轴，该轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至差速变速装置以便可操作地连接至其上，外侧转子轴通过一圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端，该轴向端与面向差速变速装置的另一轴向端相对，其中，一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承在壳体中，并且马达/发电机装置的线路位于差速变速装置与马达/发电机装置之间的一个空间内，并且经形成在壳体中的径向减小部分中的开孔导向并暴露于壳体的外侧。
全文摘要
本发明公开了一种混合传动装置，一根空心内侧转子轴与一马达/发电机装置的内侧转子相连并朝一差速变速装置延伸，以可操作地与其相连。一根外侧转子轴可转动地容纳在空心内侧转子轴中并且延伸至变速差速装置，以便可操作地与其相连。外侧转子轴经一块圆形驱动板与外侧转子相连，所述圆形驱动板位于马达/发电机装置的一个轴向端处，该轴向端与朝向差速变速装置的另一轴向端相对。一个实质上由外侧转子、圆形驱动板和外侧转子轴构成的外侧转子组件由至少三个支承件可转动地支承在壳体中。
文档编号F16H3/72GK1501568SQ20031011493
公开日2004年6月2日 申请日期2003年11月13日 优先权日2002年11月14日
发明者清水宏文, 中野正树, 树 申请人:日产自动车株式会社
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