JP2003021029A - 発電電動装置 - Google Patents
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Abstract
動装置において、発電電動機をコンパクトに構成するこ
とを可能とすること。 【解決手段】 スタータモータおよび発電機として駆動
可能な発電電動機MGとエンジンEGの駆動軸との間
に、発電電動機MGから駆動軸へのトルク伝達の際に減
速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を
実行可能な第1遊星歯車PGS1が設けられ、第1変速
手段PGS1と駆動軸との間に、発電電動機MG側から
駆動軸側へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトル
ク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第2遊星歯
車PGS2が設けられ、第1遊星歯車PGS1ならびに
第2遊星歯車PGS2が変速作動を実行可能な状態と、
第1遊星歯車PGS1のみが変速作動を実行可能な状態
とに切り替える第1クラッチA−C/Lおよびブレーキ
BRKが設けられている手段とした。
Description
始動させるスタータモータの機能と、走行中に発電を行
う発電機の機能とを有した発電電動装置に関するもので
ある。
モータと走行中に発電を行う発電機とは別個に設けられ
ている。スタータモータは、エンジンのクランク軸など
にクラッチおよび変速ギヤを介して連結され、スタータ
モータの駆動トルクが減速されてエンジンに入力される
ように構成されている。また、発電機は、エンジンのク
ランク軸などにベルトなどの変速手段を介して連結さ
れ、エンジンの回転が増速されて入力される構成となっ
ている。
に設けるとコストが嵩む。そこで、1つの発電電動機を
スタータモータと発電機との両方として作動させる装置
も、例えば、特開平8−317600号公報に記載され
ている。この従来技術は、エンジンのクランク軸と同軸
に遊星歯車が設けられ、この遊星歯車のキャリアにクラ
ンク軸が結合され、サンギヤが発電電動機に結合されて
いる。したがって、発電電動機をモータとして駆動させ
ると、その駆動トルクが遊星歯車のサンギヤに入力され
て、キャリアから減速されて出力される。よって、小さ
なトルクでエンジンを始動させることができる。また、
エンジンが駆動を開始すると、エンジンの駆動トルクが
クランク軸からキャリアに入力されて、サンギヤから増
速されて出力される。したがって、効率の良い発電が可
能となる。
従来の発電電動機にあっては、発電電動機とエンジンと
の間に設けられている変速手段としての遊星歯車の変速
比が固定であったため、発電電動機を小型にするのが難
しかった。すなわち、変速手段の減速比を大きくすれば
発電電動機の容量を小さくすることができる。しかし、
逆に発電機として作動させる時には、大きな増速比で発
電が成されることになるため、発電電動機の容量を大き
くする必要がある。よって、スタータとしての出力と発
電機としての容量とのバランスをとりつつ発電電動機の
小型化を図るのが難しかった。
めに変速手段を複数設け、これらを選択的に機能するこ
とを発明した。しかしながら、これを車載するには、複
数の変速手段ならびにその切替手段をコンパクトに配置
するという新たな課題、ならびに、発生する騒音をでき
るだけ低く抑えるという新たな課題が生じた。
たもので、エンジンの始動と走行中の発電を行う発電電
動装置において、発電電動機をコンパクトに構成するこ
とを可能とすることを目的としている。さらに、装置全
体をコンパクトにすることならびに騒音を低減させると
いう課題を解決することを目的としている。
め請求項1に記載の発明は、エンジンに駆動力を与える
スタータモータとして駆動可能であるとともに、エンジ
ンの駆動力により発電する発電機として駆動可能な発電
電動機が設けられ、この発電電動機とエンジンの駆動軸
との間に、発電電動機から駆動軸へのトルク伝達の際に
減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動
を実行可能な第1変速手段が設けられ、前記第1変速手
段と駆動軸との間と、第1変速手段と発電電動機との間
との一方に、発電電動機側から駆動軸側へのトルク伝達
の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変
速作動を実行可能な第2変速手段が設けられ、前記第1
変速手段ならびに第2変速手段が変速作動を実行可能な
状態と、第1変速手段のみが変速作動を実行可能な状態
とに切り替える切替手段が設けられていることを特徴と
する手段とした。
の発電電動装置において、前記第1変速手段の減速比よ
りも、第2変速手段の減速比の方が大きく設定されてい
ることを特徴とする手段とした。
の発電電動装置において、前記第1変速手段として、発
電電動機により入出力可能なサンギヤと、エンジンの出
力が入力される入力軸に対して前記切替手段としての第
1クラッチにより接続および切断可能なキャリアと、固
定されたリングギヤとを備えた第1遊星歯車が設けら
れ、前記第2変速手段として、前記第1遊星歯車のキャ
リアと接続されたサンギヤと、前記入力軸に対して接続
されたキャリアと、前記切替手段としてのブレーキによ
り固定および解放されるリングギヤとを備えた第2遊星
歯車が設けられていることを特徴とする手段とした。
の発電電動装置において、前記第1変速手段として、発
電電動機により入出力可能なサンギヤと、エンジンの出
力が入力される入力軸に対して前記切替手段としての第
1クラッチにより接続および切断可能なキャリアと、固
定されたリングギヤとを備えた第1遊星歯車が設けら
れ、前記第2変速手段として、前記第1遊星歯車のキャ
リアと接続されたサンギヤと、前記切替手段としての第
2クラッチにより入力軸に接続および切断可能なキャリ
アと、固定されたリングギヤとを備えた第2遊星歯車が
設けられていることを特徴とする手段とした。
の発電電動装置において、前記入力軸の外側に間隔を有
して第2遊星歯車のキャリアに接続されたキャリア接続
円管が設けられ、このキャリア接続円管と入力軸との間
に、前記第2クラッチが設けられ、第1クラッチの外側
に、入力軸に連結された入力円管が設けられているとと
もに、さらにその外側に間隔を有して外周に第2遊星歯
車のサンギヤが形成されているとともに、第1遊星歯車
のキャリアが接続されたサンギヤ接続円管が設けられ、
このサンギヤ接続円管とキャリア接続円管との間に、前
記第1クラッチが設けられ、前記サンギヤ接続円管の外
側に第2遊星歯車が配置され、この第1遊星歯車の外側
に第1遊星歯車が配置され、この第1遊星歯車の外側
に、第1遊星歯車のサンギヤに接続されているととも
に、外周に発電電動機のロータが装着された回転体が設
けられていることを特徴とする手段とした。
の発電電動装置において、前記入力軸の外側に、サンギ
ヤが入力軸と相対回転可能に支持されて第1遊星歯車が
設けられ、この第1遊星歯車の外側に第2遊星歯車が設
けられ、この第2遊星歯車の外側に、前記第1遊星歯車
のキャリアならびに第2遊星歯車のサンギヤに接続され
たサンギヤ接続円管が設けられ、このサンギヤ接続円管
と、このサンギヤ接続円管の外側に間隔を有して配置さ
れているとともに入力軸に接続された入力円管との間
に、前記第1クラッチが設けられ、前記入力円管と、こ
の入力円管の外側に間隔を有して配置されているととも
に第2遊星歯車のキャリアに接続されたキャリア接続円
管との間に、前記第2クラッチが設けられ、前記キャリ
ア接続円管の外側に、前記第1遊星歯車のサンギヤに接
続されているとともに外周に発電電動機のロータが装着
された円管が設けられていることを特徴とする手段とし
た。
の発電電動装置において、前記第1変速手段として、エ
ンジンからトルク入力される第1スプロケットと、この
第1スプロケットの回転がチェーンを介して入力される
とともに、前記切替手段としての第1クラッチにより発
電電動機の駆動軸に対して接続および切断可能な第2ス
プロケットとを備えたチェーン機構が設けられ、前記第
2変速手段として、前記発電電動機の駆動軸に接続され
たサンギヤと、前記切替手段としての第2クラッチによ
り第2スプロケットに接続および切断可能なキャリア
と、固定されたリングギヤとを備えた遊星歯車が設けら
れていることを特徴とする手段とした。
いずれかに記載の発電電動装置において、前記エンジン
の駆動軸は、変速機の入力軸に連結され、この変速機の
入力軸は、トルクコンバータに接続されていることを特
徴とする手段とした。
いずれかに記載の発電電動装置において、前記エンジン
の駆動軸は、変速機の入力軸に対してクラッチを介して
接続されていることを特徴とする手段とした。
のいずれかに記載の発電電動装置において、前記第1ク
ラッチは、非通電時に締結され、通電時に解放される電
磁クラッチであり、前記第2クラッチは、非通電時に解
放され、通電時に締結される電磁クラッチであることを
特徴とする。
ては、エンジンの始動時には、切替手段により、第1変
速手段と第2変速手段とを変速作動実行可能な状態と
し、この状態で発電電動機として作動させる。したがっ
て、発電電動機の駆動トルクが、第1変速手段と第2変
速手段とを直列に伝達され、両変速手段の減速比を乗じ
た減速比でエンジンに伝達される。よって、小さなトル
クでエンジンを始動させることができる。
り発電電動機により発電を行う際には、切替手段によ
り、第1変速手段において変速動を行うが、第2変速手
段において変速作動を行わない状態とする。この状態で
は、エンジンの駆動軸側から入力されるトルクが、第1
変速手段では、増速されて発電電動機側に伝達され、第
1変速手段と第2変速手段とにより直列に増速するのに
比べて少ない回転数で発電が成される。
1変速手段と第2変速手段とにより直列に大きな減速比
を得ることができるとのに対して、発電時には、第1変
速手段のみの増速として、発電電動機の回転数を抑える
ことができる。よって、発電電動機として、電動機とし
て出力トルクが小さなものを用いることと、発電機とし
て発電容量の小さなものを用いることの両立が可能とな
って、発電電動機として小型のものを用いて発電電動装
置を小型とすることが可能となり、車両搭載性を向上さ
せることができる。
速手段の減速比よりも第2変速手段の減速比の方を大き
く設定したため、エンジンの始動時には、大きな減速比
を得るようにしながら、発電時には、増速比を抑えて、
発電電動機の回転数が大きくなり過ぎないようにするこ
とができる。
時には、ブレーキを制動作動させて第2遊星歯車のリン
グギヤを固定するとともに、第1クラッチを解放させて
第1遊星歯車のキャリアと入力軸とを切断し、この状態
で発電電動機を電動機として駆動させる。この場合、発
電電動機の出力が第1遊星歯車のサンギヤに入力され
て、第1遊星歯車のキャリアから減速されて出力され、
さらに、この出力トルクが、第2遊星歯車のサンギヤに
入力されて、第2遊星歯車のキャリアから減速されて出
力されて、入力軸に伝達される。したがって、発電電動
機の出力トルクが2つの変速手段により大きく減速され
て入力軸に伝達される。
して、第2遊星歯車のリングギヤの固定を解除するとと
もに、第1クラッチを締結させて第1遊星歯車のキャリ
アと入力軸とを接続させ、この状態で、発電電動機を発
電機として作動させる。この場合、入力軸に入力される
エンジンなどのトルクは、第1クラッチを介して第1遊
星歯車のキャリアに入力され、サンギヤから増速して出
力されて、発電電動機に伝達される。なお、入力軸のト
ルクは、第2遊星歯車のキャリアにも入力されるが、こ
の第2遊星歯車は、リングギヤが解放されているため、
トルク伝達は行わない。
始動時には、第1クラッチを解放させて第1遊星歯車の
キャリアと入力軸とを切断させるとともに、第2クラッ
チを締結させて第2遊星歯車のキャリアと入力軸とを接
続させ、この状態で発電電動機を電動機として駆動させ
る。この場合、発電電動機の出力が第1遊星歯車のサン
ギヤに入力されて、第1遊星歯車のキャリアから減速さ
れて出力され、さらに、この出力トルクが、第2遊星歯
車のサンギヤに入力されて、第2遊星歯車のキャリアか
ら減速されて出力されて、入力軸に伝達される。したが
って、発電電動機の出力トルクが2つの変速手段により
大きく減速されて入力軸に伝達される。
せて第2遊星歯車のキャリアと入力軸とを切断させると
ともに、第1クラッチを締結させて第1遊星歯車のキャ
リアと入力軸とを接続させ、この状態で、発電電動機を
発電機として作動させる。この場合、入力軸に入力され
るエンジンなどのトルクは、第1クラッチを介して第1
遊星歯車のキャリアに入力され、サンギヤから増速して
出力され、発電電動機に伝達される。なお、入力軸のト
ルクは、第2遊星歯車のキャリアにも入力されるが、こ
の第2遊星歯車は、リングギヤが解放されているため、
トルク伝達は行わない。
は、入力軸の外周に、内側から外側に順に第2クラッ
チ、第1クラッチ、第2遊星歯車、第1遊星歯車、発電
電動機が多重に配置されているため、発電電動装置の軸
方向寸法を小さく抑えることができる。したがって、エ
ンジンと変速機との間に設置することが容易となり、高
い車両搭載性が得られる。
は、入力軸の外周に、内側から外側に順に、第1遊星歯
車、第2遊星歯車、第1クラッチ、第2クラッチ、発電
電動気が多重に配置されているため、上記請求項5に記
載の発明と同様に、発電電動装置の軸方向寸法を小さく
抑えることができる。したがって、エンジンと変速機と
の間に設置することが容易となり、高い車両搭載性が得
られる。加えて、ギヤの噛み合いを有して作動音が発生
する遊星歯車をクラッチの内側に配置させたため、作動
時に発生する騒音を低く抑えることができる。
時には、第1クラッチを解放させて発電電動機の駆動軸
と第2スプロケットとを切断させるとともに、第2クラ
ッチを締結させて遊星歯車のキャリアと第2スプロケッ
トとを接続させ、この状態で発電電動機を電動機として
駆動させる。この場合、発電電動機の出力が、遊星歯車
においてサンギヤ入力、キャリア出力されて減速され、
さらに、この出力トルクが、チェーン機構において減速
されてエンジンの駆動軸に伝達される。したがって、発
電電動機の出力トルクが2つの変速手段により大きく減
速されて入力軸に伝達される。
せて第2スプロケットと遊星歯車のキャリアとを切断さ
せるとともに、第1クラッチを締結させて第2スプロケ
ットと発電電動機の駆動軸とを接続させ、この状態で、
発電電動機を発電機として作動させる。この場合、エン
ジンなどのトルクは、チェーン機構において第1スプロ
ケットから第2スプロケットに伝達される際に増速さ
れ、第2スプロケットから第1クラッチを介して発電電
動機の駆動軸に伝達される。なお、発電電動機の駆動軸
へ入力されるトルクは、遊星歯車のキャリアにも入力さ
れるが、この遊星歯車は、キャリアと第2スプロケット
とが切断されているため、トルク伝達は成されない。
時に発電電動装置からトルク入力されるエンジンの駆動
軸は、変速機に連結されているが、トルクコンバータの
介在により変速機側へのトルク伝達が成されないように
してエンジンを始動させることができる。
ンの駆動軸と変速機の入力軸との間にクラッチが設けら
れているため、エンジンの始動時には、クラッチを解放
させることにより発電電動機の出力が変速機へ伝達され
ないようにすることができ、これにより、変速機にトル
クコンバータが介在されていない構成でも、エンジンの
始動が可能となる。
チは非通電時に締結される構成としているため、請求項
4〜9に記載の発明にあっては、走行中の殆どの状態を
占める発電時において、第1クラッチを締結させるとと
もに、第2クラッチを解放させるが、この場合、いずれ
のクラッチにも通電しないことになり、走行中のエネル
ギ消費を抑えることができる。
面に基づいて説明する。 (実施の形態1)実施の形態1の発電電動装置MGU
は、請求項1〜3,9に記載の発明に対応しているもの
である。この発電電動装置MGUは、図1に示すよう
に、エンジンEGとトランスミッションTMとの動力伝
達経路の途中に設けられている。なお、トランスミッシ
ョンTMは、手動変速機やいわゆるATと呼ばれる自動
変速機、あるいはCVTなどから成り、前後進機構部9
1と変速機構部92とを備えている。
のクランク軸6(図2参照)に連結された入力軸1と、
トランスミッションTMの入力軸(図示省略)に連結さ
れた出力軸2とを備え、さらに、入力軸1の外側に、第
1変速手段としての第1遊星歯車PGS1と、第2変速
手段としての第2遊星歯車PGS2とが設けられてい
る。
2が前記入力軸1に結合され、サンギヤ21が入力軸1
に対して相対回転可能に設けられているとともに第1遊
星歯車PGS1のキャリア12に結合され、リングギヤ
23が、切替手段としてのブレーキBRKにより固定お
よび固定解除可能に構成されている。また、この第2遊
星歯車PGS2は、サンギヤ21から入力してキャリア
22から出力した場合には、1/5の減速比が得られる
設定となっている。
1に発電電動機MGが設けられ、リングギヤ13が固定
されている。なお、キャリア12は、上述のように第2
遊星歯車PGS2のサンギヤ21に結合されている。こ
の第1遊星歯車PGS1は、サンギヤ11から入力して
キャリア12から出力した場合には、1/2の減速比が
得られ、その逆にキャリア12から入力してサンギヤか
ら出力した場合には2倍の増速比が得られる設定となっ
ている。
とを接続している後述するサンギヤ接続円管34が切替
手段としての第1電磁クラッチA−C/Lにより入力軸
1に対して結合および結合解除可能に構成され、また、
入力軸1と出力軸2とが請求項9に記載の発明のクラッ
チとしての後側電磁クラッチC/Lにより結合および結
合解除可能に構成されている。
の詳細について説明する。図においてHは実施の形態1
の発電電動装置MGUを収容するハウジングで、このハ
ウジングHは、中央に穴が開いた4枚の円盤41,4
2,43,44と、各円盤41,42,43,44を連
結する円管45,46,47とを備えており、前記円盤
41,42の内周に、軸受49,49を介して入力軸1
および出力軸2を回転自在に支持している。なお、両軸
受49,49の隣には油室シール部材50,50が設け
られ、ハウジングH内周の油室ORをシールしている。
また、両軸受49,49により軸方向の寸法が管理され
ている。また、ハウジングHの円管45の大径部分の外
周には、空冷フィン48が図3の断面図に示すように放
射状に形成されている。
クランク軸6に連結されている。前記入力軸1の外周に
は、非磁性体により中央に穴の開いた円盤状に形成され
た磁路形成リング31が結合されている。なお、この磁
路形成リング31を非磁性体により構成することで、後
述する電磁ソレノイド653,653Aの磁路短絡を防
止している。さらに、この磁路形成リング31の中間部
には、入力円管32が軸方向に一体に結合され、かつ、
この入力円管32の他端に前記第2遊星歯車PGS2の
キャリア22に結合された回転体33が結合されてい
る。なお、ハウジングHには、磁路形成リング31およ
び回転体33を軸方向で支持するスラストベアリング5
1,52が設けられており、磁路形成リング31,入力
円管32,回転体33が回転した際の摩擦抵抗の低減が
図られている。
前記サンギヤ21とキャリア12に結合されたサンギヤ
接続円管34が設けられている。なお、このサンギヤ接
続円管34は、前記入力円管32に対してオイルを介在
させてフローティング支持されている。
にリングギヤ13がハウジングHと一体に固定されてお
り、また、サンギヤ11には、サンギヤ11に結合され
た円盤35aと、この円盤35aの外周に結合された円
管35bとを備えた回転体35が結合され、この回転体
35の円管35bの外周に前記発電電動機MGのロータ
16が装着され、ハウジングHにおいてこのロータ16
と対向する位置にステータ17が設けられている。な
お、図において18は給電用のハーネスである。また、
前記回転体35は、円管35bの外周が軸受53,53
を介してハウジングHに支持され、かつ、スラスト方向
の先端部がスラストローラ54を介してハウジングHに
支持されている。さらに、軸受53,53に隣接して発
電電動機MGが設置された気室ARと前述した油室OR
とを分離するシール部材55,55が設けられている。
うにサンギヤ21がサンギヤ接続円管34に一体的に結
合され、キャリア22が回転体33に結合され、また、
リングギヤ23は、スラスト方向がスラストローラ56
を介してハウジングHに支持されている。また、リング
ギヤ23の外周にはブレーキBRKが設けられている。
このブレーキBRKは、いわゆるバンドブレーキであっ
て、図4に示すように、リングギヤ23の外周に設けら
れたブレーキシュー24と、このブレーキシュー24に
対向して装着されたブレーキ用バンド25とを備えてい
る。さらに、このブレーキ用バンド25は、両端をスプ
リング26,27により締結方向に付勢されている一
方、ブレーキ用バンド25の一端が油圧アクチュエータ
28によりスプリング26の付勢力とは反対方向に移動
可能な構成となっている。すなわち、このブレーキBR
Kは、油圧アクチュエータ28の非作動時にはスプリン
グ26,27の付勢力により締結されてリングギヤ23
を固定し、油圧アクチュエータ28を作動させると、締
結が解除されてリングギヤ23の固定が解除されて回転
可能となるもので、車速が所定速度以上になったことが
検出されると油圧アクチュエータ28が作動する構成と
なっている。なお、この油圧アクチュエータ28に替え
て電磁アクチュエータを用いてもよいし、あるいは、設
定速度以上で回転すると自動的に締結解除となる遠心ウ
エイトを用いた構成や、車両停止時ならびに低速時には
電磁石と対向するアマチュアでリングギヤ23を固定
し、一定速度以上は電磁石に非通電としてリターンスプ
リングにより締結を解除する構成を用いるようにしても
よい。さらに、ブレーキBRKとしては、バンドブレー
キに限らず多板ブレーキを用いてもよい。
について説明すると、前記後側電磁クラッチC/Lは、
出力軸2と入力円管32との間に設けられ、前記第1ク
ラッチA−C/Lは、入力円管32とサンギヤ接続円管
34との間に設けられ、これらクラッチA−C/L,C
/Lは、内外二重に設けられている。
ッチ60、第1回転体61、第2回転体62、カム機構
63、サブクラッチ64、締結機構65を備えている。
前記多板クラッチ60は、出力軸2の外周と入力円管3
2の内周とにそれぞれスプライン結合により軸方向に相
対移動可能で回転方向には相対移動不可能に装着された
ものが交互に配置されている。また、多板クラッチ60
は、その一端側が回転体33によって軸方向の移動が規
制され、その他端側には、前記第1回転体61が隣設さ
れている。
してスプライン結合により軸方向に相対移動可能である
が回転方向に相対移動不可能に装着されている。また、
第1回転体61に対向して第2回転体62が設けられて
いる。この第2回転体62は、図示のように円盤621
とこの円盤621の内周に固定された円管622とによ
り断面L字の環形状に形成され、前記出力軸2と入力円
管32との間にフローティングされている。すなわち、
図5に示すように、第2回転体62の内周と出力軸2と
の間には、オイルoilが充填されており、これにより
第2回転体62は出力軸2にフローティング状態で支持
される。
間には、カム機構63が設けられている。このカム機構
63は、第1回転体61に放射状に配置されている(図
5参照)とともに図6に示すように、保持板631によ
り軸心を中心に回転自在に装着されたスラストローラ6
32と、第2回転体62においてスラストローラ632
に対向する位置に図5に示すように放射状に形成された
カム溝633とを備えている。
するが、出力軸2との間に設けられた例えば板ばね状の
リターンスプリングにより、図6(a)に示すように、
第1回転体61に当接する方向に付勢されている。した
がって、カム機構63は、第2回転体62が第1回転体
61と共に回転している状態では、図6(a)に示す初
期状態となって、カム溝633の略中央に配置され、軸
方向に力が発生していない。それに対して、同図(b)
に示すように両回転体61,62に相対回転が生じる
と、第2回転体62のカム溝633がスラストローラ6
32に乗り上げ、これにより図示のように第2回転体6
2に軸方向の相対変位shが生じ、押圧力FPが発生す
る。
入力円管32において円管622の外周に対向する部位
には、多板のサブクラッチ64がそれぞれに対して軸方
向に相対移動可能かつ回転方向に相対移動不可能に装着
され、締結状態で第2回転体62と入力円管32との相
対回転を規制し、締結解除状態でこれらの相対回転を許
すよう設けられている。
除を行う締結機構65は、アマチュア651と、電磁ソ
レノイド653とを備えている。前記アマチュア651
は、第2回転体62とサブクラッチ64との間に配置さ
れて入力円管32にスプライン結合により軸方向に相対
移動可能かつ回転方向に相対移動不可能に結合されてサ
ブクラッチ64を押圧可能に装着されている。
Hに設けられ、通電時には、図において点線Aで示す磁
路を形成して、前記アマチュア651をサブクラッチ6
4の方向に吸引させてサブクラッチ64を締結させる。
イド653への通電時には、発生した吸引力によりアマ
チュア651がサブクラッチ64を締結させる。よっ
て、入力円管32と出力軸2とが相対回転している状態
では、第2回転体62と第1回転体61との間に相対回
転が生じ、カム機構63がカム作動を行って多板クラッ
チ60が結合され、後側電磁クラッチC/Lが締結状態
となる。一方、電磁ソレノイド653への非通電時に
は、サブクラッチ64が解放され、第2回転体62は、
第1回転体61に連れ回り、カム機構63においてカム
作動が成されず、多板クラッチ60が解放され、後側電
磁クラッチC/Lは締結解除状態となる。
て説明するが、これらの基本的な構成は、後側電磁クラ
ッチC/Lと共通しているので、簡単に説明する。
ッチ60A、第1回転体61A、第2回転体62A、カ
ム機構63A、サブクラッチ64A、締結機構65Aを
備えている。
とサンギヤ接続円管34とのそれぞれに軸方向に相対移
動可能かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配
置されている。
軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に装着されて
いる。前記第2回転体62Aは、入力円管32とサンギ
ヤ接続円管34との間にフローティング支持されてい
る。前記カム機構63Aは、後側電磁クラッチC/Lと
同様に第1回転体61Aに保持されたスラストローラ6
33aと第2回転体62Aに形成されたカム溝(図示省
略)を備えている。
2Aの円管622Aとサンギヤ接続円管34のそれぞれ
に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられ
たものが交互に配置されている。前記締結機構65A
は、サブクラッチ64Aを押圧可能にサンギヤ接続円管
34に装着されたアマチュア651Aと、ハウジングH
に設けられて通電時にアマチュア651Aを吸引する電
磁ソレノイド653Aとを備えている。したがって、電
磁ソレノイド653Aに通電した際には、サブクラッチ
64Aが締結され、これにより第1回転体61Aと第2
回転体62Aとの間で相対回転が発生してカム機構63
Aが倍力出力を行って多板クラッチ60Aが締結され、
これにより入力円管32とサンギヤ接続円管34とが結
合される。また、電磁ソレノイド653Aへの非通電時
には、サブクラッチ64Aの締結が解除されるとともに
多板クラッチ60Aの締結が解除され、入力円管32と
サンギヤ接続円管34との結合が解除される。さらに、
本実施の形態1にあっては、油室ORの内部のオイルo
ilを後側電磁クラッチC/Lからさらにその外側の第
1電磁クラッチA−C/Lに供給するために、入力円管
32に、油供給孔32bが内周から外周に貫通して複数
穿設されている。
の作動説明図に基づいて説明する。なお、この図7にお
いて、STRと記載しているのは発電電動機MGをスタ
ータモータとして駆動する状態を示し、ALTと記載し
ているのは発電電動機MGをオルタネータ(発電機)と
して駆動する状態を示している。
スイッチをOFFにした停・駐車状態からエンジンEG
を始動させるエンジン初期始動時には、例えば、図外の
イグニッションスイッチOFF、アクセル開度α=0、
ブレーキON、シフトポジションP(パーキングレン
ジ)、エンジン回転数Ne=0、車速Vh=0となって
いることにより始動時を判別し、この状態からイグニッ
ションスイッチがONに切り替わったときに始動制御を
実行する。
動機MGをスタータモータとして駆動させ、かつ、第1
電磁クラッチA−C/Lおよび後側電磁クラッチC/L
を解放させ、かつ、ブレーキBRKを制動状態に維持さ
せる。
動力が第1遊星歯車PGS1においてサンギヤ11から
入力されてキャリア12から出力され、この第1遊星歯
車PGS1において1/2に減速される。また、第1遊
星歯車PGS1のキャリア12からの出力によりサンギ
ヤ接続円管34が回転されて、この回転がサンギヤ21
から第2遊星歯車PGS2に入力される。この第2遊星
歯車PGS2では、ブレーキBRKによりリングギヤ2
3が固定されているため、キャリア22から減速出力さ
れるもので、本実施の形態1にあっては、第2遊星歯車
PGS2において、1/5の減速比で出力される。した
がって、発電電動機MGの駆動トルクが、入力軸1にお
いて合計1/10に減速されてエンジンEGへクランク
軸6から入力される。このように、2つの遊星歯車PG
S1,PGS2により大きく減速して駆動トルクが伝達
されるため、発電電動機MGとしては出力が小さなもの
でもエンジンEGの始動を行うことができる。よって、
発電電動機MGとして、従来からの仕様である14Vタ
イプのものを用いても、小型でも必要十分なトルクを得
ることができる。
発電を行うときには、後側電磁クラッチC/Lおよび第
1電磁クラッチA−C/Lを締結させ、かつ、ブレーキ
BRKを解放させる。したがって、エンジンEGの駆動
力あるいは減速時に駆動輪側から入力される駆動力によ
る入力軸1の回転が、第1電磁クラッチA−C/Lを介
してサンギヤ接続円管34から第1遊星歯車PGS1の
キャリア12に入力され、サンギヤ11に2倍に増速し
て出力され、これによりサンギヤ11と一体の回転体3
5が入力軸1の2倍で回転され、発電電動機MGにおい
て発電が成される。
発電電動機MGをスタータモータとして使用する際に
は、2つの遊星歯車PGS1,PGS2を直列に介する
とともにそれぞれにおいて減速させることにより、大き
な減速比を得るようにして、発電電動機MGを小型にし
ても始動に必要なトルクを得ることができる。一方、発
電電動機MGを発電機として使用する際には、1つの遊
星歯車PGS1,PGS2のうちの第1遊星歯車PGS
1のみを介してトルク伝達させるとともにこのとき適度
な増速作用を得るようにして、発電電動機MGとしてや
はり小型のものを使用可能とすることができる。
の電磁クラッチC/L,A−C/Lを内外二重に配置
し、さらに、第1電磁クラッチA−C/Lの外周に第1
遊星歯車PGS1と第2遊星歯車PGS2とを設け、こ
れら2つの遊星歯車PGS1,PGS2の外側に発電電
動機MGならびにブレーキBRKを配置させた構成とし
たため、装置の軸方向寸法を小さく抑えることができ、
エンジンEGとトランスミッションTMとの間に配置す
ることが容易となり、車両搭載性に優れるという効果が
得られる。
時に、ブレーキBRKを解放作動させて第1遊星歯車P
GS1のリングギヤ11の固定を解除させた状態で発電
電動機MGを電動機として駆動させ、さらに、クラッチ
C/Lを滑り制御することにより、発電電動機MGによ
り発進トルクをアシストすることができる。
電電動装置MGUについて説明する。この実施の形態2
は、請求項1,2,4,5,8に記載されている発明に
対応している。なお、実施の形態2を説明するにあた
り、実施の形態1と同じ構成には実施の形態1と同じ符
号を付けて説明を省略する。
トランスミッションTMとしてトルクコンバータTCを
有したいわゆるATと呼ばれる自動変速機あるいはCV
Tと呼ばれる無断変速機などに適用した例である。この
実施の形態2にあっては、エンジンEGとトルクコンバ
ータTCとが入力軸1により直結されている。そして、
この実施の形態2では、第2遊星歯車PGS2と第1遊
星歯車PGS1とが内外二重に配置されている。すなわ
ち、第2遊星歯車PGS2のリングギヤ23の外径方向
に第1遊星歯車PGS1のサンギヤ11が配置されてい
る。なお、第2遊星歯車PGS2のサンギヤ21が第1
遊星歯車PGS1のキャリア22に結合され、かつ、第
1遊星歯車PGS1のリングギヤ13がハウジングHに
固定され、サンギヤ11に発電電動機MGが設けられて
いる点は、実施の形態1と同様である。
1とキャリア12およびサンギヤ21とが第1電磁クラ
ッチA−C/Lにより結合および結合解除可能に構成さ
れ、かつ、第2遊星歯車PGS2のキャリア22と入力
軸1とが第2電磁クラッチB−C/Lにより結合および
結合解除可能に構成され、また、第2遊星歯車PGS2
のリングギヤ13がハウジングHに固定されている。
する。入力軸1の外周には、磁路形成リング31が結合
され、この磁路形成リング31には入力円管32が結合
されている。また、入力円管32の内周にはキャリア接
続円管36が設けられ、このキャリア接続円管36と第
2遊星歯車PGS2のキャリア22とが回転体33で結
合されている。なお、この回転体33は、スラストロー
ラ203によりハウジングHにスラスト方向に支持され
ている。
の間に、第2電磁クラッチB−C/Lが設けられてい
る。この第2電磁クラッチB−C/Lは、多板クラッチ
60B、第1回転体61B、第2回転体62B、カム機
構63B、サブクラッチ64B、締結機構65Bを備え
ている。
ャリア接続円管36のそれぞれに軸方向に相対移動可能
かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配置され
ている。また、多板クラッチ60Bの図中右側には、前
記回転体33と一体あるいは別体の円盤201が設けら
れている。この円盤201は、スラストローラ202に
より図中右方向の移動が規制され、前記多板クラッチ6
0Bの図中右側の押さえとなる。
向に相対移動可能かつ相対回転不可能に装着されてい
る。前記第2回転体62Bは、入力軸1とキャリア接続
円管36との間にフローティング支持されている。前記
カム機構63Bは、第1回転体61Bに保持されたスラ
ストローラ633aと第2回転体62Bに形成されたカ
ム溝(図示省略)を備えている。
2Bの円管622Bとキャリア接続円管36のそれぞれ
に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられ
たものが交互に配置されている。前記締結機構65B
は、サブクラッチ64Bを押圧可能に入力円管32に装
着されたアマチュア651Bと、ハウジングHに設けら
れて通電時にアマチュア651Bを吸引する電磁ソレノ
イド653Bとを備えている。
電した際には、サブクラッチ64Bが締結され、これに
より第1回転体61Bと第2回転体62Bとの間で相対
回転が発生してカム機構63Bが倍力出力を行って多板
クラッチ60Bが締結され、これにより入力軸1とキャ
リア接続円管36とが結合される。また、電磁ソレノイ
ド653Bへの非通電時には、サブクラッチ64Bの締
結が解除されるとともに多板クラッチ60Bの締結が解
除され、入力軸1とキャリア接続円管36との結合が解
除される。
サンギヤ接続円管34がフローティング支持されて設け
られている。このサンギヤ接続円管34は、第2遊星歯
車PGS2のサンギヤ21が結合されているとともに、
第1遊星歯車PGS1のキャリア12が結合されてい
る。なお、このサンギヤ接続円管34は、スラストロー
ラ200によりスラスト方向を支持されている。
管34との間に、第1電磁クラッチA−C/Lが設けら
れている。この第1電磁クラッチA−C/Lも、多板ク
ラッチ60A、第1回転体61A、第2回転体62A、
カム機構63A、サブクラッチ64A、締結機構65A
を備えている。
とサンギヤ接続円管34とのそれぞれに軸方向に相対移
動可能かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配
置されている。また、多板クラッチ60Aの図中右側に
は、前記入力円管32一体の円盤204が設けられ、前
記多板クラッチ60Aの図中右側の押さえとなってい
る。
軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に装着されて
いる。前記第2回転体62Aは、入力円管32とサンギ
ヤ接続円管34との間にフローティング支持されてい
る。前記カム機構63Aは、第1回転体61Aに保持さ
れたスラストローラ632と第2回転体62Aに形成さ
れたカム溝(図示省略)を備えている。
2Aの円管622Aとサンギヤ接続円管34のそれぞれ
に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられ
たものが交互に配置されている。前記締結機構65A
は、サブクラッチ64Aを押圧可能にサンギヤ接続円管
34に装着されたアマチュア651Aと、ハウジングH
に設けられて通電時にアマチュア651Aを吸引する電
磁ソレノイド653Aとを備えている。
電した際には、サブクラッチ64Aが締結され、これに
より第1回転体61Aと第2回転体62Aとの間で相対
回転が発生してカム機構63Aが倍力出力を行って多板
クラッチ60Aが締結され、これにより入力円管32と
サンギヤ接続円管34とが結合される。また、電磁ソレ
ノイド653Aへの非通電時には、サブクラッチ64A
の締結が解除されるとともに多板クラッチ60Aの締結
が解除され、入力円管32とサンギヤ接続円管34との
結合が解除される。
星歯車PGS1のサンギヤ11と一体の回転体35が2
つのスラストローラ54,54によりスラスト方向に支
持されている。
の作動を、図10の作動説明図に基づいて説明する。な
お、この図10において、STRと記載しているのは発
電電動機MGをスタータモータとして駆動する状態を示
し、ALTと記載しているのは発電電動機MGをオルタ
ネータ(発電機)として駆動する状態を示している。
スイッチをOFFからONに切り替わったときに始動制
御を実行する。
発電電動機MGをスタータモータとして駆動させ、か
つ、第1電磁クラッチA−C/Lを解放させる一方で、
第2電磁クラッチB−C/Lを締結させる。
動力が、回転体35を介して第1遊星歯車PGS1のサ
ンギヤ11に入力されてキャリア12から出力され、こ
の第1遊星歯車PGS1において1/2に減速される。
また、第1遊星歯車PGS1のキャリア12からの出力
は、サンギヤ接続円管34から第2遊星歯車PGS2の
サンギヤ21に入力され、キャリア22から回転体33
に出力される。この第2遊星歯車PGS2では、リング
ギヤ23が固定されているため、キャリア22から減速
出力されるもので、本実施の形態2にあっては、第2遊
星歯車PGS2において、1/5の減速比で出力され
る。
第1遊星歯車PGS1および第2遊星歯車PGS2によ
り合計1/10に減速され、さらに、キャリア22から
回転体33、キャリア接続円管36および第2電磁クラ
ッチB−C/Lを介して入力軸1に伝達され、さらにク
ランク軸6からエンジンEGに入力される。このよう
に、2つの遊星歯車PGS1,PGS2により大きく減
速して駆動トルクが伝達されるため、発電電動機MGと
しては出力が小さなものでもエンジンEGの始動を行う
ことができる。よって、発電電動機MGとして、従来か
らの仕様である14Vタイプのものを用いても、小型で
も必要十分なトルクを得ることができる。
発電を行うときには、第1電磁クラッチA−C/Lを締
結させる一方で、第2電磁クラッチB−C/Lを解放さ
せる。したがって、エンジンEGの駆動力あるいは減速
時に駆動輪側から入力される駆動力による入力軸1の回
転が、磁路形成リング31および入力円管32から第1
電磁クラッチA−C/Lを介して第1遊星歯車PGS1
のキャリア12に入力され、サンギヤ11から回転体3
5に出力される。したがって、回転体35は、入力軸1
の2倍の速度で回転され、発電電動機MGにおいて効率
良く発電が成される。
発電電動機MGをスタータモータとして使用する際に
は、2つの遊星歯車PGS1,PGS2を直列に介する
とともにそれぞれにおいて減速させることにより、大き
な減速比を得るようにして、発電電動機MGを小型にし
ても始動に必要なトルクを得ることができる。一方、発
電電動機MGを発電機として使用する際には、2つの遊
星歯車PGS1,PGS2のうちの第1遊星歯車PGS
1のみを介してトルク伝達させるとともにこのとき適度
な増速作用を得るようにして、発電電動機MGとしてや
はり小型のものを使用可能とすることができる。
の電磁クラッチA−C/L,B−C/Lを内外二重に配
置し、さらに、第1電磁クラッチA−C/Lの外周に第
1遊星歯車PGS1と第2遊星歯車PGS2とを内外二
重に設け、第1遊星歯車PGS1の外側に発電電動機M
Gを配置させた構成としたため、実施の形態1よりもさ
らに軸方向寸法を小さく抑えることができ、エンジンE
GとトランスミッションTMとの間に配置することが容
易となり、車両搭載性に優れるという効果が得られる。
電電動装置MGUについて説明する。この実施の形態3
は、請求項1,2,4,6,8〜10に記載の発明に対
応している。なお、実施の形態3を説明するにあたり、
実施の形態1あるいは実施の形態2と同じ構成には実施
の形態1あるいは実施の形態2と同じ符号を付けて説明
を省略する。
GUを示す断面図である。この実施の形態3も、実施の
形態2と同様にエンジンEGとトルクコンバータTC付
きのトランスミッションTMの間に設けられ、入力軸1
は、エンジンEGのクランク軸6とトランスミッション
TMの入力軸とを直結しているものとする。また、前記
入力軸1の外周に第1遊星歯車PGS1が設けられ、こ
の第1遊星歯車PGS1の外側に第2遊星歯車PGS2
が設けられ、さらに第2遊星歯車PGS2の外側に第1
電磁クラッチA−C/Lが設けられ、この第1電磁クラ
ッチA−C/Lの外側に第2電磁クラッチB−C/Lが
設けられ、この第2電磁クラッチB−C/Lの外側に発
電電動機MGが設けられているもので、実施の形態1お
よび実施の形態2よりもさらに軸方向寸法を小さく形成
している。
サンギヤ11が入力軸1の外周にスラストベアリング3
01を介在させて設けられている。また、第1遊星歯車
PGS1のリングギヤ13ならびに第2遊星歯車PGS
2のリングギヤ23は、ハウジングHに固定されてい
る。このハウジングHは、円盤41,42と、この円盤
41,42の外周を結合した円管46と円管46の外周
に結合された円盤43と、この円盤43の外周に結合さ
れた円管45と、この円管45の外周に放射状に設けら
れた空冷フィン48とを備えている。さらに、円盤4
1,42の内周には、油室ORをシールする油室シール
部材50が設けられている。そして、円盤41に前記リ
ングギヤ13,23が固定されている。また、このサン
ギヤ11には、円盤302と円管303とから成る回転
体304が結合されている。この回転体304の円管3
03は、ハウジングHの円管46の外側に配置され、か
つ、ハウジングHに軸受53,53を介して支持されて
いる。さらに、この円管303には、発電電動機MGの
ロータ16が装着されている。なお、回転体304の円
盤302の内周にはOリング305が設けられている。
れ、この円盤306の外周に入力円管332が結合され
ている。さらに、入力円管332の内側に間隔を開けて
サンギヤ接続円管334が設けられている。このサンギ
ヤ接続円管334は、第2遊星歯車PGS2のサンギヤ
21および第1遊星歯車PGS1のキャリア12に円盤
307を介して結合されている。
を開けてキャリア接続円管366が設けられている。こ
のキャリア接続円管366は、回転体335を介して第
2遊星歯車PGS2のキャリア22に結合されている。
32との間に、第1電磁クラッチA−C/Lが設けら
れ、また、前記入力円管332とキャリア接続円管36
6との間に、第2電磁クラッチB−C/Lが設けられて
いる。
クラッチ60A、アマチュア66A、ストッパ67A、
スプリング68A、電磁ソレノイド69Aを備えてい
る。
2とサンギヤ接続円管334とのそれぞれに軸方向に相
対移動可能かつ相対回転不可能にスプライン結合された
ものが交互に配置されている。
側にアマチュア66Aが設けられている一方、図中左側
にストッパ67Aが設けられている。前記アマチュア6
6Aは、入力円管332に軸方向移動可能にスプライン
結合され、かつ、前記スプリング68Aにより多板クラ
ッチ60Aを押圧する方向に付勢されている。一方、前
記ストッパ67Aは、サンギヤ接続円管334にスプラ
イン結合され、かつ、所定位置で図中左側への移動が規
制されている。また、前記電磁ソレノイド69Aは、通
電時には、アマチュア66Aをスプリング68Aの付勢
力に抗して吸引する。
にあっては、電磁ソレノイド69Aへの非通電時には、
スプリング68Aがアマチュア66Aを押圧し、アマチ
ュア66Aとストッパ67Aとの間に多板クラッチ60
Aを挟んで締結させる。一方、電磁ソレノイド69Aへ
通電した際には、アマチュア66Aがスプリング68A
の付勢力に抗して吸引され、多板クラッチ60Aに対す
る押圧力が取り除かれて多板クラッチ60Aの締結が解
除される。
クラッチ60B、アマチュア66B、ストッパ67B、
電磁ソレノイド69Aを備えている。
2とキャリア接続円管366とのそれぞれに軸方向に相
対移動可能かつ相対回転不可能にスプライン結合された
ものが交互に配置されている。
側にはストッパ67Bが固定され、一方、図中左側には
アマチュア66Bが設けられている。このアマチュア6
6Bは、入力円管332に軸方向に移動可能にスプライ
ン結合され、かつ、図外のスプリングにより多板クラッ
チ60Bから離反する方向に付勢されている。また、前
記電磁ソレノイド69Bは、通電時には、アマチュア6
6Bを多板クラッチ60Bの方向に吸引する。
にあっては、電磁ソレノイド69Bへの非通電時には、
アマチュア66Bが図外のスプリングにより多板クラッ
チ60Bから離反しており、多板クラッチ60Bは解放
状態となる。一方、電磁ソレノイド69Bへ通電した際
には、アマチュア66Bが多板クラッチ60Bをストッ
パ67Bとの間に押圧して締結させる。
をOFFからONに切り替わったときに実行される始動
制御では、発電電動機MGをスタータモータとして駆動
させ、かつ、第1電磁クラッチA−C/Lを通電状態と
して解放させる一方で、第2電磁クラッチB−C/Lに
通電して締結させる。
みが締結された状態では、発電電動機MGで発生した駆
動力が、回転体304を介して第1遊星歯車PGS1の
サンギヤ11に入力されてキャリア12から出力され、
この第1遊星歯車PGS1において1/2に減速され
る。また、第1遊星歯車PGS1のキャリア12からの
出力は、円盤307から第2遊星歯車PGS2のサンギ
ヤ21に入力され、キャリア22から回転体335に出
力される。この第2遊星歯車PGS2では、リングギヤ
23が固定されているため、キャリア22から減速出力
されるもので、本実施の形態2にあっては、第2遊星歯
車PGS2において、1/5の減速比で出力される。
第1遊星歯車PGS1および第2遊星歯車PGS2によ
り合計1/10に減速され、さらに、キャリア22から
回転体335およびキャリア接続円管366から第2電
磁クラッチB−C/Lを介して、入力円管332に伝達
され、そこから円盤306を介して入力軸1に伝達さ
れ、さらにクランク軸6からエンジンEGに入力され
る。このように、2つの遊星歯車PGS1,PGS2に
より大きく減速(1/10に減速)して駆動トルクが伝
達されるため、発電電動機MGとしては出力が小さなも
のでもエンジンEGの始動を行うことができる。よっ
て、発電電動機MGとして、従来からの仕様である14
Vタイプのものを用いても、小型でも必要十分なトルク
を得ることができる。
発電を行うときには、第1電磁クラッチA−C/Lを非
通電として締結させる一方で、第2電磁クラッチB−C
/Lを非通電として解放させる。したがって、エンジン
EGの駆動力あるいは減速時に駆動輪側から入力される
駆動力による入力軸1の回転が、円盤306から入力円
管332に入力され、さらに、締結状態の第1電磁クラ
ッチA−C/Lを介して円盤307から第1遊星歯車P
GS1のキャリア12に入力され、サンギヤ11から回
転体304に出力される。したがって、回転体304
は、入力軸1の2倍の速度で回転され、発電電動機MG
において効率良く発電が成される。加えて、実施の形態
3にあっては、この通常走行時における発電時におい
て、両電磁クラッチA−C/L,B−C/Lに通電しな
いため、消費エネルギが少なく、車載性に優れるという
効果が得られる。
発電電動機MGをスタータモータとして使用する際に
は、2つの遊星歯車PGS1,PGS2を直列に介する
とともにそれぞれにおいて減速させることにより、大き
な減速比を得るようにして、発電電動機MGを小型にし
ても始動に必要なトルクを得ることができる。一方、発
電電動機MGを発電機として使用する際には、1つの遊
星歯車PGS1,PGS2のうちの第1遊星歯車PGS
1のみを介してトルク伝達させるとともにこのとき適度
な増速作用を得るようにして、発電電動機MGとしてや
はり小型のものを使用可能とすることができる。
軸1の外周に第1遊星歯車PGS1と第2遊星歯車PG
S2とを内外二重に設け、その外側に2つの電磁クラッ
チA−C/L,B−C/Lを内外二重に配置し、さら
に、その外側に発電電動機MGを配置させた構成とした
ため、実施の形態1,2よりもさらに軸方向寸法を小さ
く抑えることができ、エンジンEGとトランスミッショ
ンTMとの間に配置することが容易となり、車両搭載性
に優れるという効果が得られる。
星歯車PGS1,PGS2を2つの電磁クラッチA−C
/L,B−C/Lおよび発電電動機MGの内側に配置さ
せているため、2つの遊星歯車PGS1,PGS2で発
生する音が外に伝達され難く静粛性に優れている。
ジンEGの出力はトランスミッションTMに対して入力
軸1を介して直接伝達され、各クラッチA−C/L,B
−C/Lを介しては、発電電動機MGの出力およびロー
タ16を回転させるためのトルクが伝達されるだけであ
るので、各クラッチA−C/L,B−C/Lとして倍力
機構を有しない単純な構造のものを用いており、構造の
簡略化ならびにコストダウンを図ることができる。
電電動装置MGUについて説明する。この実施の形態4
は、請求項1,2,7,8,10に記載の発明に対応し
ている。なお、実施の形態4を説明するにあたり、実施
の形態1ないし実施の形態3と同じ構成には実施の形態
1ないし実施の形態3と同じ符号を付けて説明を省略す
る。
Uを有した駆動ユニットを示す構成図であり、図13は
実施の形態4の発電電動装置MGUを示す断面図であ
る。
変速手段としての遊星歯車PGS1と第1変速手段とし
てのチェーン機構CHとを用いた例である。すなわち、
チェーン機構CHは、エンジンEGとトランスミッショ
ンTMとを結ぶクランク軸6の外周に第1スプロケット
401と、前記クランク軸6と平行に設けられた入力軸
1の先端に設けられた第2スプロケット402と、両ス
プロケット401,402に掛け渡されたサイレントチ
ェーン403とを備えている。なお、前記第1スプロケ
ット401は第2スプロケット402の2倍の歯数に形
成されている。したがって、クランク軸6から入力軸1
へは2倍の増速比で、その逆には1/2の減速比で回転
が伝達される。なお、両スプロケット401,402お
よびサイレントチェーン403は、チェーンケース40
4の中に収容され、このチェーンケース404とクラン
ク軸6との間には、オイルシール405が設けられてい
る。
407と同軸に設けられ、出力軸407と入力軸1との
間には、第1電磁クラッチA−C/Lが設けられてい
る。また、出力軸407の外周には遊星歯車PGS1が
設けられている。すなわち、遊星歯車PGS1は、サン
ギヤ11が出力軸に結合され、また、リングギヤ13が
ハウジングHに固定されている。そして、キャリア12
と前記入力軸1との間に第2電磁クラッチB−C/Lが
設けられている。なお、前記遊星歯車PGS1は、サン
ギヤ11から入力されてキャリア12から出力した場合
には、1/5の減速比が得られる構成となっている。
より説明すると、入力軸1には、円盤408が結合され
ている。そして、この円盤408の中間部には、前記出
力軸407の外径方向に間隔を空けて内側円管432が
固定されている。さらに、内側円管432の外側には間
隔を空けて外側円管434が配置され、この外側円管4
34はキャリア12に結合されている。
に第1電磁クラッチA−C/Lが設けられている。この
第1電磁クラッチA−C/Lは多板クラッチ60A、ア
マチュア66A、ストッパ67A、スプリング68A、
電磁ソレノイド69Aを備えている。
2と出力軸407とのそれぞれに軸方向に相対移動可能
かつ相対回転不可能にスプライン結合されたものが交互
に配置されている。
右側にはアマチュア66Aが設けられ、一方、図中左側
にはストッパ67Aが内側円管432に固定されてい
る。なお、前記アマチュア66Aは、出力軸407に軸
方向に移動可能にスプライン結合され、かつ、前記スプ
リング68Aにより多板クラッチ60Aを押圧する方向
に付勢されている。また、前記電磁ソレノイド69A
は、ハウジングHに設けられ、通電時には、アマチュア
66Aをスプリング68Aの付勢力に抗して吸引する。
にあっては、電磁ソレノイド69Aへの非通電時には、
スプリング68Aがアマチュア66Aを押圧し、アマチ
ュア66Aとストッパ67Aとの間に多板クラッチ60
Aを挟んで締結させる。一方、電磁ソレノイド69Aへ
通電した際には、アマチュア66Aがスプリング68A
の付勢力に抗して吸引され、多板クラッチ60Aに対す
る押圧力が取り除かれて多板クラッチ60Aの締結が解
除される。
外側円管434と内側円管432との間に設けられ、多
板クラッチ60B、アマチュア66B、電磁ソレノイド
69Bを備えている。
2と外側円管434とのそれぞれに軸方向に相対移動可
能かつ相対回転不可能にスプライン結合されたものが交
互に配置されている。
アマチュア66Bが設けられている。このアマチュア6
6Bは、内側円管432に軸方向に移動可能にスプライ
ン結合され、かつ、図外のスプリングにより多板クラッ
チ60Bから離反する方向に付勢されている。また、前
記電磁ソレノイド69Bは、ハウジングHに設けられ、
通電時には、アマチュア66Bを多板クラッチ60Bの
方向に吸引する。
にあっては、電磁ソレノイド69Bへの非通電時には、
アマチュア66Bが図外のスプリングにより多板クラッ
チ60Bから離反しており、多板クラッチ60Bは解放
状態となる。一方、電磁ソレノイド69Bへ通電した際
には、アマチュア66Bが多板クラッチ60Bを円盤4
08との間に押圧して締結させる。
をOFFからONに切り替わったときに実行される始動
制御では、発電電動機MGをスタータモータとして駆動
させ、かつ、第1電磁クラッチA−C/Lを通電状態と
して解放させる一方で、第2電磁クラッチB−C/Lに
通電して締結させる。
動力が、遊星歯車PGS1のサンギヤ11に入力され、
かつ、キャリア12から出力される。この時、遊星歯車
PGS1にあっては、1/5に減速される。そして、キ
ャリア12から出力された駆動力は、第2電磁クラッチ
B−C/Lを介して円盤408から入力軸1に入力さ
れ、両スプロケット401,402およびサイレントチ
ェーン403から成るチェーン機構CHを介してクラン
ク軸6に伝達される。このチェーン機構CHにおける伝
達により1/2の減速比が得られる。したがって、発電
電動機MGの駆動トルクは、遊星歯車PGS1およびチ
ェーン機構CHにより合計1/10に減速されてクラン
ク軸6からエンジンEGに入力される。このように、遊
星歯車PGS1とチェーン機構CHとの2つの変速手段
により大きく減速して駆動トルクが伝達されるため、発
電電動機MGとしては出力が小さなものでもエンジンE
Gの始動を行うことができる。
発電を行うときには、第1電磁クラッチA−C/Lを非
通電として締結させる一方で、第2電磁クラッチB−C
/Lを非通電として解放させる。したがって、エンジン
EGの駆動力あるいは減速時に駆動輪側から入力される
駆動力によるクランク軸6の回転が、チェーン機構CH
を介して入力軸1に伝達され、さらに、円盤408およ
び内側円管432から締結状態の第1電磁クラッチA−
C/Lを介して出力軸407に伝達され、発電電動機M
Gが発電される。したがって、発電電動機MGにおいて
出力軸407がクランク軸6の2倍の速度で回転して、
効率良く発電が成される。
発電電動機MGをスタータモータとして使用する際に
は、遊星歯車PGS1とチェーン機構CHを直列に介す
るとともにそれぞれにおいて減速させることにより、大
きな減速比を得るようにして、発電電動機MGを小型に
しても始動に必要なトルクを得ることができる。一方、
発電電動機MGを発電機として使用する際には、チェー
ン機構CHのみを介してトルク伝達させるとともにこの
とき適度な増速作用を得るようにして、発電電動機MG
としてやはり小型のものを使用可能とすることができ
る。
走行時(発電時)において、両電磁クラッチA−C/
L,B−C/Lに通電しないため、消費エネルギが少な
く、車載性に優れるという効果が得られる。
ジンEGの出力はトランスミッションTMに対して入力
軸1を介して直接伝達され、各クラッチA−C/L,B
−C/Lを介しては、発電電動機MGの出力およびロー
タ16を回転させるためのトルクが伝達されるだけであ
るので、各クラッチA−C/L,B−C/Lとして倍力
機構を有しない単純な構造のものを用いており、構造の
簡略化ならびにコストダウンを図ることができる。
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。例え
ば、実施の形態1では、図2の断面図では第1・第2遊
星歯車PGS1,PGS2を前後に配置させた例を示し
たが、図1のスケルトン図に示すように、第1・第2遊
星歯車PGS1,PGS2を内外二重に配置させること
もできる。
ルトン図である。
図である。
レーキを示す断面図である。
ルトン図である。
図である。
面図である。
ケルトン図である。
面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 エンジンに駆動力を与えるスタータモー
タとして駆動可能であるとともに、エンジンの駆動力に
より発電する発電機として駆動可能な発電電動機が設け
られ、 この発電電動機とエンジンの駆動軸との間に、発電電動
機から駆動軸へのトルク伝達の際に減速しその逆方向の
トルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第1変
速手段が設けられ、 前記第1変速手段と駆動軸との間と、第1変速手段と発
電電動機との間との一方に、発電電動機側から駆動軸側
へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の
際に増速する変速作動を実行可能な第2変速手段が設け
られ、 前記第1変速手段ならびに第2変速手段が変速作動を実
行可能な状態と、第1変速手段のみが変速作動を実行可
能な状態とに切り替える切替手段が設けられていること
を特徴とする発電電動装置。 - 【請求項2】 前記第1変速手段の減速比よりも、第2
変速手段の減速比の方が大きく設定されていることを特
徴とする請求項1に記載の発電電動装置。 - 【請求項3】 前記第1変速手段として、発電電動機に
より入出力可能なサンギヤと、エンジンの出力が入力さ
れる入力軸に対して前記切替手段としての第1クラッチ
により接続および切断可能なキャリアと、固定されたリ
ングギヤとを備えた第1遊星歯車が設けられ、 前記第2変速手段として、前記第1遊星歯車のキャリア
と接続されたサンギヤと、前記入力軸に対して接続され
たキャリアと、前記切替手段としてのブレーキにより固
定および解放されるリングギヤとを備えた第2遊星歯車
が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の発
電電動装置。 - 【請求項4】 前記第1変速手段として、発電電動機に
より入出力可能なサンギヤと、エンジンの出力が入力さ
れる入力軸に対して前記切替手段としての第1クラッチ
により接続および切断可能なキャリアと、固定されたリ
ングギヤとを備えた第1遊星歯車が設けられ、 前記第2変速手段として、前記第1遊星歯車のキャリア
と接続されたサンギヤと、前記切替手段としての第2ク
ラッチにより入力軸に接続および切断可能なキャリア
と、固定されたリングギヤとを備えた第2遊星歯車が設
けられていることを特徴とする請求項2に記載の発電電
動装置。 - 【請求項5】 前記入力軸の外側に間隔を有して第2遊
星歯車のキャリアに接続されたキャリア接続円管が設け
られ、 このキャリア接続円管と入力軸との間に、前記第2クラ
ッチが設けられ、 第1クラッチの外側に、入力軸に連結された入力円管が
設けられているとともに、さらにその外側に間隔を有し
て外周に第2遊星歯車のサンギヤが形成されているとと
もに、第1遊星歯車のキャリアが接続されたサンギヤ接
続円管が設けられ、 このサンギヤ接続円管とキャリア接続円管との間に、前
記第1クラッチが設けられ、 前記サンギヤ接続円管の外側に第2遊星歯車が配置さ
れ、 この第1遊星歯車の外側に第1遊星歯車が配置され、 この第1遊星歯車の外側に、第1遊星歯車のサンギヤに
接続されているとともに、外周に発電電動機のロータが
装着された回転体が設けられていることを特徴とする請
求項4に記載の発電電動装置。 - 【請求項6】 前記入力軸の外側に、サンギヤが入力軸
と相対回転可能に支持されて第1遊星歯車が設けられ、 この第1遊星歯車の外側に第2遊星歯車が設けられ、 この第2遊星歯車の外側に、前記第1遊星歯車のキャリ
アならびに第2遊星歯車のサンギヤに接続されたサンギ
ヤ接続円管が設けられ、 このサンギヤ接続円管と、このサンギヤ接続円管の外側
に間隔を有して配置されているとともに入力軸に接続さ
れた入力円管との間に、前記第1クラッチが設けられ、 前記入力円管と、この入力円管の外側に間隔を有して配
置されているとともに第2遊星歯車のキャリアに接続さ
れたキャリア接続円管との間に、前記第2クラッチが設
けられ、 前記キャリア接続円管の外側に、前記第1遊星歯車のサ
ンギヤに接続されているとともに外周に発電電動機のロ
ータが装着された円管が設けられていることを特徴とす
る請求項4に記載の発電電動装置。 - 【請求項7】 前記第1変速手段として、エンジンから
トルク入力される第1スプロケットと、この第1スプロ
ケットの回転がチェーンを介して入力されるとともに、
前記切替手段としての第1クラッチにより発電電動機の
駆動軸に対して接続および切断可能な第2スプロケット
とを備えたチェーン機構が設けられ、 前記第2変速手段として、前記発電電動機の駆動軸に接
続されたサンギヤと、前記切替手段としての第2クラッ
チにより第2スプロケットに接続および切断可能なキャ
リアと、固定されたリングギヤとを備えた遊星歯車が設
けられていることを特徴とする請求項2に記載の発電電
動装置。 - 【請求項8】 前記エンジンの駆動軸は、変速機の入力
軸に連結され、この変速機の入力軸は、トルクコンバー
タに接続されていることを特徴とする請求項1〜7のい
ずれかに記載の発電電動装置。 - 【請求項9】 前記エンジンの駆動軸は、変速機の入力
軸に対してクラッチを介して接続されていることを特徴
とする請求項1〜8のいずれかに記載の発電電動装置。 - 【請求項10】 前記第1クラッチは、非通電時に締結
され、通電時に解放される電磁クラッチであり、 前記第2クラッチは、非通電時に解放され、通電時に締
結される電磁クラッチであることを特徴とする請求項4
〜9のいずれかに記載の発電電動装置。
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