JP2013534487A - Pump device for vehicle - Google Patents

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Abstract

本発明は、内燃機関と、モータとして運転可能な第１の電気機械と、前記内燃機関及び前記電気機械に後置された変速機と、ポンプ軸を用いて駆動可能なポンプと、を備える車両用のポンプ装置であって、前記ポンプ軸は、前記内燃機関の被駆動部と前記電気機械の被駆動部とに、それぞれ１つのオーバランニングクラッチを用いて結合可能であり、この場合その都度速く回転する方の前記被駆動部が前記ポンプ軸を駆動する。  The present invention relates to a vehicle including an internal combustion engine, a first electric machine that can be operated as a motor, a transmission that is disposed behind the internal combustion engine and the electric machine, and a pump that can be driven using a pump shaft. The pump shaft can be coupled to the driven part of the internal combustion engine and the driven part of the electric machine using a single overrunning clutch, and in this case, The driven part that rotates rotates the pump shaft.

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載されたポンプ装置、すなわち内燃機関と、モータとして運転可能な第１の電気機械と、前記内燃機関及び前記電気機械に後置された変速機と、ポンプ軸を用いて駆動可能なポンプと、を備える車両用のポンプ装置に関する。   The present invention provides a pump device according to the premise of claim 1, that is, an internal combustion engine, a first electric machine that can be operated as a motor, a transmission behind the internal combustion engine and the electric machine, The present invention relates to a pump device for a vehicle including a pump that can be driven using a pump shaft.

ここ数年、環境を保護するため及び燃費を改善するために、内燃機関と電気機械とのコンビネーションであるいわゆるハイブリッド車が開発されている。電気機械はこの場合発電機として及び／又は電動機として作動することができる。   In recent years, in order to protect the environment and improve fuel consumption, so-called hybrid vehicles, which are a combination of an internal combustion engine and an electric machine, have been developed. The electric machine can then operate as a generator and / or as an electric motor.

ドイツ国の特許公開公報ＤＥ１０１１３５０４Ａ１に基づいて、ハイブリッド車両の円錐形プーリ式巻掛け変速機用の制御装置が公知であり、この円錐形プーリ式巻掛け変速機では内燃機関の出力軸は、電動機のロータの端部に、電磁式のクラッチを介して結合されている。２つの可変の円錐形プーリセット（プライマリ・円錐形プーリセット及びセカンダリ・円錐形プーリセット）とＶベルト又はチェーンとから成る円錐形プーリ式巻掛け変速機は、電動機のロータの他端と出力軸との間に設けられている。   A control device for a conical pulley-type winding transmission of a hybrid vehicle is known on the basis of German patent publication DE10113504A1, in which the output shaft of the internal combustion engine is connected to the motor The end of the rotor is coupled via an electromagnetic clutch. A conical pulley-type winding transmission comprising two variable conical pulley sets (primary conical pulley set and secondary conical pulley set) and a V-belt or chain is composed of the other end of the rotor of the motor and the output shaft. Between.

多くのハイブリッド車両では、各走行状態においてポンプを用いた、冷却流体、潤滑流体又は圧力流体の供給を、保証することが必要である。流体は例えば、クラッチ又は変速機を操作又は冷却するため、又は円錐形プーリ式巻掛け変速機における最低圧着圧を保証するために必要である。スタートストップ運転では、走行モータを駆動のために使用しないので、しばしば、付加的な外部のポンプモータユニットが必要である。   In many hybrid vehicles, it is necessary to ensure the supply of cooling fluid, lubricating fluid or pressure fluid using a pump in each driving state. The fluid is necessary, for example, to operate or cool the clutch or transmission or to ensure a minimum crimp pressure in a conical pulley wound transmission. In start-stop operation, an additional external pump motor unit is often required because the travel motor is not used for driving.

本発明の課題は、特にフロント横置きの配置形態又は取付けスペース臨界的な配置形態における使用のために適した、単純かつ安価で、しかも取付けスペース中立的なポンプ駆動装置を提供することである。このポンプ駆動装置は、無段階式の円錐形プーリ式巻掛け変速機（ＣＶＴ）の使用時にも使用可能であることが望ましい。   The object of the present invention is to provide a simple, inexpensive and installation space-neutral pump drive which is particularly suitable for use in a front-side arrangement or an installation space critical arrangement. It is desirable that this pump drive device can be used even when a stepless conical pulley type wound transmission (CVT) is used.

この課題は、請求項１の特徴部記載の構成によって解決されている。本発明の好適な態様は、従属請求項に記載されている。   This problem is solved by the configuration described in the characterizing portion of claim 1. Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims.

前記課題を解決する本発明の構成では、内燃機関と、モータとして運転可能な第１の電気機械と、前記内燃機関及び前記電気機械に後置された変速機と、ポンプ軸を用いて駆動可能なポンプと、を備える車両用のポンプ装置において、前記ポンプ軸は、前記内燃機関の被駆動部と前記電気機械の被駆動部とに、それぞれ１つのオーバランニングクラッチを用いて結合可能であり、この場合その都度速く回転する方の前記被駆動部が前記ポンプ軸を駆動するようにした。   In the configuration of the present invention that solves the above problems, the internal combustion engine, the first electric machine that can be operated as a motor, the internal combustion engine and a transmission that is placed behind the electric machine, and a pump shaft can be used for driving. The pump shaft can be coupled to the driven portion of the internal combustion engine and the driven portion of the electric machine using one overrunning clutch, respectively. In this case, the driven part that rotates faster each time drives the pump shaft.

円錐形プーリ式巻掛け変速機の１実施態様では、変速機として、入力部分及び出力部分を備えるトルクセンサと、入力エレメント及び出力エレメントを備えるスタートクラッチとを有する円錐形プーリ式巻掛け変速機が使用される。この場合前記内燃機関の前記被駆動部は、前記スタートクラッチの前記入力エレメントに結合されており、前記スタートクラッチの前記出力エレメントは、前記トルクセンサの前記入力部分に結合されており、前記電気機械の前記被駆動部は、前記スタートクラッチの前記出力エレメントか又は前記トルクセンサの前記入力部分に接続されている。   In one embodiment of the conical pulley-type wound transmission, there is a conical pulley-type wound transmission having a torque sensor having an input portion and an output portion and a start clutch having an input element and an output element as the transmission. used. In this case, the driven portion of the internal combustion engine is coupled to the input element of the start clutch, and the output element of the start clutch is coupled to the input portion of the torque sensor, and the electric machine The driven portion is connected to the output element of the start clutch or the input portion of the torque sensor.

ポンプ装置の好適な実施態様では、前記円錐形プーリ式巻掛け変速機は、中空軸として形成されたプーリセット軸を有し、前記ポンプ軸は該プーリセット軸を貫いて案内されており、変速機入力軸が前記ポンプ軸の一端と前記プーリセット軸の一端とを取り囲んでおり、前記ポンプ軸は、第１のオーバランニングクラッチを用いて前記変速機入力軸に結合可能であり、前記ポンプ軸は第２のオーバランニングクラッチを用いて前記プーリセット軸に結合可能である。   In a preferred embodiment of the pump device, the conical pulley-type winding transmission has a pulley set shaft formed as a hollow shaft, and the pump shaft is guided through the pulley set shaft, A machine input shaft surrounds one end of the pump shaft and one end of the pulley set shaft, and the pump shaft can be coupled to the transmission input shaft using a first overrunning clutch, and the pump shaft Can be coupled to the pulley set shaft using a second overrunning clutch.

つまりポンプの機械式の駆動装置は、異なった速さで回転することができる軸に、つまり一方では、機関に結合された駆動軸に直に、かつ他方では、プーリセット軸に連結されており、このプーリセット軸は、クラッチ閉鎖時には、内燃機関の駆動軸回転数で回転し、又はクラッチ開放時には電気機械の回転数で回転する。   This means that the mechanical drive of the pump is connected to a shaft that can rotate at different speeds, that is, on the one hand directly to the drive shaft coupled to the engine and on the other hand to the pulley set shaft. The pulley set shaft rotates at the rotational speed of the drive shaft of the internal combustion engine when the clutch is closed, or rotates at the rotational speed of the electric machine when the clutch is released.

ポンプ装置の特に好ましい実施態様では、別の電動機が設けられていて、該別の電動機は第３のオーバランニングクラッチを用いて前記ポンプ軸に結合可能であり、これによって、駆動装置である内燃機関か又は前記第１の電気機械か又は前記別の電動機のうちの最も速い駆動装置が、前記ポンプ軸を駆動する。   In a particularly preferred embodiment of the pump device, a separate electric motor is provided, which can be coupled to the pump shaft using a third overrunning clutch, whereby an internal combustion engine which is a drive device The fastest drive of either the first electric machine or the other electric motor drives the pump shaft.

この実施態様では、ポンプは既に述べた駆動装置の他に、付加的に、第２の電動機と連結されている。これによってこの実施態様では、ポンプは、内燃機関の軸によって又は変速機入力軸によって又は第２の電動機によって駆動可能である。好ましくは第２の電動機はポンプを、減じられた回転数範囲においてしか駆動しないので、ポンプと第２の電動機との間にも、オーバランニングクラッチとして作用するフリーホイールを配置すると好適である。つまりオーバランニングクラッチによって、ポンプを常に、より速い軸回転数で直に駆動することが可能である。このことには、ベース供給のためには小型の第２の電気ポンプしか必要でない、という利点がある。この配置形態は、付加的なパワーパックとのコンビネーションにおいて又は付加的なパワーパックなしに運転することができる。好ましくは付加的なパワーパックは省かれる。   In this embodiment, the pump is additionally connected to the second electric motor in addition to the drive device already described. Thereby, in this embodiment, the pump can be driven by the shaft of the internal combustion engine or by the transmission input shaft or by the second electric motor. Preferably, the second electric motor drives the pump only in a reduced rotational speed range, so it is preferable to arrange a free wheel that acts as an overrunning clutch between the pump and the second electric motor. In other words, the overrunning clutch can always drive the pump directly at a faster shaft speed. This has the advantage that only a small second electric pump is required for the base supply. This arrangement can be operated in combination with or without an additional power pack. Preferably an additional power pack is omitted.

本発明を用いて、機械式のオイルポンプの駆動軸を３つの形式で、すなわち第１に駆動軸を用いて機関に対して直に、第２にプーリセット軸を介して、かつ第３に、例えばＣＶＴの基本圧着を実現することができる小型の付加的な電気モータを介して、駆動することが可能である。そしてこのコンパクトな構造形式によって、内燃機関によっても純然たる電気式によっても、走行することが可能である。   Using the present invention, the drive shaft of a mechanical oil pump is made in three forms: first directly to the engine using the drive shaft, secondly through the pulley set shaft, and thirdly For example, it can be driven via a small additional electric motor that can realize basic crimping of CVT. With this compact structure, it is possible to travel both by an internal combustion engine and by a pure electric type.

図１に示した実施形態では、円錐形プーリ式巻掛け変速機を備えるパワートレインの一部が示されている。電気機械は湿式のスタートクラッチの後ろで、直にトルクセンサへの動力伝達経路に接続されている。この場合電気機械は、取付けスペースを節減する前組立てされたコンポーネントとして形成されていてよい。このようにして、軸方向における変速機の全長を減じることができる。従って、電気機器は付加的な軸方向における僅かな取付けスペースしか必要としないので、円錐形プーリ式巻掛け変速機は、フロント横置き方向における組込みのために特に適している。さらにスタートクラッチは、トルクセンサと入れ子式に配置されていると好適であり、この場合電気機械は、トルクセンサの入力コンポーネント内に直に係合する。ロータの受容は、金属薄板構造体を用いて実現されていてよく、この金属薄板構造体は付加的にさらに、電気機械のトルクのさらなる伝達をも可能にする。別の利点としては、変速機ハウジング内への電気機械のサブアセンブリの容易な前組立てが可能である、ということが挙げられる。この配置形態は、特に短い構造を有するのみならず、従来技術の変速機に対して僅かな重量を有している。公知の変速機は、しばしば、内燃機関から電気機械を切り離すために付加的なクラッチを必要とする。トルクセンサの使用時には、トルクセンサの公知の利点、すなわち確実な運転のために必要な圧着圧の比較的正確な規定といった公知の利点を、円錐形プーリの高められた過剰圧着力なしに、引き続き得ることができ、しかも付加的に、純然たる電気式の運転においても得ることができる。   In the embodiment shown in FIG. 1, a portion of a powertrain with a conical pulley-type wound transmission is shown. The electric machine is directly connected to the power transmission path to the torque sensor behind the wet start clutch. In this case, the electric machine may be formed as a pre-assembled component that saves installation space. In this way, the overall length of the transmission in the axial direction can be reduced. Thus, the conical pulley-type wound transmission is particularly suitable for installation in the front lateral direction, since the electrical equipment requires little additional installation space in the axial direction. Furthermore, the start clutch is preferably arranged in a telescopic manner with the torque sensor, in which case the electric machine engages directly in the input component of the torque sensor. The receiving of the rotor may be realized using a sheet metal structure, which additionally additionally allows further transmission of the torque of the electric machine. Another advantage is that easy pre-assembly of the sub-assembly of the electric machine into the transmission housing is possible. This arrangement not only has a particularly short structure, but also has a slight weight relative to the prior art transmission. Known transmissions often require an additional clutch to disconnect the electrical machine from the internal combustion engine. When using the torque sensor, the known advantages of the torque sensor, i.e. the known advantages such as the relatively accurate definition of the crimping pressure required for reliable operation, continue without the increased over-crimping force of the conical pulley. In addition, it can also be obtained in purely electric operation.

前置されたスタートクラッチの開放によって、純粋に電気式の走行が可能である。それに加えて、スタートクラッチの開放によって、制動時には、ブレーキモーメントを純粋に生ぜしめることができる。従って、内燃機関の惰行モーメントによる損失は発生しない。このようにして、電気機械が発電機として機能する場合には、惰行運転における特に効果的な回生が可能になる。円錐形プーリ式巻掛け変速機に、アイドリングを有する、前進走行及び後退走行用の同期化された切換え伝動装置が後置されている場合には、回生はアイドリング時における機関によってしか、例えば信号停止時及び比較的強く放電されたバッテリ状態においてしか、行うことができない。   Pure electric driving is possible by opening the start clutch placed in front. In addition, the braking moment can be generated purely during braking by releasing the start clutch. Therefore, there is no loss due to the coasting moment of the internal combustion engine. In this way, when the electric machine functions as a generator, particularly effective regeneration in coasting operation becomes possible. If the conical pulley-type transmission is followed by a synchronized switching transmission for forward travel and reverse travel with idling, regeneration can only be performed by the engine at idling, for example signal stop It can only be done at times and in relatively strongly discharged battery conditions.

電気機械を備えた円錐形プーリ式巻掛け変速機は、以下に記載の運転形式において運転することができる：すなわち、
クラッチ閉鎖時に、車両は純粋に内燃機関によって運転され、この際に電気機械のロータは一緒に回転するが、電気機械自体はアイドリング状態にある。電気機械が発電機として作動する場合に、電気式のエネルギアキュムレータの充電又は電気式の消費機の作動が可能である。さらに電気機械は、電動機として作動することができ、内燃機関の運転を促進又は増強することができる。円錐形プーリ式巻掛け変速機の後ろに、アイドリング位置を備える切換え伝動装置（例えば前進走行又は後退走行用）が設けられている場合には、アイドリング位置において車両の停止時に、バッテリの充電を伴って発電機運転を行うことができる。逆に、電気機械がモータとして働く場合には、内燃機関の始動がアイドリング位置において可能である。 A conical pulley wound transmission with an electric machine can be operated in the following manner of operation:
When the clutch is closed, the vehicle is driven purely by the internal combustion engine, at which time the rotor of the electric machine rotates together, but the electric machine itself is idling. When the electric machine operates as a generator, it is possible to charge an electric energy accumulator or operate an electric consumer. Furthermore, the electric machine can operate as an electric motor and can facilitate or enhance the operation of the internal combustion engine. When a switching transmission device having an idling position (for example, for forward traveling or reverse traveling) is provided behind the conical pulley-type winding transmission, the battery is charged when the vehicle is stopped at the idling position. Generator operation. Conversely, when the electric machine acts as a motor, the internal combustion engine can be started in the idling position.

クラッチ開放時には、純粋に電気式の走行が可能であるが、しかしながらまた、ブレーキエネルギ又は惰行エネルギを電気エネルギに変換することも可能であり、この場合内燃機関の惰行モーメントが損失を惹起することはない。これによって効果的な回生運転が可能であり、しかもこの際に、内燃機関と電気機械との間における第２の分離クラッチ又はアイドリング機能を設ける必要がない。   When the clutch is disengaged, purely electric running is possible, however, it is also possible to convert braking energy or coasting energy into electrical energy, in which case the coasting moment of the internal combustion engine causes a loss. Absent. As a result, an effective regenerative operation is possible, and at this time, it is not necessary to provide a second separating clutch or idling function between the internal combustion engine and the electric machine.

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

円錐形プーリ式巻掛け変速機を備える本発明によるポンプ装置の一部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a part of pump apparatus by this invention provided with a conical pulley type winding transmission. 第２の電動機を備える本発明によるポンプ装置の別の実施形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of the pump apparatus by this invention provided with a 2nd electric motor.

図１には、円錐形プーリ式巻掛け変速機１の一部が縦断面図で示されている。この円錐形プーリ式巻掛け変速機１は、２つの円錐形プーリセットを有し、両円錐形プーリセットは、チェーンのような巻掛け手段によって、トルクを伝達するために互いに接続されている。図１には入力側の円錐形プーリセット１００が示されていて、出力側の円錐形プーリセット及びチェーンは図示されていない。このような円錐形プーリ式巻掛け変速機は、ＣＶＴ変速機（Continuously Variable Transmission）とも呼ばれる。各円錐形プーリセットは、軸方向固定の円錐形プーリと、可動プーリとも呼ばれる軸方向移動可能な円錐形プーリとを有する。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a part of a conical pulley-type winding transmission 1. This conical pulley-type winding transmission 1 has two conical pulley sets, and both conical pulley sets are connected to each other for transmitting torque by a winding means such as a chain. In FIG. 1, a conical pulley set 100 on the input side is shown, and the conical pulley set and chain on the output side are not shown. Such a conical pulley-type wound transmission is also called a CVT transmission (Continuously Variable Transmission). Each conical pulley set has an axially fixed conical pulley and an axially movable conical pulley, also called a movable pulley.

円錐形プーリ式巻掛け変速機１は、スタートクラッチ５とトルクセンサ８とを有する。トルクセンサ８は変速機軸１１に配置されていて、この変速機軸１１は、円錐形プーリ式巻掛け変速機１の第１の円錐形プーリセットに配設されている。変速機軸１１の一端は、少なくとも部分的に中空軸として形成された被駆動軸１２内に配置されている。   The conical pulley-type wound transmission 1 includes a start clutch 5 and a torque sensor 8. The torque sensor 8 is disposed on the transmission shaft 11, and the transmission shaft 11 is disposed on the first conical pulley set of the conical pulley type wound transmission 1. One end of the transmission shaft 11 is disposed in a driven shaft 12 which is at least partially formed as a hollow shaft.

被駆動軸１２の半径方向外側には、スタートクラッチ５の入力部分１４が溶接されている。この入力部分１４は金属薄板部材として形成されており、被駆動軸１２から階段状にかつ斜めに、半径方向外側に向かって延在していて、中空円筒形の部分１８に移行している。入力部分１４の中空円筒形の部分１８には、アウタディスク２１が懸吊されている。これによりスタートクラッチ５の入力部分１４はアウタディスクキャリア１６を形成し、このアウタディスクキャリア１６には、アウタディスク２１が相対回動不能ではあるが、軸方向において制限されて移動可能に、結合されている。   An input portion 14 of the start clutch 5 is welded to the radially outer side of the driven shaft 12. The input portion 14 is formed as a thin metal plate member, extends from the driven shaft 12 stepwise and obliquely outward in the radial direction, and transitions to a hollow cylindrical portion 18. An outer disk 21 is suspended from the hollow cylindrical portion 18 of the input portion 14. As a result, the input portion 14 of the start clutch 5 forms an outer disk carrier 16, and the outer disk carrier 16 is coupled to the outer disk carrier 16 so as to be movable while being restricted in the axial direction, although the outer disk 21 is not relatively rotatable. ing.

アウタディスクキャリア１６の中空円筒形の部分１８には、軸方向のストッパ２４が固定されている。アウタディスク２１は、湿式のディスククラッチを形成するためにインナディスク２５と共働し、これらのインナディスク２５は、相対回動不能であるが、軸方向において制限されて移動可能に、インナディスクキャリア２８に結合されている。このインナディスクキャリア２８は、中空円筒形の部分１８の内部に、別の中空円筒形の部分２９を有し、この別の中空円筒形の部分２９には、インナディスク２５が懸吊されている。   An axial stopper 24 is fixed to the hollow cylindrical portion 18 of the outer disk carrier 16. The outer disk 21 cooperates with an inner disk 25 to form a wet disk clutch, and these inner disks 25 are not rotatable relative to each other, but are limited in the axial direction and can be moved in an inner disk carrier. 28. The inner disc carrier 28 has another hollow cylindrical portion 29 inside the hollow cylindrical portion 18, and the inner disc 25 is suspended from the other hollow cylindrical portion 29. .

インナディスクキャリア２８は金属薄板部材３０として形成されており、この金属薄板部材３０は、中空円筒形の部分２９と一体に結合されている。この中空円筒形の部分２９からは、金属薄板部材３０が傾斜部及び丸み部を備えて半径方向内側に向かって延びている。本発明の１つの態様では、金属薄板部材３０は同時に、トルクセンサ８の入力部分であり、そのためにランプエレメント又は拡開エレメントを備えており、これらのランプエレメント又は拡開エレメントは、玉３１を介在させて、別のランプエレメント及び拡開エレメントと共働し、これらの別のランプエレメント及び拡開エレメントは、トルクセンサ８のセンサ金属薄板３２に設けられている。金属薄板３０は本発明の別の態様では、トルクセンサ８の入力部分であるのみならず、同時に第１の円錐形プーリセットの入力エレメントでもある。つまり金属薄板部材３０は一体的な部材である。入力部分にはさらにその一端に、複数部分から成る結合部材３７が結合されており、この結合部分３７の他端は、軸受金属薄板３８と作用結合している。軸受金属薄板３８は一方では、電気機械２と第１の円錐形プーリセットの入力エレメント３０との間におけるトルク伝達を可能にするために、電気機械２のロータ３に結合されており、かつ他方では、変速機ハウジング３９内における軸受３５を用いたロータ３の支持を保証している。別の軸受３６が、変速機ハウジング３９において被駆動軸１２を支持するために設けられている。電気機械２は、ロータ３の他に、変速機ハウジング３９に不動に配置されたステータ４を有する。   The inner disk carrier 28 is formed as a thin metal plate member 30, and this thin metal plate member 30 is integrally coupled to a hollow cylindrical portion 29. From the hollow cylindrical portion 29, a thin metal plate member 30 is provided with an inclined portion and a rounded portion and extends radially inward. In one embodiment of the present invention, the sheet metal member 30 is simultaneously an input part of the torque sensor 8 and is provided with a ramp element or an expansion element for this purpose. It intervenes and cooperates with another lamp element and the expansion element, and these other lamp element and expansion element are provided on the sensor metal thin plate 32 of the torque sensor 8. In another aspect of the present invention, the thin metal plate 30 is not only the input part of the torque sensor 8, but also the input element of the first conical pulley set. That is, the metal thin plate member 30 is an integral member. Further, a coupling member 37 composed of a plurality of parts is coupled to one end of the input portion, and the other end of the coupling portion 37 is operatively coupled to the bearing metal thin plate 38. The bearing sheet metal 38 is connected on the one hand to the rotor 3 of the electric machine 2 and allows the torque transmission between the electric machine 2 and the input element 30 of the first conical pulley set. Then, the support of the rotor 3 using the bearing 35 in the transmission housing 39 is guaranteed. Another bearing 36 is provided to support the driven shaft 12 in the transmission housing 39. In addition to the rotor 3, the electric machine 2 includes a stator 4 that is immovably disposed in the transmission housing 39.

スタートクラッチ５を介して、閉鎖状態では、つまりインナディスク２５がアウタディスク２１と摩擦結合式に結合されている場合には、トルクは金属薄板部材３０に導入される。導入されたトルクは、トルクセンサ８を介して変速機軸１１に導入される。この場合金属薄板部材３０は玉３１を介して、トルクセンサ８のセンサ金属薄板３２と共働し、これによりトルク衝撃は、センサピストン３３の軸方向における移動を生ぜしめ、これによって、所属の可動プーリに対する圧着圧が高められる。トルクセンサ８を用いて、圧着シリンダ（Anpresszylinder）において作用する圧力を、存在するトルクに比例して調節することができる。   Torque is introduced into the thin metal plate member 30 in the closed state via the start clutch 5, that is, when the inner disk 25 is coupled to the outer disk 21 in a frictional manner. The introduced torque is introduced to the transmission shaft 11 via the torque sensor 8. In this case, the metal thin plate member 30 cooperates with the sensor metal thin plate 32 of the torque sensor 8 via the balls 31, whereby the torque impact causes the sensor piston 33 to move in the axial direction, and thereby the associated movable member. The pressure applied to the pulley is increased. The torque sensor 8 can be used to adjust the pressure acting in the crimping cylinder (Anpresszylinder) in proportion to the torque present.

スタートクラッチ５の閉鎖状態において車両は、純粋に、被駆動軸１２を介して導入されるトルクによって運転されることができ、これに対して電気機械２のロータ３は、無負荷状態で一緒に回転し、つまり電気機械２自体は空転状態にある。しかしながらまた電気機械２は、電気式のエネルギアキュムレータの充電又は電気式の消費機の運転を可能にするために、発電機として運転されてもよい。さらに閉鎖されたクラッチ５では、電気機械２は、電動機として運転されてもよく、被駆動軸１２を介して供給されるトルクを促進又は増大させることができる。円錐形プーリ式巻掛け変速機１の後ろに、アイドリングを有する切換え伝動装置（例えば前進走行・後退走行切換え用）が設けられている場合には、アイドリング位置において、円錐形プーリ式巻掛け変速機１を用いて運転される車両の停止時に、バッテリの充電を伴う発電機運転を行うことができる。逆に、電気機械２がモータつまり電動機として働く場合に、被駆動軸１２に結合された内燃機関の始動がアイドリング位置において可能である。   In the closed state of the start clutch 5, the vehicle can be driven purely by the torque introduced via the driven shaft 12, whereas the rotor 3 of the electric machine 2 is brought together in an unloaded state. It rotates, that is, the electric machine 2 itself is idling. However, the electric machine 2 may also be operated as a generator in order to allow charging of an electric energy accumulator or operation of an electric consumer. Further, in the closed clutch 5, the electric machine 2 may be operated as an electric motor and can promote or increase the torque supplied via the driven shaft 12. In the case where a switching transmission device having idling (for example, for forward travel / reverse travel switching) is provided behind the conical pulley-type winding transmission 1, the conical pulley-type winding transmission is at the idling position. When the vehicle operated using 1 is stopped, the generator operation with battery charging can be performed. Conversely, when the electric machine 2 acts as a motor, that is, an electric motor, the internal combustion engine coupled to the driven shaft 12 can be started at the idling position.

クラッチ５の開放時には、純然たる電気式の走行が可能であり、しかしながらまたブレーキエネルギ又は惰行エネルギ（Schubenergie）を電気エネルギに変換することも可能であり、この場合内燃機関の惰行モーメントは、電気機械２においてブレーキモーメントを生ぜしめず、つまり損失を生ぜしめない。これによって効果的な回生運転（Rekuperationsbetrieb）が可能であり、この場合第２の分離クラッチ又はワンウェイクラッチを内燃機関と電気機械２との間に設ける必要はない。   When the clutch 5 is disengaged, purely electric travel is possible, but it is also possible to convert braking energy or coasting energy (Schubenergie) into electrical energy, in which case the coasting moment of the internal combustion engine is No braking moment is generated at 2, that is, no loss is generated. This makes it possible to perform an effective recuperation operation, in which case it is not necessary to provide a second separating clutch or one-way clutch between the internal combustion engine and the electric machine 2.

スタートクラッチ５は、操作ピストン４０を介して操作され、この操作ピストン４０は軸方向において往復動可能に、被駆動軸１２の、トルクセンサ８に向けられた端部に沿って案内されている。操作ピストン４０は階段状にかつ丸み部をもって、ほぼ半径方向外側に向かってスタートクラッチ５のディスクセットに向かって延びている。段付けされた領域において操作ピストン４０は、少なくとも１つのシール部材を介してアウタディスクキャリア１６に接触しており、これによって操作圧力室４４を画定している。   The start clutch 5 is operated via an operation piston 40, and the operation piston 40 is guided along an end portion of the driven shaft 12 facing the torque sensor 8 so as to be reciprocally movable in the axial direction. The operation piston 40 has a stepped shape and a rounded portion, and extends outward in the radial direction toward the disk set of the start clutch 5. In the stepped region, the operating piston 40 contacts the outer disk carrier 16 via at least one sealing member, thereby defining an operating pressure chamber 44.

操作圧力室４４には流体貫流孔が開口しており、この流体貫流孔は、ほぼ横方向に、被駆動軸１２を貫いて延びている。流体貫流孔は操作圧力室４４をリング間隙に接続しており、このリング間隙は、半径方向において変速機軸１１と被駆動軸１２との間に形成されている。リング間隙又はリング室内にはラジアル軸受５０が配置されていて、このラジアル軸受５０は例えばニードル軸受として形成されている。リング間隙は、操作流体、特に液圧媒体を、流体貫流孔を介して需要に応じて操作圧力室４４に導くために働く。   A fluid through hole is opened in the operating pressure chamber 44, and the fluid through hole extends substantially horizontally through the driven shaft 12. The fluid through hole connects the operation pressure chamber 44 to the ring gap, and this ring gap is formed between the transmission shaft 11 and the driven shaft 12 in the radial direction. A radial bearing 50 is arranged in the ring gap or in the ring chamber, and this radial bearing 50 is formed as a needle bearing, for example. The ring gap serves to guide the operating fluid, in particular the hydraulic medium, to the operating pressure chamber 44 on demand through the fluid flow holes.

操作流体は、ポンプ、特に液圧ポンプによって準備され、このポンプは、図示されていない連結エレメントによって駆動される。操作ピストン４０は、好ましくは皿ばねとして形成されたばね５２によって、軸方向においてアウタディスクキャリア１６に向かって予負荷されている。ばね５２は、インナディスクキャリア２８である金属薄板部材３０に支持されている。操作圧力室４４における圧力がばね５２の予負荷を上回ると、操作ピストン４０は、スタートクラッチ５のディスクセットに向かって移動し、これによりインナディスク２５はアウタディスク２１に摩擦結合式に結合される。この摩擦結合によってスタートクラッチ５は閉鎖される。   The working fluid is prepared by a pump, in particular a hydraulic pump, which is driven by a connecting element not shown. The operating piston 40 is preloaded in the axial direction towards the outer disc carrier 16 by a spring 52, preferably formed as a disc spring. The spring 52 is supported by the thin metal plate member 30 that is the inner disk carrier 28. When the pressure in the operating pressure chamber 44 exceeds the preload of the spring 52, the operating piston 40 moves toward the disk set of the start clutch 5, whereby the inner disk 25 is frictionally coupled to the outer disk 21. . The start clutch 5 is closed by this frictional connection.

金属薄板部材３０は、半径方向内側で軸方向においてスラスト軸受５４に支持されており、このスラスト軸受５４は、部分的に変速機軸１１のリング溝内に配置されているストッパリング５５に支持されている。スラスト軸受５４によって金属薄板部材３０の、図１で見て左に向かう、つまり被駆動軸１２に向かう軸方向運動が阻止される。   The thin metal plate member 30 is supported radially by the thrust bearing 54 in the axial direction, and the thrust bearing 54 is partially supported by a stopper ring 55 disposed in the ring groove of the transmission shaft 11. Yes. The thrust bearing 54 prevents the thin metal plate member 30 from moving in the axial direction toward the left as viewed in FIG. 1, that is, toward the driven shaft 12.

中空軸として形成された変速機軸１１の内部には、ポンプ軸６５が配置されており、このポンプ軸６５は、ポンプ６０と駆動結合されている。ポンプ軸６５は第１のオーバランニングクラッチ６１を用いて被駆動軸１２に結合可能であるか、又は第２のオーバランニングクラッチ６２を介して変速機軸１１に結合可能である。この場合両オーバランニングクラッチ６１，６２は、その都度より速く回転する軸がポンプ軸６５を、ひいてはポンプ６０を駆動し、これに対してゆっくりと回転する軸が追い越される、つまりオーバランニングされるように、配置されている。   A pump shaft 65 is disposed inside the transmission shaft 11 formed as a hollow shaft, and the pump shaft 65 is drivingly coupled to the pump 60. The pump shaft 65 can be coupled to the driven shaft 12 using the first overrunning clutch 61, or can be coupled to the transmission shaft 11 via the second overrunning clutch 62. In this case, in both overrunning clutches 61 and 62, the shaft that rotates faster each time drives the pump shaft 65, and thus the pump 60, and the shaft that rotates slowly is overtaken, that is, overrunning. Is arranged.

図２に示した別の実施態様では、オーバランニングクラッチ６１，６２に加えて、第３のオーバランニングクラッチ６３が設けられている。このオーバランニングクラッチ６３は、電動機７０とポンプ軸６５との間に配置されており、これによって変速機軸１１及び被駆動軸１２の停止時に、例えばスタートストップ運転時におけるストップ段階において、ポンプの運転が可能である。被駆動軸１２又は変速機軸１１を用いたポンプ軸６５の駆動時に、オーバランニングクラッチ６３はオーバランニングされる。この配置形態では、付加的なパワーパックを省くことができる。   In another embodiment shown in FIG. 2, a third overrunning clutch 63 is provided in addition to the overrunning clutches 61 and 62. The overrunning clutch 63 is disposed between the electric motor 70 and the pump shaft 65, so that when the transmission shaft 11 and the driven shaft 12 are stopped, for example, at the stop stage in the start / stop operation, the pump is operated. Is possible. When the pump shaft 65 is driven using the driven shaft 12 or the transmission shaft 11, the overrunning clutch 63 is overrunning. With this arrangement, additional power packs can be omitted.

もちろん、電気機械を備える円錐形プーリ式巻掛け変速機を、トルクセンサなしに使用することも可能である。この場合スタートクラッチの出力部分及び結合部分もしくは軸受金属薄板は、変速機の入力軸又は間に配置されたボスに直に結合されている。半径方向の入れ子構成、つまりスタートクラッチと電気機械との同じ軸方向部分における配置形態が、可能であり、かつ好適である。   Of course, it is also possible to use a conical pulley-type wound transmission with an electric machine without a torque sensor. In this case, the output portion and the coupling portion of the start clutch or the bearing metal thin plate are directly coupled to the input shaft of the transmission or the boss disposed therebetween. A radial nesting configuration, i.e. an arrangement of the start clutch and the electric machine in the same axial part is possible and preferred.

１ 円錐形プーリ式巻掛け変速機
２ 電気機械
３ ロータ
４ ステータ
５ スタートクラッチ
８ トルクセンサ
１１ 変速機軸（中空軸、プーリセット軸）
１２ 被駆動軸（変速機入力軸）
１４ 入力部分
１６ アウタディスクキャリア
１８ 中空円筒形の部分
２１ アウタディスク
２４ 軸方向のストッパ
２５ インナディスク
２８ インナディスクキャリア
２９ 中空円筒形の部分
３０ 金属薄板部材
３１ 玉
３２ センサ金属薄板
３３ センサピストン
３４ 湿潤室
３５ 軸受
３６ 軸受
３７ 結合部材
３８ 軸受金属薄板
３９ 変速機ハウジング
４０ 操作ピストン
４４ 操作圧力室
５０ ラジアル軸受
５２ ばね
５４ スラスト軸受
５５ ストッパリング
６０ ポンプ
６１ オーバランニングクラッチ
６２ オーバランニングクラッチ
６３ オーバランニングクラッチ
６５ ポンプ軸
７０ 電動機
１００ 円錐形プーリセット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conical pulley-type winding transmission 2 Electric machine 3 Rotor 4 Stator 5 Start clutch 8 Torque sensor 11 Transmission shaft (hollow shaft, pulley set shaft)
12 Driven shaft (transmission input shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Input part 16 Outer disc carrier 18 Hollow cylindrical part 21 Outer disk 24 Axial stopper 25 Inner disk 28 Inner disk carrier 29 Hollow cylindrical part 30 Metal thin plate member 31 Ball 32 Sensor metal thin plate 33 Sensor piston 34 Wet chamber 35 Bearing 36 Bearing 37 Coupling member 38 Bearing metal thin plate 39 Transmission housing 40 Operating piston 44 Operating pressure chamber 50 Radial bearing 52 Spring 54 Thrust bearing 55 Stopper ring 60 Pump 61 Overrunning clutch 62 Overrunning clutch 63 Overrunning clutch 65 Pump shaft 70 Electric motor 100 Conical pulley set

Claims (5)

内燃機関と、モータとして運転可能な第１の電気機械（２）と、前記内燃機関及び前記電気機械（２）に後置された変速機と、ポンプ軸（６５）を用いて駆動可能なポンプ（６０）と、を備える車両用のポンプ装置であって、前記ポンプ軸（６５）は、前記内燃機関の被駆動部（１２）と前記電気機械（２）の被駆動部（３７）とに、それぞれ１つのオーバランニングクラッチ（６１，６２）を用いて結合可能であり、この場合その都度速く回転する方の前記被駆動部が前記ポンプ軸（６５）を駆動することを特徴とする、車両用のポンプ装置。   An internal combustion engine, a first electric machine (2) operable as a motor, a transmission disposed behind the internal combustion engine and the electric machine (2), and a pump that can be driven using a pump shaft (65) (60), wherein the pump shaft (65) is connected to the driven part (12) of the internal combustion engine and the driven part (37) of the electric machine (2). The vehicle can be connected using one overrunning clutch (61, 62), and in this case, the driven part that rotates faster each time drives the pump shaft (65). Pumping device. 変速機として、入力部分及び出力部分を備えるトルクセンサ（８）と、入力エレメント及び出力エレメントを備えるスタートクラッチ（５）とを有する円錐形プーリ式巻掛け変速機（１）が使用され、この場合
前記内燃機関の前記被駆動部は、前記スタートクラッチ（５）の前記入力エレメントに結合されており、
前記スタートクラッチ（５）の前記出力エレメントは、前記トルクセンサ（８）の前記入力部分に結合されており、
前記電気機械（２）の前記被駆動部は、前記スタートクラッチ（５）の前記出力エレメントか又は前記トルクセンサ（８）の前記入力部分に接続されている、請求項１記載のポンプ装置。 As the transmission, a conical pulley-type wound transmission (1) having a torque sensor (8) having an input part and an output part and a start clutch (5) having an input element and an output element is used. The driven part of the internal combustion engine is coupled to the input element of the start clutch (5);
The output element of the start clutch (5) is coupled to the input portion of the torque sensor (8);
The pump device according to claim 1, wherein the driven part of the electric machine (2) is connected to the output element of the start clutch (5) or the input part of the torque sensor (8). 前記円錐形プーリ式巻掛け変速機（１）は、中空軸として形成されたプーリセット軸（１１）を有し、前記ポンプ軸（６５）は該プーリセット軸（１１）を貫いて案内されており、
変速機入力軸（１２）が前記ポンプ軸（６５）の一端と前記プーリセット軸（１１）の一端とを取り囲んでおり、前記ポンプ軸（６５）は、第１のオーバランニングクラッチ（６１）を用いて前記変速機入力軸（１２）に結合可能であり、
前記ポンプ軸（６５）は第２のオーバランニングクラッチ（６２）を用いて前記プーリセット軸（１１）に結合可能である、請求項２記載のポンプ装置。 The conical pulley-type winding transmission (1) has a pulley set shaft (11) formed as a hollow shaft, and the pump shaft (65) is guided through the pulley set shaft (11). And
A transmission input shaft (12) surrounds one end of the pump shaft (65) and one end of the pulley set shaft (11), and the pump shaft (65) connects the first overrunning clutch (61). Can be coupled to the transmission input shaft (12),
The pump device according to claim 2, wherein the pump shaft (65) is connectable to the pulley set shaft (11) using a second overrunning clutch (62). 別の電動機（７０）が設けられていて、該別の電動機（７０）は前記ポンプ軸（６５）に結合可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載のポンプ装置。   The pump device according to any one of claims 1 to 3, wherein another electric motor (70) is provided, and the other electric motor (70) is connectable to the pump shaft (65). 前記別の電動機（７０）は第３のオーバランニングクラッチ（６３）を用いて前記ポンプ軸（６５）に結合可能であり、これによって、駆動装置である内燃機関か又は前記第１の電気機械（２）か又は前記別の電動機（７０）のうちの最も速い駆動装置が、前記ポンプ軸（６５）を駆動する、請求項４記載のポンプ装置。   Said another electric motor (70) can be coupled to said pump shaft (65) by means of a third overrunning clutch (63), whereby the internal combustion engine which is the drive unit or said first electric machine ( 5. The pumping device according to claim 4, wherein the fastest drive of 2) or of the other electric motor (70) drives the pump shaft (65).
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