JP3917390B2 - 発電電動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジンを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。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンを始動させるスタータ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。
【０００３】
このようにスタータモータと発電機を別個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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の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。
【０００５】
さらに、本願発明者は、この問題を図る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。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に着目して成されたもので、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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため請求項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。
【０００８】
更に、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。
【００１０】
更に、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。
【００１１】
更に、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。
【００１２】
請求項２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、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、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、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。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、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、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、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、前記第１及び第２遊星歯車を内外二重に配置させたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２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。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の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。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５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。
【００１７】
【発明の作用および効果】
本発明の発電電動装置にあっては、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。
【００１８】
一方、エンジンの駆動軸側からの入力によ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。
【００１９】
このように、本発明では、始動時には、第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。
【００２０】
また、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。
【００２３】
また、エンジン始動時には、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。
【００２４】
一方、発電時には、第２クラッチを解放させて第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。
【００２５】
さらに、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。
【００２６】
加えて、請求項２に記載の発明にあっては、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。
【００２７】
請求項３に記載の発明では、エンジン始動時には、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。一方、発電時には、ブレーキの制動を解除して、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。
【００２９】
請求項３に記載の発明では、エンジン始動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。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明では、エンジ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。
【００３１】
請求項５に記載の発明では、第１クラッ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。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、参考例及び本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（参考例１）
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９１と変速機構部９２とを備えている。
【００３３】
前記発電電動装置ＭＧＵは、エンジンＥＧ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。
【００３４】
前記第２遊星歯車ＰＧＳ２は、キャリア２２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。
【００３５】
前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１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。
【００３６】
さらに、前記サンギヤ２１とキャリア１２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ている。
【００３７】
次に、図２の断面図に基づいて上記の構成の詳細について説明する。図においてＨは参考例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４１，４２，４３，４４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。
【００３８】
前記入力軸１は、振動吸収手段５を介してクランク軸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５１，５２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。
【００３９】
前記入力円管３２の外周側に間隔を開けて前記サンギヤ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。
【００４０】
前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、図示のようにリングギヤ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。
【００４１】
前記第２遊星歯車ＰＧＳ２は、前述したようにサンギヤ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ＢＲＫ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。
【００４２】
次に、各電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｃ／Ｌ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。
【００４３】
前記後側電磁クラッチＣ／Ｌは、多板クラッチ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３２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。
【００４４】
この第１回転体６１は、前記出力軸２に対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。
【００４５】
前記第１回転体６１と第２回転体６２との間には、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６３２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。
【００４６】
また、前記第２回転体６２は、図示は省略するが、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６３２に乗り上げ、これにより図示のように第２回転体６２に軸方向の相対変位ｓｈが生じ、押圧力ＦＰが発生する。
【００４７】
前記第２回転体６２の円管６２２と、前記入力円管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。
【００４８】
このサブクラッチ６４の締結および締結解除を行う締結機構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。
【００４９】
前記電磁ソレノイド６５３は、ハウジング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６４の方向に吸引させてサブクラッチ６４を締結させる。
【００５０】
したがって、締結機構６５は、電磁ソレノイド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。
【００５１】
次に、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌについて説明するが、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。
【００５２】
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。
【００５３】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３２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。
【００５４】
前記第１回転体６１Ａは、入力円管３２に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６３３ａ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。
【００５５】
前記サブクラッチ６４Ａは、第２回転体６２Ａ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。
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ｏｉｌ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。
【００５６】
次に、発電電動装置ＭＧＵの作動を、図７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。
【００５７】
（エンジン始動時）
図外のイグニッションスイッチを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。
【００５８】
始動制御では、図７に示すように、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。
【００５９】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が第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、本参考例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。
【００６０】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより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３５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。
【００６１】
このように、本参考例１にあっては、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ＰＧＳ１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。
【００６２】
さらに、本参考例１にあっては、２つの電磁クラッチ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。
【００６３】
さらに、本参考例１にあっては、発進時に、ブレーキＢＲＫを解放作動させて第１遊星歯車ＰＧＳ１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。
【００６４】
（実施の形態１）
次に、実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。この実施の形態１は、請求項１，４に記載されている発明に対応している。なお、実施の形態１を説明するにあたり、参考例１と同じ構成には参考例１と同じ符号を付けて説明を省略する。
【００６５】
この実施の形態１は、図８に示すように、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ＣＶＴ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１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１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、参考例１と同様である。
【００６６】
また、本実施の形態１にあっては、入力軸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。
【００６７】
上記構成を図９の断面図により詳細に説明する。
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。
【００６８】
また、キャリア接続円管３６と入力軸１との間に、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌが設けられている。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。
【００６９】
前記多板クラッチ６０Ｂは、入力軸１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。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６０Ｂの図中右側の押さえとなる。
【００７０】
前記第１回転体６１Ｂは、入力軸１に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。
【００７１】
前記サブクラッチ６４Ｂは、第２回転体６２Ｂ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。
【００７２】
したがって、電磁ソレノイド６５３Ｂに通電した際には、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。
【００７３】
前記入力円管３２の外側には間隔を開けてサンギヤ接続円管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。
【００７４】
また、前記入力円管３２とサンギヤ接続円管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。
【００７５】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３２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。
【００７６】
前記第１回転体６１Ａは、入力円管３２に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。
【００７７】
前記サブクラッチ６４Ａは、第２回転体６２Ａ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。
【００７８】
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。
【００７９】
また、本実施の形態１にあっては、第１遊星歯車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。
【００８０】
次に、実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵ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。
【００８１】
（エンジン始動時）
図外のイグニッションスイッチをＯＦＦからＯＮに切り替わったときに始動制御を実行する。
【００８２】
この始動制御では、図１０に示すように、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。
【００８３】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が、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。
【００８４】
よって、発電電動機ＭＧの駆動トルクは、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。
【００８５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより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３５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。
【００８６】
このように、本実施の形態１にあっては、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ＰＧＳ１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。
【００８７】
さらに、本実施の形態１にあっては、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、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ＭＧ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。
【００８８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。この実施の形態２は、請求項２，４，５，６に記載の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、参考例１あるいは実施の形態１と同じ構成には参考例１あるいは実施の形態１と同じ符号を付けて説明を省略する。
【００８９】
図１１は、実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。この実施の形態２も、実施の形態１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、参考例１および実施の形態１よりもさらに軸方向寸法を小さく形成している。
【００９０】
すなわち、前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１が入力軸１の外周にスラストベアリング３０１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ＰＧＳ２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４１，４２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３０３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。
【００９１】
前記入力軸１には、円盤３０６が結合され、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。
【００９２】
一方、前記入力円管３３２の外側には間隔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。
【００９３】
前記サンギヤ接続円管３３４と入力円管３３２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３６６との間に、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌが設けられている。
【００９４】
前記第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。
【００９５】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３３２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。
【００９６】
この多板クラッチ６０Ａを挟んで、図中右側にアマチュア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６６Ａ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。
【００９７】
したがって、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ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６０Ａ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。
【００９８】
前記第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌは、多板クラッチ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。
【００９９】
前記多板クラッチ６０Ｂは、入力円管３３２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。
【０１００】
また、多板クラッチ６０Ｂを挟んで図中右側にはストッパ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６６Ｂ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６６Ｂを多板クラッチ６０Ｂの方向に吸引する。
【０１０１】
したがって、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌ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。
【０１０２】
（始動時）
図外のイグニッションスイッチを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。
【０１０３】
このように第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌの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。
【０１０４】
よって、発電電動機ＭＧの駆動トルクは、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。
【０１０５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより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ＰＧＳ１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。
【０１０６】
このように、本実施の形態２にあっては、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ＰＧＳ１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。
【０１０７】
さらに、本実施の形態２にあっては、入力軸１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、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、参考例１及び実施の形態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。
【０１０８】
また、実施の形態２にあっては、２つの遊星歯車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。
【０１０９】
さらに、本実施の形態２にあっては、エンジン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。
【０１１０】
（参考例２）
次に、参考例２の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。なお、参考例２を説明するにあたり、参考例１，実施の形態１，２と同じ構成には参考例１，実施の形態１，２と同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１１１】
図１２は参考例２の発電電動装置ＭＧＵを有した駆動ユニットを示す構成図であり、図１３は参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【０１１２】
この参考例２の発電電動装置は、第２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４０４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。
【０１１３】
前記入力軸１は、発電電動機ＭＧの出力軸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。
【０１１４】
この構成の詳細について図１３の断面図により説明すると、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４３４はキャリア１２に結合されている。
【０１１５】
前記内側円管４３２と出力軸４０７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。
【０１１６】
前記多板クラッチ６０Ａは、内側円管４３２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。
【０１１７】
また、多板クラッチ６０Ａを挟んで、図中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。
【０１１８】
したがって、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ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６０Ａ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。
【０１１９】
前記第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌは、前記外側円管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。
【０１２０】
前記多板クラッチ６０Ｂは、内側円管４３２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。
【０１２１】
また、多板クラッチ６０Ｂの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６６Ｂ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。
【０１２２】
したがって、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌ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４０８との間に押圧して締結させる。
【０１２３】
（始動時）
図外のイグニッションスイッチを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。
【０１２４】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が、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ＥＧの始動を行うことができる。
【０１２５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより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ＭＧ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。
【０１２６】
このように、本参考例２にあっては、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。
【０１２７】
加えて、参考例２にあっては、通常の走行時（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。
【０１２８】
さらに、本参考例２にあっては、エンジン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。
【０１２９】
（実施の形態３）
実施の形態３は次に示す構成である。この実施の形態３は、請求項３に記載の発明に対応している。すなわち、参考例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たものである。
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１及び実施の形態３の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図２】参考例１の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図３】参考例１の要部を示す断面図である。
【図４】参考例１の発電電動装置におけるバンドブレーキを示す断面図である。
【図５】参考例１の要部を示す断面図である。
【図６】参考例１の作動説明図である。
【図７】参考例１の作動特性図である。
【図８】実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図９】実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図１０】実施の形態１の作動特性図である。
【図１１】実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図１２】参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図１３】参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジンを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。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンを始動させるスタータ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。
【０００３】
このようにスタータモータと発電機を別個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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の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。
【０００５】
さらに、本願発明者は、この問題を図る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。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に着目して成されたもので、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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため請求項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。
【０００８】
更に、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。
【００１０】
更に、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。
【００１１】
更に、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。
【００１２】
請求項２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、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、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、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。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、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、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、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、前記第１及び第２遊星歯車を内外二重に配置させたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２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。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の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。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５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。
【００１７】
【発明の作用および効果】
本発明の発電電動装置にあっては、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。
【００１８】
一方、エンジンの駆動軸側からの入力によ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。
【００１９】
このように、本発明では、始動時には、第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。
【００２０】
また、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。
【００２３】
また、エンジン始動時には、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。
【００２４】
一方、発電時には、第２クラッチを解放させて第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。
【００２５】
さらに、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。
【００２６】
加えて、請求項２に記載の発明にあっては、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。
【００２７】
請求項３に記載の発明では、エンジン始動時には、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。一方、発電時には、ブレーキの制動を解除して、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。
【００２９】
請求項３に記載の発明では、エンジン始動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。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明では、エンジ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。
【００３１】
請求項５に記載の発明では、第１クラッ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。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、参考例及び本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（参考例１）
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９１と変速機構部９２とを備えている。
【００３３】
前記発電電動装置ＭＧＵは、エンジンＥＧ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。
【００３４】
前記第２遊星歯車ＰＧＳ２は、キャリア２２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。
【００３５】
前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１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。
【００３６】
さらに、前記サンギヤ２１とキャリア１２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ている。
【００３７】
次に、図２の断面図に基づいて上記の構成の詳細について説明する。図においてＨは参考例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４１，４２，４３，４４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。
【００３８】
前記入力軸１は、振動吸収手段５を介してクランク軸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５１，５２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。
【００３９】
前記入力円管３２の外周側に間隔を開けて前記サンギヤ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。
【００４０】
前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、図示のようにリングギヤ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。
【００４１】
前記第２遊星歯車ＰＧＳ２は、前述したようにサンギヤ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ＢＲＫ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。
【００４２】
次に、各電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｃ／Ｌ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。
【００４３】
前記後側電磁クラッチＣ／Ｌは、多板クラッチ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３２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。
【００４４】
この第１回転体６１は、前記出力軸２に対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。
【００４５】
前記第１回転体６１と第２回転体６２との間には、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６３２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。
【００４６】
また、前記第２回転体６２は、図示は省略するが、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６３２に乗り上げ、これにより図示のように第２回転体６２に軸方向の相対変位ｓｈが生じ、押圧力ＦＰが発生する。
【００４７】
前記第２回転体６２の円管６２２と、前記入力円管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。
【００４８】
このサブクラッチ６４の締結および締結解除を行う締結機構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。
【００４９】
前記電磁ソレノイド６５３は、ハウジング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６４の方向に吸引させてサブクラッチ６４を締結させる。
【００５０】
したがって、締結機構６５は、電磁ソレノイド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。
【００５１】
次に、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌについて説明するが、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。
【００５２】
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。
【００５３】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３２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。
【００５４】
前記第１回転体６１Ａは、入力円管３２に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６３３ａ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。
【００５５】
前記サブクラッチ６４Ａは、第２回転体６２Ａ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。
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ｏｉｌ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。
【００５６】
次に、発電電動装置ＭＧＵの作動を、図７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。
【００５７】
（エンジン始動時）
図外のイグニッションスイッチを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。
【００５８】
始動制御では、図７に示すように、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。
【００５９】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が第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、本参考例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。
【００６０】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより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３５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。
【００６１】
このように、本参考例１にあっては、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ＰＧＳ１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。
【００６２】
さらに、本参考例１にあっては、２つの電磁クラッチ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。
【００６３】
さらに、本参考例１にあっては、発進時に、ブレーキＢＲＫを解放作動させて第１遊星歯車ＰＧＳ１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。
【００６４】
（実施の形態１）
次に、実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。この実施の形態１は、請求項１，４に記載されている発明に対応している。なお、実施の形態１を説明するにあたり、参考例１と同じ構成には参考例１と同じ符号を付けて説明を省略する。
【００６５】
この実施の形態１は、図８に示すように、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ＣＶＴ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１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１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、参考例１と同様である。
【００６６】
また、本実施の形態１にあっては、入力軸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。
【００６７】
上記構成を図９の断面図により詳細に説明する。
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。
【００６８】
また、キャリア接続円管３６と入力軸１との間に、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌが設けられている。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。
【００６９】
前記多板クラッチ６０Ｂは、入力軸１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。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６０Ｂの図中右側の押さえとなる。
【００７０】
前記第１回転体６１Ｂは、入力軸１に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。
【００７１】
前記サブクラッチ６４Ｂは、第２回転体６２Ｂ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。
【００７２】
したがって、電磁ソレノイド６５３Ｂに通電した際には、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。
【００７３】
前記入力円管３２の外側には間隔を開けてサンギヤ接続円管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。
【００７４】
また、前記入力円管３２とサンギヤ接続円管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。
【００７５】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３２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。
【００７６】
前記第１回転体６１Ａは、入力円管３２に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。
【００７７】
前記サブクラッチ６４Ａは、第２回転体６２Ａ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。
【００７８】
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。
【００７９】
また、本実施の形態１にあっては、第１遊星歯車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。
【００８０】
次に、実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵ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。
【００８１】
（エンジン始動時）
図外のイグニッションスイッチをＯＦＦからＯＮに切り替わったときに始動制御を実行する。
【００８２】
この始動制御では、図１０に示すように、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。
【００８３】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が、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。
【００８４】
よって、発電電動機ＭＧの駆動トルクは、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。
【００８５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより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３５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。
【００８６】
このように、本実施の形態１にあっては、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ＰＧＳ１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。
【００８７】
さらに、本実施の形態１にあっては、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、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ＭＧ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。
【００８８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。この実施の形態２は、請求項２，４，５，６に記載の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、参考例１あるいは実施の形態１と同じ構成には参考例１あるいは実施の形態１と同じ符号を付けて説明を省略する。
【００８９】
図１１は、実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。この実施の形態２も、実施の形態１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、参考例１および実施の形態１よりもさらに軸方向寸法を小さく形成している。
【００９０】
すなわち、前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１が入力軸１の外周にスラストベアリング３０１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ＰＧＳ２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４１，４２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３０３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。
【００９１】
前記入力軸１には、円盤３０６が結合され、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。
【００９２】
一方、前記入力円管３３２の外側には間隔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。
【００９３】
前記サンギヤ接続円管３３４と入力円管３３２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３６６との間に、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌが設けられている。
【００９４】
前記第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。
【００９５】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３３２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。
【００９６】
この多板クラッチ６０Ａを挟んで、図中右側にアマチュア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６６Ａ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。
【００９７】
したがって、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ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６０Ａ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。
【００９８】
前記第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌは、多板クラッチ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。
【００９９】
前記多板クラッチ６０Ｂは、入力円管３３２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。
【０１００】
また、多板クラッチ６０Ｂを挟んで図中右側にはストッパ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６６Ｂ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６６Ｂを多板クラッチ６０Ｂの方向に吸引する。
【０１０１】
したがって、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌ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。
【０１０２】
（始動時）
図外のイグニッションスイッチを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。
【０１０３】
このように第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌの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。
【０１０４】
よって、発電電動機ＭＧの駆動トルクは、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。
【０１０５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより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ＰＧＳ１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。
【０１０６】
このように、本実施の形態２にあっては、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ＰＧＳ１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。
【０１０７】
さらに、本実施の形態２にあっては、入力軸１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、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、参考例１及び実施の形態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。
【０１０８】
また、実施の形態２にあっては、２つの遊星歯車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。
【０１０９】
さらに、本実施の形態２にあっては、エンジン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。
【０１１０】
（参考例２）
次に、参考例２の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。なお、参考例２を説明するにあたり、参考例１，実施の形態１，２と同じ構成には参考例１，実施の形態１，２と同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１１１】
図１２は参考例２の発電電動装置ＭＧＵを有した駆動ユニットを示す構成図であり、図１３は参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【０１１２】
この参考例２の発電電動装置は、第２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４０４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。
【０１１３】
前記入力軸１は、発電電動機ＭＧの出力軸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。
【０１１４】
この構成の詳細について図１３の断面図により説明すると、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４３４はキャリア１２に結合されている。
【０１１５】
前記内側円管４３２と出力軸４０７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。
【０１１６】
前記多板クラッチ６０Ａは、内側円管４３２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。
【０１１７】
また、多板クラッチ６０Ａを挟んで、図中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。
【０１１８】
したがって、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ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６０Ａ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。
【０１１９】
前記第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌは、前記外側円管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。
【０１２０】
前記多板クラッチ６０Ｂは、内側円管４３２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。
【０１２１】
また、多板クラッチ６０Ｂの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６６Ｂ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。
【０１２２】
したがって、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌ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４０８との間に押圧して締結させる。
【０１２３】
（始動時）
図外のイグニッションスイッチを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。
【０１２４】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が、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ＥＧの始動を行うことができる。
【０１２５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより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ＭＧ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。
【０１２６】
このように、本参考例２にあっては、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。
【０１２７】
加えて、参考例２にあっては、通常の走行時（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。
【０１２８】
さらに、本参考例２にあっては、エンジン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。
【０１２９】
（実施の形態３）
実施の形態３は次に示す構成である。この実施の形態３は、請求項３に記載の発明に対応している。すなわち、参考例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たものである。
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１及び実施の形態３の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図２】参考例１の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図３】参考例１の要部を示す断面図である。
【図４】参考例１の発電電動装置におけるバンドブレーキを示す断面図である。
【図５】参考例１の要部を示す断面図である。
【図６】参考例１の作動説明図である。
【図７】参考例１の作動特性図である。
【図８】実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図９】実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図１０】実施の形態１の作動特性図である。
【図１１】実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図１２】参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図１３】参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
Claims (6)
- 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、
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、
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、
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クラッチの内側に、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２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
を特徴とする発電電動装置。 - 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、
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、
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、
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
を特徴とする発電電動装置。 - 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、
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、
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、
前記第１及び第２遊星歯車を内外二重に配置させたことを特徴とする発電電動装置。 - 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または２に記載の発電電動装置。
- 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１〜４のいずれかに記載の発電電動装置。
- 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１〜５のいずれかに記載の発電電動装置。
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