JP2004003549A - 車両の動力伝達装置 - Google Patents
車両の動力伝達装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004003549A JP2004003549A JP2002160205A JP2002160205A JP2004003549A JP 2004003549 A JP2004003549 A JP 2004003549A JP 2002160205 A JP2002160205 A JP 2002160205A JP 2002160205 A JP2002160205 A JP 2002160205A JP 2004003549 A JP2004003549 A JP 2004003549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- gear
- vehicle
- sun gear
- planetary gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y02T10/6234—
Abstract
【課題】変速特性が異なる遊星歯車機構を有する動力伝達装置を複数製造する場合に、その製造コストを抑制できる車両の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】動力装置２の動力を、遊星歯車変速装置３２，３７，３８を経由させて車輪４に伝達する車両の動力伝達装置において、動力装置２から車輪４に伝達する動力を車両毎に設定する要求に対応させて、同一の諸元に設定された遊星歯車変速装置３８の固定要素４０または出力要素４６の少なくとも一方を変更することにより、遊星歯車変速装置３８の変速特性を異ならせた複数のものが、別々に製造されることを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】動力装置２の動力を、遊星歯車変速装置３２，３７，３８を経由させて車輪４に伝達する車両の動力伝達装置において、動力装置２から車輪４に伝達する動力を車両毎に設定する要求に対応させて、同一の諸元に設定された遊星歯車変速装置３８の固定要素４０または出力要素４６の少なくとも一方を変更することにより、遊星歯車変速装置３８の変速特性を異ならせた複数のものが、別々に製造されることを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力装置の動力を遊星歯車変速装置を経由させて車輪に伝達する構成の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃料の燃焼によりトルクを出力するエンジンと、電力の供給によりトルクを出力する電動機とを搭載し、エンジンおよび電動機のトルクを車輪に伝達することのできるハイブリッド車両が提案されている。このようなハイブリッド車においては、各種の条件に基づいて、エンジンおよび電動機の駆動・停止を制御することにより、燃費の向上および騒音の低減および排気ガスの低減を図ることができるものとされている。
【０００３】
上記のように、複数種類の駆動力源を搭載したハイブリッド車両の一例が、プリウス新型車解説書（１９９７年１０月１４日発行−トヨタ自動車株式会社・サービス部）に記載されている。この文献に記載されたハイブリッド車においては、駆動力源としてエンジンおよび電動機が設けられているとともに、エンジンおよび電動機の動力を合成して車輪に伝達する動力伝達装置が設けられている。
【０００４】
この動力伝達装置は、具体的には遊星歯車機構により構成されている。この遊星歯車機構は、サンギヤおよびリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持するキャリヤとを有している。そして、エンジンの出力軸がキャリヤに連結され、電動機の出力軸がリングギヤに連結されている。また、遊星歯車機構とエンジンとの間には発電機が設けられており、発電機の回転軸が、サンギヤに連結されている。そして、エンジンおよび電動機の動力が、遊星歯車機構で合成されるとともに、構成された動力が車輪に伝達される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、電動機の動力が、変速機能を有する遊星歯車機構を経由して車輪に伝達される構成の車両において、車輪に伝達するべき電動機の出力を車両毎に変更する要求がある場合は、遊星歯車機構の諸元を変更することで、電動機の出力特性を、各車両毎に設定することが考えられる。しかしながら、各車両毎に遊星歯車機構の諸元を変更するためには、多種類の回転要素を用意しなければならず、遊星歯車機構の製造コストが増加する問題があった。
【０００６】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、変速特性が異なる遊星歯車機構を有する動力伝達装置を複数製造する場合に、その製造コストを抑制することのできる動力伝達装置を提供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およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力装置の動力を、遊星歯車変速装置を経由させて車輪に伝達する車両の動力伝達装置において、前記動力装置から前記車輪に伝達する動力を車両毎に設定する要求に対応させて、同一の諸元に設定された遊星歯車変速装置の固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、前記遊星歯車変速装置の変速特性を異ならせた複数のものが、別々（個々）に製造されることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１において、同一諸元とは、複数の遊星歯車変速装置において、サンギヤの歯数およびリングギヤの歯数およびリングギヤの歯数が同一であることを意味する。
【０００９】
請求項１の発明によれば、同一諸元に設定された遊星歯車変速装置を用いて、固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、遊星歯車変速装置の変速特性が異なる動力伝達装置が複数製造される。したがって、複数の遊星歯車変速装置を製造する場合に、個々にその諸元を変更する必要はない。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記動力装置以外の特定の動力装置が設けられており、前記動力装置の動力および特定の動力装置の動力が、前記遊星歯車変速装置で合成されて前記車輪に伝達される構成であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、動力装置および他の動力装置の動力が遊星歯車変速装置で合成され、合成された動力が車輪に伝達される。したがって、動力装置および特定の動力装置の動力を合成する動力合成機構を、別途設ける必要がない。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記遊星歯車変速装置が、サンギヤと、サンギヤに噛合されるピニオンギヤと、ピニオンギヤを保持するキャリヤと、ピニオンギヤに噛合するリングギヤとを有しており、ピニオンギヤが、一体回転し、かつ、歯数の異なる第１のピニオンギヤおよび第２のピニオンギヤとを備えているとともに、前記キャリヤまたは前記リングギヤまたは前記第１のピニオンギヤまたは第２のピニオンギヤのいずれかが、固定要素および出力要素として選択されることを特徴とするものである。請求項３の発明においても、請求項１または２と同じ作用が生じる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、この発明の一実施形態であるＦ・Ｒ（フロントエンジン・リヤドライブ；エンジン前置き後輪駆動）形式のハイブリッド車両（以下、車両と略記する）Ｖｅの概略構成図である。図１において、車両Ｖｅは、第１の駆動力源としてのエンジン１、および第２の駆動力源としての電動機２を有している。そして、エンジン１または電動機２のうちの少なくとも一方の動力が、差動装置３を経由して車輪４に伝達されるように構成されている。
【００１４】
前記エンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。このエンジン１のクランクシャフト１Ａには、ダンパ機構５を介してインプットシャフト６が連結されている。また、ケーシング７が設けられており、インプットシャフト６はケーシング７の内部に配置されている。
【００１５】
また、ケーシング７の内部には、電動機２および発電機８が配置されている。この電動機２および発電機８としては、電気エネルギを機械エネルギに変換する力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備したモータ・ジェネレータを用いることができる。発電機８は、ステータ９およびロータ１０と有しており、ステータ９はケーシング７に固定されている。ロータ１０はステータ９の内側に配置されており、ロータ１０には中空シャフト１１が連結されている。このロータ１０と中空シャフト１１とが一体回転可能に連結され、中空フャフト１１の内部にインプットシャフト６が配置されている。インプットシャフト６と中空シャフト１１とは相対回転可能である。
【００１６】
さらに、車両Ｖｅの前後方向において、発電機８と電動機２との間には、動力分割機構１２が設けられている。この動力分割機構１２は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分割機構１２は、中空シャフト１１に形成されたサンギヤ１３と、サンギヤ１３と同心状に配置されたリングギヤ１５と、サンギヤ１３およびリングギヤ１５に噛合するピニオンギヤ１６を保持したキャリヤ１７とを有している。なお、リングギヤ１５には中間シャフト３４が連結されている。
【００１７】
一方、車両Ｖｅの前後方向において、動力分割機構１２と差動装置３との間に、前記電動機２が配置されている。電動機２は、ステータ３５およびロータ３６を有している。ステータ３５はケーシング７に固定され、ステータ３５の内側にロータ３６が配置されている。また、ロータ３６と一体回転する中空シャフト３７が設けられている。この中空シャフト３７内には中間シャフト３４が配置されており、中間シャフト３４と中空シャフト３７とは相対回転可能である。
【００１８】
さらに、ケーシング７の内部であって、車両Ｖｅの前後方向において、電動機２と差動装置３との間には、減速機３８が設けられている、この減速機３８は、いわゆる、遊星歯車機構を有している。すなわち、減速機３８は、中空シャフト３７に形成された第１のサンギヤ３９と、ケーシング７に固定された第１のリングギヤ４０と、第１のサンギヤ３９と第１のリングギヤ４０との間に配置された複数のピニオンギヤ４１とを有している。
【００１９】
各ピニオンギヤ４１は、第１のピニオンギヤ４２および第２のピニオンギヤ４３を有しており、第１のピニオンギヤ４２の歯数と、第２のピニオンギヤ４３の歯数とは異なる。具体的には、第１のピニオンギヤ４２の歯数は、第２のピニオンギヤ４３の歯数よりも多く設定されている。すなわち、ピニオンギヤ４１は、いわゆるステップ・ド・ピニオンである。また、第１のピニオンギヤ４２および第２のピニオンギヤ４３は、キャリヤ４４により一体回転（公転）可能に保持されている。そして、第１のピニオンギヤ４２と、第１のサンギヤ３９および第１のリングギヤ４０とが噛合されている。
【００２０】
さらに、ケーシング７の内部から外部に亘ってアウトプットシャフトには３２が配置されており、アウトプットシャフト３２であって、ケーシング７の内部にはパーキングギヤ４５が形成されている。また、アウトプットシャフト３２と中間シャフト３４とが一体回転可能にスプライン嵌合されている。さらにまた、アウトプットシャフト３２には第２のリングギヤ４６が形成されており、第２のリングギヤ４６と第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。なお、アウトプットシャフト３２と、差動装置３のドライブピニオンシャフト３３とが、プロペラシャフト（図示せず）により動力伝達可能に連結されている。
【００２１】
つぎに、車両Ｖｅの制御について説明する。まず、車両Ｖｅが停止している際にエンジン１を始動する場合は、発電機８を駆動してエンジン１をクランキングすることができる。具体的には、発電機８のトルクがサンギヤ１３に伝達されると、車両Ｖｅが停止している状態では、リングギヤ１５が反力要素となり、キャリヤ１７が回転する。このキャリヤ１７のトルクは、インプットシャフト６を経由してクランクシャフト１Ａに伝達される。このようにして、エンジン１がクランキングされるとともに、エンジン１がガソリンエンジンであれば、燃料噴射制御および点火制御がおこなわれて、エンジン１が自律回転する。
【００２２】
そして、エンジン１の運転中において、エンジン１のトルクは、クランクシャフト１Ａ、インプットシャフト６、キャリヤ１７、リングギヤ１５を介して中間シャフト３４に伝達される。中間シャフト３４のトルクは、アウトプットシャフト３２、差動装置３を経由して車輪４に伝達されて、駆動力が発生する。
【００２３】
つぎに、電動機２が駆動された場合において、電動機２とアウトプットシャフト３２との間に設けられている回転要素の回転速度および向きを、図２の速度線図に基づいて説明する。図２においては縦軸に回転速度が示されており、横軸を示す線分Ａ１上に、各回転要素が示されている。また、速度零（停止）に相当する線分Ａ１を境界として、上側が正回転下側が逆回転であることを意味している。
【００２４】
図２において、Ｓ１は第１のサンギヤを意味しており、Ｓ２は第２のサンギヤ（後述）を意味しており、Ｃはキャリヤを意味しており、Ｒ１は第１のリングギヤを意味しており、Ｒ２は第２のリングギヤを意味しており、Ｐ１は第１のピニオンギヤを意味しており、Ｐ２は第２のピニオンギヤを意味している。また、線分Ｂ１ないし線分Ｄ１が示されており、各回転要素から上下方向に向けて延ばされた線分と、各線分Ｂ１ないし線分Ｄ１との交点から、線分Ａ１までの距離が、その回転要素の回転速度である。なお、図２は模式的なものであり、各回転要素同士の回転速度と、前述の距離との対応関係が必ずしも一致しているわけではない。
【００２５】
この図２においては、線分Ｂ１が図１の減速機３８に対応する特性である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、第１のリングギヤ４０が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、第２のリングギヤＲ２が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、第２のリングギヤ４６の回転速度Ｖ２は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００２６】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ１は、
γ１＝（Ｎ＋Ｎρ１）／（Ｎρ１−ρ１２） ・・・（式１）
として求められる。また、
ρ１＝ＺＳ１／ＺＲ１
ρ１２＝ＺＳ１／ＺＲ２
Ｎ＝ＺＰ１／ＺＰ２
である。ここで、Ｎは第１のピニオンギヤ４２と第２のピニオンギヤ４３との歯数比であり、ρ１は第１のサンギヤ３９と第１のリングギヤ４０との歯数比であり、ρ１２は第１のサンギヤ３９と第２のリングギヤ４６との歯数比であり、ＺＰ１は第１のピニオンギヤ４２の歯数、ＺＰ２は第２のピニオンギヤの歯数であり、ＺＳ１は第１のサンギヤ３９の歯数、ＺＲ１は第１のリングギヤ４０の歯数、ＺＲ２は第２のサンギヤ４７の歯数である。
【００２７】
例えば、第１のピニオンギヤ４２の歯数を３２とし、第２のピニオンギヤの歯数を１６とし、第１のサンギヤ３９の歯数を３０とし、第１のリングギヤ４０の歯数を９４とし、第２のリングギヤ４６の歯数を８５とした場合は、
γ１＝９．２５
となる。
【００２８】
（第２の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図３に基づいて説明する。この図３においては、キャリヤ４４とアウトプットシャフト３２とが一体回転するように連結されており、第２のピニオンギヤ４３にはいずれのギヤも噛合していない。図３のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００２９】
また、図３の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｂ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、第１のリングギヤ４０が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、キャリヤＣが第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、キャリヤ４４の回転速度Ｖ３は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００３０】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ２は、
γ２＝（１＋ρ１）／ρ１ ・・・（式２）
として求められる。
【００３１】
例えば、第１のサンギヤ３９の歯数を３０とし、第１のリングギヤ４０の歯数を９４とした場合は、
γ２＝４．１３
となる。
【００３２】
（第３の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図４に基づいて説明する。この図４においては、第２のピニオンギヤ４３と、アウトプットシャフト３２に形成された第２のサンギヤ４７とが噛合されており、キャリヤ４４にはいずれの回転部材も連結されていない。図４のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００３３】
また、図４の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｂ１である。すなわち、第１のサンギヤ３９が所定速度で正回転するとともに、第１のリングギヤ４０が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、第２のサンギヤ４７が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、第２のサンギヤ４７の回転速度Ｖ４は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００３４】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ３は、
γ３＝（Ｎ＋Ｎρ１）／（Ｎρ１＋ρＳ１２） ・・・（式３）
として求められる。
また、ρＳ１２は、第１のサンギヤ３９と第２のサンギヤ４７との歯数比であり、
ρＳ１２＝ＺＳ１／ＺＳ２
である。ここで、ＺＳ２は第２のサンギヤ４７の歯数である。
【００３５】
例えば、第１のサンギヤ３９の歯数を３０とし、第１のリングギヤ４０の歯数を９４とし、第２のサンギヤ４７の歯数を５３とした場合は、
γ３＝２．１９
となる。
【００３６】
（第４の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図５に基づいて説明する。この図５においては、ケーシング７に固定された第２のリングギヤ４８と、第２のピニオンギヤ４３とが噛合されており、第１のピニオンギヤ４２にはリングギヤは噛合されていない。また、キャリヤ４４とアウトプットシャフト３２とが一体回転するように連結されている。図５のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００３７】
また、図５の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｃ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、第２のリングギヤ４８が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、キャリヤ４４が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、キャリヤ４４の回転速度Ｖ５は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００３８】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ４は、
γ４＝（Ｎ＋ρ１２）／ρ１２ ・・・（式４）
として求められる。
すなわち、
γ４＝６．６７
となる。
【００３９】
（第５の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図６に基づいて説明する。この図６においては、第２のリングギヤ４８がケーシング７に固定され、その第２のリングギヤ４８と第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。また、アウトプットシャフト３２に形成された第２のサングギヤ４７と、第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。なお、第１のピニオンギヤ４２にはリングギヤは噛合されていない。図６のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００４０】
また、図６の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｃ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、第２のリングギヤ４８が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、キャリヤ４４が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、第２のサンギヤ４７の回転速度Ｖ６は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００４１】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ５は、
γ５＝（Ｎ＋ρ１２）／（ρ１２＋ρＳ１２） ・・・（式５）
として求められる。
すなわち、
γ５＝２．５６
となる。
【００４２】
（第６の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図７に基づいて説明する。この図７においては、第２のサンギヤ４７がアウトプットシャフト３２に形成され、その第２のサンギヤ４７と第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。また、キャリヤ４４がケーシング７に固定されている。なお、第１のピニオンギヤ４２にはリングギヤは噛合されていない。図７のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００４３】
また、図７の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｄ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、キャリヤ４４が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転する。その結果、第２のサンギヤ４７が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、第２のサンギヤ４７の回転速度Ｖ７は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００４４】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ６は、
γ６＝Ｎ／ρ１２ ・・・（式６）
として求められる。
すなわち、
γ６＝３．５３
となる。
【００４５】
（第７の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図８に基づいて説明する。この図８においては、第２のリングギヤ４６とアウトプットシャフト３２とが一体回転するように連結され、その第２のリングギヤ４６と第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。また、キャリヤ４４がケーシング７に固定されている。なお、第１のピニオンギヤ４２にはリングギヤは噛合されていない。図８のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００４６】
また、図８の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｄ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、キャリヤ４４が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転する。その結果、第２のリングギヤ４６７が第１のサンギヤ３９とは逆方向に回転する。なお、第２のリングギヤ４６の回転速度Ｖ８は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００４７】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ７は、
γ７＝−（Ｎ／ρ１２） ・・・（式７）として求められる。
すなわち、
γ７＝−５．６７となる。
【００４８】
（第８の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図９に基づいて説明する。この図９においては、第１のリングギヤ４０とアウトプットシャフト３２とが一体回転するように連結され、その第１のリングギヤ４０と第１のピニオンギヤ４２とが噛合されている。また、キャリヤ４４がケーシング７に固定されている。なお、第２のピニオンギヤ４３にはギヤは噛合されていない。図９のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００４９】
また、図９の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｄ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、キャリヤ４４が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転する。その結果、第１のリングギヤ４０７が第１のサンギヤ３９とは逆方向に回転する。なお、第１のリングギヤ４０の回転速度Ｖ９は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００５０】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ８は、
γ８＝−（１／ρ１２） ・・・（式８）として求められる。
すなわち、
γ８＝−３．１３となる。
【００５１】
以上のように第１の実施例ないし第８の実施例においては、いずれも、電動機２の動力を車輪４に伝達する場合に、電動機２の回転速度が減速機３８により減速される。また、車両の製造過程で減速機３８を製造する場合に、車両の仕様グレードに対応させて、第１の実施例ないし第８の実施例のように、減速比が異なる８種類のバリエーションを設定できる。したがって、車両に応じて要求される減速機３８の変速特性を得ることができる。
【００５２】
また、減速機３８を構成する第１のサンギヤ、第２のサンギヤ、第１のピニオンギヤ、第２のピニオンギヤ、第１のリングギヤ、第２のリングギヤの各歯数は、各実施例で全て同一に設定されており、第１のサンギヤ３９を常に入力要素として選択し、他のギヤまたはキャリヤのいずれかを固定要素、出力要素として選択することで、減速機３８の変速特性を異ならせている。したがって、同じギヤ同士の歯数を異ならせた遊星歯車変速装置を複数種類用意する必要はなく、動力伝達装置の製造コストの上昇を抑制できる。
【００５３】
さらにこの実施例においては、エンジン１の動力と電動機２の動力とがアウトプットシャフト３２で合成され、合成された動力が車輪４に伝達される。すなわち、減速機３８が、変速機能と動力合成機能とを兼備している。したがって、減速機３８の他に、動力合成機構を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制できる。したがって、製造コストの上昇を一層抑制できる。
【００５４】
ここで、各実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、電動機２がこの発明の動力装置に相当し、エンジン１がこの発明の特定の動力装置に相当し、第１のサンギヤ３９が、この発明のサンギヤに相当する。また、図１および図３および図４に示す第１のリングギヤ４０、図５および図６に示す第２のリングギヤ４８、図７および図８および図９に示すキャリヤ４４が、この発明の固定要素に相当する。
【００５５】
また、図１および図８に示す第２のリングギヤ４６、図３および図５に示すキャリヤ４４、図４に示す第２のサンギヤ４７、図６および図７に示す第２のサンギヤ４７、図９に示す第１のリングギヤ４０が、この発明の出力要素に相当し、減速機３８およびアウトプットシャフト３２が、この発明の遊星歯車変速装置に相当し、インプットシャフト６、中間シャフト３４、減速機３８、アウトプットシャフト３２、ドライブピニオンシャフト３３、差動装置３が、この発明の動力伝達装置に相当し、減速機３８を構成する各ギヤの歯数が、この発明の遊星歯車変速装置の諸元に相当し、減速機３８の減速比（変速比）が、この発明の遊星歯車変速装置の変速特性に相当する。
【００５６】
ここで、この実施例に開示され、かつ、特許請求の範囲には記載されていない特徴的な構成を記載すれば以下のとおりである。すなわち、動力装置の動力を、遊星歯車変速装置を経由させて車輪に伝達する車両用動力伝達装置の製造方法において、前記動力装置から前記車輪に伝達する動力を車両毎に設定する要求に対応させて、同一の諸元に設定された遊星歯車変速装置の固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、前記遊星歯車変速装置の変速特性を異ならせた複数のものを別々（個々）に製造することを特徴とする車両用動力伝達装置の製造方法である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、同一諸元に設定された遊星歯車変速装置を用いて、固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、遊星歯車変速装置の変速特性が異なる動力伝達装置を複数製造することができる。したがって、各車両毎に遊星歯車変速装置の諸元を変更する必要はなく、動力伝達装置の製造コストの上昇を抑制できる。
【００５８】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、遊星歯車変速装置が、動力装置の回転速度を変速する機能と、動力装置および特定の動力装置の動力を合成する機能とを兼備する。したがって、動力装置および特定の動力装置の動力を合成する動力合成機構を、別途設ける必要がなく、動力伝達装置のコストの上昇を一層抑制できる。また、請求項３の発明においても、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用したハイブリッド車のパワートレーンであり、遊星歯車変速装置の第１の実施例を示すスケルトン図である。
【図２】この発明の各実施例に相当する遊星歯車変速装置の変速特性を示す速度線図である。
【図３】この発明の遊星歯車変速装置の第２の実施例を示すスケルトン図である。
【図４】この発明の遊星歯車変速装置の第３の実施例を示すスケルトン図である。
【図５】この発明の遊星歯車変速装置の第４の実施例を示すスケルトン図である。
【図６】この発明の遊星歯車変速装置の第５の実施例を示すスケルトン図である。
【図７】この発明の遊星歯車変速装置の第６の実施例を示すスケルトン図である。
【図８】この発明の遊星歯車変速装置の第７の実施例を示すスケルトン図である。
【図９】この発明の遊星歯車変速装置の第８の実施例を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…電動機、 ３…差動装置、 ６…インプットシャフト、３２…アウトプットシャフト、 ３３…ドライブピニオンシャフト、 ３４…中間シャフト、 ３８…減速機、 ３９…第１のサンギヤ、 ４０…第１のリングギヤ、 ４４…キャリヤ、４６…第２のリングギヤ、 ４７…第２のサンギヤ、 ４８…第２のリングギヤ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力装置の動力を遊星歯車変速装置を経由させて車輪に伝達する構成の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃料の燃焼によりトルクを出力するエンジンと、電力の供給によりトルクを出力する電動機とを搭載し、エンジンおよび電動機のトルクを車輪に伝達することのできるハイブリッド車両が提案されている。このようなハイブリッド車においては、各種の条件に基づいて、エンジンおよび電動機の駆動・停止を制御することにより、燃費の向上および騒音の低減および排気ガスの低減を図ることができるものとされている。
【０００３】
上記のように、複数種類の駆動力源を搭載したハイブリッド車両の一例が、プリウス新型車解説書（１９９７年１０月１４日発行−トヨタ自動車株式会社・サービス部）に記載されている。この文献に記載されたハイブリッド車においては、駆動力源としてエンジンおよび電動機が設けられているとともに、エンジンおよび電動機の動力を合成して車輪に伝達する動力伝達装置が設けられている。
【０００４】
この動力伝達装置は、具体的には遊星歯車機構により構成されている。この遊星歯車機構は、サンギヤおよびリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持するキャリヤとを有している。そして、エンジンの出力軸がキャリヤに連結され、電動機の出力軸がリングギヤに連結されている。また、遊星歯車機構とエンジンとの間には発電機が設けられており、発電機の回転軸が、サンギヤに連結されている。そして、エンジンおよび電動機の動力が、遊星歯車機構で合成されるとともに、構成された動力が車輪に伝達される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、電動機の動力が、変速機能を有する遊星歯車機構を経由して車輪に伝達される構成の車両において、車輪に伝達するべき電動機の出力を車両毎に変更する要求がある場合は、遊星歯車機構の諸元を変更することで、電動機の出力特性を、各車両毎に設定することが考えられる。しかしながら、各車両毎に遊星歯車機構の諸元を変更するためには、多種類の回転要素を用意しなければならず、遊星歯車機構の製造コストが増加する問題があった。
【０００６】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、変速特性が異なる遊星歯車機構を有する動力伝達装置を複数製造する場合に、その製造コストを抑制することのできる動力伝達装置を提供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およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力装置の動力を、遊星歯車変速装置を経由させて車輪に伝達する車両の動力伝達装置において、前記動力装置から前記車輪に伝達する動力を車両毎に設定する要求に対応させて、同一の諸元に設定された遊星歯車変速装置の固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、前記遊星歯車変速装置の変速特性を異ならせた複数のものが、別々（個々）に製造されることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１において、同一諸元とは、複数の遊星歯車変速装置において、サンギヤの歯数およびリングギヤの歯数およびリングギヤの歯数が同一であることを意味する。
【０００９】
請求項１の発明によれば、同一諸元に設定された遊星歯車変速装置を用いて、固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、遊星歯車変速装置の変速特性が異なる動力伝達装置が複数製造される。したがって、複数の遊星歯車変速装置を製造する場合に、個々にその諸元を変更する必要はない。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記動力装置以外の特定の動力装置が設けられており、前記動力装置の動力および特定の動力装置の動力が、前記遊星歯車変速装置で合成されて前記車輪に伝達される構成であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、動力装置および他の動力装置の動力が遊星歯車変速装置で合成され、合成された動力が車輪に伝達される。したがって、動力装置および特定の動力装置の動力を合成する動力合成機構を、別途設ける必要がない。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記遊星歯車変速装置が、サンギヤと、サンギヤに噛合されるピニオンギヤと、ピニオンギヤを保持するキャリヤと、ピニオンギヤに噛合するリングギヤとを有しており、ピニオンギヤが、一体回転し、かつ、歯数の異なる第１のピニオンギヤおよび第２のピニオンギヤとを備えているとともに、前記キャリヤまたは前記リングギヤまたは前記第１のピニオンギヤまたは第２のピニオンギヤのいずれかが、固定要素および出力要素として選択されることを特徴とするものである。請求項３の発明においても、請求項１または２と同じ作用が生じる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、この発明の一実施形態であるＦ・Ｒ（フロントエンジン・リヤドライブ；エンジン前置き後輪駆動）形式のハイブリッド車両（以下、車両と略記する）Ｖｅの概略構成図である。図１において、車両Ｖｅは、第１の駆動力源としてのエンジン１、および第２の駆動力源としての電動機２を有している。そして、エンジン１または電動機２のうちの少なくとも一方の動力が、差動装置３を経由して車輪４に伝達されるように構成されている。
【００１４】
前記エンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。このエンジン１のクランクシャフト１Ａには、ダンパ機構５を介してインプットシャフト６が連結されている。また、ケーシング７が設けられており、インプットシャフト６はケーシング７の内部に配置されている。
【００１５】
また、ケーシング７の内部には、電動機２および発電機８が配置されている。この電動機２および発電機８としては、電気エネルギを機械エネルギに変換する力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備したモータ・ジェネレータを用いることができる。発電機８は、ステータ９およびロータ１０と有しており、ステータ９はケーシング７に固定されている。ロータ１０はステータ９の内側に配置されており、ロータ１０には中空シャフト１１が連結されている。このロータ１０と中空シャフト１１とが一体回転可能に連結され、中空フャフト１１の内部にインプットシャフト６が配置されている。インプットシャフト６と中空シャフト１１とは相対回転可能である。
【００１６】
さらに、車両Ｖｅの前後方向において、発電機８と電動機２との間には、動力分割機構１２が設けられている。この動力分割機構１２は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分割機構１２は、中空シャフト１１に形成されたサンギヤ１３と、サンギヤ１３と同心状に配置されたリングギヤ１５と、サンギヤ１３およびリングギヤ１５に噛合するピニオンギヤ１６を保持したキャリヤ１７とを有している。なお、リングギヤ１５には中間シャフト３４が連結されている。
【００１７】
一方、車両Ｖｅの前後方向において、動力分割機構１２と差動装置３との間に、前記電動機２が配置されている。電動機２は、ステータ３５およびロータ３６を有している。ステータ３５はケーシング７に固定され、ステータ３５の内側にロータ３６が配置されている。また、ロータ３６と一体回転する中空シャフト３７が設けられている。この中空シャフト３７内には中間シャフト３４が配置されており、中間シャフト３４と中空シャフト３７とは相対回転可能である。
【００１８】
さらに、ケーシング７の内部であって、車両Ｖｅの前後方向において、電動機２と差動装置３との間には、減速機３８が設けられている、この減速機３８は、いわゆる、遊星歯車機構を有している。すなわち、減速機３８は、中空シャフト３７に形成された第１のサンギヤ３９と、ケーシング７に固定された第１のリングギヤ４０と、第１のサンギヤ３９と第１のリングギヤ４０との間に配置された複数のピニオンギヤ４１とを有している。
【００１９】
各ピニオンギヤ４１は、第１のピニオンギヤ４２および第２のピニオンギヤ４３を有しており、第１のピニオンギヤ４２の歯数と、第２のピニオンギヤ４３の歯数とは異なる。具体的には、第１のピニオンギヤ４２の歯数は、第２のピニオンギヤ４３の歯数よりも多く設定されている。すなわち、ピニオンギヤ４１は、いわゆるステップ・ド・ピニオンである。また、第１のピニオンギヤ４２および第２のピニオンギヤ４３は、キャリヤ４４により一体回転（公転）可能に保持されている。そして、第１のピニオンギヤ４２と、第１のサンギヤ３９および第１のリングギヤ４０とが噛合されている。
【００２０】
さらに、ケーシング７の内部から外部に亘ってアウトプットシャフトには３２が配置されており、アウトプットシャフト３２であって、ケーシング７の内部にはパーキングギヤ４５が形成されている。また、アウトプットシャフト３２と中間シャフト３４とが一体回転可能にスプライン嵌合されている。さらにまた、アウトプットシャフト３２には第２のリングギヤ４６が形成されており、第２のリングギヤ４６と第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。なお、アウトプットシャフト３２と、差動装置３のドライブピニオンシャフト３３とが、プロペラシャフト（図示せず）により動力伝達可能に連結されている。
【００２１】
つぎに、車両Ｖｅの制御について説明する。まず、車両Ｖｅが停止している際にエンジン１を始動する場合は、発電機８を駆動してエンジン１をクランキングすることができる。具体的には、発電機８のトルクがサンギヤ１３に伝達されると、車両Ｖｅが停止している状態では、リングギヤ１５が反力要素となり、キャリヤ１７が回転する。このキャリヤ１７のトルクは、インプットシャフト６を経由してクランクシャフト１Ａに伝達される。このようにして、エンジン１がクランキングされるとともに、エンジン１がガソリンエンジンであれば、燃料噴射制御および点火制御がおこなわれて、エンジン１が自律回転する。
【００２２】
そして、エンジン１の運転中において、エンジン１のトルクは、クランクシャフト１Ａ、インプットシャフト６、キャリヤ１７、リングギヤ１５を介して中間シャフト３４に伝達される。中間シャフト３４のトルクは、アウトプットシャフト３２、差動装置３を経由して車輪４に伝達されて、駆動力が発生する。
【００２３】
つぎに、電動機２が駆動された場合において、電動機２とアウトプットシャフト３２との間に設けられている回転要素の回転速度および向きを、図２の速度線図に基づいて説明する。図２においては縦軸に回転速度が示されており、横軸を示す線分Ａ１上に、各回転要素が示されている。また、速度零（停止）に相当する線分Ａ１を境界として、上側が正回転下側が逆回転であることを意味している。
【００２４】
図２において、Ｓ１は第１のサンギヤを意味しており、Ｓ２は第２のサンギヤ（後述）を意味しており、Ｃはキャリヤを意味しており、Ｒ１は第１のリングギヤを意味しており、Ｒ２は第２のリングギヤを意味しており、Ｐ１は第１のピニオンギヤを意味しており、Ｐ２は第２のピニオンギヤを意味している。また、線分Ｂ１ないし線分Ｄ１が示されており、各回転要素から上下方向に向けて延ばされた線分と、各線分Ｂ１ないし線分Ｄ１との交点から、線分Ａ１までの距離が、その回転要素の回転速度である。なお、図２は模式的なものであり、各回転要素同士の回転速度と、前述の距離との対応関係が必ずしも一致しているわけではない。
【００２５】
この図２においては、線分Ｂ１が図１の減速機３８に対応する特性である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、第１のリングギヤ４０が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、第２のリングギヤＲ２が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、第２のリングギヤ４６の回転速度Ｖ２は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００２６】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ１は、
γ１＝（Ｎ＋Ｎρ１）／（Ｎρ１−ρ１２） ・・・（式１）
として求められる。また、
ρ１＝ＺＳ１／ＺＲ１
ρ１２＝ＺＳ１／ＺＲ２
Ｎ＝ＺＰ１／ＺＰ２
である。ここで、Ｎは第１のピニオンギヤ４２と第２のピニオンギヤ４３との歯数比であり、ρ１は第１のサンギヤ３９と第１のリングギヤ４０との歯数比であり、ρ１２は第１のサンギヤ３９と第２のリングギヤ４６との歯数比であり、ＺＰ１は第１のピニオンギヤ４２の歯数、ＺＰ２は第２のピニオンギヤの歯数であり、ＺＳ１は第１のサンギヤ３９の歯数、ＺＲ１は第１のリングギヤ４０の歯数、ＺＲ２は第２のサンギヤ４７の歯数である。
【００２７】
例えば、第１のピニオンギヤ４２の歯数を３２とし、第２のピニオンギヤの歯数を１６とし、第１のサンギヤ３９の歯数を３０とし、第１のリングギヤ４０の歯数を９４とし、第２のリングギヤ４６の歯数を８５とした場合は、
γ１＝９．２５
となる。
【００２８】
（第２の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図３に基づいて説明する。この図３においては、キャリヤ４４とアウトプットシャフト３２とが一体回転するように連結されており、第２のピニオンギヤ４３にはいずれのギヤも噛合していない。図３のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００２９】
また、図３の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｂ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、第１のリングギヤ４０が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、キャリヤＣが第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、キャリヤ４４の回転速度Ｖ３は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００３０】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ２は、
γ２＝（１＋ρ１）／ρ１ ・・・（式２）
として求められる。
【００３１】
例えば、第１のサンギヤ３９の歯数を３０とし、第１のリングギヤ４０の歯数を９４とした場合は、
γ２＝４．１３
となる。
【００３２】
（第３の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図４に基づいて説明する。この図４においては、第２のピニオンギヤ４３と、アウトプットシャフト３２に形成された第２のサンギヤ４７とが噛合されており、キャリヤ４４にはいずれの回転部材も連結されていない。図４のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００３３】
また、図４の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｂ１である。すなわち、第１のサンギヤ３９が所定速度で正回転するとともに、第１のリングギヤ４０が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、第２のサンギヤ４７が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、第２のサンギヤ４７の回転速度Ｖ４は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００３４】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ３は、
γ３＝（Ｎ＋Ｎρ１）／（Ｎρ１＋ρＳ１２） ・・・（式３）
として求められる。
また、ρＳ１２は、第１のサンギヤ３９と第２のサンギヤ４７との歯数比であり、
ρＳ１２＝ＺＳ１／ＺＳ２
である。ここで、ＺＳ２は第２のサンギヤ４７の歯数である。
【００３５】
例えば、第１のサンギヤ３９の歯数を３０とし、第１のリングギヤ４０の歯数を９４とし、第２のサンギヤ４７の歯数を５３とした場合は、
γ３＝２．１９
となる。
【００３６】
（第４の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図５に基づいて説明する。この図５においては、ケーシング７に固定された第２のリングギヤ４８と、第２のピニオンギヤ４３とが噛合されており、第１のピニオンギヤ４２にはリングギヤは噛合されていない。また、キャリヤ４４とアウトプットシャフト３２とが一体回転するように連結されている。図５のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００３７】
また、図５の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｃ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、第２のリングギヤ４８が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、キャリヤ４４が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、キャリヤ４４の回転速度Ｖ５は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００３８】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ４は、
γ４＝（Ｎ＋ρ１２）／ρ１２ ・・・（式４）
として求められる。
すなわち、
γ４＝６．６７
となる。
【００３９】
（第５の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図６に基づいて説明する。この図６においては、第２のリングギヤ４８がケーシング７に固定され、その第２のリングギヤ４８と第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。また、アウトプットシャフト３２に形成された第２のサングギヤ４７と、第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。なお、第１のピニオンギヤ４２にはリングギヤは噛合されていない。図６のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００４０】
また、図６の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｃ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、第２のリングギヤ４８が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転および公転する。その結果、キャリヤ４４が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、第２のサンギヤ４７の回転速度Ｖ６は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００４１】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ５は、
γ５＝（Ｎ＋ρ１２）／（ρ１２＋ρＳ１２） ・・・（式５）
として求められる。
すなわち、
γ５＝２．５６
となる。
【００４２】
（第６の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図７に基づいて説明する。この図７においては、第２のサンギヤ４７がアウトプットシャフト３２に形成され、その第２のサンギヤ４７と第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。また、キャリヤ４４がケーシング７に固定されている。なお、第１のピニオンギヤ４２にはリングギヤは噛合されていない。図７のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００４３】
また、図７の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｄ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、キャリヤ４４が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転する。その結果、第２のサンギヤ４７が第１のサンギヤ３９と同方向に回転する。なお、第２のサンギヤ４７の回転速度Ｖ７は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００４４】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ６は、
γ６＝Ｎ／ρ１２ ・・・（式６）
として求められる。
すなわち、
γ６＝３．５３
となる。
【００４５】
（第７の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図８に基づいて説明する。この図８においては、第２のリングギヤ４６とアウトプットシャフト３２とが一体回転するように連結され、その第２のリングギヤ４６と第２のピニオンギヤ４３とが噛合されている。また、キャリヤ４４がケーシング７に固定されている。なお、第１のピニオンギヤ４２にはリングギヤは噛合されていない。図８のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００４６】
また、図８の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｄ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、キャリヤ４４が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転する。その結果、第２のリングギヤ４６７が第１のサンギヤ３９とは逆方向に回転する。なお、第２のリングギヤ４６の回転速度Ｖ８は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００４７】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ７は、
γ７＝−（Ｎ／ρ１２） ・・・（式７）として求められる。
すなわち、
γ７＝−５．６７となる。
【００４８】
（第８の実施例）
つぎに、減速機３８の他の構成例を、図９に基づいて説明する。この図９においては、第１のリングギヤ４０とアウトプットシャフト３２とが一体回転するように連結され、その第１のリングギヤ４０と第１のピニオンギヤ４２とが噛合されている。また、キャリヤ４４がケーシング７に固定されている。なお、第２のピニオンギヤ４３にはギヤは噛合されていない。図９のその他の構成は、図１の構成と同様である。
【００４９】
また、図９の減速機３８に対応する速度線は、図２の線分Ｄ１である。すなわち、第１のサンギヤＳ１が所定速度で正回転するとともに、キャリヤ４４が停止しているため、ピニオンギヤ４１が自転する。その結果、第１のリングギヤ４０７が第１のサンギヤ３９とは逆方向に回転する。なお、第１のリングギヤ４０の回転速度Ｖ９は、第１のサンギヤ３９の回転速度Ｖ１よりも低速である。このようにして、電動機２の動力がアウトプットシャフト３２に伝達される。
【００５０】
ここで、第１のサンギヤ３９とアウトプットシャフト３２との間における減速比γ８は、
γ８＝−（１／ρ１２） ・・・（式８）として求められる。
すなわち、
γ８＝−３．１３となる。
【００５１】
以上のように第１の実施例ないし第８の実施例においては、いずれも、電動機２の動力を車輪４に伝達する場合に、電動機２の回転速度が減速機３８により減速される。また、車両の製造過程で減速機３８を製造する場合に、車両の仕様グレードに対応させて、第１の実施例ないし第８の実施例のように、減速比が異なる８種類のバリエーションを設定できる。したがって、車両に応じて要求される減速機３８の変速特性を得ることができる。
【００５２】
また、減速機３８を構成する第１のサンギヤ、第２のサンギヤ、第１のピニオンギヤ、第２のピニオンギヤ、第１のリングギヤ、第２のリングギヤの各歯数は、各実施例で全て同一に設定されており、第１のサンギヤ３９を常に入力要素として選択し、他のギヤまたはキャリヤのいずれかを固定要素、出力要素として選択することで、減速機３８の変速特性を異ならせている。したがって、同じギヤ同士の歯数を異ならせた遊星歯車変速装置を複数種類用意する必要はなく、動力伝達装置の製造コストの上昇を抑制できる。
【００５３】
さらにこの実施例においては、エンジン１の動力と電動機２の動力とがアウトプットシャフト３２で合成され、合成された動力が車輪４に伝達される。すなわち、減速機３８が、変速機能と動力合成機能とを兼備している。したがって、減速機３８の他に、動力合成機構を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制できる。したがって、製造コストの上昇を一層抑制できる。
【００５４】
ここで、各実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、電動機２がこの発明の動力装置に相当し、エンジン１がこの発明の特定の動力装置に相当し、第１のサンギヤ３９が、この発明のサンギヤに相当する。また、図１および図３および図４に示す第１のリングギヤ４０、図５および図６に示す第２のリングギヤ４８、図７および図８および図９に示すキャリヤ４４が、この発明の固定要素に相当する。
【００５５】
また、図１および図８に示す第２のリングギヤ４６、図３および図５に示すキャリヤ４４、図４に示す第２のサンギヤ４７、図６および図７に示す第２のサンギヤ４７、図９に示す第１のリングギヤ４０が、この発明の出力要素に相当し、減速機３８およびアウトプットシャフト３２が、この発明の遊星歯車変速装置に相当し、インプットシャフト６、中間シャフト３４、減速機３８、アウトプットシャフト３２、ドライブピニオンシャフト３３、差動装置３が、この発明の動力伝達装置に相当し、減速機３８を構成する各ギヤの歯数が、この発明の遊星歯車変速装置の諸元に相当し、減速機３８の減速比（変速比）が、この発明の遊星歯車変速装置の変速特性に相当する。
【００５６】
ここで、この実施例に開示され、かつ、特許請求の範囲には記載されていない特徴的な構成を記載すれば以下のとおりである。すなわち、動力装置の動力を、遊星歯車変速装置を経由させて車輪に伝達する車両用動力伝達装置の製造方法において、前記動力装置から前記車輪に伝達する動力を車両毎に設定する要求に対応させて、同一の諸元に設定された遊星歯車変速装置の固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、前記遊星歯車変速装置の変速特性を異ならせた複数のものを別々（個々）に製造することを特徴とする車両用動力伝達装置の製造方法である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、同一諸元に設定された遊星歯車変速装置を用いて、固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、遊星歯車変速装置の変速特性が異なる動力伝達装置を複数製造することができる。したがって、各車両毎に遊星歯車変速装置の諸元を変更する必要はなく、動力伝達装置の製造コストの上昇を抑制できる。
【００５８】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、遊星歯車変速装置が、動力装置の回転速度を変速する機能と、動力装置および特定の動力装置の動力を合成する機能とを兼備する。したがって、動力装置および特定の動力装置の動力を合成する動力合成機構を、別途設ける必要がなく、動力伝達装置のコストの上昇を一層抑制できる。また、請求項３の発明においても、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用したハイブリッド車のパワートレーンであり、遊星歯車変速装置の第１の実施例を示すスケルトン図である。
【図２】この発明の各実施例に相当する遊星歯車変速装置の変速特性を示す速度線図である。
【図３】この発明の遊星歯車変速装置の第２の実施例を示すスケルトン図である。
【図４】この発明の遊星歯車変速装置の第３の実施例を示すスケルトン図である。
【図５】この発明の遊星歯車変速装置の第４の実施例を示すスケルトン図である。
【図６】この発明の遊星歯車変速装置の第５の実施例を示すスケルトン図である。
【図７】この発明の遊星歯車変速装置の第６の実施例を示すスケルトン図である。
【図８】この発明の遊星歯車変速装置の第７の実施例を示すスケルトン図である。
【図９】この発明の遊星歯車変速装置の第８の実施例を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…電動機、 ３…差動装置、 ６…インプットシャフト、３２…アウトプットシャフト、 ３３…ドライブピニオンシャフト、 ３４…中間シャフト、 ３８…減速機、 ３９…第１のサンギヤ、 ４０…第１のリングギヤ、 ４４…キャリヤ、４６…第２のリングギヤ、 ４７…第２のサンギヤ、 ４８…第２のリングギヤ。
Claims (3)
- 動力装置の動力を、遊星歯車変速装置を経由させて車輪に伝達する車両の動力伝達装置において、
前記動力装置から前記車輪に伝達する動力を車両毎に設定する要求に対応させて、同一の諸元に設定された遊星歯車変速装置の固定要素または出力要素の少なくとも一方を変更することにより、前記遊星歯車変速装置の変速特性を異ならせた複数のものが、別々に製造されることを特徴とする車両の動力伝達装置。 - 前記動力装置以外の特定の動力装置が設けられており、前記動力装置の動力および特定の動力装置の動力が、前記遊星歯車変速装置で合成されて前記車輪に伝達される構成であることを特徴とする請求項１に記載の車両の動力伝達装置。
- 前記遊星歯車変速装置が、サンギヤと、サンギヤに噛合されるピニオンギヤと、ピニオンギヤを保持するキャリヤと、ピニオンギヤに噛合するリングギヤとを有しており、ピニオンギヤが、一体回転し、かつ、歯数の異なる第１のピニオンギヤおよび第２のピニオンギヤを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の動力伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002160205A JP2004003549A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 車両の動力伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002160205A JP2004003549A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 車両の動力伝達装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004003549A true JP2004003549A (ja) | 2004-01-08 |
Family
ID=30429701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002160205A Pending JP2004003549A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 車両の動力伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004003549A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006036165A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリッド車両におけるパーキング装置 |
| JP2008249118A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Equos Research Co Ltd | 無段変速機 |
| US7691021B2 (en) | 2006-06-09 | 2010-04-06 | Hyundai Motor Company | Power train for hybrid electric vehicles and method of controlling the same |
| WO2011138892A1 (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の駆動装置 |
| JP2015068493A (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-13 | オリジン電気株式会社 | ２段減速歯車を備えた遊星歯車型の増減速機 |
| WO2018016019A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 変速装置の設計方法、変速装置の製造方法、及び可変速増速機の製造方法 |
| CN110608267A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-24 | 肖祖荣 | 减速机 |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002160205A patent/JP2004003549A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006036165A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリッド車両におけるパーキング装置 |
| US7691021B2 (en) | 2006-06-09 | 2010-04-06 | Hyundai Motor Company | Power train for hybrid electric vehicles and method of controlling the same |
| JP2008249118A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Equos Research Co Ltd | 無段変速機 |
| JP4661818B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2011-03-30 | 株式会社エクォス・リサーチ | 無段変速機 |
| WO2011138892A1 (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の駆動装置 |
| US8894525B2 (en) | 2010-05-07 | 2014-11-25 | Honda Motor Co., Ltd | Hybrid vehicle driving system |
| JP2015068493A (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-13 | オリジン電気株式会社 | ２段減速歯車を備えた遊星歯車型の増減速機 |
| CN104514846A (zh) * | 2013-10-01 | 2015-04-15 | 欧利生电气株式会社 | 具备2级减速齿轮的行星齿轮型的增减速器 |
| WO2018016019A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 変速装置の設計方法、変速装置の製造方法、及び可変速増速機の製造方法 |
| JPWO2018016019A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2019-02-28 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 変速装置の設計方法、変速装置の製造方法、及び可変速増速機の製造方法 |
| CN110608267A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-24 | 肖祖荣 | 减速机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9108505B2 (en) | Powersplit powertrain for a hybrid electric vehicle | |
| JP4140647B2 (ja) | 動力出力装置およびハイブリッド自動車 | |
| US8241173B2 (en) | Single motor hybrid transmission | |
| JP4306633B2 (ja) | ハイブリッド駆動装置 | |
| US20110111907A1 (en) | Transmission for hybrid vehicle | |
| JP2004019801A (ja) | ハイブリッド変速機 | |
| JP2009126233A (ja) | ハイブリッド車両 | |
| US8974338B2 (en) | Two-mode electrically-variable transmission with offset motor and two planetary gear sets | |
| US20140011618A1 (en) | Vehicle drive device | |
| KR101846878B1 (ko) | 하이브리드 차량용 동력전달장치 | |
| US10538155B2 (en) | Power transmission apparatus for vehicle | |
| JP4333618B2 (ja) | ハイブリッド駆動装置 | |
| KR20190080485A (ko) | 하이브리드 차량용 동력전달장치 | |
| JP4321470B2 (ja) | ハイブリッド駆動装置 | |
| CN110822035A (zh) | 用于车辆的动力传动装置 | |
| JP5454393B2 (ja) | 車両用ハイブリッド駆動装置 | |
| CN111267601A (zh) | 混合动力电动车辆的动力传递装置 | |
| US10780769B1 (en) | Power transmission apparatus of hybrid electric vehicle | |
| JP2009166793A (ja) | ハイブリッド駆動装置 | |
| JP2020006940A (ja) | 自動車用駆動装置 | |
| US11117462B2 (en) | Power transmission system of hybrid electric vehicle | |
| JP2004003549A (ja) | 車両の動力伝達装置 | |
| JP5172790B2 (ja) | 動力伝達装置 | |
| JP2006341849A (ja) | ハイブリッド駆動装置 | |
| JP2007008470A (ja) | ハイブリッド駆動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050310 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050929 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060801 |