JP2008039005A - Vehicle transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ギヤ対などの複数の伝動機構を動力伝達系統に備え、トルク伝達に関与する伝動機構を切り替えることにより変速を行うように構成した車両用の変速機に関し、特に歯車機構などの機械的手段による動力伝達と油圧などの圧力流体あるいは電力などの他のエネルギ形態を介した動力伝達とを併用できる変速機に関するものである。 The present invention relates to a transmission for a vehicle that includes a plurality of transmission mechanisms such as gear pairs in a power transmission system and is configured to change gears by switching between transmission mechanisms involved in torque transmission, and in particular, a machine such as a gear mechanism. The present invention relates to a transmission capable of using both power transmission by an automatic means and power transmission via pressure fluid such as hydraulic pressure or other energy forms such as electric power.
この種の変速機の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された変速機は、遊星歯車機構におけるトルクの伝達経路を複数のクラッチ機構の係合・解放の状態に応じて切り替える機械式トランスミッション(MT)と、油圧ポンプで発生させた圧油を油圧モータに供給して動力を伝達し、その圧油の供給状態に応じて変速を行う静液圧式トランスミッション(HST)とを、入力部材と出力部材との間に並列に配置して構成されている。この特許文献1に記載された変速機では、機械式トランスミッションによってステップ的に変化する変速比が設定されるのに対して、静液圧式トランスミッションで設定される変速比は連続的に変化する変速比となるので、全体としての変速比を連続的に変化させることができ、したがっていわゆる無段変速機として機能させることができる。
An example of this type of transmission is described in
また、他の例が特許文献2に記載されている。この特許文献2に記載されたトランスミッションは、動力源が出力した動力を、複数のギヤ対と複数のクラッチ機構とを主体とする多段変速装置と、HST(静液圧式トランスミッション)とに分配して伝達し、これらの多段変速装置とHSTとで変速された動力を遊星歯車機構によって合成した後、出力するように構成されている。したがって、この特許文献2に記載されたトランスミッションでは、多段変速装置とHSTとのそれぞれで伝達する動力の割合をHSTで変化させることにより、全体としての変速比を連続的に変化させることができる。
Another example is described in
上述したように特許文献1に記載されている変速機では、静液圧式トランスミッションを介して動力を伝達し、その伝達割合を変化させることにより、変速比を無段階に変化させることができる。しかしながら、その場合の流体を介した動力の伝達は、ポンプを動力源の動力で直接駆動し、それによって発生した流体圧をモータに送ってこれを駆動し、そのモータが出力した動力をそのまま出力側に伝達するようになっている。そのため、伝達するトルクに応じて流体圧が高くなるなど、動力損失が相対的に多くなって全体としての動力伝達効率が十分には高くならない可能性があった。
As described above, in the transmission described in
このような事情は特許文献2に記載されているトランスミッションにおいても同様であって、特許文献2に記載された構成は、多段変速装置とHSTとを入力部材と出力部材との間に実質的に並列に配置した構成であるから、HSTを介した動力伝達を行う場合に動力損失が多くなるなどの全体としての動力伝達効率が十分には高くならない可能性があった。
Such a situation is the same in the transmission described in
さらに、各特許文献1,2に記載されたいずれの変速機であっても、エンジンなどの動力源が出力した動力を変速機に入力し、またその動力を遮断するための機構として多板クラッチなどのクラッチを使用することになり、そのため入力を維持するのに油圧などの動力を消費し、これが全体としての動力損失の増大もしくは動力伝達効率の悪化の要因になる可能性があった。
Further, in any of the transmissions described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、動力の伝達効率や車両の燃費を向上させることができ、しかも小型で車載性に優れた変速機を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the technical problems described above, and it is an object of the present invention to provide a transmission that can improve power transmission efficiency and vehicle fuel efficiency, and that is small in size and excellent in vehicle mounting. It is what.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、動力源から選択的に動力が伝達される少なくとも2本のドライブ軸と、それらのドライブ軸から動力が伝達されるドリブン軸と、前記各ドライブ軸と前記ドリブン軸との間に配置された複数の伝動機構と、その伝動機構を介した各ドライブ軸とドリブン軸との間の動力の伝達を選択的に可能にする切換機構とを有する車両用変速機において、前記動力源から動力が伝達される入力要素と、その入力要素に対する反力が伝達される反力要素と、いずれかのドライブ軸に動力を出力する出力要素とによって差動作用を行う、前記いずれかのドライブ軸と同一軸線上に配置された第1差動機構と、この第1差動機構と同一軸線上に配置されるとともにその第1差動機構における前記反力要素に連結された、エネルギ回収と動力の出力とが可能な第1モータと、前記動力源から動力が伝達される他の入力要素と、その入力要素に対する反力が伝達される他の反力要素と、他のドライブ軸に動力を出力する他の出力要素とによって差動作用を行う、前記ドリブン軸と同一の軸線上に配置された第2差動機構と、この第2差動機構と同一軸線上に配置されるとともにその第2差動機構における前記他の反力要素に連結された、エネルギ回収と動力の出力とが可能な第2モータとを備え、前記いずれかの差動機構における入力要素もしくは出力要素と一体の軸が該差動機構と同一軸線上に配置されたいずれかの前記モータをその軸線方向に貫通していることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、動力源から選択的に動力が伝達される少なくとも2本のドライブ軸と、それらのドライブ軸から動力が伝達されるドリブン軸と、前記各ドライブ軸と前記ドリブン軸との間に配置された複数の伝動機構と、その伝動機構を介した各ドライブ軸とドリブン軸との間の動力の伝達を選択的に可能にする切換機構とを有する車両用変速機において、外歯歯車であるサンギヤと、そのサンギヤと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとの間に配置されたピニオンギヤを保持しているキャリヤとを有し、前記ドライブ軸の少なくともいずれかと同一の軸線上に配置された第1遊星歯車機構と、この第1遊星歯車機構と同一軸線上に配置されるとともにその第1遊星歯車機構における前記リングギヤとキャリヤとのいずれか一方に連結された、エネルギ回収と動力の出力とが可能な第1モータと、外歯歯車であるサンギヤと、そのサンギヤと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとの間に配置されたピニオンギヤを保持しているキャリヤとを有し、前記ドリブン軸と同一の軸線上に配置された第2遊星歯車機構と、この第2遊星歯車機構と同一軸線上に配置されるとともにその第2遊星歯車機構における前記リングギヤとキャリヤとのいずれか一方に連結された、エネルギ回収と動力の出力とが可能な第2モータとを備え、前記第1遊星歯車機構のサンギヤと一体の第1サンギヤ軸が前記第1モータをその中心軸線に沿って貫通するとともに、前記第2遊星歯車機構のサンギヤと一体の第2サンギヤ軸が前記第2モータをその中心軸線に沿って貫通し、かつこれら第1サンギヤ軸と第2サンギヤ軸とに前記動力源が出力した動力を伝達するように構成され、第1遊星歯車機構のキャリヤとリングギヤとのいずれか一方が前記第1モータに連結されるとともに、他方がいずれかのドライブ軸に連結され、さらに第2遊星歯車機構のキャリヤとリングギヤとのいずれか一方が前記第2モータに連結されるとともに、他方が他のドライブ軸に連結されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there are provided at least two drive shafts to which power is selectively transmitted from a power source, driven shafts to which power is transmitted from the drive shafts, the drive shafts, and the driven shafts. In a vehicle transmission having a plurality of transmission mechanisms arranged between them and a switching mechanism that selectively enables transmission of power between each drive shaft and driven shaft via the transmission mechanisms, A sun gear that is a gear, a ring gear that is an internal gear arranged concentrically with the sun gear, and a carrier that holds a pinion gear arranged between the sun gear and the ring gear. A first planetary gear mechanism disposed on the same axis as at least one of the first planetary gear mechanism and the first planetary gear mechanism disposed on the same axis as the first planetary gear mechanism; A first motor connected to one of the gear gear and the carrier and capable of energy recovery and power output; a sun gear as an external gear; and an internal gear arranged concentrically with the sun gear. A second planetary gear mechanism having a ring gear and a carrier holding a pinion gear disposed between the sun gear and the ring gear and disposed on the same axis as the driven shaft; and the second planetary gear A second motor arranged on the same axis as the mechanism and connected to one of the ring gear and the carrier in the second planetary gear mechanism and capable of energy recovery and power output, A first sun gear shaft integral with a sun gear of one planetary gear mechanism penetrates the first motor along a central axis thereof, and is integral with the sun gear of the second planetary gear mechanism. A first planetary gear is configured such that two sun gear shafts pass through the second motor along the central axis thereof, and the power output from the power source is transmitted to the first sun gear shaft and the second sun gear shaft. One of the carrier and the ring gear of the mechanism is connected to the first motor, the other is connected to one of the drive shafts, and one of the carrier and the ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the first motor. It is connected to two motors, and the other is connected to another drive shaft.
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記ドライブ軸は、互いに回転自在に嵌合した状態で前記ドリブン軸と平行な軸線上に配置され、前記第1遊星歯車機構および第1モータがそれらのドライブ軸と同一の軸線上に配置されるとともに、前記第2遊星歯車機構および第2モータが前記ドリブン軸と同一の軸線上に配置されていることを特徴とする車両用変速機である。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the drive shaft is disposed on an axis parallel to the driven shaft in a state of being rotatably fitted to each other, and the first planetary gear mechanism and the first motor Are arranged on the same axis as those drive shafts, and the second planetary gear mechanism and the second motor are arranged on the same axis as the driven shaft. is there.
請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記第1モータは、前記第1遊星歯車機構を挟んで前記ドライブ軸とは反対側に配置されるとともに、前記第2モータが前記第2遊星歯車機構を挟んで前記ドリブン軸とは反対側でかつ前記第1モータの外周側に隣接して配置されていることを特徴とする車両用変速機である。 According to a fourth aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the first motor is disposed on the opposite side of the drive shaft across the first planetary gear mechanism, and the second motor is the second motor. A transmission for a vehicle, characterized in that it is disposed on the opposite side of the driven shaft and adjacent to the outer peripheral side of the first motor across a planetary gear mechanism.
請求項5の発明は、請求項2の発明において、前記ドライブ軸は、互いに回転自在に嵌合した状態で前記ドリブン軸と平行な軸線上に配置され、これらドライブ軸とドリブン軸のいずれか一方と同一の軸線上に、前記第1遊星歯車機構および第1モータならびに第2モータおよび第2遊星歯車機構の順にこれら第1遊星歯車機構および第1モータならびに第2モータおよび第2遊星歯車機構が配列されていることを特徴とする車両用変速機である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the drive shaft is disposed on an axis parallel to the driven shaft in a state of being rotatably fitted to each other, and either one of the drive shaft or the driven shaft. The first planetary gear mechanism, the first motor, the second motor, and the second planetary gear mechanism are arranged in the order of the first planetary gear mechanism, the first motor, the second motor, and the second planetary gear mechanism. A transmission for a vehicle characterized by being arranged.
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかの発明において、前記第1モータおよび第2モータは、相互に連結された流体圧ポンプモータを含むことを特徴とする車両用変速機である。 A sixth aspect of the present invention is the vehicle transmission according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first motor and the second motor include fluid pressure pump motors connected to each other. is there.
請求項7の発明は、請求項6の発明において、前記流体圧ポンプモータは、押出容積を変化させることのできる可変容量型の油圧ポンプモータを含むことを特徴とする車両用変速機である。 A seventh aspect of the invention is the vehicle transmission according to the sixth aspect of the invention, wherein the fluid pressure pump motor includes a variable displacement hydraulic pump motor capable of changing an extrusion volume.
請求項1の発明によれば、各差動機構が、その反力要素に連結されたモータによる反力に応じて、出力要素から動力を出力する。したがって、いずれかのモータで反力を生じさせ、かつ他のモータを空転させれば、反力を受けている差動機構から、その出力要素に連結されているドライブ軸に動力が出力され、そのドライブ軸から所定の切換機構および伝動機構を介してドリブン軸に動力が出力され、所定の変速比が設定される。また、各ドライブ軸をそれぞれに対応して設けられている切換機構および伝動機構を介してドリブン軸に連結した状態で、いずれか一方のモータがエネルギ回生を行い、かつ他のモータが駆動力を出力すれば、二本のドライブ軸から伝動機構を介してドリブン軸に動力が伝達され、二つの伝動機構による変速比の中間の変速比が設定される。その場合、エネルギ回生量に応じて変速比が連続的に変化し、無段変速となる。そして、各差動機構が三つの回転要素を有しているのに対して、その入力要素もしくは出力要素と一体の軸がモータをその軸線方向に向けて貫通しているから、少なくともいずれかの差動機構に対して動力を入力する部材やその差動機構から動力を出力する部材と併せてモータを同一軸線上に配置することができる。そのため、二本の軸線上に上記の各部材を配列していわゆる二軸構造にすることができ、その結果、変速機の全体としての外径を小さくして小型化でき、ひいては車載性を向上させることができる。特に車両の前後方向に向けて搭載する場合の車載性が良好になる。
According to invention of
請求項2の発明によれば、各遊星歯車機構のサンギヤが入力要素となっており、またそれぞれのキャリヤとリングギヤとのいずれか一方が出力要素となり、また他方がモータに連結されて反力要素となっている。また、第1遊星歯車機構がドライブ軸と同一軸線上に配置され、第2遊星歯車機構がドリブン軸と同一軸線上に配置されている。いずれかのモータには、サンギヤ軸が貫通しているから、そのモータをいずれかの遊星歯車機構と同一軸線上に配置できる。その結果、ドリブン軸と同一の軸線上とドライブ軸と同一の軸線上との二つの軸線上に、各遊星歯車機構およびモータを配置でき、全体としていわゆる二軸構成とすることができるので、外径が相対的に小さい変速機とすることができる。そのため、変速機を小型・軽量化でき、また車載性を向上させることができる。特に車両の前後方向に向けて搭載する場合の車載性を向上させることができる。また、サンギヤが入力要素となることに伴い、キャリヤもしくはリングギヤをモータに連結して反力要素とすることができ、こうすることにより、モータの回転数を相対的に低減し、その小型化を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the sun gear of each planetary gear mechanism is an input element, and either one of the carrier and the ring gear is an output element, and the other is connected to the motor to be a reaction force element. It has become. The first planetary gear mechanism is arranged on the same axis as the drive shaft, and the second planetary gear mechanism is arranged on the same axis as the driven shaft. Since any one of the motors has a sun gear shaft extending therethrough, the motor can be arranged on the same axis as any planetary gear mechanism. As a result, the planetary gear mechanism and the motor can be arranged on two axes, the same axis as the driven shaft and the same axis as the drive shaft, so that a so-called biaxial configuration can be achieved as a whole. A transmission having a relatively small diameter can be obtained. Therefore, the transmission can be reduced in size and weight, and the on-board performance can be improved. In particular, it is possible to improve the in-vehicle performance when mounting in the front-rear direction of the vehicle. In addition, as the sun gear becomes an input element, the carrier or ring gear can be connected to the motor to be a reaction force element. By doing so, the rotational speed of the motor can be relatively reduced, and the size can be reduced. Can be planned.
また、請求項2の発明では、動力源が出力した動力が、各遊星歯車機構に伝達され、そのいずれかの遊星歯車機構からいずれかのドライブ軸に動力が伝達され、さらに切換機構の動作状態に応じたいずれかの伝動機構を介してドリブン軸に動力が伝達される。その場合、いずれか一つの遊星歯車機構のみが、入力された動力をそのままドライブ軸に出力する状態になっていれば、その遊星歯車機構に連結され、かつ動力を伝達できる状態になっている伝動機構によって決まる変速比が設定される。これに対して、いずれかの遊星歯車機構に連結されたモータにおいて、入力された動力の一部がそのエネルギ形態を変換させられ、その動力が他のモータに伝達されると、該他のモータからこれに連結されている遊星歯車機構を介してドライブ軸に動力が伝達され、さらにそのドライブ軸から、所定の切換機構を介してドリブン軸に動力が伝達される。
In the invention of
すなわち、エネルギ形態の変換を伴う動力の伝達が並行して行われ、そのエネルギ形態の変換を伴って伝達される動力を連続的に変化させることができるので、変速機の全体としての変速比が連続的に変化する。すなわち、無段変速が可能になる。その場合、エネルギ形態の変換を伴う動力の伝達は、動力源から入力された動力を、それぞれのドライブ軸を通る複数の動力伝達系統に分配するためのものであるから、エネルギ形態の変換を伴う動力の伝達で負担するトルクを抑制でき、それに伴って動力損失を防止もしくは抑制して全体としての動力伝達効率を向上させることができる。 That is, power transmission accompanied by energy form conversion is performed in parallel, and power transmitted along with the energy form conversion can be continuously changed. It changes continuously. That is, continuously variable transmission is possible. In that case, the transmission of the power accompanied by the conversion of the energy form is for distributing the power inputted from the power source to a plurality of power transmission systems passing through the respective drive shafts. The torque borne by the power transmission can be suppressed, and accordingly, power loss can be prevented or suppressed to improve the power transmission efficiency as a whole.
請求項3の発明によれば、変速機の全体としての構成をいわゆる二軸構成とし、外径が小さく、車載性に優れた変速機を得ることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、上記の請求項2または3の発明と同様の効果を得られることに加えて、各モータを軸線方向での一端側にまとめて配置でき、そのために各モータの接続のための構成が容易になるうえに、各モータをユニット化することも可能になり、製造性や組立性さらには小型化が容易な変速機を得ることができる。
According to the invention of claim 4, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of
請求項5の発明によれば、各遊星歯車機構とモータとを同一軸線上に配置でき、しかも各モータを挟んだ両側に遊星歯車機構を配置することになるので、外径をより小さくすることが可能になる。
According to the invention of
請求項6および7の発明によれば、請求項1ないし5の発明と同様の効果に加えて、油圧ポンプなどの流体圧ポンプを、遊星歯車機構などの差動機構に対する反力を与える部材として使用するので、変速制御が容易であり、またモータを固定状態に維持するために動力を消費することがなく、動力の伝達効率を更に向上させることができる。
According to the inventions of
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図1に示す例は、伝達するべき動力(エネルギ)の形態を変更せずに設定できるいわゆる固定変速比として四つの前進段および一つの後進段を設定するように構成した例であり、特にエンジンなどの動力源1を車両の前後方向に向けて搭載するFR車(フロントエンジン・リヤドライブ車)に適するように構成した例である。すなわち、動力源1に連結されている入力部材2と同一の軸線上と、これに平行な軸線上とのそれぞれに、動力を分配し、また伝達および遮断する機構が配置されている。ここで、動力源1は、内燃機関や電気モータあるいはこれらを組み合わせた構成など、車両に使用されている一般的な動力源であってよい。なお、以下の説明では、動力源1を仮にエンジン1と記す。また、入力部材2はエンジン(E/G)1の出力した動力を伝達できる部材であればよく、ドライブプレートや入力軸であってよい。以下の説明では、入力部材2を入力軸2と記す。これらエンジン1と入力軸2と間に、ダンパーやクラッチ、トルクコンバータなどの適宜の伝動手段を介在させることができる。
Next, the present invention will be described based on specific examples. The example shown in FIG. 1 is an example in which four forward speeds and one reverse speed are set as a so-called fixed gear ratio that can be set without changing the form of power (energy) to be transmitted. This is an example configured to be suitable for an FR vehicle (front engine / rear drive vehicle) in which the
前記各軸線上に配置されている機構は、入力された動力をそのまま出力し、あるいはその一部をそのまま出力するとともに、他の動力を、エネルギ形態を変換して出力し、さらには空転して動力の伝達を行わないように構成された伝動手段の一種である。図1に示す例では、差動機構とこれに反力を与えかつその反力の可変な反力機構とによって構成されている。差動機構は、要は、三つの回転要素によって差動作用を行うものであればよく、歯車やローラを回転要素とした機構であり、そのうちの歯車式差動機構としてはシングルピニオン型遊星歯車機構やダブルピニオン型遊星歯車機構を使用することができる。また、反力機構は、選択的にトルクを出力できる機構であればよく、油圧などの流体式のポンプモータや電気的に動作するモータ・ジェネレータなどを用いることができる。 The mechanism arranged on each axis outputs the input power as it is, or outputs a part of it as it is, and outputs other power by converting the energy form, and further idles. It is a kind of transmission means configured not to transmit power. In the example shown in FIG. 1, a differential mechanism and a reaction force mechanism that applies a reaction force to the differential mechanism and can change the reaction force are configured. The differential mechanism may be any mechanism that performs a differential action by three rotating elements, and is a mechanism that uses gears and rollers as rotating elements. Among them, a single-pinion type planetary gear is used as the gear-type differential mechanism. A mechanism or a double pinion type planetary gear mechanism can be used. The reaction force mechanism may be a mechanism that can selectively output torque, and a hydraulic pump motor such as a hydraulic pressure or a motor / generator that operates electrically may be used.
図1に示す例では、差動機構としてシングルピニオン型遊星歯車機構が用いられ、また反力を生じさせるための反力機構(この発明のモータに相当する)として可変容量型油圧ポンプモータが用いられている。以下の説明では、エンジン1と同軸上の遊星歯車機構を仮に第2遊星歯車機構5と記し、また油圧ポンプモータを仮に第2ポンプモータ6と記す。さらに、これと平行に配置されている遊星歯車機構を仮に第1遊星歯車機構7と記し、また油圧ポンプモータを第1ポンプモータ9と記す。なお、第1ポンプモータ9を図にはPM1と記し、第2ポンプモータ6を図にはPM2と記すことがある。
In the example shown in FIG. 1, a single pinion type planetary gear mechanism is used as a differential mechanism, and a variable displacement hydraulic pump motor is used as a reaction force mechanism (corresponding to the motor of the present invention) for generating a reaction force. It has been. In the following description, the planetary gear mechanism coaxial with the
第2遊星歯車機構5は、外歯歯車であるサンギヤS2と、これと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤR2と、これらのサンギヤS2とリングギヤR2とに噛み合っているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤC2とを回転要素とするシングルピニオン型のものである。そのサンギヤS2に入力軸2が連結されており、したがってサンギヤS2が入力要素となっている。このような配列を可能にするために、入力軸2もしくはサンギヤS2と一体のサンギヤ軸5Aが、第2ポンプモータ6を中心軸線に沿って貫通している。またそのキャリヤC2に反力機構としての第2ポンプモータ6が接続されている。すなわち、キャリヤC2が反力要素となっている。そして、リングギヤR2が出力要素となっている。
The second
この第2ポンプモータ6は、押出容積を変更できる可変容量型であり、第2遊星歯車機構5よりもエンジン1側に、第2遊星歯車機構5と同一軸線上に配置されている。この種の第2ポンプモータ6としては、各種の形式のものを採用することができ、例えば斜板ポンプや斜軸ポンプ、あるいはラジアルピストンポンプなどを用いることができる。
The
一方、第1遊星歯車機構7は、上記の第2遊星歯車機構5と同様の構成であって、サンギヤS1とリングギヤR1とこれらに噛み合っているピニオンギヤを自転および公転自在に保持しているキャリヤC1とを回転要素とし、これら三つの回転要素によって差動作用を行うシングルピニオン型の遊星歯車機構である。そのサンギヤS1が入力要素となり、またリングギヤR1が出力要素となり、さらにキャリヤC1が反力要素となっている。このキャリヤC1に反力機構としての第1ポンプモータ9が接続されている。この第1ポンプモータ9は、押出容積を変更できる可変容量型であり、図1に示す例では、押出容積をゼロから正負のいずれか一方向に変化させることのできるいわゆる片振り型のものであり、前記第1遊星歯車機構7に対してエンジン1側(図1の左側)に、第1遊星歯車機構7と同一軸線上に配置されている。言い換えれば、第2ポンプモータ6の外周側に第1ポンプモータ9が隣接して配置されている。また、この第1ポンプモータ9としては、上述した第2ポンプモータ6と同様に、斜板ポンプや斜軸ポンプ、あるいはラジアルピストンポンプなどを用いることができる。
On the other hand, the first
第1遊星歯車機構7の入力要素であるサンギヤS1にエンジン1から動力を入力するための機構が設けられている。これは、一例としてカウンタギヤ対8を主体として構成されている。具体的に説明すると、第1遊星歯車機構7のサンギヤS1にはサンギヤ軸7Aが一体に設けられており、そのサンギヤ軸7Aは第1ポンプモータ9を中心軸線に沿って貫通してエンジン1側に延びている。したがって前記入力軸2とサンギヤ軸7Aとが平行に配置されており、その入力軸2にカウンタドライブギヤ8Aが取り付けられ、これに噛み合っているカウンタドリブンギヤ8Bがサンギヤ軸7Aに取り付けられている。
A mechanism for inputting power from the
上記の第1遊星歯車機構7および第1ポンプモータ9と同一の軸線上に第1ドライブ軸10と第2ドライブ軸11との二本のドライブ軸が配置されている。これらのうち一方のドライブ軸、例えば第2ドライブ軸11は中空構造であって、第1ドライブ軸10の外周側に相互に回転自在に嵌合している。そして、これらのドライブ軸10,11は第1遊星歯車機構7を挟んで第1ポンプモータ9とは軸線方向で反対側に配置されている。言い換えれば、第1ポンプモータ9とドライブ軸10,11との間に第1遊星歯車機構7が配置されている。それに伴ってサンギヤ軸7Aが第1ポンプモータ9をその軸線方向に沿って貫通している。
Two drive shafts, a
ここで、回転軸が貫通した構造のポンプモータの一例を説明すると、図2は斜板タイプの可変容量型油圧ポンプを示しており、ハウジング40を貫通した状態に中空のロータ軸41が配置され、その両端部を軸受42によって支持されている。このロータ軸41の外周側には、軸線方向に向けて複数のシリンダ43が形成されたロータ44が取り付けられており、各シリンダ43にはピストン(もしくはプランジャ)45が前後動自在に収容されている。これらのピストン45の後端部はシリンダ43から突出しており、それぞれの後端部が斜板46に係合している。
Here, an example of a pump motor having a structure in which a rotary shaft passes through will be described. FIG. 2 shows a swash plate type variable displacement hydraulic pump, in which a hollow rotor shaft 41 is disposed in a state of passing through a
この斜板46は、図示しないアクチュエータによって傾斜角度を変化させられるようにハウジング40の内部に収容されており、ロータ軸41に対して相対回転できるように嵌合している。この斜板46と各ピストン45の後端部との間に球面受け座を有するコネクタ47が設けられ、斜板46とロータ44とが相対回転することにより、各ピストン45が軸線方向に前後動させられるようになっている。なお、各ピストン45のストロークは、斜板46の傾斜角度によって変化するようになっている。さらに、斜板46とは反対側には、ポート48が形成されたプレート49が固定され、ロータ44が回転することにより、各シリンダ43がこれらのポート48に順次連通し、また遮断されるようになっている。
The
上記のロータ軸41の内部に回転軸50が回転自在に挿入され、かつ貫通している。この回転軸50が前述したサンギヤ軸5A,7Aもしくは入力軸2に相当し、その一端側が前記ハウジング40の内部に取り付けた軸受51によって回転自在に支持されている。また、他方の端部は、例えば前述したサンギヤS1,S2と共に適宜の軸受(図示せず)によって支持される。そして、前記ロータ軸41は前述したキャリヤC1,C2に連結される。
A
上記の第1ドライブ軸10は第1遊星歯車機構7のリングギヤR1に連結され、したがってリングギヤR1が出力要素となっている。また第2ドライブ軸11は第2遊星歯車機構5のリングギヤR2にトルク伝達可能に連結されている。すなわち、このリングギヤR2にカウンタドライブギヤ12Aが連結され、そのカウンタドライブギヤ12Aに噛み合っているカウンタドリブンギヤ12Bが第2ドライブ軸11に取り付けられている。これらのカウンタドライブギヤ12Aおよびカウンタドリブンギヤ12Bからなるカウンタギヤ対(以下、仮に第2カウンタギヤ対と記す)12は、いわゆる出力用伝動機構を構成しており、これは、摩擦車を利用した伝動機構やチェーンもしくはベルトなどを使用した巻き掛け伝動機構に置き換えることができる。
The
各ドライブ軸10,11から動力が伝達されるドリブン軸13が、各ドライブ軸10,11と平行になるように、前記入力軸2や第2遊星歯車機構5および第2ポンプモータ6と同一軸線上に配置されている。したがって、図1に示す変速機はいわゆる二軸構造になっている。これら各ドライブ軸10,11とドリブン軸13との間には、異なる変速比を設定するための複数の伝動機構が設けられている。これらの各伝動機構は、トルクの伝達に関与した場合にそれぞれの回転数比に応じて、入力軸2とドリブン軸13との間の変速比を設定するためのものであり、歯車機構や巻き掛け伝動機構、摩擦車を使用した機構などを採用することができる。図1に示す例では、前進走行のための四つのギヤ対14,15,16,17と後進走行のためのギヤ対18とが設けられている。
The same shaft as the
具体的に説明すると、前記の第1ドライブ軸10は、中空構造の第2ドライブ軸11の端部から突出しており、その突出した部分に第1速駆動ギヤ14Aと第3速駆動ギヤ16Aとリバース駆動ギヤ18Aとが取り付けられている。その配列順序は、第1ドライブ軸10の先端(図1の右端)側から、第1速駆動ギヤ14A、第3速駆動ギヤ16A、リバース駆動ギヤ18Aの順である。また、第2ドライブ軸11には、その先端側(図1の右側)から順に、第4速駆動ギヤ17Aおよび第2速駆動ギヤ15Aが取り付けられている。したがって、第1および第2のドライブ軸10,11の一方には、奇数段の駆動ギヤが取り付けられ、他方には偶数段の駆動ギヤが取り付けられている。言い換えれば、第1ドライブ軸10に第2速および第4速の駆動ギヤを取り付け、第2ドライブ軸11に第1速および第3速の駆動ギヤを取り付けてもよい。
More specifically, the
上記の各ギヤ対14,15,16,17,18における従動ギヤ14B,15B,16B,17B,18Bが、ドリブン軸13に回転自在に嵌合して支持されている。すなわち、第1速従動ギヤ14Bは上記の第1速駆動ギヤ14Aに噛み合った状態でドリブン軸13に回転自在に嵌合している。また、第3速従動ギヤ16Bは、第3速駆動ギヤ16Aに噛み合った状態でドリブン軸13に回転自在に嵌合し、かつ第1速従動ギヤ14Bに隣接して配置されている。さらに、第4速従動ギヤ17Bは、第4速駆動ギヤ17Aに噛み合った状態でドリブン軸13に回転自在に嵌合し、かつリバース従動ギヤ18Bに隣接して配置されている。そして、第2速従動ギヤ15Bは、第2速駆動ギヤ15Aに噛み合った状態でドリブン軸13に回転自在に嵌合し、ドリブン軸13の前記第2遊星歯車機構5側の端部に配置されている。なお、リバース従動ギヤ18Bとリバース駆動ギヤ18Aとの間にはアイドルギヤ18Cが配置され、リバース駆動ギヤ18Aの回転方向とリバース従動ギヤ18Bの回転方向とが同じになるように構成されている。したがって、第1速ないし第4速のギヤ対14,15,16,17が前進速伝動機構に相当し、リバースギヤ対18が後進速伝動機構に相当する。
The driven gears 14B, 15B, 16B, 17B, 18B in each of the gear pairs 14, 15, 16, 17, 18 are supported by being rotatably fitted to the driven
これらのギヤ対14,15,16,17,18を選択的に動力伝達可能な状態にするための切換機構が設けられている。この切換機構は、各ギヤ対14,15,16,17,18をいずれかのドライブ軸10,11とドリブン軸13とに選択的に連結する機構であり、したがって従来の手動変速機などにおける同期連結機構(シンクロナイザー)を使用することができ、あるいは噛み合いクラッチ(ドグクラッチ)や摩擦式クラッチなどを使用することができる。また、上記の従動ギヤをドリブン軸13に一体的に取り付けた場合には、駆動ギヤをドライブ軸に対して回転自在とし、その駆動ギヤをドライブ軸に対して選択的に連結するようにドライブ軸側に切換機構を設けることができる。
A switching mechanism is provided for making these gear pairs 14, 15, 16, 17, and 18 selectively transmit power. This switching mechanism is a mechanism that selectively couples each
図1に示す例では、切換機構として同期連結機構が使用されており、上記の第1速従動ギヤ14Bと第3速従動ギヤ16Bとの間に第1シンクロ19が配置され、またリバース従動ギヤ18Bと第4速従動ギヤ17Bとの間に第2シンクロ20が配置され、さらに第2速従動ギヤ15Bに隣接して第3シンクロ22が設けられている。
In the example shown in FIG. 1, a synchronous coupling mechanism is used as a switching mechanism, a
これらのシンクロ19,20,22は、従来の手動変速機で用いられているものと同様の構成を備えたものであって、ドリブン軸13に一体のハブにスリーブがスプライン嵌合され、そのスリーブを軸線方向に移動することにより次第にスプライン嵌合するチャンファーもしくはスプラインが各従動ギヤに一体に設けられ、さらにスリーブの移動に伴って、従動ギヤ側の所定の部材に次第に摩擦接触して回転を同期させるリングが設けられている。
These
したがって第1シンクロ19は、そのスリーブ19Sを図1の右側に移動させることにより、第1速従動ギヤ14Bをドリブン軸13に連結し、またスリーブ19Sを図1の左側に移動させることにより、第3速従動ギヤ16Bをドリブン軸13に連結し、さらにスリーブ19Sを中央に位置させることにより、いずれの従動ギヤ14B,16Bとも係合せずにニュートラル状態となるように構成されている。また、第2シンクロ20は、そのスリーブ20Sを図1の右側に移動させることにより、リバース従動ギヤ18Bをドリブン軸13に連結し、またスリーブ20Sを図1の左側に移動させることにより、第4速従動ギヤ17Bをドリブン軸13に連結し、さらにスリーブ20Sを中央に位置させることにより、いずれの従動ギヤ18B,17Bとも係合せずにニュートラル状態となるように構成されている。さらに、第3シンクロ22は、そのスリーブ22Sを図1の右側に移動させることにより、第2速従動ギヤ15Bをドリブン軸13に連結し、またスリーブ22Sを中央に位置させることにより、第2速従動ギヤ15Bに係合せずにニュートラル状態となるように構成されている。
Accordingly, the
上記の各スリーブ19S,20S,22Sは、図示しないリンケージを介して手動操作によって切換動作させるように構成することができ、あるいはそれぞれに個別に設けたアクチュエータ23,24,26によって切換動作させるように構成することができる。また、上記の各ポンプモータ6,9の押出容積を電気的に制御するため、また各アクチュエータ23,24,26を電気的に制御するための電子制御装置(ECU)27が設けられている。この電子制御装置27は、マイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータや予め記憶しているデータおよびプログラムに従って演算を行い、押出容積を設定し、あるいはシンクロ19,20,22を動作させるための指令信号を出力するようになっている。
Each of the
なおここで、各ポンプモータ6,9に関する油圧回路について簡単に説明すると、図3に示すように、これらのポンプモータ6,9は閉回路によって連通されている。すなわち、各ポンプモータ6,9の吸入ポート6S,9S同士が油路28によって連通され、また吐出ポート6D,9D同士が油路29によって連通されている。その吸入ポートとは、前進走行する際に遊星歯車機構に対して反力を与えるように押出容積を設定した場合に、相対的に低圧となるポートであり、相対的に高圧となるポートが吐出ポートである。なお、圧油の不可避的な漏洩が生じるから、圧油の補給を行うチャージポンプ(図示せず)を上記の閉回路に接続してもよい。
Here, the hydraulic circuit relating to the
さらに、前記各吸入ポート6S,9S同士を連通している油路28における圧力が、各吐出ポート6D,9Dを連通している油路29における圧力より所定値以上高い場合に開くリリーフ弁30が、これらの油路28,29を連通させた状態に設けられている。また、前記各吐出ポート6D,9D同士を連通している油路29における圧力が、各吸入ポート6S,9Sを連通している油路28における圧力より所定値以上高い場合に開くリリーフ弁31が、これらの油路28,29を連通させた状態に設けられている。そして、これらのリリーフ弁30,31は、そのリリーフ圧を電気的に制御でき、あるいは電気的に開弁できるように構成されている。
Further, a
つぎに、上述した変速機の作用について説明する。図4は、いずれかのギヤ対14,15,16,17,18のギヤ比で決まる各変速段を設定する際の第1および第2のポンプモータ(PM1,PM2)9,6、および各シンクロ19,20,22の動作状態をまとめて示す図表であって、この図4における各ポンプモータ6,9についての「0」は、ポンプ容量(押出容積)を実質的にゼロとし、そのロータ軸が回転させられても圧油を発生することがなく、また油圧が供給されても出力軸が回転しない状態(フリー)を示し、「LOCK」はそのロータの回転を止めている状態を示している。さらに「PUMP」は、ポンプ容量を実質的なゼロより大きくするとともに圧油を吐出している状態を示し、したがって該当する第1あるいは第2のポンプモータ9,6はポンプとして機能している。また、「MOTOR」は、一方のポンプモータ6(もしくは9)が吐出した圧油が供給されてモータとして機能している状態を示し、したがって該当する油圧ポンプモータ9(もしくは6)は軸トルクを発生している。
Next, the operation of the transmission described above will be described. FIG. 4 shows the first and second pump motors (PM1, PM2) 9, 6 when setting the respective gears determined by the gear ratio of any one of the gear pairs 14, 15, 16, 17, 18, and FIG. 4 is a chart collectively showing the operating states of the
そして、各シンクロ19,20,22についての「右」、「左」は、それぞれのスリーブ19S,20S,22Sの図1での位置を示すとともに、丸括弧はダウンシフトするための待機状態、カギ括弧はアップシフトするための待機状態を示し、そして「N」は該当するシンクロ19,20,22をOFF状態(中立位置)に設定している状態を示し、斜体の「N」は引き摺りを低減するためOFF状態(中立位置)に設定していることを示す。
“Right” and “Left” for each of the
ニュートラルポジションが選択されてニュートラル状態を設定する際には、各ポンプモータ6,9の押出容積がゼロとされ、また各シンクロ19,20,22が「OFF」状態とされる。すなわちそれぞれのスリーブ19S,20S,22Sが中央位置に設定される。したがって、いずれのギヤ対14,15,16,17,18もドリブン軸13に連結されていないニュートラル状態となる。その結果、各ポンプモータ6,9がいわゆる空回り状態となる。したがって、各遊星歯車機構5,7のサンギヤS2,S1にエンジン1からトルクが伝達されても、キャリヤC2,C1に反力が作用しないため、出力要素であるリングギヤR2,R1に連結されている各ドライブ軸10,11にはトルクが伝達されない。
When the neutral position is selected and the neutral state is set, the extrusion volumes of the
シフトポジションがドライブポジションなどの走行ポジションに切り替えられると、第1シンクロ19のスリーブ19Sが図1の右側に移動させられる。したがって、第1速従動ギヤ14Bがドリブン軸13に連結されるので、第1ドライブ軸10とドリブン軸13とが第1速ギヤ対14を介して連結される。すなわち、ギヤ対の連結状態としては、第1速を設定する状態となる。
When the shift position is switched to a travel position such as a drive position, the
この状態では、車両が未だ停止しているので、各遊星歯車機構7,5では、リングギヤR1,R2が停止している状態でサンギヤS1,S2にエンジン1から動力が入力され、したがってキャリヤC1,C2がそれぞれのサンギヤS1,S2と同方向にサンギヤS1,S2より低速で回転する。この状態で、第1ポンプモータ9の押出容積を次第に大きくすると、第1ポンプモータ9の回転数がポンプとして機能し、油圧を発生する。その場合、前述した一方のリリーフ弁30のリリーフ圧を所定の圧力に維持したままリリーフさせる。それに伴う反力が第1遊星歯車機構7におけるキャリヤC1に作用するので、リングギヤR1にこれをサンギヤS1と同方向に回転させるトルクが現れる。その結果、第1速ギヤ対14を介してドリブン軸13に動力が伝達される。したがってドリブン軸13が出力部材もしくは出力軸となっている。そして、第1ポンプモータ9の押出容積が最大まで増大するとともに、前記リリーフ弁30からの油圧の排出が止まることにより、第1ポンプモータ9の回転が停止し、固定変速比である第1速となる。
In this state, since the vehicle is still stopped, in each
この状態で第2ポンプモータ6の押出容積がゼロに設定されているので、第2ポンプモータ6が空転するとともに、第1ポンプモータ9がロックされてその回転が止められる。すなわち、各ポンプモータ9,6を連通させている閉回路が第2ポンプモータ6によって閉じられることになるので、押出容積が最大になっている第1ポンプモータ9は圧油を供給および吐出できなくなり、その回転が止められる。その結果、第1遊星歯車機構7のキャリヤC1にはこれを固定するトルクが作用することになる。そのため、第1遊星歯車機構7ではキャリヤC1を固定した状態でサンギヤS1に動力が入力されるので、出力要素であるリングギヤR1にはこれをサンギヤS1と同方向に回転させるトルクが生じ、これが第1ドライブ軸10および第1速ギヤ対14を介して、出力軸としてのドリブン軸13に伝達される。こうして固定変速比である第1速が設定される。
In this state, since the extrusion volume of the
この第1速の状態で第3シンクロ22をOFF状態に設定しておけば、すなわちそのスリーブ22Sを中立位置に設定しておけば、ダウンシフト待機状態となる。また、第1シンクロ19のスリーブ19Sを図1の右側に移動させたまま、第3シンクロ22のスリーブ22Sを図1の右側に移動させて、第2速従動ギヤ15Bをドリブン軸13に連結すれば、固定変速比である第2速へのアップシフト待機状態となる。
If the
固定変速比である第1速が設定されている状態を図5の(a)に各遊星歯車機構5,7についての共線図で示してある。この状態では、第2ポンプモータ6およびこれに連結されているキャリヤC2がリングギヤR2と同じ方向に空転している。したがって第2ポンプモータ6の押出容積を正の方向に増大させると、第2ポンプモータ6がポンプとして機能し、それに伴う反力がキャリヤC2に作用する。その結果、サンギヤS2に入力されたトルクとキャリヤC2に作用する反力とを合成したトルクがリングギヤR2に作用し、これがサンギヤS2とは反対方向に回転し、かつその回転数が次第に増大する。言い換えれば、エンジン1の回転数が次第に引き下げられる。そのリングギヤR2から第2カウンタギヤ対12および第2ドライブ軸11ならびに第2速ギヤ対15を介してドリブン軸13にトルクが伝達される。
A state in which the first speed, which is a fixed gear ratio, is set is shown in the collinear diagram of the
上記の過程を図5の(b)に共線図で示してあり、第2ポンプモータ6がポンプとして機能することにより発生した圧油はその吸入ポート6Sから第1ポンプモータ9の吸入ポート9Sに供給される。そのため、第1ポンプモータ9がモータとして機能してトルクを出力し、これが第1遊星歯車機構7のキャリヤC1に作用する。第1遊星歯車機構7のサンギヤS1にはエンジン1から動力が入力されているので、そのトルクとキャリヤC1に作用するトルクとが合成されてリングギヤR1から第1ドライブ軸10に出力される。すなわち、油圧を介した動力伝達(図5の(b)に「流体パス」と記してある)が、機械的な動力伝達と並行して生じ、ドリブン軸13にはこれらの動力を合算した動力が伝達される。そして、第2ポンプモータ6の回転数が次第に低下することにより、第2遊星歯車機構5および第2速ギヤ対15を介した機械的動力伝達の割合が次第に増大し、変速機の全体としての変速比は、第1速ギヤ対14で決まる変速比から第2速ギヤ対15で決まる変速比に次第に低下する。その変化は、上述した発進後に固定変速比である第1速に変化する場合と同様に、連続的な変化となる。すなわち、無段変速となる。そして、第2ポンプモータ6の押出容積が最大まで増大してその回転が停止することにより、固定変速比である第2速となる。
The above process is shown in a collinear diagram in FIG. 5B, and the pressure oil generated when the
この状態で第1ポンプモータ9の押出容積がゼロに設定されるので、第1ポンプモータ9が空転するとともに、第2ポンプモータ6がロックされてその回転が止められる。すなわち、各ポンプモータ6,9を連通させている閉回路が第1ポンプモータ9によって閉じられることになるので、押出容積が最大になっている第2ポンプモータ6は圧油を供給および吐出できなくなり、その回転が止められる。その結果、第2遊星歯車機構5のキャリヤC2にはこれを固定するトルクが作用することになる。そのため、第2遊星歯車機構5ではキャリヤC2を固定した状態でサンギヤS2に動力が入力されるので、出力要素であるリングギヤR2にはこれをサンギヤS2と同方向に回転させるトルクが生じ、これが第2カウンタギヤ対12および第2ドライブ軸11ならびに第2速ギヤ対15を介して、出力軸としてのドリブン軸13に伝達される。こうして固定変速比である第2速が設定される。その状態を図5の(c)に共線図で示してある。
In this state, the extrusion volume of the
この第2速の状態で第1シンクロ19をOFF状態に設定すれば、すなわちそのスリーブ19Sを中立位置に設定すれば、第1ポンプモータ9を連れ回すことがないので、いわゆる引き摺りによる動力の損失を回避することができる。また、第1シンクロ19のスリーブ19Sを図1の左側に移動させて第3速従動ギヤ16Bをドリブン軸13に連結すれば、固定変速比である第3速へのアップシフト待機状態となる。一方、第1シンクロ19のスリーブ19Sを図1の右側に移動させて第1速従動ギヤ14Bをドリブン軸13に連結しておけば、第1速へのダウンシフト待機状態となる。
If the
第2速から第3速へのアップシフト待機状態では第1ポンプモータ9およびこれに連結されているキャリヤC1がサンギヤS1とは反対の方向に回転している。したがって第1ポンプモータ9の押出容積を正の方向に増大させると、第1ポンプモータ9がポンプとして機能し、それに伴う反力がキャリヤC1に作用する。その結果、サンギヤS1に入力されたトルクとキャリヤC1に作用する反力とを合成したトルクがリングギヤR1に作用し、そのトルクが第1ドライブ軸10および第3速ギヤ対16を介して出力軸であるドリブン軸13に伝達される。また、変速比の低下に伴ってエンジン1の回転数が次第に引き下げられる。
In the upshift standby state from the second speed to the third speed, the
第1ポンプモータ9がポンプとして機能することにより発生した圧油はその吸入ポート9Sから第2ポンプモータ6の吸入ポート6Sに供給される。そのため、第2ポンプモータ6がモータとして機能して正回転方向にトルクを出力し、これが第2遊星歯車機構5のキャリヤC2に作用する。第2遊星歯車機構5のサンギヤS2にはエンジン1から動力が入力されているので、そのトルクとキャリヤC2に作用するトルクとが合成されてリングギヤR2から第2カウンタギヤ対12を介して第2ドライブ軸11に出力される。すなわち、油圧を介した動力伝達が、機械的な動力伝達と並行して生じ、ドリブン軸13にはこれらの動力を合算した動力が伝達される。そして、第1ポンプモータ9の回転数が次第に低下することにより、第1遊星歯車機構7および第3速ギヤ対16を介した機械的動力伝達の割合が次第に増大し、変速機の全体としての変速比は、第2速ギヤ対15で決まる変速比から第3速ギヤ対16で決まる変速比に次第に低下する。その変化は、上述した発進後に固定変速比である第1速に変化する場合や第1速から第2速にアップシフトする場合と同様に、連続的な変化となる。すなわち、無段変速となる。そして、第1ポンプモータ9の押出容積が最大まで増大してその回転が停止することにより、固定変速比である第3速となる。
Pressure oil generated when the
この状態で第2ポンプモータ6の押出容積がゼロに設定されるので、第2ポンプモータ6が空転するとともに、第1ポンプモータ9がロックされてその回転が止められる。すなわち、各ポンプモータ6,9を連通させている閉回路が第2ポンプモータ6によって閉じられることになるので、押出容積が最大になっている第1ポンプモータ9は圧油を供給および吐出できなくなり、その回転が止められる。その結果、第1遊星歯車機構7のキャリヤC1にはこれを固定するトルクが作用することになる。そのため、第1遊星歯車機構7ではキャリヤC1を固定した状態でサンギヤS1に動力が入力されるので、出力要素であるリングギヤR1にはこれをサンギヤS1と同方向に回転させるトルクが生じ、これが第1ドライブ軸10および第3速ギヤ対16を介して、出力軸としてのドリブン軸13に伝達される。こうして固定変速比である第3速が設定される。
In this state, the extrusion volume of the
この第3速の状態で第2シンクロ20をOFF状態に設定すれば、すなわちそのスリーブ20Sを中立位置に設定すれば、第2ポンプモータ6を連れ回すことがないので、いわゆる引き摺りによる動力の損失を回避することができる。また、第2シンクロ20のスリーブ20Sを図1の左側に移動させて第4速従動ギヤ17Bをドリブン軸13に連結すれば、固定変速比である第4速へのアップシフト待機状態となる。一方、第2シンクロ20のスリーブ20Sを中央の中立位置にすれば、第2速へのダウンシフト待機状態となる。
If the
第3速から第4速へのアップシフト待機状態では、第2ポンプモータ6の押出容積を増大させると、第2ポンプモータ6がポンプとして機能し、それに伴う反力がキャリヤC2に作用する。その結果、サンギヤS2に入力されたトルクとキャリヤC2に作用する反力とを合成したトルクがリングギヤR2に作用してこれが回転し、そのトルクが第2カウンタギヤ対12を介して第2ドライブ軸11に伝達され、さらに第4速ギヤ対17を介して出力軸であるドリブン軸13に伝達される。また、変速比の低下に伴ってエンジン1の回転数が次第に引き下げられる。
In the upshift standby state from the third speed to the fourth speed, if the extrusion volume of the
第2ポンプモータ6がポンプとして機能することにより発生した圧油はその吸入ポート6Sから第1ポンプモータ9の吸入ポート9Sに供給される。そのため、第1ポンプモータ9がモータとして機能してトルクを出力し、これが第1遊星歯車機構7のキャリヤC1に作用する。第1遊星歯車機構7のサンギヤS1にはエンジン1から動力が入力されているので、そのトルクとキャリヤC1に作用するトルクとが合成されてリングギヤR1から第1ドライブ軸10に出力される。すなわち、油圧を介した動力伝達が、機械的な動力伝達と並行して生じ、ドリブン軸13にはこれらの動力を合算した動力が伝達される。そして、第2ポンプモータ6の回転数が次第に低下することにより、第2遊星歯車機構5および第4速ギヤ対17を介した機械的動力伝達の割合が次第に増大し、変速機の全体としての変速比は、第3速ギヤ対16で決まる変速比から第4速ギヤ対17で決まる変速比に次第に低下する。その変化は、上述した各固定変速比の間での変速と同様に、連続的な変化となる。すなわち、無段変速となる。そして、第2ポンプモータ6の押出容積が最大まで増大してその回転が停止することにより、固定変速比である第4速となる。
Pressure oil generated when the
この状態で第1ポンプモータ9の押出容積がゼロに設定されるので、第1ポンプモータ9が空転するとともに、第2ポンプモータ6がロックされてその回転が止められる。すなわち、各ポンプモータ6,9を連通させている閉回路が第1ポンプモータ9によって閉じられることになるので、押出容積が最大になっている第2ポンプモータ6は圧油を供給および吐出できなくなり、その回転が止められる。その結果、第2遊星歯車機構5のキャリヤC2にはこれを固定するトルクが作用することになる。そのため、第2遊星歯車機構5ではキャリヤC2を固定した状態でサンギヤS2に動力が入力されるので、出力要素であるリングギヤR2にはこれをサンギヤS2と同方向に回転させるトルクが生じ、これが第2カウンタギヤ対12を介して第2ドライブ軸11に伝達され、さらに第4速ギヤ対17を介して、出力軸としてのドリブン軸13に伝達される。こうして固定変速比である第4速が設定される。
In this state, the extrusion volume of the
この第4速の状態で第1シンクロ19をOFF状態に設定すれば、すなわちそのスリーブ19Sを中立位置に設定すれば、第1ポンプモータ9を連れ回すことがないので、いわゆる引き摺りによる動力の損失を回避することができる。また、第1シンクロ19のスリーブ19Sを図1の左側に移動させて第3速従動ギヤ16Bをドリブン軸13に連結しておけば、第3速へのダウンシフト待機状態となる。
If the
つぎに後進段について説明する。シフトポジションがニュートラルポジションからリバースポジションに切り替えられるなどのことによって後進段を設定する指示が行われると、第2シンクロ20のスリーブ20Sが図1の右側に移動させられてリバース従動ギヤ18Bがドリブン軸13に連結される。
Next, the reverse gear will be described. When an instruction to set the reverse gear is made, for example, when the shift position is switched from the neutral position to the reverse position, the
この状態で第1ポンプモータ9の押出容積を次第に増大させる。車両が停止している状態では、第1ドライブ軸10に連結されている第1遊星歯車機構7のリングギヤR1が固定されている状態でサンギヤS1にエンジン1から動力が入力されるから、キャリヤC1およびこれに連結されている第1ポンプモータ9がサンギヤS1と同方向に回転している。
In this state, the extrusion volume of the
したがって、第1ポンプモータ9のトルク容量を次第に増大させると、第1ポンプモータ9がポンプとして機能し、油圧を発生する。その場合、前述した一方のリリーフ弁30のリリーフ圧を所定の圧力に維持したままリリーフさせる。それに伴う反力がキャリヤC1に作用するので、出力要素であるリングギヤR1にはこれを前進走行時と同方向に回転させるトルクが生じ、これが第1ドライブ軸10に伝達される。この状態は第1速で発進する場合と同様であって、いわゆるフリクションスタートである。この第1ドライブ軸10とドリブン軸13との間に配置されているリバースギヤ対18は、アイドルギヤ18Cを備えているので、第1ドライブ軸10が前進走行時と同方向に回転すると、ドリブン軸13はこれとは反対方向に回転し、したがって後進走行することになる。なお、第1ポンプモータ9がポンプとして機能して発生した圧油は、リリーフ弁30からリリーフするが、そのリリーフ圧を元に戻すことにより、第1ポンプモータ9がロックされて後進段が設定される。
Therefore, when the torque capacity of the
上述したように図1に示す変速機では、流体伝動を伴わずに設定できるいわゆる固定変速比として前進4段・後進1段の変速比を設定でき、またそれらの固定変速比の間の変速比を連続的に設定でき、したがって全体として変速比幅の広い無段変速を行うことができる。また、各ドライブ軸10,11やドリブン軸13、各遊星歯車機構7,5およびポンプモータ9,6などの回転部材を配置する軸線が二本のいわゆる二軸構成となるので、外径を小さくして全体としての構成を小型化でき、しかもエンジン1の回転中心軸線の延長線上もしくはこれと平行な軸線上で動力を出力できるから、外径の制約が大きくかつ軸長の制約が相対的に小さいFR車に対する車載性に優れた変速機とすることができる。
As described above, in the transmission shown in FIG. 1, the forward gear ratio and the reverse gear ratio can be set as so-called fixed gear ratios that can be set without fluid transmission, and the gear ratio between these fixed gear ratios can be set. Can be set continuously, and therefore a continuously variable transmission having a wide speed ratio width as a whole can be performed. Also, since the
さらに、上記の変速機で前進段としての各固定変速比を設定する場合、いずれかのポンプモータ6,9の押出容積をゼロにし、それに伴って他のポンプモータ9,6をロックするから、これらの固定変速比では流体伝動が行われない。すなわち、エネルギ形態の変換を行うことなく動力を伝達することができ、かつ動力の伝達経路を動力伝達可能な状態に維持するために特にエネルギを必要としないので、動力の伝達効率を従来になく向上させることができる。
Furthermore, when setting each fixed gear ratio as a forward gear in the above transmission, the pumping volume of one of the
また、この発明に係る図1に示す構成では、ポンプモータ9,6の回転数を相対的に低下させることができる。図1に示す構成におけるポンプモータ9.6をポンプとして機能させた場合の回転数をNp’、モータとして機能させた場合の回転数をNm’とし、比較例としてリングギヤにエンジンから動力を入力し、かつキャリヤから出力する場合の各回転数をNp、Nmとすると、これらの回転数の比は、結論的に、
Np’/Np=ρ2/(1+ρ)
Nm’/Nm=ρ2/(1+ρ)
となる。なお、ρは各遊星歯車機構のギヤ比(サンギヤの歯数とリングギヤの歯数との比)であり、このρは一般的には0.3〜0.6程度ある。したがって、この発明に係る上記の変速機では、いわゆるリングギヤ入力、キャリヤ出力として構成した場合に比較して、ポンプモータ9,6の回転数を大幅に低下させることができ、そのためにポンプモータ9,6を小型化し、ひいては変速機の全体としての構成を小型・軽量化し、さらには車載性を向上させることができる。
In the configuration shown in FIG. 1 according to the present invention, the rotational speeds of the
Np ′ / Np = ρ 2 / (1 + ρ)
Nm ′ / Nm = ρ 2 / (1 + ρ)
It becomes. Here, ρ is the gear ratio of each planetary gear mechanism (ratio between the number of teeth of the sun gear and the number of teeth of the ring gear), and this ρ is generally about 0.3 to 0.6. Therefore, in the above transmission according to the present invention, the rotation speed of the
つぎに、この発明の他の例を説明する。図6に示す例は、上述した図1に示す構成における各遊星歯車機構5,7を、シングルピニオン型のものからダブルピニオン型の遊星歯車機構に変更し、他の構成は図1に示す構成と同様にしたものである。なお、図6にはエンジン1および各アクチュエータ23,24,26および電子制御装置27は省略してある。
Next, another example of the present invention will be described. In the example shown in FIG. 6, the
したがって、図6に示す構成の変速機では、図1に示す構成の変速機と同様に、前進4段・後進1段の変速比を無段階に設定することができ、また二軸構成とすることができるなど、図1に示す構成とした場合と同様の作用・効果を得ることができる。なお、図1に示す構成では、入力軸2と出力軸であるドリブン軸13との回転方向が反対になるのに対して、図6に示す構成では、入力軸2と出力軸であるドリブン軸13との回転方向が同じになる。そのため、左右の車軸に動力を分配するデファレンシャル(図示せず)などの既存の動力伝達系統の構成をそのまま使用することが可能になる。
Therefore, in the transmission having the configuration shown in FIG. 6, the transmission ratio of the four forward speeds and the one reverse speed can be set steplessly as in the transmission having the configuration shown in FIG. For example, it is possible to obtain the same operations and effects as the configuration shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 1, the rotation direction of the
また、図7に示す例は、各遊星歯車機構5,7およびポンプモータ6,9を、ドリブン軸13と同一の軸線上に配列して構成した例である。すなわち、入力軸2側から順に、第1遊星歯車機構7、第1ポンプモータ9、第2ポンプモータ6、第2遊星歯車機構5が同一軸線上に配列されており、入力軸2が第1遊星歯車機構7のサンギヤS1に連結されている。また、第1遊星歯車機構7のサンギヤ軸7Aは第1ポンプモータ9をその軸線方向に貫通して第2遊星歯車機構5側に延び、また第2遊星歯車機構5のサンギヤ軸5Aは第2ポンプモータ6をその軸線方向に貫通して第1遊星歯車機構7側に延びており、それぞれのサンギヤ軸7A,5Aが互いに連結されている。
The example shown in FIG. 7 is an example in which the
さらに、各ポンプモータ9,6は、各遊星歯車機構7,5の間にいわゆる背合わせの状態で隣接して配置され、前述した図3に示すように連通されている。そして、第1遊星歯車機構7におけるリングギヤR1の外周部に第1カウンタギヤ対8を構成しているカウンタドライブギヤ8Aが取り付けられ、これに噛み合っているカウンタドリブンギヤ8Bが第1ドライブ軸10に取り付けられている。
Further, the
したがって、図7に示す構成の変速機は、図1に示す構成と比較して、第1遊星歯車機構7および第1ポンプモータ9の配置が変更されている程度の相違があるものの、基本的な構成は図1に示す構成と同様であるから、図7に示す他の構成についての説明は、図7に図1と同様の符号を付して省略する。なお、図7にはエンジン1および各アクチュエータ23,24,26および電子制御装置27は省略してある。
Therefore, the transmission having the configuration shown in FIG. 7 is basically different from the configuration shown in FIG. 1 although the arrangement of the first
図7に示す構成の変速機は、図1に示す構成の変速機と同様に、前進4段・後進1段の変速比を無段階に設定することができる。また特に、図7に示す構成では、各遊星歯車機構7,5および各ポンプモータ9,6ならびにシンクロ19,20,22を同一の軸線上に配置できるので、変速機の全体としての外径を更に小さくすることが可能であり、いわゆるFR車への車載性が向上する。また、各ポンプモータ9,6を同一軸線上で接近して配置できるので、油路の構成が簡素化されるとともに、これらをユニット化することが容易である。
The transmission having the configuration shown in FIG. 7 can set the transmission ratio of the four forward speeds and the reverse one speed steplessly in the same manner as the transmission having the configuration shown in FIG. In particular, in the configuration shown in FIG. 7, each
さらに、図8に示す例は、前述した図1に示す構成における各遊星歯車機構5,7の入力要素と反力要素とを入れ替えて構成した例である。すなわち、第2遊星歯車機構5のリングギヤR2に第2ポンプモータ6が連結されていて、リングギヤR2が反力要素となっている。また、第2遊星歯車機構5のキャリヤC2と一体のキャリヤ軸5Cに第2カウンタギヤ対12のドライブギヤ12Aが取り付けられている。すなわち、キャリヤC2が出力要素となっている。また一方、第1遊星歯車機構7においては、そのリングギヤR1に第1ポンプモータ9が連結され、リングギヤR1が反力要素となっている。また、キャリヤC1が第1ドライブ軸10に連結されて出力要素となっている。他の構成は、図1に示す構成と同様であるから、図8に図1と同様の符号を付してその説明を省略する。なお、図8にはエンジン1および各アクチュエータ23,24,26および電子制御装置27は省略してある。
Furthermore, the example shown in FIG. 8 is an example in which the input elements and reaction force elements of the
図8に示す構成の変速機は、上述したように、図1に示す構成における各遊星歯車機構5,7の入力要素と反力要素とを入れ替えたものであるから、各ポンプモータ9,6およびシンクロ19,20,22を前述した図4に示すように動作させることにより、前進4段・後進1段の変速比を無段階に設定することができる。各変速比を設定する場合の挙動は、回転方向が一部異なるものの、基本的には、図1に示す構成の変速機について説明したのと同様である。一例として、固定変速比である第1速および第2速、ならびにその中間の状態を図9の(a)、(b)、(c)に共線図で示してある。
Since the transmission having the configuration shown in FIG. 8 is obtained by replacing the input elements and the reaction force elements of the
第1速では、第2ポンプモータ6の押出容積がゼロに設定されてこれが空転するとともに、第1ポンプモータ9がロックされ、また第1シンクロ19によって第1速従動ギヤ14Bが出力軸としてのドリブン軸13に連結される。したがって、図9の(a)に示すように、第1遊星歯車機構7では、リングギヤR1が第1ポンプモータ9によって固定された状態でサンギヤS1にエンジン1の動力が入力されるから、出力要素であるキャリヤC1がサンギヤS1より低速で同方向に回転する。このキャリヤC1のトルクがドライブ軸10ならびに第1速ギヤ対14を介してドリブン軸13に伝達され、ここから出力される。
At the first speed, the extrusion volume of the
第1速から第2速へのアップシフト待機状態では、第2遊星歯車機構5のキャリヤC2がドリブン軸13から伝達されるトルクによって回転しており、また入力要素であるサンギヤS2が回転しているので、リングギヤR2およびこれに連結されている第2ポンプモータ6が低速で空転している。
In the upshift standby state from the first speed to the second speed, the carrier C2 of the second
この状態で、第2ポンプモータ6の押出容積を次第に増大させると、図9の(b)に示すように、これがポンプとして機能して油圧を発生するとともに、その回転数が次第に低下する。すなわち、第2遊星歯車機構5のリングギヤR2にその回転数を低下させるように反力が作用する。それに伴って、キャリヤC2およびこれに第2速ギヤ対15を介して連結されているドリブン軸13に正回転方向のトルクが作用する。一方、第2ポンプモータ6で発生した油圧が第1ポンプモータ9に供給されてこれがモータとして機能し、サンギヤS1と同方向に回転するようトルクを出力する。そして、そのトルクがリングギヤR1に反力として作用するために、出力要素であるキャリヤC1にはこれを増速回転させるようにトルクが作用し、これが第1速ギヤ対14を介してドリブン軸13に伝達される。すなわち、いわゆる機械的動力伝達と流体圧を介した動力伝達(図9の(b)には「流体パス」と記してある)とによってドリブン軸13に動力が伝達され、変速比が各動力伝達の割合に応じて連続的に変化する。
In this state, when the extrusion volume of the
そして、第1ポンプモータ9の押出容積を次第に小さくして、ついにはゼロになると、第1ポンプモータ9が空転するとともに、第2ポンプモータ6がロックされる。これが図9の(c)に示す状態であって、第2遊星歯車機構5のリングギヤR2が第2ポンプモータ6によって固定され、その状態でサンギヤS2にエンジン1から動力が入力されていることにより、キャリヤC2がサンギヤS2より低速で回転し、そのトルクが第2速ギヤ対15を介してドリブン軸13に伝達される。これに対して第1遊星歯車機構7では、サンギヤS1にエンジン1からトルクが作用してサンギヤS1が回転している状態でキャリヤC1がドリブン軸13からトルクを受けて回転するので、リングギヤR1およびこれに連結されている第1ポンプモータ9がキャリヤC1と同方向に空転する。
Then, when the extrusion volume of the
したがって、図8に示すように構成した場合であっても、前述した図1に示す構成の変速機と同様に作用させて前進4段・後進1段の変速比を連続的に設定することができる。また、いわゆる二軸構成として全体として小型化でき、また車載性を向上させることができる。さらに、図8に示すように構成した場合であっても、キャリヤを出力要素としていることにより、ポンプモータをポンプとして機能させた場合の回転数、およびモータとして機能させた場合の回転数を、いわゆるリングギヤ入力として構成した場合(比較例)と比較して低下させることができる。これを結論的に示せば、図8に示す構成のポンプ回転数をNp’、モータ回転数をNm’、比較例のポンプ回転数をNp、モータ回転数をNmとすると、
Np’/Np=ρ2
Nm’/Nm=ρ2
となる。そのρは一般的に0.3〜0.6程度の値であるから、この発明に係る図8の構成の変速機では、いわゆるリングギヤ入力として構成した場合に比較して、ポンプモータ9,6の回転数を大幅に低下させることができ、そのためにポンプモータ9,6を小型化し、ひいては変速機の全体としての構成を小型・軽量化し、さらには車載性を向上させることができる。また、図8に示す構成であれば、入力軸2と出力軸であるドリブン軸13との回転方向が同じになる。そのため、左右の車軸に動力を分配するデファレンシャル(図示せず)などの既存の動力伝達系統の構成をそのまま使用することが可能になる。
Therefore, even in the case of the configuration shown in FIG. 8, it is possible to continuously set the gear ratio of the fourth forward speed and the first reverse speed by acting in the same manner as the transmission shown in FIG. it can. Moreover, it can reduce in size as a whole as what is called a biaxial structure, and can improve vehicle mounting property. Further, even when configured as shown in FIG. 8, by using the carrier as an output element, the rotational speed when the pump motor functions as a pump, and the rotational speed when the pump motor functions as a motor, Compared with the case where it is configured as a so-called ring gear input (comparative example), it can be reduced. If this is shown in a conclusion, if the pump speed of the configuration shown in FIG. 8 is Np ′, the motor speed is Nm ′, the pump speed of the comparative example is Np, and the motor speed is Nm,
Np '/ Np = ρ 2
Nm '/ Nm = ρ 2
It becomes. Since ρ is generally a value of about 0.3 to 0.6, in the transmission having the configuration of FIG. 8 according to the present invention, the
なお、いわゆるサンギヤ入力、キャリヤ出力として構成する場合であっても、各遊星歯車機構7,5およびポンプモータ9,6を前述した図7に示すように、ドリブン軸13と同一の軸線上に並べて配置した構成とすることができる。その例を図10に示してある。この図10に示す構成の変速機では、図7に示す第1ポンプモータ9が、第1遊星歯車機構7のキャリヤC1に替えてリングギヤR1に連結され、それに伴ってキャリヤC1が第1カウンタギヤ対8を介して第1ドライブ軸10に連結されている。また、第2ポンプモータ6が、第2遊星歯車機構5のキャリヤC2に替えてリングギヤR2に連結され、それに伴ってキャリヤC2が第2カウンタギヤ対12を介して第2ドライブ軸11に連結されている。他の構成は、図7に示す構成と同様であるから、図10に図7と同様の符号を付してその説明を省略する。
Even in the case of so-called sun gear input and carrier output, the
したがって、図10に示すように構成した場合であっても、変速機の外径を小さくして車載性を向上させることができ、また動力の伝達効率を向上させることができるなど、図7に示す構成の変速機と同様の作用・効果を得ることができる。 Therefore, even when configured as shown in FIG. 10, the outer diameter of the transmission can be reduced to improve the in-vehicle performance, and the power transmission efficiency can be improved. The same operation and effect as the transmission having the configuration shown can be obtained.
なお、上述した各具体例では、ドリブン軸13を出力軸として構成したが、この発明では、ドリブン軸13とは別に出力軸を設け、その出力軸にドリブン軸13から動力を伝達して変速機から出力するように構成してもよい。その場合、出力軸は前述したドライブ軸10,11と同一の軸線上に配置してもよい。また、この発明における入力軸は、第1遊星歯車機構7側あるいは第2遊星歯車機構5側のいずれに設けてもよい。そして、この発明は、設定可能な固定変速比が4速より多くてもよく、あるいは反対に少なくてもよい。
In each of the specific examples described above, the driven
1…エンジン(動力源)、 2…入力軸(入力部材)、 5…遊星歯車機構(第2遊星歯車機構)、 S2…サンギヤ、 R2…リングギヤ、 C2…キャリヤ、 6…油圧ポンプモータ(第2ポンプモータ)、 7…遊星歯車機構(第1遊星歯車機構)、 S1…サンギヤ、 R1…リングギヤ、 C1…キャリヤ、 8…カウンタギヤ対、 9…油圧ポンプモータ(第1ポンプモータ)、 10…第1ドライブ軸、 11…第2ドライブ軸、 12…カウンタギヤ対、 13…ドリブン軸、 14…第1速ギヤ対、 15…第2速ギヤ対、 16…第3速ギヤ対、 17…第4速ギヤ対、 18…リバースギヤ対、 19…第1シンクロ、 20…第2シンクロ、 22…第3シンクロ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記動力源から動力が伝達される入力要素と、その入力要素に対する反力が伝達される反力要素と、いずれかのドライブ軸に動力を出力する出力要素とによって差動作用を行う、前記いずれかのドライブ軸と同一軸線上に配置された第1差動機構と、
この第1差動機構と同一軸線上に配置されるとともにその第1差動機構における前記反力要素に連結された、エネルギ回収と動力の出力とが可能な第1モータと、
前記動力源から動力が伝達される他の入力要素と、その入力要素に対する反力が伝達される他の反力要素と、他のドライブ軸に動力を出力する他の出力要素とによって差動作用を行う、前記ドリブン軸と同一の軸線上に配置された第2差動機構と、
この第2差動機構と同一軸線上に配置されるとともにその第2差動機構における前記他の反力要素に連結された、エネルギ回収と動力の出力とが可能な第2モータとを備え、
前記いずれかの差動機構における入力要素もしくは出力要素と一体の軸が該差動機構と同一軸線上に配置されたいずれかの前記モータをその軸線方向に貫通していることを特徴とする車両用変速機。 At least two drive shafts selectively transmitting power from a power source, driven shafts transmitting power from the drive shafts, and a plurality of drive shafts disposed between the drive shafts and the driven shafts In a vehicle transmission having a transmission mechanism and a switching mechanism that selectively enables transmission of power between each drive shaft and driven shaft via the transmission mechanism,
Any of the above, wherein a differential action is performed by an input element to which power is transmitted from the power source, a reaction force element to which reaction force against the input element is transmitted, and an output element that outputs power to any drive shaft. A first differential mechanism disposed on the same axis as the drive shaft;
A first motor arranged on the same axis as the first differential mechanism and connected to the reaction force element in the first differential mechanism and capable of energy recovery and power output;
Differential action by other input elements to which power is transmitted from the power source, other reaction force elements to which reaction force against the input elements is transmitted, and other output elements that output power to other drive shafts A second differential mechanism disposed on the same axis as the driven shaft;
A second motor arranged on the same axis as the second differential mechanism and connected to the other reaction force element in the second differential mechanism and capable of energy recovery and power output;
A vehicle in which an axis integral with an input element or an output element in any one of the differential mechanisms penetrates any one of the motors arranged on the same axis as the differential mechanism in the axial direction. Transmission.
外歯歯車であるサンギヤと、そのサンギヤと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとの間に配置されたピニオンギヤを保持しているキャリヤとを有し、前記ドライブ軸の少なくともいずれかと同一の軸線上に配置された第1遊星歯車機構と、
この第1遊星歯車機構と同一軸線上に配置されるとともにその第1遊星歯車機構における前記リングギヤとキャリヤとのいずれか一方に連結された、エネルギ回収と動力の出力とが可能な第1モータと、
外歯歯車であるサンギヤと、そのサンギヤと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとの間に配置されたピニオンギヤを保持しているキャリヤとを有し、前記ドリブン軸と同一の軸線上に配置された第2遊星歯車機構と、
この第2遊星歯車機構と同一軸線上に配置されるとともにその第2遊星歯車機構における前記リングギヤとキャリヤとのいずれか一方に連結された、エネルギ回収と動力の出力とが可能な第2モータとを備え、
前記第1遊星歯車機構のサンギヤと一体の第1サンギヤ軸が前記第1モータをその中心軸線に沿って貫通するとともに、前記第2遊星歯車機構のサンギヤと一体の第2サンギヤ軸が前記第2モータをその中心軸線に沿って貫通し、かつこれら第1サンギヤ軸と第2サンギヤ軸とに前記動力源が出力した動力を伝達するように構成され、
第1遊星歯車機構のキャリヤとリングギヤとのいずれか一方が前記第1モータに連結されるとともに、他方がいずれかのドライブ軸に連結され、さらに第2遊星歯車機構のキャリヤとリングギヤとのいずれか一方が前記第2モータに連結されるとともに、他方が他のドライブ軸に連結されていることを特徴とする車両用変速機。 At least two drive shafts selectively transmitting power from a power source, driven shafts transmitting power from the drive shafts, and a plurality of drive shafts disposed between the drive shafts and the driven shafts In a vehicle transmission having a transmission mechanism and a switching mechanism that selectively enables transmission of power between each drive shaft and driven shaft via the transmission mechanism,
The drive having a sun gear as an external gear, a ring gear as an internal gear concentrically with the sun gear, and a carrier holding a pinion gear arranged between the sun gear and the ring gear. A first planetary gear mechanism disposed on the same axis as at least one of the shafts;
A first motor disposed on the same axis as the first planetary gear mechanism and connected to one of the ring gear and the carrier in the first planetary gear mechanism and capable of energy recovery and power output; ,
A sun gear that is an external gear, a ring gear that is an internal gear concentrically arranged with the sun gear, and a carrier that holds a pinion gear disposed between the sun gear and the ring gear. A second planetary gear mechanism disposed on the same axis as the shaft;
A second motor arranged on the same axis as the second planetary gear mechanism and connected to one of the ring gear and the carrier in the second planetary gear mechanism and capable of energy recovery and power output; With
The first sun gear shaft integral with the sun gear of the first planetary gear mechanism penetrates the first motor along the central axis thereof, and the second sun gear shaft integral with the sun gear of the second planetary gear mechanism is the second sun gear shaft. Passing through the motor along its central axis, and configured to transmit the power output by the power source to the first sun gear shaft and the second sun gear shaft,
One of the carrier and the ring gear of the first planetary gear mechanism is connected to the first motor, the other is connected to one of the drive shafts, and one of the carrier and the ring gear of the second planetary gear mechanism. One of the transmissions is connected to the second motor, and the other is connected to another drive shaft.
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CN111396528A (en) * | 2020-03-18 | 2020-07-10 | 洛阳拖拉机研究所有限公司 | Multi-stage automatic stepless speed changing box for tractor |
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