JP2008126710A - Transmission mechanism - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission mechanism capable of suppressing an increase of a size in a direction along the rotation axis of an electric motor. <P>SOLUTION: In this transmission mechanism, the electric motor MG2 for outputting power from an output shaft 17 by being energized to a coil 19 and a planetary roller mechanism 25 connected to the output shaft 17 so that power may be transmitted are provided, the planetary roller mechanism 25 has three differentially rotatable rotation elements, and the output shaft 17 and the three rotation elements are rotatably arranged with the same rotation axis A1 as a center. The planetary roller mechanism 25 is arranged inside the coil 19 in the radial direction with the rotation axis A1 as the center. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、電動モータの動力が遊星ローラ機構に伝達される変速機構に関するものである。   The present invention relates to a speed change mechanism in which power of an electric motor is transmitted to a planetary roller mechanism.

従来、車両、産業機械、工作機械などにおいて、電動モータを動力源として用いるとともに、その電動モータのトルクを遊星ローラ機構に伝達して変速をおこなう変速機構が知られており、その変速機構の一例が、特許文献1に記載されている。   Conventionally, a transmission mechanism that uses an electric motor as a power source in a vehicle, an industrial machine, a machine tool, etc., and transmits the torque of the electric motor to a planetary roller mechanism to perform a shift is known, and an example of the transmission mechanism Is described in Patent Document 1.

この特許文献1に記載されているモータ減速機は、電動モータと、この電動モータに直列に連結した第1段の減速機と、この第1段の減速機に直列に連結した第2段の減速機とを備えている。前記第1段の減速機は、くさび作用を利用した摩擦ローラ式減速機であり、この摩擦ローラ式減速機は、低速側シャフトおよび高速側シャフトおよびガイドローラおよび可動ローラを有する。前記低速側シャフトは、前記電動モータを収容したハウジングにより回転自在に支持されており、その低速側シャフトの一端部には外輪が設けられている。また、前記高速側シャフトは、前記外輪および低速側シャフトに対して偏心して設けられている。この高速側シャフトが、前記電動モータのロータに連結されている。さらに、前記ガイドローラは、前記高速側シャフトおよび前記外輪に接触されている。さらに、前記可動ローラは、前記高速側シャフトと前記外輪との間で、くさびに食い込む方向に移動できるように構成されている。一方、第2段の減速機は遊星歯車減速機である。この遊星歯車減速機は、サンギヤおよびリングギヤと、これらのサンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持するピニオンローラ軸を有しており、このピニオンローラ軸がキャリヤにより前記ハウジングに固定されている。また、前記サンギヤが前記低速側シャフトにスプライン嵌合されている。なお、電動モータの出力軸に変速機を連結した変速機構は、特許文献2ないし6にも記載されている。   The motor speed reducer described in Patent Document 1 includes an electric motor, a first stage speed reducer connected in series to the electric motor, and a second stage speed reducer connected in series to the first stage speed reducer. Equipped with a reducer. The first stage speed reducer is a friction roller type speed reducer utilizing a wedge action, and the friction roller type speed reducer has a low speed side shaft, a high speed side shaft, a guide roller, and a movable roller. The low-speed shaft is rotatably supported by a housing that houses the electric motor, and an outer ring is provided at one end of the low-speed shaft. Further, the high speed side shaft is provided eccentrically with respect to the outer ring and the low speed side shaft. This high speed side shaft is connected to the rotor of the electric motor. Further, the guide roller is in contact with the high speed side shaft and the outer ring. Further, the movable roller is configured to be able to move between the high speed side shaft and the outer ring in a direction to bite into the wedge. On the other hand, the second stage speed reducer is a planetary gear speed reducer. This planetary gear reducer has a sun gear and a ring gear, and a pinion roller shaft for holding a pinion gear meshing with the sun gear and the ring gear, and the pinion roller shaft is fixed to the housing by a carrier. Further, the sun gear is splined to the low speed side shaft. Note that a speed change mechanism in which a transmission is connected to an output shaft of an electric motor is also described in Patent Documents 2 to 6.

特開2005−30490号公報JP 2005-30490 A 特開平11−82265号公報JP-A-11-82265 特開2002−106661号公報JP 2002-106661 A 特開2002−31203号公報JP 2002-31203 A 特開平6−92154号公報JP-A-6-92154 特開平9−226392号公報JP-A-9-226392

しかしながら、上記の特許文献1に記載されている変速機構においては、高速側シャフトおよび低速側シャフトが軸線方向に並べて配置されており、その高速側シャフトの外周側にくさびローラ式変速機が設けられ、低速側シャフトの外周側に遊星歯車減速機が設けられているため、前記高速側シャフトの軸線方向に構造が大型化する虞があった。   However, in the speed change mechanism described in Patent Document 1, the high speed side shaft and the low speed side shaft are arranged side by side in the axial direction, and a wedge roller transmission is provided on the outer peripheral side of the high speed side shaft. Since the planetary gear speed reducer is provided on the outer peripheral side of the low speed side shaft, the structure may be increased in the axial direction of the high speed side shaft.

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、電動モータの回転軸線に沿った方向における大型化を抑制することの可能な変速機構を提供することを目的としている。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object thereof is to provide a speed change mechanism capable of suppressing an increase in size in a direction along a rotation axis of an electric motor.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、コイルに通電されて出力軸から動力を出力する電動モータと、前記出力軸に動力伝達可能に連結された遊星ローラ機構とが設けられており、この遊星ローラ機構は差動回転可能な3つの回転要素を有しているとともに、前記出力軸および前記3つの回転要素が同一の回転軸線を中心として回転可能に配置されている変速機構において、前記回転軸線を中心とする半径方向で、前記コイルの内側に前記遊星ローラ機構が配置されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided with an electric motor that is energized in a coil and outputs power from an output shaft, and a planetary roller mechanism that is connected to the output shaft so as to be able to transmit power. The planetary roller mechanism has three rotation elements capable of differential rotation, and the speed change mechanism in which the output shaft and the three rotation elements are arranged to be rotatable about the same rotation axis. The planetary roller mechanism is arranged inside the coil in a radial direction centered on the rotation axis.

請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記遊星ローラ機構と動力伝達可能に接続された変速機が設けられており、前記遊星ローラ機構および前記変速機および前記電動モータを構成する部品同士が一体化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, in addition to the configuration of the first aspect, a transmission connected to the planetary roller mechanism so as to be capable of transmitting power is provided, and the planetary roller mechanism, the transmission, and the electric motor are configured. The parts to be integrated are integrated with each other.

請求項3の発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記出力軸に加わる荷重を前記3つの回転要素の何れかに伝達する荷重伝達機構が設けられていることを特徴とするものである。   The invention of claim 3 is characterized in that, in addition to the configuration of claim 1 or 2, a load transmission mechanism for transmitting a load applied to the output shaft to any of the three rotating elements is provided. It is.

請求項4の発明は、請求項3の構成に加えて、前記3つの回転要素には、同軸上に配置されたサンローラおよびリングローラと、このサンローラおよびリングローラに接触するピニオンローラを保持するキャリヤとが含まれており、前記荷重伝達機構は、前記出力軸に加わるスラスト荷重を前記サンローラに伝達するスラスト軸受であることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, the three rotating elements include a sun roller and a ring roller arranged coaxially, and a carrier that holds a pinion roller that contacts the sun roller and the ring roller. The load transmission mechanism is a thrust bearing that transmits a thrust load applied to the output shaft to the sun roller.

請求項5の発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記3つの回転要素には、同軸上に配置されたサンローラおよびリングローラと、このサンローラおよびリングローラに接触するピニオンローラを保持するキャリヤとが含まれており、前記キャリヤに加わるラジアル荷重を受けるラジアル軸受が設けられていることを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the three rotating elements hold a sun roller and a ring roller arranged coaxially and a pinion roller that contacts the sun roller and the ring roller. And a radial bearing for receiving a radial load applied to the carrier.

請求項6の発明は、請求項5の構成に加えて、前記出力軸は、前記回転軸線を中心とする円周上に配置された円筒部を有しており、前記回転軸線を中心とする半径方向で前記円筒部の内側に前記ラジアル軸受が配置されていることを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fifth aspect, the output shaft has a cylindrical portion disposed on a circumference centered on the rotation axis, and the rotation axis is the center. The radial bearing is arranged inside the cylindrical portion in the radial direction.

請求項7の発明は、コイルに通電されて出力軸から動力を出力する電動モータと、前記出力軸に動力伝達可能に連結された第1変速機とが設けられており、前記出力軸および前記第1変速機の回転要素が同一の回転軸線上に配置されている変速機構において、前記第1変速機の他に第2変速機が設けられており、前記回転軸線に沿った方向で異なる箇所に、前記コイルの一端部および他端部が配置されており、前記回転軸線を中心とする半径方向で、前記コイルの一端部の内側に前記第1変速機が配置され、かつ、前記回転軸線を中心とする半径方向で、前記コイルの他端部の内側に前記第2変速機が配置されていることを特徴とするものである。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an electric motor that energizes the coil and outputs power from an output shaft, and a first transmission that is coupled to the output shaft so as to be capable of transmitting power, the output shaft and the In the transmission mechanism in which the rotational elements of the first transmission are arranged on the same rotational axis, a second transmission is provided in addition to the first transmission, and the locations differ in the direction along the rotational axis. One end and the other end of the coil are arranged, the first transmission is arranged inside the one end of the coil in a radial direction centered on the rotation axis, and the rotation axis The second transmission is arranged inside the other end portion of the coil in a radial direction centered at the center.

請求項8の発明は、請求項7の構成に加えて、前記第1変速機の出力要素と、前記第2変速機の入力要素とが、動力伝達可能に連結されていることを特徴とするものである。   According to an eighth aspect of the invention, in addition to the configuration of the seventh aspect, the output element of the first transmission and the input element of the second transmission are connected so as to be able to transmit power. Is.

請求項9の発明は、請求項2ないし6のいずれかの構成に加えて、差動回転可能な入力要素および反力要素および出力要素を有する動力分配装置が設けられており、前記動力分配装置の入力要素に動力源が連結され、前記動力分配装置の反力要素にモータ・ジェネレータが連結されているとともに、前記変速機の出力要素と、前記動力分配装置の出力要素とが、被駆動部材に対して並列に動力伝達可能に連結されており、前記動力源および前記電動モータおよび前記モータ・ジェネレータおよび前記遊星ローラ機構および前記変速機を構成する各回転要素が、前記回転軸線を中心として回転可能に配置されていることを特徴とするものである。   According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any of the second to sixth aspects, a power distribution device having an input element, a reaction force element, and an output element capable of differential rotation is provided. A power source is connected to the input element, a motor / generator is connected to the reaction force element of the power distribution device, and the output element of the transmission and the output element of the power distribution device are driven members. The power source, the electric motor, the motor / generator, the planetary roller mechanism, and the rotating elements constituting the transmission rotate about the rotation axis. The arrangement is possible.

請求項10の発明は、請求項7または8の構成に加えて、差動回転可能な入力要素および反力要素および出力要素を有する動力分配装置が設けられており、前記動力分配装置の入力要素に動力源が連結され、前記動力分配装置の反力要素にモータ・ジェネレータが連結されているとともに、前記第2変速機の出力要素と、前記動力分配装置の出力要素とが、前記被駆動部材に対して並列に動力伝達可能に連結されており、前記動力源および前記電動モータおよび前記モータ・ジェネレータおよび前記第1変速機および前記第2変速機を構成する各回転要素が、前記回転軸線を中心として回転可能に配置されていることを特徴とするものである。   The invention of claim 10 is provided with a power distribution device having an input element, a reaction force element, and an output element capable of differential rotation, in addition to the configuration of claim 7 or 8, and the input element of the power distribution device And a motor / generator is connected to a reaction force element of the power distribution device, and an output element of the second transmission and an output element of the power distribution device are connected to the driven member. The power source, the electric motor, the motor / generator, and the rotating elements constituting the first transmission and the second transmission are connected to the rotational axis. It is characterized by being arranged so as to be rotatable about the center.

請求項1の発明によれば、遊星ローラ機構を構成する3つの回転要素同士の間で、トラクション伝動により動力伝達がおこなわれる。また、回転軸線を中心とする半径方向で、コイルの内側に遊星ローラ機構が配置されている。つまり、前記回転軸線に沿った方向で、前記コイルが配置された空間(領域・スペース)と、前記遊星ローラ機構が配置された空間(領域・スペース)とが重なる。したがって、前記遊星ローラ機構を配置する占有スペースを狭めることができ、変速機構の小型化が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, power is transmitted by traction transmission between the three rotating elements constituting the planetary roller mechanism. In addition, a planetary roller mechanism is disposed inside the coil in the radial direction centered on the rotation axis. That is, in the direction along the rotation axis, the space (region / space) in which the coil is disposed overlaps the space (region / space) in which the planetary roller mechanism is disposed. Therefore, an occupied space for arranging the planetary roller mechanism can be reduced, and the transmission mechanism can be downsized.

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、遊星ローラ機構から出力された動力を変速機に伝達可能である。また、前記遊星ローラ機構および前記変速機および前記電動モータを構成する部品同士が一体化されている。したがって、回転軸線方向において一層小型化しやすくなる。   According to the invention of claim 2, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of claim 1, the power output from the planetary roller mechanism can be transmitted to the transmission. The planetary roller mechanism, the transmission, and the components constituting the electric motor are integrated. Therefore, it becomes easier to further reduce the size in the rotation axis direction.

請求項3の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の効果を得られる他に、前記出力軸に加わる荷重が3つの回転要素の何れかにより受けられるため、電動モータを支持する軸受を単独で設けずに済み、小型化を一層促進できる。   According to the invention of claim 3, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of claim 1 or 2, the load applied to the output shaft is received by any one of the three rotating elements, so that the electric motor is supported. It is not necessary to provide a bearing alone, and further downsizing can be promoted.

請求項4の発明によれば、請求項3の発明と同様の効果を得られる他に、前記出力軸に加わるスラスト荷重が、スラスト軸受を経由して前記サンローラに伝達される。このサンローラは、回転軸線方向で最も内周側に配置されているため、前記回転軸線を中心とする半径方向で、前記スラスト軸受の半径を小さくすることができる。   According to the invention of claim 4, in addition to the same effects as those of the invention of claim 3, a thrust load applied to the output shaft is transmitted to the sun roller via a thrust bearing. Since the sun roller is disposed on the innermost circumferential side in the rotation axis direction, the radius of the thrust bearing can be reduced in the radial direction around the rotation axis.

請求項5の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の効果を得られる他に、前記キャリヤに加わるラジアル荷重が前記ラジアル軸受により受けられる。したがって、前記キャリヤが高速回転した場合に、前記サンローラと前記ピニオンローラとの間における接触圧力の低下を抑制できる。   According to the invention of claim 5, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of claim 1 or 2, a radial load applied to the carrier is received by the radial bearing. Therefore, when the carrier rotates at high speed, it is possible to suppress a decrease in contact pressure between the sun roller and the pinion roller.

請求項6の発明によれば、請求項5の発明と同様の効果を得られる他に、前記回転軸線を中心とする半径方向で、前記円筒部の内側に前記ラジアル軸受が配置されている。したがって、前記回転軸線の半径方向で、前記円筒部と前記キャリヤとの距離を短くすることができ、前記回転軸線の半径方向における前記キャリヤの振動量(ブレ量)を少なくすることができる。   According to the sixth aspect of the invention, in addition to obtaining the same effect as that of the fifth aspect of the invention, the radial bearing is disposed inside the cylindrical portion in the radial direction centering on the rotation axis. Therefore, the distance between the cylindrical portion and the carrier can be shortened in the radial direction of the rotation axis, and the vibration amount (blur amount) of the carrier in the radial direction of the rotation axis can be reduced.

請求項7の発明によれば、回転軸線に沿った方向で、コイルが配置された空間(領域・スペース)と、第1変速機および第2変速機が配置された空間(領域・スペース)とが重なる。したがって、前記第1変速機および第2変速機を配置する占有スペースを狭めることができ、変速機構の小型化が可能となる。   According to the invention of claim 7, in the direction along the rotation axis, a space (region / space) in which the coil is disposed, and a space (region / space) in which the first transmission and the second transmission are disposed. Overlap. Therefore, the occupied space in which the first transmission and the second transmission are arranged can be narrowed, and the transmission mechanism can be downsized.

請求項8の発明によれば、請求項7の発明と同様の効果を得られる他に、前記電動モータの動力が、第1変速機を経由して第2変速機に伝達される。   According to the eighth aspect of the invention, in addition to the same effects as the seventh aspect of the invention, the power of the electric motor is transmitted to the second transmission via the first transmission.

請求項9の発明によれば、請求項2ないし6のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、動力源のトルクを動力分配装置の入力要素に伝達し、モータ・ジェネレータで反力を受けるとともに、このモータ・ジェネレータの回転数を制御することにより、動力分配装置の入力要素と出力要素との変速比を無段階に制御可能である。そして、前記動力源の動力および電動モータの動力を、前記動力分配装置を経由して車輪に伝達することが可能である。   According to the ninth aspect of the present invention, in addition to obtaining the same effect as any of the second to sixth aspects, the torque of the power source is transmitted to the input element of the power distribution device, and the reaction force is generated by the motor / generator. In addition, the speed ratio between the input element and the output element of the power distribution device can be continuously controlled by controlling the rotational speed of the motor / generator. The power of the power source and the power of the electric motor can be transmitted to the wheels via the power distribution device.

請求項10の発明によれば、請求項7または8の発明と同様の効果を得られる他に、動力源のトルクを動力分配装置の入力要素に伝達し、モータ・ジェネレータで反力を受けるとともに、このモータ・ジェネレータの回転数を制御することにより、動力分配装置の入力要素と出力要素との変速比を無段階に制御可能である。そして、前記動力源の動力および電動モータの動力を、前記動力分配装置を経由して車輪に伝達することが可能である。   According to the invention of claim 10, in addition to the same effect as that of the invention of claim 7 or 8, the torque of the power source is transmitted to the input element of the power distribution device, and the reaction force is received by the motor / generator. By controlling the rotational speed of the motor / generator, the gear ratio between the input element and the output element of the power distribution device can be controlled steplessly. The power of the power source and the power of the electric motor can be transmitted to the wheels via the power distribution device.

この発明における変速機構は、車両、産業機械、運搬機械などに用いることが可能である。また、車両には、乗用車、運搬車、トラック、バスなどが含まれる。また、車両には、単数の動力源が搭載された車両の他に、動力の発生原理が異なる複数種類の動力源を有するハイブリッド車も含まれる。この発明において、電動モータおよび動力源およびモータ・ジェネレータは、被駆動部材に伝達する動力を出力する装置である。変速機構を車両に用いる場合、電動モータおよび動力源の動力が車輪に伝達されるように構成され、電動モータから車輪に至る経路に変速機構が配置される。この発明の変速機構を車両、運搬機械に用いる場合、被駆動部材には車輪が含まれる。また、変速機構から車輪に至る動力伝達経路に配置される動力伝達装置、例えば、変速機、差動装置、歯車、チェーン、プーリ、ベルト、スプロケットなども、被駆動部材に含まれる。この発明の変速機構を産業機械、例えば工作機械に用いる場合、工具や刃物、または加工対象物を保持するチャックが被駆動部材となる。前記電動モータは電気エネルギを運動エネルギに変換する装置である。また、電動モータとして、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動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も可能である。   The speed change mechanism in the present invention can be used for vehicles, industrial machines, transport machines, and the like. Vehicles include passenger cars, transport vehicles, trucks, buses, and the like. In addition to a vehicle equipped with a single power source, the vehicle includes a hybrid vehicle having a plurality of types of power sources having different power generation principles. In the present invention, the electric motor, the power source, and the motor / generator are devices that output the power transmitted to the driven member. When the speed change mechanism is used in a vehicle, the power of the electric motor and the power source is configured to be transmitted to the wheels, and the speed change mechanism is disposed in a path from the electric motor to the wheels. When the speed change mechanism of the present invention is used in a vehicle or a transport machine, the driven member includes wheels. In addition, a power transmission device disposed in a power transmission path from the speed change mechanism to the wheels, for example, a transmission, a differential, a gear, a chain, a pulley, a belt, a sprocket, and the like are also included in the driven member. When the speed change mechanism of the present invention is used in an industrial machine, for example, a machine tool, a tool, a cutter, or a chuck that holds a workpiece is a driven member. The electric motor is a device that converts electric energy into kinetic energy. As the electric motor, a motor / generator having both a power running function for converting electrical energy into kinetic energy and a regeneration function for converting kinetic energy into electrical energy can be used.

さらに、この発明において電動モータは出力軸が回転運動をおこなう構成である。さらに、前記電動モータは、直流モータまたは交流モータのいずれでもよく、交流モータとしては、例えば、誘導モータ、同期モータ、整流子モータなどが挙げられる。この発明の電動モータは、コイルへの通電によって出力軸が回転するように構成されている。一方、動力源としては、エンジン、フライホイールシステム、油圧モータなどが挙げられる。エンジンは、熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置であり、例えば内燃機関を挙げることができる。内燃機関は、燃料を燃焼させて熱エネルギを発生させる装置であり、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどが挙げられる。前記油圧モータは、流体(圧油)のエネルギ(圧力・流量)を、機械的エネルギ(トルク・回転数)に変換する動力装置である。フライホイールシステムは、運動エネルギを蓄積し、かつ、放出する動力装置である。この発明において、第1出力部材および第2入力部材および回転要素は、何れもトルク伝達に関与する部材であり、例えば、ギヤ、ローラ、コネクティングドラム、キャリヤ、プーリ、回転軸などの部品が挙げられる。   Further, in the present invention, the electric motor has a configuration in which the output shaft performs a rotational motion. Further, the electric motor may be either a direct current motor or an alternating current motor. Examples of the alternating current motor include an induction motor, a synchronous motor, and a commutator motor. The electric motor of the present invention is configured such that the output shaft rotates by energization of the coil. On the other hand, examples of the power source include an engine, a flywheel system, and a hydraulic motor. The engine is a power device that converts thermal energy into kinetic energy, and examples thereof include an internal combustion engine. An internal combustion engine is a device that generates heat energy by burning fuel, and examples thereof include a gasoline engine, a diesel engine, and an LPG engine. The hydraulic motor is a power device that converts energy (pressure / flow rate) of fluid (pressure oil) into mechanical energy (torque / rotation speed). A flywheel system is a power unit that stores and releases kinetic energy. In the present invention, the first output member, the second input member, and the rotating element are all members that are involved in torque transmission, and examples thereof include parts such as a gear, a roller, a connecting drum, a carrier, a pulley, and a rotating shaft. .

また、この発明においては、動力源および電動モータおよびモータ・ジェネレータの各回転要素を、同一の回転軸線を中心として回転可能に配置することができる。また、この発明において「同軸上」とは、同一の回転軸線を中心として回転可能に配置することである。さらに、この発明において回転軸線に沿った方向とは、回転軸線を含む方向、もしくは回転軸線と平行な方向である。さらに、この発明において、回転軸線方向における部品の配置領域が重なる場合、少なくとも一部が重なっていればよい。すなわち、全部でもよいし、一部でもよい。また、この発明における遊星ローラ機構は、差動回転可能な3つの要素を有しており、いずれかの要素が入力要素として機能し、いずれかの要素が反力要素として機能し、いずれかの要素が出力要素として機能する。このような3つの回転要素の差動作用により、入力要素の回転数と、出力要素の回転数とを異ならせることが可能であり、遊星ローラ機構は変速機としての機能を有する。   In the present invention, the rotational elements of the power source, the electric motor, and the motor / generator can be disposed so as to be rotatable about the same rotational axis. Further, in the present invention, “on the same axis” means to be arranged so as to be rotatable about the same rotation axis. Furthermore, in the present invention, the direction along the rotation axis is a direction including the rotation axis or a direction parallel to the rotation axis. Furthermore, in this invention, when the arrangement | positioning area | region of the components in a rotating shaft direction overlaps, at least one part should just overlap. That is, it may be all or a part. The planetary roller mechanism according to the present invention has three elements that can be differentially rotated, and any one of the elements functions as an input element, and any of the elements functions as a reaction force element. The element functions as an output element. By such differential action of the three rotating elements, the rotational speed of the input element and the rotational speed of the output element can be made different, and the planetary roller mechanism has a function as a transmission.

さらにこの発明は、前記遊星ローラ機構の他に、別の変速機を設けることが可能である。この「別の変速機」には、遊星ローラ機構、歯車変速機構などが含まれる。すなわち、トラクション伝動により動力伝達がおこなわれる変速機、または歯車の噛み合い力により動力が伝達される変速機のいずれでもよい。なお、この発明において、遊星ローラ機構、および「別の変速機」は、入力要素の回転数と、出力要素の回転数とを異ならせることが可能な変速機であり、入力要素と出力要素との回転数の比、すなわち、変速比を変更可能な変速機、または変速比が固定された変速機のいずれでもよい。また、前記遊星ローラ機構が変速比の固定された変速機である場合、その変速比は「1」よりも大きい値、または「1」よりも小さい値のいずれでもよい。前記変速比が「1」よりも大きくなる変速機は減速機であり、変速比が「1」よりも小さくなる変速機は増速機である。   Furthermore, the present invention can be provided with another transmission in addition to the planetary roller mechanism. This “another transmission” includes a planetary roller mechanism, a gear transmission mechanism, and the like. That is, either a transmission that transmits power by traction transmission or a transmission that transmits power by the meshing force of a gear. In the present invention, the planetary roller mechanism and “another transmission” are transmissions that can vary the rotational speed of the input element and the rotational speed of the output element. The ratio of the number of rotations, that is, a transmission capable of changing the transmission ratio, or a transmission having a fixed transmission ratio may be used. When the planetary roller mechanism is a transmission with a fixed gear ratio, the gear ratio may be a value larger than “1” or a value smaller than “1”. A transmission having a gear ratio larger than “1” is a reduction gear, and a transmission having a gear ratio smaller than “1” is a speed increaser.

つぎに、変速機構の具体例を図面を参照しながら具体的に説明する。図2は、車両1のパワートレーンの構成例を示すスケルトン図である。図2に示された車両1は、F・F(フロントエンジン・フロントドライブ;エンジン前置き前輪駆動)形式のハイブリッド車である。図2に示された車両1では、内燃機関の一種であるエンジン2およびモータ・ジェネレータMG1およびモータ・ジェネレータMG2が、動力源として搭載されている。この動力源は、車輪に伝達する動力を出力する動力装置である。前記エンジン2は、燃料を燃焼させてその熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である。このエンジン2は、吸排気装置、燃料噴射装置などを有する公知のものであり、例えば、電子スロットルバルブの開度、燃料噴射量、燃料噴射時期などを制御することによりエンジン出力、すなわち、エンジン回転数およびエンジントルクを制御することが可能である。また、モータ・ジェネレータMG1,MG2は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動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回転装置である。   Next, a specific example of the speed change mechanism will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 2 is a skeleton diagram showing a configuration example of the power train of the vehicle 1. The vehicle 1 shown in FIG. 2 is a hybrid vehicle of the F / F (front engine / front drive; front wheel drive in front of the engine) type. In the vehicle 1 shown in FIG. 2, an engine 2, a motor / generator MG1, and a motor / generator MG2 which are a kind of internal combustion engine are mounted as power sources. This power source is a power device that outputs power transmitted to the wheels. The engine 2 is a power unit that burns fuel and converts its thermal energy into kinetic energy. The engine 2 is a known one having an intake / exhaust device, a fuel injection device, and the like. For example, an engine output, that is, an engine rotation is controlled by controlling an opening of an electronic throttle valve, a fuel injection amount, a fuel injection timing, and the like. The number and engine torque can be controlled. Motor generators MG1 and MG2 are rotating devices having both a power running function for converting electrical energy into kinetic energy and a regeneration function for converting kinetic energy into electrical energy.

これらの、エンジン2およびモータ・ジェネレータMG1,MG2が動力伝達可能に連結された動力分配装置3が設けられている。前記モータ・ジェネレータMG1,MG2および動力分配装置3は、ケーシングK1の内部に配置されている。このケーシングK1は金属材料、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金などにより構成されている。前記動力分配装置3は、前記エンジン2の動力を、前記モータ・ジェネレータMG1および車輪に分配する装置であり、この動力分配装置3は、シングルピニオン式の遊星歯車機構により構成されている。具体的に説明すると、動力分配装置3は、サンギヤ4と、このサンギヤ4と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ4の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ5と、前記サンギヤ4および前記リングギヤ5に噛合されたピニオンギヤ6と、このピニオンギヤ6を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリヤ7とを有している。このように、3つの回転要素、すなわち、前記サンギヤ4および前記リングギヤ5および前記キャリヤ7が、相互に差動回転可能に構成されている。なお、前記サンギヤ4およびリングギヤ5および前記キャリヤ6は、いずれもはすば歯車により構成されている。   A power distribution device 3 is provided in which the engine 2 and the motor / generators MG1, MG2 are coupled so as to be able to transmit power. The motor / generators MG1 and MG2 and the power distribution device 3 are disposed inside the casing K1. The casing K1 is made of a metal material such as aluminum or an aluminum alloy. The power distribution device 3 is a device that distributes the power of the engine 2 to the motor / generator MG1 and wheels, and the power distribution device 3 includes a single-pinion planetary gear mechanism. More specifically, the power distribution device 3 includes a sun gear 4, a ring gear 5 that is arranged coaxially with the sun gear 4 and that surrounds the sun gear 4, and the sun gear 4 and the ring gear. 5 and a carrier 7 that supports the pinion gear 6 so as to be capable of rotating and revolving. Thus, the three rotating elements, that is, the sun gear 4, the ring gear 5, and the carrier 7 are configured so as to be differentially rotatable with respect to each other. The sun gear 4, the ring gear 5 and the carrier 6 are all constituted by helical gears.

また、前記動力分配装置3の回転要素に対する前記エンジン2および前記モータ・ジェネレータMG1の連結構造を説明する。まず、前記キャリヤ7と、前記エンジン2のクランクシャフト(図示せず)とが動力伝達可能に連結されている。具体的には、前記エンジン2と前記キャリヤ7とが、インプットシャフト8により接続されている。なお、前記エンジン2からインプットシャフト8に至る動力伝達経路には、クラッチ機構が設けられていてもよい。このクラッチ機構には、摩擦式クラッチ、電磁式クラッチ、流体式クラッチなどが含まれる。クラッチ機構として摩擦式クラッチまたは電磁式クラッチを用いる場合、ダンパ機構を併用することも可能である。一方、前記モータ・ジェネレータMG1は、ステータ9およびロータ10を有しており、前記ステータ9がケーシングK1に固定されている。そして、前記ロータ10と前記サンギヤ4とが動力伝達可能に接続されている。この図1および図2の構成例では、前記ロータ10と前記サンギヤ4とが一体回転するように連結されている。   Further, a connection structure of the engine 2 and the motor / generator MG1 to the rotating element of the power distribution device 3 will be described. First, the carrier 7 and a crankshaft (not shown) of the engine 2 are connected so as to be able to transmit power. Specifically, the engine 2 and the carrier 7 are connected by an input shaft 8. A clutch mechanism may be provided in the power transmission path from the engine 2 to the input shaft 8. The clutch mechanism includes a friction clutch, an electromagnetic clutch, a fluid clutch, and the like. When a friction clutch or an electromagnetic clutch is used as the clutch mechanism, a damper mechanism can be used in combination. On the other hand, the motor generator MG1 has a stator 9 and a rotor 10, and the stator 9 is fixed to the casing K1. The rotor 10 and the sun gear 4 are connected so that power can be transmitted. 1 and 2, the rotor 10 and the sun gear 4 are coupled so as to rotate integrally.

前記図2の要部が図1に示されている。この図1は、前記インプットシャフト8の回転軸線A1に沿った方向、言い換えれば、回転軸線A1と平行な方向における半断面図である。前記ロータ10は前記回転軸線A1を中心とする円周上に配置された円筒部11を有しており、その円筒部11が前記インプットシャフト8の外周側に配置されている。一方、前記ケーシングK1の内周には、前記回転軸線を中心とする半径方向に延ばされた隔壁12が設けられており、この隔壁12の内周に取り付けたラジアル軸受13により、前記円筒部11が回転可能に支持されている。   The main part of FIG. 2 is shown in FIG. FIG. 1 is a half sectional view in a direction along the rotation axis A1 of the input shaft 8, in other words, in a direction parallel to the rotation axis A1. The rotor 10 has a cylindrical portion 11 disposed on a circumference centered on the rotation axis A <b> 1, and the cylindrical portion 11 is disposed on the outer peripheral side of the input shaft 8. On the other hand, a partition wall 12 extending in the radial direction around the rotation axis is provided on the inner periphery of the casing K1, and the cylindrical portion is supported by a radial bearing 13 attached to the inner periphery of the partition wall 12. 11 is rotatably supported.

つぎに、前記モータ・ジェネレータMG2の構成について説明する。前記ケーシングK1には、前記エンジン2から最も離れた箇所にエンドカバー14が取り付けられており、前記ケーシングK1内に設けられた隔壁15とエンドカバー14との間に前記モータ・ジェネレータMG2が配置されている。このモータ・ジェネレータMG2は、ステータ16およびロータ17を有している。まず、ステータ16について説明すると、ステータ16は複数枚を積層した電磁鋼板18と、積層された電磁鋼板18に巻き付けられたコイル19とを有する。そして、電磁鋼板18は、ボルト20を用いて前記ケーシングK1に締め付け固定されている。前記電磁鋼板18は、前記回転軸線A1に沿った方向に積層されている。   Next, the configuration of the motor / generator MG2 will be described. An end cover 14 is attached to the casing K1 at a position farthest from the engine 2, and the motor / generator MG2 is disposed between a partition wall 15 provided in the casing K1 and the end cover 14. ing. The motor / generator MG2 includes a stator 16 and a rotor 17. First, the stator 16 will be described. The stator 16 includes a plurality of laminated electromagnetic steel plates 18 and a coil 19 wound around the laminated electromagnetic steel plates 18. The electromagnetic steel plate 18 is fastened and fixed to the casing K1 using bolts 20. The electromagnetic steel plates 18 are laminated in a direction along the rotation axis A1.

一方、前記ロータ17は、前記回転軸線A1を中心として配置された中空軸21と、その中空軸21の外周側に連続して形成された円筒部22と、この円筒部22の外周に取り付けた電磁鋼板23とを有している。また、前記回転軸線A1を中心とする半径方向で、前記ロータ17は前記ステータ16の内周側に配置されている。また、前記回転軸線A1に沿った方向、もしくは前記回転軸線A1と平行な方向(回転軸線方向)において、前記電磁鋼板23および円筒部22の配置(占有)長さ(配置領域、配置範囲)は、前記回転軸線方向における前記コイル19の内端19A同士の長さ以下に構成されている。さらに、前記モータ・ジェネレータMG2のロータ17はラジアル軸受24により回転可能に支持されており、そのラジアル軸受24の外輪がエンドカバー14により保持されている。   On the other hand, the rotor 17 is attached to the hollow shaft 21 disposed around the rotation axis A1, the cylindrical portion 22 formed continuously on the outer peripheral side of the hollow shaft 21, and the outer periphery of the cylindrical portion 22. It has an electromagnetic steel plate 23. The rotor 17 is disposed on the inner peripheral side of the stator 16 in the radial direction centered on the rotation axis A1. Further, in the direction along the rotation axis A1 or in the direction parallel to the rotation axis A1 (rotation axis direction), the arrangement (occupation) length (arrangement area, arrangement range) of the electromagnetic steel plate 23 and the cylindrical portion 22 is The length of the inner ends 19A of the coils 19 in the direction of the rotation axis is equal to or less than the length. Further, the rotor 17 of the motor / generator MG 2 is rotatably supported by a radial bearing 24, and the outer ring of the radial bearing 24 is held by the end cover 14.

そして、モータ・ジェネレータMG2のロータ17から前記動力分配装置3に至る動力伝達経路には、2組の変速機が直列に配置されている。まず、モータ・ジェネレータMG2から動力分配装置3に至る動力伝達方向で、上流側に配置された変速機について説明する。この変速機として遊星ローラ機構25が設けられている。この遊星ローラ機構25は、同軸上に配置されたサンローラ26およびリングローラ27と、サンローラ26およびリングローラ27に接触するピニオンローラ28を自転・公転可能に支持するキャリヤ29とを有している。前記サンローラ26の外側に前記リングローラ27が配置されている。前記サンローラ26およびリングローラ27およびピニオンローラ28は全て金属材料により構成されている。前記サンローラ26は前記中空軸21と一体化された円筒形状を有している。さらに、リングローラ27は前記サンローラ26の外側に配置されており、前記サンローラ26とリングローラ27との間に前記ピニオンローラ28が配置されている。この遊星ローラ機構25は、リングローラ27が反力要素として機能するとともに、入力要素であるサンローラ26の回転数よりも、出力要素であるキャリヤ29の回転数の方が低速となるように、各ローラの半径比が構成されている。すなわち、遊星ローラ機構25は、変速比が「1」より大となるように固定された減速機として機能する。また、前記キャリヤ29における回転軸線方向の一方の端部は、ラジアル軸受30により支持されている。このラジアル軸受30は、前記円筒部22の内周に取り付けられている。   Two sets of transmissions are arranged in series on the power transmission path from the rotor 17 of the motor / generator MG2 to the power distribution device 3. First, the transmission disposed upstream in the direction of power transmission from the motor / generator MG2 to the power distribution device 3 will be described. As this transmission, a planetary roller mechanism 25 is provided. The planetary roller mechanism 25 includes a sun roller 26 and a ring roller 27 that are arranged on the same axis, and a carrier 29 that supports a pinion roller 28 that contacts the sun roller 26 and the ring roller 27 so as to be able to rotate and revolve. The ring roller 27 is disposed outside the sun roller 26. The sun roller 26, the ring roller 27, and the pinion roller 28 are all made of a metal material. The sun roller 26 has a cylindrical shape integrated with the hollow shaft 21. Further, the ring roller 27 is disposed outside the sun roller 26, and the pinion roller 28 is disposed between the sun roller 26 and the ring roller 27. In this planetary roller mechanism 25, the ring roller 27 functions as a reaction force element, and the rotation speed of the carrier 29 as an output element is lower than the rotation speed of the sun roller 26 as an input element. The radius ratio of the roller is configured. That is, the planetary roller mechanism 25 functions as a speed reducer that is fixed so that the gear ratio is greater than “1”. One end of the carrier 29 in the direction of the rotation axis is supported by a radial bearing 30. The radial bearing 30 is attached to the inner periphery of the cylindrical portion 22.

さらに、前記キャリヤ29の前記軸線方向における他端部は、他のラジアル軸受31により支持されている。このラジアル軸受31は前記隔壁15に取り付けられている。このように、前記回転軸線方向で前記ピニオンローラ28の両側にラジアル軸受30,31が配置されている。さらに、前記リングローラ27は前記隔壁15に対して、ボルト32により締め付け固定されている。このように構成された前記遊星ローラ機構25は、前記回転軸線A1を中心とする半径方向で、前記コイル19の内側に配置されている。具体的には、前記コイル19における、前記回線軸線A1に沿った方向の一方の端部(コイルエンド部)19Bの内側に、前記遊星ローラ機構25の大半が配置されている。なお、前記遊星ローラ機構25の取付時に、前記リングローラ27を外側に弾性変形させてから、前記ピニオンローラ28の周囲に配置されている。このため、前記リングローラ27の弾性復元力により縮径し、前記ピニオンローラ28の外周面が、前記リングローラ27の内周面および前記サンローラ26の外周面に押し付けられている。そして、前記ピニオンローラ28が、前記リングローラ27および前記サンローラ26に接触する部分にはトラクションオイルが介在されている。   Further, the other end of the carrier 29 in the axial direction is supported by another radial bearing 31. The radial bearing 31 is attached to the partition wall 15. Thus, the radial bearings 30 and 31 are arranged on both sides of the pinion roller 28 in the rotational axis direction. Further, the ring roller 27 is fastened and fixed to the partition wall 15 with bolts 32. The planetary roller mechanism 25 configured as described above is arranged inside the coil 19 in the radial direction centering on the rotation axis A1. Specifically, most of the planetary roller mechanism 25 is disposed inside one end portion (coil end portion) 19B of the coil 19 in the direction along the line axis A1. When the planetary roller mechanism 25 is attached, the ring roller 27 is elastically deformed outward and then disposed around the pinion roller 28. Therefore, the diameter is reduced by the elastic restoring force of the ring roller 27, and the outer peripheral surface of the pinion roller 28 is pressed against the inner peripheral surface of the ring roller 27 and the outer peripheral surface of the sun roller 26. Then, traction oil is interposed in a portion where the pinion roller 28 contacts the ring roller 27 and the sun roller 26.

さらに、前記回転軸線A1に沿った方向で、前記モータ・ジェネレータMG1と前記遊星ローラ機構25との間に、シングルピニオン式の遊星歯車機構33が設けられている。すなわち、モータ・ジェネレータMG2から動力分配装置3に至る動力伝達経路で、前記遊星ローラ機構25よりも下流に、他の変速機である遊星歯車機構33が設けられている。この遊星歯車機構33は、サンギヤ34と、このサンギヤ34と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ34の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ35と、前記サンギヤ34および前記リングギヤ35に噛合されたピニオンギヤ36と、このピニオンギヤ36を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリヤ37とを有している。このように、3つの回転要素、すなわち、前記サンギヤ34および前記リングギヤ35および前記キャリヤ37が、相互に差動回転可能に構成されている。そして、前記キャリヤ37が隔壁15に固定されている。また、遊星歯車機構33は、入力要素であるサンギヤ34の回転数よりも、出力要素であるリングギヤ35の回転数の方が低速となるように、各ギヤの歯数比が構成されている。すなわち、遊星歯車機構33は減速機として機能する。さらに、前記サンギヤ34が前記キャリヤ29と一体回転するように、単一の構成部品(金属材料)により一体成形されている。そして、前記リングギヤ5,35が内周側に形成されたコネクティングドラム38が設けられている。このコネクティングドラム38は、前記回転軸線A1を中心とする円筒形状を有している。そして、このコネクティングドラム38の外周側に、ラジアル軸受40の内輪が取り付けられている。このラジアル軸受40は回転軸線A1に沿った方向で異なる位置に2個設けられており、そのラジアル軸受40の外輪がケーシングK1に取り付けられている。一方のラジアル軸受40は前記動力分配装置3の外側に配置され、他方のラジアル軸受40は遊星歯車機構33の外側に配置されている。   Further, a single pinion type planetary gear mechanism 33 is provided between the motor / generator MG1 and the planetary roller mechanism 25 in a direction along the rotation axis A1. That is, a planetary gear mechanism 33, which is another transmission, is provided downstream of the planetary roller mechanism 25 in the power transmission path from the motor / generator MG2 to the power distribution device 3. The planetary gear mechanism 33 is meshed with the sun gear 34, the ring gear 35 disposed coaxially with the sun gear 34, and disposed so as to surround the sun gear 34, and the sun gear 34 and the ring gear 35. It has a pinion gear 36 and a carrier 37 that supports the pinion gear 36 so that it can rotate and revolve. Thus, the three rotating elements, that is, the sun gear 34, the ring gear 35, and the carrier 37 are configured to be differentially rotatable with respect to each other. The carrier 37 is fixed to the partition wall 15. In the planetary gear mechanism 33, the gear ratio of each gear is configured so that the rotational speed of the ring gear 35 as the output element is lower than the rotational speed of the sun gear 34 as the input element. That is, the planetary gear mechanism 33 functions as a speed reducer. Further, the sun gear 34 is integrally formed with a single component (metal material) so as to rotate integrally with the carrier 29. A connecting drum 38 is provided in which the ring gears 5 and 35 are formed on the inner peripheral side. The connecting drum 38 has a cylindrical shape centered on the rotation axis A1. An inner ring of the radial bearing 40 is attached to the outer peripheral side of the connecting drum 38. Two radial bearings 40 are provided at different positions in the direction along the rotation axis A1, and the outer ring of the radial bearing 40 is attached to the casing K1. One radial bearing 40 is disposed outside the power distribution device 3, and the other radial bearing 40 is disposed outside the planetary gear mechanism 33.

一方、前記インプットシャフト8と同軸上にオイルポンプ駆動シャフト41が設けられており、このインプットシャフト8とオイルポンプ駆動シャフト41とが一体回転するように連結されている。また、エンドカバー14の側面にはオイルポンプカバー42が取り付けられているとともに、エンドカバー14とオイルポンプカバー42との間にオイルポンプ43が設けられている。このオイルポンプ43のロータが、オイルポンプ駆動シャフト41によって回転駆動される構成となっている。前記サンギヤ34および前記ロータ17は、前記オイルポンプ駆動シャフト41の外周に取り付けられている。また、前記回転軸線A1に沿った方向において、前記ロータ17の中空軸21と、前記サンギヤ34とが異なる位置に配置されている。前記サンギヤ34は円筒部材50の外周に設けられており、その円筒部材50および前記中空軸21のうち、略同一円周上に配置されている部分同士の間に、スラスト軸受44が配置されている。すなわち、前記回転軸線A1に沿った方向で、前記中空軸21と前記円筒部材50との間にスラスト軸受44が配置されている。   On the other hand, an oil pump drive shaft 41 is provided coaxially with the input shaft 8, and the input shaft 8 and the oil pump drive shaft 41 are connected so as to rotate integrally. An oil pump cover 42 is attached to the side surface of the end cover 14, and an oil pump 43 is provided between the end cover 14 and the oil pump cover 42. The rotor of the oil pump 43 is driven to rotate by an oil pump drive shaft 41. The sun gear 34 and the rotor 17 are attached to the outer periphery of the oil pump drive shaft 41. Further, the hollow shaft 21 of the rotor 17 and the sun gear 34 are arranged at different positions in the direction along the rotational axis A1. The sun gear 34 is provided on the outer periphery of the cylindrical member 50, and a thrust bearing 44 is disposed between portions of the cylindrical member 50 and the hollow shaft 21 that are disposed on substantially the same circumference. Yes. That is, a thrust bearing 44 is disposed between the hollow shaft 21 and the cylindrical member 50 in a direction along the rotational axis A1.

以上のように、図2に示された車両1においては、回転軸線A1に沿った方向で、前記エンジン2とモータ・ジェネレータMG2との間に前記動力分配装置3が配置されている。この動力分配装置3と前記エンジン2との間に前記モータ・ジェネレータMG1が配置されている。さらに、前記動力分配装置3とモータ・ジェネレータMG2との間に遊星歯車機構33が配置されている。そして、前記エンジン2および前記モータ・ジェネレータMG1,MG2および動力分配装置3および遊星歯車機構33および遊星ローラ機構25は、全て同軸上に配置されている。さらに、前記コネクティングドラム38から車輪(前輪)45に至る動力伝達経路には歯車伝動装置が設けられている。具体的に説明すると、コネクティングドラム38の外周にはカウンタドライブギヤ46が形成されており、前記インプットシャフト8と平行なカウンタシャフト47が設けられている。このカウンタシャフト47にはカウンタドリブンギヤ48が形成されており、カウンタドライブギヤ46とカウンタドリブンギヤ48とが噛合されている。さらに、前記カウンタシャフト47と前記車輪45との間には終減速機49が設けられている。   As described above, in the vehicle 1 shown in FIG. 2, the power distribution device 3 is arranged between the engine 2 and the motor / generator MG2 in the direction along the rotation axis A1. The motor / generator MG 1 is disposed between the power distribution device 3 and the engine 2. Further, a planetary gear mechanism 33 is disposed between the power distribution device 3 and the motor / generator MG2. The engine 2, the motor / generators MG1, MG2, the power distribution device 3, the planetary gear mechanism 33, and the planetary roller mechanism 25 are all arranged coaxially. Further, a gear transmission is provided in the power transmission path from the connecting drum 38 to the wheel (front wheel) 45. More specifically, a counter drive gear 46 is formed on the outer periphery of the connecting drum 38, and a counter shaft 47 parallel to the input shaft 8 is provided. A counter driven gear 48 is formed on the counter shaft 47, and the counter drive gear 46 and the counter driven gear 48 are engaged with each other. Further, a final reduction gear 49 is provided between the counter shaft 47 and the wheel 45.

一方、前記モータ・ジェネレータMG1,MG2に電力を供給する電力供給装置(図示せず)が設けられている。この電力供給装置としては、二次電池、すなわち、バッテリまたはキャパシタを用いることが可能であり、モータ・ジェネレータMG1,MG2で発生した電力を二次電池に充電することも可能である。さらに、前記電力供給装置として、燃料電池を用いることも可能である。つぎに車両の制御系統について説明すると、コントローラとしての電子制御装置(図示せず)が設けられており、この電子制御装置には、各種のセンサやスイッチなどの検知信号、例えば、加速要求、制動要求、エンジン回転数、モータ・ジェネレータMG1,MG2の回転数などが入力される一方、この電子制御装置からは、エンジン2を制御する信号、モータ・ジェネレータMG1,MG2を制御する信号などが出力される。   On the other hand, a power supply device (not shown) for supplying power to the motor generators MG1 and MG2 is provided. As this power supply device, a secondary battery, that is, a battery or a capacitor can be used, and the secondary battery can be charged with electric power generated by the motor generators MG1 and MG2. Furthermore, a fuel cell can be used as the power supply device. Next, a vehicle control system will be described. An electronic control device (not shown) as a controller is provided. This electronic control device includes detection signals from various sensors and switches, for example, acceleration requests, braking, etc. While the request, the engine speed, the motor generators MG1, MG2, and the like are input, the electronic control device outputs a signal for controlling the engine 2, a signal for controlling the motor generators MG1, MG2, and the like. The

図2に示す車両1において、エンジン2が運転されて、そのエンジントルクが動力分配装置3のキャリヤ7に入力されるとともに、モータ・ジェネレータMG1でエンジントルクの反力を受け持つ制御が実行される。このモータ・ジェネレータMG1は正回転で回生制御されるか、または逆回転で力行制御されて、エンジントルクの反力を受け持つ。そして、前記動力分配装置3においては、エンジントルクの反力を受け持つモータ・ジェネレータMG1の回転数を制御すると、前記サンギヤ4およびリングギヤ5およびキャリヤ7の差動作用により、エンジン回転数と、出力要素であるリングギヤ5の回転数との比、すなわち変速比を、無段階(連続的)に制御することが可能である。このように、前記動力分配装置3は、電気的制御により変速比を変更可能な電気的無段変速機として機能する。そして、前記コネクティングドラム38に伝達されたトルクが、前記カウンタシャフト47および終減速機49を経由して車輪45に伝達されて駆動力が発生する。   In the vehicle 1 shown in FIG. 2, the engine 2 is operated, the engine torque is input to the carrier 7 of the power distribution device 3, and the motor / generator MG1 performs control that takes charge of the reaction force of the engine torque. The motor / generator MG1 is regeneratively controlled by forward rotation or powering controlled by reverse rotation to take charge of engine torque. In the power distribution device 3, when the rotational speed of the motor / generator MG 1 responsible for the reaction force of the engine torque is controlled, the engine rotational speed and the output element are controlled by the differential action of the sun gear 4, the ring gear 5 and the carrier 7. It is possible to control the ratio with respect to the rotational speed of the ring gear 5, that is, the gear ratio in a stepless (continuous) manner. Thus, the power distribution device 3 functions as an electric continuously variable transmission capable of changing the gear ratio by electrical control. Then, the torque transmitted to the connecting drum 38 is transmitted to the wheel 45 via the counter shaft 47 and the final reduction gear 49 to generate a driving force.

一方、前記エンジン2の運転状態、またはエンジン2の停止状態において、モータ・ジェネレータMG2を電動機として駆動させ、そのトルクを前記車輪45に伝達することも可能である。前記モータ・ジェネレータMG2のトルクが前記遊星ローラ機構25に伝達されると、各ローラにより加圧されたトラクションオイルがガラス遷移化し、トラクション伝動の原理により動力伝達がおこなわれる。具体的には、前記モータ・ジェネレータMG2のトルクが前記サンローラ26に伝達されると、前記リングローラ27が反力要素となり、前記キャリヤ29が出力要素となる。このとき、前記サンローラ26の回転速度よりも前記キャリヤ29の回転速度の方が低速となる。すなわち、前記遊星ローラ機構25が減速機として機能し、伝達トルクが増幅される。なお、前記遊星ローラ機構25における減速比は一定(固定)である。   On the other hand, it is also possible to drive the motor / generator MG2 as an electric motor and transmit the torque to the wheels 45 when the engine 2 is operating or when the engine 2 is stopped. When the torque of the motor / generator MG2 is transmitted to the planetary roller mechanism 25, the traction oil pressurized by each roller is converted into glass, and power is transmitted according to the principle of traction transmission. Specifically, when the torque of the motor / generator MG2 is transmitted to the sun roller 26, the ring roller 27 becomes a reaction force element, and the carrier 29 becomes an output element. At this time, the rotation speed of the carrier 29 is lower than the rotation speed of the sun roller 26. That is, the planetary roller mechanism 25 functions as a speed reducer, and the transmission torque is amplified. The reduction ratio in the planetary roller mechanism 25 is constant (fixed).

前記キャリヤ29に伝達されたトルクは、前記遊星歯車機構33の入力要素であるサンギヤ34に伝達される。すると、遊星歯車機構33のキャリヤ37が反力要素となり、前記リングギヤ35からトルクが出力される。この遊星歯車機構33では、前記サンギヤ34の回転速度に対して、前記リングギヤ35の回転速度の方が低速となるように構成されている。すなわち、前記遊星歯車機構33は減速機として機能し、その減速比は一定である。なお、前記車両1を前進させる向きのトルクを発生させる場合は、前記モータ・ジェネレータMG1が逆回転され、前記車両1を後退させる向きのトルクを発生させる場合は、前記モータ・ジェネレータMG2が正回転される。なお、正回転とは、エンジン2の回転方向と同じ回転方向であり、逆回転とは、エンジン2の回転方向とは逆向きの回転方向である。さらに、車両1を後退させる場合は、前記エンジン2は停止され、かつ、前記モータ・ジェネレータMG1は無負荷で正回転(空転)する。以上のように、前記車両1は、エンジン2またはモータ・ジェネレータMG2の動力を車輪45に伝達することの可能なハイブリッド車である。   The torque transmitted to the carrier 29 is transmitted to a sun gear 34 that is an input element of the planetary gear mechanism 33. Then, the carrier 37 of the planetary gear mechanism 33 becomes a reaction force element, and torque is output from the ring gear 35. The planetary gear mechanism 33 is configured such that the rotational speed of the ring gear 35 is lower than the rotational speed of the sun gear 34. That is, the planetary gear mechanism 33 functions as a speed reducer, and its reduction ratio is constant. The motor / generator MG1 is rotated in the reverse direction when generating the torque for moving the vehicle 1 forward, and the motor / generator MG2 is rotated in the forward direction when generating the torque for moving the vehicle 1 backward. Is done. The forward rotation is the same rotational direction as the rotational direction of the engine 2, and the reverse rotation is a rotational direction opposite to the rotational direction of the engine 2. Further, when the vehicle 1 is moved backward, the engine 2 is stopped, and the motor / generator MG1 rotates forward (idle) with no load. As described above, the vehicle 1 is a hybrid vehicle capable of transmitting the power of the engine 2 or the motor / generator MG2 to the wheels 45.

上記した図1および図2で説明した構成例によれば、前記回転軸線A1を中心とする半径方向で、前記コイル19のエンド部の内側にあるデッドスペースに前記遊星ローラ機構25が配置されている。つまり、前記回転軸線A1に沿った方向で、コイル19が配置された空間と、前記遊星ローラ機構25が配置された空間とが重なっている。このため、前記回転軸線A1に沿った方向で、前記遊星ローラ機構25を配置する占有スペースを狭めることができ、変速機構の小型化が可能となる。また、前記遊星ローラ機構25のサンローラ26と、モータ・ジェネレータMG2のロータ17とが一体化され、前記遊星歯車機構33のサンギヤ34と、前記キャリヤ29とが一体化されている。ここで、一体化とは、単一の構成部品により一体成形されているという意味である。したがって、前記回転軸線A1に沿った方向における変速機構の長さを大きくすることなく、モータ・ジェネレータMG2の減速比を大きくすることができる。   1 and FIG. 2, the planetary roller mechanism 25 is disposed in a dead space inside the end portion of the coil 19 in the radial direction centered on the rotational axis A1. Yes. That is, in the direction along the rotation axis A1, the space in which the coil 19 is arranged and the space in which the planetary roller mechanism 25 is arranged overlap. For this reason, the occupied space in which the planetary roller mechanism 25 is arranged can be narrowed in the direction along the rotation axis A1, and the transmission mechanism can be downsized. Further, the sun roller 26 of the planetary roller mechanism 25 and the rotor 17 of the motor / generator MG2 are integrated, and the sun gear 34 of the planetary gear mechanism 33 and the carrier 29 are integrated. Here, the term “integrated” means that it is integrally formed by a single component. Therefore, the reduction ratio of the motor / generator MG2 can be increased without increasing the length of the speed change mechanism in the direction along the rotation axis A1.

さらに、図1で前記ロータ17を右方向に押圧する荷重が発生した場合、その荷重はスラスト軸受44を経由して前記キャリヤ29に伝達され、その荷重が前記ケーシングK1で受け止められる。つまり、前記スラスト軸受44は、前記回転軸線A1に沿った方向で前記ロータ17およびサンローラ26を位置決めする機能と、スラスト荷重を受ける機能とを兼備する。さらに、スラスト軸受44は、半径方向で前記回転軸線A1に近い位置に設けられているため、スラスト軸受44の外径をなるべく小さくすることができる。このため、モータ・ジェネレータMG2のロータ17を支持する軸受を単独で設けずに済み、変速機構の小型化を一層促進できる。なお、前記ロータ17には実質的にスラスト荷重は作用しないため、前記スラスト軸受44は前記ロータ17と前記サンギヤ34との接触時の摩擦力低減に用いる。   Further, when a load that presses the rotor 17 rightward in FIG. 1 is generated, the load is transmitted to the carrier 29 via the thrust bearing 44, and the load is received by the casing K1. That is, the thrust bearing 44 has a function of positioning the rotor 17 and the sun roller 26 in a direction along the rotation axis A1 and a function of receiving a thrust load. Further, since the thrust bearing 44 is provided at a position close to the rotational axis A1 in the radial direction, the outer diameter of the thrust bearing 44 can be made as small as possible. For this reason, it is not necessary to provide a bearing for supporting the rotor 17 of the motor / generator MG2, and the size reduction of the speed change mechanism can be further promoted. The thrust bearing 44 is used for reducing the frictional force when the rotor 17 and the sun gear 34 are in contact with each other because a thrust load is not substantially applied to the rotor 17.

さらに、前記キャリヤ29に加わるラジアル荷重は前記ラジアル軸受30,31により受けられる。したがって、前記キャリヤ29が高速回転した場合に、前記サンローラ26と前記ピニオンローラ28との間における接触圧力の低下を抑制できる。さらに、前記キャリヤ29に遠心力が働いた場合でも、高剛性の形状を有する前記ロータ17により、その荷重が受け止められる。さらに、前記ロータ17は、前記回転軸線A1を中心とする円周上に配置された円筒部22を有しており、前記回転軸線A1を中心とする半径方向で、前記円筒部22の内側に前記ラジアル軸受30が配置されている。したがって、前記回転軸線A1の半径方向で、前記サンローラ26と前記ピニオンローラ28との軸間距離を短くすることができ、前記サンローラ26の半径方向における振動量(ブレ量)を少なくすることができる。   Further, a radial load applied to the carrier 29 is received by the radial bearings 30 and 31. Accordingly, when the carrier 29 rotates at a high speed, a decrease in contact pressure between the sun roller 26 and the pinion roller 28 can be suppressed. Further, even when a centrifugal force acts on the carrier 29, the load is received by the rotor 17 having a highly rigid shape. Furthermore, the rotor 17 has a cylindrical portion 22 disposed on a circumference centered on the rotational axis A1, and is located inside the cylindrical portion 22 in a radial direction centered on the rotational axis A1. The radial bearing 30 is disposed. Therefore, the axial distance between the sun roller 26 and the pinion roller 28 can be shortened in the radial direction of the rotation axis A1, and the vibration amount (blur amount) in the radial direction of the sun roller 26 can be reduced. .

さらに、図1および図2の構成例では、モータ・ジェネレータMG2のトルクを増幅する減速機として遊星ローラ機構25を用いており、噛み合い力により動力伝達をおこなうのではなく、トラクション伝動によって動力伝達をおこなうため、駆動損失を低減でき、かつ、軸方向のスラスト力を発生することもなく、噛み合い振動やノイズも発生しない。特に、モータ・ジェネレータMG2として高回転モーターを使用した場合、高回転領域における動力損失を抑制でき、かつ、ギヤノイズの懸念もない。また、ラジアル軸受30をロータ17の円筒部22の内周に取り付けているため、その円筒部22の内径を変更せずに済む。また、ロータ17を支持するラジアル軸受24,30は、片側のラジアル軸受24がケーシングK1に取り付けられ、片側のラジアル軸受30が遊星ローラ機構25に取り付けられているため、部品点数を低減できる。また軸受の数を低減できるため、軸受の転動部分や摺動部分における動力損失の増加を抑制できる。さらに、図1および図2の構成例では、遊星ローラ機構25で1段階目の減速をおこない、遊星歯車機構33で2段階目の減速をおこなうことができる。すなわち、モータ・ジェネレータMG2のトルクをサンギヤ34に伝達するにあたり、2段階の減速をおこなうことができトルク増幅機能が一層向上している。   Further, in the configuration examples of FIGS. 1 and 2, the planetary roller mechanism 25 is used as a speed reducer that amplifies the torque of the motor / generator MG2, and power transmission is not performed by meshing force but by traction transmission. Therefore, drive loss can be reduced, axial thrust force is not generated, and meshing vibration and noise are not generated. In particular, when a high rotation motor is used as the motor generator MG2, power loss in the high rotation region can be suppressed, and there is no concern about gear noise. Further, since the radial bearing 30 is attached to the inner periphery of the cylindrical portion 22 of the rotor 17, it is not necessary to change the inner diameter of the cylindrical portion 22. Further, the radial bearings 24 and 30 that support the rotor 17 can be reduced in the number of parts because the radial bearing 24 on one side is attached to the casing K1 and the radial bearing 30 on one side is attached to the planetary roller mechanism 25. Moreover, since the number of bearings can be reduced, an increase in power loss in the rolling part and sliding part of the bearing can be suppressed. Further, in the configuration example of FIGS. 1 and 2, the planetary roller mechanism 25 can perform the first-stage deceleration, and the planetary gear mechanism 33 can perform the second-stage deceleration. That is, when transmitting the torque of the motor / generator MG2 to the sun gear 34, two-stage deceleration can be performed, and the torque amplification function is further improved.

さらに、ロータ17と前記サンローラ34とが一体成形されており、遊星ローラ機構25のキャリヤ29がラジアル軸受30を介してロータ17に取り付けられている。このため、変速機構の組み立て工程で、前記ケーシングK1の内部にモータ・ジェネレータMG2および遊星ローラ機構25を配置する前に、モータ・ジェネレータMG2および遊星ローラ機構25をユニット化(アッセンブリ化)することが可能である。したがって、ケーシングK1に対する組付け性が向上する。なお、ラジアル軸受30,31は、玉軸受、ニードル軸受などのいずれでもよい。また、この図1および図2の構成例では、エンジン2およびモータ・ジェネレータMG2のトルクが、前輪に伝達される構成のパワートレーンを有する二輪駆動車が示されているが、エンジン2およびモータ・ジェネレータMG2のトルクが、後輪に伝達される構成のパワートレーンを有する二輪駆動車にも適用可能である。さらに、エンジン2およびモータ・ジェネレータMG2のトルクが、前輪および後輪の両方に伝達される構成のパワートレーンを有する四輪駆動車にも適用可能である。さらに、前記動力分配装置3として、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いることも可能である。さらに、遊星歯車機構33に代えて、変速比を変更可能な変速機を用いることも可能である。また、遊星ローラ機構25として、変速比を変更可能な変速機を用いてもよい。この場合、遊星ローラ機構の反力要素の回転数を可変とすることにより、その変速比を変更可能であり、その技術は公知である。さらに、回転軸線が車両の幅方向、または前後方向のいずれに配置されている場合でも、図1および図2の変速機構を用いることができる。   Further, the rotor 17 and the sun roller 34 are integrally formed, and the carrier 29 of the planetary roller mechanism 25 is attached to the rotor 17 via a radial bearing 30. For this reason, in the assembly process of the speed change mechanism, the motor / generator MG2 and the planetary roller mechanism 25 may be unitized (assembled) before the motor / generator MG2 and the planetary roller mechanism 25 are arranged in the casing K1. Is possible. Therefore, the assembling property with respect to the casing K1 is improved. The radial bearings 30 and 31 may be either ball bearings or needle bearings. 1 and 2 show a two-wheel drive vehicle having a power train configured to transmit the torque of the engine 2 and the motor / generator MG2 to the front wheels. The present invention is also applicable to a two-wheel drive vehicle having a power train configured to transmit the torque of the generator MG2 to the rear wheels. Furthermore, the present invention is also applicable to a four-wheel drive vehicle having a power train configured to transmit the torque of the engine 2 and the motor / generator MG2 to both the front wheels and the rear wheels. Furthermore, a double pinion planetary gear mechanism can be used as the power distribution device 3. Further, instead of the planetary gear mechanism 33, it is also possible to use a transmission capable of changing the gear ratio. Further, as the planetary roller mechanism 25, a transmission capable of changing the gear ratio may be used. In this case, the speed ratio can be changed by making the number of revolutions of the reaction force element of the planetary roller mechanism variable, and this technique is known. Furthermore, the transmission mechanism shown in FIGS. 1 and 2 can be used regardless of whether the rotation axis is arranged in the vehicle width direction or the front-rear direction.

つぎに、変速機構の他の構成例を、図3に基づいて説明する。図3の構成例は、車両の車輪72の内側に各々電動モータを配置する構成、いわゆるインホイール形式の電動モータの機構を示す例である。すなわち、各車輪72は、ホイール51の周囲にタイヤ73を取り付けて構成されており、ホイール51毎に、それぞれモータ・ジェネレータMG2が設けられている。なお、図3の構成例において、図1および図2の構成例と同じ構成部分については、図1および図2と同じ符号を付してある。また、モータ・ジェネレータMG2はケーシング52の内部に配置されており、このモータ・ジェネレータMG2のロータ17は、回転軸線A2を中心として回転可能に構成されている。さらに、ステータ16はケーシング52に固定されている。なお、このケーシング52は車体、または車体に取り付けられたブラケット、あるいはフレームなどに固定されている。したがって、ケーシング52は回転しない。また、前記回転軸線A2に沿った方向における異なる位置に、前記コイル19の両端部(コイルエンド部)19B,19Cが配置されている。そして、前記回転軸線A2を中心とする半径方向で、前記コイルエンド部19Bの内側に第1変速機が設けられ、前記コイルエンド部19Cの内側に第2変速機が設けられている。   Next, another configuration example of the speed change mechanism will be described with reference to FIG. The configuration example of FIG. 3 is an example of a configuration in which an electric motor is arranged inside each wheel 72 of the vehicle, that is, a so-called in-wheel type electric motor mechanism. That is, each wheel 72 is configured by attaching a tire 73 around the wheel 51, and a motor / generator MG <b> 2 is provided for each wheel 51. In the configuration example of FIG. 3, the same components as those of the configuration example of FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those of FIGS. The motor / generator MG2 is disposed inside the casing 52, and the rotor 17 of the motor / generator MG2 is configured to be rotatable about the rotation axis A2. Further, the stator 16 is fixed to the casing 52. The casing 52 is fixed to a vehicle body, a bracket attached to the vehicle body, a frame, or the like. Therefore, the casing 52 does not rotate. Further, both end portions (coil end portions) 19B and 19C of the coil 19 are arranged at different positions in the direction along the rotation axis A2. A first transmission is provided inside the coil end portion 19B and a second transmission is provided inside the coil end portion 19C in the radial direction centered on the rotation axis A2.

前記第1変速機は遊星ローラ機構53により構成されている。この遊星ローラ機構53は、前記ケーシング52の内部に配置されており、この遊星ローラ機構53は、サンローラ54と、このサンローラ54の外周側に配置されたリングローラ55と、サンローラ54およびリングローラ55に接触するピニオンローラ56を保持するキャリヤ57とを有している。そして、前記キャリヤ57は前記ケーシング52に固定されており、したがって、キャリヤ57は回転不可能である。この遊星ローラ機構53は、キャリヤ57が反力要素として機能するとともに、入力要素であるサンローラ54の回転数よりも、出力要素であるリングローラ55の回転数の方が低速となるように、各ローラの半径比が構成されている。すなわち、遊星ローラ機構53は、変速比が「1」よりも大となる値に固定された減速機として機能する。さらに、前記リングローラ55と中空軸63とが、コネクティングドラム58により、動力伝達可能に連結されている。すなわち、前記中空軸63と前記リングローラ55とが一体回転するように構成されている。中空軸63はステータ17の内側に配置されており、中空軸63とステータ17とが相対回転可能である。そして、中空軸63とステータ17との間にはニードルベアリング64が設けられている。また、前記ロータ17の軸端部と、前記コネクティングドラム58との間には、スラスト軸受59が設けられている。さらに、前記ケーシング52の軸線方向の端部にはエンドカバー60が取り付けられており、このエンドカバー60と、前記コネクティングドラム58との間にはスラスト軸受61が設けられている。   The first transmission is constituted by a planetary roller mechanism 53. The planetary roller mechanism 53 is disposed inside the casing 52. The planetary roller mechanism 53 includes a sun roller 54, a ring roller 55 disposed on the outer peripheral side of the sun roller 54, the sun roller 54, and the ring roller 55. And a carrier 57 for holding a pinion roller 56 in contact with the pinion roller 56. The carrier 57 is fixed to the casing 52, and therefore the carrier 57 cannot rotate. In this planetary roller mechanism 53, the carrier 57 functions as a reaction force element, and the rotational speed of the ring roller 55 as an output element is lower than the rotational speed of the sun roller 54 as an input element. The radius ratio of the roller is configured. In other words, the planetary roller mechanism 53 functions as a speed reducer in which the speed ratio is fixed to a value larger than “1”. Further, the ring roller 55 and the hollow shaft 63 are connected by a connecting drum 58 so that power can be transmitted. That is, the hollow shaft 63 and the ring roller 55 are configured to rotate integrally. The hollow shaft 63 is disposed inside the stator 17, and the hollow shaft 63 and the stator 17 are relatively rotatable. A needle bearing 64 is provided between the hollow shaft 63 and the stator 17. A thrust bearing 59 is provided between the shaft end of the rotor 17 and the connecting drum 58. Further, an end cover 60 is attached to the end of the casing 52 in the axial direction, and a thrust bearing 61 is provided between the end cover 60 and the connecting drum 58.

つぎに、前記第2変速機について説明する。前記回転軸線A2に沿った方向で、前記電磁鋼板23とホイール51との間に、前記第2変速機としての遊星ローラ機構62が設けられている。つまり、前記回転軸線A2に沿った方向で、前記遊星ローラ機構53と前記遊星ローラ機構62との間に、前記電磁鋼板23が積層して配置されている。この遊星ローラ機構62は、前記ケーシング52の内部に配置されており、この遊星ローラ機構62は、サンローラ65と、このサンローラ65の外周側に配置されたリングローラ66と、サンローラ65およびリングローラ66に接触するピニオンローラ67を保持するキャリヤ68とを有している。前記サンローラ65は前記中空軸63の外周に形成されている。前記リングローラ66は前記ケーシング52に固定されており、したがって、リングローラ66は回転不可能である。この遊星ローラ機構62は、リングローラ66が反力要素として機能するとともに、入力要素であるサンローラ65の回転数よりも、出力要素であるキャリヤ68の回転数の方が低速となるように、各ローラの半径比が構成されている。すなわち、遊星ローラ機構62は、変速比が「1」よりも大となる値に固定された減速機として機能する。   Next, the second transmission will be described. A planetary roller mechanism 62 as the second transmission is provided between the electromagnetic steel plate 23 and the wheel 51 in a direction along the rotational axis A2. That is, the electromagnetic steel plates 23 are laminated and disposed between the planetary roller mechanism 53 and the planetary roller mechanism 62 in a direction along the rotation axis A2. The planetary roller mechanism 62 is disposed inside the casing 52. The planetary roller mechanism 62 includes a sun roller 65, a ring roller 66 disposed on the outer peripheral side of the sun roller 65, the sun roller 65, and the ring roller 66. And a carrier 68 for holding a pinion roller 67 in contact with the carrier. The sun roller 65 is formed on the outer periphery of the hollow shaft 63. The ring roller 66 is fixed to the casing 52, and therefore the ring roller 66 cannot rotate. In this planetary roller mechanism 62, the ring roller 66 functions as a reaction force element, and the rotational speed of the carrier 68 as the output element is lower than the rotational speed of the sun roller 65 as the input element. The radius ratio of the roller is configured. That is, the planetary roller mechanism 62 functions as a speed reducer in which the speed ratio is fixed to a value larger than “1”.

さらに、前記キャリヤ68と前記ホイール51とが動力伝達可能に連結されている。このように、前記モータ・ジェネレータMG2および遊星ローラ機構25,26が回転軸線A1を中心として同軸上に配置されている。また、前記ロータ17の軸端部と、前記キャリヤ68との間には、スラスト軸受69が設けられている。さらに、前記ケーシング52の軸線方向の端部における前記ホイール51に近い箇所にはエンドカバー70が取り付けられており、このエンドカバー70と、前記キャリヤ68との間にはスラスト軸受71が設けられている。この図3に示す構成例においても、前述した電力供給装置が、モータ・ジェネレータMG2に接続される。   Further, the carrier 68 and the wheel 51 are connected so as to be able to transmit power. Thus, the motor / generator MG2 and the planetary roller mechanisms 25 and 26 are arranged coaxially with the rotation axis A1 as the center. A thrust bearing 69 is provided between the shaft end of the rotor 17 and the carrier 68. Further, an end cover 70 is attached to a portion near the wheel 51 at an end of the casing 52 in the axial direction, and a thrust bearing 71 is provided between the end cover 70 and the carrier 68. Yes. Also in the configuration example shown in FIG. 3, the above-described power supply device is connected to motor generator MG2.

図3に示す構成例の作用を説明する。前記電力供給装置からモータ・ジェネレータMG2に電力が供給されて、このモータ・ジェネレータMG2が電動機として駆動される。また、前記遊星ローラ機構53,62には、前述したトラクションオイルが供給され、トラクションドライブ(伝動)の原理で動力伝達がおこなわれる。前記モータ・ジェネレータMG2の出力トルクが遊星ローラ機構53のサンローラ54に伝達されると、固定されている前記キャリヤ57が反力要素となり、前記リングローラ55からトルクが出力される。ここで、サンローラ54に対するリングローラ55のトルクの向きは逆であり、サンローラ52の回転数よりもリングローラ55の回転数の方が低くなり、トルクが増幅される。さらに、前記リングローラ55のトルクは中空軸63を経由して、前記遊星ローラ機構62のサンローラ65に入力される。すると、固定されているサンローラ66が反力要素となり、前記キャリヤ68からトルクが出力される。   The operation of the configuration example shown in FIG. 3 will be described. Electric power is supplied from the power supply device to the motor / generator MG2, and the motor / generator MG2 is driven as an electric motor. The planetary roller mechanisms 53 and 62 are supplied with the traction oil described above, and power is transmitted on the principle of traction drive (transmission). When the output torque of the motor / generator MG 2 is transmitted to the sun roller 54 of the planetary roller mechanism 53, the fixed carrier 57 becomes a reaction force element, and torque is output from the ring roller 55. Here, the direction of the torque of the ring roller 55 with respect to the sun roller 54 is opposite, and the rotational speed of the ring roller 55 is lower than the rotational speed of the sun roller 52, and the torque is amplified. Further, the torque of the ring roller 55 is input to the sun roller 65 of the planetary roller mechanism 62 via the hollow shaft 63. Then, the fixed sun roller 66 becomes a reaction force element, and torque is output from the carrier 68.

このとき、サンローラ65およびキャリヤ68のトルクの向きは同じであり、サンローラ65の回転数よりもキャリヤの回転数の方が低くなり、トルクが増幅される。前記キャリヤ68のトルクは前記ホイール51に伝達され、駆動力が発生する。このように、図3の構成例においても、モータ・ジェネレータMG2のトルクを車輪45に伝達する場合、遊星ローラ機構53,62のそれぞれで減速され、合計2段階の減速がおこなわれる。したがって、モータ・ジェネレータMG2を半径方向に小型化できるとともに、モータ・ジェネレータMG2を高回転化できる。この図3の構成例においても、前記回転軸線A1を中心とする半径方向で、前記コイルエンド部19Bの内側に遊星ローラ機構53が配置され、かつ、前記コイルエンド部19Cの内側に遊星ローラ機構62が配置されている。また、前記回転軸線A1に沿った方向で、前記コイルエンド部19Bの配置領域と、遊星ローラ機構53の配置領域とが重なるとともに、前記コイルエンド部19Cの配置領域と、遊星ローラ機構62の配置領域とが重なっている。したがって、前記回転軸線A1に沿った方向で部品の配置スペースが狭められ、変速機構の小型化を図ることができる。   At this time, the directions of torque of the sun roller 65 and the carrier 68 are the same, and the rotational speed of the carrier is lower than the rotational speed of the sun roller 65, and the torque is amplified. The torque of the carrier 68 is transmitted to the wheel 51, and a driving force is generated. As described above, also in the configuration example of FIG. 3, when the torque of the motor / generator MG <b> 2 is transmitted to the wheel 45, the planetary roller mechanisms 53 and 62 are decelerated, and a total of two stages of deceleration is performed. Therefore, the motor / generator MG2 can be downsized in the radial direction, and the motor / generator MG2 can be rotated at a high speed. Also in the configuration example of FIG. 3, the planetary roller mechanism 53 is disposed inside the coil end portion 19B in the radial direction centered on the rotation axis A1, and the planetary roller mechanism is disposed inside the coil end portion 19C. 62 is arranged. In addition, the arrangement area of the coil end portion 19B and the arrangement area of the planetary roller mechanism 53 overlap in the direction along the rotation axis A1, and the arrangement area of the coil end portion 19C and the arrangement of the planetary roller mechanism 62 are overlapped. The area overlaps. Therefore, the arrangement space for components is reduced in the direction along the rotation axis A1, and the transmission mechanism can be reduced in size.

また、図3に示す構成例では、遊星ローラ機構53,62を用いているため、はすば歯車を用いた減速機に比べて、各回転要素で発生するスラスト荷重は低く、前記スラスト軸受59,61,71の小型化を図ることができる。また、スラスト軸受に代えて滑り軸受を用いることもでき、変速機構を回転軸線A1に沿った方向に一層小型化できる。また、前記中空軸63を前記軸線方向の一方でニードルベアリング64で支持し、前記軸線方向の他方でスラスト軸受59,61で支持している。すなわち、ニードルベアリング64は中空軸63の内側に配置できるため、回転軸線A1に沿った方向に一層小型化できる。なお、図3に示された構成は、左右の前輪および左右の後輪に各々設けることが可能である。すなわち、図3に示された構成例では、車輪72に動力を伝達する駆動力源としてモータ・ジェネレータMG2が設けられている。つまり、エンジンが駆動力源として設けられていない電気自動車に用いることが可能である。   Further, in the configuration example shown in FIG. 3, the planetary roller mechanisms 53 and 62 are used, so that the thrust load generated in each rotating element is lower than that of the reduction gear using the helical gear, and the thrust bearing 59 is provided. 61, 71 can be reduced in size. In addition, a sliding bearing can be used instead of the thrust bearing, and the speed change mechanism can be further downsized in the direction along the rotation axis A1. The hollow shaft 63 is supported by a needle bearing 64 on one side in the axial direction and supported by thrust bearings 59 and 61 on the other side in the axial direction. That is, since the needle bearing 64 can be disposed inside the hollow shaft 63, the needle bearing 64 can be further downsized in the direction along the rotation axis A1. The configuration shown in FIG. 3 can be provided on each of the left and right front wheels and the left and right rear wheels. That is, in the configuration example shown in FIG. 3, the motor / generator MG <b> 2 is provided as a driving force source that transmits power to the wheels 72. That is, it can be used for an electric vehicle in which an engine is not provided as a driving force source.

なお、前輪に図2に示す構成例を用い、後輪に図3に示す構成例を用いて、ハイブリッド車とすることも可能である。この遊星ローラ機構53は、キャリヤ57が反力要素として機能するとともに入力要素であるサンローラ54の回転数よりも、出力要素であるリングローラ55の回転数の方が低速となるように、各ローラの半径比が構成されている。すなわち、遊星ローラ機構53は、変速比が「1」よりも大となる値に固定された減速機として機能する。なお、遊星ローラ機構53,62として、変速比を変更可能な変速機を用いてもよい。この場合、遊星ローラ機構の反力要素の回転数を可変とすることにより、その変速比を変更可能であり、その技術は公知である。さらに、図3の構成例において、第2の変速機としては、遊星ローラ機構62に代えて、遊星歯車式の変速機を用いることも可能である。この場合も、変速比は固定または可変のいずれでもよいし、増速機または減速機のいずれでもよい。   It is also possible to use a configuration example shown in FIG. 2 for the front wheels and a configuration example shown in FIG. The planetary roller mechanism 53 is configured so that the carrier 57 functions as a reaction force element and the rotational speed of the ring roller 55 as an output element is lower than the rotational speed of the sun roller 54 as an input element. The radius ratio is configured. In other words, the planetary roller mechanism 53 functions as a speed reducer in which the speed ratio is fixed to a value larger than “1”. As the planetary roller mechanisms 53 and 62, a transmission capable of changing the speed ratio may be used. In this case, the speed ratio can be changed by making the number of revolutions of the reaction force element of the planetary roller mechanism variable, and this technique is known. Further, in the configuration example of FIG. 3, it is possible to use a planetary gear type transmission instead of the planetary roller mechanism 62 as the second transmission. Also in this case, the gear ratio may be fixed or variable, and may be either a speed increaser or a speed reducer.

また、図2に示された変速機構に代えて、図3に示された変速機構を用い、図4に示すパワートレーンを構成することも可能である。具体的には、図3に示されたキャリヤ68を、前記コネクティングドラム38に動力伝達可能に連結する構成である。この図4の構成例は、エンジン2の動力、およびモータ・ジェネレータMG2の動力を、前記車輪45に伝達可能なハイブリッド車のパワートレーンを形成するものである。この図4の場合、前記モータ・ジェネレータMG2のステータ16、前記リングローラ66、前記キャリヤ57は、前記ケーシングK1に固定される。また、前記ロータ17および前記中空軸63が、前記インプットシャフト8に対して同軸上に配置される。さらに、前記回転軸線A1に沿った方向で、前記ケーシングK1のエンドカバー14と、前記動力分配装置3との間に前記モータ・ジェネレータMG2が配置される。そして、図4に示されたモータ・ジェネレータMG2を電動機として駆動すると、そのトルクが前記遊星ローラ機構53および遊星ローラ機構62を経由して、前記コネクティングドラム38に伝達される。また、この図4において、図2と同様の構成部分については、図2と同様の作用効果を得られ、図3と同様の構成部分については、図3と同様の作用効果を得られる。なお、遊星ローラ機構53,62として、変速比を変更可能な変速機を用いてもよい。この場合、遊星ローラ機構の反力要素の回転数を可変とすることにより、その変速比を変更可能であり、その技術は公知である。さらに、図4の構成例において、第2の変速機としては、遊星ローラ機構53,62に代えて、遊星歯車式の変速機を用いることも可能である。この場合も、変速比は固定または可変のいずれでもよいし、増速機または減速機のいずれでもよい。   Further, it is possible to configure the power train shown in FIG. 4 by using the speed change mechanism shown in FIG. 3 instead of the speed change mechanism shown in FIG. Specifically, the carrier 68 shown in FIG. 3 is connected to the connecting drum 38 so that power can be transmitted. The configuration example of FIG. 4 forms a power train of a hybrid vehicle that can transmit the power of the engine 2 and the power of the motor / generator MG2 to the wheels 45. In the case of FIG. 4, the stator 16, the ring roller 66, and the carrier 57 of the motor / generator MG2 are fixed to the casing K1. Further, the rotor 17 and the hollow shaft 63 are arranged coaxially with respect to the input shaft 8. Further, the motor / generator MG2 is disposed between the end cover 14 of the casing K1 and the power distribution device 3 in a direction along the rotation axis A1. When the motor / generator MG2 shown in FIG. 4 is driven as an electric motor, the torque is transmitted to the connecting drum 38 via the planetary roller mechanism 53 and the planetary roller mechanism 62. In FIG. 4, the same function and effect as in FIG. 2 can be obtained for the same components as in FIG. 2, and the same effect as in FIG. 3 can be obtained for the same components as in FIG. 3. As the planetary roller mechanisms 53 and 62, a transmission capable of changing the speed ratio may be used. In this case, the speed ratio can be changed by making the number of revolutions of the reaction force element of the planetary roller mechanism variable, and this technique is known. Further, in the configuration example of FIG. 4, it is possible to use a planetary gear type transmission instead of the planetary roller mechanisms 53 and 62 as the second transmission. Also in this case, the gear ratio may be fixed or variable, and may be either a speed increaser or a speed reducer.

つぎに、変速機構の他の構成例を、図5に基づいて説明する。この図5に示す構成例は、基本的な構成は図3に示された構成と同じであるが、第2減速機の出力側に終減速機74が連結されている点が、図3の構成と相違する。終減速機74は、前記ケーシングK2の内部に配置されたデフケース75を有しており、そのデフケース75が、前記回転軸線A2を中心として回転可能に設けられている。そして、このデフケース75に前記キャリヤ68が動力伝達可能に連結されている。このデフケース75は、前記回転軸線A2に沿った方向で、前記遊星ローラ機構62とエンドカバー70との間に配置されている。また、デフケース75の内部には、ピニオンシャフト(図示せず)に支持されたピニオンギヤ(図示せず)、このピニオンギヤに噛合されたサイドギヤ(図示せず)が設けられており、このサイドギヤにアクスルシャフト76が動力伝達可能に連結されている。前記アクスルシャフト76は2本設けられており、1本のアクスルシャフト76は中空軸63内に配置されている。   Next, another configuration example of the speed change mechanism will be described with reference to FIG. The basic configuration of the configuration example shown in FIG. 5 is the same as the configuration shown in FIG. 3 except that the final reduction gear 74 is connected to the output side of the second reduction gear. It differs from the configuration. The final reduction gear 74 has a differential case 75 disposed inside the casing K2, and the differential case 75 is provided to be rotatable about the rotation axis A2. The differential case 75 is connected to the carrier 68 so that power can be transmitted. The differential case 75 is disposed between the planetary roller mechanism 62 and the end cover 70 in a direction along the rotational axis A2. The differential case 75 is provided with a pinion gear (not shown) supported by a pinion shaft (not shown) and a side gear (not shown) meshed with the pinion gear. The axle shaft is connected to the side gear. 76 is connected so that power transmission is possible. Two axle shafts 76 are provided, and one axle shaft 76 is disposed in the hollow shaft 63.

そして、前記ケーシング52にはラジアル軸受77,78が設けられており、このラジアル軸受77により前記デフケース76が保持されており、前記ラジアル軸受78により、片方のアクスルシャフト76が保持されている。2本のアクスルシャフト76は、共に前記回転軸線A2を中心として回転可能である。この図5の構成例の配置レイアウトとしては、前記アクスルシャフト76を左右の前輪、または左右の後輪に連結することが可能である。この場合、前記回転軸線A2は車両の左右方向(幅方向)に沿って配置される。また他のレイアウトとしては、前記回転軸線A2を車両の前後方向に沿って配置し、一方のアクスルシャフト76を、フロントデファレンシャル(図示せず)を経由させて後輪に動力伝達可能に連結し、他方のアクスルシャフト76を、リヤデファレンシャル(図示せず)を経由させて後輪に動力伝達可能に連結する構成も可能である。この図5の構成例においては、図3の構成例と同様に、前記モータ・ジェネレータMG2のトルクが前記遊星ローラ機構62のキャリヤ68に伝達され、そのトルクが終減速機74を経由してアクスルシャフト76に伝達される。この図5の構成例においても、図3の構成と同様の構成部分については、図3の構成例と同様の効果を得られる。また、図5の構成例において、遊星ローラ機構53,62として、変速比を変更可能な変速機を用いてもよい。この場合、遊星ローラ機構の反力要素の回転数を可変とすることにより、その変速比を変更可能であり、その技術は公知である。さらに、図5の構成例において、第2の変速機としては、遊星ローラ機構53,62に代えて、遊星歯車式の変速機を用いることも可能である。この場合も、変速比は固定または可変のいずれでもよいし、増速機または減速機のいずれでもよい。   The casing 52 is provided with radial bearings 77, 78, the differential case 76 is held by the radial bearing 77, and one axle shaft 76 is held by the radial bearing 78. The two axle shafts 76 are both rotatable about the rotation axis A2. In the arrangement layout of the configuration example of FIG. 5, the axle shaft 76 can be connected to the left and right front wheels or the left and right rear wheels. In this case, the rotation axis A2 is arranged along the left-right direction (width direction) of the vehicle. As another layout, the rotation axis A2 is arranged along the front-rear direction of the vehicle, and one axle shaft 76 is connected to a rear wheel via a front differential (not shown) so that power can be transmitted, It is also possible to connect the other axle shaft 76 to the rear wheels so as to be able to transmit power via a rear differential (not shown). In the configuration example of FIG. 5, as in the configuration example of FIG. 3, the torque of the motor / generator MG 2 is transmitted to the carrier 68 of the planetary roller mechanism 62, and the torque is transmitted to the axle via the final reduction gear 74. It is transmitted to the shaft 76. In the configuration example of FIG. 5 as well, the same effects as those of the configuration example of FIG. 3 can be obtained with respect to the same components as the configuration of FIG. In the configuration example of FIG. 5, a transmission that can change the gear ratio may be used as the planetary roller mechanisms 53 and 62. In this case, the speed ratio can be changed by making the number of revolutions of the reaction force element of the planetary roller mechanism variable, and this technique is known. Further, in the configuration example of FIG. 5, a planetary gear type transmission may be used as the second transmission instead of the planetary roller mechanisms 53 and 62. Also in this case, the gear ratio may be fixed or variable, and may be either a speed increaser or a speed reducer.

ここで、各図に示された構成例と、この発明との関係を説明すると、図1および図2の構成例は、請求項1ないし6の発明、請求項9の発明に対応する実施例である。また、図3の構成例は、請求項1および請求項2および請求項7および請求項8に対応する実施例であり、図4の構成例は、請求項1および請求項2および請求項7および請求項8および請求項10に対応する実施例であり、図5の構成例は、請求項1および請求項2および請求項7および請求項8に対応する実施例である。そして、前記図1および図2に示された構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、モータ・ジェネレータMG2が、この発明の電動モータに相当し、ロータ17が、この発明の出力軸に相当し、遊星ローラ機構25が、この発明の遊星ローラ機構および第1変速機に相当し、遊星歯車機構33が、この発明の第2変速機に相当し、遊星ローラ機構53が、この発明の第1変速機に相当し、遊星ローラ機構62が、この発明の第2変速機に相当する。また、前記遊星ローラ機構25のサンローラ26および前記遊星歯車機構33のサンギヤ34およびモータ・ジェネレータMG2のロータ17および前記キャリヤ29が、この発明における「前記遊星ローラ機構および前記変速機および前記電動モータを構成する部品」に相当する。   Here, the relationship between the configuration example shown in each figure and the present invention will be described. The configuration example in FIGS. 1 and 2 is an embodiment corresponding to the inventions of claims 1 to 6 and the invention of claim 9. It is. The configuration example of FIG. 3 is an embodiment corresponding to claim 1, claim 2, claim 7 and claim 8, and the configuration example of FIG. 4 is claim 1, claim 2 and claim 7. 5, and the configuration example of FIG. 5 is an embodiment corresponding to claim 1, claim 2, claim 7, and claim 8. The correspondence between the configuration shown in FIGS. 1 and 2 and the configuration of the present invention will be described. The motor / generator MG2 corresponds to the electric motor of the present invention, and the rotor 17 corresponds to the output of the present invention. The planetary roller mechanism 25 corresponds to the planetary roller mechanism and the first transmission of the present invention, the planetary gear mechanism 33 corresponds to the second transmission of the present invention, and the planetary roller mechanism 53 corresponds to the shaft. The planetary roller mechanism 62 corresponds to the first transmission of the invention, and the planetary roller mechanism 62 corresponds to the second transmission of the invention. Further, the sun roller 26 of the planetary roller mechanism 25, the sun gear 34 of the planetary gear mechanism 33, the rotor 17 of the motor / generator MG2, and the carrier 29 are “the planetary roller mechanism, the transmission, and the electric motor according to the present invention”. Corresponding to “parts to be configured”.

また、サンローラ26およびリングローラ27およびキャリヤ29が、この発明の「遊星ローラ機構25における3つの回転要素」に相当し、サンローラ54およびリングローラ55およびキャリヤ57が、この発明の「遊星ローラ機構53における3つの回転要素」に相当し、スラスト軸受44が、この発明の荷重伝達機構およびスラスト軸受に相当し、ラジアル軸受30,31が、この発明のラジアル軸受に相当し、円筒部22が、この発明の円筒部に相当する。また、エンジン2が、この発明の動力源に相当し、モータ・ジェネレータMG1が、この発明のモータ・ジェネレータに相当し、コイルエンド部19Bが、この発明の一端部に相当し、コイルエンド部19Cが、この発明の他端部に相当し、キャリヤ7が、この発明における動力分配装置の入力要素に相当し、サンギヤ4が、この発明における動力分配装置の反力要素に相当し、リングギヤ5が、この発明における動力分配装置の出力要素に相当し、車輪45が、この発明の被駆動部材に相当する。また、図3の構成例では、リングローラ55が、この発明における第1変速機の出力要素に相当し、サンローラ65が、この発明における第2変速機の入力要素に相当する。また、図4の構成例では、前記コネクティングドラム38および前記車輪45および前記終減速機49が、この発明の被駆動部材に相当する。   The sun roller 26, the ring roller 27, and the carrier 29 correspond to “three rotating elements in the planetary roller mechanism 25” of the present invention, and the sun roller 54, the ring roller 55, and the carrier 57 correspond to the “planetary roller mechanism 53 of the present invention. The thrust bearing 44 corresponds to the load transmission mechanism and the thrust bearing of the present invention, the radial bearings 30 and 31 correspond to the radial bearing of the present invention, and the cylindrical portion 22 corresponds to this This corresponds to the cylindrical portion of the invention. The engine 2 corresponds to the power source of the present invention, the motor generator MG1 corresponds to the motor generator of the present invention, the coil end portion 19B corresponds to one end portion of the present invention, and the coil end portion 19C. Corresponds to the other end of the present invention, the carrier 7 corresponds to the input element of the power distribution device in the present invention, the sun gear 4 corresponds to the reaction force element of the power distribution device in the present invention, and the ring gear 5 The wheel 45 corresponds to the output element of the power distribution device in the present invention, and the wheel 45 corresponds to the driven member of the present invention. Further, in the configuration example of FIG. 3, the ring roller 55 corresponds to the output element of the first transmission in the present invention, and the sun roller 65 corresponds to the input element of the second transmission in the present invention. Further, in the configuration example of FIG. 4, the connecting drum 38, the wheel 45, and the final reduction gear 49 correspond to the driven members of the present invention.

この発明の変速機構の構成例を示す部分的な断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an example of composition of a speed change mechanism of this invention. この発明の変速機構を有する車両のパワートレーンを示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows the power train of the vehicle which has the transmission mechanism of this invention. この発明の変速機構の他の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of the transmission mechanism of this invention. この発明の変速機構を有する車両のパワートレーンを示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows the power train of the vehicle which has the transmission mechanism of this invention. この発明の変速機構の他の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of the transmission mechanism of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…車両、 2…エンジン、 3…動力分配装置、 7,29,57,68…キャリヤ、 4,34…サンギヤ、 5,35…リングギヤ、 17…ロータ、 19…コイル、 19B,19C…コイルエンド部、 22…円筒部、 25,53,62…遊星ローラ機構、 26,54,65…サンローラ、 27,55,66…リングローラ、 28,56,67…ピニオンローラ、 33…遊星歯車機構、 30,31…ラジアル軸受、 38…コネクティングドラム、 44…スラスト軸受、 45…車輪、 49…終減速機、 A1,A2…回転軸線、 MG1,MG2…モータ・ジェネレータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 2 ... Engine, 3 ... Power distribution device 7, 29, 57, 68 ... Carrier, 4, 34 ... Sun gear, 5, 35 ... Ring gear, 17 ... Rotor, 19 ... Coil, 19B, 19C ... Coil end Part, 22 ... cylindrical part, 25, 53, 62 ... planetary roller mechanism, 26, 54, 65 ... sun roller, 27, 55, 66 ... ring roller, 28, 56, 67 ... pinion roller, 33 ... planetary gear mechanism, 30 , 31 ... Radial bearings, 38 ... Connecting drums, 44 ... Thrust bearings, 45 ... Wheels, 49 ... Final reduction gears, A1, A2 ... Rotating axis, MG1, MG2 ... Motor generator.

Claims (10)

コイルに通電されて出力軸から動力を出力する電動モータと、前記出力軸に動力伝達可能に連結された遊星ローラ機構とが設けられており、この遊星ローラ機構は差動回転可能な3つの回転要素を有しているとともに、前記出力軸および前記3つの回転要素が同一の回転軸線を中心として回転可能に配置されている変速機構において、
前記回転軸線を中心とする半径方向で、前記コイルの内側に前記遊星ローラ機構が配置されていることを特徴とする変速機構。
An electric motor that is energized in the coil and outputs power from the output shaft, and a planetary roller mechanism connected to the output shaft so as to be able to transmit power are provided. The planetary roller mechanism has three rotations capable of differential rotation. In the speed change mechanism in which the output shaft and the three rotating elements are arranged so as to be rotatable about the same rotation axis while having an element,
A speed change mechanism, wherein the planetary roller mechanism is arranged inside the coil in a radial direction centered on the rotation axis.
前記遊星ローラ機構と動力伝達可能に接続された変速機が設けられており、前記遊星ローラ機構および前記変速機および前記電動モータを構成する部品同士が一体化されていることを特徴とする請求項1に記載の変速機構。   A transmission connected to the planetary roller mechanism so as to be able to transmit power is provided, and the components constituting the planetary roller mechanism, the transmission, and the electric motor are integrated with each other. The transmission mechanism according to 1. 前記出力軸に加わる荷重を前記3つの回転要素の何れかに伝達する荷重伝達機構が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の変速機構。   The speed change mechanism according to claim 1 or 2, further comprising a load transmission mechanism that transmits a load applied to the output shaft to any one of the three rotation elements. 前記3つの回転要素には、同軸上に配置されたサンローラおよびリングローラと、このサンローラおよびリングローラに接触するピニオンローラを保持するキャリヤとが含まれており、
前記荷重伝達機構は、前記出力軸に加わるスラスト荷重を前記サンローラに伝達するスラスト軸受であることを特徴とする請求項3に記載の変速機構。
The three rotating elements include a sun roller and a ring roller arranged on the same axis, and a carrier that holds a pinion roller that contacts the sun roller and the ring roller.
The transmission mechanism according to claim 3, wherein the load transmission mechanism is a thrust bearing that transmits a thrust load applied to the output shaft to the sun roller.
前記3つの回転要素には、同軸上に配置されたサンローラおよびリングローラと、このサンローラおよびリングローラに接触するピニオンローラを保持するキャリヤとが含まれており、
前記キャリヤに加わるラジアル荷重を受けるラジアル軸受が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の変速機構。
The three rotating elements include a sun roller and a ring roller arranged on the same axis, and a carrier that holds a pinion roller that contacts the sun roller and the ring roller.
The speed change mechanism according to claim 1 or 2, wherein a radial bearing for receiving a radial load applied to the carrier is provided.
前記出力軸は、前記回転軸線を中心とする円周上に配置された円筒部を有しており、前記回転軸線を中心とする半径方向で前記円筒部の内側に前記ラジアル軸受が配置されていることを特徴とする請求項5に記載の変速機構。   The output shaft has a cylindrical portion disposed on a circumference centered on the rotational axis, and the radial bearing is disposed inside the cylindrical portion in a radial direction centered on the rotational axis. The speed change mechanism according to claim 5, wherein コイルに通電されて出力軸から動力を出力する電動モータと、前記出力軸に動力伝達可能に連結された第1変速機とが設けられており、前記出力軸および前記第1変速機の回転要素が同一の回転軸線上に配置されている変速機構において、
前記第1変速機の他に第2変速機が設けられており、前記回転軸線に沿った方向で異なる箇所に、前記コイルの一端部および他端部が配置されており、前記回転軸線を中心とする半径方向で、前記コイルの一端部の内側に前記第1変速機が配置され、かつ、前記回転軸線を中心とする半径方向で、前記コイルの他端部の内側に前記第2変速機が配置されていることを特徴とする変速機構。
An electric motor that energizes the coil and outputs power from an output shaft, and a first transmission coupled to the output shaft so as to be able to transmit power are provided, and the output shaft and the rotating element of the first transmission Are arranged on the same rotation axis,
A second transmission is provided in addition to the first transmission, and one end and the other end of the coil are arranged at different locations in the direction along the rotation axis, and the rotation axis is centered. The first transmission is disposed inside one end of the coil in the radial direction, and the second transmission is arranged inside the other end of the coil in the radial direction around the rotation axis. Is a speed change mechanism.
前記第1変速機の出力要素と、前記第2変速機の入力要素とが、動力伝達可能に連結されていることを特徴とする請求項7に記載の変速機構。   The transmission mechanism according to claim 7, wherein an output element of the first transmission and an input element of the second transmission are coupled so as to be able to transmit power. 差動回転可能な入力要素および反力要素および出力要素を有する動力分配装置が設けられており、前記動力分配装置の入力要素に動力源が連結され、前記動力分配装置の反力要素にモータ・ジェネレータが連結されているとともに、
前記変速機の出力要素と、前記動力分配装置の出力要素とが、被駆動部材に対して並列に動力伝達可能に連結されており、
前記動力源および前記電動モータおよび前記モータ・ジェネレータおよび前記遊星ローラ機構および前記変速機を構成する各回転要素が、前記回転軸線を中心として回転可能に配置されていることを特徴とする請求項2ないし6のいずれかに記載の変速機構。
A power distribution device having a differentially rotatable input element and a reaction force element and an output element is provided, a power source is connected to the input element of the power distribution device, and a motor The generator is connected,
The output element of the transmission and the output element of the power distribution device are connected to a driven member so as to be able to transmit power in parallel.
3. The power source, the electric motor, the motor / generator, the planetary roller mechanism, and the rotating elements constituting the transmission are arranged so as to be rotatable about the rotation axis. 7. A transmission mechanism according to any one of claims 6 to 6.
差動回転可能な入力要素および反力要素および出力要素を有する動力分配装置が設けられており、前記動力分配装置の入力要素に動力源が連結され、前記動力分配装置の反力要素にモータ・ジェネレータが連結されているとともに、
前記第2変速機の出力要素と、前記動力分配装置の出力要素とが、前記被駆動部材に対して並列に動力伝達可能に連結されており、
前記動力源および前記電動モータおよび前記モータ・ジェネレータおよび前記第1変速機および前記第2変速機を構成する各回転要素が、前記回転軸線を中心として回転可能に配置されていることを特徴とする請求項7または8に記載の変速機構。
A power distribution device having a differentially rotatable input element and a reaction force element and an output element is provided, a power source is connected to the input element of the power distribution device, and a motor The generator is connected,
The output element of the second transmission and the output element of the power distribution device are coupled to the driven member so as to be able to transmit power in parallel.
The power source, the electric motor, the motor / generator, and the rotating elements constituting the first transmission and the second transmission are arranged to be rotatable about the rotation axis. The speed change mechanism according to claim 7 or 8.
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