JP2012519809A - 電気またはハイブリッド駆動装置用トランスミッション - Google Patents

電気またはハイブリッド駆動装置用トランスミッション Download PDF

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Abstract

電気駆動装置に卓越して適しているトランスミッション１は、電気モータ／発電機５に接続されることができる入力３と、負荷９に接続されることができる出力７とを有する。トランスミッション１は、入力と出力との間の２つの並列な伝達経路１１、１３と、第１の伝達経路１１に存在する第１カップリング手段１５と、第２の伝達経路１３に存在する第２カップリング手段１７とを有する。さらに、歯車減速機が２つの伝達経路の少なくともどちらかに存在する。第１カップリング手段１５は大出力を消散することができないように構成され、第２カップリング手段１７は実際に大出力を消散することができるように構成される。

Description

本発明は、電気および／またはハイブリッド駆動装置用トランスミッションに関し、主駆動装置を形成する電気モータ／発電機および／または内燃機関に接続されることができる入力と、負荷に接続されることができる出力とを有し、このトランスミッションは、入力と出力との間の２つの並列な伝達経路と、２つの伝達経路の一方の第１の伝達経路に存在する第１カップリング手段と、他方の第２の伝達経路に存在する第２カップリング手段と、２つの伝達経路の少なくともどちらかに存在する１ではないギヤ比を有する歯車減速機とを有する。
このタイプのトランスミッションは一般的に知られている。このトラスミッションを用いて、トルクが維持されながら伝達ギヤ比が出力において変更されることができる。
本発明の目的は、電気またはハイブリッド駆動装置への使用に卓越して適している冒頭に規定されたタイプのトランスミッションを提供することである。
この目的のために、本発明によるトランスミッションは、第１カップリング手段が大出力を消散することができず、第２カップリング手段ができることを特徴とする。好ましくは、トランスミッションはさらなる構成部品を有さず、これはシンプルで費用効率を高くする。
大出力を実際に消散することのできるカップリング手段に関して、滑る方法で動作され得る摩擦クラッチまたはブレーキが考えられてもよく、大出力を消散することのできないカップリング手段に関して、乾式摩擦クラッチ、シンクロメッシュまたは爪クラッチが考えられてもよい。
歯車減速機は、第１回転部材が入力に接続されるとともに第２回転部材が出力に接続される少なくとも３つの回転部材を有する遊星歯車装置により形成されることが好ましい。
本発明によるトランスミッションの一実施形態は、第３回転部材が関連する伝達経路内にある第１または第２カップリング手段に接続されることを特徴とする。
本発明によるトランスミッションの別の実施形態は、関連する伝達経路内にある第１または第２カップリング手段が、第３回転部材と他の２つの回転部材のいずれかとの間に配置されることを特徴とする。
本発明によるトランスミッションのさらなる実施形態は、短絡（ｓｈｏｒｔ−ｃｉｒｃｕｉｔ）カップリングが、第３回転部材と他の２つの回転部材のいずれかとの間に配置されることを特徴とする。
第２カップリング手段は、クラッチまたはブレーキ、好ましくは乾板クラッチまたは乾板ブレーキにより形成されることが好ましい。
第１カップリング手段は、好ましくは爪クラッチまたは爪ブレーキを有するとともに、さらに好ましくはフリーホイールベアリングまたは同期要素を有する。
第１カップリング手段はまた、大出力を消散することができない摩擦クラッチまたは摩擦ブレーキにより形成されてもよい。
トランスミッションの追加的なレイアウトに応じて、遊星歯車装置は、第３回転部材がブレーキをかけられた場合に入力から出力に加速するまたは減速する歯車減速機を形成する。
そのうえ、好ましくは出力と負荷との間および／または入力と主駆動装置との間に存在するさらなる歯車減速機またはトランスミッションがある。
本発明によるトランスミッションのさらに他の実施形態は、第２カップリング手段がさらなる電気モータ／発電機により形成されることを特徴とする。さらなる電気モータ／発電機は、好ましくは主駆動装置を形成する電気モータ／発電機に接続されることができる。
さらに、トランスミッションは、さらなる電気モータ／発電機または遊星歯車装置の第４回転部材に接続されるロックブレーキ（ｌｏｃｋｉｎｇ ｂｒａｋｅ）を有することが好ましい。
本発明は、図面に示される本発明によるトランスミッションの実施形態に基づいて以下により詳細に説明される。
図１は、カップリングが板クラッチにより形成されるとともに歯車減速機が歯車対により形成されるトランスミッションの第１実施形態を示す。 図２は、第２伝達経路内の歯車減速機が遊星歯車装置により形成されるとともにカップリングがブレーキにより形成されるトランスミッションの第２実施形態を示す。 図３は、第２伝達経路内の歯車減速機が遊星歯車装置により形成されるとともにカップリングが電気モータ／発電機により形成されるトランスミッションの第３実施形態を示す。 図４は、第２伝達経路内の歯車減速機が遊星歯車装置により形成されるとともにカップリングが短絡カップリングにより形成されるトランスミッションの第４実施形態を示す。
図１は、本発明によるトランスミッションの第１実施形態を示す。このトランスミッション１は、電気駆動装置に卓越して適しているとともに、主駆動装置を形成する電気モータ／発電機５に接続されることができる入力３と、負荷９に接続されることができる出力７とを有する。電気モータ／発電機は、パワーエレクトロニクス装置（ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）８を介して蓄電池１０に接続される。トランスミッション１は、入力と出力との間の２つの並列な伝達経路１１、１３と、第１の伝達経路１１に存在する第１カップリング手段１５と、第２の伝達経路１３に存在する第２カップリング手段１７とを有する。それぞれの伝達経路は互いに異なるギヤ比を有する歯車減速機１８、１９を有する。第１カップリング手段１５は、大出力を消散することができないように構成されるとともにこの実施形態では乾板クラッチにより形成され、第２カップリング手段１７は、実際に大出力を消散することができるように構成されるとともにこの実施形態では滑る方法で動作され得る摩擦クラッチにより形成される。
図２は、本発明によるトランスミッションの第２実施形態を示す。第１実施形態のものと等しい全ての部品は同様の参照番号によって示される。このトランスミッション２１に関して、第１カップリング手段１５のみが第１伝達経路１１に配置される一方、第２伝達経路１３内の歯車減速機および第２カップリング手段は、第１回転部材ｃが入力３に接続され、第２回転部材ｓが出力７に接続されるとともに、第３回転部材ａが内歯車（ａｎｎｕｌｕｓ）により形成されるとともに第２カップリング手段を形成する摩擦ブレーキ２５に接続される、少なくとも３つの回転部材ａ、ｃおよびｓを有する遊星歯車装置２３により形成される。第３回転部材ａと、キャリアとサンギヤにより形成される他の２つの回転部材ｃおよびｓのいずれかとの間に短絡カップリング２７が挿入され得る。
図３は、本発明によるトランスミッションの第３実施形態を示す。第１実施形態のものと等しい全ての部品は同様の参照番号によって示される。このトランスミッション３１では、第２カップリング手段が、電気モータ／発電機５に接続されるさらなる電気モータ／発電機３３により形成される。ここでもまた、短絡カップリング２７が第３回転部材ａと他の２つの回転部材ｃおよびｓのいずれかとの間に挿入されることができる。さらに、ロックブレーキ３５がさらなる電気モータ／発電機３３または遊星歯車装置２３の第４回転部材３７に接続されてもよい。
図４は、本発明によるトランスミッションの第４実施形態を示す。第１実施形態のものと等しい全ての部品は同様の参照番号によって示される。このトランスミッション４１では、第２カップリング手段が、第３回転部材ａと他の２つの回転部材ｃおよびｓのいずれかとの間に配置される短絡カップリング４３により形成される。
先の実施形態において、クラッチおよびブレーキは電気機械的な方法で駆動される。
本発明は図面に基づいて上述されたが、本発明が決して図面に示された実施形態に限定されないことが認められるべきである。本発明はまた、特許請求の範囲により定義される精神および範囲内で、図面に示された実施形態から外れる如何なる実施形態にも及ぶ。例えば、電気モータ／発電機により形成される代わりに、主駆動装置は内燃機関によって形成されてもよい。あるいは、さらなる歯車減速機またはトランスミッションが、出力と負荷との間および／または入力と主駆動装置との間に配置されてもよい。

Claims (15)

  1. 電気またはハイブリッド駆動装置用トランスミッションであって、主駆動装置を形成する電気モータ／発電機および／または内燃機関に接続されることができる入力と、負荷に接続されることができる出力とを有し、前記トランスミッションは、前記入力と前記出力との間の２つの並列な伝達経路と、前記２つの伝達経路の一方の第１の伝達経路に存在する第１カップリング手段と、他方の第２の伝達経路に存在する第２カップリング手段と、前記２つの伝達経路の少なくともどちらかに存在する１ではないギヤ比を有する歯車減速機とを有するトランスミッションであって、
    前記第１カップリング手段は大出力を消散することができす、前記第２カップリング手段はできることを特徴とする、
    トランスミッション。
  2. 前記歯車減速機は、第１回転部材が前記入力に接続されるとともに第２回転部材が前記出力に接続される少なくとも３つの回転部材を有する遊星歯車装置により形成される、ことを特徴とする、
    請求項１に記載のトランスミッション。
  3. 第３回転部材が、関連する前記伝達経路内にある前記第１カップリング手段または前記第２カップリング手段に接続される、ことを特徴とする、
    請求項２記載のトランスミッション。
  4. 関連する前記伝達経路内にある前記第１カップリング手段または前記第２カップリング手段が、第３回転部材と他の２つの前記回転部材のいずれかとの間に配置される、ことを特徴とする
    請求項２に記載のトランスミッション。
  5. 短絡カップリングが、第３回転部材と他の２つの前記回転部材のいずれかとの間に配置される、ことを特徴とする、
    請求項２または３に記載のトランスミッション。
  6. 前記第２カップリング手段は、クラッチまたはブレーキにより形成される、ことを特徴とする、
    請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトランスミッション。
  7. 前記第２カップリング手段は、乾板クラッチまたは乾板ブレーキにより形成される、ことを特徴とする、
    請求項６に記載のトランスミッション。
  8. 前記第１カップリング手段は、爪クラッチまたは爪ブレーキを有する、ことを特徴とする、
    請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトランスミッション。
  9. 前記第１カップリング手段はさらに、フリーホイールベアリングまたは同期要素を有する、ことを特徴とする、
    請求項８に記載のトランスミッション。
  10. 前記第１カップリング手段は、摩擦クラッチまたは摩擦ブレーキにより形成される、ことを特徴とする、
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載のトランスミッション。
  11. 前記遊星歯車装置は、第３回転部材がブレーキをかけられた場合に前記入力から前記出力に加速するまたは減速する歯車減速機を形成する、ことを特徴とする、
    請求項２乃至１０のいずれか１項に記載のトランスミッション。
  12. さらなる歯車減速機またはトランスミッションが、前記出力と前記負荷との間および／または前記入力と前記主駆動装置との間に存在する、ことを特徴とする、
    請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のトランスミッション。
  13. 前記第２カップリング手段は、さらなる電気モータ／発電機により形成される、ことを特徴とする、
    請求項２乃至１２のいずれか１項に記載のトランスミッション。
  14. 前記さらなる電気モータ／発電機は、前記主駆動装置を形成する前記電気モータ／発電機に接続されることができる、ことを特徴とする、
    請求項１３に記載のトランスミッション。
  15. 前記トランスミッションは、前記さらなる電気モータ／発電機または前記遊星歯車装置の第４回転部材に接続されるロックブレーキを有する、ことを特徴とする、
    請求項１３または１４に記載のトランスミッション。
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