JP2015031312A - Power transmission mechanism - Google Patents

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公宏 麻畠
Kimihiro Asahata
公宏 麻畠
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power transmission mechanism capable of improving the transmission efficiency of power in a continuously variable transmission.SOLUTION: A power transmission mechanism 5 is interposed between an engine 2 and a CVT input shaft 34. The power transmission mechanism 5 comprises a planetary gear mechanism 51. The power generated by the engine 2 is transmitted from an E/G output shaft 21 to a sun gear 53 via a carrier 55 of the planetary gear mechanism 51 and rotates the sun gear 53 and the CVT input shaft 34 of a continuously variable transmission 3. By changing rotation speed of a ring gear 56, the power transmitted from the carrier 55 to the sun gear 53 can be changed in speed. Accordingly, by operating the engine 2 at the rotation speed of high combustion efficiency and transmitting the rotation speed of the E/G output shaft 21 to the CVT input shaft 34 while changing the rotation speed to rotation speed suited for the continuously variable transmission 3, the transmission efficiency of power in the continuously variable transmission 3 can be improved.

Description

本発明は、動力を伝達する動力伝達機構に関する。   The present invention relates to a power transmission mechanism that transmits power.

自動車などの車両には、エンジンの動力を変速して車輪に伝達するために、ギヤ式有段変速機または無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)が搭載されている。   Vehicles such as automobiles are equipped with a gear type stepped transmission or continuously variable transmission (CVT) in order to shift engine power and transmit it to wheels.

CVTは、変速比を連続的に変化させることができる変速機である。車両用として、種々の方式のCVTが実用化されているが、自動車では、2つの可変径プーリに金属ベルトを巻き掛けた金属ベルト式CVTが主流である。   CVT is a transmission capable of continuously changing a gear ratio. Various types of CVTs have been put into practical use for vehicles, but in automobiles, a metal belt type CVT in which a metal belt is wound around two variable diameter pulleys is the mainstream.

CVTでは、自動車の走行状況に応じた最適な変速比での変速が可能であり、スムーズな走りを実現することができる。しかも、有段変速機による変速時に生じる変速ショックがない。また、エンジンを高効率な回転域(最小燃費率領域)で動作させることができ、それによる低燃費化を図ることができるという長所がある。   In CVT, it is possible to change gears at an optimum gear ratio according to the running condition of the automobile, and it is possible to realize smooth running. In addition, there is no shift shock that occurs during a shift by the stepped transmission. In addition, there is an advantage that the engine can be operated in a high-efficiency rotation range (minimum fuel consumption rate region), thereby reducing fuel consumption.

特開2011−21664号公報JP 2011-21664 A

しかしながら、CVTは、ギヤ式有段変速機よりも動力の伝達効率が悪いという短所を有している。たとえば、金属ベルト式CVTでは、油圧により、可変径プーリが金属ベルトに押圧され、金属ベルトと可変径プーリとの摩擦力により、入力軸(プライマリプーリ)から出力軸(セカンダリプーリ)に動力が伝達される。そのため、金属ベルトと可変径プーリとのスリップによる伝達ロスが生じる。また、金属ベルト式CVTでは、油圧を発生させることによる損失もある。   However, CVT has a disadvantage that power transmission efficiency is worse than that of a gear type stepped transmission. For example, in a metal belt type CVT, the variable diameter pulley is pressed against the metal belt by hydraulic pressure, and power is transmitted from the input shaft (primary pulley) to the output shaft (secondary pulley) by the frictional force between the metal belt and the variable diameter pulley. Is done. Therefore, a transmission loss due to slip between the metal belt and the variable diameter pulley occurs. Further, in the metal belt type CVT, there is also a loss due to generation of hydraulic pressure.

CVTにおける動力の伝達効率は、入力軸の回転数、入力軸に入力される動力(トルク)の大きさおよび変速比に依存する。たとえば、入力軸の回転数とトルクとの乗算値が一定であれば、回転数が高く、トルクが低いほど、動力の伝達効率が低下する。そのため、高回転低負荷下での走行時(高速走行時)は、CVTにおける動力の伝達効率がとくに悪い。   The power transmission efficiency in CVT depends on the rotational speed of the input shaft, the magnitude of power (torque) input to the input shaft, and the gear ratio. For example, if the multiplication value of the rotational speed of the input shaft and the torque is constant, the power transmission efficiency decreases as the rotational speed increases and the torque decreases. Therefore, the power transmission efficiency in the CVT is particularly bad when traveling under high rotation and low load (during high-speed traveling).

本発明の目的は、無段変速機における動力の伝達効率の向上を図ることができる、動力伝達機構を提供することである。   An object of the present invention is to provide a power transmission mechanism that can improve power transmission efficiency in a continuously variable transmission.

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力伝達機構は、エンジンおよび無段変速機を搭載した車両に用いられ、エンジンと無段変速機との間で動力を伝達する動力伝達機構であって、第1回転要素、エンジンの出力軸が連結される第2回転要素および無段変速機の入力軸が連結される第3回転要素を有する遊星歯車機構と、第1回転要素に連結され、第1回転要素の回転数を変更して、第2回転要素から第3回転要素に伝達される動力を変速する回転数変更手段とを含む。   In order to achieve the above object, a power transmission mechanism according to the present invention is used in a vehicle equipped with an engine and a continuously variable transmission, and is a power transmission mechanism that transmits power between the engine and the continuously variable transmission. A planetary gear mechanism having a first rotating element, a second rotating element to which the output shaft of the engine is connected, and a third rotating element to which the input shaft of the continuously variable transmission is connected, and the first rotating element, And a rotation speed changing means for changing the rotation speed of the first rotation element and shifting the power transmitted from the second rotation element to the third rotation element.

この構成によれば、エンジンが発生する動力は、エンジンの出力軸から第2回転要素を介して第3回転要素に伝達され、第3回転要素および無段変速機の入力軸を回転させる。第1回転要素の回転数の変更により、第2回転要素から第3回転要素に伝達される動力を変速することができる。よって、エンジンを燃焼効率が高い回転数で動作させつつ、そのエンジンの出力軸の回転数を無段変速機に適した回転数に変更して無段変速機の入力軸に伝達することにより、無段変速機における動力の伝達効率の向上を図ることができる。その結果、車両の走行燃費を向上させることができる。   According to this configuration, the power generated by the engine is transmitted from the engine output shaft to the third rotation element via the second rotation element, and rotates the third rotation element and the input shaft of the continuously variable transmission. By changing the rotation speed of the first rotating element, the power transmitted from the second rotating element to the third rotating element can be changed. Therefore, by operating the engine at a rotational speed with high combustion efficiency, changing the rotational speed of the output shaft of the engine to a rotational speed suitable for the continuously variable transmission, and transmitting it to the input shaft of the continuously variable transmission, The power transmission efficiency in the continuously variable transmission can be improved. As a result, the running fuel consumption of the vehicle can be improved.

また、第2回転要素の回転数に対する第1回転要素の回転数の高低により、第3回転要素の回転方向を反転させることができる。そして、第3回転要素の回転方向の反転により、車両の前進および後進を切り替えることができる。そのため、無段変速機を搭載した車両に必須であった前後進切換機構を不要とすることができ、車両のコストを低減することができる。   Further, the rotation direction of the third rotation element can be reversed by the level of the rotation speed of the first rotation element with respect to the rotation speed of the second rotation element. Then, forward and reverse of the vehicle can be switched by reversing the rotation direction of the third rotation element. Therefore, the forward / reverse switching mechanism that is essential for a vehicle equipped with a continuously variable transmission can be eliminated, and the cost of the vehicle can be reduced.

遊星歯車機構には、車両の前進/後進を切り換えるための前後進切替機構が組み込まれていてもよい。   The planetary gear mechanism may incorporate a forward / reverse switching mechanism for switching forward / reverse of the vehicle.

回転数変更手段は、モータジェネレータであってもよい。   The rotation speed changing means may be a motor generator.

モータジェネレータは、モータとして駆動されてもよいし、ジェネレータ(発電機)として駆動されてもよい。たとえば、車両の加速時に、モータジェネレータがモータとして駆動されることにより、モータジェネレータからの動力が第1回転要素に伝達され、その動力により、エンジンをアシストすることができる。また、車両の減速時に、モータジェネレータがジェネレータとして駆動されることにより、第1回転要素の回転を電力に回生することができる。よって、ドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。   The motor generator may be driven as a motor or may be driven as a generator (generator). For example, when the vehicle is accelerated, the motor generator is driven as a motor, whereby the power from the motor generator is transmitted to the first rotating element, and the engine can be assisted by the power. Further, when the vehicle is decelerated, the motor generator is driven as a generator, whereby the rotation of the first rotating element can be regenerated into electric power. Therefore, drivability and fuel consumption can be improved.

第2回転要素には、エンジンの出力軸がトルクコンバータまたは無段変速機の入力軸の停止時に切断されるクラッチを介して連結されており、モータジェネレータと第1回転要素との間で、動力を伝達/遮断するための第1クラッチ機構と、モータジェネレータとエンジンの出力軸との間で、トルクコンバータまたはクラッチを迂回して、動力を伝達/遮断するための第2クラッチ機構とをさらに含んでいてもよい。   The output shaft of the engine is connected to the second rotating element via a clutch that is disconnected when the input shaft of the torque converter or continuously variable transmission is stopped, and power is transmitted between the motor generator and the first rotating element. A first clutch mechanism for transmitting / interrupting power, and a second clutch mechanism for bypassing the torque converter or clutch between the motor generator and the engine output shaft to transmit / cut power. You may go out.

エンジンが停止し、第1クラッチ機構により、モータジェネレータと第1回転要素との間での動力の伝達が遮断された状態で、第2クラッチ機構により、モータジェネレータからの動力がエンジンの出力軸に伝達されることにより、エンジンの出力軸を回転させて、エンジンを始動させることができる。すなわち、モータジェネレータをエンジンのスタータとして機能させることができる。そのため、スタータを不要とすることができ、車両のコストを低減することができる。   When the engine is stopped and the transmission of power between the motor generator and the first rotating element is interrupted by the first clutch mechanism, the power from the motor generator is applied to the output shaft of the engine by the second clutch mechanism. By being transmitted, the engine output shaft can be rotated to start the engine. That is, the motor generator can function as an engine starter. Therefore, a starter can be omitted, and the cost of the vehicle can be reduced.

本発明によれば、エンジンの出力軸から無段変速機の入力軸に伝達される動力を変速することができる。そのため、エンジンを燃焼効率が高い回転数で動作させつつ、そのエンジンの出力軸の回転数を無段変速機に適した回転数に変更して無段変速機の入力軸に伝達することにより、無段変速機における動力の伝達効率の向上を図ることができる。その結果、車両の走行燃費を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to shift the power transmitted from the output shaft of the engine to the input shaft of the continuously variable transmission. Therefore, by operating the engine at a rotational speed with high combustion efficiency, changing the rotational speed of the output shaft of the engine to a rotational speed suitable for the continuously variable transmission and transmitting it to the input shaft of the continuously variable transmission, The power transmission efficiency in the continuously variable transmission can be improved. As a result, the running fuel consumption of the vehicle can be improved.

本発明の第1実施形態に係る動力伝達機構が組み込まれた車両の駆動系統の構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the structure of the drive system of the vehicle incorporating the power transmission mechanism which concerns on 1st Embodiment of this invention. 動力伝達機構のサンギヤ、キャリアおよびリングギヤの回転数の関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship of the rotation speed of the sun gear of a power transmission mechanism, a carrier, and a ring gear. 車両の後進時における動力伝達機構のサンギヤ、キャリアおよびリングギヤの回転数の関係を示す共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram showing the relationship among the rotational speeds of a sun gear, a carrier, and a ring gear of a power transmission mechanism when the vehicle is moving backward. 本発明の第2実施形態に係る動力伝達機構が組み込まれた車両の駆動系統の構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the structure of the drive system of the vehicle incorporating the power transmission mechanism which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図4に示される構成の変形例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the modification of the structure shown by FIG. 本発明の第3実施形態に係る動力伝達機構が組み込まれた車両の駆動系統の構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the structure of the drive system of the vehicle incorporating the power transmission mechanism which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<第1実施形態> <First Embodiment>

図1は、本発明の第1実施形態に係る動力伝達機構5が組み込まれた車両1の駆動系統の構成を概念的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram conceptually showing the configuration of a drive system of a vehicle 1 in which a power transmission mechanism 5 according to a first embodiment of the present invention is incorporated.

車両1は、エンジン(E/G)2を動力源とする自動車である。車両1は、無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)3を搭載している。   The vehicle 1 is an automobile that uses an engine (E / G) 2 as a power source. The vehicle 1 is equipped with a continuously variable transmission (CVT) 3.

無段変速機3は、たとえば、金属ベルト式CVTであり、可変径プーリであるプライマリプーリ31およびセカンダリプーリ32と、プライマリプーリ31とセカンダリプーリ32とに巻き掛けられた金属ベルト33とを備えている。プライマリプーリ31およびセカンダリプーリ32の中心には、それぞれCVT入力軸34およびCVT出力軸35が相対回転不能に直結されている。   The continuously variable transmission 3 is, for example, a metal belt CVT, and includes a primary pulley 31 and a secondary pulley 32 that are variable diameter pulleys, and a metal belt 33 wound around the primary pulley 31 and the secondary pulley 32. Yes. A CVT input shaft 34 and a CVT output shaft 35 are directly connected to the centers of the primary pulley 31 and the secondary pulley 32 so as not to be relatively rotatable.

なお、本明細書において、軸やギヤなどの2つの回転体が直接接続されることはもちろん、2つの回転体との間に別の回転体が介在されていても、それらの回転体が共通の回転軸線を中心に一体回転する場合には、そのような接続も実質的な直結であるとして、「直結」の概念に含まれる。   In this specification, two rotating bodies such as shafts and gears are directly connected, and even if another rotating body is interposed between the two rotating bodies, these rotating bodies are common. In the case of integrally rotating around the rotation axis, the connection is included in the concept of “direct connection”, assuming that such connection is also substantially direct connection.

CVT入力軸34に入力される動力(CVT入力軸34の回転)は、プライマリプーリ31、金属ベルト33およびセカンダリプーリ32を介して、プライマリプーリ31およびセカンダリプーリ32の溝幅(径)に応じた変速比で変速されて、CVT出力軸35に伝達される。CVT出力軸35に伝達された動力は、ファイナルギヤおよびディファレンシャルギヤ(図示せず)を介して、ディファレンシャルギヤから左右に延びるドライブシャフト(図示せず)に伝達される。これにより、左右のドライブシャフトが回転し、各ドライブシャフトに連結された駆動輪(図示せず)が回転する。   The power input to the CVT input shaft 34 (rotation of the CVT input shaft 34) depends on the groove width (diameter) of the primary pulley 31 and the secondary pulley 32 via the primary pulley 31, the metal belt 33, and the secondary pulley 32. The gear is changed at a gear ratio and transmitted to the CVT output shaft 35. The power transmitted to the CVT output shaft 35 is transmitted to a drive shaft (not shown) extending left and right from the differential gear via a final gear and a differential gear (not shown). As a result, the left and right drive shafts rotate, and drive wheels (not shown) connected to the drive shafts rotate.

エンジン2の出力軸21(以下、「E/G出力軸21」という。)とCVT入力軸34とは、同一の回転軸線上に配置されている。E/G出力軸21とCVT入力軸34との間には、前後進切換機構4および動力伝達機構5が介裝されている。   The output shaft 21 of the engine 2 (hereinafter referred to as “E / G output shaft 21”) and the CVT input shaft 34 are disposed on the same rotational axis. A forward / reverse switching mechanism 4 and a power transmission mechanism 5 are interposed between the E / G output shaft 21 and the CVT input shaft 34.

前後進切換機構4は、遊星歯車機構41、前進クラッチ42および後進ブレーキ43を備えている。   The forward / reverse switching mechanism 4 includes a planetary gear mechanism 41, a forward clutch 42, and a reverse brake 43.

遊星歯車機構41は、サンギヤ44、複数のプラネタリギヤ45、キャリア46およびリングギヤ47を含む。   The planetary gear mechanism 41 includes a sun gear 44, a plurality of planetary gears 45, a carrier 46 and a ring gear 47.

サンギヤ44は、E/G出力軸21と一体回転可能に設けられている。   The sun gear 44 is provided so as to be rotatable together with the E / G output shaft 21.

複数のプラネタリギヤ45は、サンギヤ44の周囲に等角度間隔で配置されている。各プラネタリギヤ45は、サンギヤ44と噛合している。   The plurality of planetary gears 45 are arranged around the sun gear 44 at equal angular intervals. Each planetary gear 45 meshes with the sun gear 44.

キャリア46は、各プラネタリギヤ45を回転可能に保持し、E/G出力軸21(サンギヤ44)と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。   The carrier 46 holds each planetary gear 45 so as to be rotatable, and is provided so as to be rotatable around the same rotation axis as the E / G output shaft 21 (sun gear 44).

リングギヤ47は、複数のプラネタリギヤ45の周囲を一括して取り囲む円環状をなし、E/G出力軸21(サンギヤ44)と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。リングギヤ47の内周面には、ギヤ歯が形成されており、このギヤ歯は、各プラネタリギヤ45と噛合している。   The ring gear 47 has an annular shape that collectively surrounds the plurality of planetary gears 45, and is provided to be rotatable about the same rotational axis as the E / G output shaft 21 (sun gear 44). Gear teeth are formed on the inner peripheral surface of the ring gear 47, and the gear teeth mesh with the planetary gears 45.

前進クラッチ42は、E/G出力軸21とキャリア46との間に介裝されている。前進クラッチ42が継合されると、E/G出力軸21とキャリア46とが連結されて、それらが一体的に回転可能になる。前進クラッチ42が切断されると、E/G出力軸21とキャリア46とが分離されて、それらが個別に回転可能になる。   The forward clutch 42 is interposed between the E / G output shaft 21 and the carrier 46. When the forward clutch 42 is engaged, the E / G output shaft 21 and the carrier 46 are connected, and they can rotate integrally. When the forward clutch 42 is disengaged, the E / G output shaft 21 and the carrier 46 are separated, and they can be rotated individually.

後進ブレーキ43は、作動状態(オン)でキャリア46の回転を停止させ、解放状態(オフ)でキャリア46の回転を許容する。   The reverse brake 43 stops the rotation of the carrier 46 in the operating state (on) and allows the rotation of the carrier 46 in the released state (off).

動力伝達機構5は、遊星歯車機構51およびモータジェネレータ52を備えている。   The power transmission mechanism 5 includes a planetary gear mechanism 51 and a motor generator 52.

遊星歯車機構51は、サンギヤ53、複数のプラネタリギヤ54、キャリア55およびリングギヤ56を含む。   The planetary gear mechanism 51 includes a sun gear 53, a plurality of planetary gears 54, a carrier 55, and a ring gear 56.

サンギヤ53の中心には、CVT入力軸34が相対回転不能に直結されている。   The CVT input shaft 34 is directly connected to the center of the sun gear 53 so as not to be relatively rotatable.

複数のプラネタリギヤ54は、サンギヤ53の周囲に等角度間隔で配置されている。各プラネタリギヤ54は、サンギヤ53と噛合している。   The plurality of planetary gears 54 are arranged at equiangular intervals around the sun gear 53. Each planetary gear 54 meshes with the sun gear 53.

キャリア55は、各プラネタリギヤ54を回転可能に保持している。また、キャリア55は、E/G出力軸21と同一軸線上を延びる連結軸57を介して、遊星歯車機構41のリングギヤ47と連結されており、連結軸57を中心として、リングギヤ47とともに一体回転可能に設けられている。   The carrier 55 holds each planetary gear 54 rotatably. The carrier 55 is connected to the ring gear 47 of the planetary gear mechanism 41 via a connecting shaft 57 extending on the same axis as the E / G output shaft 21, and rotates together with the ring gear 47 around the connecting shaft 57. It is provided as possible.

リングギヤ56は、複数のプラネタリギヤ54の周囲を一括して取り囲む円環状をなし、サンギヤ53およびキャリア55と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。リングギヤ56の内周面および外周面には、ギヤ歯が形成されている。リングギヤ56の内周面のギヤ歯は、各プラネタリギヤ54と噛合している。   The ring gear 56 has an annular shape that collectively surrounds the plurality of planetary gears 54, and is provided to be rotatable about the same rotational axis as the sun gear 53 and the carrier 55. Gear teeth are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the ring gear 56. The gear teeth on the inner peripheral surface of the ring gear 56 are in mesh with the planetary gears 54.

モータジェネレータ52は、モータおよびジェネレータ(発電機)の両方の機能を有している。モータジェネレータ52は、その回転軸58(以下、「M/G軸58」という。)がE/G出力軸21と平行に延びるように配置されている。M/G軸58には、M/Gギヤ59が相対回転不能に保持されている。M/Gギヤ59は、リングギヤ56の外周面のギヤ歯と噛合している。   The motor generator 52 has both functions of a motor and a generator (generator). The motor generator 52 is arranged such that its rotating shaft 58 (hereinafter referred to as “M / G shaft 58”) extends in parallel with the E / G output shaft 21. An M / G gear 59 is held on the M / G shaft 58 so as not to be relatively rotatable. The M / G gear 59 meshes with the gear teeth on the outer peripheral surface of the ring gear 56.

また、車両1は、オイルポンプ6を搭載している。オイルポンプ6のポンプ軸は、連結軸57と同軸に設けられている。これにより、連結軸57が回転すると、オイルポンプ6のポンプ軸が回転し(オイルポンプ6が作動し)、オイルポンプ6が油圧を発生する。オイルポンプ6が発生する油圧は、無段変速機3のプライマリプーリ31およびセカンダリプーリ32が金属ベルト33を押圧するための油圧として、また、前進クラッチ42および後進ブレーキ43の作動油圧として用いられる。   The vehicle 1 is equipped with an oil pump 6. The pump shaft of the oil pump 6 is provided coaxially with the connecting shaft 57. Accordingly, when the connecting shaft 57 rotates, the pump shaft of the oil pump 6 rotates (the oil pump 6 operates), and the oil pump 6 generates hydraulic pressure. The hydraulic pressure generated by the oil pump 6 is used as a hydraulic pressure for the primary pulley 31 and the secondary pulley 32 of the continuously variable transmission 3 to press the metal belt 33 and as an operating hydraulic pressure for the forward clutch 42 and the reverse brake 43.

図2は、動力伝達機構5のサンギヤ53(CVT入力軸34)、キャリア55(E/G出力軸21)およびリングギヤ56(M/G軸58)の回転数の関係を示す共線図である。   FIG. 2 is a collinear diagram showing the rotational speed relationship between the sun gear 53 (CVT input shaft 34), the carrier 55 (E / G output shaft 21), and the ring gear 56 (M / G shaft 58) of the power transmission mechanism 5. .

車両1の前進時には、前進クラッチ42が継合され、後進ブレーキ43が解放される。そのため、エンジン2が発生する動力により、前後進切換機構4のサンギヤ44およびキャリア46が一体となって回転する。このとき、プラネタリギヤ45が自転せずに公転し、プラネタリギヤ45からリングギヤ47に動力が入力され、リングギヤ47、連結軸57および動力伝達機構5のキャリア55がE/G出力軸21(サンギヤ44)と同方向に回転する。   When the vehicle 1 moves forward, the forward clutch 42 is engaged and the reverse brake 43 is released. Therefore, the sun gear 44 and the carrier 46 of the forward / reverse switching mechanism 4 are rotated together by the power generated by the engine 2. At this time, the planetary gear 45 revolves without rotating, power is input from the planetary gear 45 to the ring gear 47, and the ring gear 47, the connecting shaft 57, and the carrier 55 of the power transmission mechanism 5 are connected to the E / G output shaft 21 (sun gear 44). Rotate in the same direction.

リングギヤ56がキャリア55と同方向に同じ回転数で回転しているときには、サンギヤ53がキャリア55およびリングギヤ56と一体的にE/G出力軸21と同方向に回転する。また、サンギヤ53とともに、CVT入力軸34がE/G出力軸21と同方向に回転する。CVT入力軸34がE/G出力軸21と同方向に回転すると、その回転がプライマリプーリ31、金属ベルト33およびセカンダリプーリ32を介してCVT出力軸35に伝達され、CVT出力軸35がE/G出力軸21と同方向に回転する。このとき、駆動輪は、車両1の前進方向に回転する。   When the ring gear 56 rotates in the same direction as the carrier 55 at the same rotational speed, the sun gear 53 rotates in the same direction as the E / G output shaft 21 integrally with the carrier 55 and the ring gear 56. In addition, the CVT input shaft 34 rotates in the same direction as the E / G output shaft 21 together with the sun gear 53. When the CVT input shaft 34 rotates in the same direction as the E / G output shaft 21, the rotation is transmitted to the CVT output shaft 35 via the primary pulley 31, the metal belt 33 and the secondary pulley 32, and the CVT output shaft 35 is It rotates in the same direction as the G output shaft 21. At this time, the drive wheels rotate in the forward direction of the vehicle 1.

たとえば、図2に実線で示されるように、エンジン2の回転数(E/G回転数)、つまりキャリア55の回転数が一定のまま、リングギヤ56の回転数がキャリア55の回転数よりも上げられると、キャリア55の回転がリングギヤ56の回転よりも遅れるので、その相対的な回転速度の差により、各プラネタリギヤ54がキャリア55およびリングギヤ56と同方向に回転する。このプラネタリギヤ54の回転方向は、サンギヤ53の回転方向と逆方向である。そのため、サンギヤ53の回転数が低下し、CVT入力軸34の回転数が低下する。   For example, as indicated by a solid line in FIG. 2, the rotational speed of the engine 2 (E / G rotational speed), that is, the rotational speed of the carrier 55 is kept constant, and the rotational speed of the ring gear 56 is higher than the rotational speed of the carrier 55. Then, since the rotation of the carrier 55 is delayed from the rotation of the ring gear 56, each planetary gear 54 rotates in the same direction as the carrier 55 and the ring gear 56 due to the difference in relative rotation speed. The rotation direction of the planetary gear 54 is opposite to the rotation direction of the sun gear 53. Therefore, the rotation speed of the sun gear 53 decreases and the rotation speed of the CVT input shaft 34 decreases.

逆に、図2に破線で示されるように、エンジン2の回転数が一定のまま、リングギヤ56の回転数がキャリア55の回転数よりも下げられると、キャリア55の回転がリングギヤ56の回転よりも進むので、その相対的な回転速度の差により、各プラネタリギヤ54がキャリア55およびリングギヤ56と逆方向に回転する。このプラネタリギヤ54の回転方向は、サンギヤ53の回転方向と同方向である。そのため、サンギヤ53の回転数が上昇し、CVT入力軸34の回転数が上昇する。   On the contrary, as indicated by a broken line in FIG. 2, if the rotation speed of the ring gear 56 is decreased below the rotation speed of the carrier 55 while the rotation speed of the engine 2 is constant, the rotation of the carrier 55 is caused by the rotation of the ring gear 56. Therefore, each planetary gear 54 rotates in the opposite direction to the carrier 55 and the ring gear 56 due to the difference in relative rotational speed. The rotation direction of the planetary gear 54 is the same as the rotation direction of the sun gear 53. Therefore, the rotation speed of the sun gear 53 increases and the rotation speed of the CVT input shaft 34 increases.

リングギヤ56の回転数は、モータジェネレータ52の制御によって変更することができる。すなわち、モータジェネレータ52をモータまたはジェネレータとして制御して、M/G軸58の回転数を変更することにより、リングギヤ56の回転数を変更することができる。   The rotational speed of ring gear 56 can be changed by control of motor generator 52. That is, the rotational speed of the ring gear 56 can be changed by controlling the motor generator 52 as a motor or a generator to change the rotational speed of the M / G shaft 58.

なお、遊星歯車機構51において、サンギヤ53とプラネタリギヤ54とのギヤ比および/またはプラネタリギヤ54とリングギヤ56とのギヤ比を変更することにより、リングギヤ56の回転数の増減に対するサンギヤ53の回転数の増減の割合、すなわち、図2に示される共線図における直線の傾きを変更することができる。   In the planetary gear mechanism 51, by changing the gear ratio between the sun gear 53 and the planetary gear 54 and / or the gear ratio between the planetary gear 54 and the ring gear 56, the increase / decrease in the rotation speed of the sun gear 53 with respect to the increase / decrease in the rotation speed of the ring gear 56. , That is, the slope of the straight line in the alignment chart shown in FIG.

図3は、車両1の後進時における動力伝達機構5のサンギヤ53(CVT入力軸34)、キャリア55(E/G出力軸21)およびリングギヤ56の回転数(M/G軸58)の関係を示す共線図である。   FIG. 3 shows the relationship between the sun gear 53 (CVT input shaft 34), the carrier 55 (E / G output shaft 21) and the rotation speed (M / G shaft 58) of the power transmission mechanism 5 when the vehicle 1 moves backward. FIG.

モータジェネレータ52の回転数が上げられて、リングギヤ56の回転数が所定回転数以上に上昇すると、図3に示されるように、サンギヤ53の回転方向が逆転し、サンギヤ53およびCVT入力軸34がE/G出力軸21と逆方向に回転する。CVT入力軸34がE/G出力軸21と逆方向に回転すると、その回転がプライマリプーリ31、金属ベルト33およびセカンダリプーリ32を介してCVT出力軸35に伝達され、CVT出力軸35がE/G出力軸21と逆方向に回転する。そのため、駆動輪が車両1の後進方向に回転し、車両1が後進する。   When the rotational speed of the motor generator 52 is increased and the rotational speed of the ring gear 56 is increased to a predetermined rotational speed or more, the rotational direction of the sun gear 53 is reversed as shown in FIG. 3, and the sun gear 53 and the CVT input shaft 34 are It rotates in the direction opposite to the E / G output shaft 21. When the CVT input shaft 34 rotates in the opposite direction to the E / G output shaft 21, the rotation is transmitted to the CVT output shaft 35 via the primary pulley 31, the metal belt 33 and the secondary pulley 32, and the CVT output shaft 35 is It rotates in the opposite direction to the G output shaft 21. Therefore, the drive wheel rotates in the backward direction of the vehicle 1 and the vehicle 1 moves backward.

また、車両1では、モータジェネレータ52をエンジン2のスタータとして機能させることができる。すなわち、エンジン2の始動の際には、前進クラッチ42が切断され、遊星歯車機構41のサンギヤ44がキャリア46と分離して回転可能な状態にされる。また、後進ブレーキ43が作動されて、キャリア46が制動される。この状態で、モータジェネレータ52が制御され、モータジェネレータ52がモータとして駆動される。モータジェネレータ52が発生する動力により、M/G軸58が回転し、その回転がM/Gギヤ59を介して遊星歯車機構51のリングギヤ56に伝達される。このとき、車両1が停車中であり、CVT入力軸34が停止し、サンギヤ53が停止しているので、リングギヤ56が回転すると、リングギヤ56から各プラネタリギヤ54に動力が入力され、プラネタリギヤ54が自転しながらサンギヤ53の周囲を公転する。プラネタリギヤ54の公転に伴って、キャリア55、連結軸57および遊星歯車機構41のリングギヤ47が回転する。連結軸57の回転により、オイルポンプ6が作動するので、オイルポンプ6が発生する油圧により、前進クラッチ42および後進ブレーキ43を良好に作動させることができる。また、キャリア46が制動されているので、リングギヤ47が回転すると、リングギヤ47から各プラネタリギヤ45に入力される動力により、各プラネタリギヤ45がサンギヤ44の周方向における位置を変えずに自転する。プラネタリギヤ45の自転により、プラネタリギヤ45からサンギヤ44に動力が入力され、その動力により、サンギヤ44およびE/G出力軸21が回転する。このE/G出力軸21の回転により、エンジン2のクランキングが達成される。   In the vehicle 1, the motor generator 52 can function as a starter for the engine 2. That is, when the engine 2 is started, the forward clutch 42 is disconnected, and the sun gear 44 of the planetary gear mechanism 41 is separated from the carrier 46 so as to be rotatable. Further, the reverse brake 43 is actuated to brake the carrier 46. In this state, the motor generator 52 is controlled, and the motor generator 52 is driven as a motor. The M / G shaft 58 is rotated by the power generated by the motor generator 52, and the rotation is transmitted to the ring gear 56 of the planetary gear mechanism 51 via the M / G gear 59. At this time, the vehicle 1 is stopped, the CVT input shaft 34 is stopped, and the sun gear 53 is stopped. Therefore, when the ring gear 56 rotates, power is input from the ring gear 56 to each planetary gear 54, and the planetary gear 54 rotates. While revolving around the sun gear 53. With the revolution of the planetary gear 54, the carrier 55, the connecting shaft 57, and the ring gear 47 of the planetary gear mechanism 41 rotate. Since the oil pump 6 is actuated by the rotation of the connecting shaft 57, the forward clutch 42 and the reverse brake 43 can be favorably actuated by the hydraulic pressure generated by the oil pump 6. Since the carrier 46 is braked, when the ring gear 47 rotates, the planetary gears 45 rotate without changing the position of the sun gear 44 in the circumferential direction by the power input from the ring gear 47 to the planetary gears 45. As the planetary gear 45 rotates, power is input from the planetary gear 45 to the sun gear 44, and the sun gear 44 and the E / G output shaft 21 are rotated by the power. The cranking of the engine 2 is achieved by the rotation of the E / G output shaft 21.

以上のように、エンジン2が発生する動力は、E/G出力軸21から遊星歯車機構51のキャリア55を介してサンギヤ53に伝達され、サンギヤ53および無段変速機3のCVT入力軸34を回転させる。リングギヤ56の回転数の変更により、キャリア55からサンギヤ53に伝達される動力を変速することができる。よって、エンジン2を燃焼効率が高い回転数で動作させつつ、そのE/G出力軸21の回転数を無段変速機3に適した回転数に変更してCVT入力軸34に伝達することにより、無段変速機3における動力の伝達効率の向上を図ることができる。その結果、車両1の走行燃費を向上させることができる。   As described above, the power generated by the engine 2 is transmitted from the E / G output shaft 21 to the sun gear 53 via the carrier 55 of the planetary gear mechanism 51, and the sun gear 53 and the CVT input shaft 34 of the continuously variable transmission 3 are transmitted. Rotate. By changing the rotational speed of the ring gear 56, the power transmitted from the carrier 55 to the sun gear 53 can be changed. Therefore, by operating the engine 2 at a rotational speed with high combustion efficiency, the rotational speed of the E / G output shaft 21 is changed to a rotational speed suitable for the continuously variable transmission 3 and transmitted to the CVT input shaft 34. The power transmission efficiency in the continuously variable transmission 3 can be improved. As a result, the traveling fuel consumption of the vehicle 1 can be improved.

また、キャリア55の回転数に対するリングギヤ56の回転数の高低により、サンギヤ53の回転方向を反転させることができる。そして、サンギヤ53の回転方向の反転により、前後進切換機構4を使用しないで、車両1の前進および後進を切り替えることができる。そのため、前後進切換機構4を省略することができ、車両1のコストを低減することができる。   Further, the rotational direction of the sun gear 53 can be reversed due to the rotational speed of the ring gear 56 with respect to the rotational speed of the carrier 55. Then, by reversing the rotational direction of the sun gear 53, the vehicle 1 can be switched between forward and reverse without using the forward / reverse switching mechanism 4. Therefore, the forward / reverse switching mechanism 4 can be omitted, and the cost of the vehicle 1 can be reduced.

また、前進クラッチ42が継合され、後進ブレーキ43が解放された状態において、エンジン2を停止させ、モータジェネレータ52をモータとして駆動することにより、モータジェネレータ52が発生する動力のみにより、車両1を後進させることができる。車両1の後進時に、エンジン2を停止させることができるので、燃費を向上させることができる。   Further, in a state where the forward clutch 42 is engaged and the reverse brake 43 is released, the engine 2 is stopped and the motor generator 52 is driven as a motor, so that the vehicle 1 is driven only by the power generated by the motor generator 52. You can reverse. Since the engine 2 can be stopped when the vehicle 1 moves backward, fuel consumption can be improved.

もちろん、前述したように、車両1の後進時に、エンジン2を動作させてもよく、この場合、モータジェネレータ52が発生する動力にエンジン2が発生する動力が加わるので、車両1の後進力が増大する。よって、車両1の後進による登坂時などに、十分な後進力を発揮することができる。   Of course, as described above, the engine 2 may be operated when the vehicle 1 is moving backward. In this case, the power generated by the engine 2 is added to the power generated by the motor generator 52, so that the backward driving force of the vehicle 1 increases. To do. Therefore, a sufficient backward driving force can be exhibited, for example, when climbing up due to the backward movement of the vehicle 1.

さらに、ギヤの入れ替えなどを行わずに、車両1の前進/後進を切り替えることができるので、ギヤの入れ替えによるショックの発生がない。また、ギヤの入れ替えにより、車両1の前進/後進を切り替える構成と比較して、その前進/後進の切り替えの応答性に優れている。   Furthermore, since forward / reverse of the vehicle 1 can be switched without changing gears, there is no occurrence of shock due to gear changes. Moreover, compared with the structure which switches forward / reverse of the vehicle 1 by switching gears, the forward / reverse switching response is excellent.

リングギヤ56の回転数を変更するために、モータジェネレータ52が備えられている。モータジェネレータ52は、モータとして駆動されてもよいし、ジェネレータとして駆動されてもよい。モータジェネレータ52がジェネレータとして駆動されるときに、モータジェネレータ52で発生する電力は、バッテリ(図示せず)に蓄えられて、補機類の駆動に使用される。車両1の加速時に、モータジェネレータ52がモータとして駆動されることにより、モータジェネレータ52からの動力がリングギヤ56に伝達され、その動力により、エンジン2をアシストすることができる。また、車両1の減速時に、モータジェネレータ52がジェネレータとして駆動されることにより、リングギヤ56の回転を電力に回生することができる。よって、ドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。   In order to change the rotation speed of the ring gear 56, a motor generator 52 is provided. The motor generator 52 may be driven as a motor or may be driven as a generator. When the motor generator 52 is driven as a generator, the electric power generated by the motor generator 52 is stored in a battery (not shown) and used to drive auxiliary machinery. When the vehicle 1 is accelerated, the motor generator 52 is driven as a motor, whereby the power from the motor generator 52 is transmitted to the ring gear 56, and the engine 2 can be assisted by the power. Further, when the vehicle 1 is decelerated, the motor generator 52 is driven as a generator, whereby the rotation of the ring gear 56 can be regenerated into electric power. Therefore, drivability and fuel consumption can be improved.

また、モータジェネレータ52をエンジン2のスタータとして機能させることができる。そのため、スタータを不要とすることができ、車両1のコストをさらに低減することができる。   Further, the motor generator 52 can function as a starter for the engine 2. Therefore, a starter can be omitted, and the cost of the vehicle 1 can be further reduced.

さらに、モータジェネレータ52からの動力がリングギヤ56に入力される構成では、モータジェネレータ52からの動力がサンギヤ53またはキャリア55に入力される構成と異なり、遊星歯車機構51が配置されているスペース外にモータジェネレータ52を配置することができる。そのため、遊星歯車機構51(遊星歯車機構51が配置されるスペース)を小型化することができる。また、モータジェネレータ52の配置の自由度が高く、モータジェネレータ52が配置されるスペースを確保しやすい。   Further, the configuration in which the power from the motor generator 52 is input to the ring gear 56 is different from the configuration in which the power from the motor generator 52 is input to the sun gear 53 or the carrier 55 outside the space where the planetary gear mechanism 51 is disposed. A motor generator 52 can be arranged. Therefore, the planetary gear mechanism 51 (the space in which the planetary gear mechanism 51 is disposed) can be reduced in size. Further, the degree of freedom of arrangement of motor generator 52 is high, and it is easy to secure a space in which motor generator 52 is arranged.

<第2実施形態> Second Embodiment

図4は、本発明の第2実施形態に係る動力伝達機構105が組み込まれた車両101の駆動系統の構成を概念的に示す図である。   FIG. 4 is a diagram conceptually showing the configuration of the drive system of the vehicle 101 in which the power transmission mechanism 105 according to the second embodiment of the present invention is incorporated.

車両101は、エンジン102を動力源とする自動車である。車両101は、無段変速機103を搭載している。   The vehicle 101 is an automobile that uses the engine 102 as a power source. The vehicle 101 is equipped with a continuously variable transmission 103.

無段変速機103は、たとえば、金属ベルト式CVTであり、可変径プーリであるプライマリプーリ131およびセカンダリプーリ132と、プライマリプーリ131とセカンダリプーリ132とに巻き掛けられた金属ベルト133とを備えている。プライマリプーリ131およびセカンダリプーリ132の中心には、それぞれCVT入力軸134およびCVT出力軸135が相対回転不能に直結されている。   The continuously variable transmission 103 is, for example, a metal belt CVT, and includes a primary pulley 131 and a secondary pulley 132 that are variable diameter pulleys, and a metal belt 133 wound around the primary pulley 131 and the secondary pulley 132. Yes. A CVT input shaft 134 and a CVT output shaft 135 are directly connected to the centers of the primary pulley 131 and the secondary pulley 132 so as not to be relatively rotatable.

CVT入力軸134に入力される動力(CVT入力軸134の回転)は、プライマリプーリ131、金属ベルト133およびセカンダリプーリ132を介して、プライマリプーリ131およびセカンダリプーリ132の溝幅(径)に応じた変速比で変速されて、CVT出力軸135に伝達される。CVT出力軸135に伝達された動力は、ファイナルギヤおよびディファレンシャルギヤ(図示せず)を介して、ディファレンシャルギヤから左右に延びるドライブシャフト(図示せず)に伝達される。これにより、左右のドライブシャフトが回転し、各ドライブシャフトに連結された駆動輪(図示せず)が回転する。   The power input to the CVT input shaft 134 (rotation of the CVT input shaft 134) depends on the groove width (diameter) of the primary pulley 131 and the secondary pulley 132 via the primary pulley 131, the metal belt 133, and the secondary pulley 132. The gear is changed at a gear ratio and transmitted to the CVT output shaft 135. The power transmitted to the CVT output shaft 135 is transmitted to a drive shaft (not shown) extending left and right from the differential gear via a final gear and a differential gear (not shown). As a result, the left and right drive shafts rotate, and drive wheels (not shown) connected to the drive shafts rotate.

エンジン102とCVT入力軸134との間には、トルクコンバータ104および動力伝達機構105が介裝されている。   A torque converter 104 and a power transmission mechanism 105 are interposed between the engine 102 and the CVT input shaft 134.

トルクコンバータ104の入力軸は、エンジン102の出力軸121(以下、「E/G出力軸121」という。)と直結されている。   The input shaft of torque converter 104 is directly connected to output shaft 121 of engine 102 (hereinafter referred to as “E / G output shaft 121”).

動力伝達機構105は、遊星歯車機構151、モータジェネレータ152、第1クラッチ機構153および第2クラッチ機構154を備えている。   The power transmission mechanism 105 includes a planetary gear mechanism 151, a motor generator 152, a first clutch mechanism 153, and a second clutch mechanism 154.

遊星歯車機構151は、サンギヤ155、複数のプラネタリギヤ156、キャリア157およびリングギヤ158を含む。   The planetary gear mechanism 151 includes a sun gear 155, a plurality of planetary gears 156, a carrier 157, and a ring gear 158.

サンギヤ155は、E/G出力軸121と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。サンギヤ155の回転中心には、CVT入力軸134が相対回転不能に直結されている。   The sun gear 155 is provided so as to be rotatable about the same rotation axis as the E / G output shaft 121. A CVT input shaft 134 is directly connected to the rotation center of the sun gear 155 so as not to be relatively rotatable.

複数のプラネタリギヤ156は、サンギヤ155の周囲に等角度間隔で配置されている。各プラネタリギヤ156は、サンギヤ155と噛合している。   The plurality of planetary gears 156 are arranged at equiangular intervals around the sun gear 155. Each planetary gear 156 meshes with the sun gear 155.

キャリア157は、各プラネタリギヤ156を回転可能に保持している。キャリア157には、トルクコンバータ104の出力軸が直結されており、キャリア157は、トルクコンバータ104の出力軸を中心に、トルクコンバータ104の出力軸と一体回転可能に設けられている。   The carrier 157 holds each planetary gear 156 rotatably. The output shaft of the torque converter 104 is directly connected to the carrier 157, and the carrier 157 is provided so as to be able to rotate integrally with the output shaft of the torque converter 104 around the output shaft of the torque converter 104.

リングギヤ158は、複数のプラネタリギヤ156の周囲を一括して取り囲む円環状をなし、サンギヤ155およびキャリア157と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。リングギヤ158の内周面および外周面には、ギヤ歯が形成されている。リングギヤ158の内周面のギヤ歯は、各プラネタリギヤ156と噛合している。   The ring gear 158 has an annular shape that collectively surrounds the plurality of planetary gears 156, and is provided to be rotatable about the same rotation axis as the sun gear 155 and the carrier 157. Gear teeth are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the ring gear 158. The gear teeth on the inner peripheral surface of the ring gear 158 mesh with each planetary gear 156.

モータジェネレータ152は、モータおよびジェネレータ(発電機)の両方の機能を有している。モータジェネレータ152の回転軸159(以下、「M/G軸159」という。)は、モータジェネレータ152の両側に延出しており、モータジェネレータ152は、M/G軸159がE/G出力軸121と平行に延びるように配置されている。   The motor generator 152 has both functions of a motor and a generator (generator). A rotation shaft 159 (hereinafter referred to as “M / G shaft 159”) of the motor generator 152 extends to both sides of the motor generator 152, and the M / G shaft 159 has an E / G output shaft 121. It is arrange | positioned so that it may extend in parallel.

第1クラッチ機構153は、サンギヤ160、複数のプラネタリギヤ161、キャリア162、リングギヤ163および直結クラッチ164を含む。   First clutch mechanism 153 includes a sun gear 160, a plurality of planetary gears 161, a carrier 162, a ring gear 163, and a direct coupling clutch 164.

サンギヤ160は、M/G軸159と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。サンギヤ160の回転中心には、モータジェネレータ152から一方側に延出するM/G軸159が相対回転不能に直結されている。   The sun gear 160 is provided to be rotatable about the same rotation axis as the M / G shaft 159. An M / G shaft 159 extending from the motor generator 152 to one side is directly connected to the rotation center of the sun gear 160 so as not to be relatively rotatable.

複数のプラネタリギヤ161は、サンギヤ160の周囲に等角度間隔で配置されている。各プラネタリギヤ161は、サンギヤ160と噛合している。   The plurality of planetary gears 161 are arranged at equiangular intervals around the sun gear 160. Each planetary gear 161 meshes with the sun gear 160.

キャリア162は、各プラネタリギヤ161を回転可能に保持している。キャリア162は、M/G軸159と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。   The carrier 162 holds each planetary gear 161 rotatably. The carrier 162 is provided to be rotatable about the same rotation axis as the M / G shaft 159.

リングギヤ163は、複数のプラネタリギヤ161の周囲を一括して取り囲む円環状をなし、サンギヤ160およびキャリア162と同一の回転軸線、つまりM/G軸159と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。リングギヤ163の内周面および外周面には、ギヤ歯が形成されている。リングギヤ163の内周面のギヤ歯は、各プラネタリギヤ161と噛合している。リングギヤ163の外周面のギヤ歯は、遊星歯車機構151のリングギヤ158の外周面のギヤ歯と噛合している。   The ring gear 163 has an annular shape that collectively surrounds the plurality of planetary gears 161, and is provided to be rotatable about the same rotation axis as the sun gear 160 and the carrier 162, that is, the same rotation axis as the M / G shaft 159. ing. Gear teeth are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the ring gear 163. The gear teeth on the inner peripheral surface of the ring gear 163 mesh with each planetary gear 161. The gear teeth on the outer peripheral surface of the ring gear 163 mesh with the gear teeth on the outer peripheral surface of the ring gear 158 of the planetary gear mechanism 151.

直結クラッチ164は、M/G軸159とキャリア162との間に介裝されている。直結クラッチ164が継合されると、M/G軸159とキャリア162とが直結されて、それらが一体的に回転可能になる。直結クラッチ164が切断されると、M/G軸159とキャリア162とが分離されて、それらが個別に回転可能になる。   The direct clutch 164 is interposed between the M / G shaft 159 and the carrier 162. When the direct coupling clutch 164 is engaged, the M / G shaft 159 and the carrier 162 are directly coupled so that they can rotate together. When the direct coupling clutch 164 is disengaged, the M / G shaft 159 and the carrier 162 are separated and can be rotated individually.

第2クラッチ機構154は、サンギヤ165、複数のプラネタリギヤ166、キャリア167、リングギヤ168、フライホイール169およびブレーキ170を含む。   Second clutch mechanism 154 includes a sun gear 165, a plurality of planetary gears 166, a carrier 167, a ring gear 168, a flywheel 169 and a brake 170.

サンギヤ165は、M/G軸159と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。サンギヤ165の回転中心には、モータジェネレータ152から他方側(第1クラッチ機構153側と反対側)に延出するM/G軸159が相対回転不能に直結されている。   The sun gear 165 is provided to be rotatable about the same rotation axis as the M / G shaft 159. An M / G shaft 159 extending from the motor generator 152 to the other side (the side opposite to the first clutch mechanism 153) is directly connected to the rotation center of the sun gear 165 so as not to be relatively rotatable.

複数のプラネタリギヤ166は、サンギヤ165の周囲に等角度間隔で配置されている。各プラネタリギヤ166は、サンギヤ165と噛合している。   The plurality of planetary gears 166 are arranged at equiangular intervals around the sun gear 165. Each planetary gear 166 meshes with the sun gear 165.

キャリア167は、各プラネタリギヤ166を回転可能に保持している。キャリア167は、M/G軸159と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。   The carrier 167 holds each planetary gear 166 rotatably. The carrier 167 is provided to be rotatable about the same rotation axis as the M / G shaft 159.

リングギヤ168は、複数のプラネタリギヤ166の周囲を一括して取り囲む円環状をなし、サンギヤ165およびキャリア167と同一の回転軸線、つまりM/G軸159と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。リングギヤ168の内周面および外周面には、ギヤ歯が形成されている。リングギヤ168の内周面のギヤ歯は、各プラネタリギヤ166と噛合している。   The ring gear 168 has an annular shape that collectively surrounds the plurality of planetary gears 166, and is provided so as to be rotatable about the same rotation axis as the sun gear 165 and the carrier 167, that is, the same rotation axis as the M / G shaft 159. ing. Gear teeth are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the ring gear 168. The gear teeth on the inner peripheral surface of the ring gear 168 mesh with each planetary gear 166.

フライホイール169は、E/G出力軸121に保持されている。フライホイール169の外周には、ギヤ歯(アウタリングギヤ)が形成されている。このギヤ歯には、リングギヤ168の外周面のギヤ歯が噛合している。   The flywheel 169 is held on the E / G output shaft 121. Gear teeth (outer ring gear) are formed on the outer periphery of the flywheel 169. The gear teeth mesh with the gear teeth on the outer peripheral surface of the ring gear 168.

ブレーキ170は、作動状態(オン)でキャリア167の回転を停止させ、解放状態(オフ)でキャリア167の回転を許容するブレーキである。   The brake 170 is a brake that stops the rotation of the carrier 167 in the operating state (on) and allows the rotation of the carrier 167 in the released state (off).

また、車両101は、オイルポンプ106を搭載している。オイルポンプ106のポンプ軸は、トルクコンバータ104の出力軸と同軸に設けられている。これにより、トルクコンバータ104の出力軸が回転すると、オイルポンプ106のポンプ軸が回転し、オイルポンプ106が油圧を発生する。オイルポンプ106が発生する油圧は、たとえば、無段変速機103のプライマリプーリ131およびセカンダリプーリ132が金属ベルト133を押圧するための油圧として用いられる。   The vehicle 101 is equipped with an oil pump 106. The pump shaft of the oil pump 106 is provided coaxially with the output shaft of the torque converter 104. Thus, when the output shaft of the torque converter 104 rotates, the pump shaft of the oil pump 106 rotates and the oil pump 106 generates hydraulic pressure. The hydraulic pressure generated by the oil pump 106 is used, for example, as the hydraulic pressure for the primary pulley 131 and the secondary pulley 132 of the continuously variable transmission 103 to press the metal belt 133.

エンジン102が発生する動力は、トルクコンバータ104で増幅されて、トルクコンバータ104の出力軸に伝達される。この動力により、トルクコンバータ104の出力軸および遊星歯車機構151のキャリア157がE/G出力軸121と同方向に回転する。   The power generated by the engine 102 is amplified by the torque converter 104 and transmitted to the output shaft of the torque converter 104. With this power, the output shaft of the torque converter 104 and the carrier 157 of the planetary gear mechanism 151 rotate in the same direction as the E / G output shaft 121.

車両101の前進時には、直結クラッチ164が継合され、ブレーキ170が解放される。そのため、モータジェネレータ152が発生する動力により、M/G軸159とともに、第1クラッチ機構153のサンギヤ160およびキャリア162が一体となって回転する。このとき、プラネタリギヤ161が自転せずに公転し、プラネタリギヤ161からリングギヤ163に動力が入力され、リングギヤ163が回転する。リングギヤ163の回転は、遊星歯車機構151のリングギヤ158に伝達され、リングギヤ158を回転させる。   When the vehicle 101 moves forward, the direct coupling clutch 164 is engaged and the brake 170 is released. Therefore, the sun gear 160 of the first clutch mechanism 153 and the carrier 162 rotate together with the M / G shaft 159 by the power generated by the motor generator 152. At this time, the planetary gear 161 revolves without rotating, power is input from the planetary gear 161 to the ring gear 163, and the ring gear 163 rotates. The rotation of the ring gear 163 is transmitted to the ring gear 158 of the planetary gear mechanism 151 to rotate the ring gear 158.

このとき、モータジェネレータ152が発生する動力により、M/G軸159とともに、第2クラッチ機構154のサンギヤ165が回転する。そして、サンギヤ165の回転に伴って、各プラネタリギヤ166が回転するが、ブレーキ170が解放されているので、キャリア167が回転し、サンギヤ165の回転はリングギヤ168に伝達されない。   At this time, the sun gear 165 of the second clutch mechanism 154 rotates together with the M / G shaft 159 by the power generated by the motor generator 152. As each sun gear 165 rotates, each planetary gear 166 rotates. However, since the brake 170 is released, the carrier 167 rotates and the rotation of the sun gear 165 is not transmitted to the ring gear 168.

リングギヤ158がキャリア157と同方向に同じ回転数で回転しているときには、サンギヤ155がキャリア157およびリングギヤ158と一体的にE/G出力軸121と同方向に回転する。また、サンギヤ155とともに、CVT入力軸134がE/G出力軸121と同方向に回転する。CVT入力軸134がE/G出力軸121と同方向に回転すると、その回転がプライマリプーリ131、金属ベルト133およびセカンダリプーリ132を介してCVT出力軸135に伝達され、CVT出力軸135がE/G出力軸121と同方向に回転する。このとき、駆動輪は、車両101の前進方向に回転する。   When the ring gear 158 rotates in the same direction as the carrier 157 at the same rotational speed, the sun gear 155 rotates in the same direction as the E / G output shaft 121 integrally with the carrier 157 and the ring gear 158. In addition, the CVT input shaft 134 rotates in the same direction as the E / G output shaft 121 together with the sun gear 155. When the CVT input shaft 134 rotates in the same direction as the E / G output shaft 121, the rotation is transmitted to the CVT output shaft 135 via the primary pulley 131, the metal belt 133, and the secondary pulley 132, and the CVT output shaft 135 is transmitted to the E / G output shaft 135. It rotates in the same direction as the G output shaft 121. At this time, the drive wheels rotate in the forward direction of the vehicle 101.

リングギヤ158の回転数がキャリア157の回転数よりも上げられると、キャリア157の回転がリングギヤ158の回転よりも遅れるので、その相対的な回転速度の差により、各プラネタリギヤ156がキャリア157およびリングギヤ158と同方向に回転する。このプラネタリギヤ156の回転方向は、サンギヤ155の回転方向と逆方向である。そのため、サンギヤ155の回転数が低下し、CVT入力軸134の回転数が低下する。   When the rotation speed of the ring gear 158 is increased more than the rotation speed of the carrier 157, the rotation of the carrier 157 is delayed from the rotation of the ring gear 158. Therefore, due to the difference in relative rotation speed, each planetary gear 156 has the carrier 157 and the ring gear 158. And rotate in the same direction. The rotation direction of the planetary gear 156 is opposite to the rotation direction of the sun gear 155. Therefore, the rotation speed of the sun gear 155 decreases, and the rotation speed of the CVT input shaft 134 decreases.

逆に、リングギヤ158の回転数がキャリア157の回転数よりも下げられると、キャリア157の回転がリングギヤ158の回転よりも進むので、その相対的な回転速度の差により、各プラネタリギヤ156がキャリア157およびリングギヤ158と逆方向に回転する。このプラネタリギヤ156の回転方向は、サンギヤ155の回転方向と同方向である。そのため、サンギヤ155の回転数が上昇し、CVT入力軸134の回転数が上昇する。   On the other hand, when the rotation speed of the ring gear 158 is lowered below the rotation speed of the carrier 157, the rotation of the carrier 157 advances more than the rotation of the ring gear 158, so that each planetary gear 156 is driven by the difference in relative rotation speed. And it rotates in the opposite direction to the ring gear 158. The rotation direction of the planetary gear 156 is the same as the rotation direction of the sun gear 155. Therefore, the rotation speed of the sun gear 155 increases and the rotation speed of the CVT input shaft 134 increases.

モータジェネレータ152の回転数が上げられて、リングギヤ158の回転数が所定回転数以上に上昇すると、サンギヤ155の回転方向が逆転し、サンギヤ155およびCVT入力軸134がE/G出力軸121と逆方向に回転する。CVT入力軸134がE/G出力軸121と逆方向に回転すると、その回転がプライマリプーリ131、金属ベルト133およびセカンダリプーリ132を介してCVT出力軸135に伝達され、CVT出力軸135がE/G出力軸121と逆方向に回転する。そのため、駆動輪が車両101の後進方向に回転し、車両101が後進する。   When the number of rotations of motor generator 152 is increased and the number of rotations of ring gear 158 rises above a predetermined number of rotations, the direction of rotation of sun gear 155 is reversed, and sun gear 155 and CVT input shaft 134 are opposite to E / G output shaft 121. Rotate in the direction. When the CVT input shaft 134 rotates in the direction opposite to the E / G output shaft 121, the rotation is transmitted to the CVT output shaft 135 via the primary pulley 131, the metal belt 133, and the secondary pulley 132, and the CVT output shaft 135 is transmitted to the E / G output shaft 135. It rotates in the opposite direction to the G output shaft 121. Therefore, the drive wheel rotates in the backward direction of the vehicle 101, and the vehicle 101 moves backward.

リングギヤ158の回転数は、モータジェネレータ152の制御によって変更することができる。すなわち、モータジェネレータ152をモータまたはジェネレータとして制御して、第1クラッチ機構153のリングギヤ163の回転数を変更することにより、リングギヤ158の回転数を変更することができる。   The rotational speed of ring gear 158 can be changed by control of motor generator 152. That is, by controlling the motor generator 152 as a motor or a generator and changing the rotation speed of the ring gear 163 of the first clutch mechanism 153, the rotation speed of the ring gear 158 can be changed.

なお、遊星歯車機構151において、サンギヤ155とプラネタリギヤ156とのギヤ比および/またはプラネタリギヤ156とリングギヤ158とのギヤ比を変更することにより、リングギヤ158の回転数の増減に対するサンギヤ155の回転数の増減の割合を変更することができる。   In the planetary gear mechanism 151, by changing the gear ratio between the sun gear 155 and the planetary gear 156 and / or the gear ratio between the planetary gear 156 and the ring gear 158, the increase or decrease in the rotation speed of the sun gear 155 with respect to the increase or decrease in the rotation speed of the ring gear 158. The ratio of can be changed.

また、エンジン102の始動の際には、ブレーキ170が作動され、直結クラッチ164が切断される。そして、モータジェネレータ152が制御され、モータジェネレータ152がモータとして駆動される。モータジェネレータ152が発生する動力により、M/G軸159とともに、第2クラッチ機構154のサンギヤ165が回転する。キャリア167が制動されているので、サンギヤ165の回転に伴って、各プラネタリギヤ166が自転し、各プラネタリギヤ166からリングギヤ168に動力が伝達される。リングギヤ168が回転すると、その回転がフライホイール169を介してE/G出力軸121に伝達され、E/G出力軸21が回転し、エンジン102のクランキングが達成される。   When the engine 102 is started, the brake 170 is operated and the direct clutch 164 is disconnected. Then, motor generator 152 is controlled, and motor generator 152 is driven as a motor. The sun gear 165 of the second clutch mechanism 154 rotates together with the M / G shaft 159 by the power generated by the motor generator 152. Since the carrier 167 is braked, each planetary gear 166 rotates as the sun gear 165 rotates, and power is transmitted from each planetary gear 166 to the ring gear 168. When the ring gear 168 rotates, the rotation is transmitted to the E / G output shaft 121 via the flywheel 169, the E / G output shaft 21 rotates, and cranking of the engine 102 is achieved.

このとき、モータジェネレータ152が発生する動力により、M/G軸159とともに、第1クラッチ機構153のサンギヤ160が回転する。そして、サンギヤ160の回転に伴って、各プラネタリギヤ161が回転するが、直結クラッチ164が切断されているので、キャリア162が回転し、サンギヤ160の回転はリングギヤ163に伝達されない。   At this time, the sun gear 160 of the first clutch mechanism 153 rotates together with the M / G shaft 159 by the power generated by the motor generator 152. Each planetary gear 161 rotates as the sun gear 160 rotates. However, since the direct coupling clutch 164 is disconnected, the carrier 162 rotates and the rotation of the sun gear 160 is not transmitted to the ring gear 163.

よって、図4に示される構成においても、図1に示される構成と同様の作用効果を奏することができる。   Therefore, even in the configuration shown in FIG. 4, the same operational effects as the configuration shown in FIG. 1 can be achieved.

なお、図5に示されるように、図4に示される第1クラッチ機構153に代えて、第1連結ギヤ171および第1クラッチ172を含む構成の第1クラッチ機構173が設けられ、第2クラッチ機構154に代えて、第2連結ギヤ174および第2クラッチ175を含む構成の第2クラッチ機構176が設けられてもよい。   As shown in FIG. 5, instead of the first clutch mechanism 153 shown in FIG. 4, a first clutch mechanism 173 configured to include a first coupling gear 171 and a first clutch 172 is provided, and the second clutch Instead of the mechanism 154, a second clutch mechanism 176 configured to include the second coupling gear 174 and the second clutch 175 may be provided.

第1連結ギヤ171の回転中心には、モータジェネレータ152から一方側に延出するM/G軸159が相対回転不能に直結されている。第1連結ギヤ171は、遊星歯車機構151のリングギヤ158の外周面のギヤ歯と噛合している。   An M / G shaft 159 extending from the motor generator 152 to one side is directly connected to the rotation center of the first connection gear 171 so as not to be relatively rotatable. The first connecting gear 171 meshes with the gear teeth on the outer peripheral surface of the ring gear 158 of the planetary gear mechanism 151.

第1クラッチ172は、モータジェネレータ152から一方側に延出するM/G軸159の途中部に介装されている。   First clutch 172 is interposed in the middle of M / G shaft 159 extending from motor generator 152 to one side.

第2連結ギヤ174の回転中心には、モータジェネレータ152から他方側に延出するM/G軸159が相対回転不能に直結されている。第2連結ギヤ174は、E/G出力軸121に保持されたフライホイール169の外周面のギヤ歯(アウタリングギヤ)と噛合している。   An M / G shaft 159 extending from the motor generator 152 to the other side is directly connected to the rotation center of the second connection gear 174 so as not to be relatively rotatable. The second connection gear 174 meshes with gear teeth (outer ring gear) on the outer peripheral surface of the flywheel 169 held by the E / G output shaft 121.

第2クラッチ175は、モータジェネレータ152から他方側に延出するM/G軸159の途中部に介装されている。   Second clutch 175 is interposed in the middle of M / G shaft 159 extending from motor generator 152 to the other side.

そして、図5に示される構成において、車両101の前進時には、第1クラッチ172が継合されて、第2クラッチ175が切断され、エンジン102の始動の際には、第2クラッチ175が継合されて、第1クラッチ172が切断されることにより、図4に示される構成と同様の作用効果を奏することができる。   In the configuration shown in FIG. 5, the first clutch 172 is engaged and the second clutch 175 is disconnected when the vehicle 101 moves forward, and the second clutch 175 is engaged when the engine 102 is started. Thus, the first clutch 172 is disengaged, so that the same operational effects as the configuration shown in FIG. 4 can be obtained.

<第3実施形態> <Third Embodiment>

図6は、本発明の第3実施形態に係る動力伝達機構204が組み込まれた車両201の駆動系統の構成を概念的に示す図である。   FIG. 6 is a diagram conceptually showing the configuration of the drive system of the vehicle 201 in which the power transmission mechanism 204 according to the third embodiment of the present invention is incorporated.

車両201は、エンジン202を動力源とする自動車である。車両201は、無段変速機203を搭載している。   A vehicle 201 is an automobile that uses an engine 202 as a power source. The vehicle 201 is equipped with a continuously variable transmission 203.

無段変速機203は、たとえば、金属ベルト式CVTであり、可変径プーリであるプライマリプーリ231およびセカンダリプーリ232と、プライマリプーリ231とセカンダリプーリ232とに巻き掛けられた金属ベルト233とを備えている。プライマリプーリ231およびセカンダリプーリ232の中心には、それぞれCVT入力軸234およびCVT出力軸235が相対回転不能に直結されている。   The continuously variable transmission 203 is, for example, a metal belt CVT, and includes a primary pulley 231 and a secondary pulley 232 that are variable diameter pulleys, and a metal belt 233 wound around the primary pulley 231 and the secondary pulley 232. Yes. A CVT input shaft 234 and a CVT output shaft 235 are directly connected to the centers of the primary pulley 231 and the secondary pulley 232 so as not to be relatively rotatable.

CVT入力軸234に入力される動力(CVT入力軸234の回転)は、プライマリプーリ231、金属ベルト233およびセカンダリプーリ232を介して、プライマリプーリ231およびセカンダリプーリ232の溝幅(径)に応じた変速比で変速されて、CVT出力軸235に伝達される。CVT出力軸235に伝達された動力は、ファイナルギヤおよびディファレンシャルギヤ(図示せず)を介して、ディファレンシャルギヤから左右に延びるドライブシャフト(図示せず)に伝達される。これにより、左右のドライブシャフトが回転し、各ドライブシャフトに連結された駆動輪(図示せず)が回転する。   The power input to the CVT input shaft 234 (rotation of the CVT input shaft 234) depends on the groove width (diameter) of the primary pulley 231 and the secondary pulley 232 via the primary pulley 231, the metal belt 233, and the secondary pulley 232. The gear is changed at a gear ratio and transmitted to the CVT output shaft 235. The power transmitted to the CVT output shaft 235 is transmitted to a drive shaft (not shown) extending left and right from the differential gear via a final gear and a differential gear (not shown). As a result, the left and right drive shafts rotate, and drive wheels (not shown) connected to the drive shafts rotate.

エンジン202の出力軸221(以下、「E/G出力軸221」という。)とCVT入力軸234との間には、動力伝達機構204が介裝されている。   A power transmission mechanism 204 is interposed between the output shaft 221 of the engine 202 (hereinafter referred to as “E / G output shaft 221”) and the CVT input shaft 234.

動力伝達機構204は、遊星歯車機構241およびモータジェネレータ242を備えている。   The power transmission mechanism 204 includes a planetary gear mechanism 241 and a motor generator 242.

遊星歯車機構241は、サンギヤ244、複数のプラネタリギヤ245、キャリア246、リングギヤ247および前後進切替機構248を含む。   The planetary gear mechanism 241 includes a sun gear 244, a plurality of planetary gears 245, a carrier 246, a ring gear 247, and a forward / reverse switching mechanism 248.

サンギヤ244の中心には、E/G出力軸221が相対回転不能に直結されている。   An E / G output shaft 221 is directly connected to the center of the sun gear 244 so as not to be relatively rotatable.

複数のプラネタリギヤ245は、サンギヤ244の周囲に等角度間隔で配置されている。各プラネタリギヤ245は、サンギヤ244と噛合している。   The plurality of planetary gears 245 are arranged at equiangular intervals around the sun gear 244. Each planetary gear 245 meshes with the sun gear 244.

キャリア246は、各プラネタリギヤ245を回転可能に保持し、サンギヤ244(E/G出力軸221)と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。   The carrier 246 rotatably holds each planetary gear 245 and is rotatable about the same rotation axis as the sun gear 244 (E / G output shaft 221).

リングギヤ247は、CVT入力軸234と一体回転可能に設けられている。リングギヤ247は、複数のプラネタリギヤ245の周囲を一括して取り囲む内周面を有し、その内周面には、ギヤ歯が形成されている。リングギヤ247の内周面のギヤ歯は、各プラネタリギヤ245と噛合している。   The ring gear 247 is provided so as to be rotatable integrally with the CVT input shaft 234. The ring gear 247 has an inner peripheral surface that collectively surrounds the plurality of planetary gears 245, and gear teeth are formed on the inner peripheral surface. The gear teeth on the inner peripheral surface of the ring gear 247 mesh with each planetary gear 245.

前後進切換機構248は、作動状態(オン)でキャリア246の回転を停止させ、解放状態(オフ)でキャリア246の回転を許容するブレーキである。   The forward / reverse switching mechanism 248 is a brake that stops the rotation of the carrier 246 in the operating state (on) and allows the rotation of the carrier 246 in the released state (off).

モータジェネレータ242は、モータおよびジェネレータ(発電機)の両方の機能を有している。モータジェネレータ242は、その回転軸251(以下、「M/G軸251」)がE/G出力軸221と平行に延びるように配置されている。M/G軸251には、M/Gギヤ252が相対回転不能に保持されている。遊星歯車機構241のキャリア246には、キャリア246の回転軸線を中心とするリング状のギヤ253が保持されている。M/Gギヤ252は、ギヤ253と噛合している。   The motor generator 242 has both functions of a motor and a generator (generator). The motor generator 242 is arranged such that its rotating shaft 251 (hereinafter, “M / G shaft 251”) extends in parallel with the E / G output shaft 221. An M / G gear 252 is held on the M / G shaft 251 so as not to be relatively rotatable. The carrier 246 of the planetary gear mechanism 241 holds a ring-shaped gear 253 centering on the rotation axis of the carrier 246. The M / G gear 252 meshes with the gear 253.

車両201の前進時には、エンジン202が発生する動力により、E/G出力軸221およびサンギヤ244が一体的に回転する。また、車両201の前進時には、前後進切換機構(ブレーキ)248が解放される。   When the vehicle 201 moves forward, the E / G output shaft 221 and the sun gear 244 rotate integrally with the power generated by the engine 202. Further, when the vehicle 201 moves forward, the forward / reverse switching mechanism (brake) 248 is released.

キャリア246がサンギヤ244と同方向に同じ回転数で回転しているときには、キャリア246がサンギヤ244と一体的にE/G出力軸221と同方向に回転する。このとき、各プラネタリギヤ245が自転せず、キャリア246の回転は、プラネタリギヤ245からリングギヤ247に伝達され、リングギヤ247を同方向に回転させる。これにより、リングギヤ247およびCVT入力軸234がE/G出力軸221と同方向に回転する。CVT入力軸234がE/G出力軸221と同方向に回転すると、その回転がプライマリプーリ231、金属ベルト233およびセカンダリプーリ232を介してCVT出力軸235に伝達され、CVT出力軸235がE/G出力軸221と同方向に回転する。このとき、駆動輪は、車両201の前進方向に回転する。   When the carrier 246 rotates in the same direction as the sun gear 244 at the same rotational speed, the carrier 246 rotates in the same direction as the E / G output shaft 221 integrally with the sun gear 244. At this time, each planetary gear 245 does not rotate, and the rotation of the carrier 246 is transmitted from the planetary gear 245 to the ring gear 247 to rotate the ring gear 247 in the same direction. As a result, the ring gear 247 and the CVT input shaft 234 rotate in the same direction as the E / G output shaft 221. When the CVT input shaft 234 rotates in the same direction as the E / G output shaft 221, the rotation is transmitted to the CVT output shaft 235 via the primary pulley 231, the metal belt 233, and the secondary pulley 232, and the CVT output shaft 235 is transmitted to the E / G output shaft 235. It rotates in the same direction as the G output shaft 221. At this time, the drive wheels rotate in the forward direction of the vehicle 201.

エンジン202の回転数、つまりサンギヤ244の回転数が一定のまま、キャリア246の回転数がサンギヤ244の回転数よりも上げられると、キャリア246の回転がサンギヤ244の回転よりも進むので、その相対的な回転速度の差により、各プラネタリギヤ245がキャリア246およびリングギヤ247と同方向に回転する。そのため、リングギヤ247の回転数が上昇し、CVT入力軸235の回転数が上昇する。   If the rotation speed of the engine 202, that is, the rotation speed of the sun gear 244 is kept constant, and the rotation speed of the carrier 246 is higher than the rotation speed of the sun gear 244, the rotation of the carrier 246 advances more than the rotation of the sun gear 244. Each planetary gear 245 rotates in the same direction as the carrier 246 and the ring gear 247 due to a difference in rotational speed. Therefore, the rotation speed of the ring gear 247 increases and the rotation speed of the CVT input shaft 235 increases.

逆に、エンジン202の回転数が一定のまま、キャリア246の回転数がサンギヤ244の回転数よりも下げられると、キャリア246の回転がサンギヤ244の回転よりも遅れるので、その相対的な回転速度の差により、各プラネタリギヤ245がキャリア246およびリングギヤ247と逆方向に回転する。そのため、リングギヤ247の回転数が低下し、CVT入力軸235の回転数が低下する。   On the contrary, if the rotation speed of the carrier 246 is lowered below the rotation speed of the sun gear 244 while the rotation speed of the engine 202 is constant, the rotation of the carrier 246 is delayed from the rotation of the sun gear 244, Due to the difference, each planetary gear 245 rotates in the opposite direction to the carrier 246 and the ring gear 247. Therefore, the rotation speed of the ring gear 247 decreases and the rotation speed of the CVT input shaft 235 decreases.

キャリア246の回転数は、モータジェネレータ242の制御によって変更することができる。すなわち、モータジェネレータ242をモータまたはジェネレータとして制御して、M/G軸251およびM/Gギヤ252の回転数を変更することにより、キャリア246の回転数を変更することができる。   The number of rotations of carrier 246 can be changed by control of motor generator 242. That is, by controlling the motor generator 242 as a motor or a generator and changing the rotation speeds of the M / G shaft 251 and the M / G gear 252, the rotation speed of the carrier 246 can be changed.

なお、遊星歯車機構241において、プラネタリギヤ245とリングギヤ247とのギヤ比を変更することにより、キャリア246の回転数の増減に対するリングギヤ247の回転数の増減の割合を変更することができる。   In the planetary gear mechanism 241, by changing the gear ratio between the planetary gear 245 and the ring gear 247, the ratio of increase / decrease in the rotation speed of the ring gear 247 to the increase / decrease in the rotation speed of the carrier 246 can be changed.

車両201の後進時には、前後進切換機構(ブレーキ)248が作動されて、キャリア246が制動される。そのため、エンジン202が発生する動力により、E/G出力軸221およびサンギヤ244が一体的に回転すると、各プラネタリギヤ245がサンギヤ244の周方向における位置を変えずにサンギヤ244と逆方向に自転する。プラネタリギヤ245の自転により、プラネタリギヤ245からリングギヤ247に動力が伝達され、その動力により、リングギヤ247およびCVT入力軸234がサンギヤ244(E/G出力軸221)と逆方向に回転する。CVT入力軸234がE/G出力軸221と逆方向に回転すると、その回転がプライマリプーリ231、金属ベルト233およびセカンダリプーリ232を介してCVT出力軸235に伝達され、CVT出力軸235がE/G出力軸221と逆方向に回転する。そのため、駆動輪は、車両201の後進方向に回転する。   When the vehicle 201 moves backward, the forward / reverse switching mechanism (brake) 248 is actuated to brake the carrier 246. Therefore, when the E / G output shaft 221 and the sun gear 244 rotate integrally with the power generated by the engine 202, each planetary gear 245 rotates in the opposite direction to the sun gear 244 without changing the position of the sun gear 244 in the circumferential direction. Due to the rotation of the planetary gear 245, power is transmitted from the planetary gear 245 to the ring gear 247, which causes the ring gear 247 and the CVT input shaft 234 to rotate in the opposite direction to the sun gear 244 (E / G output shaft 221). When the CVT input shaft 234 rotates in the opposite direction to the E / G output shaft 221, the rotation is transmitted to the CVT output shaft 235 via the primary pulley 231, the metal belt 233, and the secondary pulley 232, and the CVT output shaft 235 is transmitted to the E / G output shaft 235. It rotates in the opposite direction to the G output shaft 221. Therefore, the drive wheel rotates in the reverse direction of the vehicle 201.

このように、図6に示される構成では、前後進切換機構(ブレーキ)248の作動/解放の切換えにより、車両201の前進/後進を切り換えることができる。また、エンジン2が発生する動力のみにより、車両201を後進させることができ、車両201の後進に、モータジェネレータ242の動力が不要である。よって、モータジェネレータ242として、高出力なものを必要とせず、モータジェネレータ242の小型化および低コスト化を図ることができる。また、モータジェネレータ242に電力を供給するバッテリの充電状態にかかわらず、車両201を良好に後進させることができる。   In this way, in the configuration shown in FIG. 6, the vehicle 201 can be switched between forward / reverse by switching the operation / release of the forward / reverse switching mechanism (brake) 248. Further, the vehicle 201 can be moved backward only by the power generated by the engine 2, and the power of the motor generator 242 is not required for the backward movement of the vehicle 201. Therefore, the motor generator 242 is not required to have a high output, and the motor generator 242 can be reduced in size and cost. In addition, the vehicle 201 can be driven backwards regardless of the state of charge of the battery that supplies power to the motor generator 242.

また、キャリア246の回転数の変更により、サンギヤ244からリングギヤ247に伝達される動力を変速することができる。よって、エンジン202を燃焼効率が高い回転数で動作させつつ、そのE/G出力軸221の回転数を無段変速機203に適した回転数に変更してCVT入力軸234に伝達することにより、無段変速機203における動力の伝達効率の向上を図ることができる。その結果、車両201の走行燃費を向上させることができる。   Further, the power transmitted from the sun gear 244 to the ring gear 247 can be changed by changing the rotational speed of the carrier 246. Therefore, by operating the engine 202 at a rotational speed with high combustion efficiency, the rotational speed of the E / G output shaft 221 is changed to a rotational speed suitable for the continuously variable transmission 203 and transmitted to the CVT input shaft 234. The power transmission efficiency in the continuously variable transmission 203 can be improved. As a result, the traveling fuel consumption of the vehicle 201 can be improved.

さらに、遊星歯車機構241にモータジェネレータ242および前後進切換機構(ブレーキ)248を組み込むことにより、車両201の前後進を切り換える機能と、無段変速器203に入力される動力の回転数を変速する機能とを両立させることができる。   Further, by incorporating the motor generator 242 and the forward / reverse switching mechanism (brake) 248 into the planetary gear mechanism 241, the function of switching the vehicle 201 forward and backward and the rotational speed of the power input to the continuously variable transmission 203 are changed. Both functions can be achieved.

また、モータジェネレータ242をキャリア246の内側に配置して、モータジェネレータ242をサンギヤ244とE/G出力軸221の方向に重ねて配置することができる。これにより、遊星歯車機構241のサンギヤ244の径方向におけるサイズを増大させずに、モータジェネレータ242を遊星歯車機構241に組み込むことができる。   Further, the motor generator 242 can be disposed inside the carrier 246 and the motor generator 242 can be disposed so as to overlap the sun gear 244 and the E / G output shaft 221. Thus, the motor generator 242 can be incorporated into the planetary gear mechanism 241 without increasing the size of the planetary gear mechanism 241 in the radial direction of the sun gear 244.

なお、無段変速機203およびブレーキ249などの作動油圧は、オイルポンプ(図示せず)によって発生されるとよい。オイルポンプのポンプ軸は、たとえば、E/G出力軸221と同軸に設けられる。   The hydraulic pressure for the continuously variable transmission 203 and the brake 249 may be generated by an oil pump (not shown). The pump shaft of the oil pump is provided coaxially with the E / G output shaft 221, for example.

<変形例> <Modification>

本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。   The present invention can also be implemented in other forms.

たとえば、第1実施形態において、オイルポンプ6のポンプ軸が連結軸57と同軸に設けられている構成を取り上げた。しかしながら、これに限らず、オイルポンプ6のポンプ軸は、M/G軸58と同軸に設けられてもよいし、連結軸57またはM/G軸58とギヤ機構を介して連結されてもよい。   For example, in the first embodiment, the configuration in which the pump shaft of the oil pump 6 is provided coaxially with the connecting shaft 57 has been taken up. However, the present invention is not limited to this, and the pump shaft of the oil pump 6 may be provided coaxially with the M / G shaft 58 or may be connected to the connecting shaft 57 or the M / G shaft 58 via a gear mechanism. .

また、第2実施形態では、第1クラッチ機構153は、サンギヤ160、複数のプラネタリギヤ161、キャリア162、リングギヤ163および直結クラッチ164を含む構成としたが、これに限らず、遊星歯車機構151のリングギヤ158の外周面のギヤ歯と噛合するギヤで構成されてもよい。   In the second embodiment, the first clutch mechanism 153 includes the sun gear 160, the plurality of planetary gears 161, the carrier 162, the ring gear 163, and the direct coupling clutch 164, but is not limited thereto, and the ring gear of the planetary gear mechanism 151 158 may be configured with a gear meshing with gear teeth on the outer peripheral surface of 158.

これと同様に、第2クラッチ機構154において、サンギヤ165、複数のプラネタリギヤ166、キャリア167、リングギヤ168およびブレーキ170に代えて、フライホイール169と噛合するギヤが設けられてもよい。   Similarly, in the second clutch mechanism 154, a gear that meshes with the flywheel 169 may be provided instead of the sun gear 165, the plurality of planetary gears 166, the carrier 167, the ring gear 168, and the brake 170.

また、第2実施形態において、トルクコンバータ104に代えて、車両101の前進および更新時に継合されて、車両101の停車時(CVT入力軸134の停止時)に切断されるクラッチが設けられてもよい。   In the second embodiment, instead of the torque converter 104, a clutch is provided that is engaged when the vehicle 101 moves forward and updates and is disconnected when the vehicle 101 stops (when the CVT input shaft 134 stops). Also good.

また、無段変速機3,103,203は、金属ベルト式無段変速機に限らず、ゴムベルト式無段変速機、チェーン式無段変速機、トロイダル無段変速機など、金属ベルト式以外の型式の無段変速機であってもよい。   The continuously variable transmissions 3, 103, 203 are not limited to metal belt type continuously variable transmissions, but are not rubber belt type continuously variable transmissions, chain type continuously variable transmissions, toroidal continuously variable transmissions, etc. It may be a type continuously variable transmission.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

1 車両
2 エンジン
3 無段変速機
5 動力伝達機構
21 E/G出力軸(エンジンの出力軸)
34 CVT入力軸(無段変速機の入力軸)
51 遊星歯車機構
52 モータジェネレータ(回転数変更手段)
53 サンギヤ(第3回転要素)
55 キャリア(第2回転要素)
56 リングギヤ(第1回転要素)
101 車両
102 エンジン
103 無段変速機
104 トルクコンバータ
105 動力伝達機構
121 E/G出力軸(エンジンの出力軸)
134 CVT入力軸(無段変速機の入力軸)
151 遊星歯車機構
152 モータジェネレータ(回転数変更手段)
153 第1クラッチ機構
154 第2クラッチ機構
155 サンギヤ(第3回転要素)
157 キャリア(第2回転要素)
158 リングギヤ(第1回転要素)
169 フライホイール(第2クラッチ機構)
173 第1クラッチ機構
176 第2クラッチ機構
201 車両
202 エンジン
203 無段変速機
204 動力伝達機構
221 E/G出力軸(エンジンの出力軸)
234 CVT入力軸(無段変速機の入力軸)
241 遊星歯車機構
242 モータジェネレータ(回転数変更手段)
244 サンギヤ(第2回転要素)
246 キャリア(第1回転要素)
247 リングギヤ(第3回転要素)
248 前後進切換機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Engine 3 Continuously variable transmission 5 Power transmission mechanism 21 E / G output shaft (engine output shaft)
34 CVT input shaft (input shaft for continuously variable transmission)
51 planetary gear mechanism 52 motor generator (rotation speed changing means)
53 Sun gear (third rotating element)
55 Carrier (second rotating element)
56 Ring gear (first rotating element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Vehicle 102 Engine 103 Continuously variable transmission 104 Torque converter 105 Power transmission mechanism 121 E / G output shaft (engine output shaft)
134 CVT input shaft (input shaft of continuously variable transmission)
151 planetary gear mechanism 152 motor generator (rotation speed changing means)
153 First clutch mechanism 154 Second clutch mechanism 155 Sun gear (third rotating element)
157 Carrier (second rotating element)
158 Ring gear (first rotating element)
169 Flywheel (second clutch mechanism)
173 First clutch mechanism 176 Second clutch mechanism 201 Vehicle 202 Engine 203 Continuously variable transmission 204 Power transmission mechanism 221 E / G output shaft (engine output shaft)
234 CVT input shaft (input shaft of continuously variable transmission)
241 Planetary gear mechanism 242 Motor generator (rotation speed changing means)
244 Sun gear (second rotating element)
246 carrier (first rotating element)
247 Ring gear (third rotating element)
248 Forward / reverse switching mechanism

Claims (4)

エンジンおよび無段変速機を搭載した車両に用いられ、前記エンジンと前記無段変速機との間で動力を伝達する動力伝達機構であって、
第1回転要素、前記エンジンの出力軸が連結される第2回転要素および前記無段変速機の入力軸が連結される第3回転要素を有する遊星歯車機構と、
前記第1回転要素に連結され、前記第1回転要素の回転数を変更して、前記第2回転要素から前記第3回転要素に伝達される動力を変速する回転数変更手段とを含む、動力伝達機構。
A power transmission mechanism that is used in a vehicle equipped with an engine and a continuously variable transmission and transmits power between the engine and the continuously variable transmission,
A planetary gear mechanism having a first rotating element, a second rotating element to which the output shaft of the engine is connected, and a third rotating element to which the input shaft of the continuously variable transmission is connected;
Rotational speed change means coupled to the first rotational element and changing the rotational speed of the first rotational element to shift the power transmitted from the second rotational element to the third rotational element. Transmission mechanism.
前記遊星歯車機構は、前記車両の前進/後進を切り換えるための前後進切替機構を含む、請求項1に記載の動力伝達機構。   The power transmission mechanism according to claim 1, wherein the planetary gear mechanism includes a forward / reverse switching mechanism for switching forward / reverse of the vehicle. 前記回転数変更手段は、モータジェネレータである、請求項1または2に記載の動力伝達機構。   The power transmission mechanism according to claim 1, wherein the rotation speed changing means is a motor generator. 前記第2回転要素には、前記エンジンの前記出力軸がトルクコンバータまたは前記無段変速機の前記入力軸の停止時に切断されるクラッチを介して連結されており、
前記モータジェネレータと前記第1回転要素との間で、動力を伝達/遮断するための第1クラッチ機構と、
前記モータジェネレータと前記エンジンの前記出力軸との間で、前記トルクコンバータまたは前記クラッチを迂回して、動力を伝達/遮断するための第2クラッチ機構とをさらに含む、請求項3に記載の動力伝達機構。
The output shaft of the engine is connected to the second rotating element via a clutch that is disconnected when the input shaft of the torque converter or the continuously variable transmission is stopped,
A first clutch mechanism for transmitting / cutting power between the motor generator and the first rotating element;
4. The power according to claim 3, further comprising a second clutch mechanism configured to bypass / transmit the torque converter or the clutch between the motor generator and the output shaft of the engine to transmit / cut off the power. Transmission mechanism.
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