JP3917390B2 - Generator motor - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジンを始動させるスタータモータの機能と、走行中に発電を行う発電機の機能とを有した発電電動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンを始動させるスタータモータと走行中に発電を行う発電機とは別個に設けられている。スタータモータは、エンジンのクランク軸などにクラッチおよび変速ギヤを介して連結され、スタータモータの駆動トルクが減速されてエンジンに入力されるように構成されている。
また、発電機は、エンジンのクランク軸などにベルトなどの変速手段を介して連結され、エンジンの回転が増速されて入力される構成となっている。
【０００３】
このようにスタータモータと発電機を別個に設けるとコストが嵩む。
そこで、１つの発電電動機をスタータモータと発電機との両方として作動させる装置も、例えば、特開平８−３１７６００号公報に記載されている。
この従来技術は、エンジンのクランク軸と同軸に遊星歯車が設けられ、この遊星歯車のキャリアにクランク軸が結合され、サンギヤが発電電動機に結合されている。したがって、発電電動機をモータとして駆動させると、その駆動トルクが遊星歯車のサンギヤに入力されて、キャリアから減速されて出力される。よって、小さなトルクでエンジンを始動させることができる。
また、エンジンが駆動を開始すると、エンジンの駆動トルクがクランク軸からキャリアに入力されて、サンギヤから増速されて出力される。したがって、効率の良い発電が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の発電電動機にあっては、発電電動機とエンジンとの間に設けられている変速手段としての遊星歯車の変速比が固定であったため、発電電動機を小型にするのが難しかった。すなわち、変速手段の減速比を大きくすれば発電電動機の容量を小さくすることができる。しかし、逆に発電機として作動させる時には、大きな増速比で発電が成されることになるため、発電電動機の容量を大きくする必要がある。よって、スタータとしての出力と発電機としての容量とのバランスをとりつつ発電電動機の小型化を図るのが難しかった。
【０００５】
さらに、本願発明者は、この問題を図るために変速手段を複数設け、これらを選択的に機能することを発明した。しかしながら、これを車載するには、複数の変速手段ならびにその切替手段をコンパクトに配置するという新たな課題、ならびに、発生する騒音をできるだけ低く抑えるという新たな課題が生じた。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に着目して成されたもので、エンジンの始動と走行中の発電を行う発電電動装置において、発電電動機をコンパクトに構成することを可能とすることを目的としている。さらに、装置全体をコンパクトにすることならびに騒音を低減させるという課題を解決することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため請求項１に記載の発明は、エンジンに駆動力を与えるスタータモータとして駆動可能であるとともに、エンジンの駆動力により発電する発電機として駆動可能な発電電動機が設けられ、この発電電動機とエンジンの駆動軸との間に、発電電動機から駆動軸へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第１変速手段が設けられ、
前記第１変速手段と駆動軸との間と、第１変速手段と発電電動機との間との一方に、発電電動機側から駆動軸側へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第２変速手段が設けられ、前記第１変速手段ならびに第２変速手段が変速作動を実行可能な状態と、第１変速手段のみが変速作動を実行可能な状態とに切り替える切替手段が設けられていることを特徴とする手段とした。
【０００８】
更に、前記第１変速手段の減速比よりも、第２変速手段の減速比の方が大きく設定されていることを特徴とする手段とした。
【００１０】
更に、前記第１変速手段として、発電電動機により入出力可能なサンギヤと、エンジンの出力が入力される入力軸に対して前記切替手段としての第１クラッチにより接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第１遊星歯車が設けられ、前記第２変速手段として、前記第１遊星歯車のキャリアと接続されたサンギヤと、前記切替手段としての第２クラッチにより入力軸に接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第２遊星歯車が設けられていることを特徴とする手段とした。
【００１１】
更に、前記入力軸の外側に間隔を有して第２遊星歯車のキャリアに接続されたキャリア接続円管が設けられ、このキャリア接続円管と入力軸との間に、前記第２クラッチが設けられ、第１クラッチの外側に、入力軸に連結された入力円管が設けられているとともに、さらにその外側に間隔を有して外周に第２遊星歯車のサンギヤが形成されているとともに、第１遊星歯車のキャリアが接続されたサンギヤ接続円管が設けられ、このサンギヤ接続円管とキャリア接続円管との間に、前記第１クラッチが設けられ、前記サンギヤ接続円管の外側に第２遊星歯車が配置され、この第１遊星歯車の外側に第１遊星歯車が配置され、この第１遊星歯車の外側に、第１遊星歯車のサンギヤに接続されているとともに、外周に発電電動機のロータが装着された回転体が設けられていることを特徴とする手段とした。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、エンジンに駆動力を与えるスタータモータとして駆動可能であるとともに、エンジンの駆動力により発電する発電機として駆動可能な発電電動機が設けられ、この発電電動機とエンジンの駆動軸との間に、発電電動機から駆動軸へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第１変速手段が設けられ、前記第１変速手段と駆動軸との間と、第１変速手段と発電電動機との間との一方に、発電電動機側から駆動軸側へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第２変速手段が設けられ、前記第１変速手段ならびに第２変速手段が変速作動を実行可能な状態と、第１変速手段のみが変速作動を実行可能な状態とに切り替える切替手段が設けられ、前記第１変速手段の減速比よりも、第２変速手段の減速比の方が大きく設定され、前記第１変速手段として、発電電動機により入出力可能なサンギヤと、エンジンの出力が入力される入力軸に対して前記切替手段としての第１クラッチにより接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第１遊星歯車が設けられ、前記第２変速手段として、前記第１遊星歯車のキャリアと接続されたサンギヤと、前記切替手段としての第２クラッチにより入力軸に接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第２遊星歯車が設けられ、前記入力軸の外側に、サンギヤが入力軸と相対回転可能に支持されて第１遊星歯車が設けられ、この第１遊星歯車の外側に第２遊星歯車が設けられ、この第２遊星歯車の外側に、前記第１遊星歯車のキャリアならびに第２遊星歯車のサンギヤに接続されたサンギヤ接続円管が設けられ、このサンギヤ接続円管と、このサンギヤ接続円管の外側に間隔を有して配置されているとともに入力軸に接続された入力円管との間に、前記第１クラッチが設けられ、前記入力円管と、この入力円管の外側に間隔を有して配置されているとともに第２遊星歯車のキャリアに接続されたキャリア接続円管との間に、前記第２クラッチが設けられ、前記キャリア接続円管の外側に、前記第１遊星歯車のサンギヤに接続されているとともに外周に発電電動機のロータが装着された円管が設けられていることを特徴とする手段とした。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、エンジンに駆動力を与えるスタータモータとして駆動可能であるとともに、エンジンの駆動力により発電する発電機として駆動可能な発電電動機が設けられ、この発電電動機とエンジンの駆動軸との間に、発電電動機から駆動軸へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第１変速手段が設けられ、前記第１変速手段と駆動軸との間と、第１変速手段と発電電動機との間との一方に、発電電動機側から駆動軸側へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第２変速手段が設けられ、前記第１変速手段ならびに第２変速手段が変速作動を実行可能な状態と、第１変速手段のみが変速作動を実行可能な状態とに切り替える切替手段が設けられ、前記第１変速手段の減速比よりも、第２変速手段の減速比の方が大きく設定され、前記第１変速手段として、発電電動機により入出力可能なサンギヤと、エンジンの出力が入力される入力軸に対して前記切替手段としての第１クラッチにより接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第１遊星歯車が設けられ、前記第２変速手段として、前記第１遊星歯車のキャリアと接続されたサンギヤと、前記入力軸に対して接続されたキャリアと、前記切替手段としてのブレーキにより固定および解放されるリングギヤとを備えた第２遊星歯車が設けられ、前記第１及び第２遊星歯車を内外二重に配置させたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発電電動装置において、前記エンジンの駆動軸は、変速機の入力軸に連結され、この変速機の入力軸は、トルクコンバータに接続されていることを特徴とする手段とした。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発電電動装置において、前記エンジンの駆動軸は、変速機の入力軸に対してクラッチを介して接続されていることを特徴とする手段とした。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発電電動装置において、前記第１クラッチは、非通電時に締結され、通電時に解放される電磁クラッチであり、前記第２クラッチは、非通電時に解放され、通電時に締結される電磁クラッチであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の作用および効果】
本発明の発電電動装置にあっては、エンジンの始動時には、切替手段により、第１変速手段と第２変速手段とを変速作動実行可能な状態とし、この状態で発電電動機として作動させる。
したがって、発電電動機の駆動トルクが、第１変速手段と第２変速手段とを直列に伝達され、両変速手段の減速比を乗じた減速比でエンジンに伝達される。よって、小さなトルクでエンジンを始動させることができる。
【００１８】
一方、エンジンの駆動軸側からの入力により発電電動機により発電を行う際には、切替手段により、第１変速手段において変速動を行うが、第２変速手段において変速作動を行わない状態とする。この状態では、エンジンの駆動軸側から入力されるトルクが、第１変速手段では、増速されて発電電動機側に伝達され、第１変速手段と第２変速手段とにより直列に増速するのに比べて少ない回転数で発電が成される。
【００１９】
このように、本発明では、始動時には、第１変速手段と第２変速手段とにより直列に大きな減速比を得ることができるとのに対して、発電時には、第１変速手段のみの増速として、発電電動機の回転数を抑えることができる。よって、発電電動機として、電動機として出力トルクが小さなものを用いることと、発電機として発電容量の小さなものを用いることの両立が可能となって、発電電動機として小型のものを用いて発電電動装置を小型とすることが可能となり、車両搭載性を向上させることができる。
【００２０】
また、第１変速手段の減速比よりも第２変速手段の減速比の方を大きく設定したため、エンジンの始動時には、大きな減速比を得るようにしながら、発電時には、増速比を抑えて、発電電動機の回転数が大きくなり過ぎないようにすることができる。
【００２３】
また、エンジン始動時には、第１クラッチを解放させて第１遊星歯車のキャリアと入力軸とを切断させるとともに、第２クラッチを締結させて第２遊星歯車のキャリアと入力軸とを接続させ、この状態で発電電動機を電動機として駆動させる。この場合、発電電動機の出力が第１遊星歯車のサンギヤに入力されて、第１遊星歯車のキャリアから減速されて出力され、さらに、この出力トルクが、第２遊星歯車のサンギヤに入力されて、第２遊星歯車のキャリアから減速されて出力されて、入力軸に伝達される。したがって、発電電動機の出力トルクが２つの変速手段により大きく減速されて入力軸に伝達される。
【００２４】
一方、発電時には、第２クラッチを解放させて第２遊星歯車のキャリアと入力軸とを切断させるとともに、第１クラッチを締結させて第１遊星歯車のキャリアと入力軸とを接続させ、この状態で、発電電動機を発電機として作動させる。
この場合、入力軸に入力されるエンジンなどのトルクは、第１クラッチを介して第１遊星歯車のキャリアに入力され、サンギヤから増速して出力され、発電電動機に伝達される。なお、入力軸のトルクは、第２遊星歯車のキャリアにも入力されるが、この第２遊星歯車は、リングギヤが解放されているため、トルク伝達は行わない。
【００２５】
さらに、入力軸の外周に、内側から外側に順に第２クラッチ、第１クラッチ、第２遊星歯車、第１遊星歯車、発電電動機が多重に配置されているため、発電電動装置の軸方向寸法を小さく抑えることができる。したがって、エンジンと変速機との間に設置することが容易となり、高い車両搭載性が得られる。
【００２６】
加えて、請求項２に記載の発明にあっては、入力軸の外周に、内側から外側に順に、第１遊星歯車、第２遊星歯車、第１クラッチ、第２クラッチ、発電電動気が多重に配置されているため、上記請求項５に記載の発明と同様に、発電電動装置の軸方向寸法を小さく抑えることができる。したがって、エンジンと変速機との間に設置することが容易となり、高い車両搭載性が得られる。加えて、ギヤの噛み合いを有して作動音が発生する遊星歯車をクラッチの内側に配置させたため、作動時に発生する騒音を低く抑えることができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明では、エンジン始動時には、ブレーキを制動作動させて第２遊星歯車のリングギヤを固定するとともに、第１クラッチを解放させて第１遊星歯車のキャリアと入力軸とを切断し、この状態で発電電動機を電動機として駆動させる。この場合、発電電動機の出力が第１遊星歯車のサンギヤに入力されて、第１遊星歯車のキャリアから減速されて出力され、さらに、この出力トルクが、第２遊星歯車のサンギヤに入力されて、第２遊星歯車のキャリアから減速されて出力されて、入力軸に伝達される。したがって、発電電動機の出力トルクが２つの変速手段により大きく減速されて入力軸に伝達される。一方、発電時には、ブレーキの制動を解除して、第２遊星歯車のリングギヤの固定を解除するとともに、第１クラッチを締結させて第１遊星歯車のキャリアと入力軸とを接続させ、この状態で、発電電動機を発電機として作動させる。この場合、入力軸に入力されるエンジンなどのトルクは、第１クラッチを介して第１遊星歯車のキャリアに入力され、サンギヤから増速して出力されて、発電電動機に伝達される。なお、入力軸のトルクは、第２遊星歯車のキャリアにも入力されるが、この第２遊星歯車は、リングギヤが解放されているため、トルク伝達は行わない。
【００２９】
請求項３に記載の発明では、エンジン始動時に発電電動装置からトルク入力されるエンジンの駆動軸は、変速機に連結されているが、トルクコンバータの介在により変速機側へのトルク伝達が成されないようにしてエンジンを始動させることができる。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明では、エンジンの駆動軸と変速機の入力軸との間にクラッチが設けられているため、エンジンの始動時には、クラッチを解放させることにより発電電動機の出力が変速機へ伝達されないようにすることができ、これにより、変速機にトルクコンバータが介在されていない構成でも、エンジンの始動が可能となる。
【００３１】
請求項５に記載の発明では、第１クラッチは非通電時に締結される構成としているため、請求項４〜９に記載の発明にあっては、走行中の殆どの状態を占める発電時において、第１クラッチを締結させるとともに、第２クラッチを解放させるが、この場合、いずれのクラッチにも通電しないことになり、走行中のエネルギ消費を抑えることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、参考例及び本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（参考例１）
この発電電動装置ＭＧＵは、図１に示すように、エンジンＥＧとトランスミッションＴＭとの動力伝達経路の途中に設けられている。なお、トランスミッションＴＭは、手動変速機やいわゆるＡＴと呼ばれる自動変速機、あるいはＣＶＴなどから成り、前後進機構部９１と変速機構部９２とを備えている。
【００３３】
前記発電電動装置ＭＧＵは、エンジンＥＧのクランク軸６（図２参照）に連結された入力軸１と、トランスミッションＴＭの入力軸（図示省略）に連結された出力軸２とを備え、さらに、入力軸１の外側に、第１変速手段としての第１遊星歯車ＰＧＳ１と、第２変速手段としての第２遊星歯車ＰＧＳ２とが設けられている。
【００３４】
前記第２遊星歯車ＰＧＳ２は、キャリア２２が前記入力軸１に結合され、サンギヤ２１が入力軸１に対して相対回転可能に設けられているとともに第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２に結合され、リングギヤ２３が、切替手段としてのブレーキＢＲＫにより固定および固定解除可能に構成されている。また、この第２遊星歯車ＰＧＳ２は、サンギヤ２１から入力してキャリア２２から出力した場合には、１／５の減速比が得られる設定となっている。
【００３５】
前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１に発電電動機ＭＧが設けられ、リングギヤ１３が固定されている。なお、キャリア１２は、上述のように第２遊星歯車ＰＧＳ２のサンギヤ２１に結合されている。この第１遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１から入力してキャリア１２から出力した場合には、１／２の減速比が得られ、その逆にキャリア１２から入力してサンギヤから出力した場合には２倍の増速比が得られる設定となっている。
【００３６】
さらに、前記サンギヤ２１とキャリア１２とを接続している後述するサンギヤ接続円管３４が切替手段としての第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌにより入力軸１に対して結合および結合解除可能に構成されている。
【００３７】
次に、図２の断面図に基づいて上記の構成の詳細について説明する。図においてＨは参考例１の発電電動装置ＭＧＵを収容するハウジングで、このハウジングＨは、中央に穴が開いた４枚の円盤４１，４２，４３，４４と、各円盤４１，４２，４３，４４を連結する円管４５，４６，４７とを備えており、前記円盤４１，４２の内周に、軸受４９，４９を介して入力軸１および出力軸２を回転自在に支持している。なお、両軸受４９，４９の隣には油室シール部材５０，５０が設けられ、ハウジングＨ内周の油室ＯＲをシールしている。また、両軸受４９，４９により軸方向の寸法が管理されている。また、ハウジングＨの円管４５の大径部分の外周には、空冷フィン４８が図３の断面図に示すように放射状に形成されている。
【００３８】
前記入力軸１は、振動吸収手段５を介してクランク軸６に連結されている。
前記入力軸１の外周には、非磁性体により中央に穴の開いた円盤状に形成された磁路形成リング３１が結合されている。なお、この磁路形成リング３１を非磁性体により構成することで、後述する電磁ソレノイド６５３，６５３Ａの磁路短絡を防止している。
さらに、この磁路形成リング３１の中間部には、入力円管３２が軸方向に一体に結合され、かつ、この入力円管３２の他端に前記第２遊星歯車ＰＧＳ２のキャリア２２に結合された回転体３３が結合されている。なお、ハウジングＨには、磁路形成リング３１および回転体３３を軸方向で支持するスラストベアリング５１，５２が設けられており、磁路形成リング３１，入力円管３２，回転体３３が回転した際の摩擦抵抗の低減が図られている。
【００３９】
前記入力円管３２の外周側に間隔を開けて前記サンギヤ２１とキャリア１２に結合されたサンギヤ接続円管３４が設けられている。なお、このサンギヤ接続円管３４は、前記入力円管３２に対してオイルを介在させてフローティング支持されている。
【００４０】
前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、図示のようにリングギヤ１３がハウジングＨと一体に固定されており、また、サンギヤ１１には、サンギヤ１１に結合された円盤３５ａと、この円盤３５ａの外周に結合された円管３５ｂとを備えた回転体３５が結合され、この回転体３５の円管３５ｂの外周に前記発電電動機ＭＧのロータ１６が装着され、ハウジングＨにおいてこのロータ１６と対向する位置にステータ１７が設けられている。なお、図において１８は給電用のハーネスである。また、前記回転体３５は、円管３５ｂの外周が軸受５３，５３を介してハウジングＨに支持され、かつ、スラスト方向の先端部がスラストローラ５４を介してハウジングＨに支持されている。
さらに、軸受５３，５３に隣接して発電電動機ＭＧが設置された気室ＡＲと前述した油室ＯＲとを分離するシール部材５５，５５が設けられている。
【００４１】
前記第２遊星歯車ＰＧＳ２は、前述したようにサンギヤ２１がサンギヤ接続円管３４に一体的に結合され、キャリア２２が回転体３３に結合され、また、リングギヤ２３は、スラスト方向がスラストローラ５６を介してハウジングＨに支持されている。また、リングギヤ２３の外周にはブレーキＢＲＫが設けられている。
このブレーキＢＲＫは、いわゆるバンドブレーキであって、図４に示すように、リングギヤ２３の外周に設けられたブレーキシュー２４と、このブレーキシュー２４に対向して装着されたブレーキ用バンド２５とを備えている。さらに、このブレーキ用バンド２５は、両端をスプリング２６，２７により締結方向に付勢されている一方、ブレーキ用バンド２５の一端が油圧アクチュエータ２８によりスプリング２６の付勢力とは反対方向に移動可能な構成となっている。
すなわち、このブレーキＢＲＫは、油圧アクチュエータ２８の非作動時にはスプリング２６，２７の付勢力により締結されてリングギヤ２３を固定し、油圧アクチュエータ２８を作動させると、締結が解除されてリングギヤ２３の固定が解除されて回転可能となるもので、車速が所定速度以上になったことが検出されると油圧アクチュエータ２８が作動する構成となっている。なお、この油圧アクチュエータ２８に替えて電磁アクチュエータを用いてもよいし、あるいは、設定速度以上で回転すると自動的に締結解除となる遠心ウエイトを用いた構成や、車両停止時ならびに低速時には電磁石と対向するアマチュアでリングギヤ２３を固定し、一定速度以上は電磁石に非通電としてリターンスプリングにより締結を解除する構成を用いるようにしてもよい。さらに、ブレーキＢＲＫとしては、バンドブレーキに限らず多板ブレーキを用いてもよい。
【００４２】
次に、各電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｃ／Ｌについて説明すると、前記後側電磁クラッチＣ／Ｌは、出力軸２と入力円管３２との間に設けられ、前記第１クラッチＡ−Ｃ／Ｌは、入力円管３２とサンギヤ接続円管３４との間に設けられ、これらクラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｃ／Ｌは、内外二重に設けられている。
【００４３】
前記後側電磁クラッチＣ／Ｌは、多板クラッチ６０、第１回転体６１、第２回転体６２、カム機構６３、サブクラッチ６４、締結機構６５を備えている。
前記多板クラッチ６０は、出力軸２の外周と入力円管３２の内周とにそれぞれスプライン結合により軸方向に相対移動可能で回転方向には相対移動不可能に装着されたものが交互に配置されている。
また、多板クラッチ６０は、その一端側が回転体３３によって軸方向の移動が規制され、その他端側には、前記第１回転体６１が隣設されている。
【００４４】
この第１回転体６１は、前記出力軸２に対してスプライン結合により軸方向に相対移動可能であるが回転方向に相対移動不可能に装着されている。
また、第１回転体６１に対向して第２回転体６２が設けられている。この第２回転体６２は、図示のように円盤６２１とこの円盤６２１の内周に固定された円管６２２とにより断面Ｌ字の環形状に形成され、前記出力軸２と入力円管３２との間にフローティングされている。すなわち、図５に示すように、第２回転体６２の内周と出力軸２との間には、オイルｏｉｌが充填されており、これにより第２回転体６２は出力軸２にフローティング状態で支持される。
【００４５】
前記第１回転体６１と第２回転体６２との間には、カム機構６３が設けられている。このカム機構６３は、第１回転体６１に放射状に配置されている（図５参照）とともに図６に示すように、保持板６３１により軸心を中心に回転自在に装着されたスラストローラ６３２と、第２回転体６２においてスラストローラ６３２に対向する位置に図５に示すように放射状に形成されたカム溝６３３とを備えている。
【００４６】
また、前記第２回転体６２は、図示は省略するが、出力軸２との間に設けられた例えば板ばね状のリターンスプリングにより、図６（ａ）に示すように、第１回転体６１に当接する方向に付勢されている。
したがって、カム機構６３は、第２回転体６２が第１回転体６１と共に回転している状態では、図６（ａ）に示す初期状態となって、カム溝６３３の略中央に配置され、軸方向に力が発生していない。それに対して、同図（ｂ）に示すように両回転体６１，６２に相対回転が生じると、第２回転体６２のカム溝６３３がスラストローラ６３２に乗り上げ、これにより図示のように第２回転体６２に軸方向の相対変位ｓｈが生じ、押圧力ＦＰが発生する。
【００４７】
前記第２回転体６２の円管６２２と、前記入力円管３２において円管６２２の外周に対向する部位には、多板のサブクラッチ６４がそれぞれに対して軸方向に相対移動可能かつ回転方向に相対移動不可能に装着され、締結状態で第２回転体６２と入力円管３２との相対回転を規制し、締結解除状態でこれらの相対回転を許すよう設けられている。
【００４８】
このサブクラッチ６４の締結および締結解除を行う締結機構６５は、アマチュア６５１と、電磁ソレノイド６５３とを備えている。
前記アマチュア６５１は、第２回転体６２とサブクラッチ６４との間に配置されて入力円管３２にスプライン結合により軸方向に相対移動可能かつ回転方向に相対移動不可能に結合されてサブクラッチ６４を押圧可能に装着されている。
【００４９】
前記電磁ソレノイド６５３は、ハウジングＨに設けられ、通電時には、図において点線Ａで示す磁路を形成して、前記アマチュア６５１をサブクラッチ６４の方向に吸引させてサブクラッチ６４を締結させる。
【００５０】
したがって、締結機構６５は、電磁ソレノイド６５３への通電時には、発生した吸引力によりアマチュア６５１がサブクラッチ６４を締結させる。よって、入力円管３２と出力軸２とが相対回転している状態では、第２回転体６２と第１回転体６１との間に相対回転が生じ、カム機構６３がカム作動を行って多板クラッチ６０が結合され、後側電磁クラッチＣ／Ｌが締結状態となる。
一方、電磁ソレノイド６５３への非通電時には、サブクラッチ６４が解放され、第２回転体６２は、第１回転体６１に連れ回り、カム機構６３においてカム作動が成されず、多板クラッチ６０が解放され、後側電磁クラッチＣ／Ｌは締結解除状態となる。
【００５１】
次に、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌについて説明するが、これらの基本的な構成は、後側電磁クラッチＣ／Ｌと共通しているので、簡単に説明する。
【００５２】
第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌも、多板クラッチ６０Ａ、第１回転体６１Ａ、第２回転体６２Ａ、カム機構６３Ａ、サブクラッチ６４Ａ、締結機構６５Ａを備えている。
【００５３】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３２とサンギヤ接続円管３４とのそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配置されている。
【００５４】
前記第１回転体６１Ａは、入力円管３２に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に装着されている。
前記第２回転体６２Ａは、入力円管３２とサンギヤ接続円管３４との間にフローティング支持されている。
前記カム機構６３Ａは、後側電磁クラッチＣ／Ｌと同様に第１回転体６１Ａに保持されたスラストローラ６３３ａと第２回転体６２Ａに形成されたカム溝（図示省略）を備えている。
【００５５】
前記サブクラッチ６４Ａは、第２回転体６２Ａの円管６２２Ａとサンギヤ接続円管３４のそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配置されている。
前記締結機構６５Ａは、サブクラッチ６４Ａを押圧可能にサンギヤ接続円管３４に装着されたアマチュア６５１Ａと、ハウジングＨに設けられて通電時にアマチュア６５１Ａを吸引する電磁ソレノイド６５３Ａとを備えている。
したがって、電磁ソレノイド６５３Ａに通電した際には、サブクラッチ６４Ａが締結され、これにより第１回転体６１Ａと第２回転体６２Ａとの間で相対回転が発生してカム機構６３Ａが倍力出力を行って多板クラッチ６０Ａが締結され、これにより入力円管３２とサンギヤ接続円管３４とが結合される。
また、電磁ソレノイド６５３Ａへの非通電時には、サブクラッチ６４Ａの締結が解除されるとともに多板クラッチ６０Ａの締結が解除され、入力円管３２とサンギヤ接続円管３４との結合が解除される。
さらに、本実施の形態１にあっては、油室ＯＲの内部のオイルｏｉｌを後側電磁クラッチＣ／Ｌからさらにその外側の第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌに供給するために、入力円管３２に、油供給孔３２ｂが内周から外周に貫通して複数穿設されている。
【００５６】
次に、発電電動装置ＭＧＵの作動を、図７の作動説明図に基づいて説明する。なお、この図７において、ＳＴＲと記載しているのは発電電動機ＭＧをスタータモータとして駆動する状態を示し、ＡＬＴと記載しているのは発電電動機ＭＧをオルタネータ（発電機）として駆動する状態を示している。
【００５７】
（エンジン始動時）
図外のイグニッションスイッチをＯＦＦにした停・駐車状態からエンジンＥＧを始動させるエンジン初期始動時には、例えば、図外のイグニッションスイッチＯＦＦ、アクセル開度α＝０、ブレーキＯＮ、シフトポジションＰ（パーキングレンジ）、エンジン回転数Ｎｅ＝０、車速Ｖｈ＝０となっていることにより始動時を判別し、この状態からイグニッションスイッチがＯＮに切り替わったときに始動制御を実行する。
【００５８】
始動制御では、図７に示すように、発電電動機ＭＧをスタータモータとして駆動させ、かつ、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌおよび後側電磁クラッチＣ／Ｌを解放させ、かつ、ブレーキＢＲＫを制動状態に維持させる。
【００５９】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が第１遊星歯車ＰＧＳ１においてサンギヤ１１から入力されてキャリア１２から出力され、この第１遊星歯車ＰＧＳ１において１／２に減速される。また、第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２からの出力によりサンギヤ接続円管３４が回転されて、この回転がサンギヤ２１から第２遊星歯車ＰＧＳ２に入力される。この第２遊星歯車ＰＧＳ２では、ブレーキＢＲＫによりリングギヤ２３が固定されているため、キャリア２２から減速出力されるもので、本参考例１にあっては、第２遊星歯車ＰＧＳ２において、１／５の減速比で出力される。したがって、発電電動機ＭＧの駆動トルクが、入力軸１において合計１／１０に減速されてエンジンＥＧへクランク軸６から入力される。このように、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２により大きく減速して駆動トルクが伝達されるため、発電電動機ＭＧとしては出力が小さなものでもエンジンＥＧの始動を行うことができる。よって、発電電動機ＭＧとして、従来からの仕様である１４Ｖタイプのものを用いても、小型でも必要十分なトルクを得ることができる。
【００６０】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより発電を行うときには、後側電磁クラッチＣ／Ｌおよび第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを締結させ、かつ、ブレーキＢＲＫを解放させる。
したがって、エンジンＥＧの駆動力あるいは減速時に駆動輪側から入力される駆動力による入力軸１の回転が、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを介してサンギヤ接続円管３４から第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２に入力され、サンギヤ１１に２倍に増速して出力され、これによりサンギヤ１１と一体の回転体３５が入力軸１の２倍で回転され、発電電動機ＭＧにおいて発電が成される。
【００６１】
このように、本参考例１にあっては、発電電動機ＭＧをスタータモータとして使用する際には、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２を直列に介するとともにそれぞれにおいて減速させることにより、大きな減速比を得るようにして、発電電動機ＭＧを小型にしても始動に必要なトルクを得ることができる。一方、発電電動機ＭＧを発電機として使用する際には、１つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２のうちの第１遊星歯車ＰＧＳ１のみを介してトルク伝達させるとともにこのとき適度な増速作用を得るようにして、発電電動機ＭＧとしてやはり小型のものを使用可能とすることができる。
【００６２】
さらに、本参考例１にあっては、２つの電磁クラッチＣ／Ｌ，Ａ−Ｃ／Ｌを内外二重に配置し、さらに、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌの外周に第１遊星歯車ＰＧＳ１と第２遊星歯車ＰＧＳ２とを設け、これら２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２の外側に発電電動機ＭＧならびにブレーキＢＲＫを配置させた構成としたため、装置の軸方向寸法を小さく抑えることができ、エンジンＥＧとトランスミッションＴＭとの間に配置することが容易となり、車両搭載性に優れるという効果が得られる。
【００６３】
さらに、本参考例１にあっては、発進時に、ブレーキＢＲＫを解放作動させて第１遊星歯車ＰＧＳ１のリングギヤ１１の固定を解除させた状態で発電電動機ＭＧを電動機として駆動させ、さらに、クラッチＣ／Ｌを滑り制御することにより、発電電動機ＭＧにより発進トルクをアシストすることができる。
【００６４】
（実施の形態１）
次に、実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。この実施の形態１は、請求項１，４に記載されている発明に対応している。なお、実施の形態１を説明するにあたり、参考例１と同じ構成には参考例１と同じ符号を付けて説明を省略する。
【００６５】
この実施の形態１は、図８に示すように、トランスミッションＴＭとしてトルクコンバータＴＣを有したいわゆるＡＴと呼ばれる自動変速機あるいはＣＶＴと呼ばれる無断変速機などに適用した例である。この実施の形態１にあっては、エンジンＥＧとトルクコンバータＴＣとが入力軸１により直結されている。そして、この実施の形態１では、第２遊星歯車ＰＧＳ２と第１遊星歯車ＰＧＳ１とが内外二重に配置されている。すなわち、第２遊星歯車ＰＧＳ２のリングギヤ２３の外径方向に第１遊星歯車ＰＧＳ１のサンギヤ１１が配置されている。なお、第２遊星歯車ＰＧＳ２のサンギヤ２１が第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア２２に結合され、かつ、第１遊星歯車ＰＧＳ１のリングギヤ１３がハウジングＨに固定され、サンギヤ１１に発電電動機ＭＧが設けられている点は、参考例１と同様である。
【００６６】
また、本実施の形態１にあっては、入力軸１とキャリア１２およびサンギヤ２１とが第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌにより結合および結合解除可能に構成され、かつ、第２遊星歯車ＰＧＳ２のキャリア２２と入力軸１とが第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌにより結合および結合解除可能に構成され、また、第２遊星歯車ＰＧＳ２のリングギヤ１３がハウジングＨに固定されている。
【００６７】
上記構成を図９の断面図により詳細に説明する。
入力軸１の外周には、磁路形成リング３１が結合され、この磁路形成リング３１には入力円管３２が結合されている。また、入力円管３２の内周にはキャリア接続円管３６が設けられ、このキャリア接続円管３６と第２遊星歯車ＰＧＳ２のキャリア２２とが回転体３３で結合されている。なお、この回転体３３は、スラストローラ２０３によりハウジングＨにスラスト方向に支持されている。
【００６８】
また、キャリア接続円管３６と入力軸１との間に、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌが設けられている。この第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌは、多板クラッチ６０Ｂ、第１回転体６１Ｂ、第２回転体６２Ｂ、カム機構６３Ｂ、サブクラッチ６４Ｂ、締結機構６５Ｂを備えている。
【００６９】
前記多板クラッチ６０Ｂは、入力軸１とキャリア接続円管３６のそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配置されている。また、多板クラッチ６０Ｂの図中右側には、前記回転体３３と一体あるいは別体の円盤２０１が設けられている。この円盤２０１は、スラストローラ２０２により図中右方向の移動が規制され、前記多板クラッチ６０Ｂの図中右側の押さえとなる。
【００７０】
前記第１回転体６１Ｂは、入力軸１に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に装着されている。
前記第２回転体６２Ｂは、入力軸１とキャリア接続円管３６との間にフローティング支持されている。
前記カム機構６３Ｂは、第１回転体６１Ｂに保持されたスラストローラ６３３ａと第２回転体６２Ｂに形成されたカム溝（図示省略）を備えている。
【００７１】
前記サブクラッチ６４Ｂは、第２回転体６２Ｂの円管６２２Ｂとキャリア接続円管３６のそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配置されている。
前記締結機構６５Ｂは、サブクラッチ６４Ｂを押圧可能に入力円管３２に装着されたアマチュア６５１Ｂと、ハウジングＨに設けられて通電時にアマチュア６５１Ｂを吸引する電磁ソレノイド６５３Ｂとを備えている。
【００７２】
したがって、電磁ソレノイド６５３Ｂに通電した際には、サブクラッチ６４Ｂが締結され、これにより第１回転体６１Ｂと第２回転体６２Ｂとの間で相対回転が発生してカム機構６３Ｂが倍力出力を行って多板クラッチ６０Ｂが締結され、これにより入力軸１とキャリア接続円管３６とが結合される。
また、電磁ソレノイド６５３Ｂへの非通電時には、サブクラッチ６４Ｂの締結が解除されるとともに多板クラッチ６０Ｂの締結が解除され、入力軸１とキャリア接続円管３６との結合が解除される。
【００７３】
前記入力円管３２の外側には間隔を開けてサンギヤ接続円管３４がフローティング支持されて設けられている。このサンギヤ接続円管３４は、第２遊星歯車ＰＧＳ２のサンギヤ２１が結合されているとともに、第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２が結合されている。なお、このサンギヤ接続円管３４は、スラストローラ２００によりスラスト方向を支持されている。
【００７４】
また、前記入力円管３２とサンギヤ接続円管３４との間に、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌが設けられている。この第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌも、多板クラッチ６０Ａ、第１回転体６１Ａ、第２回転体６２Ａ、カム機構６３Ａ、サブクラッチ６４Ａ、締結機構６５Ａを備えている。
【００７５】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３２とサンギヤ接続円管３４とのそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配置されている。また、多板クラッチ６０Ａの図中右側には、前記入力円管３２一体の円盤２０４が設けられ、前記多板クラッチ６０Ａの図中右側の押さえとなっている。
【００７６】
前記第１回転体６１Ａは、入力円管３２に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に装着されている。
前記第２回転体６２Ａは、入力円管３２とサンギヤ接続円管３４との間にフローティング支持されている。
前記カム機構６３Ａは、第１回転体６１Ａに保持されたスラストローラ６３２と第２回転体６２Ａに形成されたカム溝（図示省略）を備えている。
【００７７】
前記サブクラッチ６４Ａは、第２回転体６２Ａの円管６２２Ａとサンギヤ接続円管３４のそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能に設けられたものが交互に配置されている。
前記締結機構６５Ａは、サブクラッチ６４Ａを押圧可能にサンギヤ接続円管３４に装着されたアマチュア６５１Ａと、ハウジングＨに設けられて通電時にアマチュア６５１Ａを吸引する電磁ソレノイド６５３Ａとを備えている。
【００７８】
したがって、電磁ソレノイド６５３Ａに通電した際には、サブクラッチ６４Ａが締結され、これにより第１回転体６１Ａと第２回転体６２Ａとの間で相対回転が発生してカム機構６３Ａが倍力出力を行って多板クラッチ６０Ａが締結され、これにより入力円管３２とサンギヤ接続円管３４とが結合される。
また、電磁ソレノイド６５３Ａへの非通電時には、サブクラッチ６４Ａの締結が解除されるとともに多板クラッチ６０Ａの締結が解除され、入力円管３２とサンギヤ接続円管３４との結合が解除される。
【００７９】
また、本実施の形態１にあっては、第１遊星歯車ＰＧＳ１のサンギヤ１１と一体の回転体３５が２つのスラストローラ５４，５４によりスラスト方向に支持されている。
【００８０】
次に、実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵの作動を、図１０の作動説明図に基づいて説明する。なお、この図１０において、ＳＴＲと記載しているのは発電電動機ＭＧをスタータモータとして駆動する状態を示し、ＡＬＴと記載しているのは発電電動機ＭＧをオルタネータ（発電機）として駆動する状態を示している。
【００８１】
（エンジン始動時）
図外のイグニッションスイッチをＯＦＦからＯＮに切り替わったときに始動制御を実行する。
【００８２】
この始動制御では、図１０に示すように、発電電動機ＭＧをスタータモータとして駆動させ、かつ、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを解放させる一方で、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌを締結させる。
【００８３】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が、回転体３５を介して第１遊星歯車ＰＧＳ１のサンギヤ１１に入力されてキャリア１２から出力され、この第１遊星歯車ＰＧＳ１において１／２に減速される。
また、第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２からの出力は、サンギヤ接続円管３４から第２遊星歯車ＰＧＳ２のサンギヤ２１に入力され、キャリア２２から回転体３３に出力される。この第２遊星歯車ＰＧＳ２では、リングギヤ２３が固定されているため、キャリア２２から減速出力されるもので、本実施の形態２にあっては、第２遊星歯車ＰＧＳ２において、１／５の減速比で出力される。
【００８４】
よって、発電電動機ＭＧの駆動トルクは、第１遊星歯車ＰＧＳ１および第２遊星歯車ＰＧＳ２により合計１／１０に減速され、さらに、キャリア２２から回転体３３、キャリア接続円管３６および第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌを介して入力軸１に伝達され、さらにクランク軸６からエンジンＥＧに入力される。このように、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２により大きく減速して駆動トルクが伝達されるため、発電電動機ＭＧとしては出力が小さなものでもエンジンＥＧの始動を行うことができる。よって、発電電動機ＭＧとして、従来からの仕様である１４Ｖタイプのものを用いても、小型でも必要十分なトルクを得ることができる。
【００８５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより発電を行うときには、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを締結させる一方で、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌを解放させる。
したがって、エンジンＥＧの駆動力あるいは減速時に駆動輪側から入力される駆動力による入力軸１の回転が、磁路形成リング３１および入力円管３２から第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを介して第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２に入力され、サンギヤ１１から回転体３５に出力される。
したがって、回転体３５は、入力軸１の２倍の速度で回転され、発電電動機ＭＧにおいて効率良く発電が成される。
【００８６】
このように、本実施の形態１にあっては、発電電動機ＭＧをスタータモータとして使用する際には、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２を直列に介するとともにそれぞれにおいて減速させることにより、大きな減速比を得るようにして、発電電動機ＭＧを小型にしても始動に必要なトルクを得ることができる。一方、発電電動機ＭＧを発電機として使用する際には、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２のうちの第１遊星歯車ＰＧＳ１のみを介してトルク伝達させるとともにこのとき適度な増速作用を得るようにして、発電電動機ＭＧとしてやはり小型のものを使用可能とすることができる。
【００８７】
さらに、本実施の形態１にあっては、２つの電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌを内外二重に配置し、さらに、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌの外周に第１遊星歯車ＰＧＳ１と第２遊星歯車ＰＧＳ２とを内外二重に設け、第１遊星歯車ＰＧＳ１の外側に発電電動機ＭＧを配置させた構成としたため、実施の形態１よりもさらに軸方向寸法を小さく抑えることができ、エンジンＥＧとトランスミッションＴＭとの間に配置することが容易となり、車両搭載性に優れるという効果が得られる。
【００８８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。この実施の形態２は、請求項２，４，５，６に記載の発明に対応している。なお、実施の形態２を説明するにあたり、参考例１あるいは実施の形態１と同じ構成には参考例１あるいは実施の形態１と同じ符号を付けて説明を省略する。
【００８９】
図１１は、実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。この実施の形態２も、実施の形態１と同様にエンジンＥＧとトルクコンバータＴＣ付きのトランスミッションＴＭの間に設けられ、入力軸１は、エンジンＥＧのクランク軸６とトランスミッションＴＭの入力軸とを直結しているものとする。また、前記入力軸１の外周に第１遊星歯車ＰＧＳ１が設けられ、この第１遊星歯車ＰＧＳ１の外側に第２遊星歯車ＰＧＳ２が設けられ、さらに第２遊星歯車ＰＧＳ２の外側に第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌが設けられ、この第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌの外側に第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌが設けられ、この第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌの外側に発電電動機ＭＧが設けられているもので、参考例１および実施の形態１よりもさらに軸方向寸法を小さく形成している。
【００９０】
すなわち、前記第１遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１が入力軸１の外周にスラストベアリング３０１を介在させて設けられている。
また、第１遊星歯車ＰＧＳ１のリングギヤ１３ならびに第２遊星歯車ＰＧＳ２のリングギヤ２３は、ハウジングＨに固定されている。このハウジングＨは、円盤４１，４２と、この円盤４１，４２の外周を結合した円管４６と円管４６の外周に結合された円盤４３と、この円盤４３の外周に結合された円管４５と、この円管４５の外周に放射状に設けられた空冷フィン４８とを備えている。
さらに、円盤４１，４２の内周には、油室ＯＲをシールする油室シール部材５０が設けられている。
そして、円盤４１に前記リングギヤ１３，２３が固定されている。
また、このサンギヤ１１には、円盤３０２と円管３０３とから成る回転体３０４が結合されている。この回転体３０４の円管３０３は、ハウジングＨの円管４６の外側に配置され、かつ、ハウジングＨに軸受５３，５３を介して支持されている。さらに、この円管３０３には、発電電動機ＭＧのロータ１６が装着されている。なお、回転体３０４の円盤３０２の内周にはＯリング３０５が設けられている。
【００９１】
前記入力軸１には、円盤３０６が結合され、この円盤３０６の外周に入力円管３３２が結合されている。
さらに、入力円管３３２の内側に間隔を開けてサンギヤ接続円管３３４が設けられている。このサンギヤ接続円管３３４は、第２遊星歯車ＰＧＳ２のサンギヤ２１および第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２に円盤３０７を介して結合されている。
【００９２】
一方、前記入力円管３３２の外側には間隔を開けてキャリア接続円管３６６が設けられている。このキャリア接続円管３６６は、回転体３３５を介して第２遊星歯車ＰＧＳ２のキャリア２２に結合されている。
【００９３】
前記サンギヤ接続円管３３４と入力円管３３２との間に、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌが設けられ、また、前記入力円管３３２とキャリア接続円管３６６との間に、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌが設けられている。
【００９４】
前記第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌは、多板クラッチ６０Ａ、アマチュア６６Ａ、ストッパ６７Ａ、スプリング６８Ａ、電磁ソレノイド６９Ａを備えている。
【００９５】
前記多板クラッチ６０Ａは、入力円管３３２とサンギヤ接続円管３３４とのそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能にスプライン結合されたものが交互に配置されている。
【００９６】
この多板クラッチ６０Ａを挟んで、図中右側にアマチュア６６Ａが設けられている一方、図中左側にストッパ６７Ａが設けられている。前記アマチュア６６Ａは、入力円管３３２に軸方向移動可能にスプライン結合され、かつ、前記スプリング６８Ａにより多板クラッチ６０Ａを押圧する方向に付勢されている。
一方、前記ストッパ６７Ａは、サンギヤ接続円管３３４にスプライン結合され、かつ、所定位置で図中左側への移動が規制されている。
また、前記電磁ソレノイド６９Ａは、通電時には、アマチュア６６Ａをスプリング６８Ａの付勢力に抗して吸引する。
【００９７】
したがって、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌにあっては、電磁ソレノイド６９Ａへの非通電時には、スプリング６８Ａがアマチュア６６Ａを押圧し、アマチュア６６Ａとストッパ６７Ａとの間に多板クラッチ６０Ａを挟んで締結させる。
一方、電磁ソレノイド６９Ａへ通電した際には、アマチュア６６Ａがスプリング６８Ａの付勢力に抗して吸引され、多板クラッチ６０Ａに対する押圧力が取り除かれて多板クラッチ６０Ａの締結が解除される。
【００９８】
前記第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌは、多板クラッチ６０Ｂ、アマチュア６６Ｂ、ストッパ６７Ｂ、電磁ソレノイド６９Ａを備えている。
【００９９】
前記多板クラッチ６０Ｂは、入力円管３３２とキャリア接続円管３６６とのそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能にスプライン結合されたものが交互に配置されている。
【０１００】
また、多板クラッチ６０Ｂを挟んで図中右側にはストッパ６７Ｂが固定され、一方、図中左側にはアマチュア６６Ｂが設けられている。このアマチュア６６Ｂは、入力円管３３２に軸方向に移動可能にスプライン結合され、かつ、図外のスプリングにより多板クラッチ６０Ｂから離反する方向に付勢されている。
また、前記電磁ソレノイド６９Ｂは、通電時には、アマチュア６６Ｂを多板クラッチ６０Ｂの方向に吸引する。
【０１０１】
したがって、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌにあっては、電磁ソレノイド６９Ｂへの非通電時には、アマチュア６６Ｂが図外のスプリングにより多板クラッチ６０Ｂから離反しており、多板クラッチ６０Ｂは解放状態となる。一方、電磁ソレノイド６９Ｂへ通電した際には、アマチュア６６Ｂが多板クラッチ６０Ｂをストッパ６７Ｂとの間に押圧して締結させる。
【０１０２】
（始動時）
図外のイグニッションスイッチをＯＦＦからＯＮに切り替わったときに実行される始動制御では、発電電動機ＭＧをスタータモータとして駆動させ、かつ、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを通電状態として解放させる一方で、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌに通電して締結させる。
【０１０３】
このように第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌのみが締結された状態では、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が、回転体３０４を介して第１遊星歯車ＰＧＳ１のサンギヤ１１に入力されてキャリア１２から出力され、この第１遊星歯車ＰＧＳ１において１／２に減速される。
また、第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２からの出力は、円盤３０７から第２遊星歯車ＰＧＳ２のサンギヤ２１に入力され、キャリア２２から回転体３３５に出力される。この第２遊星歯車ＰＧＳ２では、リングギヤ２３が固定されているため、キャリア２２から減速出力されるもので、本実施の形態２にあっては、第２遊星歯車ＰＧＳ２において、１／５の減速比で出力される。
【０１０４】
よって、発電電動機ＭＧの駆動トルクは、第１遊星歯車ＰＧＳ１および第２遊星歯車ＰＧＳ２により合計１／１０に減速され、さらに、キャリア２２から回転体３３５およびキャリア接続円管３６６から第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌを介して、入力円管３３２に伝達され、そこから円盤３０６を介して入力軸１に伝達され、さらにクランク軸６からエンジンＥＧに入力される。
このように、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２により大きく減速（１／１０に減速）して駆動トルクが伝達されるため、発電電動機ＭＧとしては出力が小さなものでもエンジンＥＧの始動を行うことができる。よって、発電電動機ＭＧとして、従来からの仕様である１４Ｖタイプのものを用いても、小型でも必要十分なトルクを得ることができる。
【０１０５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより発電を行うときには、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを非通電として締結させる一方で、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌを非通電として解放させる。
したがって、エンジンＥＧの駆動力あるいは減速時に駆動輪側から入力される駆動力による入力軸１の回転が、円盤３０６から入力円管３３２に入力され、さらに、締結状態の第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを介して円盤３０７から第１遊星歯車ＰＧＳ１のキャリア１２に入力され、サンギヤ１１から回転体３０４に出力される。
したがって、回転体３０４は、入力軸１の２倍の速度で回転され、発電電動機ＭＧにおいて効率良く発電が成される。
加えて、実施の形態３にあっては、この通常走行時における発電時において、両電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌに通電しないため、消費エネルギが少なく、車載性に優れるという効果が得られる。
【０１０６】
このように、本実施の形態２にあっては、発電電動機ＭＧをスタータモータとして使用する際には、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２を直列に介するとともにそれぞれにおいて減速させることにより、大きな減速比を得るようにして、発電電動機ＭＧを小型にしても始動に必要なトルクを得ることができる。一方、発電電動機ＭＧを発電機として使用する際には、１つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２のうちの第１遊星歯車ＰＧＳ１のみを介してトルク伝達させるとともにこのとき適度な増速作用を得るようにして、発電電動機ＭＧとしてやはり小型のものを使用可能とすることができる。
【０１０７】
さらに、本実施の形態２にあっては、入力軸１の外周に第１遊星歯車ＰＧＳ１と第２遊星歯車ＰＧＳ２とを内外二重に設け、その外側に２つの電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌを内外二重に配置し、さらに、その外側に発電電動機ＭＧを配置させた構成としたため、参考例１及び実施の形態１よりもさらに軸方向寸法を小さく抑えることができ、エンジンＥＧとトランスミッションＴＭとの間に配置することが容易となり、車両搭載性に優れるという効果が得られる。
【０１０８】
また、実施の形態２にあっては、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２を２つの電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌおよび発電電動機ＭＧの内側に配置させているため、２つの遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２で発生する音が外に伝達され難く静粛性に優れている。
【０１０９】
さらに、本実施の形態２にあっては、エンジンＥＧの出力はトランスミッションＴＭに対して入力軸１を介して直接伝達され、各クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌを介しては、発電電動機ＭＧの出力およびロータ１６を回転させるためのトルクが伝達されるだけであるので、各クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌとして倍力機構を有しない単純な構造のものを用いており、構造の簡略化ならびにコストダウンを図ることができる。
【０１１０】
（参考例２）
次に、参考例２の発電電動装置ＭＧＵについて説明する。なお、参考例２を説明するにあたり、参考例１，実施の形態１，２と同じ構成には参考例１，実施の形態１，２と同じ符号を付けて説明を省略する。
【０１１１】
図１２は参考例２の発電電動装置ＭＧＵを有した駆動ユニットを示す構成図であり、図１３は参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【０１１２】
この参考例２の発電電動装置は、第２変速手段としての遊星歯車ＰＧＳ１と第１変速手段としてのチェーン機構ＣＨとを用いた例である。すなわち、チェーン機構ＣＨは、エンジンＥＧとトランスミッションＴＭとを結ぶクランク軸６の外周に第１スプロケット４０１と、前記クランク軸６と平行に設けられた入力軸１の先端に設けられた第２スプロケット４０２と、両スプロケット４０１，４０２に掛け渡されたサイレントチェーン４０３とを備えている。なお、前記第１スプロケット４０１は第２スプロケット４０２の２倍の歯数に形成されている。したがって、クランク軸６から入力軸１へは２倍の増速比で、その逆には１／２の減速比で回転が伝達される。なお、両スプロケット４０１，４０２およびサイレントチェーン４０３は、チェーンケース４０４の中に収容され、このチェーンケース４０４とクランク軸６との間には、オイルシール４０５が設けられている。
【０１１３】
前記入力軸１は、発電電動機ＭＧの出力軸４０７と同軸に設けられ、出力軸４０７と入力軸１との間には、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌが設けられている。
また、出力軸４０７の外周には遊星歯車ＰＧＳ１が設けられている。すなわち、遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１が出力軸に結合され、また、リングギヤ１３がハウジングＨに固定されている。そして、キャリア１２と前記入力軸１との間に第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌが設けられている。なお、前記遊星歯車ＰＧＳ１は、サンギヤ１１から入力されてキャリア１２から出力した場合には、１／５の減速比が得られる構成となっている。
【０１１４】
この構成の詳細について図１３の断面図により説明すると、入力軸１には、円盤４０８が結合されている。そして、この円盤４０８の中間部には、前記出力軸４０７の外径方向に間隔を空けて内側円管４３２が固定されている。さらに、内側円管４３２の外側には間隔を空けて外側円管４３４が配置され、この外側円管４３４はキャリア１２に結合されている。
【０１１５】
前記内側円管４３２と出力軸４０７との間に第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌが設けられている。この第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌは多板クラッチ６０Ａ、アマチュア６６Ａ、ストッパ６７Ａ、スプリング６８Ａ、電磁ソレノイド６９Ａを備えている。
【０１１６】
前記多板クラッチ６０Ａは、内側円管４３２と出力軸４０７とのそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能にスプライン結合されたものが交互に配置されている。
【０１１７】
また、多板クラッチ６０Ａを挟んで、図中右側にはアマチュア６６Ａが設けられ、一方、図中左側にはストッパ６７Ａが内側円管４３２に固定されている。なお、前記アマチュア６６Ａは、出力軸４０７に軸方向に移動可能にスプライン結合され、かつ、前記スプリング６８Ａにより多板クラッチ６０Ａを押圧する方向に付勢されている。
また、前記電磁ソレノイド６９Ａは、ハウジングＨに設けられ、通電時には、アマチュア６６Ａをスプリング６８Ａの付勢力に抗して吸引する。
【０１１８】
したがって、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌにあっては、電磁ソレノイド６９Ａへの非通電時には、スプリング６８Ａがアマチュア６６Ａを押圧し、アマチュア６６Ａとストッパ６７Ａとの間に多板クラッチ６０Ａを挟んで締結させる。
一方、電磁ソレノイド６９Ａへ通電した際には、アマチュア６６Ａがスプリング６８Ａの付勢力に抗して吸引され、多板クラッチ６０Ａに対する押圧力が取り除かれて多板クラッチ６０Ａの締結が解除される。
【０１１９】
前記第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌは、前記外側円管４３４と内側円管４３２との間に設けられ、多板クラッチ６０Ｂ、アマチュア６６Ｂ、電磁ソレノイド６９Ｂを備えている。
【０１２０】
前記多板クラッチ６０Ｂは、内側円管４３２と外側円管４３４とのそれぞれに軸方向に相対移動可能かつ相対回転不可能にスプライン結合されたものが交互に配置されている。
【０１２１】
また、多板クラッチ６０Ｂの図中左側にはアマチュア６６Ｂが設けられている。このアマチュア６６Ｂは、内側円管４３２に軸方向に移動可能にスプライン結合され、かつ、図外のスプリングにより多板クラッチ６０Ｂから離反する方向に付勢されている。
また、前記電磁ソレノイド６９Ｂは、ハウジングＨに設けられ、通電時には、アマチュア６６Ｂを多板クラッチ６０Ｂの方向に吸引する。
【０１２２】
したがって、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌにあっては、電磁ソレノイド６９Ｂへの非通電時には、アマチュア６６Ｂが図外のスプリングにより多板クラッチ６０Ｂから離反しており、多板クラッチ６０Ｂは解放状態となる。一方、電磁ソレノイド６９Ｂへ通電した際には、アマチュア６６Ｂが多板クラッチ６０Ｂを円盤４０８との間に押圧して締結させる。
【０１２３】
（始動時）
図外のイグニッションスイッチをＯＦＦからＯＮに切り替わったときに実行される始動制御では、発電電動機ＭＧをスタータモータとして駆動させ、かつ、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを通電状態として解放させる一方で、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌに通電して締結させる。
【０１２４】
したがって、発電電動機ＭＧで発生した駆動力が、遊星歯車ＰＧＳ１のサンギヤ１１に入力され、かつ、キャリア１２から出力される。この時、遊星歯車ＰＧＳ１にあっては、１／５に減速される。
そして、キャリア１２から出力された駆動力は、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌを介して円盤４０８から入力軸１に入力され、両スプロケット４０１，４０２およびサイレントチェーン４０３から成るチェーン機構ＣＨを介してクランク軸６に伝達される。このチェーン機構ＣＨにおける伝達により１／２の減速比が得られる。
したがって、発電電動機ＭＧの駆動トルクは、遊星歯車ＰＧＳ１およびチェーン機構ＣＨにより合計１／１０に減速されてクランク軸６からエンジンＥＧに入力される。
このように、遊星歯車ＰＧＳ１とチェーン機構ＣＨとの２つの変速手段により大きく減速して駆動トルクが伝達されるため、発電電動機ＭＧとしては出力が小さなものでもエンジンＥＧの始動を行うことができる。
【０１２５】
（発電時）
走行中に発電電動機ＭＧにより発電を行うときには、第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを非通電として締結させる一方で、第２電磁クラッチＢ−Ｃ／Ｌを非通電として解放させる。
したがって、エンジンＥＧの駆動力あるいは減速時に駆動輪側から入力される駆動力によるクランク軸６の回転が、チェーン機構ＣＨを介して入力軸１に伝達され、さらに、円盤４０８および内側円管４３２から締結状態の第１電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌを介して出力軸４０７に伝達され、発電電動機ＭＧが発電される。
したがって、発電電動機ＭＧにおいて出力軸４０７がクランク軸６の２倍の速度で回転して、効率良く発電が成される。
【０１２６】
このように、本参考例２にあっては、発電電動機ＭＧをスタータモータとして使用する際には、遊星歯車ＰＧＳ１とチェーン機構ＣＨを直列に介するとともにそれぞれにおいて減速させることにより、大きな減速比を得るようにして、発電電動機ＭＧを小型にしても始動に必要なトルクを得ることができる。一方、発電電動機ＭＧを発電機として使用する際には、チェーン機構ＣＨのみを介してトルク伝達させるとともにこのとき適度な増速作用を得るようにして、発電電動機ＭＧとしてやはり小型のものを使用可能とすることができる。
【０１２７】
加えて、参考例２にあっては、通常の走行時（発電時）において、両電磁クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌに通電しないため、消費エネルギが少なく、車載性に優れるという効果が得られる。
【０１２８】
さらに、本参考例２にあっては、エンジンＥＧの出力はトランスミッションＴＭに対して入力軸１を介して直接伝達され、各クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌを介しては、発電電動機ＭＧの出力およびロータ１６を回転させるためのトルクが伝達されるだけであるので、各クラッチＡ−Ｃ／Ｌ，Ｂ−Ｃ／Ｌとして倍力機構を有しない単純な構造のものを用いており、構造の簡略化ならびにコストダウンを図ることができる。
【０１２９】
（実施の形態３）
実施の形態３は次に示す構成である。この実施の形態３は、請求項３に記載の発明に対応している。すなわち、参考例１では、図２の断面図では第１・第２遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２を前後に配置させた例を示したが、図１のスケルトン図に示すように、第１・第２遊星歯車ＰＧＳ１，ＰＧＳ２を内外二重に配置させたものである。
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１及び実施の形態３の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図２】参考例１の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図３】参考例１の要部を示す断面図である。
【図４】参考例１の発電電動装置におけるバンドブレーキを示す断面図である。
【図５】参考例１の要部を示す断面図である。
【図６】参考例１の作動説明図である。
【図７】参考例１の作動特性図である。
【図８】実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図９】実施の形態１の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図１０】実施の形態１の作動特性図である。
【図１１】実施の形態２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。
【図１２】参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示すスケルトン図である。
【図１３】参考例２の発電電動装置ＭＧＵを示す断面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a generator-motor apparatus having a function of a starter motor that starts an engine of a vehicle and a function of a generator that generates power during traveling.
[0002]
[Prior art]
Generally, a starter motor that starts an engine and a generator that generates electric power during traveling are provided separately. The starter motor is connected to an engine crankshaft or the like via a clutch and a transmission gear, and is configured such that the drive torque of the starter motor is decelerated and input to the engine.
Further, the generator is connected to a crankshaft of the engine via a transmission means such as a belt, and the rotation of the engine is increased and input.
[0003]
Thus, if the starter motor and the generator are separately provided, the cost increases.
Therefore, an apparatus for operating one generator motor as both a starter motor and a generator is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-317600.
In this prior art, a planetary gear is provided coaxially with the crankshaft of the engine, the crankshaft is coupled to the carrier of the planetary gear, and the sun gear is coupled to the generator motor. Therefore, when the generator motor is driven as a motor, the driving torque is input to the sun gear of the planetary gear and is decelerated and output from the carrier. Therefore, the engine can be started with a small torque.
When the engine starts driving, the engine driving torque is input from the crankshaft to the carrier, and is accelerated and output from the sun gear. Therefore, efficient power generation becomes possible.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional generator motor, it is difficult to reduce the size of the generator motor because the gear ratio of the planetary gear as the speed change means provided between the generator motor and the engine is fixed. . That is, the capacity of the generator motor can be reduced by increasing the speed reduction ratio of the transmission means. However, when operating as a generator, power is generated at a large speed increase ratio, so the capacity of the generator motor needs to be increased. Therefore, it has been difficult to reduce the size of the generator motor while balancing the output as the starter and the capacity as the generator.
[0005]
Furthermore, in order to solve this problem, the inventor of the present application has invented providing a plurality of speed change means and selectively functioning them. However, in order to mount this on the vehicle, a new problem of arranging a plurality of speed change means and the switching means in a compact manner and a new problem of keeping generated noise as low as possible have arisen.
[0006]
The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and it is an object of the present invention to make it possible to make a generator motor compact in a generator motor apparatus that starts an engine and generates power during traveling. . Furthermore, it aims at solving the subject of making the whole apparatus compact and reducing noise.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is provided with a generator motor that can be driven as a starter motor that gives driving force to the engine and that can be driven as a generator that generates electric power by the driving force of the engine, Between the generator motor and the drive shaft of the engine, there is a first transmission means capable of executing a shift operation that decelerates when torque is transmitted from the generator motor to the drive shaft and increases speed when torque is transmitted in the opposite direction. Provided,
When the torque is transmitted from the generator motor side to the drive shaft side between the first transmission unit and the drive shaft and between the first transmission unit and the generator motor, the torque is transmitted in the opposite direction. A second speed change means capable of executing a speed change operation that increases the speed is provided, wherein the first speed change means and the second speed change means can execute the speed change operation, and only the first speed change means executes the speed change operation. A switching means for switching to a possible state is provided.
[0008]
  MoreThe speed reduction ratio of the second speed change means is set larger than the speed reduction ratio of the first speed change means.
[0010]
  MoreThe first transmission means is fixed with a sun gear that can be input and output by a generator motor, and a carrier that can be connected and disconnected by a first clutch as the switching means with respect to an input shaft to which engine output is input. A first planetary gear provided with a ring gear is provided, and the second transmission means can be connected to and disconnected from the input shaft by a sun gear connected to the carrier of the first planetary gear and a second clutch as the switching means. A second planetary gear provided with a simple carrier and a fixed ring gear is provided.
[0011]
  MoreA carrier connection circular pipe connected to the carrier of the second planetary gear with a gap is provided outside the input shaft, and the second clutch is provided between the carrier connection circular pipe and the input shaft. An input circular pipe connected to the input shaft is provided outside the first clutch, and a sun gear of a second planetary gear is formed on the outer periphery with a gap on the outer side. A sun gear connection circular pipe to which a carrier of a planetary gear is connected is provided, the first clutch is provided between the sun gear connection circular pipe and the carrier connection circular pipe, and a second planetary planet is provided outside the sun gear connection circular pipe. A first planetary gear is arranged outside the first planetary gear, and is connected to the sun gear of the first planetary gear outside the first planetary gear, and the rotor of the generator motor is arranged on the outer periphery. Installed times And a means, characterized in that the body is provided.
[0012]
  The invention described in claim 2A generator motor that can be driven as a starter motor that gives a driving force to the engine and that can be driven as a generator that generates electric power by the driving force of the engine is provided, and a generator motor is provided between the generator motor and the engine drive shaft. A first speed change means capable of executing a speed change operation that decelerates when transmitting torque to the drive shaft and increases speed when transmitting torque in the opposite direction; and between the first speed change means and the drive shaft; A speed change operation can be executed between one of the first speed change means and the generator motor that decelerates when transmitting torque from the generator motor side to the drive shaft side and increases speed when transmitting torque in the opposite direction. Switching means is provided for switching between a state in which the first speed change means and the second speed change means can execute the speed change operation, and a state in which only the first speed change means can execute the speed change operation, First The speed reduction ratio of the second speed change means is set to be larger than the speed reduction ratio of the speed means. The first speed change means is a sun gear that can be input and output by a generator motor and an input shaft to which the engine output is input. And a first planetary gear provided with a carrier that can be connected and disconnected by a first clutch as the switching means, and a fixed ring gear, and connected to the carrier of the first planetary gear as the second transmission means. A second planetary gear comprising a sun gear, a carrier that can be connected to and disconnected from the input shaft by a second clutch as the switching means, and a fixed ring gear;A sun gear is supported on the outer side of the input shaft so as to be rotatable relative to the input shaft, and a first planetary gear is provided. A second planetary gear is provided outside the first planetary gear, and an outer side of the second planetary gear. Are provided with a sun gear connection circular pipe connected to the carrier of the first planetary gear and the sun gear of the second planetary gear, and the sun gear connection circular pipe and the outside of the sun gear connection circular pipe are spaced apart from each other. The first clutch is provided between the input circular pipe and the input circular pipe connected to the input shaft, and the second circular pipe is disposed with a gap on the outside of the input circular pipe. The second clutch is provided between a carrier connection circular pipe connected to the carrier of the planetary gear, and is connected to the sun gear of the first planetary gear outside the carrier connection circular pipe and generates power on the outer periphery. Electric motor low There was a means, characterized in that the circular pipe mounted is provided.
[0013]
  Claim3In the invention described inA generator motor that can be driven as a starter motor that gives a driving force to the engine and that can be driven as a generator that generates electric power by the driving force of the engine is provided, and a generator motor is provided between the generator motor and the engine drive shaft. A first speed change means capable of executing a speed change operation that decelerates when transmitting torque to the drive shaft and increases speed when transmitting torque in the opposite direction; and between the first speed change means and the drive shaft; A speed change operation can be executed between one of the first speed change means and the generator motor that decelerates when transmitting torque from the generator motor side to the drive shaft side and increases speed when transmitting torque in the opposite direction. Switching means is provided for switching between a state in which the first speed change means and the second speed change means can execute the speed change operation, and a state in which only the first speed change means can execute the speed change operation, First The speed reduction ratio of the second speed change means is set to be larger than the speed reduction ratio of the speed means. The first speed change means is a sun gear that can be input and output by a generator motor and an input shaft to which the engine output is input. And a first planetary gear provided with a carrier that can be connected and disconnected by a first clutch as the switching means, and a fixed ring gear, and connected to the carrier of the first planetary gear as the second transmission means. And a second planetary gear provided with a sun gear, a carrier connected to the input shaft, and a ring gear fixed and released by a brake as the switching means, and the first and second planetary gears. It is characterized by arranging the inside and outside double.
[0014]
  Claim4The invention described in claim 1Or 2In the generator-motor apparatus described above, the drive shaft of the engine is connected to an input shaft of a transmission, and the input shaft of the transmission is connected to a torque converter.
[0015]
  Claim5The invention described in claim 14In the generator motor apparatus according to any one of the above, the drive shaft of the engine is connected to the input shaft of the transmission via a clutch.
[0016]
  Claim6The invention described in claim 11-5In the generator-motor apparatus according to any one of the above, the first clutch is an electromagnetic clutch that is engaged when de-energized and released when energized, and the second clutch is released when de-energized and is engaged when energized. It is an electromagnetic clutch.
[0017]
Operation and effect of the invention
In the generator-motor apparatus according to the present invention, when the engine is started, the switching means makes the first speed change means and the second speed change means in a state where the speed change operation can be performed, and in this state, the motor is operated as a generator motor.
Therefore, the drive torque of the generator motor is transmitted in series between the first transmission means and the second transmission means, and is transmitted to the engine at a reduction ratio obtained by multiplying the reduction ratios of both transmission means. Therefore, the engine can be started with a small torque.
[0018]
On the other hand, when power is generated by the generator motor by the input from the drive shaft side of the engine, the switching means performs the speed change operation in the first speed change means, but the second speed change means does not perform the speed change operation. In this state, the torque input from the drive shaft side of the engine is increased in speed by the first transmission means and transmitted to the generator motor side, and is increased in series by the first transmission means and the second transmission means. Electricity is generated at a lower number of revolutions.
[0019]
As described above, according to the present invention, a large reduction ratio can be obtained in series by the first speed change means and the second speed change means at the time of start, whereas only the first speed change means is increased at the time of power generation. The rotational speed of the generator motor can be suppressed. Therefore, it is possible to use both a generator motor with a small output torque as a motor and a generator with a small power generation capacity, and a generator motor using a small generator motor. It becomes possible to make it small, and the vehicle mountability can be improved.
[0020]
  AlsoThe secondSince the speed reduction ratio of the second speed change means is set to be larger than the speed reduction ratio of the first speed change means, a large speed reduction ratio is obtained at the start of the engine, while the speed increase ratio is suppressed during power generation and the rotation of the generator motor is reduced. The number can be kept from becoming too large.
[0023]
  AlsoWhen starting the engine, the first clutch is released to disconnect the carrier of the first planetary gear and the input shaft, and the second clutch is engaged to connect the carrier of the second planetary gear and the input shaft. Then, the generator motor is driven as an electric motor. In this case, the output of the generator motor is input to the sun gear of the first planetary gear, decelerated from the carrier of the first planetary gear, and further, this output torque is input to the sun gear of the second planetary gear, It is decelerated from the carrier of the second planetary gear, output, and transmitted to the input shaft. Therefore, the output torque of the generator motor is greatly decelerated by the two transmission means and transmitted to the input shaft.
[0024]
On the other hand, during power generation, the second clutch is released to disconnect the carrier of the second planetary gear and the input shaft, and the first clutch is engaged to connect the carrier of the first planetary gear and the input shaft. Then, the generator motor is operated as a generator.
In this case, the torque of the engine or the like input to the input shaft is input to the carrier of the first planetary gear via the first clutch, is output from the sun gear at an increased speed, and is transmitted to the generator motor. Although the torque of the input shaft is also input to the carrier of the second planetary gear, the second planetary gear does not transmit torque because the ring gear is released.
[0025]
  further, EnterSince the second clutch, the first clutch, the second planetary gear, the first planetary gear, and the generator motor are arranged in order from the inner side to the outer side on the outer periphery of the force shaft, the axial dimension of the generator motor is kept small. be able to. Therefore, it becomes easy to install between the engine and the transmission, and high vehicle mountability is obtained.
[0026]
  In addition, the claims2In the invention described in the above, the first planetary gear, the second planetary gear, the first clutch, the second clutch, and the generator / motor are arranged in multiple order from the inside to the outside on the outer periphery of the input shaft. Similarly to the fifth aspect of the invention, the axial dimension of the generator-motor apparatus can be kept small. Therefore, it becomes easy to install between the engine and the transmission, and high vehicle mountability is obtained. In addition, since the planetary gear that has gear meshing and generates operating noise is arranged inside the clutch, the noise generated during operation can be kept low.
[0027]
  Claim3In the invention described inWhen starting the engine, the brake is braked to fix the ring gear of the second planetary gear, and the first clutch is released to disconnect the carrier and the input shaft of the first planetary gear. In this state, the generator motor is used as the motor. Drive. In this case, the output of the generator motor is input to the sun gear of the first planetary gear, decelerated from the carrier of the first planetary gear, and further, this output torque is input to the sun gear of the second planetary gear, It is decelerated from the carrier of the second planetary gear, output, and transmitted to the input shaft. Therefore, the output torque of the generator motor is greatly decelerated by the two transmission means and transmitted to the input shaft. On the other hand, during power generation, the brake is released and the ring gear of the second planetary gear is released, and the first clutch is engaged to connect the carrier of the first planetary gear and the input shaft. The generator motor is operated as a generator. In this case, the torque of the engine or the like input to the input shaft is input to the carrier of the first planetary gear via the first clutch, and is output from the sun gear after being accelerated and transmitted to the generator motor. Although the torque of the input shaft is also input to the carrier of the second planetary gear, the second planetary gear does not transmit torque because the ring gear is released.
[0029]
  Claim3In the invention described in (2), the engine drive shaft to which torque is input from the generator-motor unit when the engine is started is connected to the transmission, but torque transmission to the transmission side is prevented by the intervention of the torque converter. The engine can be started.
[0030]
  Claims4Since the clutch is provided between the drive shaft of the engine and the input shaft of the transmission, the output of the generator motor is not transmitted to the transmission by releasing the clutch when the engine is started. As a result, the engine can be started even in a configuration in which no torque converter is interposed in the transmission.
[0031]
  Claim5In the invention according to claim 4, since the first clutch is configured to be engaged when de-energized, in the inventions according to claims 4 to 9, the first clutch is used during power generation that occupies most of the traveling state. Is engaged and the second clutch is released. In this case, neither clutch is energized, and energy consumption during traveling can be suppressed.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  less than,Reference examples andEmbodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Reference example1)
ThisAs shown in FIG. 1, the generator motor unit MGU is provided in the middle of the power transmission path between the engine EG and the transmission TM. The transmission TM includes a manual transmission, an automatic transmission called a so-called AT, or CVT, and includes a forward / reverse mechanism 91 and a transmission mechanism 92.
[0033]
The generator-motor unit MGU includes an input shaft 1 connected to a crankshaft 6 (see FIG. 2) of the engine EG, and an output shaft 2 connected to an input shaft (not shown) of the transmission TM. Outside the shaft 1, a first planetary gear PGS1 as a first transmission means and a second planetary gear PGS2 as a second transmission means are provided.
[0034]
The second planetary gear PGS2 has a carrier 22 coupled to the input shaft 1, a sun gear 21 provided so as to be rotatable relative to the input shaft 1, and coupled to the carrier 12 of the first planetary gear PGS1, 23 is configured to be fixed and unfixable by a brake BRK as switching means. The second planetary gear PGS2 is set to obtain a reduction ratio of 1/5 when it is input from the sun gear 21 and output from the carrier 22.
[0035]
In the first planetary gear PGS1, the sun gear 11 is provided with the generator motor MG, and the ring gear 13 is fixed. The carrier 12 is coupled to the sun gear 21 of the second planetary gear PGS2 as described above. When the first planetary gear PGS1 is input from the sun gear 11 and output from the carrier 12, a reduction ratio of 1/2 is obtained. Conversely, when the first planetary gear PGS1 is input from the carrier 12 and output from the sun gear, 2 is output. The speed increase ratio is doubled.
[0036]
  Further, a sun gear connecting circular pipe 34, which will be described later, connecting the sun gear 21 and the carrier 12 can be connected to and disconnected from the input shaft 1 by a first electromagnetic clutch A-C / L as switching means.PleaseYes.
[0037]
  Next, the details of the above configuration will be described based on the cross-sectional view of FIG. In the figure, H isReference exampleThis housing H accommodates one generator-motor unit MGU, and this housing H is composed of four discs 41, 42, 43, 44 having a hole in the center, and a circular pipe connecting the discs 41, 42, 43, 44. 45, 46, 47, and the input shaft 1 and the output shaft 2 are rotatably supported on the inner circumference of the disks 41, 42 via bearings 49, 49. An oil chamber seal member 50, 50 is provided next to both bearings 49, 49 to seal the oil chamber OR on the inner periphery of the housing H. Also, the axial dimension is controlled by both bearings 49 and 49. Air cooling fins 48 are radially formed on the outer periphery of the large-diameter portion of the circular tube 45 of the housing H as shown in the sectional view of FIG.
[0038]
The input shaft 1 is connected to a crankshaft 6 through vibration absorbing means 5.
On the outer periphery of the input shaft 1, a magnetic path forming ring 31 formed in a disk shape with a hole in the center is coupled by a non-magnetic material. In addition, the magnetic path forming ring 31 is made of a non-magnetic material to prevent a magnetic path short circuit of electromagnetic solenoids 653 and 653A described later.
Further, an input circular pipe 32 is integrally coupled to the intermediate portion of the magnetic path forming ring 31 in the axial direction, and the other end of the input circular pipe 32 is coupled to the carrier 22 of the second planetary gear PGS2. The rotating body 33 is coupled. The housing H is provided with thrust bearings 51 and 52 that support the magnetic path forming ring 31 and the rotating body 33 in the axial direction, and the magnetic path forming ring 31, the input circular pipe 32, and the rotating body 33 are rotated. The frictional resistance at the time is reduced.
[0039]
A sun gear connection circular pipe 34 coupled to the sun gear 21 and the carrier 12 is provided on the outer peripheral side of the input circular pipe 32 with a space therebetween. The sun gear connection circular pipe 34 is floatingly supported with oil interposed in the input circular pipe 32.
[0040]
As shown in the figure, the first planetary gear PGS1 has a ring gear 13 fixed integrally with the housing H. The sun gear 11 is connected to a disk 35a coupled to the sun gear 11, and to the outer periphery of the disk 35a. A rotating body 35 having a circular pipe 35b is coupled, and the rotor 16 of the generator motor MG is mounted on the outer periphery of the circular pipe 35b of the rotating body 35, and the stator 17 is disposed at a position facing the rotor 16 in the housing H. Is provided. In the figure, reference numeral 18 denotes a power supply harness. In addition, the outer periphery of the circular pipe 35 b is supported by the housing H via the bearings 53, 53, and the distal end portion in the thrust direction is supported by the housing H via the thrust roller 54.
Further, seal members 55 and 55 are provided adjacent to the bearings 53 and 53 to separate the air chamber AR in which the generator motor MG is installed from the oil chamber OR described above.
[0041]
As described above, in the second planetary gear PGS2, the sun gear 21 is integrally coupled to the sun gear connecting circular pipe 34, the carrier 22 is coupled to the rotating body 33, and the ring gear 23 has a thrust direction in which the thrust roller 56 is coupled. Via the housing H. A brake BRK is provided on the outer periphery of the ring gear 23.
The brake BRK is a so-called band brake, and includes a brake shoe 24 provided on the outer periphery of the ring gear 23 and a brake band 25 mounted opposite to the brake shoe 24, as shown in FIG. ing. Further, both ends of the brake band 25 are urged in the fastening direction by springs 26 and 27, while one end of the brake band 25 is movable in the direction opposite to the urging force of the spring 26 by the hydraulic actuator 28. It has a configuration.
That is, the brake BRK is fastened by the urging force of the springs 26 and 27 to fix the ring gear 23 when the hydraulic actuator 28 is not operated, and when the hydraulic actuator 28 is operated, the fastening is released and the fixing of the ring gear 23 is released. Thus, the hydraulic actuator 28 can be rotated, and the hydraulic actuator 28 is activated when it is detected that the vehicle speed exceeds a predetermined speed. An electromagnetic actuator may be used in place of the hydraulic actuator 28, or a configuration using a centrifugal weight that automatically releases the engagement when rotating at a set speed or higher, or opposed to the electromagnet when the vehicle is stopped and at a low speed. It is also possible to use a configuration in which the ring gear 23 is fixed with an armature that does not energize the electromagnet at a certain speed or higher and the fastening is released by a return spring. Further, the brake BRK is not limited to the band brake, and a multi-plate brake may be used.
[0042]
Next, the electromagnetic clutches AC / L and C / L will be described. The rear electromagnetic clutch C / L is provided between the output shaft 2 and the input circular pipe 32, and the first clutch A- C / L is provided between the input circular pipe 32 and the sun gear connection circular pipe 34, and the clutches AC / L and C / L are provided in an internal / external double.
[0043]
The rear electromagnetic clutch C / L includes a multi-plate clutch 60, a first rotating body 61, a second rotating body 62, a cam mechanism 63, a sub-clutch 64, and a fastening mechanism 65.
The multi-plate clutch 60 is alternately arranged on the outer circumference of the output shaft 2 and the inner circumference of the input circular pipe 32 by means of spline coupling, which can be moved relative to each other in the axial direction but not relative to each other in the rotational direction. Has been.
Further, the multi-plate clutch 60 has one end thereof restricted in the axial direction by the rotating body 33, and the first rotating body 61 is provided adjacent to the other end.
[0044]
The first rotating body 61 is mounted so as to be relatively movable in the axial direction by spline coupling with the output shaft 2 but not relatively movable in the rotational direction.
Further, a second rotating body 62 is provided to face the first rotating body 61. The second rotating body 62 is formed in an annular shape having an L-shaped cross section by a disk 621 and a circular tube 622 fixed to the inner periphery of the disk 621 as shown in the figure, and the output shaft 2, the input circular tube 32, and the like. Floating between. That is, as shown in FIG. 5, the oil oil is filled between the inner periphery of the second rotating body 62 and the output shaft 2, so that the second rotating body 62 is in a floating state on the output shaft 2. Supported.
[0045]
A cam mechanism 63 is provided between the first rotating body 61 and the second rotating body 62. The cam mechanism 63 is arranged radially on the first rotating body 61 (see FIG. 5) and, as shown in FIG. 6, a thrust roller 632 mounted rotatably around a shaft center by a holding plate 631. In the second rotating body 62, cam grooves 633 formed radially as shown in FIG. 5 are provided at positions facing the thrust roller 632.
[0046]
Although not shown, the second rotating body 62 is, for example, a leaf spring-like return spring provided between the output shaft 2 and the first rotating body 61 as shown in FIG. It is urged in the direction in which it abuts.
Accordingly, when the second rotating body 62 rotates together with the first rotating body 61, the cam mechanism 63 is in the initial state shown in FIG. No force is generated in the direction. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when relative rotation occurs between the rotating bodies 61 and 62, the cam groove 633 of the second rotating body 62 rides on the thrust roller 632, and as a result, as shown in FIG. A relative displacement sh in the axial direction is generated in the rotating body 62, and a pressing force FP is generated.
[0047]
In the circular tube 622 of the second rotating body 62 and the portion of the input circular tube 32 facing the outer periphery of the circular tube 622, the multi-plate sub-clutch 64 can move relative to each other in the axial direction and rotate in the rotational direction. The second rotating body 62 and the input circular pipe 32 are restricted from relative movement in the fastened state and allowed to rotate in the fastened state.
[0048]
The fastening mechanism 65 for fastening and releasing the sub-clutch 64 includes an amateur 651 and an electromagnetic solenoid 653.
The armature 651 is disposed between the second rotating body 62 and the sub-clutch 64, and is coupled to the input circular pipe 32 by spline coupling so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively movable in the rotational direction. It is mounted so that it can be pressed.
[0049]
The electromagnetic solenoid 653 is provided in the housing H, and forms a magnetic path indicated by a dotted line A in the figure when energized to attract the armature 651 in the direction of the sub-clutch 64 and fasten the sub-clutch 64.
[0050]
Therefore, when the electromagnetic solenoid 653 is energized, the fastening mechanism 65 causes the amateur 651 to fasten the sub-clutch 64 by the generated suction force. Therefore, in a state where the input circular tube 32 and the output shaft 2 are rotating relative to each other, relative rotation occurs between the second rotating body 62 and the first rotating body 61, and the cam mechanism 63 performs a cam operation to perform many operations. The plate clutch 60 is engaged, and the rear electromagnetic clutch C / L is engaged.
On the other hand, when the electromagnetic solenoid 653 is not energized, the sub-clutch 64 is disengaged, the second rotating body 62 is rotated with the first rotating body 61, the cam operation is not performed in the cam mechanism 63, and the multi-plate clutch 60 is engaged. The rear electromagnetic clutch C / L is released from the engaged state.
[0051]
Next, the first electromagnetic clutch A-C / L will be described. Since these basic configurations are the same as those of the rear electromagnetic clutch C / L, they will be described briefly.
[0052]
The first electromagnetic clutch AC / L also includes a multi-plate clutch 60A, a first rotating body 61A, a second rotating body 62A, a cam mechanism 63A, a sub-clutch 64A, and a fastening mechanism 65A.
[0053]
The multi-plate clutch 60A is alternately arranged in the input circular pipe 32 and the sun gear connection circular pipe 34 so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
[0054]
The first rotating body 61A is attached to the input circular pipe 32 so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
The second rotating body 62A is floatingly supported between the input circular pipe 32 and the sun gear connection circular pipe 34.
Similar to the rear electromagnetic clutch C / L, the cam mechanism 63A includes a thrust roller 633a held by the first rotating body 61A and a cam groove (not shown) formed in the second rotating body 62A.
[0055]
The sub-clutch 64A is alternately arranged in the circular pipe 622A and the sun gear connecting circular pipe 34 of the second rotating body 62A so as to be relatively movable in the axial direction but not to be relatively rotatable.
The fastening mechanism 65A includes an armature 651A attached to the sun gear connection circular pipe 34 so that the sub-clutch 64A can be pressed, and an electromagnetic solenoid 653A provided in the housing H and attracting the armature 651A when energized.
Therefore, when the electromagnetic solenoid 653A is energized, the sub-clutch 64A is engaged, thereby causing relative rotation between the first rotating body 61A and the second rotating body 62A, and the cam mechanism 63A generating a boost output. Then, the multi-plate clutch 60A is fastened, whereby the input circular pipe 32 and the sun gear connecting circular pipe 34 are coupled.
When the electromagnetic solenoid 653A is not energized, the sub-clutch 64A is disengaged and the multi-plate clutch 60A is disengaged, and the coupling between the input circular pipe 32 and the sun gear connection circular pipe 34 is released.
Furthermore, in the first embodiment, an input circle is used to supply the oil oil inside the oil chamber OR from the rear electromagnetic clutch C / L to the first electromagnetic clutch A-C / L further outside. A plurality of oil supply holes 32 b are formed in the pipe 32 so as to penetrate from the inner periphery to the outer periphery.
[0056]
Next, the operation of the generator motor MGU will be described based on the operation explanatory diagram of FIG. In FIG. 7, STR indicates a state in which the generator motor MG is driven as a starter motor, and ALT indicates a state in which the generator motor MG is driven as an alternator (generator). Show.
[0057]
(When starting the engine)
When starting the engine EG from a stopped / parked state with the ignition switch (not shown) turned off, for example, ignition switch OFF (not shown), accelerator opening α = 0, brake ON, shift position P (parking range) When the engine speed Ne = 0 and the vehicle speed Vh = 0, the start time is determined, and the start control is executed when the ignition switch is turned ON from this state.
[0058]
In the start control, as shown in FIG. 7, the generator motor MG is driven as a starter motor, the first electromagnetic clutch A-C / L and the rear electromagnetic clutch C / L are released, and the brake BRK is braked. Keep it in a state.
[0059]
  Therefore, the driving force generated by the generator motor MG is input from the sun gear 11 in the first planetary gear PGS1 and output from the carrier 12, and is decelerated to 1/2 in the first planetary gear PGS1. Further, the sun gear connection circular pipe 34 is rotated by the output from the carrier 12 of the first planetary gear PGS1, and this rotation is input from the sun gear 21 to the second planetary gear PGS2. In the second planetary gear PGS2, since the ring gear 23 is fixed by the brake BRK, the second planetary gear PGS2 is decelerated and output from the carrier 22.Reference exampleIn the case of 1, the second planetary gear PGS2 is output at a reduction ratio of 1/5. Therefore, the drive torque of the generator motor MG is decelerated to a total of 1/10 on the input shaft 1 and input from the crankshaft 6 to the engine EG. As described above, since the driving torque is transmitted by being largely decelerated by the two planetary gears PGS1 and PGS2, the engine EG can be started even when the generator motor MG has a small output. Therefore, even if it uses the 14V type thing which is the conventional specification as generator motor MG, even if it is small, necessary and sufficient torque can be obtained.
[0060]
(During power generation)
When power is generated by the generator motor MG during traveling, the rear electromagnetic clutch C / L and the first electromagnetic clutch A-C / L are engaged, and the brake BRK is released.
Therefore, the rotation of the input shaft 1 due to the driving force of the engine EG or the driving force input from the driving wheel side during deceleration decreases from the sun gear connection circular pipe 34 to the first planetary gear PGS1 via the first electromagnetic clutch AC / L. Is input to the carrier 12 and output to the sun gear 11 at twice the speed. As a result, the rotating body 35 integral with the sun gear 11 is rotated twice as much as the input shaft 1 and power is generated in the generator motor MG. .
[0061]
  Like thisReference example1, when the generator motor MG is used as a starter motor, the two planetary gears PGS1 and PGS2 are connected in series and decelerated at each to obtain a large reduction ratio, thereby generating the generator motor MG. The torque required for starting can be obtained even if the size is reduced. On the other hand, when the generator motor MG is used as a generator, torque is transmitted only through the first planetary gear PGS1 of the one planetary gears PGS1 and PGS2, and at this time, an appropriate speed increasing action is obtained. The generator motor MG can also be made small.
[0062]
  In addition, bookReference example1, two electromagnetic clutches C / L and AC / L are arranged in an inner and outer double, and a first planetary gear PGS1 and a second planet are arranged on the outer periphery of the first electromagnetic clutch AC / L. The gear PGS2 is provided, and the generator motor MG and the brake BRK are arranged outside the two planetary gears PGS1 and PGS2. Therefore, the axial dimension of the device can be reduced, and the engine EG and the transmission TM It becomes easy to arrange between them, and the effect that it is excellent in vehicle mounting property is acquired.
[0063]
  In addition, bookReference example1, when starting, the brake BRK is released to drive the generator motor MG as an electric motor in a state where the ring gear 11 of the first planetary gear PGS1 is released, and the clutch C / L is controlled to slip. Thus, the starting torque can be assisted by the generator motor MG.
[0064]
  (Embodiment1)
  Next, the embodiment1The generator motor MGU will be described. This embodiment1Claim 1, 4This corresponds to the invention described in. The embodiment1In explainingReference exampleIn the same configuration as 1Reference exampleThe same reference numerals as those in FIG.
[0065]
  This embodiment1As shown in FIG. 8, this is an example applied to a so-called automatic transmission called AT having a torque converter TC as a transmission TM or a non-transmission called CVT. This embodiment1In this case, the engine EG and the torque converter TC are directly connected by the input shaft 1. And this embodiment1Then, the second planetary gear PGS2 and the first planetary gear PGS1 are arranged in an inner and outer double. That is, the sun gear 11 of the first planetary gear PGS1 is disposed in the outer diameter direction of the ring gear 23 of the second planetary gear PGS2. The sun gear 21 of the second planetary gear PGS2 is coupled to the carrier 22 of the first planetary gear PGS1, the ring gear 13 of the first planetary gear PGS1 is fixed to the housing H, and the generator motor MG is provided on the sun gear 11. The point isReference exampleSame as 1.
[0066]
  In addition, this embodiment1In this case, the input shaft 1, the carrier 12, and the sun gear 21 are configured to be coupled and decoupled by the first electromagnetic clutch A-C / L, and the carrier 22 and the input shaft 1 of the second planetary gear PGS 2 Is configured to be coupled and decoupled by the second electromagnetic clutch B-C / L, and the ring gear 13 of the second planetary gear PGS2 is fixed to the housing H.
[0067]
The above configuration will be described in detail with reference to the sectional view of FIG.
A magnetic path forming ring 31 is coupled to the outer periphery of the input shaft 1, and an input circular tube 32 is coupled to the magnetic path forming ring 31. A carrier connection circular pipe 36 is provided on the inner periphery of the input circular pipe 32, and the carrier connection circular pipe 36 and the carrier 22 of the second planetary gear PGS 2 are coupled by a rotating body 33. The rotating body 33 is supported by the thrust roller 203 on the housing H in the thrust direction.
[0068]
A second electromagnetic clutch B-C / L is provided between the carrier connection circular pipe 36 and the input shaft 1. The second electromagnetic clutch B-C / L includes a multi-plate clutch 60B, a first rotating body 61B, a second rotating body 62B, a cam mechanism 63B, a sub-clutch 64B, and a fastening mechanism 65B.
[0069]
The multi-plate clutch 60B is alternately arranged on the input shaft 1 and the carrier connecting circular pipe 36 so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable. Also, a disk 201 that is integral with or separate from the rotating body 33 is provided on the right side of the multi-plate clutch 60B in the drawing. The disc 201 is restricted from moving in the right direction in the figure by the thrust roller 202, and serves as a presser on the right side in the figure of the multi-plate clutch 60B.
[0070]
The first rotating body 61B is mounted on the input shaft 1 so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
The second rotating body 62B is supported in a floating manner between the input shaft 1 and the carrier connection circular pipe 36.
The cam mechanism 63B includes a thrust roller 633a held by the first rotating body 61B and a cam groove (not shown) formed in the second rotating body 62B.
[0071]
The sub-clutch 64B is alternately arranged in the circular tube 622B and the carrier connecting circular tube 36 of the second rotating body 62B so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
The fastening mechanism 65B includes an amateur 651B attached to the input circular pipe 32 so as to be able to press the sub-clutch 64B, and an electromagnetic solenoid 653B that is provided in the housing H and attracts the amateur 651B when energized.
[0072]
Therefore, when the electromagnetic solenoid 653B is energized, the sub-clutch 64B is engaged, thereby causing relative rotation between the first rotating body 61B and the second rotating body 62B, and the cam mechanism 63B generating a boost output. Then, the multi-plate clutch 60B is fastened, whereby the input shaft 1 and the carrier connection circular pipe 36 are coupled.
Further, when the electromagnetic solenoid 653B is not energized, the sub-clutch 64B is released and the multi-plate clutch 60B is released, and the coupling between the input shaft 1 and the carrier connection circular pipe 36 is released.
[0073]
A sun gear connection circular pipe 34 is provided on the outside of the input circular pipe 32 in a floating manner with a gap therebetween. The sun gear connection circular pipe 34 is coupled to the sun gear 21 of the second planetary gear PGS2 and to the carrier 12 of the first planetary gear PGS1. The sun gear connection circular pipe 34 is supported by the thrust roller 200 in the thrust direction.
[0074]
A first electromagnetic clutch A-C / L is provided between the input circular pipe 32 and the sun gear connection circular pipe 34. The first electromagnetic clutch AC / L also includes a multi-plate clutch 60A, a first rotating body 61A, a second rotating body 62A, a cam mechanism 63A, a sub clutch 64A, and a fastening mechanism 65A.
[0075]
The multi-plate clutch 60A is alternately arranged in the input circular pipe 32 and the sun gear connection circular pipe 34 so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable. Further, a disk 204 integrated with the input circular pipe 32 is provided on the right side of the multi-plate clutch 60A in the drawing, and serves as a presser on the right side of the multi-plate clutch 60A in the drawing.
[0076]
The first rotating body 61A is attached to the input circular pipe 32 so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
The second rotating body 62A is floatingly supported between the input circular pipe 32 and the sun gear connection circular pipe 34.
The cam mechanism 63A includes a thrust roller 632 held by the first rotating body 61A and a cam groove (not shown) formed in the second rotating body 62A.
[0077]
The sub-clutch 64A is alternately arranged in the circular pipe 622A and the sun gear connecting circular pipe 34 of the second rotating body 62A so as to be relatively movable in the axial direction but not to be relatively rotatable.
The fastening mechanism 65A includes an armature 651A attached to the sun gear connection circular pipe 34 so that the sub-clutch 64A can be pressed, and an electromagnetic solenoid 653A provided in the housing H and attracting the armature 651A when energized.
[0078]
Therefore, when the electromagnetic solenoid 653A is energized, the sub-clutch 64A is engaged, thereby causing relative rotation between the first rotating body 61A and the second rotating body 62A, and the cam mechanism 63A generating a boost output. Then, the multi-plate clutch 60A is fastened, whereby the input circular pipe 32 and the sun gear connecting circular pipe 34 are coupled.
When the electromagnetic solenoid 653A is not energized, the sub-clutch 64A is disengaged and the multi-plate clutch 60A is disengaged, and the coupling between the input circular pipe 32 and the sun gear connection circular pipe 34 is released.
[0079]
  In addition, this embodiment1In this case, the rotating body 35 integral with the sun gear 11 of the first planetary gear PGS1 is supported in the thrust direction by the two thrust rollers 54 and 54.
[0080]
  Next, the embodiment1The operation of the generator motor MGU will be described based on the operation explanatory diagram of FIG. In FIG. 10, STR indicates a state where the generator motor MG is driven as a starter motor, and ALT indicates a state where the generator motor MG is driven as an alternator (generator). Show.
[0081]
(When starting the engine)
The start control is executed when the ignition switch (not shown) is switched from OFF to ON.
[0082]
In this starting control, as shown in FIG. 10, the generator motor MG is driven as a starter motor and the first electromagnetic clutch A-C / L is released while the second electromagnetic clutch B-C / L is engaged. Let
[0083]
Therefore, the driving force generated by the generator motor MG is input to the sun gear 11 of the first planetary gear PGS1 through the rotating body 35 and output from the carrier 12, and is decelerated to 1/2 in the first planetary gear PGS1. .
The output from the carrier 12 of the first planetary gear PGS1 is input from the sun gear connection circular pipe 34 to the sun gear 21 of the second planetary gear PGS2 and output from the carrier 22 to the rotating body 33. In the second planetary gear PGS2, since the ring gear 23 is fixed, the second planetary gear PGS2 outputs a reduced speed from the carrier 22. In the second embodiment, the second planetary gear PGS2 has a reduction ratio of 1/5. Is output.
[0084]
Therefore, the drive torque of the generator motor MG is decelerated to 1/10 in total by the first planetary gear PGS1 and the second planetary gear PGS2, and further from the carrier 22 to the rotating body 33, the carrier connecting circular pipe 36 and the second electromagnetic clutch B. -It is transmitted to the input shaft 1 via C / L, and further input from the crankshaft 6 to the engine EG. As described above, since the driving torque is transmitted by being largely decelerated by the two planetary gears PGS1 and PGS2, the engine EG can be started even when the generator motor MG has a small output. Therefore, even if it uses the 14V type thing which is the conventional specification as generator motor MG, even if it is small, necessary and sufficient torque can be obtained.
[0085]
(During power generation)
When power is generated by the generator motor MG during traveling, the first electromagnetic clutch A-C / L is engaged while the second electromagnetic clutch B-C / L is released.
Accordingly, the rotation of the input shaft 1 by the driving force of the engine EG or the driving force input from the driving wheel side during deceleration is transmitted from the magnetic path forming ring 31 and the input circular pipe 32 via the first electromagnetic clutch A-C / L. The first planetary gear PGS <b> 1 is input to the carrier 12 and is output from the sun gear 11 to the rotating body 35.
Therefore, the rotating body 35 is rotated at a speed twice that of the input shaft 1, and the generator motor MG efficiently generates power.
[0086]
  Thus, the present embodiment1In this case, when the generator motor MG is used as a starter motor, the planetary gears PGS1, PGS2 are connected in series and decelerated at each to obtain a large reduction ratio. Even if the size is reduced, the torque required for starting can be obtained. On the other hand, when the generator motor MG is used as a generator, torque is transmitted only through the first planetary gear PGS1 of the two planetary gears PGS1 and PGS2, and at this time, an appropriate speed increasing action is obtained. The generator motor MG can also be made small.
[0087]
  Furthermore, this embodiment1In this case, two electromagnetic clutches AC / L and BC / L are arranged in an inner / outer double, and the first planetary gear PGS1 and the second planetary gear PGS1 are arranged on the outer periphery of the first electromagnetic clutch AC / L. Since the planetary gear PGS2 and the outer planetary gear PGS1 are provided and the generator motor MG is disposed outside the first planetary gear PGS1, the axial dimension can be further reduced as compared with the first embodiment. It becomes easy to arrange between the transmission TM and the effect of being excellent in vehicle mountability is obtained.
[0088]
  (Embodiment2)
Next, the embodiment2The generator motor MGU will be described. This embodiment2Claims2, 4, 5, 6This corresponds to the invention described in. The embodiment2In explainingReference example1 or embodiment1In the same configuration asReference example1 or embodiment1The same reference numerals are assigned and the description is omitted.
[0089]
  FIG. 11 shows an embodiment.2It is sectional drawing which shows this generator-motor unit MGU. This embodiment2Also the embodiment1Similarly, it is provided between the engine EG and the transmission TM with the torque converter TC, and the input shaft 1 is directly connected to the crankshaft 6 of the engine EG and the input shaft of the transmission TM. A first planetary gear PGS1 is provided on the outer periphery of the input shaft 1, a second planetary gear PGS2 is provided outside the first planetary gear PGS1, and a first electromagnetic clutch A is provided outside the second planetary gear PGS2. -C / L is provided, a second electromagnetic clutch BC / C / L is provided outside the first electromagnetic clutch AC / L, and a generator motor MG is provided outside the second electromagnetic clutch BC / L. Is provided,Reference example1 and embodiments1Further, the axial dimension is further reduced.
[0090]
That is, in the first planetary gear PGS1, the sun gear 11 is provided on the outer periphery of the input shaft 1 with the thrust bearing 301 interposed therebetween.
The ring gear 13 of the first planetary gear PGS1 and the ring gear 23 of the second planetary gear PGS2 are fixed to the housing H. The housing H includes discs 41 and 42, a circular tube 46 that couples the outer circumferences of the discs 41 and 42, a disc 43 that is coupled to the outer circumference of the circular tube 46, and a circular tube 45 that is coupled to the outer periphery of the disc 43. And air cooling fins 48 provided radially on the outer periphery of the circular tube 45.
Further, an oil chamber sealing member 50 that seals the oil chamber OR is provided on the inner periphery of the disks 41 and 42.
The ring gears 13 and 23 are fixed to the disk 41.
In addition, a rotating body 304 including a disk 302 and a circular tube 303 is coupled to the sun gear 11. The circular pipe 303 of the rotating body 304 is disposed outside the circular pipe 46 of the housing H, and is supported by the housing H via bearings 53 and 53. Furthermore, the rotor 16 of the generator motor MG is attached to the circular pipe 303. An O-ring 305 is provided on the inner periphery of the disk 302 of the rotating body 304.
[0091]
A disk 306 is coupled to the input shaft 1, and an input disk 332 is coupled to the outer periphery of the disk 306.
Further, a sun gear connection circular pipe 334 is provided inside the input circular pipe 332 with a space therebetween. The sun gear connection circular pipe 334 is coupled to the sun gear 21 of the second planetary gear PGS2 and the carrier 12 of the first planetary gear PGS1 via a disk 307.
[0092]
On the other hand, a carrier connection circular tube 366 is provided outside the input circular tube 332 with a gap therebetween. The carrier connection circular pipe 366 is coupled to the carrier 22 of the second planetary gear PGS2 via the rotating body 335.
[0093]
A first electromagnetic clutch A-C / L is provided between the sun gear connection circular pipe 334 and the input circular pipe 332, and a second electromagnetic clutch is provided between the input circular pipe 332 and the carrier connection circular pipe 366. A clutch B-C / L is provided.
[0094]
The first electromagnetic clutch A-C / L includes a multi-plate clutch 60A, an armature 66A, a stopper 67A, a spring 68A, and an electromagnetic solenoid 69A.
[0095]
The multi-plate clutch 60A is alternately arranged with an input circular pipe 332 and a sun gear connecting circular pipe 334 that are spline-coupled so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
[0096]
An armature 66A is provided on the right side in the drawing with the multi-plate clutch 60A interposed therebetween, and a stopper 67A is provided on the left side in the drawing. The armature 66A is splined to the input circular pipe 332 so as to be movable in the axial direction, and is urged by the spring 68A in the direction of pressing the multi-plate clutch 60A.
On the other hand, the stopper 67A is spline-coupled to the sun gear connecting circular pipe 334 and is restricted from moving to the left in the drawing at a predetermined position.
Further, when energized, the electromagnetic solenoid 69A attracts the armature 66A against the urging force of the spring 68A.
[0097]
Therefore, in the first electromagnetic clutch AC / L, when the electromagnetic solenoid 69A is not energized, the spring 68A presses the armature 66A, and the multi-plate clutch 60A is sandwiched between the armature 66A and the stopper 67A. Let them conclude.
On the other hand, when the electromagnetic solenoid 69A is energized, the armature 66A is attracted against the urging force of the spring 68A, the pressing force on the multi-plate clutch 60A is removed, and the engagement of the multi-plate clutch 60A is released.
[0098]
The second electromagnetic clutch B-C / L includes a multi-plate clutch 60B, an armature 66B, a stopper 67B, and an electromagnetic solenoid 69A.
[0099]
The multi-plate clutch 60B is alternately arranged with the input circular pipe 332 and the carrier connecting circular pipe 366 that are spline-coupled so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
[0100]
A stopper 67B is fixed on the right side in the figure with the multi-plate clutch 60B interposed therebetween, while an armature 66B is provided on the left side in the figure. This armature 66B is spline-coupled to the input circular pipe 332 so as to be movable in the axial direction, and is urged in a direction away from the multi-plate clutch 60B by a spring not shown.
The electromagnetic solenoid 69B attracts the armature 66B in the direction of the multi-plate clutch 60B when energized.
[0101]
Therefore, in the second electromagnetic clutch B-C / L, when the electromagnetic solenoid 69B is not energized, the armature 66B is separated from the multi-plate clutch 60B by a spring (not shown), and the multi-plate clutch 60B is in a released state. It becomes. On the other hand, when the electromagnetic solenoid 69B is energized, the armature 66B presses and fastens the multi-plate clutch 60B with the stopper 67B.
[0102]
(At start-up)
In the start control executed when the ignition switch (not shown) is switched from OFF to ON, the generator motor MG is driven as a starter motor, and the first electromagnetic clutch A-C / L is released while being energized. The second electromagnetic clutch B-C / L is energized and fastened.
[0103]
Thus, in the state where only the second electromagnetic clutch B-C / L is engaged, the driving force generated by the generator motor MG is input to the sun gear 11 of the first planetary gear PGS1 via the rotating body 304 and is supplied to the carrier 12 And is decelerated to 1/2 in the first planetary gear PGS1.
The output of the first planetary gear PGS1 from the carrier 12 is input from the disk 307 to the sun gear 21 of the second planetary gear PGS2, and is output from the carrier 22 to the rotating body 335. In the second planetary gear PGS2, since the ring gear 23 is fixed, the second planetary gear PGS2 outputs a reduced speed from the carrier 22. In the second embodiment, the second planetary gear PGS2 has a reduction ratio of 1/5. Is output.
[0104]
Therefore, the drive torque of the generator motor MG is reduced to a total of 1/10 by the first planetary gear PGS1 and the second planetary gear PGS2, and further from the carrier 22 to the rotating body 335 and from the carrier connection circular pipe 366 to the second electromagnetic clutch B. It is transmitted to the input circular pipe 332 through -C / L, from there to the input shaft 1 through the disk 306, and further input from the crankshaft 6 to the engine EG.
As described above, since the driving torque is transmitted by being largely decelerated (decelerated to 1/10) by the two planetary gears PGS1 and PGS2, the engine EG can be started even if the generator motor MG has a small output. . Therefore, even if it uses the 14V type thing which is the conventional specification as generator motor MG, even if it is small, necessary and sufficient torque can be obtained.
[0105]
(During power generation)
When power is generated by the generator motor MG during traveling, the first electromagnetic clutch A-C / L is engaged with being de-energized while the second electromagnetic clutch B-C / L is released with de-energization.
Therefore, the rotation of the input shaft 1 due to the driving force of the engine EG or the driving force input from the driving wheel side during deceleration is input from the disk 306 to the input circular pipe 332, and further, the first electromagnetic clutch A-C in the engaged state. / L is input to the carrier 12 of the first planetary gear PGS1 from the disk 307 and output from the sun gear 11 to the rotating body 304.
Therefore, the rotator 304 is rotated at a speed twice that of the input shaft 1, and the generator motor MG efficiently generates power.
In addition, according to the third embodiment, during power generation during normal running, both electromagnetic clutches A / C / L and B / C / L are not energized. An effect is obtained.
[0106]
  Thus, the present embodiment2In this case, when the generator motor MG is used as a starter motor, the planetary gears PGS1, PGS2 are connected in series and decelerated at each to obtain a large reduction ratio. Even if the size is reduced, the torque required for starting can be obtained. On the other hand, when the generator motor MG is used as a generator, torque is transmitted only through the first planetary gear PGS1 of the one planetary gears PGS1 and PGS2, and at this time, an appropriate speed increasing action is obtained. The generator motor MG can also be made small.
[0107]
  Furthermore, this embodiment2In this case, a first planetary gear PGS1 and a second planetary gear PGS2 are provided on the outer periphery of the input shaft 1 in an inner and outer double, and two electromagnetic clutches AC / L and BC / L are provided on the outside thereof. Because it has a configuration in which the generator motor MG is arranged on the outside, in addition to the double,Reference Example 1 andEmbodiment1In addition, the axial dimension can be further reduced, and it is easy to dispose between the engine EG and the transmission TM, and the effect of excellent vehicle mounting properties can be obtained.
[0108]
  Also, the embodiment2In this case, since the two planetary gears PGS1 and PGS2 are disposed inside the two electromagnetic clutches AC / L and BC / L and the generator motor MG, they are generated by the two planetary gears PGS1 and PGS2. It is difficult to be transmitted to the outside and is quiet.
[0109]
  Furthermore, this embodiment2In this case, the output of the engine EG is directly transmitted to the transmission TM via the input shaft 1, and the output of the generator motor MG and the rotor are transmitted via the clutches AC / L and BC / L. Since only the torque for rotating 16 is transmitted, the clutches AC / L and BC / L have simple structures that do not have a booster mechanism, and the structure is simplified. In addition, the cost can be reduced.
[0110]
  (Reference example 2)
next,Reference example 2The generator motor unit MGU will be described. NaOh,Reference example 2In explainingReference example 1,Embodiment1, 2In the same configuration asReference example 1,Embodiment1, 2The same reference numerals are assigned and the description is omitted.
[0111]
  FIG.Reference example 2It is a block diagram which shows the drive unit which has the generator motor MGU of FIG.Reference example 2It is sectional drawing which shows this generator-motor unit MGU.
[0112]
  thisReference example 2This generator-motor apparatus is an example using the planetary gear PGS1 as the second transmission means and the chain mechanism CH as the first transmission means. That is, the chain mechanism CH includes a first sprocket 401 on the outer periphery of the crankshaft 6 connecting the engine EG and the transmission TM, and a second sprocket 402 provided at the tip of the input shaft 1 provided in parallel with the crankshaft 6. And a silent chain 403 spanned between both sprockets 401 and 402. The first sprocket 401 is formed to have twice as many teeth as the second sprocket 402. Therefore, rotation is transmitted from the crankshaft 6 to the input shaft 1 with a double speed increase ratio and vice versa. The sprockets 401 and 402 and the silent chain 403 are accommodated in a chain case 404, and an oil seal 405 is provided between the chain case 404 and the crankshaft 6.
[0113]
The input shaft 1 is provided coaxially with the output shaft 407 of the generator motor MG, and a first electromagnetic clutch A-C / L is provided between the output shaft 407 and the input shaft 1.
A planetary gear PGS1 is provided on the outer periphery of the output shaft 407. That is, in the planetary gear PGS1, the sun gear 11 is coupled to the output shaft, and the ring gear 13 is fixed to the housing H. A second electromagnetic clutch B-C / L is provided between the carrier 12 and the input shaft 1. The planetary gear PGS1 is configured to obtain a reduction ratio of 1/5 when input from the sun gear 11 and output from the carrier 12.
[0114]
The details of this configuration will be described with reference to the sectional view of FIG. 13. A disk 408 is coupled to the input shaft 1. An inner circular tube 432 is fixed to an intermediate portion of the disk 408 with an interval in the outer diameter direction of the output shaft 407. Further, an outer circular tube 434 is disposed outside the inner circular tube 432 at an interval, and the outer circular tube 434 is coupled to the carrier 12.
[0115]
A first electromagnetic clutch AC / L is provided between the inner circular tube 432 and the output shaft 407. The first electromagnetic clutch AC / L includes a multi-plate clutch 60A, an armature 66A, a stopper 67A, a spring 68A, and an electromagnetic solenoid 69A.
[0116]
The multi-plate clutch 60A is alternately arranged with the inner circular pipe 432 and the output shaft 407 that are spline-coupled so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
[0117]
In addition, an armature 66A is provided on the right side in the drawing with the multi-plate clutch 60A interposed therebetween, and a stopper 67A is fixed to the inner circular tube 432 on the left side in the drawing. The armature 66A is splined to the output shaft 407 so as to be movable in the axial direction, and is biased by the spring 68A in the direction of pressing the multi-plate clutch 60A.
The electromagnetic solenoid 69A is provided in the housing H and attracts the armature 66A against the urging force of the spring 68A when energized.
[0118]
Therefore, in the first electromagnetic clutch AC / L, when the electromagnetic solenoid 69A is not energized, the spring 68A presses the armature 66A, and the multi-plate clutch 60A is sandwiched between the armature 66A and the stopper 67A. Let them conclude.
On the other hand, when the electromagnetic solenoid 69A is energized, the armature 66A is attracted against the urging force of the spring 68A, the pressing force on the multi-plate clutch 60A is removed, and the engagement of the multi-plate clutch 60A is released.
[0119]
The second electromagnetic clutch BC / L is provided between the outer circular tube 434 and the inner circular tube 432, and includes a multi-plate clutch 60B, an armature 66B, and an electromagnetic solenoid 69B.
[0120]
The multi-plate clutch 60B is alternately arranged with an inner circular tube 432 and an outer circular tube 434 that are spline-coupled so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
[0121]
An armature 66B is provided on the left side of the multi-plate clutch 60B in the figure. The armature 66B is splined to the inner circular tube 432 so as to be movable in the axial direction, and is biased in a direction away from the multi-plate clutch 60B by a spring not shown.
The electromagnetic solenoid 69B is provided in the housing H and attracts the armature 66B in the direction of the multi-plate clutch 60B when energized.
[0122]
Therefore, in the second electromagnetic clutch B-C / L, when the electromagnetic solenoid 69B is not energized, the armature 66B is separated from the multi-plate clutch 60B by a spring (not shown), and the multi-plate clutch 60B is in the released state. It becomes. On the other hand, when the electromagnetic solenoid 69B is energized, the armature 66B presses and fastens the multi-plate clutch 60B between the disk 408 and the armature 66B.
[0123]
(At start-up)
In the start control executed when the ignition switch (not shown) is switched from OFF to ON, the generator motor MG is driven as a starter motor, and the first electromagnetic clutch A-C / L is released while being energized. The second electromagnetic clutch B-C / L is energized and fastened.
[0124]
Therefore, the driving force generated by the generator motor MG is input to the sun gear 11 of the planetary gear PGS1 and output from the carrier 12. At this time, the planetary gear PGS1 is decelerated to 1/5.
The driving force output from the carrier 12 is input from the disk 408 to the input shaft 1 via the second electromagnetic clutch B-C / L, and passes through the chain mechanism CH including both sprockets 401 and 402 and the silent chain 403. Is transmitted to the crankshaft 6. A reduction ratio of 1/2 is obtained by transmission in the chain mechanism CH.
Therefore, the drive torque of the generator motor MG is reduced to 1/10 in total by the planetary gear PGS1 and the chain mechanism CH, and is input from the crankshaft 6 to the engine EG.
In this way, since the drive torque is transmitted by being greatly decelerated by the two speed change means of the planetary gear PGS1 and the chain mechanism CH, the engine EG can be started even when the generator motor MG has a small output.
[0125]
(During power generation)
When power is generated by the generator motor MG during traveling, the first electromagnetic clutch A-C / L is engaged with being de-energized while the second electromagnetic clutch B-C / L is released with de-energization.
Therefore, the rotation of the crankshaft 6 due to the driving force of the engine EG or the driving force input from the driving wheel side during deceleration is transmitted to the input shaft 1 via the chain mechanism CH, and further from the disk 408 and the inner circular tube 432. It is transmitted to the output shaft 407 via the engaged first electromagnetic clutch A-C / L, and the generator motor MG is generated.
Therefore, in the generator motor MG, the output shaft 407 rotates at a speed twice that of the crankshaft 6 to generate power efficiently.
[0126]
  Like thisReference example 2In this case, when using the generator motor MG as a starter motor, the planetary gear PGS1 and the chain mechanism CH are connected in series and decelerated at each to obtain a large reduction ratio. Even if the size is reduced, the torque required for starting can be obtained. On the other hand, when the generator motor MG is used as a generator, torque can be transmitted only through the chain mechanism CH, and at this time, an appropriate speed increasing action can be obtained, so that the generator motor MG can also be a small one. It can be.
[0127]
  in addition,Reference example 2In this case, during normal travel (during power generation), since both the electromagnetic clutches AC / L and BC / L are not energized, there is obtained an effect that the energy consumption is small and the in-vehicle property is excellent.
[0128]
  In addition, bookReference example 2In this case, the output of the engine EG is directly transmitted to the transmission TM via the input shaft 1, and the output of the generator motor MG and the rotor are transmitted via the clutches AC / L and BC / L. Since only the torque for rotating 16 is transmitted, the clutches AC / L and BC / L have simple structures that do not have a booster mechanism, and the structure is simplified. In addition, the cost can be reduced.
[0129]
  (Embodiment 3)
  Embodiment 3 has the following configuration. The third embodiment corresponds to the invention described in claim 3. That is, in the first reference example, the first and second planetary gears PGS1 and PGS2 are arranged at the front and rear in the cross-sectional view of FIG. 2, but as shown in the skeleton diagram of FIG. The planetary gears PGS1 and PGS2 are arranged in double inside and outside.
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Reference Example 1 and Embodiment 3It is a skeleton figure which shows this generator-motor unit MGU.
[Figure 2]Reference exampleIt is sectional drawing which shows 1 generator motor unit MGU.
[Fig. 3]Reference exampleIt is sectional drawing which shows the principal part of 1. FIG.
[Fig. 4]Reference exampleIt is sectional drawing which shows the band brake in the 1 generator motor apparatus.
[Figure 5]Reference exampleIt is sectional drawing which shows the principal part of 1. FIG.
[Fig. 6]Reference exampleFIG.
[Fig. 7]Reference exampleFIG.
FIG. 8 shows an embodiment.1It is a skeleton figure which shows this generator-motor unit MGU.
FIG. 9 shows an embodiment.1It is sectional drawing which shows this generator-motor unit MGU.
FIG. 10 shows an embodiment.1FIG.
FIG. 11 Embodiment2It is sectional drawing which shows this generator-motor unit MGU.
FIG.Reference example 2It is a skeleton figure which shows this generator-motor unit MGU.
FIG. 13Reference example 2It is sectional drawing which shows this generator-motor unit MGU.

Claims (6)

エンジンに駆動力を与えるスタータモータとして駆動可能であるとともに、エンジンの駆動力により発電する発電機として駆動可能な発電電動機が設けられ、
この発電電動機とエンジンの駆動軸との間に、発電電動機から駆動軸へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第１変速手段が設けられ、
前記第１変速手段と駆動軸との間と、第１変速手段と発電電動機との間との一方に、発電電動機側から駆動軸側へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第２変速手段が設けられ、
前記第１変速手段ならびに第２変速手段が変速作動を実行可能な状態と、第１変速手段のみが変速作動を実行可能な状態とに切り替える切替手段が設けられ、
前記第１変速手段の減速比よりも、第２変速手段の減速比の方が大きく設定され、
前記第１変速手段として、発電電動機により入出力可能なサンギヤと、エンジンの出力が入力される入力軸に対して前記切替手段としての第１クラッチにより接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第１遊星歯車が設けられ、
前記第２変速手段として、前記第１遊星歯車のキャリアと接続されたサンギヤと、前記切替手段としての第２クラッチにより入力軸に接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第２遊星歯車が設けられ、
前記入力軸の外側に間隔を有して第２遊星歯車のキャリアに接続されたキャリア接続円管が設けられ、このキャリア接続円管と入力軸との間に、前記第２クラッチが設けられ、
第１クラッチの内側に、入力軸に連結された入力円管が設けられているとともに、さらにその外側に間隔を有して外周に第２遊星歯車のサンギヤが形成されているとともに、第１遊星歯車のキャリアが接続されたサンギヤ接続円管が設けられ、
このサンギヤ接続円管とキャリア接続円管との間に、前記第１クラッチが設けられ、
前記サンギヤ接続円管の外側に第２遊星歯車が配置され、
この第２遊星歯車の外側に第１遊星歯車が配置され、
この第１遊星歯車の外側に、第１遊星歯車のサンギヤに接続されているとともに、外周に発電電動機のロータが装着された回転体が設けられていること
を特徴とする発電電動装置。A generator motor that can be driven as a starter motor that gives driving force to the engine and that can be driven as a generator that generates electric power by the driving force of the engine is provided,
Between the generator motor and the drive shaft of the engine, there is a first transmission means capable of executing a shift operation that decelerates when torque is transmitted from the generator motor to the drive shaft and increases speed when torque is transmitted in the opposite direction. Provided,
When the torque is transmitted from the generator motor side to the drive shaft side between the first transmission unit and the drive shaft and between the first transmission unit and the generator motor, the torque is transmitted in the opposite direction. Provided is a second speed change means capable of executing a speed change operation for increasing the speed,
A switching means for switching between a state in which the first speed change means and the second speed change means can execute the speed change operation and a state in which only the first speed change means can execute the speed change operation;
The reduction ratio of the second transmission means is set to be larger than the reduction ratio of the first transmission means,
As the first transmission means, a sun gear that can be input and output by a generator motor, a carrier that can be connected and disconnected by a first clutch as the switching means with respect to an input shaft to which engine output is input, and a fixed ring gear A first planetary gear provided with
The second transmission means includes a sun gear connected to the carrier of the first planetary gear, a carrier that can be connected to and disconnected from the input shaft by a second clutch as the switching means, and a fixed ring gear. 2 planetary gears are provided,
A carrier connection circular pipe connected to the carrier of the second planetary gear with a gap outside the input shaft is provided, and the second clutch is provided between the carrier connection circular pipe and the input shaft,
An input circular pipe connected to the input shaft is provided inside the first clutch, and a sun gear of the second planetary gear is formed on the outer periphery with a space on the outer side thereof. A sun gear connection circular pipe to which a gear carrier is connected is provided,
The first clutch is provided between the sun gear connection circular pipe and the carrier connection circular pipe,
A second planetary gear is disposed outside the sun gear connection circular pipe;
The first planetary gear is disposed outside the second planetary gear,
The outside of the first planetary gear, with which is connected to the sun gear of the first planetary gear, originating Denden operated device you characterized in that the rotating body in which the rotor is mounted in the generator motor are provided on the outer circumferential. エンジンに駆動力を与えるスタータモータとして駆動可能であるとともに、エンジンの駆動力により発電する発電機として駆動可能な発電電動機が設けられ、
この発電電動機とエンジンの駆動軸との間に、発電電動機から駆動軸へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第１変速手段が設けられ、
前記第１変速手段と駆動軸との間と、第１変速手段と発電電動機との間との一方に、発電電動機側から駆動軸側へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第２変速手段が設けられ、
前記第１変速手段ならびに第２変速手段が変速作動を実行可能な状態と、第１変速手段のみが変速作動を実行可能な状態とに切り替える切替手段が設けられ、
前記第１変速手段の減速比よりも、第２変速手段の減速比の方が大きく設定され、
前記第１変速手段として、発電電動機により入出力可能なサンギヤと、エンジンの出力が入力される入力軸に対して前記切替手段としての第１クラッチにより接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第１遊星歯車が設けられ、
前記第２変速手段として、前記第１遊星歯車のキャリアと接続されたサンギヤと、前記切替手段としての第２クラッチにより入力軸に接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第２遊星歯車が設けられ、
前記入力軸の外側に、サンギヤが入力軸と相対回転可能に支持されて第１遊星歯車が設けられ、この第１遊星歯車の外側に第２遊星歯車が設けられ、この第２遊星歯車の外側に、前記第１遊星歯車のキャリアならびに第２遊星歯車のサンギヤに接続されたサンギヤ接続円管が設けられ、このサンギヤ接続円管と、このサンギヤ接続円管の外側に間隔を有して配置されているとともに入力軸に接続された入力円管との間に、前記第１クラッチが設けられ、前記入力円管と、この入力円管の外側に間隔を有して配置されているとともに第２遊星歯車のキャリアに接続されたキャリア接続円管との間に、前記第２クラッチが設けられ、前記キャリア接続円管の外側に、前記第１遊星歯車のサンギヤに接続されているとともに外周に発電電動機のロータが装着された円管が設けられていること
を特徴とする発電電動装置。A generator motor that can be driven as a starter motor that gives driving force to the engine and that can be driven as a generator that generates electric power by the driving force of the engine is provided,
Between the generator motor and the drive shaft of the engine, there is a first transmission means capable of executing a shift operation that decelerates when torque is transmitted from the generator motor to the drive shaft and increases speed when torque is transmitted in the opposite direction. Provided,
When the torque is transmitted from the generator motor side to the drive shaft side between the first transmission unit and the drive shaft and between the first transmission unit and the generator motor, the torque is transmitted in the opposite direction. Provided is a second speed change means capable of executing a speed change operation for increasing the speed,
A switching means for switching between a state in which the first speed change means and the second speed change means can execute the speed change operation and a state in which only the first speed change means can execute the speed change operation;
The reduction ratio of the second transmission means is set to be larger than the reduction ratio of the first transmission means,
As the first transmission means, a sun gear that can be input and output by a generator motor, a carrier that can be connected and disconnected by a first clutch as the switching means with respect to an input shaft to which engine output is input, and a fixed ring gear A first planetary gear provided with
The second transmission means includes a sun gear connected to the carrier of the first planetary gear, a carrier that can be connected to and disconnected from the input shaft by a second clutch as the switching means, and a fixed ring gear. 2 planetary gears are provided,
A sun gear is supported on the outer side of the input shaft so as to be rotatable relative to the input shaft, and a first planetary gear is provided. A second planetary gear is provided outside the first planetary gear, and an outer side of the second planetary gear. Are provided with a sun gear connection circular pipe connected to the carrier of the first planetary gear and the sun gear of the second planetary gear, and the sun gear connection circular pipe and the outside of the sun gear connection circular pipe are spaced apart from each other. The first clutch is provided between the input circular pipe and the input circular pipe connected to the input shaft, and the second circular pipe is disposed with a gap on the outside of the input circular pipe. The second clutch is provided between a carrier connection circular pipe connected to the carrier of the planetary gear, and is connected to the sun gear of the first planetary gear outside the carrier connection circular pipe and generates power on the outer periphery. Electric motor low There dynamoelectric device, characterized in that circular pipe mounted is provided. エンジンに駆動力を与えるスタータモータとして駆動可能であるとともに、エンジンの駆動力により発電する発電機として駆動可能な発電電動機が設けられ、
この発電電動機とエンジンの駆動軸との間に、発電電動機から駆動軸へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第１変速手段が設けられ、
前記第１変速手段と駆動軸との間と、第１変速手段と発電電動機との間との一方に、発電電動機側から駆動軸側へのトルク伝達の際に減速しその逆方向のトルク伝達の際に増速する変速作動を実行可能な第２変速手段が設けられ、
前記第１変速手段ならびに第２変速手段が変速作動を実行可能な状態と、第１変速手段のみが変速作動を実行可能な状態とに切り替える切替手段が設けられ、
前記第１変速手段の減速比よりも、第２変速手段の減速比の方が大きく設定され、
前記第１変速手段として、発電電動機により入出力可能なサンギヤと、エンジンの出力が入力される入力軸に対して前記切替手段としての第１クラッチにより接続および切断可能なキャリアと、固定されたリングギヤとを備えた第１遊星歯車が設けられ、前記第２変速手段として、前記第１遊星歯車のキャリアと接続されたサンギヤと、前記入力軸に対して接続されたキャリアと、前記切替手段としてのブレーキにより固定および解放されるリングギヤとを備えた第２遊星歯車が設けられ、
前記第１及び第２遊星歯車を内外二重に配置させたことを特徴とする発電電動装置。A generator motor that can be driven as a starter motor that gives driving force to the engine and that can be driven as a generator that generates electric power by the driving force of the engine is provided,
Between the generator motor and the drive shaft of the engine, there is a first transmission means capable of executing a shift operation that decelerates when torque is transmitted from the generator motor to the drive shaft and increases speed when torque is transmitted in the opposite direction. Provided,
When the torque is transmitted from the generator motor side to the drive shaft side between the first transmission unit and the drive shaft and between the first transmission unit and the generator motor, the torque is transmitted in the opposite direction. Provided is a second speed change means capable of executing a speed change operation for increasing the speed,
A switching means for switching between a state in which the first speed change means and the second speed change means can execute the speed change operation and a state in which only the first speed change means can execute the speed change operation;
The reduction ratio of the second transmission means is set to be larger than the reduction ratio of the first transmission means,
As the first transmission means, a sun gear that can be input and output by a generator motor, a carrier that can be connected and disconnected by a first clutch as the switching means with respect to an input shaft to which engine output is input, and a fixed ring gear A first planetary gear comprising: a sun gear connected to the carrier of the first planetary gear; a carrier connected to the input shaft; and the switching means. A second planetary gear with a ring gear fixed and released by a brake is provided,
A generator-motor apparatus, wherein the first and second planetary gears are arranged in an inner and outer double. 前記エンジンの駆動軸は、変速機の入力軸に連結され、この変速機の入力軸は、トルクコンバータに接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発電電動装置。  3. The generator-motor apparatus according to claim 1, wherein a drive shaft of the engine is coupled to an input shaft of a transmission, and the input shaft of the transmission is connected to a torque converter. 前記エンジンの駆動軸は、変速機の入力軸に対してクラッチを介して接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発電電動装置。  The generator motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the drive shaft of the engine is connected to the input shaft of the transmission via a clutch. 前記第１クラッチは、非通電時に締結され、通電時に解放される電磁クラッチであり、前記第２クラッチは、非通電時に解放され、通電時に締結される電磁クラッチであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発電電動装置。  The first clutch is an electromagnetic clutch that is engaged when de-energized and released when energized, and the second clutch is an electromagnetic clutch that is released when de-energized and is engaged when energized. The generator motor apparatus in any one of 1-5.
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