JP4234947B2 - Drive unit for hydraulic pressure generator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転装置の動力により油圧発生装置を駆動するように構成された油圧発生装置用の駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両の動力伝達装置などにおいて、オイル必要部位にオイルを供給するために、回転装置の動力により油圧発生装置を駆動し、油圧発生装置から吐出されたオイルをオイル必要部位に供給する装置が知られており、その一例が特開平10−89446号公報に記載されている。この公報に記載された車両は、駆動力源としてエンジンおよび第2のモータを有するハイブリッド車である。エンジンおよび第2のモータは、その回転軸線同士が同心状に配置されており、エンジンと第2のモータとの間に遊星歯車機構が配置されている。
【0003】
遊星歯車機構は、サンギヤおよびリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛合されるピニオンギヤを保持したキャリヤとを有し、エンジンのクランクシャフトがキャリヤに連結され、第2のモータの出力軸がリングギヤに連結されている。また、遊星歯車機構とエンジンとの間には、第1のモータが配置されており、第1のモータと遊星歯車機構のサンギヤとが連結されている。そして、第1のモータのトルクが遊星歯車機構を経由してエンジンに伝達されて、エンジンがクランキングされるとともに、エンジンまたは第2のモータの少なくとも一方のトルクが遊星歯車機構に伝達されて、そのトルクがリングリヤを経由して車輪に伝達される。
【0004】
一方、動力伝達装置などのオイル必要部位にオイルを供給する油圧発生装置が設けられている。この油圧発生装置は、歯車ポンプにより構成されており、エンジンのクランクシャフトに連結されたキャリヤ軸および第2のモータの出力軸と、歯車ポンプのロータとが選択手段により連結されている。選択手段は、キャリヤ軸および第2のモータの出力軸に対応してそれぞれ設けられたワンウェイクラッチを有し、キャリヤ軸または第2のモータの出力軸のうち、回転数が高い方の動力により油圧発生装置を駆動するように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の公報においては、油圧発生装置と、油圧発生装置を駆動する回転装置としてのエンジンおよび第2のモータと、遊星歯車機構とが、共に同心状に配置されているため、遊星歯車機構の回転軸線方向において、各システムの配置スペース(全長)が長くなり、車載性が低下するという問題があった。
【0006】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、遊星歯車機構の回転軸線方向における部品の配置スペースを可及的に短くすることのできる油圧発生装置の駆動装置を提供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およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、第1の回転装置および第2の回転装置と、回転軸線を中心として回転する3つの回転要素を有する遊星歯車機構とを備え、この遊星歯車機構の第1の回転要素が前記第1の回転装置に連結され、前記遊星歯車機構の第2の回転要素が第2の回転装置に連結されているとともに、前記第1の回転装置の動力または前記第2の回転装置の動力のうち、選択された一方の動力により回転されて油圧を発生する油圧発生装置を備えた油圧発生装置用の駆動装置において、前記第2の回転装置と前記遊星歯車機構と、この遊星歯車機構の第3の回転要素に連結された発電機とが同一の回転軸線上に配置されているとともに、前記遊星歯車機構と前記油圧発生装置とが、非同心状に配置されており、前記第1の回転装置が車輪に動力を伝達する第1の駆動力源としての機能を有し、前記第2の回転装置が車輪に動力を伝達する第2の駆動力源としての機能を有しているとともに、前記遊星歯車機構のサンギヤに連結された発電機が設けられており、前記回転軸線方向で、前記第2の回転装置と発電機との間に、前記遊星歯車機構および油圧発生装置が配置されており、前記第2の回転装置の出力を制御する変速機構が設けられているとともに、前記回転軸線方向で、前記遊星歯車機構および油圧発生装置と変速機構との間に、前記第2の回転装置が配置されていることを特徴とするものである。この発明において、同心状とは、同一の回転軸線を中心として回転すること、または、回転軸線同士が同心状に配置されていることを意味する。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記遊星歯車機構は、サンギヤと、このサンギヤと同心状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えているとともに、前記第1の回転要素がキャリヤであり、前記第2の回転要素がリングギヤであることを特徴とするものである。
【0009】
請求項1または2の発明によれば、回転軸線方向における遊星歯車機構および油圧発生装置の配置スペースが狭められる。また、請求項1または2の発明によれば、第2の回転装置と発電機との間の空間に、遊星歯車機構および油圧発生装置が配置される。また、第2の回転装置および発電機の外径よりも、遊星歯車機構の外径の方が小さい場合は、遊星歯車機構の外側に油圧発生装置を配置すれば、第2の回転装置および発電機よりも外側に、油圧発生装置が突出することが抑制される。さらに、請求項1または2の発明によれば、遊星歯車機構および油圧発生装置と変速機構とが、回転軸線方向において別々の位置に配置されるため、これらの干渉が回避される。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記第1の回転装置の動力または前記第2の回転装置の動力のうち、いずれか一方の動力を選択し、かつ、選択された動力により油圧発生装置を駆動する選択装置が設けられており、前記遊星歯車機構の回転軸線方向で、この遊星歯車機構の配置領域と、前記選択装置の配置領域とが重なっていることを特徴とするものである。
【0011】
請求項3の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の作用が生じる他に、回転軸線方向における遊星歯車機構および選択装置の配置スペースが狭められる。
【0016】
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの構成に加えて、前記回転軸線を中心とする半径方向において、前記第2の回転装置または前記発電機の配置領域と、前記油圧発生装置の配置領域とが重なっていることを特徴とするものである。
【0017】
請求項4の発明によれば、請求項1ないし3のいずれかの発明と同様の作用が生じるほかに、回転軸線を中心とする半径方向において、第2の回転装置または発電機よりも外側に、油圧発生装置が突出する量が一層少なくなる。
【0018】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図1は、この発明の一実施例であるF・R(フロントエンジン・リヤドライブ;エンジン前置き後輪駆動)形式のハイブリッド車両(以下、車両と略記する)Veの概略構成図である。図1において、車両Veは、エンジン1および電動モータ2を有している。そして、エンジン1または電動モータ2のうちの少なくとも一方の動力が、車輪3に伝達されるように構成されている。
【0019】
前記エンジン1としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどを用いることができる。このエンジン1のクランクシャフト4は、車両Veの前後方向に配置された回転軸線A1を中心として回転可能である。クランクシャフト4には、トルクリミッタ5、ダンパ機構6を介してインプットシャフト7が連結されている。また、車両Veの前後方向において、エンジン1の後方にはケーシング8が設けられており、ケーシング8の内部B1にインプットシャフト7が配置されている。
【0020】
また、ケーシング8の内部B1には、前記電動モータ2および発電機9が配置されている。なお、この実施例では、電動モータ2および発電機9として、電気エネルギを機械エネルギに変換する力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備したモータ・ジェネレータが用いられている。すなわち、蓄電装置(図示せず)の電力を電動モータ2または発電機9の少なくとも一方に供給し、電動モータ2または発電機9のうちの少なくとも一方を電動機として駆動することができる。これとは逆に、外力を与えて電動モータ2または発電機9のうちの少なくとも一方を回転させて発電し、その電力を蓄電装置に充電することもできる。
【0021】
前記発電機9は、ステータ10およびロータ11と有しており、ステータ10はケーシング8に固定されている。ロータ11はステータ10の内側に配置されており、ロータ11には中空シャフト12が連結されている。このロータ11と中空シャフト12とが一体回転可能に連結され、中空フャフト12の内部にインプットシャフト7が配置されている。インプットシャフト7と中空シャフト12とは相対回転可能である。さらに、前記インプットシャフト7には回転軸線方向に延ばされた油路54が形成され、かつ、油路54から半径方向に延ばされた油路55が形成されている。
【0022】
さらに、ケーシング8の内面には、回転軸線方向に所定間隔をおいて隔壁24,25が形成されている。2つの隔壁24,25には軸孔が形成されており、その軸孔内にインプットシャフト7が配置されている。そして、ケーシング8の内部B1であって、隔壁24と隔壁25との間に発電機収納室C1が形成され、発電機収納室C1内に発電機9が配置されている。なお、隔壁24,25に取り付けられた軸受26により、中空シャフト12が保持されている。
【0023】
また、前記電動モータ2は、車両Veの前後方向において、発電機9の後方に配置されている。電動モータ2は、ステータ20およびロータ21を有している。ステータ20はケーシング8に固定され、ステータ20の内側にロータ21が配置されている。また、ロータ21と一体回転する中空シャフト22が設けられている。中空シャフト22は中間シャフト23の外周に相対回転可能に取り付けられている。中空シャフト22および中間シャフト23は回転軸線A1を中心として相対回転可能である。中間シャフト23には回転軸線方向に延ばされた油路53が形成されており、油路53から半径方向に延ばされた油路56が形成されている。また、中空シャフト22には半径方向に延ばされた油路57が形成されており、油路56と油路57とが連通されている。
【0024】
一方、ケーシング8の内面であって、車両Veの前後方向における隔壁25よりも後方には、回転軸線方向に所定間隔をおいて隔壁27,28が形成されている。2つの隔壁27,28には軸孔が形成されており、その軸孔内に中間シャフト23が配置されている。そして、ケーシング8の内部B1であって、隔壁27と隔壁28との間に電動モータ収納室D1が形成され、電動モータ収納室D1内に電動モータ2が配置されている。なお、隔壁27,28に取り付けられた軸受29により、中空シャフト22が保持されている。
【0025】
さらに、車両Veの前後方向において、発電機9と電動モータ2との間、具体的には、隔壁25と隔壁27との間の空間G1には、動力分割機構としての遊星歯車機構13が設けられている。この遊星歯車機構13は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構である。すなわち、遊星歯車機構13は、中空シャフト12と一体回転するサンギヤ14と、サンギヤ14と同心状に配置された環状体15と、環状体15の内周に形成されたリングギヤ(インナーギヤ)16と、サンギヤ14およびリングギヤ16に噛合するピニオンギヤ17を保持したキャリヤ18と、環状体15の外周に形成されたアウターギヤ19とを有している。キャリヤ18の外周にはアウターギヤ30が形成されている。なお、リングギヤ16を有する環状体15の外径は、電動モータ2および発電機9の外径よりも小さい。
【0026】
前記遊星歯車機構13および電動モータ2および発電機9は、同一の回転軸線A1上に配置されている。前記油路55は、遊星歯車機構13の内側に開口している。なお、アウターギヤ30の歯数とアウターギヤ19の歯数とは同一に設定されている。前記キャリヤ18とインプットシャフト7とが一体回転するように連結されている。また、前記中間シャフト23と環状体15とが一体回転するように連結されている。
【0027】
一方、ケーシング8の内部B1であって、回転軸線方向における電動モータ2と発電機9との間には、オイルポンプ31が設けられている。具体的には、回転軸線A1を中心とする半径方向において、遊星歯車機構13の外側にオイルポンプ31が配置されている。このオイルポンプ31は、隔壁27に固定されたボデー32と、ボデー32の内部に回転可能に配置されたロータ33とを有している。ロータ33には回転軸34が連結されている。ロータ33および回転軸34は、回転軸線E1を中心として一体回転する。そして、回転軸線E1と回転軸線A1とは相互に平行に、かつ、非同心状に配置されている。
【0028】
また、回転軸34の外周には2つのギヤ35,36が取り付けられている。ギヤ35,36も空間G1内に設けられており、ギヤ35の歯数とギヤ35の歯数とは同一に設定されている。なお、回転軸線A1を中心とする半径方向において、電動モータ2または発電機9の配置領域の少なくとも一部と、オイルポンプ31の配置領域の少なくとも一部が重なっている。
【0029】
このように、アウターギヤ30とギヤ35との間の変速比と、アウターギヤ19とギヤ36との間の変速比とが、同一に設定されている。そして、ギヤ35とアウターギヤ30とが噛合され、ギヤ36とアウターギヤ19とが噛合されている。さらに、ギヤ35と回転軸34とがワンウェイクラッチ37により連結され、ギヤ36と回転軸34とがワンウェイクラッチ38により連結されている。
【0030】
ここで、回転軸34とギヤ35,36とが一体回転する向き、および回転軸34とギヤ35,36とが相対回転する向きが共に同じとなるように、ワンウェイクラッチ37,38の回転規制方法および回転許容方向が同じに設定されている。上記構成により、アウターギヤ19またはアウターギヤ30のうち、回転数が高い方のギヤの動力が回転軸34に伝達されて、その回転軸34に伝達される動力によりオイルポンプ31が駆動される。また、回転軸線A1方向において、ギヤ35,36およびワンウェイクラッチ37,38の配置領域の少なくとも一部と、遊星歯車機構13の配置領域の少なくとも一部とが重なっている。
【0031】
一方、オイルポンプ31の吸い込み口39は、オイルパン(図示せず)に接続されている。また、オイルポンプ31の吐出口から吐出されるオイルの一部が流れるオイル供給管40が、ケーシング8の内部に設けられている。オイル供給管40には分岐部41を介して2つの副供給管42,43が接続されている。副供給管42の開口部は発電機収納室C1に配置され、副供給管43の開口部は電動モータ収納室D1に配置されている。なお、オイルポンプ31から吐出されたオイルは、油路53,54にも供給されるように構成されている。
【0032】
さらにケーシング8の内部B1であって、車両Veの前後方向で隔壁28よりも後方の空間F1には、リダクション機構44が設けられている。このリダクション機構44は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、リダクション機構44は、中空シャフト22と一体回転するサンギヤ45と、サンギヤ45と同心状に配置されたリングギヤ46と、サンギヤ45およびリングギヤ46に噛合するピニオンギヤ47を保持したキャリヤ48とを有している。このキャリヤ48はケーシング8に固定されている。また、前記油路57は空間F1に開口している。上記のように構成されたオイルポンプ31、オイル供給管40、副供給管42,43、油路53,54,55,56,57などにより、潤滑装置が構成されている。
【0033】
さらに、ケーシング8の内部B1の空間F1から、ケーシング8の外部に亘って、アウトプットシャフト49が設けられている。ケーシング8の軸孔には軸受50が取り付けられており、アウトプットシャフト49は軸受50により保持されている。したがって、アウトプットシャフト49は回転軸線A1を中心として回転可能である。また、アウトプットシャフト49と中間シャフト23とが一体回転するように連結され、アウトプットシャフト49とリングギヤ46とが一体回転するように連結されている。なお、アウトプットシャフト49にはパーキングギヤ51が取り付けられており、ケーシング8の内部B1にはパーキングギヤ51に係合・離脱してアウトプットシャフト49の回転を防止・許容するパーキング機構(図示せず)が設けられている。
【0034】
つぎに、車両Veの制御について説明する。まず、車両Veが停止している際にエンジン1を始動する場合は、蓄電装置(図示せず)から発電機9に電力を供給して、発電機9を電動機として駆動させる。そして、発電機9のトルクが、サンギヤ14に伝達されると、リングギヤ19が反力要素となり、キャリヤ18が回転する。このキャリヤ18のトルクは、インプットシャフト7を経由してクランクシャフト4に伝達される。
【0035】
このようにして、エンジン1がクランキングされるとともに、エンジン1がガソリンエンジンであれば、燃料噴射制御および点火制御がおこなわれて、エンジン1が自律回転する。このエンジン1のトルクは、クランクシャフト4、インプットシャフト7、キャリヤ18を介して環状体15に伝達される。環状体15のトルクは、中間シャフト23、アウトプットシャフト49を経由して車輪3に伝達される。なお、エンジン1の回転時には、エンジン1の動力の一部を遊星歯車機構13を経由して発電機9に伝達し、発電機9で発電された電力を蓄電装置に充電することもできる。つまり、遊星歯車機構13は、エンジン1の動力を車輪3と発電機9とに分割する、いわゆる動力分割機構としての機能を備えている。
【0036】
また、蓄電装置の電力が電動モータ2に供給されて、電動モータ2が駆動されると、そのトルクが中空シャフト22、サンギヤ45、ピニオンギヤ47、サンギヤ46を経由してアウトプットシャフト49に伝達される。この場合、リダクション機構44のキャリヤ48が反力要素となり、電動モータ2の回転方向とが逆方向にリングギヤ46が回転する。さらに、電動モータ2の回転速度に対して、アウトプットシャフト49の回転速度は減速される。
【0037】
このように、車両Veにおいては、エンジン1または電動モータ2のうち、少なくとも一方の動力を車輪3に伝達することができる。そして、エンジン1および電動モータ2の動力は、アウトプットシャフト49で合成されて、合成された動力が車輪3に伝達される。
【0038】
これに対して、車両Veが惰力走行する場合は、車輪3の回転エネルギを電動モータ2または発電機9のうちの少なくとも一方に伝達し、電動モータ2または発電機9の少なくとも一方を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置に充電することもできる。
【0039】
そして、この実施例によれば、遊星歯車機構13の回転軸線A1と、オイルポンプ31の回転軸線E1とが非同心状に配置されている。したがって、回転軸線A1方向において、遊星歯車機構13およびオイルポンプ31の配置スペースを狭くすることができ、車両Veの前後方向におけるケーシング8の全長が短くなり、車載性が向上する。
【0040】
また、この実施例においては、遊星歯車機構13の回転軸線A1方向において、遊星歯車機構13の配置領域と、ギヤ35,36およびワンウェイクラッチ37,38の配置領域とが、少なくとも一部で重なっている。したがって、車両Veの前後方向において、遊星歯車機構13およびギヤ35,36およびワンウェイクラッチ37,38の配置スペースが狭められ、車載性が一層向上する。
【0041】
さらにこの実施例によれば、発電機9と電動モータ2との間にある空間G1に、遊星歯車機構13およびオイルポンプ31を配置している。したがって、オイルポンプ31を配置する専用の空間を確保する必要がなく、車載性が一層向上する。特に、発電機9または電動モータ2の外径よりも、遊星歯車機構13の外径の方が小さく設定され、遊星歯車機構13の外側にオイルポンプ13が配置されているため、発電機9または電動モータ2の外側に向けてオイルポンプ13の突出する量が抑制され、車載性が一層向上する。さらにこの実施例によれば、遊星歯車機構13およびオイルポンプ31とリダクション機構44とが、回転軸線A1方向において別々の位置に配置されるため、これらの干渉が回避される。
【0042】
ここで、オイルポンプ31の駆動による潤滑機能および冷却機能について説明する。まず、エンジン1が駆動されている場合について説明する。エンジン1の動力がキャリヤ18に伝達されると、そのトルクの一部がギヤ35に伝達されるとともに、ワンウェイクラッチ37が係合されて、ギヤ35のトルクが回転軸34を経由してオイルポンプ31に伝達される。このようにしてオイルポンプ31が駆動されて、オイルパンのオイルが汲み上げられる。
【0043】
そして、オイルポンプ31から吐出されたオイルが、オイル供給管40および副供給管42,43を経由して、発電機収納室C1および電動モータ収納室D1に供給される。電動モータ収納室D1に供給されたオイルは、油路52を経由して空間F1に供給されて、リダクション機構44がオイルにより潤滑および冷却される。また、オイル供給管40のオイルの一部は、遊星歯車機構13に供給される。したがって、車両Veが停止している場合でも、エンジン1が運転されていれば、そのエンジン1の動力によりオイルポンプ31を駆動して、発熱部位、摩耗部位、摺動部位などを有するオイル必要部位に、オイルが供給され、オイル必要部位を強制的に潤滑および冷却できる。この実施例では、発電機収納室C1、空間G1,F1、電動モータ収納室D1などが、オイル必要部に相当する。
【0044】
つぎに、エンジン1が停止され、かつ、電動モータ2が駆動されて、電動モータ2のトルクが車輪3に伝達されるモード、つまり、電動モータ2による走行モードが選択された場合について説明する。この場合は、電動モータ2の動力が、アウトプットシャフト49および中間シャフト23を経由して、アウタギヤ19およびギヤ36に伝達される。すると、ワンウェイクラッチ38が係合されて、ギヤ36のトルクが回転軸34を経由してオイルポンプ31に伝達される。したがって、前述と同様にして、オイルポンプ31のオイルによりオイル必要部位にオイルを供給できる。
【0045】
さらに、エンジン1および電動モータ2が共に駆動されている場合は、ギヤ35またはギヤ36のうち、回転数の高い方のギヤに対応するワンウェイクラッチが係合され、回転数が低い方のギヤに対応するワンウェイクラッチが解放される。そして、回転数が高い方のギヤのトルクが回転軸34に伝達されて、オイルポンプ31が駆動される。言い換えれば、エンジン1の動力または電動モータの動力のうち、いずれか一方の動力が選択されて、選択された動力によりオイルポンプ31が駆動される。
【0046】
つまり、エンジン1および電動モータ2という2つの動力源に対する潤滑機能を、1つのオイルポンプ31で実施することができる。したがって、潤滑装置の部品点数の増加を抑制でき、製造コストの低減、ユニットのコンパクト化、質量の低減を図ることができる。また、エンジン1および電動モータ2が共に駆動される場合でも、一方の動力のみでオイルポンプ31が駆動されるため、オイルポンプ31からオイルが必要以上に吐出されることを防止できる。したがって、潤滑装置ユニットの効率向上に貢献できるとともに、エンジン1の動力が無駄になることもなく、燃費を向上することもできる。
【0047】
また、エンジン1または電動モータ2のうち、いずれの動力によりオイルポンプ31を駆動するかの選択が、ワンウェイクラッチ37,38の機能により、機械的におこなわれる。このため、エンジン1または電動モータ2のうち、いずれの動力によりオイルポンプ31を駆動するかの選択をおこなうために、電気的な制御システムを設ける必要がない。また、ギヤ35またはギヤ36のうち、回転数が高い方のギヤで伝達される動力により、オイルポンプ31が駆動される。うまり、焼き付く可能性が高い方の回転部材により伝達される動力でオイルポンプ31が駆動される。したがって、オイルポンプ31の吐出量を、回転数が高い方の回転部材の回転数に見合ったものとすることができる。
【0048】
さらに、図1に示すようなパワートレーンを有するFR車両においては、車輪に動力を伝達するための回転部材が、同一の回転軸線A1上に配置されている。このため、FF車両のように、インプットシャフトとは異なる回転軸線上に配置されている回転部材(カウンタギヤ、デファレンシャルのリングギヤなど)により掻き上げられるオイルを、インプットシャフト側のオイル必要部に供給することはできないが、この実施例においては、このような不都合を回避できる。特に、電動モータ2の動力により車両Veが走行する場合に、潤滑に必要なオイルを確保することができる。
【0049】
さらに、この実施例においては、ワンウェイクラッチ37,38を、オイルポンプ31のロータ33の内側に設けることなく、ワンウェイクラッチ37,38と、ロータ33とが同じ回転軸線E1上に配置されている。したがって、オイルポンプ31のオイル吐出機能が、ワンウェイクラッチ37,38により制約を受けることなく、オイルポンプ31の構造の自由度が高まる。その結果、必要以上の吐出量を持つオイルポンプを構成する必要がなく、潤滑装置ユニットの効率向上に貢献できる。
【0050】
さらに、エンジン1を停止し、かつ、電動モータ2のトルクを、アウトプットシャフト49を経由して車輪3に伝達する際には、アウトプットシャフト49と共に中間シャフト23も回転する。中間シャフト23が回転すると、環状部材15も回転するが、サンギヤ14とピニオンギヤ17との噛み合い部分、リングギヤ16とピニオンギヤ17との噛み合い部分における噛み合い抵抗(言い換えれば負荷)は少ない。したがって、動力分割機構13で焼き付きや摩耗が発生する可能性は低い。
【0051】
これに対して、電動モータ2のトルクがリダクション機構44を経由して車輪3に伝達される場合は、リダクション機構44におけるギヤ同士の噛み合い部分に大きな負荷が発生し、オイルによる潤滑が必要となる。そして、この実施例においては、電動モータ2の動力のみで車両が走行する場合も、オイルポンプ31を駆動して、その吐出オイルを油路52を経由させてリダクション機構44に供給することができる。
【0052】
さらにこの実施例によれば、オイルポンプ31から吐出されるオイルにより、電動モータ2をも冷却することができる。したがって、ケーシング8の内部に、動力分割機構13、発電機9などを潤滑・冷却する装置の他に、特別な冷却構造などの付属物を設けることなく、ケーシング8の内部でオイルの流れが完結する簡素な構造で、電動モータ2を冷却することができる。さらに、ギヤなどの回転部材でオイルを掻き上げ、そのオイルで電動モータを冷却する構成の比較例と、オイル供給管40、副供給管43、油路52などを用いて強制的に電動モータ2を冷却する実施例とを比較した場合、この実施例の方が、電動モータ2の冷却に必要なオイル量を、確実に電動モータ収納室D1に供給することができ、冷却効果が高い。
【0053】
さらにこの実施例においては、オイルポンプ31から吐出されたオイルの一部が、インプットシャフト54および中間シャフト23の軸心に形成されている油路53,54に供給され、そのオイルにより、ケーシング8内の摺動部、例えば、動力分割機構13およびリダクション機構44を、潤滑および冷却することもできる。したがって、電動モータ2の冷却と、摺動部の潤滑および冷却に対応して、2つの潤滑装置を別々に設ける必要がなく、潤滑装置のユニットをコンパクトに構成できる。
【0054】
またこの実施例では、電動モータ2を冷却するオイルを、オイル供給管40、副供給管42,43を経由して輸送している。つまり、ケーシング自体を切削加工して油路を形成し、その油路からオイルを供給する比較例と、実施例とを比較した場合、実施例の方が、オイルの供給方向、オイルを供給する断面積などの自由度が高い。また、実施例によれば、オイルの供給先毎に、管の断面積を変えることにより、オイルの必要量に応じて、オイルの供給量を設定できる。
【0055】
またこの実施例では、リダクション機構44を構成するキャリヤ48がケーシング8に固定されているため、油路57から空間F1に供給されるオイルを、サンギヤ45の回転にともなう遠心力で外側に送る際に、オイルの流れがキャリヤ48で阻害されるが、油路52を経由して空間F1に供給されるオイルにより、リダクション機構44を潤滑することができる。
【0056】
ここで、この実施例の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、エンジン1がこの発明の第1の回転装置および第1の駆動力源に相当し、電動モータ2がこの発明の第2の回転装置および第2の駆動力源に相当し、サンギヤ14、キャリヤ18、リングギヤ16がこの発明の遊星歯車機構および3つの回転要素に相当し、キャリヤ18がこの発明の第1の回転要素に相当し、リングギヤ16がこの発明の第2の回転要素に相当し、サンギヤ14がこの発明の第3の回転要素に相当し、オイルポンプ31がこの発明の油圧発生装置に相当し、回転軸線A1がこの発明の回転軸線に相当し、リダクション機構44がこの発明の変速機構に相当し、ギヤ35,36およびワンウェイクラッチ37,38がこの発明の選択装置に相当する。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1または2の発明によれば、回転軸線方向で、遊星歯車機構および油圧発生装置の配置スペースを狭めることができる。したがって、回転軸線方向における駆動装置の全長をなるべく短縮することができ、車載性が向上する。また、第2の回転装置および発電機の外径よりも、遊星歯車機構の外径の方が小さい場合は、遊星歯車機構の外側に油圧発生装置を配置すれば、第2の回転装置および発電機よりも外側に、油圧発生装置が突出することを抑制できる。また、請求項1または2の発明によれば、第2の回転装置と発電機との間の空間を、遊星歯車機構および油圧発生装置の配置空間として利用できる。したがって、回転軸線方向の全長を一層短くでき、車載性が一層向上する。また、請求項1または2の発明によれば、遊星歯車機構および油圧発生装置と変速機構とが、回転軸線方向において別々の位置に配置されるため、油圧発生装置と変速機構との干渉を回避できる。
【0058】
請求項3の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の効果を得られる他に、回転軸線方向で、遊星歯車機構および選択装置の配置スペースを狭めることができる。したがって、車載性が一層向上する。
【0061】
請求項4の発明によれば、請求項1ないし3のいずれかの発明と同様の効果を得られるほかに、回転軸線を中心とする半径方向において、第2の回転装置または発電機よりも外側に、油圧発生装置が突出する量が一層少なくなり、車載性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のハイブリッド車両のパワートレーンの構成例を示す図である。
【符号の説明】
1…エンジン、 2…電動モータ、 3…車輪、 9…発電機、 13…遊星歯車機構、 14…サンギヤ、 16…リングギヤ、 18…キャリヤ、 31…オイルポンプ、 35,36…ギヤ、 37,38…ワンウェイクラッチ、 44…リダクション機構、 A1,E1…回転軸線。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive unit for a hydraulic pressure generator configured to drive the hydraulic pressure generator by the power of a rotating device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a power transmission device of a vehicle or the like, there is a device that drives a hydraulic pressure generator by power of a rotating device and supplies oil discharged from the hydraulic pressure generator to an oil required portion in order to supply oil to the oil required portion. One known example is described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-89446. The vehicle described in this publication is a hybrid vehicle having an engine and a second motor as driving force sources. The rotation axes of the engine and the second motor are arranged concentrically, and a planetary gear mechanism is arranged between the engine and the second motor.
[0003]
The planetary gear mechanism has a sun gear and a ring gear, and a carrier holding a pinion gear meshed with the sun gear and the ring gear, the engine crankshaft is connected to the carrier, and the output shaft of the second motor is connected to the ring gear. Yes. A first motor is disposed between the planetary gear mechanism and the engine, and the first motor and the sun gear of the planetary gear mechanism are connected to each other. The torque of the first motor is transmitted to the engine via the planetary gear mechanism, the engine is cranked, and the torque of at least one of the engine or the second motor is transmitted to the planetary gear mechanism, The torque is transmitted to the wheels via the ring rear.
[0004]
On the other hand, a hydraulic pressure generator for supplying oil to a necessary oil part such as a power transmission device is provided. This hydraulic pressure generator is constituted by a gear pump, and a carrier shaft connected to an engine crankshaft and an output shaft of a second motor and a rotor of the gear pump are connected by a selection means. The selection means has one-way clutches respectively provided corresponding to the carrier shaft and the output shaft of the second motor, and is hydraulically driven by the power having the higher rotational speed of the carrier shaft or the output shaft of the second motor. The generator is configured to be driven.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above publication, the oil pressure generating device, the engine and the second motor as a rotating device for driving the oil pressure generating device, and the planetary gear mechanism are all arranged concentrically. In the direction of the rotation axis, the arrangement space (full length) of each system becomes long, and there is a problem that the in-vehicle performance is deteriorated.
[0006]
The present invention has been made against the background described above, and it is an object of the present invention to provide a drive device for a hydraulic pressure generator capable of shortening the arrangement space of components in the rotational axis direction of a planetary gear mechanism as much as possible. Yes.
[0007]
[Means for Solving the Problem and Action]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a first rotating device and a second rotating device, and a planetary gear mechanism having three rotating elements that rotate about a rotation axis. The first rotating element of the planetary gear mechanism is connected to the first rotating device, the second rotating element of the planetary gear mechanism is connected to the second rotating device, and the first rotating device of the first rotating device A driving device for a hydraulic pressure generator including a hydraulic pressure generator that generates a hydraulic pressure by being rotated by a selected one of the power or the power of the second rotating device, the second rotating device, The planetary gear mechanism and the generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism are disposed on the same rotation axis, and the planetary gear mechanism and the hydraulic pressure generator are non-concentric. Placed inThe first rotating device has a function as a first driving force source that transmits power to the wheels, and the second rotating device serves as a second driving force source that transmits power to the wheels. And a generator connected to the sun gear of the planetary gear mechanism is provided between the second rotating device and the generator in the rotation axis direction. And a hydraulic pressure generating device, a transmission mechanism for controlling the output of the second rotating device is provided, and between the planetary gear mechanism and the hydraulic pressure generating device and the transmission mechanism in the rotational axis direction. The second rotating device is disposed on theIt is characterized by. In the present invention, the term “concentric” means that the axes rotate about the same axis of rotation, or the axes of rotation are arranged concentrically.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the planetary gear mechanism includes a sun gear, a ring gear arranged concentrically with the sun gear, and a carrier holding a pinion gear meshing with the sun gear and the ring gear. The first rotating element is a carrier, and the second rotating element is a ring gear.
[0009]
According to the first or second aspect of the present invention, the space for arranging the planetary gear mechanism and the hydraulic pressure generator in the direction of the rotation axis is reduced.. According to the first or second aspect of the present invention, the planetary gear mechanism and the hydraulic pressure generator are disposed in the space between the second rotating device and the generator. Further, when the outer diameter of the planetary gear mechanism is smaller than the outer diameters of the second rotating device and the generator, the second rotating device and the power generation can be achieved by disposing a hydraulic pressure generator outside the planetary gear mechanism. It is possible to prevent the hydraulic pressure generator from protruding outside the machine. Furthermore, according to the first or second aspect of the present invention, the planetary gear mechanism, the hydraulic pressure generating device, and the speed change mechanism are arranged at different positions in the rotation axis direction, so that interference between them is avoided.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, any one of the power of the first rotating device and the power of the second rotating device is selected and selected. A selection device for driving the hydraulic pressure generating device with the generated power is provided, and the arrangement region of the planetary gear mechanism and the arrangement region of the selection device overlap in the rotation axis direction of the planetary gear mechanism. It is a feature.
[0011]
According to the invention of claim 3, in addition to the effects similar to those of the invention of
[0016]
ClaimThe invention of claim 4 is the invention of claims 1 to 3.In addition to any of the configurations, the arrangement area of the second rotating device or the generator and the arrangement area of the hydraulic pressure generator overlap each other in the radial direction centered on the rotation axis. To do.
[0017]
ClaimAccording to invention of Claim 4, Claims 1 thru | or 3 ofIn addition to the effects similar to any of the inventions, the amount of the hydraulic pressure generator protruding further outward than the second rotating device or the generator in the radial direction centered on the rotation axis is further reduced.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle (hereinafter abbreviated as a vehicle) Ve of an FR type (front engine / rear drive; engine front and rear wheel drive) according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a vehicle Ve has an engine 1 and an
[0019]
As the engine 1, an internal combustion engine, specifically, a gasoline engine, a diesel engine, an LPG engine, or the like can be used. The crankshaft 4 of the engine 1 is rotatable around a rotation axis A1 disposed in the front-rear direction of the vehicle Ve. An input shaft 7 is connected to the crankshaft 4 via a torque limiter 5 and a damper mechanism 6. Further, a casing 8 is provided behind the engine 1 in the front-rear direction of the vehicle Ve, and an input shaft 7 is disposed inside the casing 8.
[0020]
Further, the
[0021]
The generator 9 has a stator 10 and a
[0022]
Furthermore,
[0023]
The
[0024]
On the other hand, on the inner surface of the casing 8 and behind the partition wall 25 in the front-rear direction of the vehicle Ve,
[0025]
Further, in the front-rear direction of the vehicle Ve, a planetary gear mechanism 13 as a power split mechanism is provided in the space G1 between the generator 9 and the
[0026]
The planetary gear mechanism 13, the
[0027]
On the other hand, an
[0028]
Two gears 35 and 36 are attached to the outer periphery of the rotating shaft 34. The
[0029]
In this way, the transmission ratio between the
[0030]
Here, the rotation restricting method of the one-
[0031]
On the other hand, the suction port 39 of the
[0032]
Further, a
[0033]
Further, an output shaft 49 is provided from the space F <b> 1 in the inside B <b> 1 of the casing 8 to the outside of the casing 8. A bearing 50 is attached to the shaft hole of the casing 8, and the output shaft 49 is held by the bearing 50. Therefore, the output shaft 49 can rotate around the rotation axis A1. Further, the output shaft 49 and the
[0034]
Next, control of the vehicle Ve will be described. First, when the engine 1 is started when the vehicle Ve is stopped, electric power is supplied from a power storage device (not shown) to the generator 9 to drive the generator 9 as an electric motor. When the torque of the generator 9 is transmitted to the sun gear 14, the
[0035]
In this way, the engine 1 is cranked, and if the engine 1 is a gasoline engine, fuel injection control and ignition control are performed, and the engine 1 rotates autonomously. The torque of the engine 1 is transmitted to the annular body 15 via the crankshaft 4, the input shaft 7 and the
[0036]
When the electric power of the power storage device is supplied to the
[0037]
Thus, in the vehicle Ve, at least one power of the engine 1 or the
[0038]
On the other hand, when the vehicle Ve travels by repulsion, the rotational energy of the wheels 3 is transmitted to at least one of the
[0039]
According to this embodiment, the rotation axis A1 of the planetary gear mechanism 13 and the rotation axis E1 of the
[0040]
In this embodiment, the arrangement region of the planetary gear mechanism 13 and the arrangement region of the
[0041]
Furthermore, according to this embodiment, the planetary gear mechanism 13 and the
[0042]
Here, a lubrication function and a cooling function by driving the
[0043]
The oil discharged from the
[0044]
Next, a case where the engine 1 is stopped and the
[0045]
Further, when both the engine 1 and the
[0046]
That is, the lubrication function for the two power sources of the engine 1 and the
[0047]
The selection of which power to drive the
[0048]
Further, in an FR vehicle having a power train as shown in FIG. 1, rotating members for transmitting power to the wheels are arranged on the same rotation axis A1. For this reason, as in the FF vehicle, the oil scraped up by the rotating member (counter gear, differential ring gear, etc.) disposed on the rotation axis different from the input shaft is supplied to the oil required portion on the input shaft side. Although this is not possible, this inconvenience can be avoided in this embodiment. In particular, when the vehicle Ve travels by the power of the
[0049]
Further, in this embodiment, the one-
[0050]
Further, when the engine 1 is stopped and the torque of the
[0051]
On the other hand, when the torque of the
[0052]
Furthermore, according to this embodiment, the
[0053]
Furthermore, in this embodiment, part of the oil discharged from the
[0054]
In this embodiment, the oil for cooling the
[0055]
Further, in this embodiment, since the
[0056]
Here, the correspondence between the configuration of this embodiment and the configuration of the present invention will be described. The engine 1 corresponds to the first rotating device and the first driving force source of the present invention, and the
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the first or second aspect of the present invention, the arrangement space for the planetary gear mechanism and the hydraulic pressure generator can be reduced in the direction of the rotation axis. Therefore, the overall length of the drive device in the direction of the rotation axis can be shortened as much as possible, and the in-vehicle performance is improved. Further, when the outer diameter of the planetary gear mechanism is smaller than the outer diameters of the second rotating device and the generator, the second rotating device and the power generation can be achieved by disposing a hydraulic pressure generator outside the planetary gear mechanism. The oil pressure generator can be prevented from protruding outside the machine.. According to the first or second aspect of the invention, the space between the second rotating device and the generator can be used as an arrangement space for the planetary gear mechanism and the hydraulic pressure generator. Therefore, the overall length in the direction of the rotation axis can be further shortened, and the on-vehicle performance is further improved. According to the first or second aspect of the present invention, the planetary gear mechanism, the hydraulic pressure generating device, and the transmission mechanism are arranged at different positions in the rotation axis direction, so that interference between the hydraulic pressure generating device and the transmission mechanism is avoided. it can.
[0058]
According to the invention of claim 3, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of
[0061]
ClaimAccording to invention of Claim 4, Claims 1 thru | or 3 ofIn addition to obtaining the same effect as any one of the inventions, the amount of the oil pressure generating device protruding further outward from the second rotating device or the generator in the radial direction around the rotation axis is reduced. Improves.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a power train of a hybrid vehicle according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Electric motor, 3 ... Wheel, 9 ... Generator, 13 ... Planetary gear mechanism, 14 ... Sun gear, 16 ... Ring gear, 18 ... Carrier, 31 ... Oil pump, 35, 36 ... Gear, 37, 38 ... one-way clutch, 44 ... reduction mechanism, A1, E1 ... rotation axis.
Claims (4)
前記第2の回転装置と前記遊星歯車機構と、この遊星歯車機構の第3の回転要素に連結された発電機とが同一の回転軸線上に配置されているとともに、前記遊星歯車機構と前記油圧発生装置とが、非同心状に配置されており、
前記第1の回転装置が車輪に動力を伝達する第1の駆動力源としての機能を有し、前記第2の回転装置が車輪に動力を伝達する第2の駆動力源としての機能を有しているとともに、前記遊星歯車機構のサンギヤに連結された発電機が設けられており、前記回転軸線方向で、前記第2の回転装置と発電機との間に、前記遊星歯車機構および油圧発生装置が配置されており、
前記第2の回転装置の出力を制御する変速機構が設けられているとともに、前記回転軸線方向で、前記遊星歯車機構および油圧発生装置と変速機構との間に、前記第2の回転装置が配置されていることを特徴とする油圧発生装置用の駆動装置。A first rotating device, a second rotating device, and a planetary gear mechanism having three rotating elements rotating around a rotation axis, wherein the first rotating element of the planetary gear mechanism is the first rotating device. And the second rotating element of the planetary gear mechanism is connected to the second rotating device, and the power of the first rotating device or the power of the second rotating device is selected. In a drive device for a hydraulic pressure generator having a hydraulic pressure generator that is rotated by one power to generate hydraulic pressure,
The second rotating device, the planetary gear mechanism, and a generator connected to a third rotating element of the planetary gear mechanism are disposed on the same rotation axis, and the planetary gear mechanism and the hydraulic pressure are arranged. The generator is arranged non-concentrically ,
The first rotating device has a function as a first driving force source that transmits power to the wheels, and the second rotating device has a function as a second driving force source that transmits power to the wheels. And a generator connected to the sun gear of the planetary gear mechanism is provided between the second rotating device and the generator in the direction of the rotation axis. The device is located,
A transmission mechanism for controlling the output of the second rotating device is provided, and the second rotating device is disposed between the planetary gear mechanism, the hydraulic pressure generating device, and the transmission mechanism in the rotation axis direction. which do drive for the hydraulic pressure generating apparatus according to claim Rukoto.
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