JP6804667B2 - Two-speed transmission, main drive system and sub drive system for electric vehicles - Google Patents
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Description
本発明は自動車用の変速伝動システムに関し、特に、2段変速装置、電気自動車用の主駆動系及び四輪駆動電気自動車用の副駆動系に関する。 The present invention relates to a transmission transmission system for an automobile, and particularly to a two-speed transmission, a main drive system for an electric vehicle, and an auxiliary drive system for a four-wheel drive electric vehicle.
省エネ・排出削減法規の施行厳格化や消費者の環境意識の高まりに伴って、各種技術や新型車種が増加傾向にあり、純電気自動車もその一つである。 With the stricter enforcement of energy-saving and emission reduction regulations and the growing environmental awareness of consumers, the number of various technologies and new models is increasing, and pure electric vehicles are one of them.
現在市販されている純電気自動車のギヤ段には、主に2種類の設計が存在する。1つ目は、ギヤボックスの変速比が1つのみのものである。この場合には、車全体の性能を満足させるために、往々にしてハイパワーのモータを組み合わせる必要がある。また、モータに高い最高回転数を持たせる必要があるが、回転数が高くなるに伴って、軸受、オイルシール、ギヤノイズ、精度レベル等に対する要求も高まる。2つ目は2段変速するものであり、通常は制御対象として2つのクラッチ又はシンクロナイザを用いて実現される。しかし、この場合にはクラッチ又はシンクロナイザを駆動制御してギヤシフトする必要があり、ギヤボックスの制御モジュールや、相応の油圧又は電気機械実行システムの設計が必須となる。そのため、システム全体が複雑化し、且つ、ギヤシフト過程の衝撃で車全体の性能が低下してしまう。 There are mainly two types of designs for the gear stages of pure electric vehicles currently on the market. The first is that the gearbox has only one gear ratio. In this case, it is often necessary to combine high power motors in order to satisfy the performance of the entire vehicle. Further, it is necessary to give the motor a high maximum rotation speed, but as the rotation speed increases, the demand for bearings, oil seals, gear noise, accuracy level, etc. also increases. The second is a two-speed shift, which is usually realized by using two clutches or synchronizers as control targets. However, in this case, it is necessary to drive and control the clutch or synchronizer to shift gears, and it is essential to design a control module for the gearbox and a corresponding hydraulic or electromechanical execution system. Therefore, the entire system becomes complicated, and the performance of the entire vehicle deteriorates due to the impact of the gear shift process.
特許文献1は、変速機アセンブリを含む電気自動車の2段AMT後車軸アセンブリについて開示している。前記変速機アセンブリは、2段AMT変速機伝動システムと、2段AMT変速機ギヤシフト機構を含む。2段AMT変速機伝動システムは、前ケーシング、高速段駆動ギヤ、入力軸、高速段従動ギヤ、中央軸、主減速従動ギヤ、差動装置ユニット、左半軸、右半軸、シンクロナイザユニット及び低速段従動ギヤを含む。当該発明の2段AMT変速機伝動システムはシンクロナイザにより実現しており、変速伝動システムの構造全体が複雑である。 Patent Document 1 discloses a two-speed AMT rear axle assembly of an electric vehicle including a transmission assembly. The transmission assembly includes a two-speed AMT transmission transmission system and a two-speed AMT transmission gear shift mechanism. The two-stage AMT transmission transmission system includes a front casing, high-speed stage drive gear, input shaft, high-speed stage driven gear, center shaft, main deceleration driven gear, differential gear unit, left half shaft, right half shaft, synchronizer unit and low speed. Includes step driven gear. The two-speed AMT transmission transmission system of the present invention is realized by a synchronizer, and the entire structure of the transmission transmission system is complicated.
そこで、構造がシンプルで制御の追加が不要な2段変速伝動システムが必要とされている。 Therefore, there is a need for a two-speed transmission system that has a simple structure and does not require additional control.
上述した従来技術の欠点に鑑みて、本発明は、従来技術における電気自動車用の変速伝動システムは構造が複雑であるとの課題を解決するための、2段変速装置、電気自動車用の主駆動系及び四輪駆動電気自動車用の副駆動系を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, the present invention provides a two-speed transmission and a main drive for an electric vehicle in order to solve the problem that the speed change transmission system for an electric vehicle in the prior art has a complicated structure. It is an object of the present invention to provide an auxiliary drive system for a system and a four-wheel drive electric vehicle.
上記の目的及びその他の目的を実現すべく、本発明は、平行に設けられる入力軸、出力軸、及び、入力軸と出力軸の間に配置されるアイドルシャフトと、互いに噛合する第1駆動ギヤと第1従動ギヤ、及び、第1駆動ギヤ又は第1従動ギヤと連携する第1ワンウェイクラッチを含み、第1駆動ギヤが前記入力軸に配置され、第1従動ギヤが前記出力軸に配置される第1変速機構と、前記入力軸に配置される第2駆動ギヤ、前記出力軸に配置される第2従動ギヤ、前記アイドルシャフトに配置されるアイドルギヤ、及び、第2駆動ギヤ、アイドルギヤ又は第2従動ギヤと連携する第2ワンウェイクラッチを含み、アイドルギヤが、第2駆動ギヤと第2従動ギヤの間に配置されて第2駆動ギヤ及び第2従動ギヤと噛合する第2変速機構と、を含み、前記第1変速機構の減速比は前記第2変速機構の減速比よりも大きく、且つ、前記第1ワンウェイクラッチと第2ワンウェイクラッチの連携によって、第1変速機構と第2変速機構を変速実行機構として選択使用する2段変速装置を提供する。 In order to achieve the above object and other purposes, the present invention presents a first drive gear that meshes with an input shaft and an output shaft provided in parallel and an idle shaft arranged between the input shaft and the output shaft. And a first driven gear, and a first drive gear or a first one-way clutch that cooperates with the first driven gear, the first drive gear is arranged on the input shaft, and the first driven gear is arranged on the output shaft. The first transmission mechanism, the second drive gear arranged on the input shaft, the second driven gear arranged on the output shaft, the idle gear arranged on the idle shaft, and the second drive gear and the idle gear. Alternatively, a second transmission mechanism including a second one-way clutch that cooperates with the second driven gear, in which the idle gear is arranged between the second drive gear and the second driven gear and meshes with the second driven gear and the second driven gear. The reduction ratio of the first transmission mechanism is larger than the reduction ratio of the second transmission mechanism, and the first one-way clutch and the second one-way clutch cooperate with the first transmission mechanism and the second transmission. Provided is a two-speed transmission that selectively uses the mechanism as a shift execution mechanism.
好ましくは、前記2段変速装置は、更に、前記入力軸、前記出力軸及び前記アイドルシャフト、前記第1変速機構及び前記第2変速機構を封入するケーシングを含み、且つ、ケーシングは、入力軸と出力軸をそれぞれ挿通するための軸孔を備える。 Preferably, the two-speed transmission further includes a casing that encloses the input shaft, the output shaft and the idle shaft, the first transmission mechanism and the second transmission mechanism, and the casing is the input shaft. A shaft hole for inserting each output shaft is provided.
好ましくは、前記入力軸は、前記ケーシングの外部に配置される駆動モータに接続される。 Preferably, the input shaft is connected to a drive motor located outside the casing.
好ましくは、前記駆動モータは、差動装置を介して前記入力軸に接続される。 Preferably, the drive motor is connected to the input shaft via a differential.
好ましくは、前記ケーシング内には駆動モータが設けられており、前記駆動モータが入力軸に接続される。 Preferably, a drive motor is provided in the casing, and the drive motor is connected to the input shaft.
好ましくは、前記第2変速機構は、更に、前記第2ワンウェイクラッチをロックするロック機構を含む。 Preferably, the second speed change mechanism further includes a locking mechanism that locks the second one-way clutch.
本発明は、更に、前記2段変速装置を使用し、2段変速装置の第2変速機構が第2ワンウェイクラッチをロックするロック機構を備える電気自動車用の主駆動系を提供する。 The present invention further provides a main drive system for an electric vehicle using the two-speed transmission and including a locking mechanism in which the second transmission mechanism of the two-speed transmission locks the second one-way clutch.
本発明は、更に、上記の2段変速装置を使用する四輪駆動電気自動車用の副駆動系を提供する。 The present invention further provides an auxiliary drive system for a four-wheel drive electric vehicle that uses the above-mentioned two-speed transmission.
上述したように、本発明における2段変速装置、電気自動車用の主駆動系及び四輪駆動電気自動車用の副駆動系は、以下の有益な効果を有する。即ち、2つのワンウェイクラッチにより2つの変速機構の選択使用を実現する。つまり、2つの変速比の切り替え使用を実現する。2つのワンウェイクラッチはいずれもアクティブ制御が不要なことから、クラッチの制御及び実行システムを追加する必要がなく、ギヤボックスの構造が簡略化される。 As described above, the two-speed transmission, the main drive system for an electric vehicle, and the sub drive system for a four-wheel drive electric vehicle in the present invention have the following beneficial effects. That is, the two one-way clutches realize the selective use of two transmission mechanisms. That is, switching between the two gear ratios is realized. Since neither of the two one-way clutches requires active control, it is not necessary to add a clutch control and execution system, and the structure of the gearbox is simplified.
以下に、特定の具体的実施例によって本発明の実施形態を説明する。なお、当業者であれば、本明細書に開示の内容から本発明におけるその他の利点及び効果を容易に理解可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to specific specific examples. Those skilled in the art can easily understand other advantages and effects of the present invention from the contents disclosed in the present specification.
図1〜図6を参照する。なお、本明細書の図面に記載する構造、比率、寸法等は、いずれも明細書に開示の内容と組み合わせて当業者の理解と閲読に供するものであって、本発明で実施可能な限定条件を規定するものではないため、技術上の実質的意味はない。あらゆる構造の補足、比率関係の変更又は寸法の調整は、本発明により得られる効果及び達成可能な目的に影響しないことを前提に、いずれも本発明で開示する技術内容の範囲に包括される。また、本明細書で引用する「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」、「一の」等の用語もまた記載を明瞭化するためのものにすぎず、本発明で実施可能な範囲を限定するものではない。よって、相対関係の変更又は調整もまた、技術内容を実質的に変更しないことを前提に、本発明で実施可能な範疇とみなされる。 See FIGS. 1 to 6. The structures, ratios, dimensions, etc. described in the drawings of the present specification are all for understanding and reading by those skilled in the art in combination with the contents disclosed in the specification, and are limited conditions that can be implemented in the present invention. There is no practical technical significance because it does not specify. Any structural supplements, ratio changes or dimensional adjustments are all within the scope of the technical content disclosed in the present invention, provided that they do not affect the effects and achievable objectives obtained by the present invention. In addition, terms such as "top", "bottom", "left", "right", "middle", and "one" cited in this specification are also for the purpose of clarifying the description. The scope of the invention is not limited. Therefore, the modification or adjustment of the relative relationship is also regarded as a feasible category in the present invention on the premise that the technical content is not substantially altered.
図1〜図6に示すように、本発明は、平行に設けられる入力軸6、出力軸3及びアイドルシャフト9を含む2段変速装置を提供する。アイドルシャフト9は入力軸6と出力軸3の間に配置される。また、第1変速機構が、互いに噛合する第1駆動ギヤ5と第1従動ギヤ2、及び、第1駆動ギヤ5又は第1従動ギヤ2と連携する第1ワンウェイクラッチ4を含む。第1駆動ギヤ5は前記入力軸6に配置され、第1従動ギヤ2は前記出力軸3に配置される。また、第2変速機構が、前記入力軸6に配置される第2駆動ギヤ7、前記出力軸3に配置される第2従動ギヤ10、前記アイドルシャフト9に配置されるアイドルギヤ8、及び、第2駆動ギヤ7、アイドルギヤ8又は第2従動ギヤ10と連携する第2ワンウェイクラッチ11を含む。アイドルギヤ8は第2駆動ギヤ7と第2従動ギヤ10の間に配置されて、第2駆動ギヤ7及び第2従動ギヤ10と噛合する。前記第1変速機構の減速比は前記第2変速機構の減速比よりも大きい。且つ、前記第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11の連携によって、第1変速機構と第2変速機構を変速実行機構として選択し、使用する。
As shown in FIGS. 1 to 6, the present invention provides a two-speed transmission including an
本発明は、2つのワンウェイクラッチ(即ち、前記第1ワンウェイクラッチ4及び第2ワンウェイクラッチ11)によって2つの変速機構の選択使用を実現する。即ち、2つの変速比の切り替え使用を実現する。2つのワンウェイクラッチはいずれもアクティブ制御が不要であり、駆動モータの正回転及び逆回転によって2つのワンウェイクラッチの異なる動作状態を実現するだけで2段の選択を実現する。そのため、クラッチの制御及び実行システムを追加する必要がなく、ギヤボックスの構造が簡略化される。
The present invention realizes selective use of two transmission mechanisms by two one-way clutches (that is, the first one-
前記2つのワンウェイクラッチは、必要に応じて駆動ギヤに設けてもよいし、従動ギヤに設けてもよい。即ち、本発明における2つのワンウェイクラッチの装着位置としては、図1、図2、図3及び図4にそれぞれ示すように、4種類の組み合わせが可能である。 The two one-way clutches may be provided in the drive gear or the driven gear, if necessary. That is, as the mounting positions of the two one-way clutches in the present invention, four types of combinations are possible as shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4, respectively.
図1に示すように、本発明の第1実施例では、第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11がいずれも出力軸3に配置されている。即ち、第1従動ギヤ2及び第2従動ギヤ10とそれぞれ連携し、使用される。本実施例では、第1ワンウェイクラッチ4のロック方向を出力軸の逆回転とし、第2ワンウェイクラッチ11のロック方向を出力軸の正回転とするというように、第1ワンウェイクラッチと第2ワンウェイクラッチを逆向きに設置するだけで、第1変速機構と第2変速機構の選択使用を実現する。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment of the present invention, both the first one-
図2に示すように、本発明の第2実施例では、第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11を同軸には配置しない。第1ワンウェイクラッチ4が出力軸3に配置されて第1従動ギヤ2と連携する一方、第2ワンウェイクラッチ11は入力軸6に配置されて第2駆動ギヤ7と連携し、使用される。本実施例では、第1ワンウェイクラッチのロック方向を入力軸の逆回転とし、第2ワンウェイクラッチのロック方向を入力軸の正回転とするというように、第1ワンウェイクラッチと第2ワンウェイクラッチを逆向きに設置するだけで、第1変速機構と第2変速機構の選択使用を実現する。
As shown in FIG. 2, in the second embodiment of the present invention, the first one-
図3に示すように、本発明の第3実施例では、第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11がいずれも入力軸6に配置され、第1ワンウェイクラッチ4が第1駆動ギヤ5と連携する一方、第2ワンウェイクラッチ11は第2駆動ギヤ7と連携し、使用される。
As shown in FIG. 3, in the third embodiment of the present invention, both the first one-
図4に示すように、本発明の第4実施例では、第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11を同軸には配置しない。第1ワンウェイクラッチ4が入力軸6に配置されて第1駆動ギヤ5と連携する一方、第2ワンウェイクラッチ11は出力軸に配置されて第2従動ギヤ10と連携し、使用される。
As shown in FIG. 4, in the fourth embodiment of the present invention, the first one-
本発明における第1ワンウェイクラッチと第2ワンウェイクラッチが入力軸に設けられる場合、2段変速装置にはより高い回転数とより低いトルクが求められる。これに対し、第1ワンウェイクラッチと第2ワンウェイクラッチが出力軸に設けられる場合、2段変速装置にはより低い回転数とより高いトルクが求められる。 When the first one-way clutch and the second one-way clutch in the present invention are provided on the input shaft, the two-speed transmission is required to have a higher rotation speed and a lower torque. On the other hand, when the first one-way clutch and the second one-way clutch are provided on the output shaft, the two-speed transmission is required to have a lower rotation speed and a higher torque.
本発明における第2変速機構の第2ワンウェイクラッチは、アイドルシャフトに設けてアイドルギヤと連携し、第2変速機構の選択使用を実現してもよい。図5に示すように、本発明の第5実施例では、第1ワンウェイクラッチ4が出力軸3に配置されて第1従動ギヤ2と連携する一方、第2ワンウェイクラッチ11がアイドルシャフト9に配置されてアイドルギヤ8と連携し、使用される。また、図6に示すように、本発明の第6実施例では、第1ワンウェイクラッチ4が入力軸6に配置されて第1駆動ギヤ5と連携する一方、第2ワンウェイクラッチ11がアイドルシャフト9に配置されてアイドルギヤ8と連携し、使用される。
The second one-way clutch of the second transmission mechanism in the present invention may be provided on the idle shaft and cooperate with the idle gear to realize selective use of the second transmission mechanism. As shown in FIG. 5, in the fifth embodiment of the present invention, the first one-
本発明では、第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11の設置位置に応じて2つのワンウェイクラッチのロック方向を設定すればよい。第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11が同軸上に位置する場合、即ち、いずれも出力軸3に位置する場合(前記第1実施例参照)、或いは、いずれも入力軸6に位置する場合(前記第3実施例参照)には、前記第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11のロック方向を逆方向とする。即ち、2段変速装置を使用する際に、入力軸6が正回転すると、第1ワンウェイクラッチ4が結合する一方、第2ワンウェイクラッチ11は分離する。このとき、第1変速機構が伝動システムとして1段への変速を実現する。また、このとき、第2変速機構の第2駆動ギヤ7はアイドルギヤ8及び第2従動ギヤをアイドリングさせるにとどまる。これに対し、入力軸が逆回転すると、第1ワンウェイクラッチ4が分離する一方、第2ワンウェイクラッチ11は結合する。このとき、第2変速機構が伝動システムとして2段への変速を実現する。本実施例の構造はシンプルであり、ロック方向が逆向きに設定された2つのワンウェイクラッチによって1段及び2段の選択使用を決定することから、シンクロナイザ等の制御実行システムを追加する必要がない。
In the present invention, the locking directions of the two one-way clutches may be set according to the installation positions of the first one-
第1ワンウェイクラッチ4と第2ワンウェイクラッチ11を同軸に設けない場合、即ち、前記第4実施例のように第1ワンウェイクラッチ4が入力軸6に位置し、第2ワンウェイクラッチ11が出力軸3に位置する場合、或いは、前記第2実施例のように第1ワンウェイクラッチ4が出力軸3に位置し、第2ワンウェイクラッチ11が入力軸6に位置する場合、或いは、第5実施例及び第6実施例のように、第1ワンウェイクラッチ4が入力軸6又は出力軸3に位置し、第2ワンウェイクラッチ11がアイドルシャフト9に位置する場合には、2つのワンウェイクラッチのロック方向を同じとする。これらの実施例では、2つのワンウェイクラッチのロック方向を同じとすることで、入力軸の回転方向に基づいて第1変速機構と第2変速機構の選択使用を実現する。即ち、1段及び2段の選択使用を決定する。よって、シンクロナイザ等の制御実行システムを追加する必要がない。
When the first one-
装着及び使用が容易となるよう、本発明における2段変速装置は、更に、入力軸6、前記出力軸3及び前記アイドルシャフト9、第1変速機構及び第2変速機構を封入するケーシング1を含む。且つ、ケーシング1は、入力軸6と出力軸3をそれぞれ挿通するための軸孔を備える。入力軸6、出力軸3及びアイドルシャフト9の両端には軸受ハウジングが設けられている。ケーシング1を設けることで本発明の2段変速装置はギヤボックスを構成し、全体を装着して使用することが可能となる。
For ease of mounting and use, the two-speed transmission according to the present invention further includes an
本発明の入力軸6は、ケーシング1の外部に配置される駆動モータに接続される。駆動の違いに適応するために、当該駆動モータは主減速ギヤ及び差動装置を介して入力軸6に接続される。
The
本発明では、ケーシング1の内部に駆動モータを設け、駆動モータと入力軸6を接続してもよい。これによれば、本発明を1つの包括的な駆動装置として使用可能となる。
In the present invention, a drive motor may be provided inside the casing 1 to connect the drive motor and the
本発明における2段変速装置を主駆動として使用できるよう、図1、図3及び図4、図5、図6に示すように、前記第2変速機構は、第2ワンウェイクラッチ11をロックするロック機構12を更に含む。図2には当該ロック機構は設けられていないが、必要に応じて第2ワンウェイクラッチ11をロックするロック機構を追加してもよい。当該ロック機構12は電磁クラッチとしてもよいし、その他の機械伝動機構で構成されるリバースロック機構としてもよい。ロック機構12を設けることで、本発明の2段変速装置はリバース機能を実現可能となる。本発明では、駆動モータの正回転時において、第1ワンウェイクラッチ4が分離状態となる。また、ロック機構12がロックすることで第2ワンウェイクラッチ11が結合状態となり、リバース機能を実現する。
As shown in FIGS. 1, 3, 4, 5, and 6, the second transmission mechanism locks the second one-way clutch 11 so that the two-speed transmission according to the present invention can be used as the main drive. The
本発明は、更に、電気自動車用の主駆動系を提供する。主駆動系は、上記の2段変速装置を使用する。当該2段変速装置は、平行に設けられる入力軸6、出力軸3、入力軸6と出力軸3の間に配置されるアイドルシャフト9、及び、前記第1変速機構と第2変速機構を含む。また、主駆動系としてリバース機能を実現する必要があるため、2段変速装置の第2変速機構は、第2ワンウェイクラッチ11をロックするロック機構12を備える。本発明の主駆動系は、上記6つの実施例のうちいずれかの実施例に記載した2段変速装置を選択可能である。当該主駆動系は、必要に応じて駆動モータと2段変速装置を選択し、これらを同一のケーシング内に配置してもよいし、2段変速装置をケーシング内に単独で配置する一方、駆動モータをケーシングの外部に配置するというように別々に設置してもよい。本発明では、駆動モータの回転方向を変更することで第1変速機構と第2変速機構の選択使用を実現する。即ち、1段、2段の選択を実現する。且つ、ロック機構12を追加することでリバース機能も実現する。具体的な機能の選択については表1を参照する。
The present invention further provides a main drive system for an electric vehicle. The main drive system uses the above-mentioned two-speed transmission. The two-speed transmission includes an
表1に示すように、本発明で提供する電気自動車用の主駆動系は、前進時のギヤ段選択にあたっては駆動モータの正逆回転を制御するだけでよく、2段変速装置を制御する必要はない。また、リバース時にはロック機構を制御する。具体的な動作は次の通りである。 As shown in Table 1, the main drive system for an electric vehicle provided in the present invention only needs to control the forward and reverse rotation of the drive motor when selecting the gear stage at the time of forward movement, and needs to control the two-stage transmission. There is no. It also controls the lock mechanism during reverse. The specific operation is as follows.
前記ロック機構が分離状態となるよう制御し、駆動モータが正回転することで、第1ワンウェイクラッチが結合する。すると、前記2段変速装置の第1変速機構が変速実行機構となり、第2ワンウェイクラッチが分離する。このとき、第2変速機構の第2駆動ギヤ、第2従動ギヤ及びアイドルギヤはアイドリング状態となる。また、駆動モータが逆回転することで第1ワンウェイクラッチが分離し、第2ワンウェイクラッチが結合して、前記2段変速装置の第2変速機構が変速実行機構となる。このとき、第1変速機構の第1駆動ギヤと第1従動ギヤがアイドリング状態となる。 The first one-way clutch is engaged by controlling the lock mechanism to be in a separated state and rotating the drive motor in the forward direction. Then, the first transmission mechanism of the two-speed transmission becomes a shift execution mechanism, and the second one-way clutch is separated. At this time, the second drive gear, the second driven gear, and the idle gear of the second transmission mechanism are in the idling state. Further, when the drive motor rotates in the reverse direction, the first one-way clutch is separated, the second one-way clutch is engaged, and the second transmission mechanism of the two-speed transmission becomes a shift execution mechanism. At this time, the first drive gear and the first driven gear of the first transmission mechanism are in the idling state.
前記ロック機構が結合状態となるよう制御し、駆動モータが正回転することで、第1変速機構の減速比が前記第2変速機構の減速比よりも大きいことから、前記2段変速装置における第2変速機構が変速実行機構となる。また、アイドルギヤが存在するため、このとき、第1変速機構の第1駆動ギヤと第1従動ギヤはアイドリング状態となる。 When the lock mechanism is controlled to be in the coupled state and the drive motor rotates in the forward direction, the reduction ratio of the first transmission mechanism is larger than the reduction ratio of the second transmission mechanism. 2 The shift mechanism becomes the shift execution mechanism. Further, since the idle gear exists, at this time, the first drive gear and the first driven gear of the first transmission mechanism are in the idling state.
本発明は、更に、四輪駆動電気自動車用の副駆動系を提供する。副駆動系は、上述した2段変速装置を使用する。当該2段変速装置は、平行に設けられる入力軸6、出力軸3、入力軸6と出力軸3の間に配置されるアイドルシャフト9、及び、前記第1変速機構と第2変速機構を含む。副駆動系としてはリバース機能を実現する必要がないため、図2に示すように、前記ロック機構を追加しなくともよい。当該副駆動系は、その他の実施例のうちいずれかの実施例に記載した2段変速装置を選択可能である。本発明の副駆動系の動作状態は表2の通りである。
The present invention further provides an auxiliary drive system for a four-wheel drive electric vehicle. The auxiliary drive system uses the above-mentioned two-speed transmission. The two-speed transmission includes an
表2に示すように、本発明で提供する四輪駆動電気自動車用の副駆動系は、駆動モータの正回転と逆回転を制御するだけでギヤ段の選択を実現可能である。よって、2段変速装置に対する制御を設計しなくてもよい。駆動モータが正回転することで第1ワンウェイクラッチが結合する。すると、前記2段変速装置の第1変速機構が変速実行機構となり、第2ワンウェイクラッチが分離する。このとき、第2変速機構の第2駆動ギヤ、第2従動ギヤ及びアイドルギヤはアイドリング状態となる。また、駆動モータが逆回転することで、第1ワンウェイクラッチが分離し、第2ワンウェイクラッチが結合して、前記2段変速装置の第2変速機構が変速実行機構となる。このとき、第1変速機構の第1駆動ギヤと第1従動ギヤがアイドリング状態となる。 As shown in Table 2, the auxiliary drive system for a four-wheel drive electric vehicle provided in the present invention can realize gear stage selection only by controlling the forward rotation and the reverse rotation of the drive motor. Therefore, it is not necessary to design the control for the two-speed transmission. The first one-way clutch is engaged by the forward rotation of the drive motor. Then, the first transmission mechanism of the two-speed transmission becomes a shift execution mechanism, and the second one-way clutch is separated. At this time, the second drive gear, the second driven gear, and the idle gear of the second transmission mechanism are in the idling state. Further, when the drive motor rotates in the reverse direction, the first one-way clutch is separated, the second one-way clutch is engaged, and the second transmission mechanism of the two-speed transmission becomes a shift execution mechanism. At this time, the first drive gear and the first driven gear of the first transmission mechanism are in the idling state.
上述したように、本発明における2段変速装置、電気自動車用の主駆動系及び四輪駆動電気自動車用の副駆動系は、2つのワンウェイクラッチによって2つの変速機構の選択使用を実現する。即ち、2つの変速比の切り替え使用を実現する。2つのワンウェイクラッチはいずれもアクティブ制御が不要なことから、クラッチの制御及び実行システムを追加する必要がなく、ギヤボックスの構造が簡略化される。そのため、本発明は従来技術における様々な欠点を効果的に解消しており、高度な産業上の利用価値を有する。 As described above, the two-speed transmission, the main drive system for an electric vehicle, and the auxiliary drive system for a four-wheel drive electric vehicle in the present invention realize the selective use of two transmission mechanisms by two one-way clutches. That is, switching between two gear ratios is realized. Since neither of the two one-way clutches requires active control, it is not necessary to add a clutch control and execution system, and the structure of the gearbox is simplified. Therefore, the present invention effectively eliminates various drawbacks in the prior art and has a high level of industrial utility value.
なお、上記の実施例は本発明の原理と効果を例示的に説明するためのものにすぎず、本発明を制限する主旨ではない。当該技術を熟知する者であれば、本発明の精神及び範疇を逸脱しないことを前提に、上記実施例を補足又は変形可能である。したがって、本発明に開示の精神及び技術思想を逸脱しないことを前提に当業者が実施するあらゆる等価の補足又は変形は、本発明の請求の範囲に包括される。 It should be noted that the above examples are merely for exemplifying the principles and effects of the present invention, and are not intended to limit the present invention. Any person familiar with the art can supplement or modify the above embodiment on the premise that it does not deviate from the spirit and category of the present invention. Accordingly, any equivalent supplement or modification made by one of ordinary skill in the art on the premise that it does not deviate from the spirit and technical ideas disclosed in the present invention is included in the claims of the present invention.
1 ケーシング
2 第1従動ギヤ
3 出力軸
4 第1ワンウェイクラッチ
5 第1駆動ギヤ
6 入力軸
7 第2駆動ギヤ
8 アイドルギヤ
9 アイドルシャフト
10 第2従動ギヤ
11 第2ワンウェイクラッチ
12 ロック機構
1
Claims (8)
互いに噛合する第1駆動ギヤと第1従動ギヤ、及び、第1駆動ギヤ又は第1従動ギヤと連携する第1ワンウェイクラッチを含み、第1駆動ギヤが前記入力軸に配置され、第1従動ギヤが前記出力軸に配置される第1変速機構と、
前記入力軸に配置される第2駆動ギヤ、前記出力軸に配置される第2従動ギヤ、前記アイドルシャフトに配置されるアイドルギヤ、及び、アイドルギヤと連携する第2ワンウェイクラッチを含み、アイドルギヤが、第2駆動ギヤと第2従動ギヤの間に配置されて第2駆動ギヤ及び第2従動ギヤと噛合する第2変速機構と、を含み、
前記第1変速機構の減速比は前記第2変速機構の減速比よりも大きく、且つ、前記第1ワンウェイクラッチと第2ワンウェイクラッチの連携によって、第1変速機構と第2変速機構を変速実行機構として選択使用することを特徴とする2段変速装置。 Input shafts and output shafts provided in parallel, and idle shafts arranged between the input shaft and the output shaft,
A first drive gear is arranged on the input shaft and includes a first drive gear and a first driven gear that mesh with each other, and a first one-way clutch that cooperates with the first drive gear or the first driven gear. With the first transmission mechanism arranged on the output shaft,
Second driving gear disposed on said input shaft, a second driven gear disposed on the output shaft, an idle gear disposed on said idle shaft, and includes a second one-way clutch to work with A Idorugi ya, idle The gear includes a second transmission mechanism that is arranged between the second drive gear and the second driven gear and meshes with the second drive gear and the second driven gear.
The reduction ratio of the first transmission mechanism is larger than the reduction ratio of the second transmission mechanism, and the first transmission mechanism and the second transmission mechanism are shifted by the cooperation of the first one-way clutch and the second one-way clutch. A two-speed transmission characterized by being selectively used as.
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