[go: up one dir, main page]

JP2018179012A - Transmission device for electric vehicle - Google Patents

Transmission device for electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2018179012A
JP2018179012A JP2017073546A JP2017073546A JP2018179012A JP 2018179012 A JP2018179012 A JP 2018179012A JP 2017073546 A JP2017073546 A JP 2017073546A JP 2017073546 A JP2017073546 A JP 2017073546A JP 2018179012 A JP2018179012 A JP 2018179012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
shaft
shift
transmission
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017073546A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
佐藤 佳司
Yoshiji Sato
佳司 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Exedy Corp
Original Assignee
Exedy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exedy Corp filed Critical Exedy Corp
Priority to JP2017073546A priority Critical patent/JP2018179012A/en
Publication of JP2018179012A publication Critical patent/JP2018179012A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a period of torque interruption while suppressing drop in transmission torque by torque interruption during switching of shift stages, in a transmission device for electric vehicle with a synchro mechanism.SOLUTION: A transmission device 10 is used for an electric vehicle driven by an electric motor EM. The transmission device 10 includes: an input shaft 1 in which power is inputted from the electric motor EM; an output shaft 2 arranged in parallel with the input shaft 1; a main transmission unit 3; and a transmission assist unit 4. The main transmission unit 3 includes a low speed side shift stage 3L and a high speed side shift stage 3H, and a synchro mechanism 8 for performing switching between these shift stages 3L, 3H, and it changes the rotational speed inputted in the input shaft 1 and transmits it to the output shaft 2. The transmission assist unit 4 has a transmission ratio smaller than the high speed side shift stage 3H, and transmits power from the input shaft 1 to the output shaft 2 when switching the shift stages of the main transmission unit 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電動機により駆動される電動車両に用いられる変速装置に関する。   The present invention relates to a transmission used in an electric vehicle driven by an electric motor.

電動機を動力源とする電動車両においては、一般的に、電動機の回転を減速して出力側に伝達する減速機が設けられている。   Generally, in an electrically powered vehicle using a motor as a power source, a reduction gear is provided which decelerates the rotation of the motor and transmits it to the output side.

ここで、電動のSUV、すなわちSUEV(Suports Utility Electric Vehicle)や、軽貨物用電動車両では、低速かつ大トルクで走行(作業)する必要性がある。このような場合には、単なる減速装置を設けただけでは要望に応えることができない。そこで、電動車両においても変速装置が求められている。   Here, there is a need to travel (work) at a low speed and with a large torque in a powered SUV, that is, a SUEV (Suports Utility Electric Vehicle) or a light cargo electric powered vehicle. In such a case, the demand can not be met by merely providing the reduction gear. Therefore, a transmission is also required for an electric vehicle.

特許文献1の図2には、走行用の駆動力源として電動機を備えた車両用駆動装置において、変速機を設けることが示されている。この特許文献1の変速機は、電動機の出力回転部材の一端部との一端部と前輪との間に配置されている。変速機は、変速入力軸及び変速出力軸を備え、変速入力軸と変速出力軸との間において変速比を変更することができる。具体的には、変速機は、2段変速の自動変速機であり、低車速側の第1変速段と高車速側の第2変速段とで切り換えることができる。   It is shown by FIG. 2 of patent document 1 that a transmission is provided in the vehicle drive device provided with the electric motor as a driving force source for driving | running | working. The transmission of this patent document 1 is arrange | positioned between the one end part with the one end part of the output rotation member of an electric motor, and a front wheel. The transmission has a shift input shaft and a shift output shaft, and can change the transmission ratio between the shift input shaft and the shift output shaft. Specifically, the transmission is a two-speed automatic transmission, and can be switched between a first speed on the low speed side and a second speed on the high speed side.

再公表特許 WO2013/042211公開公報Re-issued patent WO2013 / 042211 published gazette

電動車両用の変速装置において、構成を簡単にするために、シンクロ機構を有するドグクラッチを用いて変速段の切り換えを行うことが考えられる。しかし、ドグクラッチを用いた変速装置では、変速段の切り換え時に、トルクインタラプション(トルク伝達が中断されること:いわゆる「トルクの抜け」)が生じる。   In a transmission for an electric vehicle, in order to simplify the configuration, it is conceivable to switch gears by using a dog clutch having a synchro mechanism. However, in a transmission using a dog clutch, torque interruption (breaking of torque transmission: so-called “torque loss”) occurs at the time of gear position switching.

SUEVや軽貨物用電動車両において、例えば牽引等の負荷がかかった状態でトルクインタラプションが生じると、車両が停止してしまい、再発進ができなくなってしまう場合や、大きなヘジテーション(再発進時の遅れ)による走行性の悪化が発生する場合がある。   For example, in a SUEV or electric vehicle for light cargo, if torque interruption occurs under a load such as towing, the vehicle may stop and it may not be possible to restart the vehicle, or a large hesitation (at the time of restart) In some cases, the travelability may deteriorate due to a delay.

本発明の課題は、特にシンクロ機構付きの電動車両用変速装置において、変速段の切り換え時のトルクインタラプションを抑えるとともに、トルクインタラプションの期間を可及的に短くすることにある。   SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to suppress torque interruption at the time of gear change, and to shorten the torque interruption period as much as possible, particularly in a transmission for an electric vehicle with a synchronization mechanism.

(1)本発明に係る変速装置は、電動機により駆動される電動車両に用いられる。この変速装置は、電動機から動力が入力される第1軸と、第1軸と平行に配置された第2軸と、主変速ユニットと、変速アシストユニットと、を備えている。主変速ユニットは、複数の変速段と、複数の変速段の間で切り換えを行うための少なくとも1つのシンクロ機構と、を有し、第1軸に入力された回転速度を変速して第2軸に伝達する。変速アシストユニットは、主変速ユニットの変速段の切り換え時に第1軸から第2軸に動力を伝達する。   (1) The transmission according to the present invention is used for an electric vehicle driven by an electric motor. The transmission includes a first shaft to which power is input from the electric motor, a second shaft disposed parallel to the first shaft, a main transmission unit, and a transmission assist unit. The main transmission unit has a plurality of shift speeds and at least one synchro mechanism for switching among the shift speeds, and changes the rotational speed input to the first axis to shift the second axis To communicate. The shift assist unit transmits power from the first shaft to the second shaft when switching the shift position of the main shift unit.

電動機から第1軸に動力が入力されると、主変速ユニットのいずれかの変速段を介して第2軸に伝達される。このとき変速段によって回転速度が変速される。変速段が切り換えられる際には、変速アシストユニットによって動力が第1軸から第2軸に伝達される。   When power is input from the electric motor to the first shaft, the power is transmitted to the second shaft via any shift speed of the main transmission unit. At this time, the rotational speed is changed by the shift speed. When the gear is switched, power is transmitted from the first shaft to the second shaft by the shift assist unit.

ここでは、主変速ユニットでの変速段の切り換え時には、変速アシストユニットを介して動力が伝達されるので、変速段の切り換え時におけるトルクインタラプションによる伝達トルクの低下及びトルクインタラプションの期間を短くすることができる。   Here, since power is transmitted through the shift assist unit at the time of gear shift switching in the main transmission unit, the reduction of the transmission torque due to torque interruption and the torque interruption period are shortened at gear shift switching. be able to.

(2)好ましくは、変速アシストユニットは、主変速ユニットの変速段の切り換え時に主変速ユニットに代わって第1軸から第2軸に動力を伝達する。   (2) Preferably, the shift assist unit transmits power from the first axis to the second axis in place of the main shift unit when switching the shift position of the main shift unit.

ここで、変速アシストユニットによって動力を伝達する場合、主変速ユニット側の変速段においても動力の伝達を行っていると、動力伝達している変速段からシンクロ機構が解除されにくい。具体的には、シンクロ機構を構成するシンクロナイザリングが、動力伝達しているギアのドグクラッチ部から離れにくくなる。   Here, in the case where power is transmitted by the shift assist unit, if the power transmission is performed also in the shift gear on the main shift unit side, it is difficult for the synchro mechanism to be released from the shift that is transmitting power. Specifically, the synchronizer ring that constitutes the synchronization mechanism does not easily separate from the dog clutch portion of the power transmitting gear.

そこで、主変速ユニットの変速段の切り換え時には、主変速ユニット側では動力伝達を行わずに、変速アシストユニットでのみ動力を伝達するようにしてシンクロ機構部分を同期させている。このため、シンクロ機構がスムーズに作動し、スムーズな変速を行うことができる。   Therefore, at the time of switching of the gear position of the main transmission unit, power transmission is not performed on the main transmission unit side, and the synchronization mechanism portion is synchronized by transmitting power only by the shift assist unit. For this reason, the synchro mechanism operates smoothly, and a smooth shift can be performed.

(3)好ましくは、変速アシストユニットは、主変速ユニットの複数の変速段のうちの最も変速比の小さい最高変速段より小さい変速比を有する。   (3) Preferably, the gear shift assist unit has a gear ratio smaller than the highest gear position with the smallest gear ratio among the plurality of gear positions of the main transmission unit.

このような構成にすることにより、変速段の切り換え時に変速アシストユニットを作動させると、動力は必ず変速アシストユニットを介して伝達されることになる。したがって、前記同様に、スムーズな変速が可能になる。   With such a configuration, when the shift assist unit is operated at the time of switching the shift position, power is always transmitted via the shift assist unit. Therefore, as described above, a smooth shift is possible.

(4)好ましくは、変速アシストユニットは、アシスト用の第1ギア及び第2ギアと、クラッチ入力部材と、クラッチ部と、を有する。アシスト用第1ギアは第1軸に回転自在に支持されている。アシスト用入力部材は第1軸に回転不能に支持されている。クラッチ部は、アシスト用第1ギアとアシスト用入力部材との間で動力の伝達、遮断を行う。アシスト用第2ギアは、第2軸に回転不能に支持され、アシスト用第1ギアに噛み合う。   (4) Preferably, the shift assist unit has a first gear and a second gear for assist, a clutch input member, and a clutch portion. The first assist gear is rotatably supported by the first shaft. The assist input member is non-rotatably supported by the first shaft. The clutch portion performs transmission and disconnection of power between the first assist gear and the assist input member. The second assist gear is non-rotatably supported by the second shaft and meshes with the first assist gear.

この装置では、クラッチ部が動力伝達状態になると、動力は、第1軸→アシスト用入力部材→アシスト用第1ギア→アシスト用第2ギア→第2軸の経路で伝達される。   In this device, when the clutch unit is in the power transmission state, the power is transmitted in the path of the first axis → assist input member → first assist gear → second assist gear → second axis.

ここでは、変速アシストユニットを構成するクラッチ部が第1軸に配置されているので、クラッチ部を出力側の第2軸に配置する場合に比較して、クラッチ容量を小さくすることができ、変速アシストユニットをコンパクトにすることができる。   Here, since the clutch portion constituting the shift assist unit is disposed on the first shaft, the clutch capacity can be reduced as compared with the case where the clutch portion is disposed on the second shaft on the output side. The assist unit can be made compact.

(5)好ましくは、クラッチ部は、複数のクラッチプレートと、複数のクラッチプレートを互いに圧接するためのピストンと、を有する。   (5) Preferably, the clutch portion has a plurality of clutch plates and a piston for pressing the plurality of clutch plates together.

(6)好ましくは、主変速ユニットは、低速用第1ギア及び第2ギアと、高速用第1ギア及び第2ギアと、を有する。低速用第1ギアは第1軸に回転自在に支持されている。低速用第2ギアは、第2軸に回転不能に支持され、低速用第1ギアに噛み合う。高速用第1ギアは第1軸に回転自在に支持されている。高速用第2ギアは、第2軸に回転不能に支持され、高速用第1ギアに噛み合う。そして、シンクロ機構は、第1軸において低速用第1ギア及び高速用第1ギアのいずれかを第1軸に選択的に連結する。また、変速アシストユニットは、高速用第1ギアと第2高速ギアの変速比よりも小さい変速比を有する。   (6) Preferably, the main transmission unit has a first gear and a second gear for low speed, and a first gear and a second gear for high speed. The low speed first gear is rotatably supported on the first shaft. The low speed second gear is non-rotatably supported on the second shaft and meshes with the low speed first gear. The high speed first gear is rotatably supported on the first shaft. The second high speed gear is non-rotatably supported on the second shaft and meshes with the first high speed gear. Then, the synchro mechanism selectively connects either the low speed first gear or the high speed first gear to the first axis in the first axis. Also, the shift assist unit has a transmission gear ratio smaller than the transmission gear ratios of the first and second high-speed gears.

ここでは、主変速ユニットは2段の変速段を有している。低速側の変速段では、第1軸に入力された動力は、第1軸→シンクロ機構→低速用第1ギア→低速用第2ギア→第2軸の経路で伝達される。また、高速側の変速段では、第1軸に入力された動力は、第1軸→シンクロ機構→高速用第1ギア→高速用第2ギア→第2軸の経路で伝達される。   Here, the main transmission unit has two shift speeds. In the low-speed gear, the power input to the first shaft is transmitted along the path of the first shaft → synchro mechanism → first gear for low speed → second gear for low speed → second axis. In the high-speed gear, the power input to the first shaft is transmitted along the path of the first shaft → synchro mechanism → first gear for high speed → second gear for high speed → second axis.

そして、変速アシストユニットは、高速段の変速比よりも小さい変速比を有しているので、変速段の切り換え時に変速アシストユニットを作動させ、例えば変速アシストユニットに設けられているクラッチ部の締結力を増大していくと、動力は変速アシストユニットに依存する方向で伝達され、徐々に変速アシストユニットへの依存度が増大する。そして、変速アシストユニット側の伝達トルクの増大とともに、シンクロ機構による伝達トルクが低下してほぼ「0」となるため、前記同様に、スムーズな変速が可能になる。   And since the gear shift assist unit has a gear ratio smaller than the gear ratio of the high gear, the gear shift assist unit is operated when switching the gear, for example, the fastening force of the clutch portion provided in the gear shift unit The power is transmitted in a direction dependent on the shift assist unit, and the degree of dependence on the shift assist unit gradually increases. Then, with the increase of the transmission torque on the side of the shift assist unit, the transmission torque by the synchronization mechanism is reduced to be substantially "0", so that the smooth gear change becomes possible as described above.

(7)好ましくは、変速アシストユニットは、主変速ユニットの変速段の切り換え開始前に第1軸から第2軸に動力を伝達する。   (7) Preferably, the shift assist unit transmits power from the first shaft to the second shaft before the start of switching of the shift position of the main shift unit.

これにより、トルクインタラプションによる伝達トルクの落ち込み及びトルクインタラプションの期間をより短くすることができる。   As a result, it is possible to further shorten the duration of the transmission torque drop due to torque interruption and the torque interruption.

以上のような本発明では、シンクロ機構付きの電動車両用変速装置において、変速段の切り換え時におけるトルクインタラプション自体を低減できると同時にトルクインタラプションの期間を可及的に短くすることができる。また、トルクインタラプションの期間を短くするために変速アシストユニットを設けた場合に、変速段の切り換えがスムーズに行えなくなるという不具合を防止できる。   According to the present invention as described above, in the transmission for an electric vehicle with a synchronization mechanism, the torque interruption itself at the time of switching of the shift can be reduced and, at the same time, the torque interruption period can be shortened as much as possible. Further, in the case where the shift assist unit is provided to shorten the period of torque interruption, it is possible to prevent the problem that the shift gear can not be smoothly switched.

本発明の一実施形態によるトランスミッションの構成を示す模式図。FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a transmission according to an embodiment of the present invention. 低速側変速段の動力伝達経路を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a power transmission path of a low speed gear. 高速側変速段の動力伝達経路を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a power transmission path of a high-speed gear. 変速切り換え時のフローチャート。Flow chart at gear shift switching. 変速切り換え時の動力伝達経路を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a power transmission path at the time of gear shift switching.

[全体構成]
図1に、本発明の一実施形態による電動車両用のトランスミッション10の概略構成を示している。このトランスミッション10は、2段の変速段を有し、電動機EMの回転速度を変速して車軸に出力するものである。
[overall structure]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a transmission 10 for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. The transmission 10 has two shift speeds, and shifts the rotational speed of the motor EM and outputs it to an axle.

トランスミッション10は、入力軸(第1軸)1と、出力軸(第2軸)2と、主変速ユニット3と、変速アシストユニット4と、を有している。また、トランスミッション10は、ファイナルギアGFと、ディファレンシャルギア5と、を有している。   The transmission 10 includes an input shaft (first shaft) 1, an output shaft (second shaft) 2, a main transmission unit 3, and a transmission assist unit 4. The transmission 10 also has a final gear GF and a differential gear 5.

[入力軸1]
入力軸1は、図示しないトランスミッションケースに回転自在に支持されている。入力軸1は電動機EMの出力軸に連結され、電動機EMの動力が入力軸1に直接入力される。
[Input axis 1]
The input shaft 1 is rotatably supported by a transmission case (not shown). The input shaft 1 is connected to the output shaft of the motor EM, and the power of the motor EM is directly input to the input shaft 1.

[出力軸2]
出力軸2は、入力軸1と平行に配置され、図示しないトランスミッションケースに回転自在に支持されている。
[Output axis 2]
The output shaft 2 is disposed parallel to the input shaft 1 and rotatably supported by a transmission case (not shown).

[主変速ユニット3]
主変速ユニット3は、前述のように2段の変速が可能であり、低速側変速段3Lと、高速側変速段3Hと、シンクロ機構8と、を有している。低速側変速段3Lは電動機EM側に配置され、高速側変速段3Hは電動機EMから離れた側に配置されている。また、シンクロ機構8は、入力軸1において低速側変速段3Lと高速側変速段3Hとの軸方向間に配置されている。
[Main transmission unit 3]
As described above, the main transmission unit 3 can perform two-speed shifting, and includes a low speed gear 3L, a high speed gear 3H, and a synchro mechanism 8. The low speed gear 3L is disposed on the motor EM side, and the high speed transmission 3H is disposed on the side away from the motor EM. Further, the synchronization mechanism 8 is disposed on the input shaft 1 axially between the low speed gear 3L and the high speed gear 3H.

低速側変速段3Lは、低速用の入力側ギア(低速用第1ギア)GLi及び出力側ギア(低速用第2ギア)GLoを有している。低速用入力ギアGLiは入力軸1に回転自在に支持されている。低速用出力ギアGLoは、出力軸2に回転不能に支持され、低速用入力ギアGLiに常時噛み合っている。   The low speed gear stage 3L has a low speed input gear (first low speed gear) GLi and an output gear (second low speed gear) GLo. The low speed input gear GLi is rotatably supported by the input shaft 1. The low speed output gear GLo is non-rotatably supported by the output shaft 2 and is constantly meshed with the low speed input gear GLi.

高速側変速段3Hは、高速用の入力ギア(高速用第1ギア)GHi及び出力ギア(高速用第2ギア)GHoを有している。高速用入力ギアGHiは、入力軸1に回転自在に支持されている。高速用入力ギアGHiは、低速用入力ギアGLiを挟んで電動機EMとは逆側に、低速用入力ギアGLiと対向して配置されている。高速用出力ギアGHoは、出力軸2に回転不能に支持され、高速用入力ギアGHiに常時噛み合っている。   The high-speed gear stage 3H has an input gear (first gear for high speed) GHi for high speed and an output gear (second gear for high speed) GHo. The high speed input gear GHi is rotatably supported by the input shaft 1. The high speed input gear GHi is disposed opposite to the low speed input gear GLi on the opposite side of the low speed input gear GLi to the electric motor EM. The high speed output gear GHo is non-rotatably supported by the output shaft 2 and is constantly meshed with the high speed input gear GHi.

シンクロ機構8は、前述のように入力軸1に配置されている。シンクロ機構8は、シンクロナイザリングやスリーブ等からなる周知の構造と同様であり、ここでは詳細の説明を省略する。シンクロ機構8は、低速用入力ギアGLiと高速用入力ギアGHiとの軸方向間に配置され、低速用入力ギアGLi及び高速用入力ギアGHiのいずれかを選択的に入力軸1に連結し、またその連結を解除する。   The synchronization mechanism 8 is disposed on the input shaft 1 as described above. The synchronization mechanism 8 is the same as a known structure including a synchronizer ring, a sleeve and the like, and the detailed description will be omitted here. The synchronization mechanism 8 is disposed axially between the low speed input gear GLi and the high speed input gear GHi, and selectively connects one of the low speed input gear GLi and the high speed input gear GHi to the input shaft 1, Also release the connection.

[変速アシストユニット4]
変速アシストユニット4は、高速側変速段3Hを挟んで低速側変速段3Lとは逆側に配置されている。変速アシストユニット4は、主変速ユニット3の変速段の切り換え時に、動力を入力軸1から出力軸2に伝達するものである。すなわち、変速アシストユニット4は、主変速ユニット3の変速段の切り換え時に、主変速ユニット3に代わって入力軸1から出力軸2に動力を伝達するものである。
[Shift Assist Unit 4]
The shift assist unit 4 is disposed on the opposite side to the low speed gear 3L across the high speed gear 3H. The shift assist unit 4 transmits power from the input shaft 1 to the output shaft 2 when switching the shift position of the main shift unit 3. That is, the shift assist unit 4 transmits power from the input shaft 1 to the output shaft 2 instead of the main shift unit 3 when switching the shift position of the main shift unit 3.

具体的には、変速アシストユニット4は、アシスト用入力ギア(アシスト用第1ギア)GAiと、クラッチハウジング(アシスト用入力部材)12と、クラッチ部13と、アシスト用出力ギア(アシスト用第2ギア)GAoと、を有する。   Specifically, the shift assist unit 4 includes an assist input gear (first assist gear) GAi, a clutch housing (assist input member) 12, a clutch portion 13, and an assist output gear (second assist). Gear) GAo, and.

アシスト用入力ギアGAiは、入力軸1において、高速用入力ギアGHiを挟んで低速用入力ギアGLiの逆側に配置され、入力軸1に対して回転自在に支持されている。   The assist input gear GAi is disposed on the input shaft 1 on the opposite side of the low speed input gear GLi across the high speed input gear GHi, and is rotatably supported on the input shaft 1.

クラッチハウジング12は、アシスト用入力ギアGAiを挟んで高速用入力ギアGHiの逆側に配置されている。クラッチハウジング12は、一端側(アシスト用入力ギアGAi側)が開く筒状に形成されている。クラッチハウジング12の他端側の内周部は、入力軸1に固定されている。すなわち、クラッチハウジング12は入力軸1に対して回転不能である。   The clutch housing 12 is disposed on the opposite side of the high speed input gear GHi across the assist input gear GAi. The clutch housing 12 is formed in a tubular shape in which one end side (the assist input gear GAi side) opens. An inner peripheral portion on the other end side of the clutch housing 12 is fixed to the input shaft 1. That is, the clutch housing 12 can not rotate with respect to the input shaft 1.

クラッチ部13は、クラッチハウジング12の内部に収容されている。クラッチ部13は、クラッチハウジング12とアシスト用入力ギアGAiとの間で動力の伝達、遮断を行う。クラッチ部13は、複数のクラッチプレート15と、複数のクラッチプレート15を互いに圧接するためのピストン16と、有する。複数のクラッチプレート15は、クラッチハウジング12に回転不能に係合する第1クラッチプレートと、アシスト用入力ギアGAiに回転不能に係合する第2クラッチプレートと、を有する。ピストン16は油圧によって軸方向に移動可能である。   The clutch portion 13 is accommodated inside the clutch housing 12. The clutch unit 13 performs transmission and disconnection of power between the clutch housing 12 and the assist input gear GAi. The clutch portion 13 has a plurality of clutch plates 15 and a piston 16 for pressing the plurality of clutch plates 15 into contact with each other. The plurality of clutch plates 15 have a first clutch plate engaged non-rotatably with the clutch housing 12 and a second clutch plate engaged non-rotatably with the assist input gear GAi. The piston 16 is axially movable by hydraulic pressure.

アシスト用出力ギアGAoは、出力軸2に回転不能に支持され、アシスト用入力ギアGAiに常時噛み合っている。   The assist output gear GAo is non-rotatably supported by the output shaft 2 and is constantly meshed with the assist input gear GAi.

[ファイナルギアGF及びディファレンシャルギア5]
ファイナルギアGFは、ディファレンシャルギア5の入力軸18に回転不能に支持され、アシスト用出力ギアGAoに常時噛み合っている。
[Final gear GF and differential gear 5]
The final gear GF is non-rotatably supported by the input shaft 18 of the differential gear 5, and is always meshed with the assist output gear GAo.

[変速比]
主変速ユニット3においては、高速側変速段3Hの変速比Rh(高速用出力ギアGHoの歯数/高速用入力ギアGHiの歯数)は、低速側変速段3Lの変速比Rl(低速用出力ギアGLoの歯数/低速用入力ギアGLiの歯数)より小さい。また、変速アシストユニット4の変速比Ra(アシスト用出力ギアGAoの歯数/アシスト用入力ギアGAiの歯数)は、高速側変速段3Hの変速比Rhよりもさらに小さく設定されている。例えば、高速側変速段3Hの変速比Rhに対する変速アシストユニット4の変速比Raの比(Ra/Rh)は、1.2>(Ra/Rh)>1.0の範囲に設定するのが好ましい。
[Gear ratio]
In main transmission unit 3, gear ratio Rh of high speed gear 3H (number of teeth of high speed output gear GHo / number of teeth of high speed input gear GHi) is gear ratio R1 of low speed gear 3L (output for low speed) Number of teeth of gear GLo / number of teeth of input gear GLi for low speed)). Further, the gear ratio Ra (the number of teeth of the assist output gear GAo / the number of teeth of the assist input gear GAi) of the gear shift assist unit 4 is set to be smaller than the gear ratio Rh of the high speed gear 3H. For example, it is preferable to set the ratio (Ra / Rh) of the gear ratio Ra of the shift assist unit 4 to the gear ratio Rh of the high-speed gear 3H in the range of 1.2> (Ra / Rh)> 1.0 .

[各変速段における動作]
<低速側変速段3L>
低速側の変速段3Lによって走行する場合は、シンクロ機構8の作動によって低速用入力ギアGLiが入力軸1に連結される。なお、この場合は、変速アシストユニット4のクラッチ部13はオフ(動力伝達が解除された状態)である。
[Operation in each gear]
<Low speed gear 3L>
When traveling at the low speed gear 3 L, the low speed input gear GLi is connected to the input shaft 1 by the operation of the synchronization mechanism 8. In this case, the clutch unit 13 of the shift assist unit 4 is off (in a state where power transmission is canceled).

低速側変速段3Lが選択された場合は、図2に示すように、電動機EMからの動力は、入力軸1→シンクロ機構8→低速用入力ギアGLi→低速用出力ギアGLo→出力軸2→アシスト用出力ギアGAo→ファイナルギアGF→ディファレンシャルギア5の経路で車軸に伝達される。   When low speed gear 3L is selected, as shown in FIG. 2, the power from motor EM is input shaft 1 → synchro mechanism 8 → input gear GLi for low speed → output gear GLo for low speed → output shaft 2 → The power is transmitted to the axle along the path of assist output gear GAo → final gear GF → differential gear 5.

<高速側変速段3H>
高速側の変速段によって走行する場合は、シンクロ機構8の作動によって高速用入力ギアGHiが入力軸1に連結される。なお、この場合は、変速アシストユニット4のクラッチ部13はオフ(動力伝達が解除された状態)である。
<High-speed gear 3H>
When traveling at the high speed gear, the high speed input gear GHi is connected to the input shaft 1 by the operation of the synchronization mechanism 8. In this case, the clutch unit 13 of the shift assist unit 4 is off (in a state where power transmission is canceled).

高速側変速段3Hが選択された場合は、図3に示すように、電動機EMからの動力は、入力軸1→シンクロ機構8→高速用入力ギアGHi→高速用出力ギアGHo→出力軸2→アシスト用出力ギアGAo→ファイナルギアGF→ディファレンシャルギア5の経路で車軸に伝達される。   When high speed gear 3H is selected, as shown in FIG. 3, the power from motor EM is input shaft 1 → synchro mechanism 8 → high speed input gear GHi → high speed output gear GHo → output axis 2 → The power is transmitted to the axle along the path of assist output gear GAo → final gear GF → differential gear 5.

[変速時]
低速側変速段3Lと高速側変速段3Hとの間で切り換えを行う場合は、図4のフローチャートに示すように、まず、ステップS1において、変速アシストユニット4のクラッチ部13をオン(動力伝達状態)にする。
[At shift]
When switching between the low speed gear 3L and the high speed gear 3H, as shown in the flowchart of FIG. 4, first, in step S1, the clutch 13 of the shift assist unit 4 is turned on (power transmission state ).

ここで、変速アシストユニット4の変速比は、低速側変速段3L及び高速側変速段3Hの変速比よりも小さく設定されているので、電動機EMからの動力は変速アシストユニット4を介して出力側に伝達される。すなわち、変速アシストユニット4の変速比が低速側変速段3L及び高速側変速段3Hの変速比よりも小さく設定されているので、低速側変速段3L及び高速側変速段3Hのいずれかによって動力が伝達されている状態であっても、変速アシストユニット4のクラッチ部13がオンになると、出力軸2はそれまでより高い回転数で回転することになる。このため、電動機EMからの動力は変速アシストユニット4のみによって出力側に伝達されることになる。   Here, since the transmission ratio of the shift assist unit 4 is set smaller than the transmission ratios of the low speed gear 3L and the high speed gear 3H, the power from the electric motor EM is output via the transmission assist unit 4 Transmitted to That is, since the gear ratio of the shift assist unit 4 is set to be smaller than the gear ratios of the low speed gear 3L and the high speed gear 3H, the power is obtained by either the low speed gear 3L or the high speed gear 3H. Even in the state of being transmitted, when the clutch unit 13 of the shift assist unit 4 is turned on, the output shaft 2 will rotate at a higher rotational speed. Therefore, the power from the electric motor EM is transmitted to the output side only by the shift assist unit 4.

以上の動作をステップS2及びステップS3により説明する。   The above operation will be described with step S2 and step S3.

ステップS2では、シンクロ機構8を作動させ、それまで入力軸1に連結されていた低速用入力ギアGLi(又は高速用入力ギアGHi)を、逆側の高速用入力ギアGHi(又は低速用入力ギアGLi)に切り換える。すなわち、ステップS2においてシンクロ機構8のスリーブに抜き力を加える。そして、ステップS3ではシンクロ機構8が解除されたか否か(入力軸1に対する低速用入力ギアGLiの連結が解除されたか否か)を検出する。   In step S2, the synchro mechanism 8 is operated, and the low-speed input gear GLi (or high-speed input gear GHi) previously connected to the input shaft 1 is replaced with the reverse high-speed input gear GHi (or low-speed input gear). Switch to GLi). That is, in step S2, an extraction force is applied to the sleeve of the synchronization mechanism 8. Then, in step S3, it is detected whether or not the synchronization mechanism 8 has been released (whether the connection of the low speed input gear GLi to the input shaft 1 has been released).

このとき、クラッチ部13をオンし、クラッチ部13の締結力が増大すると、動力は変速アシストユニット4に依存する方向で伝達され、徐々に変速アシストユニット4への依存度が増大する。そして、変速アシストユニット4側の伝達トルクの増大とともに、シンクロ機構8による伝達トルクが低下してほぼ「0」となる。このため、シンクロ機構8においてハブとスリーブとが噛み合っている状態から、これらの噛み合いを開放することができる。   At this time, when the clutch unit 13 is turned on and the fastening force of the clutch unit 13 is increased, the power is transmitted in the direction dependent on the shift assist unit 4 and the degree of dependency on the shift assist unit 4 gradually increases. Then, with the increase of the transmission torque on the side of the shift assist unit 4, the transmission torque by the synchronization mechanism 8 is reduced to almost “0”. For this reason, in the state where the hub and the sleeve are engaged in the synchronization mechanism 8, these engagements can be released.

ステップS3においてシンクロ機構8が解除されたと判断された場合は、ステップS3からステップS4に移行する。ステップS4では、クラッチ部13の伝達トルクと電動機EMの出力トルクとを制御し、シンクロ機構8の入出力回転数を同期させる。すなわち、入力軸1の回転数と高速用入力ギアGHi(又は低速用入力ギアGLi)の回転数とがほぼ同期するように、クラッチ部13の伝達トルクと電動機EMの出力トルクとを制御する。   If it is determined in step S3 that the synchronization mechanism 8 has been released, the process proceeds from step S3 to step S4. In step S4, the transmission torque of the clutch unit 13 and the output torque of the motor EM are controlled to synchronize the input and output rotational speeds of the synchronization mechanism 8. That is, the transmission torque of the clutch unit 13 and the output torque of the electric motor EM are controlled so that the rotation speed of the input shaft 1 and the rotation speed of the high speed input gear GHi (or the low speed input gear GLi) are substantially synchronized.

なお、以上の変速切り換え時において、変速アシストユニット4のクラッチ部13がオンの状態では、図5に示すように、電動機EMからの動力は、入力軸1→クラッチハウジング12→クラッチ部13→アシスト用入力ギアGAi→アシスト用出力ギアGAo→ファイナルギアGF→ディファレンシャルギア5の経路で車軸に伝達される。   When the clutch unit 13 of the shift assist unit 4 is on at the time of the above gear shift switching, as shown in FIG. 5, the power from the motor EM is input shaft 1 → clutch housing 12 → clutch portion 13 → assist It is transmitted to the axle along the path of: input gear GAi → assist output gear GAo → final gear GF → differential gear 5

そして、シンクロ機構8の入出力回転数が同期するまでステップS4を実行する。シンクロ機構8の入出力回転数が同期した場合は、ステップS5からステップS6に移行する。   Then, step S4 is executed until the input / output rotational speeds of the synchronization mechanism 8 are synchronized. If the input and output rotational speeds of the synchronization mechanism 8 are synchronized, the process proceeds from step S5 to step S6.

ステップS6では、シンクロ機構8を作動させ、入力軸1に対して高速用入力ギアGHi(又は低速用入力ギアGLi)を連結させる。   In step S6, the synchro mechanism 8 is operated, and the high speed input gear GHi (or the low speed input gear GLi) is connected to the input shaft 1.

ステップS7において、シンクロ機構8による締結、すなわち入力軸1に対する高速用入力ギアGHi(又は低速用入力ギアGLi)の連結が終了したと判断した場合は、ステップS7からステップS8に移行する。ステップS8では、変速アシストユニット4のクラッチ部13をオフにする。これにより、電動機EMからの動力は、高速側変速段3H(又は低速側変速段3L)を介して出力側に伝達される。   If it is determined in step S7 that the engagement by the synchronization mechanism 8 is completed, that is, the connection of the high speed input gear GHi (or the low speed input gear GLi) to the input shaft 1 is completed, the process proceeds from step S7 to step S8. In step S8, the clutch unit 13 of the shift assist unit 4 is turned off. Thereby, the motive power from the electric motor EM is transmitted to the output side via the high-speed gear stage 3H (or the low-speed gear stage 3L).

以上のような変速段の切り換え時には、変速アシストユニット4によって電動機EMからの動力が出力側に伝達されているので、トルクの抜けは生じない。また、シンクロ機構8の切り換え作動時において、シンクロ機構8にはトルクが作用していないので、シンクロ機構8をスムーズに作動させることができる。   Since the power from the electric motor EM is transmitted to the output side by the shift assist unit 4 at the time of the change of the gear position as described above, the torque is not lost. Further, at the time of the switching operation of the synchronizing mechanism 8, since no torque is acting on the synchronizing mechanism 8, the synchronizing mechanism 8 can be operated smoothly.

[他の実施形態]
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments as described above, and various changes or modifications are possible without departing from the scope of the present invention.

(a)前記実施形態では、2段の変速段を有する変速装置に本発明を適用したが、3段以上の変速段を有する変速装置にも本発明を同様に適用することができる。   (A) In the above embodiment, the present invention is applied to a transmission having two shift speeds, but the present invention can be similarly applied to a transmission having three or more shift speeds.

(b)変速アシストユニット4の構成を一例であって、種々の変更が可能である。   (B) The configuration of the shift assist unit 4 is an example, and various changes can be made.

(c)前記実施形態では、2軸を有する変速装置に本発明を適用したが、3軸(例えば、出力軸とファイナルギアとの間にカウンタ軸を設け、このカウンタ軸にギアセットを設ける等)を有する変速装置にも本発明を同様に適用することができる。   (C) In the above embodiment, the present invention is applied to a transmission having two shafts. However, for example, a counter shaft is provided between the output shaft and the final gear, and a gear set is provided on the counter shaft The invention is equally applicable to transmissions having.

(d)各ギアの配置については前記実施形態に限定されない。   (D) The arrangement of the gears is not limited to the above embodiment.

1 入力軸
2 出力軸
3 主変速ユニット
4 変速アシストユニット
8 シンクロ機構
10 変速装置
12 クラッチハウジング(アシスト用入力部材)
13 クラッチ部
15 クラッチプレート
16 ピストン
GLi 低速用入力ギア(低速用第1ギア)
GLo 低速用出力ギア(低速用第2ギア)
GHi 高速用入力ギア(高速用第1ギア)
GHo 高速用出力ギア(高速用第2ギア)
GAi アシスト用入力ギア(アシスト用第1ギア)
GAo アシスト用出力ギア(アシスト用第2ギア)
Reference Signs List 1 input shaft 2 output shaft 3 main transmission unit 4 transmission assist unit 8 synchronization mechanism 10 transmission 12 clutch housing (input member for assist)
13 clutch part 15 clutch plate 16 piston GLi input gear for low speed (first gear for low speed)
GLo Low Speed Output Gear (Low Speed Second Gear)
GHi High-speed input gear (1st gear for high-speed)
GHo High Speed Output Gear (High Speed Second Gear)
GAi Assist Input Gear (First Gear for Assist)
Output gear for GAo assist (second gear for assist)

Claims (7)

電動機により駆動される電動車両に用いられる変速装置であって、
前記電動機から動力が入力される第1軸と、
前記第1軸と平行に配置された第2軸と、
複数の変速段と、前記複数の変速段の間で切り換えを行うための少なくとも1つのシンクロ機構と、を有し、前記第1軸に入力された回転速度を変速して前記第2軸に伝達する主変速ユニットと、
前記主変速ユニットの変速段の切り換え時に前記第1軸から前記第2軸に動力を伝達する変速アシストユニットと、
を備えた電動車両用変速装置。
A transmission used for an electric vehicle driven by an electric motor, comprising:
A first shaft to which power is input from the motor;
A second axis arranged parallel to the first axis;
A plurality of shift speeds and at least one synchro mechanism for switching among the shift speeds, and transmitting the rotation speed input to the first shaft to the second shaft The main transmission unit to
A shift assist unit that transmits power from the first shaft to the second shaft at the time of switching the shift position of the main transmission unit;
Transmission for an electrically powered vehicle comprising:
前記変速アシストユニットは、前記主変速ユニットの変速段の切り換え時に前記主変速ユニットに代わって前記第1軸から前記第2軸に動力を伝達する、請求項1に記載の電動車両用変速装置。   The transmission for an electric vehicle according to claim 1, wherein the shift assist unit transmits power from the first shaft to the second shaft instead of the main shift unit when switching the shift position of the main shift unit. 前記変速アシストユニットは、前記主変速ユニットの複数の変速段のうちの最も変速比の小さい最高変速段より小さい変速比を有する、請求項2に記載の電動車両用変速装置。   The transmission for an electric vehicle according to claim 2, wherein the shift assist unit has a gear ratio smaller than a highest gear position with the smallest gear ratio among the plurality of gear positions of the main transmission unit. 前記変速アシストユニットは、
前記第1軸に回転自在に支持されたアシスト用第1ギアと、
前記第1軸に回転不能に支持されたアシスト用入力部材と、
前記アシスト用第1ギアと前記アシスト用入力部材との間で動力の伝達、遮断を行うクラッチ部と、
前記第2軸に回転不能に支持され、前記アシスト用第1ギアに噛み合うアシスト用第2ギアと、
を有する、
請求項3に記載の電動車両用変速装置。
The shift assist unit is
A first assist gear rotatably supported on the first shaft;
An assist input member supported non-rotatably on the first shaft;
A clutch unit for transmitting and disconnecting power between the first assist gear and the assist input member;
An assist second gear which is non-rotatably supported by the second shaft and meshes with the first assist gear;
Have
The transmission for an electric vehicle according to claim 3.
前記クラッチ部は、
複数のクラッチプレートと、
前記複数のクラッチプレートを互いに圧接するためのピストンと、
を有する、
請求項4に記載の電動車両用変速装置。
The clutch unit is
With multiple clutch plates,
A piston for pressing the plurality of clutch plates together;
Have
The transmission for an electric vehicle according to claim 4.
前記主変速ユニットは、
前記第1軸に回転自在に支持された低速用第1ギアと、
前記第2軸に回転不能に支持され、前記低速用第1ギアに噛み合う低速用第2ギアと、
前記第1軸に回転自在に支持された高速用第1ギアと、
前記第2軸に回転不能に支持され、前記高速用第1ギアに噛み合う高速用第2ギアと、
を有し、
前記シンクロ機構は、前記第1軸において前記低速用第1ギア前記高速用第1ギアとの間に配置され、前記低速用第1ギア及び前記高速用第1ギアのいずれかを前記第1軸に選択的に連結し、
前記変速アシストユニットは、前記高速用第1ギアと前記第2高速ギアの変速比よりも小さい変速比を有する、
請求項1から5のいずれかに記載の電動車両用変速装置。
The main transmission unit is
A low speed first gear rotatably supported on the first shaft;
A second gear for low speed which is non-rotatably supported by the second shaft and engaged with the first gear for low speed;
A high speed first gear rotatably supported on the first shaft;
A second gear for high speed which is non-rotatably supported by the second shaft and engaged with the first gear for high speed;
Have
The synchro mechanism is disposed between the first low speed gear and the high speed first gear on the first shaft, and one of the low speed first gear and the high speed first gear is disposed on the first shaft. Selectively linked to
The shift assist unit has a gear ratio smaller than that of the first gear for high speed and the second high gear.
The transmission for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 5.
前記変速アシストユニットは、前記主変速ユニットの変速段の切り換え開始前に前記第1軸から前記第2軸に動力を伝達する、請求項1から6のいずれかに記載の電動車両用変速装置。   The transmission for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein the shift assist unit transmits power from the first shaft to the second shaft before start of switching of the shift position of the main shift unit.
JP2017073546A 2017-04-03 2017-04-03 Transmission device for electric vehicle Pending JP2018179012A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017073546A JP2018179012A (en) 2017-04-03 2017-04-03 Transmission device for electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017073546A JP2018179012A (en) 2017-04-03 2017-04-03 Transmission device for electric vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018179012A true JP2018179012A (en) 2018-11-15

Family

ID=64282984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017073546A Pending JP2018179012A (en) 2017-04-03 2017-04-03 Transmission device for electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018179012A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102015399B (en) Hybrid power device
KR101592721B1 (en) Two-speed transmission for vehicle
JP5924774B2 (en) Dual clutch transmission for vehicle
US8590411B2 (en) Automatic manual transmission
JP2009510341A (en) Automatic transmission for motor vehicle and its shift change method
EP3476637A1 (en) Power drive system and vehicle
JP2009248730A (en) Hybrid power apparatus
JP2013104559A (en) Automated manual transmission
WO2014162631A1 (en) Vehicle control device
KR101181746B1 (en) Double Clutch Transmission
JP2007332991A (en) Gear transmission device
JP2017178010A (en) Vehicle power transmission device
CN110234910A (en) Gearbox for vehicle
CN106763549A (en) A kind of ten new gear double-clutch automatic transmissions
JP2012201116A (en) Travel drive device of hybrid vehicle
CN103256351B (en) Multi-clutch speed change gear
KR101765496B1 (en) Transmission apparatus
JP2018179012A (en) Transmission device for electric vehicle
CN105082975B (en) Power drive system and the vehicle with the power drive system
JP6588051B2 (en) Speed change mechanism
WO2015141055A1 (en) Manual transmission for vehicle
CN110435419A (en) A kind of two grades of rear axle power systems of pure electric automobile
CN203248626U (en) Multi-clutch speed changing device
KR20200005338A (en) Transmission for electric vehicle
JP6081430B2 (en) Shift control device