(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイブリッド推進システム及び当該推進システム用変速機を提供する。【解決手段】本ハイブリッド推進システムは、内燃機関と、電気機械と、電気機械から回転運動を受ける一次シャフト１４と、二次シャフト１６と、車両の車軸のホイールに回転運動を伝達する差動装置３６と、一次シャフトと二次シャフトとの間で回転運動を伝達するために、一次シャフトと二次シャフトとの間に配置された第１伝達機構と、二次シャフトと差動装置との間で回転運動を伝達するために、二次シャフトと差動装置との間に配置された第２伝達機構と、二次シャフトがオーバーラン・クラッチ５４を介して内燃機関から回転運動を受けるように二次シャフトに関連付けられたオーバーラン・クラッチを備える。オーバーラン・クラッチの上流側には減速機構が設けられ、二次シャフトは、内燃機関から回転運動を、オーバーラン・クラッチと減速機構とを介して受けるように配置されている。【選択図】図２
2014141239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（ＩＣＥ）及び電気機械（ＥＭ）を備えるハイブリッドモーター車両用変速機（１０）であって、
前記電気機械（ＥＭ）から回転運動を受けるように構成された一次シャフト（１４）と、
二次シャフト（１６）と、
車両の車軸のホイールに前記回転運動を伝達する差動装置（３６）と、
前記一次シャフト（１４）と前記二次シャフト（１６）との間で前記回転運動を伝達するために、前記一次シャフト（１４）と前記二次シャフト（１６）との間に配置された第１伝達機構（２６）と、
前記二次シャフト（１６）と前記差動装置（３６）との間で前記回転運動を伝達するために、前記二次シャフト（１６）と前記差動装置（３６）との間に配置された第２伝達機構（４０）と、
前記二次シャフト（１６）がオーバーランクラッチ（５４）を介して前記内燃機関（ＩＣＥ）から前記回転運動を受けるように配置されるよう、前記二次シャフト（１６）に関連付けられたオーバーラン・クラッチ（５４）と、
を備え、
さらに、前記オーバーラン・クラッチ（５４）の上流側に、減速機構（５８，６２）を備え、
前記二次シャフト（１６）は、前記内燃機関（ＩＣＥ）から前記回転運動を、前記オーバーラン・クラッチ（５４）と前記減速機構（５８，６２）とを介して受けるように配置されていることを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記二次シャフト（１６）には、入力歯車（６０）が取り付けられ、
前記入力歯車（６０）は、回転のために前記二次シャフト（１６）に駆動接続されたハブ（５６）と、リングギヤ（５８）とを備え、
前記オーバーラン・クラッチ（５４）は、前記入力歯車（６０）の前記ハブ（５６）と前記リングギヤ（５８）との間に配置され、
前記減速機構（５８，６２）は、前記リングギヤ（５８）と、ピニオン（６２）とを備え、
前記ピニオン（６２）は、前記内燃機関（ＩＣＥ）によって回転されるように配置され、前記リングギヤ（５８）と直接又は間接的に噛み合う、
請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記二次シャフト（１６）には、入力プーリが取り付けられ、
前記入力プーリは、回転のために前記二次シャフト（１６）に駆動接続されたハブと、外側リングと、を備え、
前記オーバーラン・クラッチ（５４）は、前記入力プーリの前記ハブと前記外側リングとの間に配置され、
前記減速機構は、前記入力プーリの外側リングと、前記内燃機関（ＩＣＥ）によって回転するように配置され、前記入力プーリの前記外側リングに直接的に又はベルトによって間接的に接続された駆動プーリと、を備える、請求項１に記載の変速機。
【請求項４】
前記第１伝達機構（２６）は、
前記一次シャフト（１４）に保持される駆動ピニオン（２８）と、
前記二次シャフトに保持される従動歯車（３０）と、
を備え、
前記駆動ピニオン（２８）と前記従動歯車（３０）とは、それぞれ回転のために各シャフトと駆動接続されている、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の変速機。
【請求項５】
前記第１伝達機構（２６）は、機械的なギヤボックスを備える、請求項１〜３のいずれか１つに記載の変速機。
【請求項６】
前記第２伝達機構（４０）は、前記二次シャフト（１６）と前記差動装置（３６）とに回転のために接続され、前記二次シャフトの回転方向は変化させないままで、前記差動装置（３６）の回転方向を反転可能に構成されたレイシャフト（１８）を備える、請求項１〜５のいずれか１つに記載の変速機。
【請求項７】
前記第２伝達機構（４０）は、前記二次シャフト（１６）を前記差動装置（３６）及び前記レイシャフト（１８）から切り離すニュートラルポジションに移動可能な連結装置（４２）を備える、請求項６に記載の変速機。
【請求項８】
さらに、車両の他の車軸のホイールにも前記回転運動の伝達を可能にするために、回転のために駆動接続されるよう前記二次シャフト（１６）に取り付けられた出力ピニオン（５２）を備える、請求項１〜７のいずれか１つに記載の変速機。
【請求項９】
さらに、車両の他の車軸のホイールにも前記回転運動の伝達を可能にするために、回転のために駆動接続されるように前記レイシャフト（１８）に取り付けられた出力ピニオン（５２）を備える、請求項６又は７に記載の変速機。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載に変速機（１０）と、
前記変速機（１０）の前記一次シャフト（１４）に直接的に接続された電気機械（ＥＭ）と、
前記変速機（１０）の前記二次シャフト（１６）に前記オーバーラン・クラッチ（５４）と前記減速機構（５８，６２）を介して接続された内燃機関（ＩＣＥ）と、
を備える、車両用ハイブリッド推進システム。
【請求項１１】
さらに、前記内燃機関（ＩＣＥ）と前記減速機構（５８，６２）との間に配置されたギヤボックス（６４）を備える、請求項１０に記載のハイブリッド推進システム。
【請求項１２】
前記ギヤボックス（６４）が無段変速機である、請求項１１に記載のハイブリッド推進システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電気機械とを備える車両用ハイブリッド推進システムであって、完全な電気モード（すなわち、完全に電気機械によって発生された駆動トルク）か、ハイブリッドモード（すなわち、一部が電気機械によって発生され、一部が内燃機関によって発生された駆動トルク）のいずれかで車両を走らせることができるように構成された車両用ハイブリッド推進システムに関し、特に、当該推進システムが備える変速機（トランスミッション）に関する。
【背景技術】
【０００２】
独立請求項１の前段部分に説明される特徴を有する変速機が、仏国特許出願公開第２９７０２０９号明細書から知られている。そのような既知の解決法によれば、回転のために変速機の二次シャフトに駆動接続（drivingly connected）されたハブと、回転のために内燃機関の駆動軸に駆動接続されたリングギヤとの間に、オーバーラン・クラッチが配置され、オーバーラン・クラッチの係合状態において、二次シャフトが、回転のために内燃機関の駆動軸に駆動接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】仏国特許出願公開第２９７０２０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、簡単且つコンパクトで、広範囲の作動モードの可能性を提供することができ、より具体的には、メインモーターとして電気機械を使用し、補助モーターとして内燃機関を使用することができるハイブリットモーター車両用変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この目的及び他の目的は、添付された独立請求項１に記載された特徴を有するハイブリッドモーター車両用変速機の効力によって十分に達成される。
【０００６】
本発明の好適な実施形態は、従属請求項の要旨をなす事項であり、その内容は、本明細書と一体的で統合された部分であることが意図されている。
【０００７】
手短に言えば、本発明は、電気機械から回転運動を受けるために、変速機の二次シャフトの片側を歯車装置及び／又は機械的なギヤボックスを介して変速機の一次シャフトに接続し、変速機の二次シャフトの他方の側をオーバーラン・クラッチ及び減速機構を介して車両の内燃機関に接続するという発想に基づいている。それ故、本発明に係る変速機を備えるハイブリッドモーター車両において、電気機械は、変速機の一次シャフトに恒久的に接続され、それにより車両のホイールに接続されるので、車両のメイントラクションモーターを構成する一方、車両の内燃機関は、車両のホイールにトルクを伝達できるように、オーバーラン・クラッチを介して変速機の二次シャフトに接続可能である。さらに、オーバーラン・クラッチの上流側に配置され、車両の内燃機関とオーバーラン・クラッチとの間に配置された減速機構のおかげで、本発明に係る変速機は、従来よりも一層コンパクトな配置を有する。
【０００８】
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の図面を参照して純粋に非限定的な説明の目的で与えられた、以下の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る変速機を組み込んだ車両用ハイブリッド推進システムを模式図である。
【図２】本発明に係るハイブリッドモーター車両用変速機の断面図である。
【図３】本発明に係るハイブリッドモーター車両用変速機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照すると、ハイブリッドモーター車両用変速機が１０として通常示され、当該変速機はケーシング１２を備え、ケーシング１２内には、一次シャフト１４と二次シャフト１６とレイシャフト（lay shaft）１８とが、互いに平行に配置されるとともに互いに間隔を空けて配置された回転軸ｘ１，ｘ２，ｘ３の周りを回転するようにベアリング２０，２２，２４によって支持されている。
【００１１】
図２に見られるように、一次シャフト１４は、好ましくはモーターとしても発電機（generator）としても動作するように構成された車両の電気機械（electric machine）ＥＭに接続されることを目的としている。電気機械ＥＭは、好ましくは、一次シャフト１４と同軸でケーシング１２に固定される。 
【００１２】
一次シャフト１４は、伝達機構２６と従動歯車３０と中間歯車３２とを通じて二次シャフト１６に回転運動を伝達し、伝達機構２６は、図２及び図３に示す実施形態では、駆動ピニオン２８を備える歯車装置で構成され、駆動ピニオン２８は、回転のために一次シャフト１４に駆動接続されるように取り付けられ（提案する実施形態において駆動ピニオン２８は一次シャフト１４に一体的に形成されている）、従動歯車３０は、回転のために二次シャフト１６に駆動接続されるように取り付けられ、中間歯車３２は、一次シャフト１４の回転軸ｘ１及び二次シャフトの回転軸ｘ２と平行で且つそれらの軸から離れた軸ｘ４の周りを回転するようにベアリング３４を用いてケーシング１２に支持されるともに、駆動ピニオン２８と従動歯車３０の両方に恒久的（permanently）に噛み合う。このようにして、電気機械ＥＭは、一次シャフト１４の回転を直接的に駆動するとともに、伝達機構２６を構成する歯車装置を介し、当該歯車装置を構成する歯車２８，３０，３２の歯の数に応じて固定された伝達率で二次シャフト１６の回転を駆動する。また、歯車装置２６は、一次シャフトと二次シャフトとの間（電気機械と二次シャフトとの間）の伝達率を変化させることができるように、機械的なギヤボックスによって構成されても、少なくとも当該ギヤボックスを含んでもよい。
【００１３】
二次シャフト１６は、差動装置（differential）３６を介して、前車軸（フロント・アクスル）又は後車軸（リア・アクスル）と同等である車両の同一車軸のホイールに回転運動を伝達する。差動装置３６は、それ自体既知であるためここでは更なる説明をしないが、ケーシング１２の内側に入れられてもよい。より具体的には、二次シャフト１６は、差動装置３６の入力ギヤとして作用するリングギヤ３８に伝達機構４０を介して回転運動を伝達し、伝達機構４０は、本発明の実施形態において、特に図２及び図３に見られるように、リングギヤ３８の回転の方向を反転させることができるように構成されている。これに関連して、伝達機構４０は、二次シャフト１６からリングギヤ３８へ回転運動を伝達する第１歯車装置と、二次シャフト１６からリングギヤ３８へ第１歯車装置に対して反対方向に回転運動を伝達する第２歯車装置と、第１又は第２歯車装置を選択する連結装置４２とを備えている。第１歯車装置は、二次シャフト１６に保持されるとともに差動装置３６のリングギヤ３８に恒久的に噛み合う歯車４４を備えている。第２歯車装置は、二次シャフト１６に保持される歯車４６と、レイシャフト（lay shaft）１８に保持される一対の歯車４８，５０とを備え、歯車４８は二次シャフト１６に保持された歯車４６に恒久的に噛み合う一方、歯車５０は差動装置３６のリングギヤ３８に恒久的に噛み合う。図示された実施形態では、歯車４８，５０は、固定歯車、すなわち回転のためにそれぞれのシャフト（レイシャフト１８）に恒久的に固定された歯車として作製される一方、歯車４４，４６は、遊動輪（idle wheel）として作製され、回転のために連結装置４２によってそれぞれのシャフト（二次シャフト１６）に選択的に接続可能である。このようにして、変化しないままの二次シャフト１６の回転方向では、第１又は第２歯車装置を選択する、すなわち、回転のために二次シャフト１６に歯車４４又は歯車４６を接続する連結装置４２によって、回転運動が、何らかの形で差動装置３６のリングギヤ３８に伝達され得る。より具体的には、第１歯車装置は、回転運動が二次シャフト１６から差動装置３６まで直接的に伝達される場合に、前方向に車両を駆動するために使用される一方、第２歯車装置は、回転運動が二次シャフト１６から差動装置３６までレイシャフト１８を介して伝達される場合に、後ろ方向に車両を駆動するために使用される。
【００１４】
また、伝達機構４０は、回転運動の方向を反転させることができないように構成されてもよく、それ故、二次シャフト１６に保持されるとともに差動装置３６のリングギヤ３８と噛み合う歯車４４のみで構成されてもよい。この場合、後ろ方向の駆動は、電気機械ＥＭの回転方向を反転させることによって電気モードでのみ起こるだろう。
【００１５】
好ましくは、提案する実施形態においてはベベルピニオン（bevel pinion）である出力ピニオン５２は、回転のためにレイシャフト１８に駆動接続されるように取り付けられ、車両の他の車軸のホイールに対しても回転運動の伝達を可能にする。また、出力ピニオン５２は、例えば、レイシャフト１８が省略されたとしても、二次シャフト１６に取り付けることができる。また、変速機１０は、四輪駆動の車両を得るために、簡単な改良で使用することができる。
【００１６】
図１においてＩＣＥと図示される車両の内燃機関に対する変速機の接続は、オーバーラン・クラッチ５４を介して行われ、オーバーラン・クラッチ５４は、図示された実施形態（特に図２参照）において、二次シャフト１６に取り付けられた入力歯車６０のハブ５６とリングギヤ５８との間に配置されている。入力歯車６０のハブ５６は、回転のために二次シャフト１６に駆動接続される一方、リングギヤ５８は、ピニオン６２（図１）と噛み合い、ピニオン６２は、直接的に、あるいは、図示された実施形態のようにギヤボックス６４（図１）を介して間接的に、内燃機関ＩＣＥによって回転され、ギヤボックス６４は、例えば、無段変速機（continuously variable gearbox）として作製される。それゆえ、本発明の一態様によれば、オーバーラン・クラッチ５４と内燃機関ＩＣＥとの間に減速機構（reducer mechanism）が配置され、提案する実施形態において減速機構は、リングギヤ５８とピニオン６２とによって構成されるが、減速機構は、異なるタイプのものであってもよく、例えば、付加的な歯車を含んでも、ベルトを介して互いに接続されたプーリによって構成されてもよい。明細書の前置き部分で既に述べたように、そのような減速機構の設備（provision）は、内燃機関の設備が二次シャフトの設備によって構成されることにすぎないので、変速機の配置をよりコンパクトにすることを可能にする。
【００１７】
本発明に係る変速機を備えるハイブリッドモーター車両において、電気機械ＥＭは、一次シャフト１４に恒久的に接続され、それにより車両のホイール（前輪及び／又は後輪）に接続されるので、車両のメイントラクションモーターを構成する。内燃機関ＩＣＥは、電気機械ＥＭによって伝達される駆動トルクに加えて車両のホイールに駆動トルクを伝達できるように、オーバーラン・クラッチ５４を介して二次シャフト１６に接続可能であり、それ故、補助的なトラクションモーターとして作用する。
【００１８】
本発明の変形例によれば、電気機械ＥＭと二次シャフト１６との間に、車両が内燃機関ＩＣＥによってのみ駆動されるように、電気機械ＥＭを二次シャフト１６から取り外せるようにするクラッチがある。 
【００１９】
また、内燃機関ＩＣＥは、車両のバッテリーを充電するために使用することができる。車両のホイールからの耐トルクが、発電機として作用する電気機械ＥＭが内燃機関ＩＣＥに加える耐トルクに加えられる場合、バッテリーは、車両が走行しているときに充電されることができる。しかしながら、二次シャフト１６をホイールから取り外すことを可能にするクラッチを備えることによって、車両が静止しているときにも、バッテリーを充電することが可能である。回転運動の方向を反転させることができる伝達機構４０を備える変速機の場合、このクラッチは、（回転のために歯車４４と歯車４６のいずれも二次シャフト１６と接続しない）ニュートラルポジションにおいて、ホイールから二次シャフト１６を切り離す連結装置４２で構成されてもよい。
【００２０】
当然ながら、本発明の原理を変更しないままで、実施形態及び構造の詳細は、添付された請求の範囲に規定された本発明の範囲を逸脱することなく、純粋に非限定的な例示の目的で記載され図示されたものから広範に変更することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１０    変速機
１４    一次シャフト
１６    二次シャフト
１８    レイシャフト
２６    伝達機構
２８    駆動ピニオン
３０    従動歯車
３６    差動装置
４２    連結装置
５２    出力ピニオン
５４    オーバーラン・クラッチ
５６    ハブ
５８    リングギヤ
６０    入力歯車
６２    ピニオン
６４    ギヤボックス
ＥＭ    電気機械
ＩＣＥ    内燃機関
【図１】
2014141239.tif 000003
【図２】
2014141239.tif 000004
【図３】
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【外国語明細書】
2014141239.tif 000006
2014141239.tif 000007
2014141239.tif 000008
2014141239.tif 000009
2014141239.tif 000010
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