(57)【要約】【課題】ＦＲ形式のハイブリット車両への適用が可能なコンパクトで効率のよい動力循環を行い得る駆動装置を提案する。【解決手段】エンジンにつながる入力端（８）と、内側及び外側に位置する２つのモータ／ジェネレータ（２、３）にそれぞれ個別につながる第１及び第２の連結端（６、１２）を有し、サンギア（４ａ）の回転軸心を同一軸線上に存在させてピニオンギア（４ｂ、５ａ、５ｂ）の相互間にて連係させた配列になる２つの遊星歯車を備えた駆動装置において、前記２つのモータ／ジェネレータ（２、３）と前記２つの遊星歯車（４、５）の第１及び第２の連結端（６、１２）を、前記サンギア（４ａ）の回転軸心に沿う貫通孔を有する同心二重配置になる内外２つのロータ（１４、１５）にてそれぞれ連結し、前記エンジンと前記入力端（８）とを、該貫通孔を通り抜け該内外２つのロータと共通する回転軸心を有する入力軸（１）を介して連結する。【選択図】図１
2006022833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの入力軸につながる入力端と、内側及び外側に位置する２つのモータ／ジェネレータにそれぞれ個別につながる第１及び第２の連結端を有し、各サンギアの回転軸心を同一軸線上に存在させてピニオンギアの相互間にて連係させた配列になる２つの遊星歯車を備えた駆動装置であって、
前記２つのモータ／ジェネレータと前記２つの遊星歯車の第１及び第２の連結端を、前記各サンギアの回転軸心に沿う貫通孔を有する同心二重配置になる内外２つのロータにてそれぞれ連結し、
前記エンジンと前記入力端とを、該貫通孔を通り抜け該内外２つのロータと共通する回転軸心を有する入力軸を介して連結してなることを特徴とするハイブリット車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、前記遊星歯車のうちの１つは、サンギアとリングギアを単一のピニオンを介して連係するシングルピニオン形式の第１遊星歯車からなり、もう１つは、サンギアとリングギアを内外２つのピニオンを介して連係するダブルピニオン形式の第２遊星歯車からなり、
前記第１遊星歯車のサンギアは、外側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端を有し、そのピニオンギアは、クラッチを介して入力軸と連結する入力端と第２遊星歯車の外ピニオンギアと連係する連係端を有し、そのリングギアは、入力軸と同じ回転軸心をもった出力軸に連結する連結端を有し、
前記第２遊星歯車は、そのサンギアが内側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第２の連結端を有し、そのリングギアとの締結により回転駆動を内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを有する、ことを特徴とするハイブリット車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１において、前記遊星歯車のうちの１つは、サンギアとリングギアを内外２つのピニオンギアを介して連係するダブルピニオン形式の第１遊星歯車からなり、もう１つは、サンギアとリングギアを単一のピニオンを介して連係するシングルピニオン形式の第２遊星歯車からなり、
前記第１遊星歯車のサンギアは、内側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端を有し、そのリングギアは、クラッチを介して入力軸と連結する入力端を有し、内外２つのピニオンギアのうち内ピニオンギアは、第２遊星歯車のピニオンギアと連係する連係端を有し、
前記第２遊星歯車は、そのサンギアが外側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第２の連結端を有し、そのリングギアが入力軸と同じ回転軸心をもった出力軸に連結する連結端を有し、そのピニオンギアとの締結により該ピニオンギアの回転を第１遊星歯車の内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを有する、ことを特徴とするハイブリット車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１において、前記遊星歯車のうちの１つは、サンギアとリングギアを単一のピニオンギアを介して連係するシングルピニオン形式の第１遊星歯車からなり、もう１つは、サンギアとリングギアを内外２つのピニオンギアを介して連係するダブルピニオン形式の第２遊星歯車からなり、
前記第１遊星歯車のサンギアは、内側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端を有し、そのピニオンギアは、クラッチを介して入力軸と連結する入力端と第２遊星歯車の外ピニオンギアと連係する連係端を有し、そのリングギアは、入力軸と同じ回転軸芯をもった出力軸に連結する連結端を有し、
前記第２遊星歯車は、そのサンギアが外側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第２の連結端を有し、かつ、リングギアとの締結により該リングギアの回転を内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを有する、ことを特徴とするハイブリット車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと電動モータを併用したハイブリット車両、とくにＦＲ形式の車両に適用して好適な駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリット車両は、エンジンと電動モータを組み合わせてその何れか一方若しくは双方の駆動力により走行することを可能とした車両であって、エンジンを駆動原とする従来型の車両に比較して排気エミッションを著しく低減させることができる利点を有する。
【０００３】
この種の車両は、エンジン、モータ、発電機のそれぞれを遊星歯車機構に連結した構成の駆動装置が設けられており、この駆動装置により、エンジン出力の一部をジェネレータの駆動に分配し、その発生電力をモータに供給する動力循環により無段変速及び出力トルクの制御を行うことができるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４２１４６号公報
【０００５】
ところで、上記従来の駆動装置は、遊星歯車を構成するサンギア、プラネタリギア、リングギアの３要素に発電機、エンジン及び駆動系モータをそれぞれ連結した構造になっていることから、遊星歯車を通過させる機械的エネルギを大きくしにくく、該機械的エネルギを大きくするためには発電機、モータを大型化する必要があって駆動装置の大型化、重量増しにつながる問題がある一方で、発電機やモータの大型化は駆動装置の伝達効率の低下原因につながり、とくに、エンジンの出力をプロペラシャフトを通して後輪に伝達するＦＲ形式のハイブリット車両においてはその影響が大きく、かかる問題の解決が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような従来の問題に着目してなされたもので、ＦＲ形式のハイブリット車両への適用に適した小型で機械的エネルギを効率よく伝達できる駆動装置を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、エンジンにつながる入力端と、内側及び外側に位置する２つのモータ／ジェネレータにそれぞれ個別につながる第１及び第２の連結端を有し、サンギアの回転軸心を同一軸線上に存在させてピニオンギアの相互間にて連係させた配列になる２つの遊星歯車を備えた駆動装置であって、前記２つのモータ／ジェネレータと前記２つの遊星歯車の第１及び第２の連結端を、前記サンギアの回転軸心に沿う貫通孔を有する同心二重配置になる内外２つのロータにてそれぞれ連結し、前記エンジンと前記入力端とを、該貫通孔を通り抜け該内外２つのロータと共通する回転軸心を有する入力軸を介して連結してなることを特徴とするハイブリット車両用駆動装置である。
【０００８】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記遊星歯車のうちの１つは、サンギアとリングギアを単一のピニオンギアを介して連係するシングルピニオン形式の第１遊星歯車からなるものとし、もう１つは、サンギアとリングギアを内外２つのピニオンギアを介して連係するダブルピニオン形式の第２遊星歯車からなるものとし、前記第１遊星歯車のサンギアは、外側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端かを有し、そのピニオンギアは、クラッチを介して入力軸と連結する入力端と、第２遊星歯車の外ピニオンギアと連係する連係端を有し、そのリングギアは、入力軸と同じ回転軸芯をもった出力軸に連結する連結端を有し、前記第２遊星歯車は、そのサンギアが第２の連結端または第１の連結端の何れか１つを有し、そのリングギアとの締結により回転駆動を内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを備える。
【０００９】
また、第３の発明は、第１の発明において、前記遊星歯車のうちの１つは、サンギアとリングギアを内外２つのピニオンギアを介して連係するダブルピニオン形式の第１遊星歯車からなるものとし、もう１つは、サンギアとリングギアを単一のピニオンギアを介して連係するシングルピニオン形式の第２遊星歯車からなるものとし、前記第１遊星歯車のサンギアは、内側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端を有し、そのリングギアは、クラッチを介して入力軸と連結する入力端を有し、内外２つのピニオンギアのうち内ピニオンギアは、第２遊星歯車のピニオンギアと連係する連係端を有し、さらに、前記第２遊星歯車は、そのサンギアが外側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第２の連結端を有し、そのリングギアが入力軸と同じ回転軸心をもった出力軸に連結する連結端を有し、そのピニオンギアとの締結により該ピニオンギアの回転を第１遊星歯車の内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを備える。
【００１０】
さらに第４の発明は、第１の発明において、前記遊星歯車のうちの１つは、サンギアとリングギアを単一のピニオンを介して連係するシングルピニオン形式の第１遊星歯車からなり、もう１つは、サンギアとリングギアを内外２つのピニオンギアを介して連係するダブルピニオン形式の第２遊星歯車からなり、
前記第１遊星歯車のサンギアは、内側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端を有し、そのピニオンギアは、クラッチを介して入力軸と連結する入力端と、第２遊星歯車の外ピニオンと連係する連係端を有し、そのリングギアは、入力軸と同じ回転軸心をもった出力軸に連結する連結端を有するものであり、前記第２遊星歯車は、そのサンギア外側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第２の連結端を有し、かつ、リングギアとの締結により該リングギアの回転を内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを備える。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、各モータ／ジェネレータと２つの遊星歯車の第１及び第２の連結端を、同心の二重配置になる内外２つのロータにてそれぞれ連結する一方で、エンジンと遊星歯車の入力端を、ロータの貫通孔を通り抜けて配置される入力軸にて連結して同軸上でかつ１軸となるように構成されるので、装置自体の小型化が可能でエンジン、モータ／ジェネレータの動力循環を効率よく行うことができる。
【００１２】
第２の発明によれば、遊星歯車を、シングルピニオン形式の第１遊星歯車とダブルピニオン形式の第２遊星歯車にて構成し、第１遊星歯車のサンギアに、外部に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端を設け、そのピニオンギアに、クラッチを介して入力軸に連結する入力端を設け、リングギアに、入力軸と同じ回転軸芯をもった出力軸に連結する連結端を設け、第２遊星歯車のサンギアには、内側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第２の連結端を設けて、そのリングギアとの締結により回転駆動を内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを配置した構成になるので、装置自体の小型化が可能でありかつ、エンジンとモータ／ジェネレータの動力循環を効率よく行なうことができる。
【００１３】
第３の発明によれば、前記遊星歯車のうちの１つをダブルピニオン形式の第１遊星歯車とし、もう１つを、シングルピニオン形式の第２遊星歯車として、前記第１遊星歯車のサンギアに、内側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端を設け、そのリングギアに、クラッチを介して入力軸と連結する入力端を設け、内外２つのピニオンギアのうち内ピニオンギアには、第２遊星歯車のピニオンギアと連係する連係端を設け、前記第２遊星歯車には、そのサンギアが外側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第２の連結端を設け、そのリングギアに入力軸と同じ回転軸心をもった出力軸に連結する連結端を設け、さらに、そのピニオンギアとの締結により該ピニオンの回転を第１遊星歯車の内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを設けたので、装置の小型化が可能となり機械的エネルギの伝達効率が高い。
【００１４】
第４の発明によれば、遊星歯車のうちの１つをシングルピニオン形式の第１遊星歯車とし、もう１つを、ダブルピニオン形式の第２遊星歯車として、前記第１遊星歯車のサンギアに、内側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第１の連結端を設け、そのピニオンギアに、クラッチを介して入力軸と連結する入力端と第２遊星歯車の外ピニオンギアと連係する連係端を設け、そのリングギアに、入力軸と同じ回転軸芯をもった出力軸に連結する連結端を設ける一方、前記第２遊星歯車には、そのサンギアが外側に位置するモータ／ジェネレータに連結する第２の連結端を設け、かつ、リングギアとの締結により該リングギアの回転を内ピニオンギアとともに阻止するブレーキを配置したので装置の小型化が可能となり、機械的エネルギの伝達効率が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明にしたがう駆動装置の実施の形態を模式的に示したものであり（回転軸芯ｐを境に対称なので上側半分のみを表示）、図における１はエンジンの入力軸、２は内側に位置するモータ／ジェネレータ、３は外側に位置するモータジェネレータである。
【００１６】
また、４はシングルピニオン形式の第１遊星歯車、５はダブルピニオン形式の第２の遊星歯車である。第１遊星歯車４のサンギア４ａは外側に位置するモータ／ジェネレータ３に連結する第１の連結端６を有する。また、第１遊星歯車４のピニオンギア（キャリアを構成する）４ｂはクラッチ７を介して入力軸１と連結する入力端８と第２遊星歯車５の外ピニオン５ａと連結する連係端９を有し、そのリングギア４ｃは入力軸１と同じ回転軸心ｐをもった出力軸１０に連結する連結端１１を有する。
【００１７】
第２遊星歯車５はサンギア５ｂが内側に位置するモータ／ジェネレータ２に連結する第２の連結端１２を有し、そのリングギア５ｃとの締結により回転駆動を内ピニオン５ｄとともに阻止するブレーキ１３を有する。
【００１８】
また、１４は貫通孔を有する内側ロータ、１５は同じく貫通孔を有し内側ロータと同心の二重配置になる外側ロータである。モータ／ジェネレータ２、３と上記遊星歯車４、５の第１連結端６、第２連結端１２はそれぞれ内側ロータ１４、外側ロータ１５と連結しており、エンジンの入力軸１は内側ロータ１４の貫通孔を通して入力端８に連結している。
【００１９】
上記の構成になる駆動装置は、内側ロータ１４、外側ロータ１５及び入力軸１が同軸上にありかつ１軸となっており、装置の小型化に有利であり、しかもエンジンとモータ／ジェネレータ２、３の動力循環を効率よく行なうことができる。
【００２０】
図２は本発明の第３発明にしたがう駆動装置の実施の形態を示したものである。この例の駆動装置は、ダブルピニオン形式の第１遊星歯車１６とシングルピニオン形式の第２遊星歯車１７を備えた構成になるもので、第１遊星歯車１６のサンギア１６ａは内側に位置するモータ／ジェネレータ２に連結する第１の連結端１８を有する。
【００２１】
また、第１遊星歯車１６のリングギア１６ｂはクラッチ１９を介して入力軸１と連結する入力端２０を有し、内外二つのピニオンギア１６ｃ、１６ｄのうち内ピニオンギア１６ｃは第２遊星歯車１７のピニオンギア１７ａと連係する連係端２１を有する。
【００２２】
第２遊星歯車１７については、そのサンギア１７ｂが外側に位置するモータ／ジェネレータ３に連結する第２の連結端２２を有し、そのリングギア１７ｃが入力軸１と同じ回転軸心ｐをもった出力軸２３に連結する連結端２４を有し、そのピニオンギア（キャリアを構成する）１７ａとの締結により該ピニオンギア１７ａの回転を第１遊星歯車１６の内ピニオンギア１６ｃとともに阻止するブレーキ２５を有している。
【００２３】
かかる構成になる駆動装置においては、第１遊星歯車１６のサンギア１６ａと内側に位置するモータ／ジェネレータ２が内側ロータ１４と連結しており、第２遊星歯車１７のサンギア１７ｂと外側ロータ３が連結し、内側ロータ１４、外側ロータ１５及び入力軸１が同軸上でかつ１軸からなっており、装置の小型化することが可能であり、しかもエンジンとモータ／ジェネレータ２、３の動力循環を効率よく行なうことができる。
【００２４】
次に図３に本発明にしたがう第４発明の実施の形態を示す。この構成の駆動装置は、上掲図１に示したものと同様、第１遊星歯車２６がシングルピニオン形式からなり、第２遊星歯車２７がダブルピニオン形式からなっている。
【００２５】
第１遊星歯車２６のサンギア２６ａは内側に位置するモータ／ジェネレータ２に連結する第１の連結端２８を有し、ピニオンギア（キャリアを構成する）２６ｂはクラッチ２９を介して入力軸１と連結する入力端３０と第２遊星歯車２７の外ピニオンギア２７ａと連係する連係端３１を有し、リングギア２６ｃは入力軸１と同じ回転軸心ｐをもった出力軸３２に連結する連結端３３を有する。
【００２６】
第２遊星歯車２７は、サンギア２７ｂが外側に位置するモータ／ジェネレータ３に連結する第２の連結端３４を有し、かつ、リングギア２７ｃとの締結により該リングギア２７ｃの回転を内ピニオンギア２７ｄとともに阻止するブレーキ３５を有している。
【００２７】
かかる構成になる駆動装置においては、第１遊星歯車２６のサンギア２６ａと内側に位置するモータ／ジェネレータ２が内側ロータ１４と連結しており、第２遊星歯車２７のサンギア２７ｂと外側に位置するモータ／ジェネレータ３が外側ロータ１５が連結しており、内側ロータ１４、外側ロータ１５及び入力軸１が同軸上でかつ１軸となっており、装置の小型化することが可能となっており、しかもエンジンとモータ／ジェネレータ２、３の動力循環を効率よく行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
装置のコンパクト化が可能であり、エンジン、モータ／ジェネレータの動力循環を効率よく行ない得る、ＦＲ形式の車両に適用して好適な駆動装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１発明、第２発明にしたがう駆動装置の実施の形態を示した図である。
【図２】第３発明にしたがう駆動装置の実施の形態を示した図である。
【図３】第４発明にしたがう駆動装置の実施の形態を示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  入力軸
２  内側に位置するモータ／ジェネレータ
３  外側に位置するモータ／ジェネレータ
４  第１遊星歯車
４ａ  サンギア
４ｂ  ピニオンギア
４ｃ  リングギア
５  第２遊星歯車
５ａ  外ピニオンギア
５ｂ  サンギア
５ｃ  リングギア
５ｄ  内ピニオンギア
６  第１の連結端
７  クラッチ
８  入力端
９  連係端
１０  出力軸
１１  連結端
１２  第２の連結端
１３  ブレーキ
１４  内側ロータ
１５  外側ロータ
１６  第１遊星歯車
１６ａ  サンギア
１６ｂ  リングギア
１６ｃ  内ピニオンギア
１６ｄ  外ピニオンギア
１７  第２遊星歯車
１７ａ  ピニオンギア
１７ｂ  サンギア
１７ｃ  リングギア
１８  連結端
１９  クラッチ
２０  入力端
２１  連係端
２２  連結端
２３  出力軸
２４  連結端
２５  ブレーキ
２６  第１遊星歯車
２６ａ  サンギア
２６ｂ  ピニオンギア
２６ｃ  リングギア
２７  第２遊星歯車
２７ａ  外ピニオンギア
２７ｂ  サンギア
２７ｃ  リングギア
２８  連結端
２９クラッチ
３０  入力端
３１  連係端
３２  出力端
３３  連結端
３４  連結端
３５  ブレーキ
【図１】
2006022833.tif 000003
【図２】
2006022833.tif 000004
【図３】
2006022833.tif 000005