JP2009250375A - 車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機構の大型化を抑制しつつこの変速機構の減速比を従来より大きくすることが可能な車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】第２ＭＧ５の出力軸５ｃが連結される変速機構２０と、変速機構２０から出力された動力が伝達される駆動軸４とを備え、変速機構２０は、サンギア３１が第２ＭＧ５と連結され、かつキャリア３５がケース７に回転不可に固定されたダブルピニオン型の第１遊星歯車機構３０と、サンギア４１が第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と連結され、かつリングギア４４が駆動軸４と連結されたダブルピニオン型の第２遊星歯車機構と、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４との間に動力伝達を断続可能なクラッチＣＬ１と、第２遊星歯車機構４０のキャリア４５を回転不能に制動可能なブレーキＢＫ１とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の出力軸と電動機の出力軸とが連結される動力分配機構を備えた車両の駆動装置に関する。

内燃機関に加えて電動機やモータジェネレータを走行用動力源として備えたハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車に適用される駆動装置としては、車両の走行状態に応じて各走行用動力源の動力を適宜分配、変速して駆動輪に伝達可能なように動力分配機構及び変速機構を備えているものが知られている。例えば、ピニオン及びサンギアが共通の２組の遊星歯車機構で構成される遊星歯車ユニット、いわゆるラビニョ型の遊星歯車ユニットからなる変速機構を備え、電動機の回転をこの変速機構で変速して出力軸に出力する駆動装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−１３２３６５号公報

特許文献１の駆動装置では、ピニオン及びサンギアが共通の２組の遊星歯車機構からなる変速機構で電動機の回転を変速するため、この変速機構の減速比を大きくしようとするとリングギアの直径が大きくなり、変速機構が大型化して車両への搭載性が悪化するおそれがある。

そこで、本発明は、変速機構の大型化を抑制しつつこの変速機構の減速比を従来より大きくすることが可能な車両の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の車両の駆動装置は、電動機と、前記電動機の出力軸が連結される変速機構と、前記変速機構から出力された動力が伝達される駆動軸と、を備え、前記変速機構は、サンギアが前記電動機の出力軸と一体回転するように連結され、かつキャリアが固定部材に回転不可に固定されたダブルピニオン型の第１遊星歯車機構と、サンギア又はキャリアのいずれか一方の回転要素が前記第１遊星歯車機構のリングギアと一体回転するように連結され、かつリングギアが前記駆動軸と一体回転するように連結されたダブルピニオン型の第２遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記駆動軸とが一体回転するようにこれらを結合する係合状態と前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記駆動軸との結合を解除する解放状態とに切り替え可能なクラッチ手段と、前記第２遊星歯車機構のサンギア又はキャリアのいずれか他方の回転要素の回転を許容する許容状態とその回転要素の回転を禁止する禁止状態とに切り替え可能な状態切替手段と、を備えていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

本発明の第１の車両の駆動装置によれば、互いに回転要素を共有しないダブルピニオン型の第１遊星歯車機構及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構を用いて電動機の動力を変速する。周知のようにダブルピニオン型の遊星歯車機構は、サンギアとリングギアとの間の減速比が同じであればシングルピニオン型の遊星歯車機構と比較してリングギアの径を小さくすることができる。そのため、本発明の第１の駆動装置では、変速機構の大型化を抑制しつつこれら第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の減速比をそれぞれ従来よりも大きくして変速機構の減速比を従来より大きくすることができる。

また、本発明の第１の駆動装置では、第２遊星歯車機構のリングギアと駆動軸とが一体回転するように連結されるとともに、第１遊星歯車機構のリングギアと駆動軸とがクラッチ手段で接続されている。そして、状態切替手段によって第２遊星歯車機構のサンギア又はキャリアのうち第１遊星歯車機構のリングギアと連結されていない他方の回転要素を許容したり禁止したりできる。そのため、クラッチ手段によって第１遊星歯車機構のリングギアと駆動軸とを結合し、状態切替手段によって第２遊星歯車機構のサンギア又はキャリアのうちの他方の回転要素の回転を許容することにより、第１遊星歯車機構のリングギアと第２遊星歯車機構のリングギアと駆動軸とを一体に回転させることができる。この場合、電動機の動力は第１遊星歯車機構のみを介して駆動軸に伝達される。一方、クラッチ手段によって第１遊星歯車機構のリングギアと駆動軸との結合を解除し、かつ状態切替手段によって第２遊星歯車機構のサンギア又はキャリアのうちの他方の回転要素の回転を禁止することにより、電動機の動力を第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の両方を介して駆動軸に伝達できる。このように本発明の第１の駆動装置によれば、変速機構において従来よりも大きな２段階の減速比を設定することができる。

本発明の第１の車両の駆動装置の一形態においては、前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記第２遊星歯車機構のサンギアとが一体回転可能に連結され、前記状態切替手段として、前記第２遊星歯車機構のキャリアを制動するブレーキ手段が設けられていてもよい（請求項２）。この形態では、ブレーキ手段でキャリアを制動するとともにクラッチ手段を解放状態にした場合に、電動機の動力が第１遊星歯車機構のサンギアからリングギアに伝達され、次に第２遊星歯車機構のサンギアからリングギアに伝達され、その後第２遊星歯車機構のリングギアから駆動軸に伝達される。そのため、電動機の回転を、第１遊星歯車機構のサンギアとリングギアとの間の減速比、及び第２遊星歯車機構のサンギアとリングギアとの間の減速比の両方で減速して駆動軸に伝達することができる。

本発明の第１の車両の駆動装置の一形態においては、前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記第２遊星歯車機構のキャリアとが一体回転可能に連結され、前記状態切替手段として、前記第１遊星歯車機構のキャリアと前記第２遊星歯車機構のサンギアとを結合する前記禁止状態と前記第１遊星歯車機構のキャリアと前記第２遊星歯車機構のサンギアとの結合を解除する前記許容状態とに切り替え可能な状態切替用クラッチ手段が設けられていてもよい（請求項３）。この形態では、クラッチ手段及び状態切替用クラッチ手段の２つのクラッチ手段で変速機構の状態を制御する。この場合、第１遊星歯車機構、第２遊星歯車機構、及びこれらクラッチ手段のうち固定部材に固定される部分を減少させ、そのほとんどの部分を回転させることができる。周知のようにオイルを供給する場合、回転している場合の方が停止している場合よりも速やかのオイルを全体に供給できる。そのため、この形態では、変速機構の全体にオイルを速やかに供給できる。

本発明の第２の車両の駆動装置は、電動機と、前記電動機の出力軸が連結される変速機構と、前記変速機構から出力された動力が伝達される駆動軸と、を備え、前記変速機構は、サンギアが前記電動機の出力軸と一体回転するように連結され、かつキャリアが固定部材に回転不可に固定されたダブルピニオン型の第１遊星歯車機構と、サンギアと前記第１遊星歯車機構のリングギアとが動力伝達を断続可能な第１クラッチ手段を介して連結され、キャリアが前記固定部材に回転不可に固定され、かつリングギアが前記駆動軸と一体回転するように連結されたダブルピニオン型の第２遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記駆動軸とが一体回転するようにこれらを結合する係合状態と前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記駆動軸との結合を解除する解放状態とに切り替え可能な第２クラッチ手段と、を備えていることにより、上述した課題を解決する（請求項４）。

本発明の第２の車両の駆動装置によれば、上述した本発明の第１駆動装置と同様に互いに回転要素を共有しないダブルピニオン型の第１遊星歯車機構及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構を用いて電動機の動力を変速する。そのため、変速機構の大型化を抑制しつつこれら第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の減速比をそれぞれ従来よりも大きくして変速機構の減速比を従来より大きくすることができる。

また、本発明の第２の駆動装置では、第１クラッチ手段によって第１遊星歯車機構のリングギアと第２遊星歯車機構のサンギアとを接続するとともに第２クラッチ手段を解放状態に切り替えることにより、電動機の動力を第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の両方を介して駆動軸に伝達できる。一方、第１クラッチ手段によって第１遊星歯車機構のリングギアと第２遊星歯車機構のサンギアとを切り離すとともに第２クラッチ手段を係合状態に切り替えることにより、電動機の動力を第１遊星歯車機構のみを介して駆動軸に伝達することができる。そのため、本発明の第２の駆動装置においても変速機構において従来よりも大きな２段階の減速比を設定することができる。

以上に説明したように、本発明の車両の駆動装置によれば、互いに回転要素を共有しないダブルピニオン型の第１遊星歯車機構及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構によって電動機の動力を変速するので、変速機構の大型化を抑制しつつ変速機構の減速比を従来より大きくすることができる。

（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係る駆動装置の概略を示している。この駆動装置１Ａは、ハイブリッド車に搭載されるものであり、内燃機関２と、第１モータジェネレータ（ＭＧ）３と、内燃機関２及び第１ＭＧ３が連結された動力分配機構１０と、動力分配機構１０から出力された動力が伝達される駆動軸４と、電動機としての第２モータジェネレータ（ＭＧ）５と、第２ＭＧ５のロータ５ａの回転を駆動軸４に変速して伝達する変速機構２０と、駆動軸４と駆動輪（不図示）との間に介在し、内外輪の回転差を許容するための差動装置６とを備えている。第１ＭＧ３、動力分配機構１０、第２ＭＧ５、及び変速機構２０は固定部材としてのケース７内に収容されている。第１ＭＧ３は、動力分配機構１０と連結されるロータ３ａと、ケース７に固定されるステータ３ｂとを備えている。第２ＭＧ５は、変速機構２０と連結されるロータ５ａと、ケース７に固定されるステータ５ｂとを備えている。なお、第１ＭＧ３及び第２ＭＧ５は、電動機及び発電機として機能し、ハイブリッド車に搭載される周知のものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。また、内燃機関２もハイブリッド車に搭載される周知のものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。

図１に示したように動力分配機構１０は、動力分配用遊星歯車機構１１を備えている。動力分配用遊星歯車機構１１は、第１ＭＧ３のロータ３ａが連結されるサンギア１２と、サンギア１２と噛み合いつつその周囲を公転する複数のプラネタリギア（遊星ギア）１３と、プラネタリギア１３と噛み合うとともに駆動軸４と一体回転するように連結されるリングギア１４と、プラネタリギア１３を軸線Ａｘ１の回りに回転自在に支持し、内燃機関２の出力軸２ａと一体回転するように連結されるキャリア１５とを備えている。この動力分配機構１０によれば、第１ＭＧ３の動作を制御することにより例えば内燃機関２から出力された動力を第１ＭＧ３と駆動軸４とに分配することができる。なお、この動力分配機構１０による動力の分配方法は、一般にハイブリッド車で使用される周知の方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図２は変速機構２０のスケルトン図を示している。図２に示したように変速機構２０は、第１遊星歯車機構３０と、第２遊星歯車機構４０とを備えている。第１遊星歯車機構３０は、第２ＭＧ５のロータ５ａと一体回転するようにロータ５ａが固定される出力軸５ｃと連結されるサンギア３１と、サンギア３１と噛み合いつつサンギア３１の周囲を公転する複数の第１プラネタリギア３２と、第１プラネタリギア３２と噛み合いつつサンギア３１の周囲を公転する複数の第２プラネタリギア３３と、第２プラネタリギア３３と噛み合うリングギア３４と、第１プラネタリギア３２及び第２プラネタリギア３３を軸線Ａｘ２の回りに回転自在に支持し、ケース７に回転不能に固定されるキャリア３５とを備えている。図２に示したように第１遊星歯車機構３０は、サンギア３１とリングギア３４との間に互いに噛み合う２つのプラネタリギア３２、３３が介在するダブルピニオン型の遊星歯車機構である。

第２遊星歯車機構４０は、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と一体回転するように連結されるサンギア４１と、サンギア４１のと噛み合いつつサンギア４１の周囲を公転する複数の第１プラネタリギア４２と、第１プラネタリギア４２と噛み合いつつサンギア４１の周囲を公転する複数の第２プラネタリギア４３と、第２プラネタリギア４３と噛み合うとともに駆動軸４と一体回転するように連結されるリングギア４４と、第１プラネタリギア４２及び第２プラネタリギア４３を軸線Ａｘ２の回りに回転自在に支持するキャリア４５とを備えている。図２に示したように第２遊星歯車機構４０も第１遊星歯車機構３０と同様に、サンギア４１とリングギア４４との間に互いに噛み合う２つのプラネタリギア４２、４３が介在するダブルピニオン型の遊星歯車機構である。

また、変速機構２０は、第２遊星歯車機構４０のキャリア４５を制動してこのキャリア４５を回転不能にすることが可能なブレーキ手段してのブレーキＢＫ１と、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４とが一体回転するようにこれらを結合する係合状態と第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４との結合を解除する解放状態とに切替可能なクラッチ手段としてのクラッチＣＬ１とを備えている。ブレーキＢＫ１は制動時に第２遊星歯車機構４０のキャリア４５を回転不能にできるので、ブレーキＢＫ１が第２遊星歯車機構４０のキャリア４５を制動している状態が本発明の禁止状態に対応し、ブレーキＢＫ１の解放時が本発明の許容状態に対応する。ブレーキＢＫ１とクラッチＣＬ１とは、ブレーキＢＫ１がキャリア４５を制動している場合はクラッチＣＬ１が解放状態になり、ブレーキＢＫ１がキャリア４５を解放している場合はクラッチＣＬ１が係合状態になるように制御される。

次に図３を参照して変速機構２０の動作について説明する。図３は、第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０の共線図の一例を示している。図３において縦軸は回転数を示している。なお、図３の符号Ｓ１、Ｃ１、Ｒ１はそれぞれ第１遊星歯車機構３０のサンギア３１、キャリア３５、リングギア３４を示し、符号Ｓ２、Ｃ２、Ｒ２はそれぞれ第２遊星歯車機構４０のサンギア４１、キャリア４５、リングギア４４を示している。また、図３の線Ｌ１はブレーキＢＫ１がキャリア４５を制動し、クラッチＣＬ１が解放状態の場合の共線図を示し、線Ｌ２はブレーキＢＫ１がキャリア４５を解放し、クラッチＣＬ１が解放状態の場合の共線図を示している。

ブレーキＢＫ１がキャリア４５を制動し、クラッチＣＬ１が解放状態の場合、第２遊星歯車機構４０のキャリア４５がケース７に回転不能に固定され、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４とが切り離される。この場合、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１から各プラネタリギア３２、３３を介してリングギア３４に伝達され、その後第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と一体に回転する第２遊星歯車機構４０のサンギア４１から各プラネタリギア４２、４３を介してリングギア４４に伝達される。そして、第２遊星歯車機構４０のリングギア４４から駆動軸４に伝達される。すなわち、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０の両方を介して駆動軸４に伝達される。そのため、第２ＭＧ５の回転は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比、及び第２遊星歯車機構４０のサンギア４１とリングギア４４との間の減速比の両方で減速されて駆動軸４に伝達される。

一方、ブレーキＢＫ１がキャリア４５を解放し、クラッチＣＬ１が係合状態の場合、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４とが連結されるとともに第２遊星歯車機構４０のキャリア４５が軸線Ａｘ２の回りを自由に回転可能になる。この場合、図３に線Ｌ２で示したように第２遊星歯車機構４０のサンギア３１、キャリア４５及びリングギア４４がそれぞれ第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と同じ回転数で回転する。また、この場合、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１から各プラネタリギア３２、３３を介してリングギア３４に伝達され、その後第１遊星歯車機構３０のリングギア３４から駆動軸４に伝達される。すなわち、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０のみを介して駆動軸４に伝達される。そのため、第２ＭＧ５の回転数は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比のみにより減速されて駆動軸４に伝達される。

第１の形態の駆動装置１Ａによれば、変速機構２０はダブルピニオン型の第１遊星歯車機構３０及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構４０を備え、これらの遊星歯車機構３０、４０で第２ＭＧ５の回転数を変速する。そのため、変速機構２０の大型化を抑制しつつこれらの遊星歯車機構３０、４０の減速比をそれぞれ従来よりも大きくすることができる。また、第１の形態の駆動装置１Ａでは、ブレーキＢＫ１及びクラッチＣＬ１の状態を切り替えることにより、第２ＭＧ５の回転を第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０の両方を介して駆動軸４に伝達する状態と、第２ＭＧ５の回転を第１遊星歯車機構３０のみを介して駆動軸４に伝達する状態とに切り替えることができる。そのため、変速機構２０において従来よりも大きな２段階の減速比を設定することができる。

（第２の形態）
次に図４及び図５を参照して本発明の第２の形態に係る駆動装置１Ｂについて説明する。図４は、第１の形態の図２に対応する図であり、この形態における変速機構２０のスケルトン図を示している。第２の形態は、第１の形態と比較して変速機構２０のみが異なり、それ以外は第１の形態と同じである。そのため、図４において第１の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。

駆動装置１Ｂの変速装置２０は、第１の形態と同様にダブルピニオン型の第１遊星歯車機構３０及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構４０を備えている。図４に示したように第１遊星歯車機構３０は、サンギア３１が第２ＭＧ５のロータ５ａと一体回転するように連結され、キャリア３５がケース７に回転不能に固定される。第１遊星歯車機構３０のリングギア３４は、第２遊星歯車機構４０のキャリア４５と一体回転するように連結されるとともに、クラッチ手段としての第１クラッチＣＬ１１を介して駆動軸４と接続される。第１クラッチＣＬ１１は、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４とが一体回転するようにこれらを結合する係合状態と第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４との結合を解除する解放状態とに切り替え可能に設けられている。

第２遊星歯車機構４０のサンギア４１は、状態切替用クラッチ手段としての第２クラッチＣＬ１２を介して第１遊星歯車機構３０のキャリア３５と接続されている。第２クラッチＣＬ１２は、第１遊星歯車機構３０のキャリア３５と第２遊星歯車機構４０のサンギア４１とを結合して第２遊星歯車機構４０のサンギア４１を回転不能にする禁止状態と第１遊星歯車機構３０のキャリア３５と第２遊星歯車機構４０のサンギア４１との結合を解除して第２遊星歯車機構のサンギア４１を回転可能にする許容状態とに切り替えることができる。第２遊星歯車機構３０のリングギア４４は、駆動軸４と一体回転するように連結される。

第１クラッチＣＬ１１と第２クラッチＣＬ１２とは、第１クラッチＣＬ１１が係合状態の場合は第２クラッチＣＬ１２が許容状態になり、第１クラッチＣＬ１１が解放状態の場合は第２クラッチＣＬ１２が禁止状態になるように制御される。

次に図４及び図５を参照してこの形態の変速機構２０の動作について説明する。なお、図５は、図４に示した第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０の共線図の一例を示している。図５も図３と同様に符号Ｓ１、Ｃ１、Ｒ１はそれぞれ第１遊星歯車機構３０のサンギア３１、キャリア３５、リングギア３４を示し、符号Ｓ２、Ｃ２、Ｒ２はそれぞれ第２遊星歯車機構４０のサンギア４１、キャリア４５、リングギア４４を示している。図５の線Ｌ１１は第１クラッチＣＬ１１が解放状態であり、かつ第２クラッチＣＬ１２が禁止状態の場合の共線図を示し、線Ｌ１２は第１クラッチＣＬ１１が係合状態であり、かつ第２クラッチＣＬ１２が許容状態の場合の共線図を示している。

第１クラッチＣＬ１１が解放状態であり、かつ第２クラッチＣＬ１２が禁止状態の場合、第２遊星歯車機構４０のサンギア４１が回転不能に固定され、第２遊星歯車機構４０のリングギア４４のみが駆動軸４と一体に回転する。そのため、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１から各プラネタリギア３２、３３を介してリングギア３４に伝達され、その後第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と一体に回転する第２遊星歯車機構４０のキャリア４５からプラネタリギア４３を介してリングギア４４に伝達される。そして、第２遊星歯車機構４０のリングギア４４から駆動軸４に伝達される。この場合、第２ＭＧ５の回転は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比、及び第２遊星歯車機構４０のキャリア４５とリングギア４４との間の減速比の両方で減速されて駆動軸４に伝達される。

一方、第１クラッチＣＬ１１が係合状態であり、かつ第２クラッチＣＬ１２が許容状態の場合は、第２遊星歯車機構４０のサンギア４１が回転自在になり、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と第２遊星歯車機構４０のキャリア４５及びリングギア４４と駆動軸４とが第１クラッチＣＬ１１によって一体化される。そのため、図５に線Ｌ１２で示したようにこれらの回転要素の回転数が同じになる。この場合、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１から各プラネタリギア３２、３３を介してリングギア３４に伝達され、その後このリングギア３４から駆動軸４に伝達される。そのため、第２ＭＧ５の回転は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比のみにより減速されて駆動軸４に伝達される。

第２の形態の駆動装置１Ｂによれば、第１の形態と同様に変速機構２０がダブルピニオン型の第１遊星歯車機構３０及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構４０を備えているので、変速機構２０の大型化を抑制しつつこれらの遊星歯車機構３０、４０の減速比をそれぞれ従来よりも大きくすることができる。また、上述したように各クラッチＣＬ１１、ＣＬ１２の状態を切り替えることにより、第２ＭＧ５の回転を第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比、及び第２遊星歯車機構４０のキャリア４５とリングギア４４との間の減速比の両方で減速して駆動軸４に伝達する状態と、第２ＭＧ５の回転を第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比のみで減速して駆動軸４に伝達する状態とに切り替えることができる。そのため、変速機構２０において従来よりも大きな２段階の減速比を設定することができる。第２の形態では、第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０の各部のうちケース７に固定されるのは第１遊星歯車機構３０のキャリア３５のみである。周知のようにギアにオイルを供給する場合はギアを回転させながら供給することによってオイルを速やかに全体に供給することができる。そのため、この形態では、第１の形態と比較して第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０の各部にオイルを速やかに供給することができる。

（第３の形態）
図６及び図７を参照して本発明の第３の形態に係る駆動装置１Ｃについて説明する。図６は、第１の形態の図２に対応する図であり、この形態のおける変速機構２０のスケルトン図を示している。第３の形態も第２の形態と同様に第１の形態と比較して変速機構２０のみが異なり、それ以外は第１の形態と同じである。そのため、図６において第１の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。

駆動装置１Ｃの変速装置２０は、上述した各形態と同様にダブルピニオン型の第１遊星歯車機構３０及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構４０を備えている。図６に示したように第１遊星歯車機構３０は、サンギア３１が第２ＭＧ５のロータ５ａと一体回転するように連結され、キャリア３５がケース７に回転不能に固定される。第１遊星歯車機構３０のリングギア３４は、第１クラッチ手段としての第１クラッチＣＬ２１を介して第２遊星歯車機構４０のサンギア４１と接続されるとともに第２クラッチ手段としての第２クラッチＣＬ２２を介して駆動軸４と接続される。第２遊星歯車機構４０のキャリア４５はケース７に回転不能に固定され、第２遊星歯車機構４０のリングギア４４は駆動軸４と一体回転するように連結されている。

第１クラッチＣＬ２１は、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と第２遊星歯車機構４０のサンギア４１とが一体に回転する係合状態と第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と第２遊星歯車機構４０のサンギア４１との係合を解除する解放状態に切り替え可能に設けられている。第２クラッチＣＬ２２は、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４とが一体に回転する係合状態と第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４との係合を解除する解放状態に切り替える可能に設けられている。第１クラッチＣＬ２１と第２クラッチＣＬ２２とは、第１クラッチＣＬ２１が係合状態の場合は第２クラッチＣＬ２２が解放状態になり、第１クラッチＣＬ２１が解放状態の場合は第２クラッチＣＬ２２が係合状態になるように、すなわち一方が係合状態の場合は他方が解放状態になるよううに制御される。そのため、この変速機構２０では、第１クラッチＣＬ２１及び第２クラッチＣＬ２２の状態を切り替えることにより、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４の動力を第２遊星歯車機構４０のサンギア４１又は駆動軸４のいずれかに選択的に出力することができる。

次に図６及び図７を参照して第３の形態の変速機構２０の動作について説明する。なお、図７は、図６に示した第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０の共線図の一例を示している。図７も図３と同様に符号Ｓ１、Ｃ１、Ｒ１はそれぞれ第１遊星歯車機構３０のサンギア３１、キャリア３５、リングギア３４を示し、符号Ｓ２、Ｃ２、Ｒ２はそれぞれ第２遊星歯車機構４０のサンギア４１、キャリア４５、リングギア４４を示している。図７の線Ｌ２１は第１クラッチＣＬ２１が係合状態であり、かつ第２クラッチＣＬ２２が解放状態の場合の共線図を示し、線Ｌ２２は第１クラッチＣＬ２１が解放状態であり、かつ第２クラッチＣＬ２２が係合状態の場合の共線図を示している。

第１クラッチＣＬ２１が係合状態であり、かつ第２クラッチＣＬ２２が解放状態の場合、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４は第２遊星歯車機構４０のサンギア４１とが一体回転するように連結され、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と駆動軸４との接続が切り離される。そのため、図７に線Ｌ２１で示したように第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と第２遊星歯車機構４０のサンギア４１とが同じ回転数になる。この場合、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１から各プラネタリギア３２、３３を介してリングギア３４に伝達され、その後第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と一体に回転する第２遊星歯車機構４０のサンギア４１から各プラネタリギア４２、４３を介してリングギア４４に伝達される。そして、第２遊星歯車機構４０のリングギア４４から駆動軸４に伝達される。すなわち、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０の両方を介して駆動軸４に伝達される。そのため、第２ＭＧ５の回転は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比、及び第２遊星歯車機構４０のサンギア４１とリングギア４４との間の減速比の両方で減速されて駆動軸４に伝達される。

一方、第１クラッチＣＬ２１が解放状態であり、かつ第２クラッチＣＬ２２が係合状態の場合は、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４は駆動軸４と一体回転するように連結され、第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と第２遊星歯車機構４０のサンギア４１との接続が切り離される。そのため、図７に線Ｌ２２で示したように第１遊星歯車機構３０のリングギア３４と第２遊星歯車機構４０のリングギア４４とが同じ回転数になる。この場合、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１から各プラネタリギア３２、３３を介してリングギア３４に伝達され、その後第１遊星歯車機構３０のリングギア３４から駆動軸４に伝達される。すなわち、第２ＭＧ５の動力は、第１遊星歯車機構３０のみを介して駆動軸４に伝達される。そのため、第２ＭＧ５の回転数は、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比のみにより減速されて駆動軸４に伝達される。

第３の形態の駆動装置１Ｃによれば、上述した各形態と同様に変速機構２０がダブルピニオン型の第１遊星歯車機構３０及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構４０を備えているので、変速機構２０の大型化を抑制しつつこれらの遊星歯車機構３０、４０の減速比をそれぞれ従来よりも大きくすることができる。また、各クラッチＣＬ２１、ＣＬ２２の状態を切り替えることにより、第２ＭＧ５の回転を第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比、及び第２遊星歯車機構４０のサンギア４１とリングギア４４との間の減速比の両方で減速して駆動軸４に伝達する状態と、第２ＭＧ５の回転を第１遊星歯車機構３０のサンギア３１とリングギア３４との間の減速比のみで減速して駆動軸４に伝達する状態とに切り替えることができる。そのため、変速機構２０において従来よりも大きな２段階の減速比を設定することができる。

本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明の駆動装置が適用される車両はハイブリッド車両に限定されず、電動機を備え、その電動機の動力を変速して駆動軸に伝達する種々の車両に適用してよい。

本発明の第１の形態に係る駆動装置の概略を示す図。 第１の形態に係る駆動装置の変速機構のスケルトン図。 図２の変速機構の共線図の一例を示す図。 第２の形態に係る駆動装置の変速機構のスケルトン図。 図４の変速機構の共線図の一例を示す図。 第３の形態に係る駆動装置の変速機構のスケルトン図。 図６の変速機構の共線図の一例を示す図。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 駆動装置
４ 駆動軸
５ 第２モータジェネレータ（電動機）
５ｃ 出力軸
７ ケース（固定部材）
２０ 変速機構
３０ 第１遊星歯車機構
３１ サンギア
３４ リングギア
３５ キャリア
４０ 第２遊星歯車機構
４１ サンギア
４４ リングギア
４５ キャリア
ＣＬ１ クラッチ（クラッチ手段）
ＢＫ１ ブレーキ（ブレーキ手段、状態切替手段）
ＣＬ１１ 第１クラッチ（クラッチ手段）
ＣＬ１２ 第２クラッチ（状態切替用クラッチ手段、状態切替手段）
ＣＬ２１ 第１クラッチ（第１クラッチ手段）
ＣＬ２２ 第２クラッチ（第２クラッチ手段）

Claims (4)

1. 電動機と、前記電動機の出力軸が連結される変速機構と、前記変速機構から出力された動力が伝達される駆動軸と、を備え、
   前記変速機構は、サンギアが前記電動機の出力軸と一体回転するように連結され、かつキャリアが固定部材に回転不可に固定されたダブルピニオン型の第１遊星歯車機構と、サンギア又はキャリアのいずれか一方の回転要素が前記第１遊星歯車機構のリングギアと一体回転するように連結され、かつリングギアが前記駆動軸と一体回転するように連結されたダブルピニオン型の第２遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記駆動軸とが一体回転するようにこれらを結合する係合状態と前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記駆動軸との結合を解除する解放状態とに切り替え可能なクラッチ手段と、前記第２遊星歯車機構のサンギア又はキャリアのいずれか他方の回転要素の回転を許容する許容状態とその回転要素の回転を禁止する禁止状態とに切り替え可能な状態切替手段と、を備えていることを特徴とする車両の駆動装置。
2. 前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記第２遊星歯車機構のサンギアとが一体回転可能に連結され、
   前記状態切替手段として、前記第２遊星歯車機構のキャリアを制動するブレーキ手段が設けられている請求項１に記載の車両の駆動装置。
3. 前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記第２遊星歯車機構のキャリアとが一体回転可能に連結され、
   前記状態切替手段として、前記第１遊星歯車機構のキャリアと前記第２遊星歯車機構のサンギアとを結合する前記禁止状態と前記第１遊星歯車機構のキャリアと前記第２遊星歯車機構のサンギアとの結合を解除する前記許容状態とに切り替え可能な状態切替用クラッチ手段が設けられている請求項１に記載の車両の駆動装置。
4. 電動機と、前記電動機の出力軸が連結される変速機構と、前記変速機構から出力された動力が伝達される駆動軸と、を備え、
   前記変速機構は、サンギアが前記電動機の出力軸と一体回転するように連結され、かつキャリアが固定部材に回転不可に固定されたダブルピニオン型の第１遊星歯車機構と、サンギアと前記第１遊星歯車機構のリングギアとが動力伝達を断続可能な第１クラッチ手段を介して連結され、キャリアが前記固定部材に回転不可に固定され、かつリングギアが前記駆動軸と一体回転するように連結されたダブルピニオン型の第２遊星歯車機構と、前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記駆動軸とが一体回転するようにこれらを結合する係合状態と前記第１遊星歯車機構のリングギアと前記駆動軸との結合を解除する解放状態とに切り替え可能な第２クラッチ手段と、を備えていることを特徴とする車両の駆動装置。

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